WO2007111100A1 - カメラモジュール - Google Patents

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WO2007111100A1
WO2007111100A1 PCT/JP2007/054430 JP2007054430W WO2007111100A1 WO 2007111100 A1 WO2007111100 A1 WO 2007111100A1 JP 2007054430 W JP2007054430 W JP 2007054430W WO 2007111100 A1 WO2007111100 A1 WO 2007111100A1
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WO
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lens holder
camera module
adjustment
adjustment lens
housing
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/054430
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yoshifumi Iwai
Original Assignee
Sharp Kabushiki Kaisha
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Publication date
Application filed by Sharp Kabushiki Kaisha filed Critical Sharp Kabushiki Kaisha
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/025Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses using glue
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • G02B7/102Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer

Definitions

  • the present invention relates to a camera module including an optical system and an imaging device.
  • Camera modules mounted on compact cameras, digital cameras, etc. can handle wide-angle and telephoto shooting by supporting a high pixel count of millions of pixels and providing a zoom mechanism. It is becoming highly functional.
  • a camera module includes an optical system having a plurality of lenses and a substrate on which an image sensor is mounted. Furthermore, advanced camera modules enable wide-angle and telephoto shooting by increasing the number of pixels in the image sensor and changing the position of multiple lens holders that combine multiple lenses. .
  • an optical system and a mechanism system are formed on a lens mounting reference surface provided in a housing.
  • optical components such as lenses and lens moving mechanisms such as motors are provided with reference parts for automatic assembly such as lenses and lens moving mechanisms based on the lens mounting reference surface provided in the housing.
  • the mechanism is assembled.
  • the lens holding member includes a holding portion that holds one lens fixedly and an elastic holding portion that holds the other lens in a movable state.
  • Patent Document 1 there is a problem that the structure in consideration of impact resistance has a significant problem.
  • the downsizing and high performance of the camera module is intended to be mounted on a mono device such as a digital camera or a mobile phone.
  • a mono device such as a digital camera or a mobile phone.
  • the above-mentioned mopile equipment is greatly damaged by dropping, and a camera module that is resistant to drop impact is demanded.
  • the lens is fixed at three locations or has a structure that is supported only by elastic deformation, and is not a structure that takes impact resistance into consideration.
  • an object of the present invention is to provide a small and high-performance camera module that can prevent damage caused by an external impact caused by dropping or the like.
  • a camera module according to the present invention includes:
  • An image sensor An optical system for guiding light from the subject onto the image sensor;
  • the optical system includes an adjustment lens and an adjustment lens holder that holds the adjustment lens.
  • a hole for transmitting the light of the adjusting lens force is formed in a portion of the housing that holds the adjusting lens holder.
  • the outer periphery of the adjustment lens holder is laminated to the periphery of the hole in the housing,
  • a first protrusion having a ring shape is provided on the outer peripheral edge of the adjustment lens holder so as to protrude toward the housing facing the ring.
  • a second protrusion having a ring shape is provided around the hole in the housing and protrudes toward the facing adjustment lens holder.
  • the first and the adjustment lens holders that protrude from the outer peripheral portion of the stacked adjustment lens holder and the peripheral portion of the hole in the case are opposed to the opposite case and the adjustment lens holder.
  • a protrusion and a second protrusion are provided. Therefore, the minimum value of the clearance between the adjustment lens holder and the housing when finely adjusting the adjustment lens holder in the horizontal direction with respect to the housing is set to be larger than “0” and the clearance is set to the clearance.
  • a gap can be provided between the outer peripheral portion of the adjustment lens holder that is adjacent to and opposed to each other and the upper peripheral portion of the housing. Therefore, when the adjustment lens holder is fixed to the housing after the fine adjustment, the clearance force can be prevented from overflowing the adhesive. At the same time, it is possible to fill the gap between the adjustment lens holder and the housing with the adhesive applied to the clearance.
  • the adjustment lens holder and the housing can be firmly fixed after fine adjustment to the adjustment lens, and the optical performance is affected by an impact caused by dropping or the like. Can obtain a camera module that does not change [0017] Further, in the camera module of one embodiment,
  • the first protrusion is disposed outside the second protrusion.
  • the first protrusion provided on the adjustment lens holder is disposed outside the second protrusion provided on the housing. . Therefore, the adjustment range of the adjustment lens holder at the time of the fine adjustment is limited by the presence of the second protrusion, and the minimum clearance between the adjustment lens holder and the housing is the length A of the clearance. And “A ⁇ B” which is the difference between the distance B between the first protrusion and the second protrusion. Therefore, when the adhesive is applied in the clearance after the fine adjustment, the adhesive can be prevented from overflowing from the clearance.
  • the adjustment lens holder and the housing can be firmly fixed with a small amount of adhesive.
  • the second protrusion comes into contact with the outer periphery of the adjustment lens holder!
  • the adjustment lens holder is moved to the reference plane along the reference plane.
  • the adjustment lens can be finely adjusted with high accuracy.
  • the second protrusion is brought into close contact with the adjustment lens holder, thereby preventing the adhesive applied to the clearance from entering the camera module.
  • An inclination is provided on at least one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the first protrusion.
  • the adjustment lens holder, the housing, and the casing are provided by providing an inclination on at least one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the first protrusion provided on the adjustment lens holder.
  • the fixing with the adhesive can be made stronger. Therefore, it is possible to obtain a camera module that is more resistant to impact caused by dropping or the like.
  • the adjustment lens holder is held at a location facing the imaging element in the housing.
  • the above-mentioned fine adjustment to the optical system is operated by using the adjustment lens as the lens located closest to the subject among the lenses constituting the optical system. It can be done with good performance.
  • the optical system includes at least one movable lens and a movable lens holder that holds the movable lens,
  • the camera module according to the present invention includes the casing and the adjustment lens holder facing the outer peripheral portion of the stacked adjustment lens holder and the peripheral portion of the hole in the casing. Since the first protrusion and the second protrusion that protrude toward the surface are provided, the adjustment lens holder and the casing when the adjustment lens holder is finely adjusted in the horizontal direction with respect to the casing.
  • the clearance has a minimum value larger than “0”, and a gap is provided between the outer peripheral portion of the adjustment lens holder and the peripheral portion of the casing that are adjacent to each other and face each other. be able to. Therefore, when the adjustment lens holder is fixed to the housing after the fine adjustment, it is possible to prevent the adhesive from overflowing from the clearance, and the clearance between the adjustment lens holder and the housing It becomes possible to fill the adhesive applied to the.
  • the adjustment lens holder and the housing can be firmly fixed after fine adjustment to the adjustment lens, and the optical performance is affected by an impact caused by dropping or the like.
  • a camera module that does not change can be obtained.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a camera module according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an adjustment lens, an adjustment lens holder, and a housing in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an adjustment lens, an adjustment lens holder, and a housing in a conventional camera module.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for making a reference plane and an optical axis orthogonal to each other.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of a method for matching the optical axis of the optical system with the center of the image sensor.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the camera module of the present embodiment.
  • the camera module 1 includes an optical system 2 that realizes optical enhancement, a housing 3 that holds the optical system 2, and an image that detects light from the optical system 2.
  • the optical system 2 is configured by a movable lens 5, a fixed lens 6, and an adjusting lens 7, which are capable of zooming, enable a wide angle and telephoto, and perform focus adjustment.
  • the adjustment lens 7 is a lens for realizing the alignment work performed to assure optical high performance after the movable lens 5 and the fixed lens 6 are assembled.
  • the movable lens 5, the fixed lens 6 and the adjusting lens 7 are all depicted as a single lens. When necessary to achieve high optical performance, It shall be composed of a plurality of lenses as appropriate.
  • the size of the optical system 2 and the imaging device 4 in the camera module 1 is restricted by the size of the electronic device in which the camera module 1 such as a mobile phone or an information terminal is mounted. Further, it is assumed that the optical system 2 is configured to be optimized by the optical design with respect to the image sensor 4. As the image pickup element 4, a CCD (Complementary Metal Oxide Bemico Conductor) or the like corresponding to the required number of pixels is used.
  • the lens (for example, the movable lens 5, the fixed lens 6 and the adjusting lens 7) is formed of glass plastic or the like, and is covered by a lens using a protrusion or a mold using a mold. .
  • the shape is optimized by the optical design of the optical system with a plurality of lenses, and is formed as a spherical lens or aspherical lens. Furthermore, in order to adjust the optical axis accuracy of the optical system by fixing the lens to the flat part provided on the lens holder or housing, the planar shape provided perpendicular to the central axis of the lens is provided on the outer periphery of the lens. The edge is formed as needed.
  • each movable lens 5 held by the movable lens holder 8 is assembled and adjusted so as to suppress the eccentricity, and is fixed to the movable lens holder 8 with an adhesive or the like.
  • a shaft 10 or a cam (not shown) is used by a stepping motor (not shown).
  • a sliding mechanism (not shown) is provided as appropriate.
  • the lens holder such as the movable lens holder 8 and the adjustment lens holder 11 that holds the adjustment lens 7 is molded or cut with respect to a resin such as ABS (acrylonitrile butadiene styrene), polycarbonate, or liquid crystal polymer. It is formed by processing such as. In this case, it is desirable to use a resin having rigidity so that the shape will not be deformed or damaged by a drop impact. In particular, for small electronic devices, it is necessary to be strong against drop impacts so that they will not be damaged even if they fall from the height they are in their hands, assuming they are carried around. It is. Therefore, the deformation is large by impact analysis in advance! / The location and the location are easy to break, the location is specified, and the specific location is processed into a shape resistant to impact by increasing the thickness or adding ribs.
  • the location and the location are easy to break, the location is specified, and the specific location is processed into a shape resistant to impact by increasing the thickness or adding ribs.
  • the optical system 2 and the image pickup device 4 are mounted on a casing 3 formed by subjecting a resin such as ABS, polycarbonate, or liquid crystal polymer to molding or cutting.
  • a resin such as ABS, polycarbonate, or liquid crystal polymer
  • the camera module 1 is configured. At that time, the portion of the housing 3 that holds the adjustment lens holder 11 is provided at a position facing the image sensor 4. And in case 3 A hole that allows light from the adjustment lens 7 to pass through is formed in a place where the adjustment lens holder 11 is held, and the outer periphery of the adjustment lens holder 11 is located with respect to the periphery of the hole in the housing 3. Are stacked.
  • the single-focus camera module without 1S zooming described in the case of having a zoom optical system capable of zooming has the same configuration.
  • there is no movable part such as the movable lens 5 (and movable lens holder 8) and the shaft 10, and the lens is placed at a position determined by the optical design to improve the performance of the camera module 1.
  • the lens is placed at a position determined by the optical design to improve the performance of the camera module 1.
  • the adjustment lens 7, the adjustment lens holder 11, and the method for adjusting the eccentricity of the camera module 1 will be specifically described.
  • FIG. 2 shows a schematic configuration of the adjustment lens 7, the adjustment lens holder 11, and the housing 3 in the present embodiment.
  • FIG. 3 shows a conventional configuration for comparison.
  • the same members are denoted by the same reference numerals.
  • the alignment process is indispensable for achieving high performance.
  • the alignment process is a process of forming a higher performance optical system by finely adjusting the arrangement of the adjustment lens 7 after assembling an optical system using a lens or the like and a lens moving mechanism using a motor or the like. It is. That is, in general, in the state where the lens moving mechanism is assembled by an optical system using a lens or the like or a motor or the like, an error due to the assembly inevitably occurs. This error causes the lens performance to deteriorate. Therefore, a finer optical system can be formed by finely adjusting the arrangement of any lens of the optical system (in this case, the adjustment lens 7). Thus, after finely adjusting the adjustment lens 7, the lens performance can be restored by fixing the adjustment lens holder 11 to the housing 3 with an adhesive or the like, and the optical system of the high-performance camera module 15 can be restored. You can get it.
  • the alignment process in the conventional camera module 15 is performed by using the contact surface with the adjustment lens holder 11 in the housing 3 for fixing the adjustment lens 7 as a reference plane 1 for adjustment. 6
  • a high-performance optical system is obtained by finely adjusting the adjustment lens holder 11 to which the adjustment lens 7 is attached along the reference plane 16 in the horizontal direction.
  • the clearance A between the adjustment lens holder 11 and the housing 3 in FIG. 3 is only about 0.5 mm. Therefore, after fine adjustment of the adjustment lens holder 11, when the adjustment lens holder 11 is fixed to the housing 3 by applying an ultraviolet curable adhesive or the like to the clearance A, a sufficient amount of adhesive is applied. It will not be possible to secure it. Therefore, a sufficient fixed strength cannot be obtained between the adjustment lens holder 11 and the housing 3.
  • the adjustment lens holder 11 is fixed to the housing 3 in a non-uniform manner.
  • the adjustment lens holder 11 is detached from the housing 3 or the position of the adjustment lens holder 11 is moved due to the damage of the adhesive. As a result, the optical performance of the camera module 15 deteriorates.
  • the first protrusion 12 that protrudes toward the opposite housing 3 is directed to the outer peripheral edge of the adjustment lens holder 11.
  • a second projecting portion 13 projecting toward the facing adjustment lens holder 11 is provided in the peripheral portion of the hole in the housing 3 (hereinafter also referred to as an inner peripheral edge portion).
  • the first projecting portion 12 and the second projecting portion 13 have a center that is substantially the same as the center of the adjustment lens 7.
  • the radius of the first protrusion 12 is larger than the radius of the second protrusion 13. That is, the second projecting portion 13 is arranged so as to be located inside the first projecting portion 12.
  • the first protrusion 12 and the second protrusion 13 may be cut according to the size of the camera module 1.
  • the outer shell structure of the camera module 1 is a rectangular parallelepiped
  • the two long sides of the rectangular parallelepiped in the first projecting portion 12 and the second projecting portion 13 are divided with respect to the surface that bisects both long sides. Even if both sides are cut to the same size, there is no particular problem in constructing the camera module 1.
  • a plane passing through the upper surface of the second protrusion 13 is defined as a reference plane 14.
  • the distance B between the first protrusion 12 and the second protrusion 13 is smaller than the clearance A between the housing 3 and the adjustment lens holder 11.
  • the adjustment range of the adjustment lens holder 11 is restricted, and the minimum clearance A between the adjustment lens holder 11 and the housing 3 is the difference between the clearance A and the distance B “A—B "become. Therefore, after fine adjustment of the adjustment lens holder 11, when the adjustment lens holder 11 is fixed to the housing 3 by applying the adhesive to the clearance A, the clearance A force also overflows the adhesive. It can be prevented.
  • the first protrusion 12 and the second protrusion 13 have different heights. I have to . That is, if the height of the first protrusion 12 provided on the adjustment lens holder 11 is C and the height D of the second protrusion 13 provided on the housing 3 is C, then D ing. In this way, a gap can be provided between the first protrusion 12 located outside and adjacent to the clearance A, and the housing 3, and the adjustment lens holder is positioned outside the second protrusion 13 and outside. It becomes possible to fill the adhesive applied to the clearance A in the area where the dar 11 and the casing 3 face each other.
  • the adhesion and fixing between the adjustment lens holder 11 and the housing 3 can be further strengthened, and a force module 1 whose optical performance does not change due to a drop impact can be obtained.
  • the clearance A is narrow, but the adjustment lens holder 11 and the housing 3 face each other. Since there is no space in the area where the adhesive can be filled, if the adhesive applied to the clearance A overflows, there will be a problem, or if fine adjustment, the adjustment lens holder 11 and the reference plane 16 of the housing 3 There is a problem that a so-called tangling occurs in which the adhesive partially flows in between.
  • the first projecting portion 12 projecting by force toward the opposite housing 3 is provided on the outer peripheral edge of the adjustment lens holder 11. Therefore, compared to the case where the first protrusion 12 is not provided (that is, only the second protrusion 13 is provided)
  • the fine adjustment range of the adjustment lens holder 11 can be limited.
  • this camera module 1 can suppress the overflow of excess adhesive or the occurrence of the above-mentioned attachment, and a small amount of adhesive.
  • the adjustment lens holder 11 can be firmly fixed. If the first protrusion 12 is not provided on the outer peripheral edge of the adjustment lens holder 11, the amount of adhesive applied will be increased by the absence of the first protrusion 12, and during fine adjustment, the adhesive will remain in the housing. It will hang around (partly flow) between the second protrusion 13 of the body 3 and the adjustment lens holder 11.
  • the adhesive used in this embodiment a thermosetting adhesive to which ultraviolet curing is added may be used.
  • the adhesive filled under the adjustment lens holder 11 cannot be cured by ultraviolet rays. Therefore, the adhesive in the clearance A between the adjustment lens holder 11 and the housing 3 is cured with ultraviolet light by using a thermosetting adhesive with ultraviolet curing, and then heated in an oven or the like.
  • the adhesive under the adjustment lens holder 11 can be thermally cured, and the camera module 1 can be obtained that maintains the optical performance after the fine adjustment.
  • the camera module 1 according to the present embodiment can improve the above-described problems of the conventional camera module 15, so that the camera module 1 satisfying the optical performance can be obtained. It is.
  • the centering of the image sensor 4 (see FIG. 1) and the setting of the reference axis are performed.
  • the camera module 1 is centered and the reference axis is set.
  • the reference axis (optical axis 9) and the reference plane 14 provided in the camera module 1 are in a vertical relationship with each other.
  • the optical axis 9 can be set by detecting the reflected light from the reflecting surface using a semiconductor laser or He-Ne laser as a light source and using a half mirror or the like.
  • a reflection plane 17 made of quartz glass or the like is placed on the second protrusion 13 provided on the inner peripheral edge of the housing 3, and the reflected light 18 from the reflection plane 17 is reflected on the reference axis (
  • the attitude of the camera module 1 is adjusted as appropriate so that it matches the (optical axis) 9.
  • the reference plane 14 passing through the upper surface of the second protrusion 13 and the optical axis 9 come to be perpendicular to each other.
  • the posture of the camera module 1 is adjusted as appropriate so that the light beam that has passed through the optical system of the camera module 1 (not including the adjustment lens 7) passes through the center of the imaging device 4.
  • the optical axis of the image sensor 4 and the optical axis 9 of the camera module 1 coincide.
  • the adjustment lens 7 is placed on the adjustment lens holder 11, and the adjustment lens holder 11 is shifted in the horizontal direction along the reference plane 14, thereby including the adjustment lens 7. Fine adjustment is performed so that the light beam that has passed through the system 2 reaches the center of the image sensor 4.
  • the adjustment of the camera module 1 to the optical system 2 is almost completed.
  • the camera module 1 is spaced a certain distance from the camera module 1.
  • Fine adjustment of the image sensor 4 may be performed by using a placed chart (not shown). In this case, it is possible to construct a camera module 1 with an optimal imaging balance by adjusting the imaging device 4 using the chart.
  • the adjustment lens 7 and adjustment lens holder in the conventional camera module 15 shown in FIG. In the case of the configuration of 11 and the case 3, the contact surface between the adjustment lens holder 11 and the case 3 is the reference plane 16.
  • the upper surface (surface) of the second protrusion 13 provided on the housing 3 is used.
  • the second protrusion 13 has an effect of preventing the adhesive 19 applied to the clearance A from entering the camera module 1.
  • the imaging element 4 is adjusted, and the adjusted imaging element 4 is bonded with an adhesive or the like.
  • the camera module 1 may be fixed to the housing 3.
  • “eccentric adjustment of the optical system 2” and “adjustment of the imaging element 4 and the optical system 2” can be performed at the same time, so that the process can be shortened.
  • the imaging device 4 to be used can be a master imaging device that serves as a reference for the camera module 1, and the optical system 2 that has adjusted only the adjustment lens 7 is used to adjust the eccentricity of the optical system and the imaging device.
  • the optical performance can be made to be substantially the same as that of the optical system that has been adjusted.
  • the adjustment lens 7 be disposed at a position facing the imaging element 4 with respect to the housing 3 at both ends of the optical system 2.
  • the movable lens 5, the fixed lens 6, the adjustment lens 7, and the optical system 2 configured to be capable of focus adjustment are provided.
  • the adjustment lens 7 is held by the adjustment lens holder 11. After assembling the optical system 2 and the lens moving mechanism, finely adjust the adjustment lens holder 11 that holds the adjustment lens 7 horizontally along the reference plane, and fix the adjustment lens holder 11 to the housing 3. In order to obtain a high-performance optical system.
  • a ring-shaped first protrusion 12 centering on the optical axis 9 protruding toward the opposite housing 3 is provided on the outer peripheral edge of the adjustment lens holder 11.
  • a ring-shaped second protrusion 13 centering on the optical axis 9 projecting toward the opposing adjustment lens holder 11 is provided on the inner peripheral edge of the housing 3.
  • the radius of the first protrusion 12 having a ring shape is made larger than the radius of the second protrusion 13 having a ring shape, and the plane passing through the upper surface of the second protrusion 13 is defined as the reference plane 14.
  • the distance B between the first projection 12 and the second projection 13 is made smaller than the clearance A between the adjustment lens holder 11 and the housing 3, and the first projection on the adjustment lens holder 11 side.
  • the height of 12 is set lower than the height of the second protrusion 13 on the housing 3 side.
  • the minimum value of the clearance A can be set to “A ⁇ B” and a gap can be provided between the first protrusion 12 adjacent to the clearance A and the housing 3. Therefore, when the adjustment lens holder 11 is fixed to the housing 3, the adhesive is prevented from overflowing from the clearance A, and the clearance is set in a region where the adjustment lens holder 11 and the housing 3 face each other. It becomes possible to fill the adhesive applied to A.
  • the adhesion / fixation between the adjustment lens holder 11 and the housing 3 can be strengthened, and a drop impact can be applied. It is possible to obtain a camera module 1 whose optical performance does not change.
  • the cross-sectional shape of the first protrusion 12 provided on the adjustment lens holder 11 is a rectangular force as shown in Figs.
  • the cross-sectional shape may be changed as necessary, such as by providing a slope on the surface or inner peripheral surface. And by changing the cross-sectional shape of the first protrusion 12 or roughening the surface, If the adjustment lens holder 11 and the housing 3 can be fixed more firmly with an adhesive, the camera module 1 can be obtained with higher resistance to dropping impact.

Landscapes

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Abstract

 調整レンズホルダー(11)の外周縁に、筐体(3)に向かって突出したリング形状の第1突起部(12)を設ける。また、筐体(3)の内周縁部に、調整レンズホルダー(11)に向かって突出したリング形状の第2突起部(13)を設ける。そして、第1突起部(12)を第2突起部(13)よりも外側に配置し、両突起部(12,13)の間隔Bを調整レンズホルダー(11)と筐体(3)とのクリアランスAより小さくし、第1突起部(12)の高さを第2突起部(13)よりも低くする。こうして、クリアランスAの最小値を「A-B」とし、クリアランスAに隣接する第1突起部(12)と筐体(3)との間に隙間を設けて、クリアランスAに接着剤を塗布する際に接着剤が溢れ出るのを防止すると共に、上記隙間に接着剤が充填されるようにする。こうして、調整レンズホルダー(11)と筐体(3)との固定を強固にして、落下衝撃による光学系の破損を防止する。

Description

明 細 書
カメラモジユーノレ
技術分野
[0001] この発明は、光学系および撮像素子含むカメラモジュールに関する。
背景技術
[0002] コンパクトカメラやデジタルカメラ等に搭載されるカメラモジュールは、数百万画素の 高い画素数に対応したり変倍機構を設けたりして、広角や望遠の撮影が可能な構成 になるなど、高機能化されつつある。
[0003] 一般に、カメラモジュールは、複数のレンズを有する光学系と撮像素子を搭載した 基板とを備えている。さらに、高機能化されたカメラモジュールでは、撮像素子の画 素数を高めたり、複数のレンズを組合せた複数のレンズホルダーのポジションを変化 させたりすることによって、広角や望遠の撮影を可能にしている。
[0004] 一方にぉ 、て、機器の小型化や薄型化に対応するために、カメラモジュールの小 型化や薄型化や軽量化に対する要求が高まっており、その結果、カメラモジュール の光学系に使用するレンズ径を小さくしたり、カメラモジュールの筐体を薄肉化したり する等の構成が採用されている。その結果、機器が落下した場合にカメラモジュール に衝撃が加わって、カメラモジュール自身が破損するという問題が生じる。
[0005] したがって、カメラモジュールには、高性能化に対する光学系の性能の確保と同時 に、落下衝撃に強い構成の確保が必要となる。
[0006] 例えば、高性能化に対応するカメラモジュールとしては、以下のものが挙げられる。
すなわち、特開 2005- 195663号公報 (特許文献 1)に開示された「カメラモジュール」 では、ハウジングに設けたレンズの取り付け基準面に対して、光学系および機構系を 形成するようにしている。つまり、レンズ等の光学部品およびモーター等のレンズ移 動機構は、ハウジングに設けられたレンズの取り付け基準面を元に、レンズやレンズ 移動機構等の自動組立用基準部を設け、レンズおよびレンズ移動機構を組み立て ていくのである。
[0007] し力しながら、上記特許文献 1に開示された「カメラモジュール」においては、レンズ やレンズ移動機構を組み立てた後に、光学系の性能を確保するための調整をするこ とができな 、と 、う問題がある。
[0008] また、特開 2004- 190710号公報 (特許文献 2)に開示された「レンズ枠,鏡胴,及び カメラ」では、モジュールの高性能化を実現するために、レンズの調芯を簡単に行うこ とができる構成になっている。より具体的には、レンズ保持部材を、 1つのレンズを固 定的に保持する保持部と、他のレンズを可動状態で保持する弾性保持部とで、構成 している。
[0009] しカゝしながら、上記特許文献 2に開示された「レンズ枠、鏡胴、及びカメラ」において は、レンズを調芯する工程を簡略ィ匕することができるとしても、上記弾性保持部の構 成が複雑であるために、小型のカメラモジュールに搭載するには不向きであり、コスト 増につながるという問題がある。
[0010] また、上記特許文献 1および上記特許文献 2の何れにぉ ヽても、耐衝撃性を考慮し た構成になっては ヽな ヽと ヽぅ問題がある。
[0011] カメラモジュールの小型化や高性能化は、デジタルカメラや携帯電話等のモノィル 機器への搭載を目的とするものであり、上記小型化や高性能化を実現するためには 、上述のような精度を高める構造にしたり、組立後に調芯を行ったりすることが必須に なっている。
[0012] 一方では、上記モパイル機器では落下による破損が大きな問題となり、耐落下衝撃 に強いカメラモジュールが求められている。し力しながら、何れの特許文献の光学系 においても、レンズを 3箇所で固定したり、弾性変形だけで支える構造を取ったりして おり、耐衝撃性を考慮した構造にはなっていない。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0013] そこで、この発明の課題は、落下等によって外部から加わる衝撃による破損を防止 できる小型で高性能なカメラモジュールを提供することにある。
課題を解決するための手段
[0014] 上記課題を解決するため、この発明のカメラモジュールは、
撮像素子と、 被写体からの光を上記撮像素子上に導く光学系と、
上記光学系を保持する筐体と
を備え、
上記光学系は、調整レンズと上記調整レンズを保持する調整レンズホルダーとを含 み、
上記筐体における上記調整レンズホルダーを保持する箇所には、上記調整レンズ 力 の光を透過させる穴が穿たれ、
上記調整レンズホルダーにおける外周部は、上記筐体における上記穴の周囲部に 対して積層され、
上記調整レンズホルダーにおける外周縁に、対向する上記筐体に向力つて突出す ると共に、リング形状を有する第 1突起部を設け、
上記筐体における上記穴の周囲部には、対向する上記調整レンズホルダーに向か つて突出すると共に、リング形状を有する第 2突起部を設けた
ことを特徴としている。
[0015] 上記構成によれば、積層されている調整レンズホルダーの外周部と筐体における 穴の周囲部とに、対向する上記筐体と上記調整レンズホルダーとに向力つて突出す る第 1突起部と第 2突起部とを設けている。そのために、上記調整レンズホルダーを 上記筐体に対して水平方向に微調整する際における上記調整レンズホルダーと上 記筐体とのクリアランスの最小値を「0」よりも大きくすると共に、上記クリアランスに隣 接して互いに対向している上記調整レンズホルダーの上記外周部と上記筐体の上 記周囲部との間に隙間を設けることができる。したがって、上記微調整後に上記調整 レンズホルダーを上記筐体に固定する際に、上記クリアランス力も接着剤が溢れ出る ことを防止することが可能になる。それと共に、上記調整レンズホルダーと上記筐体と の上記隙間に、上記クリアランスに塗布された接着剤を充填することが可能になる。
[0016] すなわち、本実施の形態によれば、上記調整レンズに対する微調整を行った後に おける上記調整レンズホルダーと上記筐体との固定を強固にすることでき、落下等に よる衝撃によって光学性能が変化しないカメラモジュールを得ることができるのである [0017] また、 1実施の形態のカメラモジュールでは、
上記第 1突起部は、上記第 2突起部よりも外側に配置されている。
[0018] この実施の形態によれば、上記調整レンズホルダーに設けられている上記第 1突起 部の方が、上記筐体に設けられている上記第 2突起部よりも外側に配置されている。 そのために、上記微調整時における上記調整レンズホルダーの調整範囲が上記第 2 突起部の存在によって制約され、上記調整レンズホルダーと上記筐体とのクリアラン スの最小値は、上記クリアランスの長さ Aと上記第 1突起部と上記第 2突起部との間隔 Bとの差である「A— B」になる。したがって、上記微調整後に上記クリアランス内に接 着剤を塗布する際に、上記クリアランスから上記接着剤が溢れ出ることを防止できる。
[0019] すなわち、この実施の形態によれば、少な ヽ接着剤で、上記調整レンズホルダーと 上記筐体とを強固に固定することができる。
[0020] また、 1実施の形態のカメラモジュールでは、
上記第 2突起部は、上記調整レンズホルダーにおける上記外周部に接触して!/、る
[0021] この実施の形態によれば、上記第 2突起部の表面精度を高めて上記表面を通る面 を基準平面とすることによって、上記調整レンズホルダーを上記基準平面に沿ってこ の基準平面に平行に移動させて上記調整レンズの高精度な微調整を行うことができ る。さらに、上記第 2突起部を上記調整レンズホルダーに密着させて、上記クリアラン スに塗布された接着剤が、当該カメラモジュールの内部に入り込むことを防止するこ とがでさる。
[0022] また、 1実施の形態のカメラモジュールでは、
上記第 1突起部における外周面および内周面の少なくとも一方に傾斜を設けてい る。
[0023] この実施の形態によれば、上記調整レンズホルダーに設ける上記第 1突起部の外 周面および内周面の少なくとも一方に傾斜を設けることによって、上記調整レンズホ ルダ一と上記筐体との接着剤による固定をより強固にすることができる。したがって、 落下等による衝撃にさらに強 、カメラモジュールを得ることが可能になる。
[0024] また、 1実施の形態のカメラモジュールでは、 上記調整レンズホルダーは、上記筐体における上記撮像素子と対向する箇所で保 持されている。
[0025] この実施の形態によれば、上記光学系を構成するレンズのうち最も上記被写体側 に位置して 、るレンズを上記調整レンズとすることによって、上記光学系に対する上 記微調整を操作性良く行うことができる。
[0026] また、 1実施の形態のカメラモジュールでは、
上記光学系は、少なくとも一つの可動レンズと上記可動レンズを保持する可動レン ズホルダーとを含み、
上記可動レンズホルダーを上記光学系の光軸方向に移動させる移動機構を設け て、
上記光学系に変倍機能を持たせて!/ヽる。
[0027] この実施の形態によれば、変倍機能を有する高機能化された上記光学系に対して 、落下等による衝撃によって光学性能が変化しないカメラモジュールを得ることがで きる。
発明の効果
[0028] 以上より明らかなように、この発明のカメラモジュールは、積層されている調整レンズ ホルダーの外周部と筐体における穴の周囲部とに、対向する上記筐体と上記調整レ ンズホルダーとに向力つて突出する第 1突起部と第 2突起部とを設けたので、上記調 整レンズホルダーを上記筐体に対して水平方向に微調整する際における上記調整 レンズホルダーと上記筐体とのクリアランスの最小値を「0」よりも大きくすると共に、上 記クリアランスに隣接して互いに対向している上記調整レンズホルダーの上記外周 部と上記筐体の上記周囲部との間に隙間を設けることができる。したがって、上記微 調整後に上記調整レンズホルダーを上記筐体に固定する際に、上記クリアランスから 接着剤が溢れ出ることを防止できると共に、上記調整レンズホルダーと上記筐体との 上記隙間に、上記クリアランスに塗布された接着剤を充填することが可能になる。
[0029] すなわち、本実施の形態によれば、上記調整レンズに対する微調整を行った後に おける上記調整レンズホルダーと上記筐体との固定を強固にすることでき、落下等に よる衝撃によって光学性能が変化しないカメラモジュールを得ることができる。 図面の簡単な説明
[0030] [図 1]この発明のカメラモジュールにおける全体の構成を示す断面図である。
[図 2]図 1における調整レンズ,調整レンズホルダーおよび筐体の概略構成を示す図 である。
[図 3]従来のカメラモジュールにおける調整レンズ,調整レンズホルダーおよび筐体の 概略構成を示す図である。
[図 4]基準平面と光軸とを互いに直交させる方法の説明図である。
[図 5]光学系の光軸を撮像素子の中心に一致させる方法の説明図である。
発明を実施するための最良の形態
[0031] 以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。図 1は、本実施の形態 のカメラモジュールにおける全体の構成を示す断面図である。
[0032] 図 1に示すように、カメラモジュール 1は、光学的な高性能化を実現する光学系 2と 、光学系 2を保持する筐体 3と、光学系 2からの光を検出する撮像素子 4とを含んで、 概略構成されている。さらに、光学系 2は、変倍が可能になっており、広角および望 遠を可能にし、フォーカス調整を行うことが可能な可動レンズ 5と、固定レンズ 6と、調 整レンズ 7とから構成されている。ここで、調整レンズ 7は、可動レンズ 5と固定レンズ 6 との組立を行った後に、光学的な高性能を確保するために行う調芯作業を実現する ためのレンズである。
[0033] 尚、図 1においては、可動レンズ 5,固定レンズ 6および調整レンズ 7の何れも 1枚の レンズで画かれている力 光学的な高性能化を実現する上で必要な場合には、適宜 複数枚のレンズで構成するものとする。
[0034] 次に、本カメラモジュール 1を構成する各部材について説明する。
[0035] 本カメラモジュール 1における光学系 2および撮像素子 4の大きさは、携帯電話や 情報端末等の本カメラモジュール 1が搭載される電子機器の大きさによって制約を受 ける。また、撮像素子 4に対して、光学系 2は光学設計によって最適になるように構成 されているものとする。尚、上記撮像素子 4としては、必要となる画素数に合わせた C CD (し harge Coupled Devicesノぁ ヽ i¾CMOS(Complementary Metal Oxide bemico nductor)等を使用する。 [0036] レンズ (例えば、上記可動レンズ 5,固定レンズ 6および調整レンズ 7)は、ガラスゃプ ラスチック等で形成されており、肖り出しや金型を用いたモールドによってレンズにカロ ェされる。また、その形状は、複数のレンズによる光学系の光学設計によって最適化 され、球面レンズや非球面レンズとして形成される。さら〖こ、レンズホルダーや筐体に 設けられた平面部にレンズを固定して光学系の光軸精度を合わせるために、レンズ の外周にレンズの中心軸に対して垂直に設けられる平面形状を有するコバが必要に 応じて形成される。
[0037] 尚、ズームやフォーカスが可能な可動レンズ 5とする場合には、ズームやフォーカス を行う複数のレンズを可動レンズホルダー 8で保持して構成される。具体的には、可 動レンズホルダー 8に保持された夫々の可動レンズ 5は、偏芯量を抑制するように組 立調整されて、接着剤等によって可動レンズホルダー 8に固定される。
[0038] さらに、上記可動レンズ 5を保持した可動レンズホルダー 8を本カメラモジュール 1の 光軸 9に沿って摺動させるために、ステッピングモータ (図示せず)によってシャフト 10 あるいはカム (図示せず)等に沿って摺動させる摺動機構 (図示せず)を適宜設けてい る。
[0039] 上記可動レンズホルダー 8および調整レンズ 7を保持する調整レンズホルダー 11等 のレンズホルダーは、 ABS (アクリロニトリル.ブタジエン.スチレン),ポリカーボネートあ るいは液晶ポリマー等の榭脂に対して成型や切削等の加工を行って形成される。そ の場合に使用する榭脂としては、落下衝撃に対して形状が変形したり破損したりしな いように、剛性を有する榭脂を用いることが望ましい。特に、小型電子機器にあって は、人が持ち歩くことを想定して、人が手に持った状態の高さから落下した場合でも 破損することがないように、落下衝撃に強くすることが必要である。そこで、事前に衝 撃解析によって変形が大き!/、箇所や破損し易 、箇所を特定し、その特定箇所につ いては厚みを増したりリブを追加したりして衝撃に強い形状に加工される。
[0040] また、上記光学系 2および撮像素子 4は、 ABS,ポリカーボネートあるいは液晶ポリ マー等の榭脂に対して成型や切削等の加工を施して形成された筐体 3に搭載されて
、カメラモジュール 1を構成している。その際に、筐体 3における調整レンズホルダー 1 1を保持する箇所は、撮像素子 4と対向する位置に設けられている。そして、筐体 3に おける調整レンズホルダー 11を保持する箇所には、調整レンズ 7からの光を透過さ せる穴が穿たれており、調整レンズホルダー 11の外周部は、筐体 3における上記穴 の周囲部に対して積層されている。
[0041] 尚、以上においては、変倍が可能なズーム光学系を有する場合について説明した 1S 変倍のない単焦点のカメラモジュールにおいても、同様の構成を有している。す なわち、可動レンズ 5(および可動レンズホルダー 8)等の可動部分とシャフト 10とが無 いだけであり、光学設計によって決定された位置にレンズを配置してカメラモジユー ル 1の高性能化を実現する点においては同様である。
[0042] 以下、上記調整レンズ 7と、調整レンズホルダー 11と、カメラモジュール 1の偏芯調 整方法とについて、具体的に説明する。
[0043] 〔調整レンズ 7および調整レンズホルダー 11の構成〕
図 2は、本実施の形態における調整レンズ 7,調整レンズホルダー 11および筐体 3 の概略構成を示す。また、図 3には、比較のために従来の構成を示している。尚、図 2と図 3とにおいて、同じ部材には同じ番号を付している。以下、図 2および図 3に従 つて、本実施の形態の構成における従来の構成に対する優位性について説明する。
[0044] 先ず、図 3に従って、従来の構成について説明する。カメラモジュール 15では、高 性能化を実現する上で調芯工程は必要不可欠な工程である。ここで、調芯工程とは 、レンズ等による光学系やモーター等によるレンズ移動機構の組立を行った後に、調 整レンズ 7の配置を微調整することによってさらに高性能な光学系を形成する工程で ある。すなわち、一般に、レンズ等による光学系やモーター等によるレンズ移動機構 の組立を行った状態では、どうしても組立による誤差が発生する。そして、その誤差 がレンズ性能を低下させる原因となっている。そこで、光学系の何れかのレンズ (この 場合、調整レンズ 7)の配置を微調整することによって、さらに高性能な光学系を形成 することができるのである。こうして、調整レンズ 7を微調整した後に、接着剤等によつ て筐体 3に調整レンズホルダー 11を固定することによってレンズ性能を回復すること ができ、高性能なカメラモジュール 15の光学系を得ることができるのである。
[0045] 従来のカメラモジュール 15における調芯工程は、図 3に示すように、調整レンズ 7を 固定する筐体 3における調整レンズホルダー 11との接触面を、調整時の基準平面 1 6とする。そして、調整レンズ 7が取り付けられた調整レンズホルダー 11を、基準平面 16に沿って水平方向に微調整することによって高性能な光学系を得るようにしている
[0046] 一般に、カメラモジュール 15が小型化されるに従って部品が小さくなり、それに連 れて調整するために設けられるクリアランスも小さくなる。例えば、携帯電話や情報端 末に搭載されるカメラモジュール 15の場合には、図 3における調整レンズホルダー 1 1と筐体 3とのクリアランス Aは 0.5mm程度しかない。したがって、調整レンズホルダー 11の微調整を行った後に、紫外線硬化型接着剤等をクリアランス Aに塗布することに よって調整レンズホルダー 11を筐体 3に固定する際に、接着剤の塗布量が十分に確 保できないことになる。そのため、調整レンズホルダー 11と筐体 3との間で十分な固 定強度を得ることができないのである。さら〖こ、調整レンズホルダー 11の微調整を行 つた結果クリアランス Aが略 Ommとなった場合には、クリアランス Aに塗布された接着 剤は表面に溢れ出ることになり、調整レンズホルダー 11と筐体 3との固定に寄与しな いことになる。つまり、筐体 3に対する調整レンズホルダー 11の固定は、不均一な固 定となる。
[0047] その結果、落下衝撃試験のような信頼性試験にぉ ヽて、調整レンズホルダー 11が 筐体 3から外れてしまったり、上記接着剤の破損によって調整レンズホルダー 11の位 置が動いたりして、カメラモジュール 15の光学性能が劣化する要因となる。
[0048] さらに、上記調整レンズホルダー 11の調整を行って!/、る際に、調整レンズホルダー 11と筐体 3とのクリアランス Aが殆ど無くなって接着剤が表面に溢れ出たり、調整を続 けている際に調整レンズホルダー 11と筐体 3の基準平面 16との間に接着剤が部分 的に流れ込んで筐体 3の基準平面 16に対して調整レンズホルダー 11が傾斜する等 の問題ち生ずること〖こなる。
[0049] そこで、本実施の形態のカメラモジュール 1においては、図 2に示すように、調整レ ンズホルダー 11における外周縁に、対向する筐体 3に向力つて突出した第 1突起部 12を設ける。一方、筐体 3における上記穴の周囲部 (以下、内周縁部とも言う)には、 対向する調整レンズホルダー 11に向力つて突出した第 2突起部 13を設ける。そして 、第 1突起部 12および第 2突起部 13は、調整レンズ 7の中心と略同じ中心を有するリ ング形状と成し、第 1突起部 12の半径は第 2突起部 13の半径よりも大きくなつている 。つまり、第 2突起部 13は第 1突起部 12よりも内側に位置するように配置されるので ある。
[0050] 但し、本カメラモジュール 1は小型であることが望ましい。したがって、第 1突起部 12 および第 2突起部 13は、カメラモジュール 1の大きさに応じてカットしても差し支えな い。例えば、カメラモジュール 1の外殻構造を直方体とした場合には、第 1突起部 12 および第 2突起部 13における上記直方体の 2つの長辺側を上記両長辺を二分割す る面に対して両側を同じ大きさでカットしても、本カメラモジュール 1を構成する上で 特に問題になることはない。
[0051] 尚、本実施の形態においては、上記第 2突起部 13の上面を通る平面を基準平面 1 4とする。
[0052] 上記構成において、上記第 1突起部 12と第 2突起部 13との間隔 Bは、筐体 3と調整 レンズホルダー 11とのクリアランス Aよりも小さくするのが望ましい。こうすることによつ て、調整レンズホルダー 11の調整範囲が制約され、調整レンズホルダー 11と筐体 3 とのクリアランス Aの最小値は、クリアランス Aと間隔 Bとの差である「A— B」になる。し たがって、調整レンズホルダー 11の微調整を行った後に、接着剤をクリアランス Aに 塗布することによって調整レンズホルダー 11を筐体 3に固定する際に、クリアランス A 力も接着剤が溢れ出ることを防止することができるのである。
[0053] さらに、本実施の形態においては、上記調整レンズホルダー 11の筐体 3への固定 を強固にするために、第 1突起部 12と第 2突起部 13との高さを異なる高さにしている 。すなわち、調整レンズホルダー 11に設けられた第 1突起部 12の高さを Cとし、筐体 3に設けられた第 2突起部 13の高さ Dとした場合に、 Cく Dとなるようにしている。こう することによって、外側に位置してクリアランス Aに隣接している第 1突起部 12と筐体 3との間に隙間を設けることができ、第 2突起部 13よりも外側であって調整レンズホル ダー 11と筐体 3とが互いに対向している領域に、クリアランス Aに塗布された接着剤 を充填することが可能になる。したがって、調整レンズホルダー 11と筐体 3との接着 および固定をさらに強固にすることでき、落下衝撃によって光学性能が変化しない力 メラモジュール 1を得ることができるのである。 [0054] これに対して、上述したように、図 3に示すような従来のカメラモジュール 15の構成 では、クリアランス Aが狭ぐ然も調整レンズホルダー 11と筐体 3とが互いに対向して いる領域に接着剤を充填できる空間が存在しないため、クリアランス Aに塗布された 接着剤が溢れ出ると ヽぅ問題や、微調整時にぉ ヽて調整レンズホルダー 11と筐体 3 の基準平面 16との間に接着剤が部分的に流れ込む、所謂付き回りが生ずるという問 題がある。
[0055] 以上のごとぐ本実施の形態においては、上記調整レンズホルダー 11の外周縁に 、対向する筐体 3に向力つて突出する第 1突起部 12を設けている。したがって、第 1 突起部 12を設けない (つまり、第 2突起部 13のみを設ける)場合に比して、
(1)筐体 3とレンズホルダー 11との接触面積が増大し、落下衝撃に強い構造に することができる。
(2)調整レンズホルダー 11の微調整範囲を制限できる。
(3)第 1突起部 12が在る分だけ接着剤を少量にできる。
等の効果が生ずる。そして、これら効果によって接着剤の塗布量を適正にできるため 、本カメラモジュール 1においては、余分な接着剤が溢れ出たり、上記付き回りが発 生したりするのを抑制でき、少量の接着剤で調整レンズホルダー 11の強固な固定を 実現できるのである。仮に、調整レンズホルダー 11の外周縁に第 1突起部 12を設け ない場合には、第 1突起部 12が無い分だけ接着剤の塗布量が多くなり、微調整時に ぉ 、て接着剤が筐体 3の第 2突起部 13と調整レンズホルダー 11との間に付き回る( 部分的に流れ込む)ことになる。
[0056] ところで、本実施の形態にぉ 、て用いる接着剤としては、紫外線硬化を付加した熱 硬化性の接着剤を用いればよい。その理由は、調整レンズホルダー 11の下側に充 填された接着剤は紫外線によって硬化させることができないためである。そこで、紫 外線硬化を付加した熱硬化性の接着剤を用いることによって、調整レンズホルダー 1 1と筐体 3とのクリアランス A内の接着剤を紫外線によって硬化させた後、オーブン等 によって加熱することによって調整レンズホルダー 11下の接着剤を熱硬化させること ができ、上記微調整後の光学性能を維持したカメラモジュール 1を得ることができるの である。 [0057] 以上のごとぐ本実施の形態におけるカメラモジュール 1は、従来のカメラモジユー ル 15が有する上述の問題点を改善することができるため、光学性能を満足するカメ ラモジュール 1を得ることができるのである。
[0058] 〔偏芯調整方法〕
次に、本カメラモジュール 1の偏芯調整方法 (調芯方法)について、図 4および図 5に 従って説明する。
[0059] 調芯方法は、先ず、上記撮像素子 4(図 1参照)の中心出しおよび基準軸の設定を 行う。次に、カメラモジュール 1の中心出しおよび基準軸の設定を行う。この設定によ つて、基準軸 (光軸 9)とカメラモジュール 1に設けた基準平面 14とが互いに垂直関係 となる。光軸 9の設定には、半導体レーザーあるいは He-Neレーザー等を光源として 、ハーフミラー等を用いて反射面からの反射光を検出することによって行うことができ る。
[0060] 以下、より具体的に説明する。図 4に示すように、筐体 3の内周縁部に設けた第 2突 起部 13に、石英ガラス等で構成された反射平面 17を載せ、反射平面 17からの反射 光 18が基準軸 (光軸) 9と一致するように、カメラモジュール 1の姿勢を適宜調整する。 こうすることによって、第 2突起部 13の上面を通る基準平面 14と光軸 9とが互いに直 交するようになる。さらに、カメラモジュール 1の光学系 (調整レンズ 7を含まず)を通過 した光線が撮像素子 4の中心を通るように、カメラモジュール 1の姿勢を適宜調整す る。その結果、撮像素子 4の光軸とカメラモジュール 1の光軸 9とが一致する。
[0061] 次に、図 5に示すように、上記調整レンズホルダー 11に調整レンズ 7を載せ、調整 レンズホルダー 11を基準平面 14に沿って水平方向に位置をずらして、調整レンズ 7 を含む光学系 2を通過した光線が撮像素子 4の中心に至るように微調整を行う。
[0062] この微調整によって、本カメラモジュール 1の光学系 2に対する調整は殆ど完了す るのであるが、さらに光学系の軸外の調整を行うために、カメラモジュール 1から一定 の間隔を空けて配置したチャート (図示せず)を用いて、撮像素子 4の微調整を行って も良い。この場合には、上記チャートを用いて撮像素子 4の調整を行うことによって、 より撮像バランスの最適なカメラモジュール 1を構築することが可能になる。
[0063] 尚、図 3に示す従来のカメラモジュール 15における調整レンズ 7,調整レンズホルダ 一 11および筐体 3の構成の場合には、調整レンズホルダー 11と筐体 3との接触面を 基準平面 16としている。一方、本実施の形態のカメラモジュール 1における調整レン ズ 7,調整レンズホルダー 11および筐体 3の構成では、図 2に示すように、筐体 3に設 けた第 2突起部 13の上面 (表面)を通る平面を基準平面 14としている。すなわち、本 実施の形態においては、筐体 3に第 2突起部 13を設けているため、調整レンズホル ダー 11と筐体 3とは直接接触することが無ぐ調整レンズホルダー 11と筐体 3との接 触面を基準平面とすることができない。そこで、筐体 3に設けた第 2突起部 13の表面 精度を高めて基準平面 14とすることによって、図 3に示す従来のカメラモジュール 15 の場合と同様に、基準平面 14を用いた調整レンズ 7の高精度な微調整を行うことが できるのである。
[0064] さら〖こ、上記第 2突起部 13は、上記クリアランス Aに塗布された接着剤 19が、カメラ モジュール 1の内部に入り込むことを防ぐ効果も有している。
[0065] また、上述の偏芯調整方法にお!、ては、上記調整レンズ 7の偏芯調整を行った後 に撮像素子 4の調整を行い、調整後の撮像素子 4を接着剤等によって筐体 3に固定 してカメラモジュール 1としても構わない。この場合には、「光学系 2の偏芯調整」と「撮 像素子 4と光学系 2との調整」とを同時に行うことができるため、工程を短縮ィ匕すること ができる。
[0066] また、上述の偏芯調整方法においては、上記調整レンズ 7による光学系 2の偏芯調 整のみを行い、その後に、撮像素子 4と光学系 2との調整を行う等の、 2段階の調整 工程を設けても構わない。その場合、使用する撮像素子 4は、カメラモジュール 1の 基準となるマスター撮像素子とすることができ、調整レンズ 7のみを調整した光学系 2 は、「光学系の偏芯調整」と「撮像素子と光学系との調整」とを行った光学系と略同様 の光学性能を有するようにできる。
[0067] 上記何れの偏芯調整方法の場合においても、上記調整レンズ 7は、光学系 2の両 端のうち、筐体 3に対して撮像素子 4と対向した位置に配置することが望ましい。つま り、カメラモジュール 1において、被写体に近い側のレンズを調整レンズ 7とすることに よって、調整機構に必要なスペースを十分に確保できるため、光学系 2の性能調整 を容易に行うことができるのである。 [0068] 上述したように、本実施の形態のカメラモジュール 1にお 、ては、フォーカス調整を 行うことが可能な可動レンズ 5と固定レンズ 6と調整レンズ 7と力 構成された光学系 2 を有し、調整レンズ 7は調整レンズホルダー 11に保持されている。そして、光学系 2 およびレンズ移動機構の組立を行った後に、調整レンズ 7を保持する調整レンズホル ダー 11を基準平面に沿つて水平方向に微調整し、調整レンズホルダー 11を筐体 3 に固定することによって、高性能な光学系を得るようにして 、る。
[0069] その際に、上記調整レンズホルダー 11における外周縁に、対向する筐体 3に向か つて突出した光軸 9を中心とするリング形状の第 1突起部 12を設ける。一方、筐体 3 の上記内周縁部には、対向する調整レンズホルダー 11に向力つて突出した光軸 9を 中心とするリング形状の第 2突起部 13を設ける。そして、リング形状を成す第 1突起 部 12の半径を、リング形状を成す第 2突起部 13の半径よりも大きくすると共に、第 2 突起部 13の上面を通る平面を上記基準平面 14としている。
[0070] さらに、上記第 1突起部 12と第 2突起部 13との間隔 Bを調整レンズホルダー 11と筐 体 3とのクリアランス Aよりも小さくすると共に、調整レンズホルダー 11側の第 1突起部 12の高さを、筐体 3側の第 2突起部 13の高さよりも低くしている。こうすることによって 、クリアランス Aの最小値を「A— B」にすると共に、クリアランス Aに隣接している第 1 突起部 12と筐体 3との間に隙間を設けることができる。したがって、調整レンズホルダ 一 11を筐体 3に固定する際に、クリアランス Aから接着剤が溢れ出ることを防止すると 共に、調整レンズホルダー 11と筐体 3とが互いに対向している領域に、クリアランス A に塗布された接着剤を充填することが可能になる。
[0071] すなわち、本実施の形態によれば、上記調整レンズホルダー 11に対する微調整を 行った後に、調整レンズホルダー 11と筐体 3との接着 ·固定を強固にすることでき、落 下衝撃によって光学性能が変化しないカメラモジュール 1を得ることができるのである
[0072] 尚、上記実施の形態にお!、ては、上記調整レンズホルダー 11に設けた第 1突起部 12の断面形状は、図 2および図 5に示すように、矩形としている力 その外周面ある いは内周面に傾斜を設けるなど、必要に応じて断面形状を変更しても差し支えない。 そして、第 1突起部 12の断面形状を変更したり、表面を粗くしたりすることによって、 調整レンズホルダー 11と筐体 3との接着剤による固定がより強固にすることができれ ば、落下衝撃にさらに強 、カメラモジュール 1を得ることが可能になる。
また、上記実施の形態においては、上記調整レンズ 7を調整レンズホルダー 11で 保持する場合にっ 、て説明した力 調整レンズホルダー 11を用いな 、場合につ ヽ て同様である。すなわち、モールドレンズあるいはレンズ表面に榭脂層を形成したノヽ イブリツドレンズにおいては、レンズ表面に突起部を設けることが可能である。したが つて、調整レンズ 7をモールドレンズあるいはハイブリッドレンズで構成した場合には、 調整レンズ 7に直接第 1突起部 12を設けることができる。したがって、第 1突起部 12を 設けた調整レンズホルダー 11を用いる場合と同様の効果を奏することができるので ある。

Claims

請求の範囲
[1] 撮像素子 (4)と、
被写体力もの光を上記撮像素子 (4)上に導く光学系 (2)と、
上記光学系 (2)を保持する筐体 (3)と
を備え、
上記光学系 (2)は、調整レンズ (7)と上記調整レンズ (7)を保持する調整レンズホルダ 一 (11)とを含み、
上記筐体 (3)における上記調整レンズホルダー (11)を保持する箇所には、上記調 整レンズ (7)力 の光を透過させる穴が穿たれ、
上記調整レンズホルダー (11)における外周部は、上記筐体 (3)における上記穴の 周囲部に対して積層され、
上記調整レンズホルダー (11)における外周縁に、対向する上記筐体 (3)に向力つて 突出すると共に、リング形状を有する第 1突起部 (12)を設け、
上記筐体 (3)における上記穴の周囲部には、対向する上記調整レンズホルダー (11 )に向力つて突出すると共に、リング形状を有する第 2突起部 (13)を設けた
ことを特徴とするカメラモジュール。
[2] 請求項 1に記載のカメラモジュールにお 、て、
上記第 1突起部 (12)は、上記第 2突起部 (13)よりも外側に配置されている ことを特徴とするカメラモジュール。
[3] 請求項 1に記載のカメラモジュールにお 、て、
上記第 2突起部 (13)は、上記調整レンズホルダー (11)における上記外周部に接触 している
ことを特徴とするカメラモジュール。
[4] 請求項 1に記載のカメラモジュールにお 、て、
上記第 1突起部 (12)における外周面および内周面の少なくとも一方に傾斜を設け ている
ことを特徴とするカメラモジュール。
[5] 請求項 1に記載のカメラモジュールにお 、て、 上記調整レンズホルダー (11)は、上記筐体 (3)における上記撮像素子 (4)と対向す る箇所で保持されている
ことを特徴とするカメラモジュール。
請求項 1に記載のカメラモジュールにお 、て、
上記光学系 (2)は、少なくとも一つの可動レンズ (5)と上記可動レンズ (5)を保持する 可動レンズホルダー (8)とを含み、
上記可動レンズホルダー (8)を上記光学系 (2)の光軸方向に移動させる移動機構を 設けて、
上記光学系 (2)に変倍機能を持たせた
ことを特徴とするカメラモジュール。
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