JP4567386B2

JP4567386B2 - レンズモジュールの実装方法及びその構造

Info

Publication number: JP4567386B2
Application number: JP2004192856A
Authority: JP
Inventors: 建立龍
Original assignee: Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2004-04-23
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2024-06-30
Also published as: GB2413435A; GB2413435B; DE102004036143A1; JP2005312002A; US20050237637A1; TW200530651A; GB0416294D0; FI20041038A0; FI20041038A; TWI282873B; US6977783B2; FR2869460A1

Description

本発明は、「レンズモジュールの実装方法及びその構造」に関し、特に、適合ベースを有する、まずＳＭＴ実装(SMT)によって当該適合ベースを電子製品の回路板上に接続し、また、レンズモジュールのモジュール本体を当該適合ベースに接続することにより、レンズモジュールが生成する電気信号は、当該回路板上に伝送されるものに関する。

今において、モジュール化で量産され、「撮影機能が必要とする電子製品（例えば、デジタルカメラや、撮影機能付け携帯電話或いは撮影機能付けＰＤＡ等）内」に適用されるレンズモジュールは、不良率が高いという現象が見られる。次のように、分析できる。

図1、2のように、従来のレンズモジュール1は、レンズユニット11と、ベース体12と、画像感応器131と、固定用台板14と、フレキシブルプリント基板(Flexible Printed CircuitBoard、FPCB)13と、からなる。その中、ベース体12には、前記のレンズユニット11が収納され、光線は、ベース体12の頂上部に設けられる開口から、入り、レンズユニット11を介して固定用台板14上にある画像感応器131に到達して、画像信号を生成させ、そして、フレキシブルプリント基板(FPCB)13を利用して、当該画像感応器131の画像信号が、電子製品の回路板上(図3においてのカメラ100の回路板101を参照する)に伝送される。

従来のレンズモジュール1は、フレキシブルプリント基板(FPCB)13を利用して画像信号を伝送するため、直接に自動化量産で、それを電子製品の回路板に組み立てないから、生産コストの低下化ができない。

本発明の発明者は、上記の従来技術を解決するため、慎重な研究や設計を重ねて、最後に、設計が合理的でかつその欠陥が解決できる本発明が提案できた。

本発明の目的は、上記の、従来技術の生産コストの障壁を突破でき、フレキシブルプリント基板(FPCB)13の代わりに、量産に適する、組み立て品の良率の向上や高い信頼性(reliability)を有する適合ベースを提供する。

まず、当該適合ベースを実装して、更に、レンズユニットと画像感応処理ユニットとを有する、モジュール本体を挿着する工程により、生産においては、当該モジュール本体を組み立てるための時間が、大幅に短縮され、また、当該モジュール本体が、組み立て過程において、汚れることや振動を受ける確率を低減できるので、組み立て品の良率を向上できる。

本発明に係わるレンズモジュールによれば、電子製品の回路板と互いに電気的に接続できるものであり、当該レンズモジュールは、大雑把に、モジュール本体と適合ベースとからなる構造である。当該モジュール本体には、レンズユニットと、画像感応処理ユニットとがあり、当該画像感応処理ユニットは、当該レンズユニットからの光線を受光して、画像信号を生成し、当該適合ベースは、絶縁材からなる製品であり、当該モジュール本体とは、分離可能な接合(detachable engaged with)でき、当該適合ベース内には、当該画像信号を伝送できる端子セットが、設けられる。

このレンズモジュールの実装工程には、a.当該レンズモジュールが、互いに電気的に接続できるモジュール本体と、適合ベースとに区分され、当該モジュール本体が、レンズユニットと、画像感応処理ユニットとを有し、また、当該適合ベースに、当該画像感応処理ユニットが生成した画像信号を伝送する端子セットがあること、b.当該適合ベースを、電子製品の回路板に実装すること、c.当該モジュール本体を、当該適合ベース上に実装して、電気的に接続させること、が含まれ、これにより、当該モジュール本体を組み立てするための時間が、大幅に短縮され、また、当該モジュール本体が、組み立て過程において、汚れることや振動を受ける確率を低減できるので、組み立て品の良率を向上できる。

より好ましいのは、当該適合ベースには、例えば、接続や挿着或いは係合素子が設けられて、分離可能な方式(detachable)で、当該モジュール本体と接続させ、これにより、両者の電気信号端子セットが、互いに緊密に当接でき、また、別に、冶具を設置して、当該モジュール本体と適合ベースとを接続させることもいい。メンテナンスする時、治具や係合を取り外すだけで、モジュール本体を取り出して交換や点検ができる。

図面を参照しながら、本発明の特徴や技術内容について、詳しく説明する。

本発明に係わるレンズモジュール200は、図4〜7のように、モジュール本体2と、適合ベース3とからなる構造である。その中、モジュール本体2は、ベース体22によって、レンズユニット21と、画像感応処理ユニット23と、電気信号端子セット231とが、収納される（図6のように）。

適合ベース3は、一般に周知な絶縁材からなる製品であり、位置付け槽31と電気信号の端子セット33とが設けられる。組み立てる時、位置付け槽31により、モジュール本体2をより早く、簡単に位置付けられ、また、端子セットの内側331は、電気信号端子セット231と、位置正しく対向して当接し、また、その端子セットの外側332は、回路板500の対応する半田継手501に電気的に接続される。より好ましいのは、適合ベース3上に、係合素子32を設置して、モジュール本体2と係合し（言い換えれば、適合ベース3と、当該モジュール本体2とは、「分離可能な接合(detachable engaged with)」になるものである）、これにより、端子セットの内側331と、電気信号端子セット231との間の電気当接状態は、更に安定的になる。

このレンズモジュール200の実装工程には、1）まず、公知のＳＭＴ実装(Surface Mounting Technology、 SMT)によって、当該適合ベース3の端子セットの外側332が、電子製品の回路板500上に電気的に接続されること、2）更に、モジュール本体2を当該適合ベース3上に係合或いは接続することと、があるので、光線は、レンズユニット21を介して画像感応処理ユニット23に入って、画像信号を生成し、また、その画像信号は、電気信号端子セット231と適合ベース3の端子セット33とを介して、当該電子製品の回路板500上の電子回路に伝送される。

図8を参照しながら、当該回路板500は、デジタル式カメラ600（或いは撮影機能が必要とする電子製品）の内部回路板であり、回路板500を介して、前記の画像信号は、当該カメラ600のメモリ内に記憶され、或いは、当該カメラ600の表示器に表示される。

図9のように、ＥＭＩノイズ干渉を低減するため、本発明は、レンズモジュール200を覆う金属ハウジング4が増設されても良く、また、蓋形状の金属ハウジング4には、レンズユニット21を露出する開口41があり、より好ましいのは、金属ハウジング4に、更に、回路板500に接続される接地端42を設け、これにより、ＥＭＩノイズの干渉が低減される。

図10と11は、他のＥＭＩノイズの干渉を低減する実施例であり、その中、レンズモジュール700の他に、ＥＭＩノイズの干渉を低減するための金属ハウジング9が増設されている。図のように、当該レンズモジュール700にも、モジュール本体7と、適合ベース8とがある。その中、モジュール本体7には、レンズユニット71と、ベース体72と、画像感応処理ユニット73とがある。

適合ベース8は、位置付け槽81と、係合素子82とが、設けられる。位置付け槽81により、モジュール本体7が、正確な位置にガイドされ、また、更に、係合素子82によって、モジュール本体7が係合される。金属ハウジング9には、開口91と、係合部92とが、設けられる。外部からの光線は、開口91を介してレンズユニット71に入る。金属ハウジング9は、係合部92が適合ベース8に係合されることにより、固定され、金属ハウジング9が、レンズモジュール700（モジュール本体7と適合ベース8とが含まれる）を遮蔽することにより、ＥＭＩノイズの干渉を低減する效果が得られる。

本発明の位置付け槽31、81の代わりには、例えば、一般な機構設計によく用いられる合せピン(Dowel PinやPosition Post)などが使われ（図に表示せず）、また、本発明の係合素子32、82の代わりに、例えば、粘着剤や一般公知の冶具（図に表示せず）が使われることにより、本発明の当該係合作用が実現されても良く、また、本発明の金属ハウジング4、9には、更に、例えば、金属網や穴（図に表示せず）が設けられることにより、放熱やＥＭＩノイズ遮断の作用を両立することができる。

上記の説明した、本発明の実装方法及びその構造には、次の効果が得られる。

1、本発明によれば、従来の構造にあるフレキシブルプリント基板(FPCB)を省略できるので、材料の節約ができる。

2、本発明に係わるレンズモジュールによれば、まず、一般の、公知のＳＭＴ実装(SMT)によって、容易に自動化に、適合ベースを電子製品の回路板上に接続した後、モジュール本体を挿着する。そのため、レンズモジュールは、汚れることや振動を受けたため精度が悪くなることを低減できるので、従来の構造より、量産に適合し、更に、製品の良率が向上される。

3、本発明に係わるレンズモジュールによれば、金属ハウジングが増設されることによって、ＥＭＩノイズの干渉が低減される。

以上の説明のように、本発明が、提供するレンズモジュールの実装方法及びその構造は、確実に従来技術における多数の欠陥を解決できるから、本発明は、特許の出願要件が満たされると認め、法により、出願する。

また、以上の説明は、ただ、本発明のより良い実施例であり、本発明は、それによって制限されるものではない、例えば、一般な機構設計によく用いられる合せピン(Dowel PinやPosition Post)によって、本発明に係わる位置付け槽が代替されることや、粘着剤或いは冶具によって、本発明に係わる係合素子が代替されること、或いは本発明に係わる金属ハウジングに、更に金属網や穴（放熱作用を提供する）が増設されること、等の簡単な変更が、本発明の等価変更と見なされ、それらが、本発明の請求範囲に含まれることは、当然なことである。

従来のレンズモジュールの立体分解図従来のレンズモジュールの立体組み立て図従来のレンズモジュールがカメラ内に適用される実施例の概念図本発明のレンズモジュールの立体分解図本発明のレンズモジュールの局部組み立ての断面図本発明のレンズモジュールのモジュール本体の上面図本発明のレンズモジュールの立体組み立て図本発明のレンズモジュールがカメラ内に適用される実施例の概念図本発明のレンズモジュールの一実施例の立体分解図本発明のレンズモジュールの他の一実施例の立体分解図本発明のレンズモジュールの他の一実施例の立体組み立て図

符号の説明

[従来の]
1 レンズモジュール
11 レンズユニット
12 ベース体
13 フレキシブルプリント基板(FPCB)
131画像感応器
14 固定用台板
100カメラ
101回路板

[本発明]
200レンズモジュール
2 モジュール本体
21 レンズユニット
22 ベース体
23 画像感応処理ユニット
231電気信号端子セット
3 適合ベース
31 位置付け槽
32 係合素子
33 端子セット
331 端子セット内側
332 端子セット外側
4 金属ハウジング
41 開口
42 接地端
500回路板
501半田継手
600カメラ
700レンズモジュール
7 モジュール本体
71 レンズユニット
72 ベース体
73 画像感応処理ユニット
8 適合ベース
81 位置付け槽
82 係合素子
83 端子セット
831 端子セット外側
832 端子セット内側
9 金属ハウジング
91 開口
92 係合部

Claims

a.レンズモジュールが、互いに電気的に接続できるモジュール本体と、適合ベースとに区分され、当該モジュール本体が、レンズユニットと、画像感応処理ユニットとを有し、当該適合ベースに、当該画像感応処理ユニットが生成した画像信号を伝送する端子セットがあること、
b.当該適合ベースを、電子製品の回路板に実装すること、
c.当該モジュール本体を、当該適合ベース上に実装して、電気的に接続されること、
が含まれ、
工程cにおいて、係合手段によって、当該適合ベースと当該モジュール本体とを緊密に係合し、
当該係合手段は、当該適合ベースに設けられ、当該モジュール本体の前縁に設けられる凹部に填るスナップ部であり、スナップ部の両側には一対の切り欠けが形成され、
これにより、当該モジュール本体を組み立てするための時間が、大幅に短縮され、また、当該モジュール本体が、組み立て過程において、汚れることや振動を受ける確率を低減できるので、組み立て品の良率を向上できるにおいて、
当該凹部及びスナップ部から構成される第１ロック機構に加えて、金属ハウジングを当該適合ベースと組み合わせる第２ロック機構が、当該モジュール本体を当該金属ハウジングと当該適合ベースとの間に固定するためになされる
ことを特徴とするレンズモジュールの実装方法。
工程bにおいて、ＳＭＴ実装によって、当該適合ベースを当該電子製品の回路板上に電気的に接続する、ことを特徴とする請求項１記載のレンズモジュールの実装方法。
工程cにおいて、当該適合ベースに設けられる位置付け槽によって、当該モジュール本体が、早く正確な位置にガイドされる、ことを特徴とする請求項１記載のレンズモジュールの実装方法。
レンズモジュールが、電子製品の回路板と、互いに電気的に接続するレンズモジュールの構造であって、
当該レンズモジュールには、
レンズユニットと、画像感応処理ユニットとがあり、当該画像感応処理ユニットは、当該レンズユニットからの光線を受光して、画像信号を生成する、モジュール本体と、
絶縁材からなる製品であり、当該モジュール本体とは、分離可能な接合でき、当該画像信号を伝送できる端子セット適合ベースと、があり、
当該適合ベースには、当該モジュール本体と係合する係合手段が、設けられ、
当該係合手段は、当該モジュール本体の前縁に設けられる凹部に填るスナップ部であり、スナップ部の両側には一対の切り欠けが形成されるレンズモジュールの構造において、
当該凹部及びスナップ部から構成される第１ロック機構に加えて、当該モジュール本体を覆う金属ハウジングと第２ロック機構とを備え、当該第２ロック機構は、当該モジュール本体を当該金属ハウジングと当該適合ベースとの間に固定する
ことを特徴とするレンズモジュールの構造。
当該適合ベースには、当該モジュール本体が早く正確な位置にガイドされる位置付け槽が、設けられる、ことを特徴とする請求項４記載のレンズモジュールの構造。
当該適合ベースは、ＳＭＴ実装によって、当該適合ベースを当該電子製品の回路板上に電気的に接続する、ことを特徴とする請求項４記載のレンズモジュールの構造。
当該適合ベースの端子セットの外側は、当該電子製品の回路板上の対応する半田継手にはんだ付けされる、ことを特徴とする請求項４記載のレンズモジュールの構造。
当該金属ハウジングは、ＥＭＩノイズの干渉を防止や低減できる、ことを特徴とする請求項４記載のレンズモジュールの構造。
金属ハウジングには、外部からの光線が、当該レンズユニットに入るための開口が、設けられる、ことを特徴とする請求項８記載のレンズモジュールの構造。
金属ハウジングには、当該モジュール本体や当該適合ベースを結合するための係合部が、設けられる、ことを特徴とする請求項８記載のレンズモジュールの構造。
金属ハウジングには、当該電子製品に接続される回路板が、接地されるための接地端が、設けられる、ことを特徴とする請求項８記載のレンズモジュールの構造。
金属ハウジングには、放熱やＥＭＩノイズ遮蔽の作用を両立する金属網や穴が、設けられる、ことを特徴とする請求項８記載のレンズモジュールの構造。