JP2010243780A

JP2010243780A - カメラモジュールの製造方法

Info

Publication number: JP2010243780A
Application number: JP2009092275A
Authority: JP
Inventors: Masaru Aoki; 大青木; Koichi Kubota; 耕一久保田
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2009-04-06
Filing date: 2009-04-06
Publication date: 2010-10-28

Abstract

【課題】意匠性を悪化させることなく、フォーカス位置を容易に調整することができるカメラモジュールの製造方法を提供すること。
【解決手段】レンズ１５が収められ、レンズ１５の光軸回りの外周面に雄ねじ部が形成されたレンズホルダ１３の頭部を、平板状のフォーカス調整用リング７の中央部に形成された開口５１に挿通させて、レンズホルダ１３の頭部３８の外周の少なくとも一部に形成された平坦面に、フォーカス調整用リング７の開口５１の内周面の少なくとも一部に形成された平坦面を係合させ、フォーカス調整用リング７の回転によりレンズホルダ１３をレンズ１５の光軸回りに回転させて、レンズホルダ１３の雄ねじ部を支持体１４に形成された雌ねじ部にねじ込むことでフォーカス位置を調整する構成とした。
【選択図】図４

Description

本発明は、カメラモジュールの製造方法に関し、特に、カメラ機能付き携帯電話に用いられるカメラモジュールの製造方法に関する。

従来、カメラ機能付き携帯電話に用いられるカメラモジュールの製造方法として、専用の治具を用いてレンズのフォーカス位置を調整するものが知られている。このカメラモジュールの製造方法においては、レンズホルダが固定される支持体を回転可能に筐体部に取り付けた後、回転規制治具で支持体の筐体部に対する回転を規制した状態で、ねじ込み治具でレンズホルダを支持体にねじ込むようにしている。

この場合、支持体の上部にはピン孔が形成されており、カメラモジュールの上部に取り付けられた回転規制治具のピンがこのピン孔に上方から挿通されることで、支持体が筐体部に固定されレンズホルダのねじ込みによる支持体の連れ回りが規制される。そして、回転規制治具の上部にねじ込み治具を取り付けて、このねじ込み治具によりレンズホルダを回転させることで、レンズホルダが支持体にねじ込まれてフォーカス位置が調整される。

特開２００６−２８４６５２号公報

しかしながら、上記したような従来のカメラモジュールの製造方法においては、カメラモジュールの上部に回転規制治具が取り付けられ、さらにその上部にねじ込み治具が取り付けられているため、重ねられた治具の厚み分だけ作業位置が高くなり、フォーカス位置の調整が煩わしいものとなっていた。また、カメラモジュールの支持体に回転規制用のピン孔が必要となり、意匠性が悪いという問題があった。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、意匠性を悪化させることなく、フォーカス位置を容易に調整することができるカメラモジュールの製造方法を提供することを目的とする。

本発明のカメラモジュールの製造方法は、レンズが収められ、前記レンズの光軸回りの外周面に雄ねじ部が形成されたレンズホルダの頭部を、平板状の治具の中央部に形成された開口に挿通させて、前記レンズホルダの頭部の外周の少なくとも一部に形成された平坦面に、前記治具の開口の内周面の少なくとも一部に形成された平坦面を係合させ、前記治具の回転により前記レンズホルダを前記レンズの光軸回りに回転させて、前記レンズホルダの雄ねじ部を支持体に形成された雌ねじ部にねじ込むことでフォーカス位置を調整することを特徴とする。

この構成によれば、レンズホルダの頭部に平板状のねじ込み用の治具を挿通させてフォーカス位置が調整されるため、従来のように治具とカメラモジュールとの間に回転規制治具を設けて作業する構成と比較して作業位置を低くすることができ、フォーカス位置を容易に調整することができる。また、治具とカメラモジュールとの間に回転規制治具を設けないため、カメラモジュールの支持体に回転規制用のピン孔が不要となり意匠性が悪化することがない。

また本発明は、上記カメラモジュールの製造方法において、前記レンズホルダの頭部の外周面は多角形であることを特徴とする。

この構成によれば、レンズホルダの頭部の外周面と治具の開口の内周面との係合性を高めることができる。また、頭部の外周面をレンズの光軸を中心とした正多角形とすれば、意匠性を向上させることができる。

また本発明は、上記カメラモジュールの製造方法において、前記レンズホルダの頭部の外周面と前記頭部の挿通方向の先端側の上面とで形成される角部が面取りされていることを特徴とする。

この構成によれば、レンズホルダの頭部を治具の開口に容易に挿通させることができる。また、治具の装着時に、面取り部分において頭部と治具との当接による衝撃を分散させて、傷を小さくすることができる。さらに、面取り部分が傷ついても、傷が目立つことがなく、また傷による高さ方向における製品寸法に影響を与えることがない。

また本発明は、上記カメラモジュールの製造方法において、前記治具の開口の内周面は多角形であることを特徴とする。

この構成によれば、治具の開口の内周面とレンズホルダの頭部の外周面との係合性を高めることができる。

本発明によれば、意匠性を悪化させることなく、フォーカス位置を容易に調整することができる。

本発明に係るカメラモジュールの製造方法の実施の形態を示す図であり、フォーカス調整用リングが取り付けられたカメラモジュールの斜視図である。本発明に係るカメラモジュールの製造方法の実施の形態を示す図であり、カメラモジュールの分解斜視図である。本発明に係るカメラモジュールの製造方法の実施の形態を示す図であり、図１に示すカメラモジュールをＡ面で切断した断面図である。本発明に係るカメラモジュールの製造方法の実施の形態を示す図であり、フォーカス調整用リングのフォーカス調整方法の説明図である。本発明に係るカメラモジュールの製造方法の変形例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明をレバー操作により通常撮影モードおよび２次元コードの読み取り等のマクロ撮影モードを切り換えるカメラモジュールに適用する場合について説明する。しかしながら、本実施の形態に係るカメラモジュールの適用対象については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。

図１から図３を参照して、カメラモジュールの全体構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るフォーカス調整用リングが取り付けられたカメラモジュールの斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係るカメラモジュールの分解斜視図である。図３は、図１に示すカメラモジュールをＡ面で切断した断面図である。

図１から図３に示すように、本実施の形態に係るカメラモジュール１は、撮像素子１１が実装された基板２に取り付けられ、撮像素子１１に対してレンズ１５を光軸方向に移動させて撮影モードを２段階に切り換えるように構成されている。また、カメラモジュール１は、フィルタ１２が取り付けられた筐体部３に、レンズホルダ１３および支持体１４から成るレンズユニット４を収容し、筐体部３に上方からバネ部材５およびカバー部材６を装着して組み立てられる。この組み立てられたカメラモジュール１には、上方からフォーカス調整用リング７が装着され、フォーカス調整用リング７の回転によりカメラモジュール１のフォーカス位置が調整される。

基板２は、上面視矩形の板状に形成され、中央部の周囲に撮像素子１１に接続される導体パターンが形成されている。撮像素子１１は、上面視矩形の薄板状に形成され、平面上に多数の光電変換素子を配置して構成されている。レンズ１５およびフィルタ１２を介して受光された撮像対象からの光は、光電変換素子において電気信号に変換され、画像データとして基板２に出力される。

筐体部３は、上面が開放された箱状であり、内部にレンズユニット４が収容される有底円筒状の収容部２１が形成されている。筐体部３の底壁の中央には撮像素子１１の光電変換素子に対向する位置に円形開口が形成されており、この円形開口の周囲には円形開口を囲うように４つの円弧状の位置決め突部２２が底壁から上方に突出している。この４つの円弧状の位置決め突部２２の内側には、赤外線カット用のフィルタ１２が載置され、中央に形成された円形開口が被覆される。

４つの位置決め突部２２の周囲には、円環状に突出した環状突部２３が形成され、この環状突部２３の外周面と収容部２１の内周面との間にレンズユニット４が載置される環状のレール面２４が形成されている。このレール面２４は、支持体１４と共にカム機構を構成するものであり、回動に応じてレンズユニット４を上下動させる３つの段差２５が形成されている。各段差２５の上段と下段との間は傾斜面が形成されており、傾斜面は上面視において反時計回りに登るように傾斜している。

筐体部３の各側壁は、レンズユニット４を回動可能にガイドしており、各側壁のうち一の側壁には筐体部３外にレバー３２を露出させる切欠部２６が形成されている。また、各側壁の左右方向の両端側には外面から外方に向けて突出する係合突起２７、２８が形成され、一方の係合突起２７にバネ部材５が係合され、他方の係合突起２８にカバー部材６が係合される。さらに、各側壁の上面には、上方に向けて突出する支持突起２９が形成され、この４つの支持突起２９によりカバー部材６が下側から支持される。

支持体１４は、中空円筒状の円筒部３１と、円筒部３１の一部から半径方向外側に突出して形成されたレバー３２とを有している。円筒部３１の下部には筐体部３の環状突部２３の内周面に沿う第１の環状底部３３、および環状突部２３の外周面に沿う第２の環状底部３４が形成され、この第１、第２の環状底部３３、３４により支持体１４が筐体部３に摺動可能に係合される（図３参照）。

また、第２の環状底部３４の底面には、下方に向けて突出する３つの摺動突起３５が形成され、この３つの摺動突起３５が筐体部３のレール面２４に摺動可能に当接されている。各摺動突起３５は、レンズユニット４が筐体部３に対して回動されると、レール面２４上の段差２５を昇降することでレンズユニット４を上下動させる。このように、筐体部３に形成されたレール面２４の段差２５と支持体１４の複数の摺動突起３５によりカム機構が構成される。

円筒部３１の上部には、半径方向外側に位置して、バネ部材５に形成された押圧片４２より付勢される上面視弧状の摺接面３６が形成され、この摺接面３６にはそれぞれ段差３７が形成されている。各段差３７の上段と下段との間は傾斜面が形成されており、傾斜面は上面視において反時計回りに下るように傾斜している。円筒部３１の内周面には、雌ねじ部が形成され、この雌ねじ部にレンズホルダ１３が装着される。

レンズホルダ１３は、下面を開放した円筒状に形成され、内部にレンズ１５が収容されている。レンズホルダ１３の外周面には雄ねじ部が形成されており、この雄ねじ部が支持体１４の内周面に形成された雌ねじ部にねじ込まれることで、フォーカス位置が調整される。レンズホルダ１３の雄ねじ部の上側の頭部３８は、略正八角形の外周面を有し、外周面と上面とで形成される角部が面取りされている。また、レンズホルダ１３の頭部３８の中央部分には円形開口３９が形成されており、円形開口３９を介してホルダ内に収容されたレンズ１５が外部に露出される。

バネ部材５は、金属等の弾性材料で形成され、中央が円形に開口された矩形枠状の枠板４１と、枠板４１の開口縁部に形成された４つの円弧状の押圧片４２と、枠板４１の四隅から下方に立ち下がる４つの係合片４３とを有している。枠板４１は、筐体部３の支持突起２９に対応する位置に開口４４が形成されており、開口４４に支持突起２９を挿通させた状態で筐体部３の側壁の上面に載置される。

各係合片４３には係合孔４５が形成されており、この係合孔４５が筐体部３の係合突起２７に挿通されることで、バネ部材５が筐体部３に固定される。また、各係合片４３は、枠板４１に対して略直角よりも僅かに内向きとなる角度に折り曲げられ、筐体部３の各側壁に弾性接触して係合突起２７との係合性が高められている。各押圧片４２は、枠板４１の開口縁部に沿って延在しており、支持体１４の摺接面３６に上方から当接してレンズユニット４を筐体部３内に保持している。

カバー部材６は、金属等の弾性材料で形成され、中央が円形に開口された矩形枠状の受け板４７と、受け板４７の四隅から下方に立ち下がる４つの係合片４８とを有している。受け板４７は、中央の開口からレンズホルダ１３を露出させた状態で、筐体部３の支持突起２９により四点支持される。また、各係合片４８には係合孔４９が形成されており、この係合孔４９が筐体部３の係合突起２８に挿通されることで、カバー部材６が筐体部３に固定される。各係合片４８は、受け板４７に対して略直角よりも僅かに内向きとなる角度に折り曲げられ、筐体部３の各側壁に弾性接触して係合突起２８との係合性が高められている。

このように構成されたカメラモジュール１は、レバー３２の操作により支持体１４と筐体部３のレール面２４とで構成されたカム機構を介してレンズユニット４を上下動させ、通常撮影モードと２次元コードの読み取り等のマクロ撮影モードとに切り換えられる。このとき、支持体１４の摺接面３６の段差３７は、筐体部３のレール面２４の段差２５と略同一の高さで逆勾配に傾斜しているため、レバー３２の操作に関わらずバネ部材５の押圧片４２に略一定の高さで接触される。よって、押圧片４２により一定の付勢力でレンズユニット４が収容部２１に保持されると共に、押圧片４２の耐久性が向上される。

フォーカス調整用リング７は、円板状であり、中央に略正方形状の開口５１が形成されている。また、フォーカス調整用リング７は、略正方形状の開口５１の対辺寸法がレンズホルダ１３の頭部３８の対辺寸法と略一致しており、レンズホルダ１３の頭部３８に位置決め状態で装着される。このとき、フォーカス調整用リング７の開口５１の各辺は、それぞれ平坦面で形成され、レンズホルダ１３の頭部３８の外周面を構成する平坦面に係合される。このように、フォーカス調整用リング７は、レンズホルダ１３の頭部３８に一体回転可能に装着される。

フォーカス調整用リング７の外周面は、上面視においてレンズ１５の光軸を中心とした円形に形成されており、図示しない駆動源に接続された無端ベルトが架けられる。駆動源により無端ベルトが駆動されると、フォーカス調整用リング７がレンズ１５の光軸を中心として回転され、レンズホルダ１３が支持体１４にねじ込まれてフォーカス位置が調整される。

図４を参照して、フォーカス調整用リングのフォーカス調整方法について説明する。図４は、本実施の形態に係るフォーカス調整用リングのフォーカス調整方法の説明図であり、（ａ）はフォーカス調整用リングの装着前の側面模式図、（ｂ）はフォーカス調整用リングの装着後の側面模式図をそれぞれ示している。

図４（ａ）に示すように、フォーカス調整用リング７は、開口５１にレンズホルダ１３の頭部３８を挿通させるようにして上方からレンズホルダ１３に装着される。このとき、レンズホルダ１３の頭部３８の外周面と上面とで形成される角部が面取りされているため、フォーカス調整用リング７の開口５１にレンズホルダ１３の頭部３８がスムーズに挿通される。

また、フォーカス調整用リング７の装着時に、フォーカス調整用リング７とレンズホルダ１３とが僅かに位置ズレして当接しても、面取り部分において当接による衝撃が分散されて傷を小さくすることが可能となる。さらに、レンズホルダ１３の面取り部分が傷ついても、傷が目立つことなく、また傷による高さ方向における製品寸法への影響を減少させることが可能となる。

図４（ｂ）に示すように、フォーカス調整用リング７がレンズホルダ１３の頭部３８に装着されると、フォーカス調整用リング７の開口５１を構成する４つの平坦面がレンズホルダ１３の頭部３８の外周面を構成する８つの平坦面のうち４つの平坦面に係合される。この状態で、カメラモジュール１の筐体部３およびレバー３２を図示しない治具により固定して、フォーカス調整用リング７が回転されると、レンズホルダ１３のみが支持体１４にねじ込まれる。

この場合、例えば、レンズ１５の光軸上に図示しないチャートを配置しておき、撮影されたチャートのコントラストが最適となるようにレンズホルダ１３のねじ込み量が調整される。このようにして、フォーカス調整用リング７の回転によりカメラモジュール１のフォーカス位置が調整される。

以上のように、本実施の形態に係るカメラモジュール１の製造方法によれば、レンズホルダ１３の頭部３８に平板状のフォーカス調整用リング７を挿通させてフォーカス位置が調整されるため、従来のように治具とカメラモジュール１との間に回転規制治具を設けて作業する構成と比較して作業位置を低くすることができ、フォーカス位置を容易に調整することができる。また、フォーカス調整用リング７とカメラモジュール１との間に回転規制治具を設けないため、カメラモジュール１の支持体１４に回転規制用のピン孔が不要となり意匠性が悪化することがない。

なお、上記した実施の形態においては、本発明を通常撮影モードおよびマクロ撮影モードに切り替えるカメラモジュールに適用する構成としたが、この構成に限定されるものではない。レンズホルダをねじ込むことでフォーカス位置を調整する構成であればよく、例えば、撮影モードの切換機能を備えていないカメラモジュールの製造方法にも本発明を適用可能である。

また、上記した実施の形態においては、レンズホルダの頭部を８つの平坦面により略正八角形とする構成としたが、この構成に限定されるものではない。レンズホルダの外周面は、少なくとも一部が平坦面であればよく、例えば、図５（ａ）に示すように、円形の外周面の一部が切り欠かれて平坦面となっている構成でもよい。このような構成であっても、レンズホルダの頭部をフォーカス調整用リングの開口に一体回転可能に係合させることが可能となる。

また、上記した実施の形態においては、フォーカス調整用リングの開口を略正方形状とする構成としたが、この構成に限定されるものではない。フォーカス調整用リングの内周面は、少なくとも一部が平坦面であればよく、例えば、図５（ｂ）に示すように、円形の開口の一部が切り欠かれて平坦面となっている構成でもよい。このような構成であっても、フォーカス調整用リングの開口をレンズホルダの頭部の外周面に一体回転可能に係合させることが可能となる。

また、上記した実施の形態においては、レンズホルダの頭部の外周面と上面とで形成される角部を面取りする構成としたが、この構成に代えてフォーカス調整用リングの内周面と下面とで形成される角部を面取りするようにしてもよいし、レンズホルダの頭部の外周面と上面とで形成される角部およびフォーカス調整用リングの内周面と下面とで形成される角部の両方を面取りする構成としてもよい。このような構成であっても、フォーカス調整用リングの開口にレンズホルダの頭部を挿通し易くできると共に、レンズホルダとフォーカス調整用リングとの当接による傷を小さくすることが可能となる。

また、上記した実施の形態においては、レンズホルダの角部の面取りをＣ面取りとする構成について説明したが、この構成に限定されるものではない。レンズホルダの頭部の外周面と上面とで形成される角部が面取りされていればよく、例えば、Ｒ面取りで面取りする構成としてもよい。

また、上記した実施の形態においては、フォーカス調整用リングをリング状に形成する構成としたが、この構成に限定されるものではない。レンズホルダの頭部と共にレンズの光軸回りに一体回転可能な構成であればよく、例えば、フォーカス調整用リングをリング状の一部が切断された上面視Ｃ字状に形成する構成としてもよい。

また、本発明における平坦面とは、完全に平坦である必要はなく、フォーカス調整用リングとレンズホルダとが一体回転可能に係合される程度に平坦であればよい。

また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上説明したように、本発明は、意匠性を悪化させることなく、フォーカス位置の調整を容易とすることができるという効果を有し、特に、カメラ機能付き携帯電話に用いられるカメラモジュールの製造方法に有用である。

１カメラモジュール
３筐体部
４レンズユニット
７フォーカス調整用リング（治具）
１３レンズホルダ
１４支持体
１５レンズ
２１収容部
３８頭部
５１開口

Claims

レンズが収められ、前記レンズの光軸回りの外周面に雄ねじ部が形成されたレンズホルダの頭部を、平板状の治具の中央部に形成された開口に挿通させて、前記レンズホルダの頭部の外周の少なくとも一部に形成された平坦面に、前記治具の開口の内周面の少なくとも一部に形成された平坦面を係合させ、
前記治具の回転により前記レンズホルダを前記レンズの光軸回りに回転させて、前記レンズホルダの雄ねじ部を支持体に形成された雌ねじ部にねじ込むことでフォーカス位置を調整することを特徴とするカメラモジュールの製造方法。
前記レンズホルダの頭部の外周面は多角形であることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュールの製造方法。
前記レンズホルダの頭部の外周面と前記頭部の挿通方向の先端側の上面とで形成される角部が面取りされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカメラモジュールの製造方法。
前記治具の開口の内周面は多角形であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のカメラモジュールの製造方法。