JP4766435B2

JP4766435B2 - カメラモジュール用台座の製造方法

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Publication number: JP4766435B2
Application number: JP2008190523A
Authority: JP
Inventors: 伸之真野
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2008-07-24
Filing date: 2008-07-24
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2028-07-24
Also published as: JP2010028698A

Description

本発明は、携帯電話機や携帯端末機などに用いられるカメラモジュールにおいて、撮像素子が固定された基板に対し、その撮像素子に対して所定の位置関係を持たせて取り付けるための台座を形成するカメラモジュール用台座の製造方法に関する。

従来のカメラモジュールは、例えば図８、図９に示すように、撮像素子１が配設された回路基板（以下単に基板という。）２上に台座３が接着剤を使用して固着され、その台座３にレンズユニット４が保持されている。

台座３は四角リング状をした基台部３ａの上に円筒状をしたレンズユニット支持部３ｂが一体に形成され、レンズユニット支持部３ｂの内底部には、内向きのフランジ状に中間棚部３ｃが形成され、その中間棚部３ｃの中央部分に、撮像光が透過する透光用窓孔３ｄが開口されている。

レンズユニット４は、円筒状をなし、外周に雄ネジが形成されたバレル４ａと、該バレル４ａ内に組み込まれたレンズ群４ｂとから構成されており、バレル４ａを台座のレンズユニット支持部３ｂの内面の雌ネジに螺合させることによって台座３に保持させるようにしている（例えば特許文献１参照）。

この種のカメラモジュールにおける台座は、一般に合成樹脂によるモールド成型されたものが使用されており、図１０に示すように、固定金型１０と可動金型１１との間に形成された樹脂成型空間１２内に溶融させた合成樹脂材を注入することによって成型するようにしている。

このモールド成型に際し、特にレンズユニット４を台座３に対して螺合させるようにしているものにあっては、型抜きの都合から、金型の一方、例えば固定金型１０によってレンズユニット支持部３ｂの内面のネジ部及び中間棚部３ｃの上面を成型させるようにしている。

また、透光用窓孔３ｄは、撮像光が透過される部分であるため、反射による光の撹乱を防止するため、撮像素子側即ち基台部３ａ内側が拡開したテーパ状に形成される必要があるため、これと方抜きの都合から、金型の他方、例えば可動金型１１によって、中間棚部３ｃの下面、該中間棚部に開口させた透光用窓孔３ｄの内周面を形成させるようにしている。

また、基板２に対する台座３の組み立ては、一般に使用されている電子部品の組み立てと同様に、画像認識を利用したロボットが使用されている。この組立方法は、図１１に示すように、台座３が置かれている搬送台１５上から掴み機１６によって台座２を掴み上げ、これを別の搬送台１７上の基板２上に移動させる途中において、下側からカメラ１８によって台座３の画像情報を取り込み、この画像情報を元にして掴み機１６を自動制御させ、基板２に対する台座３の向き及び水平方向の位置を合わせ、台座３を基板２上に押し付け、予め塗布してある接着剤によって両者を固着させるようにしている（例えば特許文献２）。
特開２００６−３３０１１６号公報特開平５−１５０８３５号公報

上述した従来の方法においては、基板２に対する台座３を固着する自動組立工程において、カメラによって取り込まれる画像情報の指標となる位置と、台座３に組み込まれたレンズユニット４の光軸との相対関係に誤差があると、基板２上の撮像素子１とレンズユニット４との相対関係に取り付け誤差が発生し、解像度が低下する。

上述した従来の台座製造金型では、レンズユニット４の光軸を決定するレンズユニット支持部３ｂと、画像情報を取り込む指標となる台座３の透光窓孔３ｄとは固定金型と可動金型とによって別々に形成されているため、両金型の嵌合状態の精度が、レンズユニットの光軸に対する撮像阻止の取り付け精度に大きく反映することとなる。

しかし、モールド成型用固定金型と可動金型の機械的嵌合の精度を上げることには限界があり、近年のカメラモジュールの小型化の要請に追随させることは困難であるという問題があった。

本発明は、このような従来の問題に鑑み、基板に対する台座の自動組み立て精度を、台座を形成するための固定金型と可動金型の嵌合精度に影響されることなく高めることを可能としたカメラモジュール用台座の製造方法の提供を目的としてなされたものである。

上述した従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明の特徴は、撮像素子が配設された基板の上面に下端面が固定される中空リング状の基台部と、該基台部上に一体形成され、内部にレンズユニットが嵌合される筒状をしたレンズユニット支持部と、前記レンズユニット支持部内の底部に内向きフランジ状に形成され、中央部分に透光用窓孔を有する中間棚部とを一体に有するカメラモジュール用台座を、固定金型と可動金型とをもってモールド成型するカメラモジュール用台座の製造方法において、該台座を構成する部分の少なくとも前記レンズユニット支持部内周面と、前記基台部側から視認できる窓孔の内周縁部の一部を構成する画像認識用エッジ部とを、前記固定または可動何れかの同一金型によって形成させることにある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記固定金型に、前記台座の前記レンズユニット支持部の内面を形成するレンズユニット支持部内周形成面及び前記の上面を形成する中間棚部上側形成面を備えるとともに該中間棚部上側形成面に、その中央部分に下向き盤状凸部を一体に備え、前記可動金型に、前記基台部の内周面を形成する基台部内周形成面と、前記中間棚部の下側面を形成する中間棚部下側形成面とを備えるとともに、該中間棚部下側形成面の中央部分に、前記透光用窓孔の内周面を形成する上向き盤状凸部を備え、該上向き盤状凸部の上面外周縁より内側に、前記下向き盤状凸部の下面外周縁の一部が位置される形状とすることによって、前記両盤状凸部を接合させた際に、可動金型によって形成される四角形状の透光用窓孔の内周縁の一部に、固定金型によって前記画像認識用エッジ部が形成されるようにしたことにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、前記請求項２の構成に加え、前記下向き盤状凸部は、外周面を上側が拡開したテーパ状をした円形状に形成され、前記上向き盤状凸部は、外周面を下側が拡開したテーパ状の４週面を有する四角形状に形成され、前記上向き盤状凸部の上面の４隅部が、前記下向き盤状凸部の下面外周面より外側に位置される形状とすることによって、可動金型によって形成される四角形状の透光用窓孔の４隅部を角取りした状態に、前記固定金型による画像認識用エッジが形成されるようにしたことにある。

上述の如く、本発明に係るカメラモジュール用台座の製造方法は、台座を構成する部分の少なくともレンズユニット支持部内周面と、基台部側から視認できる窓孔の内周縁部の一部を構成する画像認識用エッジ部とを、固定または可動何れかの同一金型によって形成させることにより、互いに接合される固定金型と可動金型との接合に関する機械的な誤差が生じても、これに影響されることなく、レンズユニット支持部の内周面と画像認識用エッジとは、常に一定の相対位置関係にあることとなり、基板に対して台座を下側から透視するカメラによる画像情報を利用して自動組立てする際の精度が安定したものとなる。

また、前記固定金型に、前記台座の前記レンズユニット支持部の内面を形成するレンズユニット支持部内周形成面及び前記中間棚部の上面を形成する中間棚部上側形成面を備えるとともに該中間棚部上側形成面に、その中央部分に下向き盤状凸部を一体に備え、前記可動金型に、前記基台部の内周面を形成する基台部内周形成面と、前記中間棚部の下側面を形成する中間棚部下側形成面とを備えるとともに、該中間棚部下側形成面の中央部分に、前記透光用窓孔の内周面を形成する上向き盤状凸部を備え、該上向き盤状凸部の上面外周縁より内側に、前記下向き盤状凸部の下面外周縁の一部が位置される形状とすることによって、前記両盤状凸部を接合させた際に、可動金型によって形成される四角形状の透光用窓孔の内周縁の一部に、固定金型によって前記画像認識用エッジが形成されることとなり、透光用窓孔の周縁の適宜の位置に、レンズユニット支持部を形成する可動金型による画像認識用エッジが容易に形成できる。

更に、前記下向き盤状凸部は、外周面を上側が拡開したテーパ状をした円形状に形成され、前記上向き盤状凸部は、外周面を下側が拡開したテーパ状の４週面を有する四角形状に形成され、前記上向き盤状凸部の上面の４隅部が、前記下向き盤状凸部の下面外周面より外側に位置される形状し、可動金型によって形成される四角形状の透光用窓孔の４隅部を角取りした状態に、前記固定金型による画像認識用エッジが形成されるようにしたことにより、シンプルな形状の固定金型及び可動金型によって、レンズユニット支持部と画像認識用エッジとを一方側の金型にて形成することができる。

次に、本発明に係るカメラモジュール用台座の製造方法を実施するための最良の形態を、図１〜図７に示す実施例を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る製造方法によって製造された台座を使用したカメラモジュールを示しており、図において符号２０は台座である。この台座２０は、四角リング状をした基台部２０ａと、その上に連続した配置の円筒状をしたレンズユニット支持部２０ｂとから構成されている。

レンズユニット支持部２０b内にはレンズユニット２１が装着されている。レンズユニット２１は円筒状をしたバレル２１ａ内に複数枚のレンズ２１ｂが装着されており、外周面には雄ネジが形成され、レンズユニット支持部２０ｂの内周面に形成されている雌ネジに螺合され、所定の位置高さ位置に固定されている。

台座２０は、基台部２０aの下端面が回路基板（以下単に基板という）２２の上面に接着剤をもって固着されている。基板２２の上面には回路パターン（図示せず）に接続させて撮像素子２３が固着されている。この撮像素子２３は、その中心を前述したレンズユニット２１の光軸に合わせて設置されている。

台座２０内のレンズユニット支持部２０ｂの内底部には、内向きのフランジ状に中間棚部２５が一体に形成されている。

中間棚部２５の上面、即ちレンズユニット２１側の面には、レンズユニット支持部２０ｂ内周面の軸心を中心にした円形の凹部２６が形成されており、その凹部２６の周縁内面２７が上側、即ちレンズユニット２１側が拡開されたテーパ面となっている。

一方中間棚部２５には、略四角形状をした透光用窓孔２８が形成されている。この窓孔２８は、四角形状を構成する各辺部２８ａ〜２８ｄと、その四角形状の四隅部の角を僅かに角取りした形状の４箇所の画像認識用エッジ部２７ａとから構成されている。

上記四角形状の各辺部２８ａ〜２８ｄは、その内面が下側、即ち撮像素子２３側を拡開させたテーパ状に形成されているとともに、各画像認識用エッジ部２７ａは、中間棚部上面側の前記凹部２６の内周面２７によって構成されており、その内面が上側、即ちレンズユニット２１側を拡開させたテーパ状に形成されている。

次に、このように構成される台座２０のモールド成型について説明する。この成型には固定金型３０と、これに嵌め合わせる可動金型３１とを使用し、両金型３０，３１を組み合わせることによって構成される中空型部３２内に加熱溶融させた合成樹脂材を注入することによって成型する。

固定金型３０には、円筒状をした内向きのレンズユニット支持部外周形成面３０ａ、円形リング状をした下向きの上端形成面３０ｂ、雄ネジ状をした外向きのレンズユニット支持部内周形成面３０ｃ、円形リング状をした下向きの中間棚部上側形成面３０ｄを有している。

可動金型３１には、各筒状をした内向きの基台部外周形成面３１ａ、円形リング状をした上向きの下端形成面３１ｂ、四角筒状をした外向きの基台部内周形成面３１ｃ及び四角盤リング状をした上向きの中間棚部下側形成面３１ｄを有している。

固定金型３０の中間棚部形成面３０ｄの内側には、該形成面３０ｄより下側に突出した下向き盤状凸部３０ｅが形成されており、この下向き盤状凸部の外周面３０ｆは上側が拡開したテーパ状に形成されている。一方、可動金型３１の中間棚部下側形成面３１ｄの内側には、該形成面３１ｄより上側に突出した上向き盤状凸部３１ｅが形成され、この上向き盤状凸部３１ｅの外周面３１ｆは下側が拡開したテーパ状に形成されている。

上記下向き盤状凸部３０ｅと上向き盤状凸部３１ｅとは、図７に示すように、下向き盤状凸部３０ｅの外周が上向き盤状凸部３１ｅの四隅部より僅かに内側に位置する大きさに形成されている。そして、両金型３０，３１を接合させたときに、中空型部３２の内側においては、前述した固定金型の下向き盤状凸部３０ｅの下面と可動金型の上向き盤状凸部３１ｅの上面とが接合面となるとともに、中空型部３２の外側にあっては、固定金型のレンズユニット支持部外周形成面３０ａの下端と、可動金型の基台部外周形成面３１ａの上端との間が接合面となっている。

このように構成される両金型３０，３１を接合させることによって、可動金型の上向き盤状凸部３１ｅの外周面３１ｆによって透光用窓孔２８の各辺部２８ａ〜２８ｄが形成され、その透光窓の四隅部から内側に張り出した形状の画像認識用エッジ部２７ａが、下向き盤状凸部３０ｅの外周面によって形成されるようになっている。

このように構成される固定金型３０及び可動金型３１によってモールド成型される台座２０は、略四角形状をした透光用窓孔２８の四隅部に内側に張り出された画像認識用エッジ部２７ａが、台座２０の下側から視認きることなり、この画像認識用エッジ部２７ａは、レンズユニット２１が支持されるレンズユニット支持部２０ｂの内周面を形成している固定金型３０によって形成されているものであるため、これを自動組み立ての際にカメラによる下側からの画像認識のための指標とすることによって、カメラによって取り込まれる台座の画像情報と、レンズユニット支持部２０ｂに組み込まれたレンズユニット２１の光軸との相対関係が、金型間の嵌合精度に影響されることなく常に一定となり、基板２２に設置した撮像素子２３に対するレンズユニットの光軸合わせの精度を高い状態に安定させることができる。

本発明方法によって形成される台座を使用したカメラモジュールの一例を示す縦断面図である。同上の台座の底面図である。図２中のＡ−Ａ線断面図である。図２に示す台座をモールド成型する固定金型の底面図である。同台座をモールド成型する可動金型の平面図である。図４、図５に示す両金型を接合させた状態の図５におけるＢ−Ｂ線部分の断面図である。同Ｃ−Ｃ線部分の断面図である。従来のカメラモジュールの一例を示す縦断面図である。同平面図である。図８に示すカメラモジュールのモールド成型状態を示す断面図である。従来の基板に対する基台の組み立て方法を示す説明図である。

符号の説明

２０台座
２０ａ基台部
２０ｂレンズユニット支持部
２１レンズユニット
２１ａバレル
２１ｂレンズユニット支持部
２２基板
２３撮像素子
２５中間棚部
２６凹部
２７周縁内面
２７ａ画像認識用エッジ部
２８透光用窓孔
３０固定金型
３１可動金型
３０ａレンズユニット支持部外周形成面
３０ｂ上端形成面
３０ｃレンズユニット支持部内周形成面
３０ｄ中間棚部上側形成面
３０ｅ下向き盤状凸部
３０ｆ下向き盤状凸部の外周面
３１ａ基台部外周形成面
３１ｂ下端形成面
３１ｃ基台部内周形成面
３１ｄ中間棚部下側形成面
３１ｅ上向き盤状凸部
３１ｆ上向き盤状凸部の外周面
３２中空型部

Claims

撮像素子が配設された基板の上面に下端面が固定される中空リング状の基台部と、該基台部上に一体形成され、内部にレンズユニットが嵌合される筒状をしたレンズユニット支持部と、前記レンズユニット支持部内の底部に内向きフランジ状に形成され、中央部分に透光用窓孔を有する中間棚部とを一体に有するカメラモジュール用台座を、固定金型と可動金型とをもってモールド成型するカメラモジュール用台座の製造方法において、
該台座を構成する部分の少なくとも前記レンズユニット支持部内周面と、前記基台部側から視認できる窓孔の内周縁部の一部を構成する画像認識用エッジ部とを、前記固定または可動何れかの同一金型によって形成させることを特徴としてなるカメラモジュール用台座の製造方法。
前記固定金型に、前記台座の前記レンズユニット支持部の内面を形成するレンズユニット支持部内周形成面及び前記の上面を形成する中間棚部上側形成面を備えるとともに該中間棚部上側形成面に、その中央部分に下向き盤状凸部を一体に備え、
前記可動金型に、前記基台部の内周面を形成する基台部内周形成面と、前記中間棚部の下側面を形成する中間棚部下側形成面とを備えるとともに、該中間棚部下側形成面の中央部分に、前記透光用窓孔の内周面を形成する上向き盤状凸部を備え、
該上向き盤状凸部の上面外周縁より内側に、前記下向き盤状凸部の下面外周縁の一部が位置される形状とすることによって、前記両盤状凸部を接合させた際に、可動金型によって形成される四角形状の透光用窓孔の内周縁の一部に、固定金型によって前記画像認識用エッジ部が形成されるようにしてなる請求項１に記載のカメラモジュール用台座の製造方法。
前記下向き盤状凸部は、外周面を上側が拡開したテーパ状をした円形状に形成され、前記上向き盤状凸部は、外周面を下側が拡開したテーパ状の４週面を有する四角形状に形成され、
前記上向き盤状凸部の上面の４隅部が、前記下向き盤状凸部の下面外周面より外側に位置される形状とすることによって、可動金型によって形成される四角形状の透光用窓孔の４隅部を角取りした状態に、前記固定金型による画像認識用エッジが形成されるようにしてなる請求項２に記載のカメラモジュール用台座の製造方法。