JP4764372B2

JP4764372B2 - The camera module

Info

Publication number: JP4764372B2
Application number: JP2007097327A
Authority: JP
Inventors: 和裕宮川; 孝作加藤; 素比古大槻
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2007-04-03
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2027-04-03
Also published as: JP2008258813A

Description

本発明は、レンズを保持したホルダと撮像素子を備えた基板とを有するカメラモジュールに関し、特にレンズ及びホルダの位置決めを簡易に行うことのできるカメラモジュールに関する。 The present invention relates to a camera module having a holder holding a lens and a substrate provided with an image sensor, and more particularly to a camera module capable of easily positioning the lens and the holder.

従来、レンズを保持する筒状のバレルと、このバレルを保持するベース部と、ベース部の下部に配置され、レンズからの光が集光される撮像素子を上面に備えた基板とを有するカメラモジュールが知られている。このようなカメラモジュールにおいては、ベース部は基板に対して接着により固定され、バレルはベース部に対してレンズの光軸方向に位置調整された上で接着により固定され、またレンズはバレルに対して接着により固定されていた。このようなカメラモジュールとしては、例えば特許文献１に挙げるようなものがある。
特開２００１−２９２３６５号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, a camera having a cylindrical barrel that holds a lens, a base portion that holds the barrel, and a substrate that is disposed at the bottom of the base portion and has an imaging device on the upper surface that collects light from the lens. Module is known. In such a camera module, the base portion is fixed to the substrate by bonding, the barrel is fixed to the base portion by bonding after being positioned in the optical axis direction of the lens, and the lens is fixed to the barrel. It was fixed by adhesion. As such a camera module, there is one as disclosed in Patent Document 1, for example.
JP 2001-292365 A

しかし、従来のカメラモジュールにおいては、各接着位置においてそれぞれレンズの光軸方向及び半径方向の位置決めを正確に行う必要があった。このため、製造に手間がかかると共に、コストアップの原因となっていた。 However, in the conventional camera module, it is necessary to accurately position the lens in the optical axis direction and the radial direction at each bonding position. For this reason, it took a lot of time to manufacture and caused an increase in cost.

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、ホルダやレンズなどの各構成を容易に位置決めできて製造を簡易に行うことのできるカメラモジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a camera module that can easily position each component such as a holder and a lens and can be easily manufactured.

上記課題を解決するため、本発明に係るカメラモジュールは、周縁に円筒部を有したレンズを保持する筒状のホルダと、該ホルダの下部に配置され前記レンズからの光が集光される撮像素子を上面に備えた基板とを有したカメラモジュールにおいて、
前記撮像素子の上面及び側面に当接して位置決めされるスペーサ部材を設け、該スペーサ部材の上面にはフィルタが載置され、前記レンズは前記円筒部の下面が前記フィルタの上面に載置されることで、前記スペーサ部材の上面を基準に光軸方向に位置決めされ、前記ホルダは前記レンズの円筒部の上面を基準に光軸方向に位置決めされると共に、前記スペーサ部材の外周面を基準に前記レンズの半径方向に位置決めされ、下端部で前記基板に対して接着固定されることを特徴として構成されている。 In order to solve the above-described problems, a camera module according to the present invention includes a cylindrical holder that holds a lens having a cylindrical portion on the periphery, and an imaging in which light from the lens is collected at a lower portion of the holder. In a camera module having a substrate with an element on the top surface,
A spacer member is provided that is positioned in contact with the upper and side surfaces of the imaging element, a filter is placed on the upper surface of the spacer member , and the lower surface of the cylindrical portion of the lens is placed on the upper surface of the filter. Thus , the holder is positioned in the optical axis direction with respect to the upper surface of the spacer member, and the holder is positioned in the optical axis direction with reference to the upper surface of the cylindrical portion of the lens, and the outer surface of the spacer member as the reference. The lens is positioned in the radial direction of the lens, and is bonded and fixed to the substrate at the lower end.

また、本発明に係るカメラモジュールは、前記スペーサ部材の上面は平面状に形成されると共に、前記レンズと対向する位置に絞り部を有してなることを特徴として構成されている。 The camera module according to the present invention is characterized in that the upper surface of the spacer member is formed in a planar shape and has a diaphragm portion at a position facing the lens.

さらにまた、本発明に係るカメラモジュールは、前記レンズは複数設けられ、下方に配置されるレンズの円筒部の上面に対し上方に配置されるレンズの円筒部が載置されることを特徴として構成されている。 Furthermore, the camera module according to the present invention is characterized in that a plurality of the lenses are provided, and a cylindrical portion of the lens disposed above the upper surface of the cylindrical portion of the lens disposed below is placed. Has been.

本発明に係るカメラモジュールによれば、撮像素子の上面及び側面に当接して位置決めされるスペーサ部材を設け、レンズは円筒部の下面がスペーサ部材の上面を基準に光軸方向に位置決めされ、ホルダはレンズの円筒部の上面を基準に光軸方向に位置決めされると共に、スペーサ部材の外周面を基準にレンズの半径方向に位置決めされ、下端部で基板に対して接着固定されることにより、撮像素子に対してレンズの光軸方向及び半径方向に位置決めされたスペーサ部材を基準にレンズやホルダを容易に位置決めすることができるので、製造を簡易にしてコストダウンを図ることができる。 According to the camera module of the present invention, the spacer member that is positioned in contact with the upper surface and the side surface of the image sensor is provided, and the lens is positioned in the optical axis direction with the lower surface of the cylindrical portion as a reference with respect to the upper surface of the spacer member. The lens is positioned in the optical axis direction with respect to the upper surface of the cylindrical portion of the lens, and is positioned in the radial direction of the lens with respect to the outer peripheral surface of the spacer member, and is fixed to the substrate at the lower end portion. Since the lens and the holder can be easily positioned on the basis of the spacer member positioned in the optical axis direction and the radial direction of the lens with respect to the element, the manufacturing can be simplified and the cost can be reduced.

また、本発明に係るカメラモジュールによれば、スペーサ部材の上面は平面状に形成されると共に、レンズと対向する位置に絞り部を有してなることにより、スペーサ部材に絞りの機能を持たせることができて、部品点数を少なくすることができる。 According to the camera module of the present invention, the upper surface of the spacer member is formed in a flat shape, and the spacer member has a diaphragm function by having a diaphragm portion at a position facing the lens. And the number of parts can be reduced.

さらに、本発明に係るカメラモジュールによれば、スペーサ部材の上面には平板状のフィルタが載置され、フィルタの上面にレンズの円筒部が載置されることで、レンズがスペーサ部材の上面を基準に光軸方向に位置決めされることにより、フィルタの位置決めを容易にできると共に、レンズもフィルタに対して載置するだけでスペーサ部材に対する位置決めを容易に行うことができる。 Furthermore, according to the camera module of the present invention, the flat plate-like filter is placed on the upper surface of the spacer member, and the lens cylindrical portion is placed on the upper surface of the filter, so that the lens moves the upper surface of the spacer member. By positioning in the optical axis direction based on the reference, it is possible to easily position the filter, and it is also possible to easily position the spacer member only by placing the lens on the filter.

さらにまた、本発明に係るカメラモジュールによれば、レンズは複数設けられ、下方に配置されるレンズの円筒部の上面に対し上方に配置されるレンズの円筒部が載置されることにより、複数のレンズにより光学系を構成しても、相互間の位置調整を容易に行うことができる。 Furthermore, according to the camera module of the present invention, a plurality of lenses are provided, and a plurality of lenses are mounted by placing the lens cylindrical portion disposed above the upper surface of the cylindrical portion of the lens disposed below. Even if the optical system is constituted by these lenses, the mutual position adjustment can be easily performed.

本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。図１には、本実施形態におけるカメラモジュールの断面図を示している。この図に示すように、本実施形態におけるカメラモジュールは、レンズ２を内部に保持した筒状のホルダ１と、撮像素子４を上面に備えた基板３と、撮像素子４に対して位置決めされてレンズ２やホルダ１の位置決めの基準面を有するスペーサ部材５とを有し、レンズ２で集光した光を撮像素子４で電気信号に変換するものである。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of the camera module in the present embodiment. As shown in this figure, the camera module in the present embodiment is positioned with respect to the image pickup device 4, a cylindrical holder 1 that holds a lens 2 inside, a substrate 3 that has an image pickup device 4 on its upper surface, and the image pickup device 4. It has a spacer member 5 having a reference surface for positioning the lens 2 and the holder 1, and converts the light condensed by the lens 2 into an electric signal by the image sensor 4.

ホルダ１は、上部に平板状に形成された上面部１０を有し、上面部１０の中央部には開口部１１が形成されて、外部の光をホルダ１内に取り込むようにしている。上面部１０の下方部には、レンズ２を保持できるように円筒状に形成された鏡筒部１２を備える。さらにその下方部には、基板３に対して固定されるベース部１３が一体的に形成されている。ベース部１３の下面は、接着剤１４によって基板３に固着されている。 The holder 1 has an upper surface portion 10 formed in a flat plate shape on the upper portion, and an opening portion 11 is formed in the central portion of the upper surface portion 10 so that external light is taken into the holder 1. A lower part of the upper surface part 10 includes a lens barrel part 12 formed in a cylindrical shape so that the lens 2 can be held. Further, a base portion 13 fixed to the substrate 3 is integrally formed at the lower portion thereof. The lower surface of the base portion 13 is fixed to the substrate 3 with an adhesive 14.

ホルダ１の内部に前述したレンズ２とスペーサ部材５が納められていると共に、スペーサ部材５とレンズ２との間には平板状に形成されたフィルタ６が設けられている。また、レンズ２は下方に設けられる第１のレンズ２ａと、その上方に設けられる第２のレンズ２ｂとの２つのレンズからなっており、第２のレンズ２ｂが第１のレンズ２ａの上に載置されて光学系を構成している。 The above-described lens 2 and spacer member 5 are housed in the holder 1, and a flat plate-like filter 6 is provided between the spacer member 5 and the lens 2. The lens 2 is composed of two lenses, a first lens 2a provided below and a second lens 2b provided above the second lens 2b. The second lens 2b is placed on the first lens 2a. The optical system is configured by being placed.

第１のレンズ２ａは、中央部のレンズ部２０と、その周縁部に一体的に形成される円筒状の円筒部２１とからなっている。円筒部２１の上面２１ａと下面２１ｂは、それぞれ平面状に形成されている。また、第２のレンズ２ｂも同様に、中央部のレンズ部２５と、円筒部２６とが一体的に形成されている。また、円筒部２６の上面２６ａと下面２６ｂは、それぞれ平面状に形成されている。第１のレンズ２ａは、円筒部２１の外周面が鏡筒部１２の内周面に当接しており、第２のレンズ２ｂも、円筒部２６の外周面が鏡筒部１２の内周面に当接している。 The 1st lens 2a consists of the lens part 20 of the center part, and the cylindrical cylindrical part 21 integrally formed in the peripheral part. The upper surface 21a and the lower surface 21b of the cylindrical part 21 are each formed in a planar shape. Similarly, in the second lens 2b, a central lens portion 25 and a cylindrical portion 26 are integrally formed. Moreover, the upper surface 26a and the lower surface 26b of the cylindrical part 26 are each formed in a planar shape. In the first lens 2 a, the outer peripheral surface of the cylindrical portion 21 is in contact with the inner peripheral surface of the lens barrel portion 12, and in the second lens 2 b, the outer peripheral surface of the cylindrical portion 26 is the inner peripheral surface of the lens barrel portion 12. Abut.

スペーサ部材５は、下部には撮像素子４に対して適合するように略四角柱状の基部３０が形成され、その上部には円筒状の円筒部３２が一体的に形成されている。また、円筒部３２の上部には平板状の上面部３４が形成され、その中央部には開口が形成されて絞り部３６を構成している。 In the lower part of the spacer member 5, a substantially quadrangular columnar base 30 is formed so as to be compatible with the imaging device 4, and a cylindrical cylindrical part 32 is integrally formed on the upper part thereof. In addition, a flat upper surface portion 34 is formed on the upper portion of the cylindrical portion 32, and an aperture is formed in the central portion thereof to constitute a diaphragm portion 36.

次に、各部材の位置決め関係について説明する。図２には、カメラモジュールの分解断面図を示している。この図に示すように、撮像素子４は基板３の上面に接着により固定されている。この撮像素子４に対し、スペーサ部材５が載置される。スペーサ部材５の基部３０には、下端部に断面略Ｌ字状の当接部３１が形成されており、図１に示すように、この当接部３１が撮像素子４の上面周縁部及び側面に当接することによって、スペーサ部材５を撮像素子４に対して、レンズ２が設けられた際におけるその光軸方向及び半径方向に正確に位置決めすることができる。なお、スペーサ部材５は、撮像素子４に対して正確に位置決めするため、当接部３１のみで支持されており、したがって当接部３１は、その下面と基板３との間に隙間を有するように形成される。 Next, the positioning relationship of each member will be described. FIG. 2 shows an exploded sectional view of the camera module. As shown in this figure, the image sensor 4 is fixed to the upper surface of the substrate 3 by adhesion. A spacer member 5 is placed on the image sensor 4. A contact portion 31 having a substantially L-shaped cross section is formed at the lower end portion of the base portion 30 of the spacer member 5, and as shown in FIG. The spacer member 5 can be accurately positioned with respect to the image sensor 4 in the optical axis direction and the radial direction when the lens 2 is provided. Note that the spacer member 5 is supported only by the contact portion 31 in order to accurately position the spacer member 5 with respect to the imaging element 4, and therefore the contact portion 31 has a gap between the lower surface thereof and the substrate 3. Formed.

このように撮像素子４に対して正確に位置決めされたスペーサ部材５を、上方から積み重ねられるその他の部材の位置決めの基準とする。このうち、レンズ２の光軸方向における位置決めの基準面は、スペーサ部材５を構成する上面部３４の上基準面３５とし、レンズ２の半径方向における位置決めの基準面は、スペーサ部材５を構成する円筒部３２の外周基準面３３とする。 Thus, the spacer member 5 accurately positioned with respect to the image pickup device 4 is used as a reference for positioning other members stacked from above. Among these, the reference surface for positioning the lens 2 in the optical axis direction is the upper reference surface 35 of the upper surface portion 34 constituting the spacer member 5, and the reference surface for positioning the lens 2 in the radial direction constitutes the spacer member 5. The outer peripheral reference surface 33 of the cylindrical portion 32 is used.

図２に示すように、スペーサ部材５の上面部３４には、フィルタ６が載置される。フィルタ６は、平板状に形成されているので、その下面が上面部３４の上基準面３５に当接し、図１に示すようにレンズ２の光軸方向に位置決めされる。また、フィルタ６に対して、第１のレンズ２ａが載置される。第１のレンズ２ａの円筒部２１の下面２１ｂは、平面状に形成されているので、この下面２１ｂがフィルタ６の上面に当接することで、図１に示すように第１のレンズ２ａがその光軸方向に位置決めされる。さらに、第１のレンズ２ａに対しては第２のレンズ２ｂが載置される。ここでは前述のように、第２のレンズ２ｂの円筒部２６の下面２６ｂが第１のレンズ２ａの円筒部２１の上面２１ａに当接することで、図１に示すように第２のレンズ２ｂがその光軸方向に位置決めされる。 As shown in FIG. 2, the filter 6 is placed on the upper surface portion 34 of the spacer member 5. Since the filter 6 is formed in a flat plate shape, the lower surface thereof abuts on the upper reference surface 35 of the upper surface portion 34 and is positioned in the optical axis direction of the lens 2 as shown in FIG. Further, the first lens 2 a is placed on the filter 6. Since the lower surface 21b of the cylindrical portion 21 of the first lens 2a is formed in a flat shape, the lower surface 21b comes into contact with the upper surface of the filter 6 so that the first lens 2a is in contact with the upper surface of the filter 6 as shown in FIG. Positioned in the optical axis direction. Further, a second lens 2b is placed on the first lens 2a. Here, as described above, the lower surface 26b of the cylindrical portion 26 of the second lens 2b comes into contact with the upper surface 21a of the cylindrical portion 21 of the first lens 2a, so that the second lens 2b is formed as shown in FIG. It is positioned in the optical axis direction.

また、第２のレンズ２ｂに対して、ホルダ１が載置される。ホルダ１を構成する上面部１０は、平板状に形成されているので、その下面が第２のレンズ２ｂの円筒部２６の上面２６ａに当接することにより、図１に示すようにホルダ１がレンズ２の光軸方向に位置決めされる。また、ホルダ１は、鏡筒部１２の内周面１２ａがスペーサ部材５の外周基準面３３に当接することにより、レンズ２の半径方向に位置決めされる。これに伴って、鏡筒部１２の内周面１２ａに外周面が当接するフィルタ６と第１のレンズ２ａ及び第２のレンズ２ｂも、レンズ２の半径方向に位置決めされる。 Moreover, the holder 1 is mounted with respect to the 2nd lens 2b. Since the upper surface portion 10 constituting the holder 1 is formed in a flat plate shape, when the lower surface abuts on the upper surface 26a of the cylindrical portion 26 of the second lens 2b, the holder 1 becomes a lens as shown in FIG. 2 is positioned in the direction of the optical axis. Further, the holder 1 is positioned in the radial direction of the lens 2 when the inner peripheral surface 12 a of the lens barrel portion 12 abuts on the outer peripheral reference surface 33 of the spacer member 5. Along with this, the filter 6, the first lens 2a, and the second lens 2b whose outer peripheral surfaces abut on the inner peripheral surface 12a of the lens barrel 12 are also positioned in the radial direction of the lens 2.

ホルダ１は、第２のレンズ２ｂに載置された状態で、ベース部１３の下面が基板３との間に隙間を有するように形成されている。この隙間に対し図１に示すように接着剤１４が設けられて、ホルダ１が基板３に対して接着固定される。 The holder 1 is formed so that the lower surface of the base portion 13 has a gap with the substrate 3 while being placed on the second lens 2 b. As shown in FIG. 1, an adhesive 14 is provided in the gap, and the holder 1 is bonded and fixed to the substrate 3.

このように、撮像素子４の上面及び側面に対して当接して位置決めされるスペーサ部材５を設け、その上面３５と外周面３２を基準面として、フィルタ６、第１のレンズ２ａ、第２のレンズ２ｂ、及びホルダ１を積み重ねるように設けたことにより、部品間における位置調整を行わなくても、組み立てるだけで容易に位置決めを行うことができるので、製造を簡易にすることができる。なお、このためには各部品の寸法精度を高くする必要があり、特に撮像素子４の製造時における厚みや切断寸法を正確にする必要がある。 As described above, the spacer member 5 that is positioned in contact with the upper surface and the side surface of the image sensor 4 is provided, and the filter 6, the first lens 2a, and the second lens 2 with the upper surface 35 and the outer peripheral surface 32 as reference surfaces. Since the lens 2b and the holder 1 are provided so as to be stacked, the positioning can be easily performed only by assembling without adjusting the position between the components, so that the manufacturing can be simplified. For this purpose, it is necessary to increase the dimensional accuracy of each component, and in particular, it is necessary to make the thickness and the cutting dimension accurate when manufacturing the imaging device 4.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は本実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the application of the present invention is not limited to this embodiment, and can be applied in various ways within the scope of its technical idea.

本実施形態におけるカメラモジュールの断面図である。It is sectional drawing of the camera module in this embodiment. カメラモジュールの分解断面図である。It is an exploded sectional view of a camera module.

Explanation of symbols

１ホルダ
２レンズ
３基板
４撮像素子
５スペーサ部材
６フィルタ
１０上面部
１１開口部
１２鏡筒部
１３ベース部
２０レンズ部
２１円筒部
２５レンズ部
２６円筒部
３０基部
３１当接部
３２円筒部
３４上面部
３６絞り部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Holder 2 Lens 3 Board | substrate 4 Image pick-up element 5 Spacer member 6 Filter 10 Upper surface part 11 Opening part 12 Lens tube part 13 Base part 20 Lens part 21 Cylindrical part 25 Lens part 26 Cylindrical part 30 Base 31 Contact part 32 Cylindrical part 34 Upper surface Part 36 Aperture part

Claims

In a camera module having a cylindrical holder for holding a lens having a cylindrical portion at the periphery, and a substrate provided on the upper surface with an imaging device arranged at the lower portion of the holder and on which light from the lens is collected,
A spacer member is provided that is positioned in contact with the upper and side surfaces of the imaging element, a filter is placed on the upper surface of the spacer member , and the lower surface of the cylindrical portion of the lens is placed on the upper surface of the filter. Thus , the holder is positioned in the optical axis direction with respect to the upper surface of the spacer member, and the holder is positioned in the optical axis direction with reference to the upper surface of the cylindrical portion of the lens, and the outer surface of the spacer member as the reference. A camera module, wherein the camera module is positioned in a radial direction of a lens and is bonded and fixed to the substrate at a lower end portion.

2. The camera module according to claim 1, wherein an upper surface of the spacer member is formed in a planar shape and has a diaphragm portion at a position facing the lens.

3. The camera module according to claim 1, wherein a plurality of the lenses are provided, and a cylindrical portion of the lens disposed above the upper surface of the cylindrical portion of the lens disposed below is placed.