JP2014103458A - カメラモジュールおよび表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型かつ低コストである液晶パネル一体型のカメラモジュールを提供する。
【解決手段】カメラモジュール（１）は、イメージセンサ（１４）と、イメージセンサ（１４）上に光を集光するレンズ（１１）を固定しており、液晶パネルの不定領域におけるガラス基板（１０ａ）を加工して形成された穴部に埋め込まれているレンズホルダ（ＬＨ）とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置とともに利用されるカメラモジュールに関する。

携帯電話、デジタルカメラ、またはスマートホンなど、液晶パネルを備えた携帯型の装置分野では、当該装置に撮影機能を付与するカメラモジュールを組み込むことが広く行われている。

例えば、特許文献１には、透過光量を変更させる液晶パネルと、当該液晶パネルと一体に設けられたレンズとから構成される光学ユニットを備え、レンズによって集光された被写体の光を結像させて撮影を行うとする撮影装置が開示されている。

また、特許文献２には、液晶表示部に表示データを映し出しながら、液晶表示部に内蔵したカメラにより撮影可能としているカメラ内蔵液晶ディスプレイ装置が開示されている。

特開２００７−８６３４０号公報（２００７年４月５日公開） 特開２００９−１５２７２号公報（２００９年１月２２日公開）

しかしながら、上述のような従来技術には、以下のような問題が存在する。

特許文献１に開示されている光学ユニットを備えた撮影装置では、液晶パネルの全面をレンズにしている。このため、当該撮影装置を、液晶パネルの一部分のみを活用するような利用形態に適用することが困難である。例えば、携帯電話のような装置では、映像表示および撮影を同時に行うニーズが強く、このようなニーズを満たす構成に、特許文献１に開示されている従来技術を適用することは困難と言わざるを得ない。

特許文献２に開示されている従来技術では、液晶パネルの一部分を利用するとしているカメラ内蔵液晶ディスプレイが開示されているものの、レンズなどカメラの構成要素を、液晶パネル構成要素に、貫通していない孔を設けて単に埋め込み組みあわせただけの構成であるため、構成要素の数が多くなり、小型化および低コスト化が困難である。

本発明は、上述の問題に鑑みて成されたもので、小型かつ低コストである液晶パネル一体型のカメラモジュールを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るカメラモジュールは、イメージセンサと、上記イメージセンサ上に光を集光するレンズを固定しており、液晶パネルの不定領域におけるガラス基板を加工して形成された穴部に埋め込まれているレンズホルダとを備えている。

本発明の一態様によれば、液晶パネルのガラス基板の一部の領域を、イメージセンサ上に光を集光するレンズを固定するレンズホルダを埋め込む領域として利用し、液晶パネルおよびカメラモジュールを一体化することができる。また、レンズホルダがガラス基板に埋め込まれることにより、少なくともレンズホルダを固定する筐体が必要なくなる。ゆえに、単純に液晶パネルおよびカメラモジュールを組み合わせた構成と比較して、構成要素数を削減することができる。さらに、上記レンズホルダＬＨは、上記液晶パネル１０の不定領域における上記ガラス基板（上部ガラス基板１０ａ、下部ガラス基板１０ｂ）を加工して形成された穴部に埋め込まれている。ここで、不定領域とは、液晶パネルにおいて映像の表示の用に不適な領域のことである。当該不定領域は、例えば、液晶パネルの端部領域に存在している。上記構成により、液晶パネルの不定領域を活用し、撮影機能を提供することができる。すなわち、小型かつ低コストである液晶パネル一体型のカメラモジュールを提供することができる効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るカメラモジュールの構成を示す斜視図である。 液晶パネルの構成を示す図であり、（ａ）は一般的な液晶パネルの積層構成を示す概略図、（ｂ）は図１に示すカメラモジュールを形成するよりも以前の液晶パネルの端部の概略構成を示す断面図である。 図１に示す液晶パネルにおいて穴部を加工してレンズホルダを埋め込む領域の範囲を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に対応する断面図である。 図１に示すカメラモジュールの構成を比較する図であり、（ａ）は一般的なカメラモジュールの構成を示す概略図、（ｂ）は図１に示すカメラモジュールのようにレンズホルダを埋め込むよりも以前の液晶パネルの端部の概略構成を示す断面図である。 図１に示すカメラモジュールの構成を示す図であり、（ａ）は断面構成を示すＺＸ平面の断面図、（ｂ）は（ａ）に対応する平面図、（ｃ）は断面構成を示すＹＺ平面の断面図である。 本発明の他の実施形態に係るカメラモジュールの断面構成を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係るカメラモジュールの断面構成を示す断面図である。 カメラモジュール一体型の表示装置の概略構成を比較する平面図であり、（ａ）は本発明に係る構成、（ｂ）は、（ａ）に示す表示装置の比較例に係る構成を示す。

以下、本発明に係る実施の形態について、詳細に説明する。

〔実施形態１〕
本発明に係る一実施形態において、図１〜図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

＜カメラモジュール１の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るカメラモジュール１の構成を示す斜視図である。図１に示すように、カメラモジュール１は、上部ガラス基板１０ａと、下部ガラス基板１０ｂと、レンズ１１を固定したレンズホルダＬＨと、イメージセンサ１４と、後述する電子回路部１５とを備えている。ここで、カメラモジュール１は、後述する液晶パネル１０と一体的に形成されている。また、レンズ１１は、光を透過して、イメージセンサ１４上に当該光を集光する。換言すれば、レンズ１１は、Ｚ軸の正方向側から入射する光を透過して、Ｚ軸に平行な一点鎖線で示す光軸に沿って光を導光し、イメージセンサ１４上に当該光を集光している。なお、このような構成に限定されるわけではなく、レンズ１１の光軸は、最終的に光をイメージセンサ１４に集光することができるのであれば、Ｚ軸に平行でなくてもよい。つまり、カメラモジュール１は、イメージセンサ１４と、上記イメージセンサ１４上に光を集光するレンズ１１を固定しており、液晶パネル１０の上部ガラス基板１０ａを加工して形成された穴部に埋め込まれているレンズホルダＬＨとを備えている。

また、図１に示す座標軸について、Ｘ軸およびＹ軸は、各ガラス基板が平面的に広がっている方向に伸びる軸であり、Ｚ軸は、各ガラス基板の厚さ方向に伸びる軸である。以下の説明および図における座標軸は、図１に示す座標軸と対応している。以下では、カメラモジュール１が備えている構成要素について詳細に説明する。

（上部ガラス基板１０ａおよび下部ガラス基板１０ｂ）
上部ガラス基板１０ａおよび下部ガラス基板１０ｂは、後述の液晶パネル１０を構成するガラス基板である。

図２（ａ）は、一般的な液晶パネルの積層構成を示す概略図である。本実施形態に係る液晶パネル１０も、図２（ａ）に示す積層構成を有しており、液晶部２１と、透明電極２２ａおよび透明電極２２ｂと、カラーフィルタ２３と、上部ガラス基板１０ａおよび下部ガラス基板１０ｂと、偏光フィルタ２４ａおよび偏光フィルタ２４ｂとを備えている。ここで、液晶部２１は、透明電極２２ａおよび透明電極２２ｂにより、所望の透過率分布に変化するように制御されている。そして、このような各構成要素を備えた液晶パネルでは、図示しないバックライトから出射される光を、偏光フィルタ２４ｂ、下部ガラス基板１０ｂ、透明電極２２ｂ、液晶部２１、透明電極２２ａ、カラーフィルタ２３、上部ガラス基板１０ａ、偏光フィルタ２４ａの順に透過させて、映像光として外部へ出射させることにより、映像を表示する。

図２（ｂ）は、カメラモジュール１を一体化するよりも以前の液晶パネル１０の端部の概略構成を示す断面図である。図２（ｂ）に示すように、上部ガラス基板１０ａと下部ガラス基板１０ｂとが対向するように配されている。ここで、上部ガラス基板１０ａの厚さＴａは、液晶パネル１０の端部以外での上部ガラス基板１０ａの厚さｔａと異なる大きさであってもよい。これにより、後述するレンズ１１の加工において、所望の形状のレンズ１１を得ることができる。また、下部ガラス基板１０ｂの厚さＴｂは、液晶パネル１０の端部以外での下部ガラス基板１０ｂの厚さｔｂと異なる大きさであってもよい。また、上部ガラス基板１０ａの厚さＴａと下部ガラス基板１０ｂの厚さＴｂとは、異なる大きさであってもよい。なお、図２（ｂ）のＡ−Ａ´断面では、図２（ａ）に示す積層構成のように、液晶パネル１０の各構成要素が積層されている。

（レンズホルダＬＨ）
上記レンズホルダＬＨは、上記液晶パネル１０の不定領域における上記上部ガラス基板１０ａを加工して形成された穴部に埋め込まれている。ここで、不定領域とは、液晶パネル１０において映像の表示の用に不適な領域のことである。当該不定領域は、例えば、液晶パネル１０の端部領域に存在している。上記構成によれば、液晶パネル１０の不定領域を活用し、撮影機能を提供することができる。また、レンズホルダＬＨの材質は、例えば、プラスチック、金属、またはガラスなどであってもよく、これらを組み合わせた材質であってもよい。また、レンズホルダＬＨは、透明であっても不透明であってもよく、例えば、黒色であってもよい。つまり、レンズホルダＬＨは、レンズ１１を固定できるのであれば、どのような材質であってもよく、どのような透明状態（色）であってもよい。

図３（ａ）は、液晶パネル１０においてレンズホルダＬＨを埋め込む穴部を加工して形成する領域３０の範囲を示す平面図である。図３（ａ）に示すように、レンズホルダＬＨを埋め込む穴部を形成する領域３０は、破線で示す液晶パネル１０の端部に位置している。図３（ｂ）は、液晶パネル１０のレンズホルダＬＨを埋め込む穴部を加工して形成する領域３０の範囲を示す断面図である。図３（ｂ）では、領域３０を加工してレンズ１１を形成するために、領域３０における上部ガラス基板１０ａの厚さを、下部ガラス基板１０ｂよりも大きくしている。一般的に、液晶パネルでは、端部領域において不定領域が存在しており、当該領域を有効に活用できることが好ましい。カメラモジュール１では、液晶パネル１０の不定領域に含まれる領域３０において、上部ガラス基板１０ａを加工してレンズホルダＬＨを埋め込む穴部を形成し、当該領域を有効に活用している。

（レンズ１１）
レンズ１１は、レンズホルダＬＨに固定されており、イメージセンサ１４上に光を集光する。ここで、レンズ１１の形状は、例えば、両面凸形状、片面凸形状、または非球面形状などであってもよく、これらの形状を組み合わせた形状であってもよい。また、このような構成に限定されるわけではなく、イメージセンサ１４上にレンズ１１を透過した光を集光できるのであれば、どのような形状であってもよい。また、レンズ１１の材質は、例えば、プラスチックまたはガラスなどであってもよく、これらを組み合わせた材質であってもよい。また、レンズ１１の表面には、反射光量を低減する低反射コーディングがなされていてもよい。

（イメージセンサ１４）
イメージセンサ１４は、レンズ１１を透過した光が集光されて、当該光を電気信号に変換する。ここで、イメージセンサ１４は、１．２Ｍ−ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を備えている。しかしながら、このような構成に限定されるわけではなく、イメージセンサ１４は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を備えていてもよい。つまり、受光した光を適切に電気信号に光電変換するフォトダイオードとしての機能を実現可能な範囲において、イメージセンサ１４に利用する素子の種類を選択することができる。また、イメージセンサ１４は、ＣＯＧ（Chip On Glass）方式により、下部ガラス基板１０ｂ上に形成されている。以下では、上述のような構成要素を備えたカメラモジュール１を形成する方法について説明する。

＜カメラモジュール１および液晶パネル１０を一体化する構成＞
図４（ａ）は、一般的なカメラモジュール１０００の構成を示す概略図である。図４（ａ）に示すように、一般的なカメラモジュール１０００は、レンズ１００１と、ＬＩＤガラス１００２と、レンズホルダ１００３と、イメージセンサ１００４と、フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ；Flexible Printed Circuit）１００５と、ＦＰＣ補強用部材１００６とを備えている。ここで、ＦＰＣ１００５には、チップコンデンサ１００５１などのカメラモジュール１０００に利用される電子部品が配されている。また、ＦＰＣ補強用部材１００６は、材質がＳＵＳなどからなる。

図４（ｂ）は、図１に示すカメラモジュール１のようにレンズホルダＬＨを埋め込むよりも以前の液晶パネル１０の端部の概略構成を示す断面図である。図４（ｂ）に示すように、カメラモジュール１では、穴部加工領域３３において、上部ガラス基板１０ａを加工し、穴部を形成する。また、下部ガラス基板１０ｂ上には、イメージセンサ１４が、ＣＯＧ方式により形成されている。なお、下部ガラス基板１０ｂ上には、透明電極やチップコンデンサといったカメラモジュール１に利用される電子部品を含む電子回路部１５が、さらに形成されていてもよい。このように、穴部加工領域３３を加工して穴部を形成してレンズホルダＬＨを埋め込むことにより、液晶パネル１０と一体化したカメラモジュール１を形成することができる。

ここで、図４（ａ）に示す一般的なカメラモジュール１０００の構成要素と、カメラモジュール１の構成要素とを比較すると、一般的なカメラモジュール１０００が備える、ＦＰＣ１００５およびＦＰＣ補強用部材１００６などの構成要素は、カメラモジュール１には形成されておらず、また、カメラモジュール１が機能するために必要とするわけでもない。また、カメラモジュール１では、一般的なカメラモジュール１０００が備えるレンズホルダ１００３が、上述の穴部加工領域３３を加工して形成した穴部に埋め込んだレンズホルダＬＨにより実現されている。これにより、一般的なカメラモジュール１０００と比較して、カメラモジュール１の構成部品数を削減し、低コスト化することができる。以下では、上述の加工を施した後のカメラモジュール１の構成について説明する。

図５（ａ）は、図１に示すカメラモジュール１の断面構成を示すＺＸ平面の断面図である。図５（ａ）に示すように、上部ガラス基板１０ａが加工され穴部が形成されレンズホルダＬＨが埋め込まれている。また、下部ガラス基板１０ｂに、イメージセンサ１４および電子回路部１５が配されている。上記穴部は、当該穴部が形成されている上記上部ガラス基板１０ａを貫通している。上記構成によれば、レンズホルダＬＨを埋め込む穴部を形成するための上部ガラス基板１０ａの加工において、穴部の深さ方向の加工精度を考慮する必要がなくなる。これにより、カメラモジュール１を低コストに製造することができる。なお、当該穴部は、穴の形状が円形であり、例えば、当該円の直径が３ｍｍであり、当該穴部の深さが１．５ｍｍ〜２．０ｍｍであってもよい。

また、上記イメージセンサ１４は、上記液晶パネル１０の下部ガラス基板１０ｂに配されており、当該下部ガラス基板１０ｂと、上記穴部が形成された上部ガラス基板１０ａとは、異なるガラス基板である。上記構成によれば、液晶パネル１０の下部ガラス基板１０ｂの一部の領域を、イメージセンサ１４を配する領域として利用し、液晶パネル１０およびカメラモジュール１をさらに一体化することができる。また、イメージセンサ１４が下部ガラス基板１０ｂに配されることにより、少なくともイメージセンサ１４を固定するためだけの基板が必要なくなる。ゆえに、単純に液晶パネルおよびカメラモジュールを組み合わせた構成と比較して、構成要素数を削減することができる。

ここで、レンズホルダＬＨの一部分は、長さｌ、厚さｔｈの円筒形状を有している。なお、長さｌおよび厚さｔｈは、レンズホルダＬＨが、上部ガラス基板１０ａを加工して形成した穴部に安定して埋め込まれ、安定して固定され、レンズ１１を安定して固定できる範囲において、任意に設定することができる。また、レンズホルダＬＨは、Ｚ軸の正方向側に、厚さｔｃの固定部を備えている。当該固定部は、レンズホルダＬＨの端部をＸＹ平面方向に広げた形状を有しており、上部ガラス基板１０ａに嵌合している。つまり、上記レンズホルダＬＨは、上記上部ガラス基板１０ａの一部分に嵌合している固定部を有している。上記構成によれば、固定部により、簡単にかつ安定してレンズホルダＬＨを上部ガラス基板１０ａに固定することができる。

また、レンズ１１の表面は、レンズ１１を透過させた光を、距離ｆ離れたイメージセンサ１４上に集光させるような曲率を有するように加工されている。ここで、距離ｆは、例えば、３５ｍｍ判フィルムカメラでの焦点距離に換算した値が２．０５ｍｍ程度であってもよい。また、距離ｆは、カメラモジュール１に求められる画角およびイメージセンサ１４のサイズに基づいて選択されてもよい。また、ある方向の画角をＷ、当該方向のイメージセンサのサイズをｙとした場合には、それぞれの値と距離ｆとの関係は、次の式（１）により表現することができる。

Ｗ＝２ｔａｎ^−１｛ｙ／（２＊ｆ）｝ …（１）
つまり、距離ｆはイメージセンサ１４のサイズにより変化してもよく、画角を一定に維持しつつイメージセンサ１４を小さく（イメージセンサ１４のピクセル数を少なく）した場合に、距離ｆは短くなってもよい。例えば、距離ｆは、０．８ｍｍや１．０ｍｍといった値であってもよい。

また、距離ｆを適切に選択することにより、レンズ１１がレンズホルダＬＨの外部（上部ガラス基板１０ａの面であって下部ガラス基板１０ｂと対向する面とは逆側の面よりもＺ軸の正方向側の部分）へ突出しないように、レンズホルダＬＨはレンズ１１を固定することができる。特に、距離ｆが短ければ、薄型の液晶パネルにおいて、レンズホルダＬＨを埋め込むガラス基板の厚さが薄い場合であっても、レンズ１１がレンズホルダＬＨの外部へ突出していない、デザイン性に優れた液晶パネル一体型のカメラモジュールを提供することができる。

また、レンズ１１が所望の曲率を有するように加工し、上述の距離ｆを確保するためには、レンズの厚さｔを、一定の大きさ以上に確保できることが好ましい。このような距離ｆおよび厚さｔを確保するために、上部ガラス基板１０ａの厚さＴａを、一定以上の大きさにしてもよい。また、一定以上の厚さを確保するために、厚さＴａは、液晶パネル１０の端部以外での上部ガラス基板１０ａの厚さｔａと異なる大きさにしてもよい。また、下部ガラス基板１０ｂの厚さＴｂは、液晶パネル１０の端部以外での下部ガラス基板１０ｂの厚さｔｂと同じ大きさであるが、このような構成に限定されるわけではない。例えば、厚さＴａを小さくし、厚さＴｂを大きくしてもよい。また、厚さＴａおよび厚さＴｂの合計が、液晶パネル１０として許容できる範囲に収まり、カメラモジュール１が撮影機能を提供できる範囲で、厚さＴａおよび厚さＴｂを設定してもよい。

また、液晶パネル１０の端部のＸ軸方向の長さｄｅｘについても、カメラモジュール１が撮影機能を提供できるのであれば、どのように設定されてもよい。また、上部ガラス基板１０ａは、接触層３５を介して下部ガラス基板１０ｂ上に固定されている。ここで、当該固定は、接着剤などにより行われてもよく、冶具などにより行われてもよく、上部ガラス基板１０ａおよび下部ガラス基板１０ｂの接触層３５側の領域が嵌め合わさる形状に各ガラス基板を加工して、各ガラス基板を嵌め合わせて行われてもよい。

図５（ｂ）は、図５（ａ）に対応する平面図である。なお、図５（ｂ）にＡｘ−Ａｘ´で示す断面の構成が、図５（ａ）に示す断面構成に対応している。図５（ｂ）に示すように、レンズホルダＬＨの固定部は、内径Ｄｉ、外径Ｄｏのリング形状を有している。なお、内径Ｄｉおよび外径Ｄｏは、レンズホルダＬＨが上部ガラス基板１０ａを加工して形成した穴部に安定して埋め込まれ、安定して固定され、レンズ１１を安定して固定可能なように、設定することができる。また、上部ガラス基板１０ａのＸ軸方向の端面からレンズホルダＬＨが埋め込まれている位置までのオフセット長さｄｘも、カメラモジュール１が撮影機能を提供できる範囲において設定し得る。例えば、長さｄｘを０としてもよい。上部ガラス基板１０ａのＹ軸方向の端面からレンズホルダＬＨが埋め込まれている位置までのオフセット長さｄｙについても、長さｄｘと同様である。

図５（ｃ）は、図１に示すカメラモジュール１の断面構成を示すＹＺ平面の断面図である。なお、図５（ｂ）にＡｙ−Ａｙ´で示す断面の構成が、図５（ｃ）に示す断面構成に対応している。図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、カメラモジュール１は、イメージセンサ１４と、イメージセンサ１４上に光を集光させるレンズ１１を固定しており、液晶パネル１０の上部ガラス基板１０ａを加工して形成された穴部に埋め込まれたレンズホルダＬＨとを備えている。

＜カメラモジュール１の効果＞
上記構成によれば、液晶パネル１０の上部ガラス基板１０ａの一部の領域を、イメージセンサ１４上に光を集光するレンズ１１を固定するレンズホルダＬＨを埋め込む領域として利用し、液晶パネル１０およびカメラモジュール１を一体化することができる。また、レンズホルダＬＨが上部ガラス基板１０ａに埋め込まれることにより、少なくともレンズホルダＬＨを固定する筐体が必要なくなる。ゆえに、単純に液晶パネルおよびカメラモジュールを組み合わせた構成と比較して、構成要素数を削減することができる。以下では、この構成要素数の削減について詳細に説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、一般的なカメラモジュール１０００は、ＬＩＤガラス１００２を除いても、レンズ１００１と、レンズホルダ１００３と、イメージセンサ１００４と、ＦＰＣ１００５と、チップコンデンサ１００５１と、ＦＰＣ補強用部材１００６との、少なくとも６個の構成要素を備えている。ここで、液晶パネルの構成要素を、仮に、上部ガラス基板１０ａおよび下部ガラス基板１０ｂの２個とするならば、当該液晶パネルの構成要素とカメラモジュール１０００の構成要素とをあわせた構成要素の数は８個となる。

一方、図５（ａ）に示すように、本実施形態に係るカメラモジュール１は、レンズ１１と、レンズホルダＬＨと、上部ガラス基板１０ａと、イメージセンサ１４と、電子回路部１５と、下部ガラス基板１０ｂとの６個の構成要素を備えている。ここで、上部ガラス基板１０ａおよび下部ガラス基板１０ｂは、カメラモジュール１と一体化している液晶パネル１０の各ガラス基板と共用されているため、液晶パネル１０の構成要素とカメラモジュール１の構成要素とをあわせた構成要素の数は６個となり、一般的なカメラモジュール１０００と比較して、当該構成要素の数を２個削減可能であることが確認できる。

すなわち、小型かつ低コストである液晶パネル一体型のカメラモジュールを提供することができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

＜カメラモジュール１ａの構成および効果＞
図６は、本発明の他の実施形態に係るカメラモジュール１ａの断面構成を示す断面図である。図６に示すように、カメラモジュール１ａは、カメラモジュール１が備える各構成要素に加えて、光学素子１１ａを備えている。ここで、光学素子１１ａは、カメラモジュール１のレンズホルダＬＨに追加する形で固定されている。また、光学素子１１ａは、光を透過させて、当該光の光学的性質を変化させる。

上記構成によれば、イメージセンサ１４上に集光する光の光学的性質を変化させることができる。例えば、一般的なイメージセンサでは、特別なフィルタなどを利用しない場合には、ノイズとなる赤外光も検出してしまうことがある。しかしながら、光学素子１１ａが、例えばＬＩＤガラスであって、透過させる光から赤外光を除去する機能を有していれば、当該イメージセンサ１４に集光される光から、赤外光を除去することが可能となるので、イメージセンサ１４の検出結果からノイズを除去することができる。つまり、構成要素の光学特性に起因する問題を解決し得るカメラモジュールを提供することができる。

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

＜カメラモジュール１ｂの構成および効果＞
図７は、本発明の他の実施形態に係るカメラモジュール１ｂの断面構成を示す断面図である。図７に示すように、カメラモジュール１ｂでは、レンズホルダＬＨが２個（複数）のレンズ（レンズ１１およびレンズ１１ｂ）を固定している点が、カメラモジュール１とは異なる。しかしながら、このような構成に限定されるわけではなく、レンズホルダＬＨが固定するレンズの個数は、３個以上であってもよい。また、レンズ１１ｂは両面凹レンズであり、両面凸レンズであるレンズ１１とは異なる形状を有している。しかしながら、このような構成に限定されるわけではなく、レンズ１１の形状およびレンズ１１ｂの形状は、各レンズが光軸を共有しており、光を透過して、イメージセンサ１４上に当該光を集光することができれば、どのような形状であってもよい。例えば、レンズ１１の形状およびレンズ１１ｂの形状は、それぞれが異なる形状であっても、同様の形状であってもよく、両面凸形状、片面凸形状、両面凹形状、片面凹形状、または非球面形状などであってもよく、これらの形状を組み合わせた形状であってもよい。

また、レンズ１１とレンズ１１ｂとの間の間隔ｄａや、レンズ１１ｂからイメージセンサ１４までの距離ｆｂなどは、イメージセンサ１４上に上記光を集光することができるように、適宜定めてよい。つまり、上記レンズホルダＬＨは、光軸を共有する複数の上記レンズ１１およびレンズ１１ｂを固定しており、上記複数のレンズは、光を透過し、上記イメージセンサ１４上に当該光を集光する。ここで、レンズが単数の場合には、光の色収差に起因して、光を所望の領域に集光できないことがある。上記構成によれば、レンズを複数利用して、光の色収差を補正することにより、光をイメージセンサ上の所望の位置に集光することができる。

〔カメラモジュール一体型の表示装置〕
本発明に係るカメラモジュールを一体化した表示装置について、図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

＜カメラモジュール一体型の表示装置５０の構成および効果＞
図８（ａ）は、本発明に係るカメラモジュールを一体化した表示装置５０の概略構成を示す平面図である。図８（ａ）に示すように、表示装置５０は、液晶パネル１０と、センサ部５０２と、レシーバ部５０３と、上述のカメラモジュール（カメラモジュール１、１ａ、または１ｂ）とを備えている。ここで、当該カメラモジュールのレンズ１１は、ピクトエリア５１５の領域内に露出している。

図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す表示装置５０の比較例に係るカメラモジュール一体型の表示装置５００の概略構成を示す平面図である。図８（ｂ）に示すように、表示装置５００は、液晶パネル５１０と、センサ部５０２と、レシーバ部５０３と、カメラモジュール５０１とを備えている。ここで、カメラモジュール５０１のレンズ５１１は、ピクトエリア５１５の領域外に露出している。つまり、液晶パネル５１０の端部に位置する不定領域を、カメラモジュール５０１を配するための領域として活用することができないため、表示装置５００の額縁部の長さｄが長くなっているが、図８（ａ）に示す本実施形態に係る表示装置５０では、液晶パネル１０の端部に位置する不定領域であるピクトエリア５１５の領域内にレンズ１１が露出するようにカメラモジュールを埋め込めるため、表示装置５００と比較して、額縁部の長さｄを短くし、狭額縁化することができる。上記構成によれば、小型かつ低コストである液晶パネル一体型のカメラモジュールを備えた表示装置を提供することができる。

また、表示装置５０は、複数のカメラモジュールを備えていてもよい。さらに、上記複数のカメラモジュールが有している複数のレンズは、液晶パネル１０のガラス基板の同一の面の側に配されていてもよい。上記構成によれば、例えば、複数のカメラモジュールにより視差を有した異なる複数の映像を撮影し、当該複数の映像に基づいた立体視用の撮影機能やステレオグラフィーを利用した距離測定機能を、携帯電話やスマートホンなどの表示装置に付与することができる。

〔まとめ〕
本発明の一態様に係るカメラモジュール（１、１ａ、１ｂ）は、イメージセンサ１４と、上記イメージセンサ１４上に光を集光するレンズ１１を固定しており、液晶パネル１０の不定領域におけるガラス基板（上部ガラス基板１０ａ、下部ガラス基板１０ｂ）を加工して形成された穴部に埋め込まれているレンズホルダＬＨとを備えている。

上記構成によれば、液晶パネルのガラス基板の一部の領域を、イメージセンサ上に光を集光するレンズを固定するレンズホルダを埋め込む領域として利用し、液晶パネルおよびカメラモジュールを一体化することができる。また、レンズホルダがガラス基板に埋め込まれることにより、少なくともレンズホルダを固定する筐体が必要なくなる。ゆえに、単純に液晶パネルおよびカメラモジュールを組み合わせた構成と比較して、構成要素数を削減することができる。さらに、上記レンズホルダＬＨは、上記液晶パネル１０の不定領域における上記ガラス基板（上部ガラス基板１０ａ、下部ガラス基板１０ｂ）を加工して形成された穴部に埋め込まれている。ここで、不定領域とは、液晶パネルにおいて映像の表示の用に不適な領域のことである。当該不定領域は、例えば、液晶パネルの端部領域に存在している。上記構成により、液晶パネルの不定領域を活用し、撮影機能を提供することができる。すなわち、小型かつ低コストである液晶パネル一体型のカメラモジュールを提供することができる。

さらに、本発明の一態様に係るカメラモジュール（１、１ａ、１ｂ）では、上記穴部は、当該穴部が形成されている上記ガラス基板（上部ガラス基板１０ａ、下部ガラス基板１０ｂ）を貫通していてもよい。

上記構成によれば、レンズホルダを埋め込む穴部を形成するためのガラス基板の加工において、穴部の深さ方向の加工精度を考慮する必要がなくなる。これにより、カメラモジュールを低コストに製造することができる。

さらに、本発明の一態様に係るカメラモジュール（１、１ａ、１ｂ）では、上記イメージセンサ１４は、上記液晶パネル１０のガラス基板（下部ガラス基板１０ｂ）に配されており、当該ガラス基板と、上記穴部が形成されたガラス基板（上部ガラス基板１０ａ）とは、異なるガラス基板であってもよい。

上記構成によれば、液晶パネルのガラス基板の一部の領域を、イメージセンサを配する領域として利用し、液晶パネルおよびカメラモジュールをさらに一体化することができる。また、イメージセンサがガラス基板に配されることにより、少なくともイメージセンサを固定するためだけの基板が必要なくなる。ゆえに、単純に液晶パネルおよびカメラモジュールを組み合わせた構成と比較して、構成要素数を削減することができる。

また、穴部を形成するガラス基板と、イメージセンサを配する（形成する）ガラス基板とを分けることにより、カメラモジュールの製造において、穴部およびイメージセンサの形成工程を分けることができる。これにより、カメラモジュールの製造工程の自由度が向上し、簡単かつ低コストにカメラモジュールを製造する余地を産むことができる。

さらに、本発明の一態様に係るカメラモジュール（１、１ａ、１ｂ）では、上記レンズホルダＬＨは、上記ガラス基板（上部ガラス基板１０ａ、下部ガラス基板１０ｂ）の一部分に嵌合している固定部を有していてもよい。

上記構成によれば、固定部により、簡単にかつ安定してレンズホルダをガラス基板に固定することができる。

さらに、本発明の一態様に係るカメラモジュール１ｂでは、上記レンズホルダＬＨは、光軸を共有する複数の上記レンズ（１１、１１ｂ）を固定しており、上記複数のレンズ１１は、光を透過し、上記イメージセンサ１４上に当該光を集光してもよい。

ここで、レンズが単数の場合には、光の色収差に起因して、光を所望の領域に集光できないことがある。上記構成によれば、レンズを複数利用して、光の色収差を補正することにより、光をイメージセンサ上の所望の位置に集光することができる。

さらに、本発明の一態様に係る表示装置５０は、上記カメラモジュール（１、１ａ、１ｂ）を備えていてもよい。

上記構成によれば、小型かつ低コストである液晶パネル一体型のカメラモジュールを備えた表示装置を提供することができる。

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

本発明は、液晶パネルを備えた応用製品に利用することができる。具体的には、テレビ、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型パーソナルコンピュータ、携帯電話、およびスマートホンなどにも利用することができる。

１ カメラモジュール
１ａ カメラモジュール
１ｂ カメラモジュール
１０ 液晶パネル
１０ａ 上部ガラス基板（ガラス基板）
１０ｂ 下部ガラス基板（ガラス基板）
１１ レンズ
１１ａ 光学素子
１１ｂ レンズ
１４ イメージセンサ
５０ 表示装置
ＬＨ レンズホルダ

Claims (5)

1. イメージセンサと、
   上記イメージセンサ上に光を集光するレンズを固定しており、液晶パネルの不定領域におけるガラス基板を加工して形成された穴部に埋め込まれているレンズホルダとを備えていることを特徴とするカメラモジュール。
2. 上記穴部は、当該穴部が形成されている上記ガラス基板を貫通してい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. 上記イメージセンサは、上記液晶パネルのガラス基板に配されており、
   当該ガラス基板と、上記穴部が形成されたガラス基板とは、異なるガラス基板であることを特徴とする請求項１または２に記載のカメラモジュール。
4. 上記レンズホルダは、上記ガラス基板の一部分に嵌合している固定部を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のカメラモジュールを備えていることを特徴とする表示装置。

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