JP2013242560A - カメラモジュール及びその組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、位置合わせ精度を高めることができるカメラモジュール及びその組立方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係るカメラモジュールは、ホルダーと、レンズモジュールと、イメージセンサモジュールと、を備える。前記ホルダーの中央部には、収容孔が設けられ、前記収容孔の上端部には、前記レンズモジュールが設置され、前記収容孔の下端部には、前記イメージセンサモジュールが設置され、前記レンズモジュールは、少なくとも１つのレンズを備え、前記イメージセンサモジュールに面するレンズの非光学区域には、位置決め構造が設けられ、前記位置決め構造は、位置決め円心を有し、前記位置決め円心は、前記レンズモジュールの光軸と前記イメージセンサの感知中心とを位置合わせさせる。又、本発明は、カメラモジュールの組立方法にも関する。
【選択図】図２

Description

本発明は、カメラモジュール及びその組立方法に関するものである。

一般的に、カメラモジュールは、イメージセンサと、イメージセンサに設置されるホルダーと、ホルダーに設置されるレンズと、を備える。高解像度を有する画像を生成するためには、レンズの光軸とイメージセンサの中心とを一致させる必要がある。しかしながら、各光学部品は、製造において誤差が発生するだけでなく、カメラモジュールを組み立てる過程において、ねじ等によって係合する際、その位置合わせの精度は、作業者の経験による。

本発明の目的は、前記課題を解決し、位置合わせ精度を高めることができるカメラモジュール及びその組立方法を提供することである。

本発明に係るカメラモジュールは、ホルダーと、レンズモジュールと、イメージセンサモジュールと、を備える。前記ホルダーの中央部には、収容孔が設けられ、前記収容孔の上端部には、前記レンズモジュールが設置され、前記収容孔の下端部には、前記イメージセンサモジュールが設置され、前記レンズモジュールは、少なくとも１つのレンズを備え、前記イメージセンサモジュールに面するレンズの非光学区域には、位置決め構造が設けられ、前記位置決め構造は、位置決め円心を有し、前記位置決め円心は、前記レンズモジュールの光軸と前記イメージセンサの感知中心とを位置合わせさせる。

本発明に係るカメラモジュールの組立方法は、画像位置決めシステムを提供し、前記画像位置決めシステムは、設定プログラムによって取得された画像に対して分析処理を行った後、該取得された画像に対応する物体の中心を確定するステップと、前記イメージセンサの中心座標値を獲得し、前記画像位置決めシステムによって前記積載板に固定されたイメージセンサを撮影して、前記イメージセンサの感知中心が前記画像位置決めシステムにおける座標値を獲得するステップと、前記画像位置決めシステムによって前記位置決め構造を撮像して、前記位置決め構造の位置決め円心の座標値を獲得するステップと、前記画像位置決めシステムによって、前記イメージセンサの中心座標値と前記位置決め円心の座標値との位置を合わせることによって、前記レンズモジュールが設置されたホルダーを前記積載板に装着させるステップと、を備える。

本発明に係るカメラモジュール及び組立方法は、レンズに位置決め構造が設けられ、該位置決め構造によって光軸の位置を確定し、且つ画像位置決めシステムによってレンズモジュールの光軸とイメージセンサの感知中心との位置を合わせる。これにより、製造誤差及び組立誤差による偏差を防止でき、且つ位置合わせ精度を高め、カメラモジュールの画像品質を保証することができる。

本発明の第一実施形態に係るカメラモジュールの立体分解斜視図である。 図１に示した第一実施形態に係るカメラモジュールを組み立てた後の断面図である。 図２に示した第一実施形態に係るカメラモジュールの第二レンズを示す図である。 本発明の第二実施形態に係るカメラモジュールの第二レンズを示す図である。 本発明の第三実施形態に係るカメラモジュールの第二レンズを示す図である。 本発明に係るカメラモジュール組立方法のフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図１及び図２を参照すると、本発明の第一実施形態に係るカメラモジュール１００は、ホルダー１０と、レンズモジュール２０と、イメージセンサモジュール３０と、を備える。ホルダー１０の中央部には、収容孔１０２が設けられている。収容孔１０２の上端部には、レンズモジュール２０が設置される。イメージセンサモジュール３０は、イメージセンサ３０２及び積載板３０４を備える。イメージセンサ３０２は、積載板３０４上に設置される。ホルダー１０が積載板３０４に固定接続されると、イメージセンサ３０２は、ホルダー１０の収容孔１０２内に収容され、且つレンズモジュール２０と位置が合わさる。

図３を併せて参照すると、レンズモジュール２０は、鏡筒２０１と、第一レンズ２０２と、第二レンズ２０３と、を備える。鏡筒２０１の中央には、通光孔２０１０が設けられている。第一レンズ２０２及び第二レンズ２０３は、鏡筒２０１の内部に組み込まれる。第二レンズ２０３は、光学区域２０４及び該光学区域２０４の外縁を囲んでいる非光学区域２０６を備える。イメージセンサ３０２に面する第二レンズ２０３の非光学区域２０６には、位置決め構造が設けられている。第一実施形態において、この位置決め構造は、非光学区域２０６の表面から突出したフランジ２０６２である。フランジ２０６２の周縁に形成された位置決め円は、位置決め円心２０６０を有する。該位置決め円心２０６０とレンズモジュール２０の光軸Ｃと、は一致する。これにより、位置決め円心２０６０に基づいて、レンズモジュール２０の光軸Ｃの位置を確定することができる。レンズモジュール２０の光軸Ｃの位置が確定した後、ホルダー１０を積載板３０４に設置すれば、光軸Ｃとイメージセンサ３０２との位置を合わせることができる。

本実施形態において、積載板３０４は、回路基板である。イメージセンサ３０２は、積載板３０４に電気的に接続され、レンズモジュール２０から入射した光線を感知して、映像の情報に変換した後、出力する。イメージセンサ３０２のレンズモジュール２０に面する表面は、入射した光線を感知するための感知面である。該感知面は、感知中心Ａを有する。該感知中心Ａとレンズモジュール２０の光軸Ｃとを一致させることによって、鮮明な画像を獲得する。

図４を参照すると、本発明の第二実施形態に係るカメラモジュールは、第一実施形態に係るカメラモジュールと基本的に同じであるが、異なる部分は、位置決め構造が、非光学区域２０６の表面において、下方へ向かって窪んだ環形の凹部２０６４を備えることである。該凹部２０６４の周縁に形成された位置決め円は、位置決め円心を有する。該位置決め円心は、レンズモジュール２０の光軸Ｃと一致する。

図５を参照すると、本発明の第二実施形態に係るカメラモジュールは、さらに、位置決め構造が同じ円周上に位置する少なくとも３つの円弧部２０６６を備える。該３つの円弧部２０６６は、非光学区域２０６の表面から突出している。３つの円弧部２０６６を有する内円周又は外円周に形成された位置決め円は、位置決め円心を有する。該位置決め円心は、レンズモジュール２０の光軸Ｃと一致する。

次に、本発明に係るカメラモジュールの組立方法について、図６を参照しながら詳細に説明する。

図６に示すカメラモジュールの組立方法は、以下のステップを含む。

ステップＳ１１：画像位置決めシステムを提供する。画像位置決めシステムは、画像取得機能及び画像分析機能を持ち、且つＸＹ座標系を有し、画像位置決めシステムの取得範囲内に位置する物体は、１つの座標値を有する。この画像位置決めシステムは、設定プログラムによって取得された画像に対して分析処理を行った後、取得した画像に対応する物体の中心を確定する。

ステップＳ１２：イメージセンサ３０２の中心座標値を獲得する。画像位置決めシステムによって、積載板３０４に固定されたイメージセンサ３０２を撮影して、イメージセンサ３０の中心点のＸＹ座標系における座標値（Ｘ_１、Ｙ_１）を獲得する。イメージセンサ３０２の中心点は、感知中心Ａである。即ち、感知面の対角線の交点である。

ステップＳ１３：画像位置決めシステムによって位置決め構造を撮像して、該位置決め構造の位置決め円心の座標値を獲得する。即ち、フランジ２０６２、環形の凹部２０６４、３つの円弧部２０６６の内辺縁又は外辺縁から形成された位置決め円に基づいて、位置決め円心の座標値（Ｘ_２、Ｙ_２）を計算する。

ステップＳ１４：画像位置決めシステムによってイメージセンサ３０２の中心座標値（Ｘ_１、Ｙ_１）と位置決め円心の座標値（Ｘ_２、Ｙ_２）とを一致させる。これにより、レンズモジュール２０が設置されたホルダー１０を積載板３０４に装着させる。ホルダー１０と積載板３０４は、接着剤によって固定接続される。

本発明のカメラモジュール１００は、そのイメージセンサ３０２に面する第二レンズ２０３の非光学区域２０６に、位置決め構造が設けられているため、位置決め構造の位置決め円心２０６０に基づいて、レンズモジュール２０の光軸Ｃの位置を確定することができる。従って、装着する際、レンズモジュール２０の光軸Ｃと感知中心Ａとを一致させることができるため、位置合わせ精度を高め、カメラモジュール１００の画像品質を保証することができる。

以上、本発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であることは勿論であって、本発明の保護範囲は、以下の特許請求の範囲から決まる。

１０ ホルダー
２０ レンズモジュール
３０ イメージセンサモジュール
１００ カメラモジュール
１０２ 収容孔
２０１ 鏡筒
２０２ 第一レンズ
２０３ 第二レンズ
２０４ 光学区域
２０６ 非光学区域
３０２イメージセンサ
３０４ 積載板
２０６２ フランジ
２０６０ 位置決め円心
２０６４ 凹部
２０６６ 円弧

Claims (5)

1. ホルダーと、レンズモジュールと、イメージセンサを有するイメージセンサモジュールと、を備えるカメラモジュールであって、
   前記ホルダーの中央部には、収容孔が設けられ、前記収容孔の上端部には、前記レンズモジュールが設置され、前記収容孔の下端部には、前記イメージセンサが収容され、前記レンズモジュールは、少なくとも１つのレンズを備え、前記イメージセンサに面するレンズの非光学区域には、位置決め構造が設けられ、前記位置決め構造は、位置決め円心を有し、前記位置決め円心は、前記レンズモジュールの光軸と前記イメージセンサの感知中心とを位置合わせさせることを特徴とするカメラモジュール。
2. 前記位置決め構造は、非光学区域の表面から突出したフランジであり、前記フランジの周縁に形成された位置決め円は、前記位置決め円心を有す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。
3. 前記位置決め構造は、非光学区域の表面において、下方へ向かって窪む環形の凹部であり、前記凹部の周縁に形成された位置決め円は、前記位置決め円心を有す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。
4. 前記位置決め構造が同じ円周上に位置する少なくとも３つの円弧部を備え、前記３つの円弧部は、非光学区域の表面から突出し、前記３つの円弧部がある内円周又は外円周に形成された位置決め円は、前記位置決め円心を有す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。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のカメラモジュールを組み立てる方法であって、
   画像位置決めシステムを提供し、前記画像位置決めシステムは、設定プログラムによって取得された画像に対して分析処理を行った後、該取得された画像に対応する物体の中心を確定するステップと、
   前記イメージセンサの中心座標値を獲得し、前記画像位置決めシステムによって前記積載板に固定されたイメージセンサを撮影して、前記イメージセンサの感知中心が前記画像位置決めシステムにおける座標値を獲得するステップと、
   前記画像位置決めシステムによって前記位置決め構造を撮像して、前記位置決め構造の位置決め円心の座標値を獲得するステップと、
   前記画像位置決めシステムによって、前記イメージセンサの中心座標値と前記位置決め円心の座標値とを一致させることによって、前記レンズモジュールが設置されたホルダーを前記積載板に装着させるステップと、
   を備えることを特徴とするカメラモジュールの組立方法。