JP6038961B2 - カメラモジュール - Google Patents

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Description

本発明は、携帯電話等の電子機器に搭載されるカメラモジュールに関する。
従来、カメラモジュールでは、組み立て時において、レンズ駆動部に対して撮像レンズが取り付けられ、固定される。この場合、デフォーカスによるピンボケ画像を防止するため、撮像素子に対しての光軸方向における撮像レンズの初期位置を的確に設定する必要がある。
従来、カメラモジュールの撮像レンズの取り付けでは、撮像レンズを備える光学部の外周面とこの光学部を保持するホルダ部の内周面とにねじが形成され、ホルダ部に対してのねじによる光学部の位置調整が行われている。この場合、ねじは、上記調整機能の他、ホルダ部とレンズ駆動部とを固定する機能を有する。
しかしながら、ねじによって撮像レンズすなわち光学部の位置調整および光学部の固定を行う構成では、雄ねじと雌ねじとを高精度に形成する必要があり、製造コストが増大し易くなっている。
そこで、ねじを用いずに光学部の組み込み作業を簡易に行う方法として、接着剤を使用する方法が提案されている。例えば、特許文献1には、光学部にねじを設けずに、接着剤のみにて光学部とホルダ部(レンズ駆動部)とを固定する方法が開示されている。この方法では、光学部とホルダ部との接着強度を高めるために、光学部を回転させて光学部の外周面とホルダ部の内周面とに接着剤を塗布し、接着面積を拡大するようにしている。
日本国公開特許公報「特開2011−175027号(2011年9月8日公開)」
特許文献1に記載のカメラモジュールは、上記のように、光学部の外周面とホルダ部の内周面とに接着剤を塗布し、接着面積を拡大して光学部とホルダ部との接着強度を高める構成である。このために、光学部を回転させて光学部の外周面とホルダ部の内周面とに接着剤を拡げる工程が必要であり、組立工程に長時間を要している。
また、組み立ての際に、光学部およびホルダ部を支持するベース部において光学部を回転させるため、光学部とベース部との擦れによる異物の発生、および光学部の高さ精度の悪化を生じるという問題点を有している。
したがって、本発明は、組立精度の劣化を生じることなく、光学部とホルダ部とを簡単な構成かつ高い接着強度にて接着することができるカメラモジュールの提供を目的としている。
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、撮像レンズを保持するレンズ保持部材と、前記レンズ保持部材を保持する筒状保持部材と、前記レンズ保持部材と前記筒状保持部材とを接着する接着剤層とを備えているカメラモジュールにおいて、前記筒状保持部材は、嵌合穴を有する筒形状に形成され、前記嵌合穴に前記レンズ保持部材が嵌合された状態にて前記レンズ保持部材を保持し、かつ前記嵌合穴が形成されている内周面には周方向に溝部が形成され、前記レンズ保持部材は、光入射側の端面、および前記筒状保持部材の前記内周面と対向する外周面が凹んだ凹部を有し、前記凹部は、前記レンズ保持部材における光入射側の端部から前記凹部の底部に向かって、前記レンズ保持部材の軸方向と平行な縦壁面、この縦壁面の下端部からレンズ保持部材における径方向の外側へ傾斜する傾斜面、および前記レンズ保持部材の軸方向に対して垂直な底面を有し、前記凹部の底面と前記溝部との位置関係は、前記凹部の底面が、前記溝部の上側の側面と下側の側面との間の位置である第1の位置関係となっており、前記接着剤層は、ベースの上面に下端部が当接されている前記レンズ保持部材の前記凹部の底面上から前記凹部に対向する位置の前記溝部の内部にわたって前記凹部と前記溝部との隙間に入りこむように設けられることを特徴としている。
本発明の一態様によれば、組立精度の劣化を生じることなく、撮像レンズを保持するレンズ保持部材とこのレンズ保持部材を保持する筒状保持部材とを簡単な構成かつ高い接着強度にて接着することができる。
本発明の実施の形態のカメラモジュールを示す斜視図である。 図1に示したカメラモジュールの分解斜視図である。 図1におけるA−A線矢視断面図である。 図3に示したレンズホルダとレンズバレルとが接着剤層によって接着された状態を示す、図3と同じ位置の縦断面図である。 本発明の他の実施の形態のカメラモジュールにおける、レンズホルダに対してレンズバレルを取り付ける前の状態を示す縦断面図である。 図5の状態からレンズホルダに対してレンズバレルを取り付けた状態を示すカメラモジュールの縦断面図である。 図6に示したカメラモジュールにおいて、レンズホルダとレンズバレルとが接着剤層によって接着された状態を示す縦断面図である。
〔実施の形態1〕
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
図1は、本発明の実施の形態のカメラモジュール1を示す斜視図である。図2は、図1に示したカメラモジュール1の分解斜視図である。図3は図1におけるA−A線矢視断面図である。
(全体構成の概要)
図1から図3に示すように、カメラモジュール1は、レンズバレル2、ヨーク3、スペーサ4、上側板バネ5、磁石6、コイル7、レンズホルダ8、下側板バネ9、端子10およびベース11を備えている。
本実施の形態のカメラモジュール1は、一体となって光軸方向へ移動するレンズホルダ8とレンズバレル2との駆動源として、ボイス・コイル・モータ(VCM)を使用するVCM方式のものである。カメラモジュール1は、上記の部材の他、センサ基板(図示せず)および撮像素子(図示せず)を備えている。撮像素子は、例えば、CCD(charge coupled device)型イメージセンサ、あるいはCMOS(complementary metal oxide semiconductor)型イメージセンサ等により構成される。
ベース11は、正方形の板形状を有し、中心部に矩形の開口部3aが形成されている。ベース11の下面からは複数の端子10が下方へ突出している。ベース11の下部には、上記のセンサ基板が配置される。センサ基板は、上記の撮像素子の他、クロック発生源などの電子部品(図示せず)を搭載する。
ベース11の上には、ヨーク3が設けられている。ヨーク3は、平面視が正方形の容器形状を有し、下部が開放され、上壁の中心部に円形の開口部3aが形成されている。
ヨーク3の内部におけるベース11の上には下側板バネ9が設けられ、下側板バネ9の上には、筒形状のレンズホルダ8が設けられている。レンズホルダ8は平面視において外形が八角形であり、中心部に円形の嵌合穴8dを有している。嵌合穴8dは、円柱形状の穴であり、レンズホルダ8を軸方向に貫通している。
コイル7は、レンズホルダ8の外周に設けられ、レンズホルダ8の外形に対応して、八角形の枠形状を有している。磁石6は、コイル7の外周面と対向するように、ヨーク3の4箇所の角部に配置されている。上側板バネ5は、レンズホルダ8の上に設けられている。コイル7と磁石6とは、レンズホルダ8およびレンズバレル2を移動させるための磁気回路を構成する。
上記の下側板バネ9および上側板バネ5は、レンズホルダ8を径方向に位置決めした状態で光軸方向に変位可能に支持している。スペーサ4は、正方形の枠形状を有し、上側板バネ5とヨーク3の上壁との間に配置されている。上側板バネ5は、外周側の枠の部分がスペーサ4に固定され、スペーサ4はヨーク3の内側上面に固定されている。
(レンズバレル)
レンズバレル2は、撮像レンズ(図示せず)を備え、円柱形状の外形を有し、レンズホルダ8の嵌合穴8dに挿入されている。すなわち、レンズバレル2はレンズホルダ8に保持されている。この状態において、レンズバレル2の下端部2bは、ベース11の上面すなわち当接面11aに接している。
レンズバレル2の上部の周縁部には、レンズバレル2の上面(光入射側の端面)および側面(外周面)に対して凹んだ状態の凹部2aが形成されている。したがって、図3に示すように、凹部2aの位置において、レンズバレル2の外周面とレンズホルダ8の内周面との間に空間部が形成されている。
本実施の形態において、凹部2aの面は、上から下方へ(レンズバレル2の光入射側の端部から凹部2aの底部に向かって)、レンズバレル2の軸方向と平行な縦壁面2a1、縦壁面2a1の下端部からレンズバレル2における径方向の外側へ傾斜する傾斜面2a2、およびレンズバレル2の軸方向に対して垂直な底面2a3を有している。また、凹部2aは、レンズバレル2の周りに3箇所形成されている。なお、凹部2aの数は特に限定されず、1個以上でればよい。また、カメラモジュール1では、複数の凹部2aが形成されている場合、それら凹部2aにおける上下方向の深さは同一に設定されていることが好ましい。
(レンズホルダ)
一方、レンズホルダ8の内周面には、その内周面に対して窪んだ形状の溝部8aが形成されている。本実施の形態において、溝部8aは、レンズホルダ8の嵌合穴8dにおけるレンズバレル2の凹部2aと対向する高さ位置において、嵌合穴8dの内周面に環状に形成されている。なお、溝部8aは、環状のものに限定されず、少なくともレンズバレル2の凹部2aと対向する位置に形成されていればよい。
(凹部の底面と溝部との位置関係:第1の位置関係)
ここで、レンズバレル2の凹部2aの底面2a3とレンズホルダ8の溝部8aとの位置関係は、凹部2aの底面2a3の高さが、レンズホルダ8の溝部8aの上側面8a1と下側面8a2との間の高さとなるように設定されている(第1の位置関係)。
なお、図3に示すように、溝部8aの上側面8a1が傾斜して形成され、上側面8a1の高さが、レンズホルダ8における径方向の内側端部と外側端部とで異なる場合、溝部8aの上側面8a1の高さは、溝部8aにおけるレンズホルダ8の径方向の外側端部の高さとする。同様に、溝部8aの下側面8a2が傾斜して形成されている場合、下側面8a2の高さは、溝部8aにおけるレンズホルダ8の径方向の外側端部の高さとする。
(接着剤層)
また、本実施の形態のカメラモジュール1では、平面視において、レンズバレル2の上面、およびレンズホルダ8における径方向の内側部分は、ヨーク3の開口部3aから露出している。
レンズホルダ8に対するレンズバレル2の固定は、図4に示すように、レンズバレル2の凹部2aおよびレンズホルダ8の溝部8aに接着剤を供給し、接着剤層12を形成することにより行われている。図4は、レンズホルダ8とレンズバレル2とが接着剤層12によって接着された状態を示す、図3と同じ位置の縦断面図である。
(カメラモジュールの組立方法)
上記の構成において、カメラモジュール1の組立方法について以下に説明する。
カメラモジュール1を組み立てる際には、ベース11に対して、端子10、下側板バネ9、レンズホルダ8、コイル7、磁石6、上側板バネ5、スペーサ4およびヨーク3を組み付けた状態とし、次にレンズホルダ8の嵌合穴8dにレンズバレル2を挿入する。
また、レンズホルダ8に対するレンズバレル2の固定は、レンズバレル2の凹部2aおよびレンズホルダ8の溝部8aに接着剤を注入することにより行う。この場合、接着剤は、図4に示すように、溝部8aの上側面8a1の高さ以上の高さまで注入することが好ましい。注入された接着剤は、その後、硬化して接着剤層12となる。
(カメラモジュールの利点)
上記のように、レンズホルダ8にレンズバレル2を固定する接着剤層12は、レンズバレル2の凹部2aからレンズホルダ8の溝部8aに入り込んだ状態となっている。したがって、カメラモジュール1が落下するなど、カメラモジュール1に対して大きな衝撃が加わった場合であっても、レンズバレル2がレンズホルダ8から脱落するといった事態を防止することができる。
なお、接着剤層12の接着剤としては、例えば、熱硬化型のUV接着剤、または嫌気性のUV接着剤を用いるのが好ましい。これは、熱硬化型のみの接着剤、または嫌気硬化型のみの接着剤では、それぞれ短時間にて硬化しないため、硬化までの間にレンズバレル2の位置ずれを生じる可能性があるためである。また、UV硬化型のみの接着剤では、レンズホルダ8とレンズバレル2との隙間に入り込んだ接着剤を硬化させることができないためである。
すなわち、熱硬化型のUV接着剤、または嫌気性のUV接着剤を用いることで、表面に盛り上がってフィレットを形成している接着剤は、UV硬化作用により短時間で硬化させことができる。また、レンズホルダ8とレンズバレル2との隙間に入り込んだ接着剤は、熱硬化あるいは嫌気硬化させることができる。なお、接着剤は、粘度の高いものを用いることが好ましい。
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
図5は、本実施の形態のカメラモジュール51における、レンズホルダ8に対してレンズバレル2を取り付ける前の状態を示す縦断面図である。図6は、図5の状態からレンズホルダ8に対してレンズバレル2を取り付けた状態を示すカメラモジュール51の縦断面図である。図7は、レンズホルダ8とレンズバレル2とが接着剤層12によって接着された状態を示す縦断面図である。
(全体構成の概要)
本実施の形態のカメラモジュール51のレンズホルダ8は、図3に示した溝部8aに代えて、図5に示すように、螺旋溝である溝部8cを備えている。本実施の形態において、溝部8cは、レンズホルダ8の上部と下部とのうち、上部のみに形成されている。この溝部8cの形成位置は、溝部8cがレンズバレル2の凹部2aと対向できる位置である。カメラモジュール51の他の構成は、カメラモジュール1と同様である。
(凹部の底面と溝部との位置関係:第1の位置関係)
カメラモジュール51では、レンズバレル2の凹部2aの底面2a3とレンズホルダ8の溝部8cとの位置関係は、少なくとも一つの凹部2a(例えば図6、図7に示す右側の凹部2a)において、凹部2aの底面2a3の高さが、レンズホルダ8の溝部8cの上側面8c1(前記の上側面8a1に対応)と下側面8c2(前記の下側面8a2に対応)との間の高さとなるように設定されている(第1の位置関係)。
この場合、第1の位置関係は、螺旋溝である溝部8cの上端部(レンズバレル2の光入射側の端面側の端部)を始端とした1ターン以上の位置において生じている構成としてもよい。
上記の構成において、カメラモジュール51の組立は、カメラモジュール1の場合と同様の方法により行うことができる。
(カメラモジュールの利点)
カメラモジュール51では、レンズホルダ8の溝部8cが螺旋溝となっているので、レンズホルダ8の嵌合穴8dの内周面に溝部8aを形成する金型構造を簡単なものにすることができ、コストダウンが可能となる。また、接着剤層12を形成する場合には、溝部8cに供給した接着剤が溝部8cすなわち螺旋溝に沿って流れ、螺旋溝に充填されるので、レンズホルダ8とレンズバレル2との接着をより強固に行うことができる。
(凹部の個数)
以上の実施の形態において、レンズバレル2に形成される凹部2aの個数は1個以上であればよく、特に限定されない。また、複数個形成された場合の凹部2aの配置角度についても特に限定されない。しかしながら、凹部2aは、一実施の形態(実施の形態3)として、複数個形成し、それらを等角度の間隔(光軸に対して軸対称)に配置することが好ましい。
すなわち、レンズバレル2における凹部2aの形成箇所と非形成箇所とでは、接着剤層12を形成する接着剤の量が異なるため、接着剤の硬化収縮量も異なる。したがって、複数個の凹部2aを光軸に対して軸対称となるように形成すれば、接着剤の硬化収縮量の偏りによってレンズバレル2が光軸に対して傾く事態を抑制することができる。
また、以上の実施の形態では、VCMによるオートフォーカスの搭載されたカメラモジュールを例に説明したが、本発明はオートフォーカス搭載カメラモジュールに限定されるものではない。
〔まとめ〕
本発明の態様1に係るカメラモジュールは、撮像レンズを保持するレンズ保持部材(レンズバレル2)と、前記レンズ保持部材を保持する筒状保持部材(レンズホルダ8)と、前記レンズ保持部材と前記筒状保持部材とを接着する接着剤層12とを備えているカメラモジュールにおいて、前記筒状保持部材は、嵌合穴8dを有する筒形状に形成され、前記嵌合穴8dに前記レンズ保持部材が嵌合された状態にて前記レンズ保持部材を保持し、かつ前記嵌合穴8dが形成されている内周面には周方向に溝部8aが形成され、前記レンズ保持部材は、光入射側の端面、および前記筒状保持部材の前記内周面と対向する外周面に対して凹んだ凹部2aを有し、前記凹部2aの前記光入射方向に位置する底面2a3と前記溝部8aとの位置関係は、前記凹部2aの底面2a3における前記光入射側の端面に向かう方向の高さが、前記溝部8aの上側の側面(上側面8a1)と下側の側面(下側面8a2)との間の位置である第1の位置関係となっており、前記接着剤層12は、前記凹部2aの底面2a3上から前記凹部2aに対向する位置の前記溝部8aの内部にわたって設けられている構成である。
上記の構成によれば、筒状保持部材は、嵌合穴8dにレンズ保持部材が嵌合された状態にてレンズ保持部材を保持する。レンズ保持部材は、光入射側の端面、および筒状保持部材の内周面と対向する外周面に対して凹んだ凹部2aを有し、凹部2aの底面2a3における光入射側の端面に向かう方向の高さは、筒状保持部材の溝部8aの上側の側面と下側の側面との間の位置(第1の位置関係)となっている。接着剤層12は、凹部2aの底面2a3上から凹部2aに対向する位置の溝部8aの内部にわたって設けられている。
したがって、接着剤層12を設けるために、レンズ保持部材の凹部2aに供給された接着剤は、凹部2aの底面2a3に案内されて凹部2aの底面2a3に確実に充填することができる。これにより、レンズ保持部材の凹部2aへの接着剤の充填量を少なくでき、接着剤の硬化収縮によってレンズ保持部材が受ける引っ張り力を小さくすることができる。この結果、少量の接着剤にて、組立精度の劣化を生じることなく、撮像レンズを保持するレンズ保持部材とこのレンズ保持部材を保持する筒状保持部材とを簡単な構成かつ高い接着強度にて接着することができる。また、接着剤の硬化収縮に伴ってレンズ保持部材が傾く事態を防止することができる。
本発明の態様2に係るカメラモジュールは、上記態様1に係るカメラモジュールにおいて、前記凹部2aは、前記レンズ保持部材における光入射側の端部から前記凹部2aの底部に向かって、前記レンズ保持部材の軸方向と平行な縦壁面2a1、この縦壁面2a1の下端部からレンズ保持部材における径方向の外側へ傾斜する傾斜面2a2、および前記レンズ保持部材の軸方向に対して垂直な底面2a3を有している構成としてもよい。
上記の構成によれば、接着剤層12を設けるために、レンズ保持部材の凹部2aに供給した接着剤は、縦壁面2a1、傾斜面2a2および底面2a3を有する凹部2aの形状により、筒状保持部材の溝部8aに向かって流れ易くなり、凹部2aおよび溝部8aに対して確実に供給される。さらに、凹部2aが傾斜面2a2を有することから、凹部2aへの接着剤の充填量を少なくでき、接着剤の硬化収縮によってレンズ保持部材が受ける引っ張り力を小さくすることができる。これにより、少量の接着剤にて、レンズ保持部材と筒状保持部材とをさらに確実に接着することができ、また、接着剤の硬化収縮に伴ってレンズバレルが傾く事態をさらに確実に防止することができる。
本発明の態様3に係るカメラモジュールは、上記態様1または2に係るカメラモジュールにおいて、前記溝部8aは環状溝である構成としてもよい。
上記の構成によれば、溝部8aは環状溝であるので、レンズ保持部材が凹部2aを複数個有している場合であっても、一つの環状溝によって、溝部8aと複数の凹部2aとが第1の位置関係を容易に形成することができる。
本発明の態様4に係るカメラモジュールは、上記態様3に係るカメラモジュールにおいて、前記筒状保持部材の前記内周面には、前記第1の位置関係を有する第1の環状溝に対しての前記レンズ保持部材の光入射側の端面側の位置に、第2の環状溝が形成され、前記接着剤層12は、前記凹部2aの底面2a3上から前記第1および第2の環状溝の内部にわたって設けられている構成としてもよい。
上記の構成によれば、接着剤層12は、レンズ保持部材の凹部2aの底面2a3上から筒状保持部材の第1の環状溝、および第1の環状溝に対してのレンズ保持部材の光入射側の端面側に位置する第2の環状溝の内部にわたって設けられているので、レンズ保持部材と筒状保持部材との接着強度をさらに高めることができる。
本発明の態様5に係るカメラモジュールは、上記態様1または2に係るカメラモジュールにおいて、前記溝部8cは螺旋溝であり、前記螺旋溝における、前記レンズ保持部材の光入射側の端面側の端部を始端とした1ターン以上の位置において前記第1の位置関係を有している構成としてもよい。
溝部8cは螺旋溝となっているので、筒状保持部材の嵌合穴8dの内周面に溝部8cを形成する金型構造を簡単なものにすることができ、コストダウンが可能となる。また、接着剤層12を形成する場合には、溝部8cに供給した接着剤が溝部8cすなわち螺旋溝に沿って流れ、螺旋溝に充填されるので、レンズ保持部材と筒状保持部材との接着をより強固にすることができる。
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、画像または映像を撮像する機能を有する電子機器(例えば、携帯電話)または当該電子機器を構成する部品の製造分野において利用することができる。
1 カメラモジュール
2 レンズバレル
2a 凹部
2a1 縦壁面
2a2 傾斜面
2a3 底面
3 ヨーク
3a 開口部
4 スペーサ
5 上側板バネ
6 磁石
7 コイル
8 レンズホルダ
8a 溝部
8a1 上側面
8a2 下側面
8c 溝部
8c1 上側面
8c2 下側面
8d 嵌合穴
9 下側板バネ
10 端子
11 ベース
11a 当接面
12 接着剤層
51 カメラモジュール

Claims (4)

  1. 撮像レンズを保持するレンズ保持部材と、
    前記レンズ保持部材を保持する筒状保持部材と、
    前記レンズ保持部材と前記筒状保持部材とを接着する接着剤層とを備えているカメラモジュールにおいて、
    前記筒状保持部材は、嵌合穴を有する筒形状に形成され、前記嵌合穴に前記レンズ保持部材が嵌合された状態にて前記レンズ保持部材を保持し、かつ前記嵌合穴が形成されている内周面には周方向に溝部が形成され、
    前記レンズ保持部材は、光入射側の端面、および前記筒状保持部材の前記内周面と対向する外周面が凹んだ凹部を有し、
    前記凹部は、前記レンズ保持部材における光入射側の端部から前記凹部の底部に向かって、前記レンズ保持部材の軸方向と平行な縦壁面、この縦壁面の下端部からレンズ保持部材における径方向の外側へ傾斜する傾斜面、および前記レンズ保持部材の軸方向に対して垂直な底面を有し、
    前記凹部の底面と前記溝部との位置関係は、前記凹部の底面が、前記溝部の上側の側面と下側の側面との間の位置である第1の位置関係となっており、
    前記接着剤層は、ベースの上面に下端部が当接されている前記レンズ保持部材の前記凹部の底面上から前記凹部に対向する位置の前記溝部の内部にわたって前記凹部と前記溝部との隙間に入りこむように設けられることを特徴とするカメラモジュール。
  2. 前記溝部は環状溝であることを特徴とする請求項に記載のカメラモジュール。
  3. 前記筒状保持部材の前記内周面には、前記第1の位置関係を有する第1の環状溝に対しての前記レンズ保持部材の光入射側の端面側の位置に、第2の環状溝が形成され、
    前記接着剤層は、前記凹部の底面上から前記第1および第2の環状溝の内部にわたって設けられていることを特徴とする請求項に記載のカメラモジュール。
  4. 前記溝部は螺旋溝であり、前記凹部の前記底面と前記螺旋溝とは、前記螺旋溝における、前記レンズ保持部材の光入射側の端面側の端部を始端とした1ターン以上の位置において前記第1の位置関係を有していることを特徴とする請求項に記載のカメラモジュール。
JP2014560648A 2013-02-05 2013-12-09 カメラモジュール Active JP6038961B2 (ja)

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