JP2008148020A - カメラモジュール、カメラモジュールの製造方法、および撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】気抜き孔を封止する作業を不要とし、コストダウンが可能なカメラモジュール等を提供する。
【解決手段】カメラモジュール1は、マウント10に、レンズユニット20と、フィルタ30と、イメージセンサ40とを備えている。マウント10には、その内部空間17と外部とを連通する連通孔15Aが形成されている。連通孔15Aは、外光が内部空間17に直接入射させず空気の流通は可能とするクランク状に形成されている。
【選択図】図3
【解決手段】カメラモジュール1は、マウント10に、レンズユニット20と、フィルタ30と、イメージセンサ40とを備えている。マウント10には、その内部空間17と外部とを連通する連通孔15Aが形成されている。連通孔15Aは、外光が内部空間17に直接入射させず空気の流通は可能とするクランク状に形成されている。
【選択図】図3
Description
本発明は、例えば携帯電話機やパーソナルコンピュータ等に搭載されるカメラモジュール等に関する。
近年、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等にもカメラシステムが搭載されるようになっている。このようなカメラシステムにおいては、レンズを用いて被写体画像を撮像素子(イメージセンサ)に結像させるカメラモジュールが広く使用されている。また、これらカメラモジュールは、携帯電話機やパーソナルコンピュータの他にも、車載カメラや監視カメラ等にも用いられる。
このようなカメラモジュールとして、特許文献1に開示のごとき構成が知られている。
特許文献1に開示のカメラモジュールは、レンズを支持する鏡筒が、窓部を有する配線基板の面上に固定され、その配線基板の鏡筒と反対側の面に、入射光を電気信号に変換するイメージセンサチップがそのセンサ部を配線基板の窓部に位置させて固定されて成る。この構成では、鏡筒とイメージセンサチップとはそれぞれ別個に配線基板に装着される。
このようなカメラモジュールとして、特許文献1に開示のごとき構成が知られている。
特許文献1に開示のカメラモジュールは、レンズを支持する鏡筒が、窓部を有する配線基板の面上に固定され、その配線基板の鏡筒と反対側の面に、入射光を電気信号に変換するイメージセンサチップがそのセンサ部を配線基板の窓部に位置させて固定されて成る。この構成では、鏡筒とイメージセンサチップとはそれぞれ別個に配線基板に装着される。
カメラモジュールには、レンズとイメージセンサとを保持部材に一体化した構成のものがある。さらに、これに加えてイメージセンサに入射する電磁波の波長分布を調整(特定波長域の電磁波を透過又は吸収)するフィルタ(たとえば赤外線カットフィルタ等)を備える場合もある。
このような構成のカメラモジュールでは、保持部材は、外光がイメージセンサに入射してフレアやカブリ等の画像不良を生ずることのないように、レンズとイメージセンサの周囲を遮光状態に覆うように構成され、必然的にほぼ気密的な構造となる。
このような保持部材へのレンズ,イメージセンサおよびフィルタ等の固定には、接着剤が用いられる。接着剤は固化する際にガスを発生させるが、このガスが保持部材の内部に留まるとレンズを曇らせる等の不具合を生じさせる虞がある。このため、保持部材にその内部と外部とを連通する気抜き孔を形成し、この気抜き孔を介して接着剤から生じたガスを外部に排出するように構成される。
このような構成のカメラモジュールでは、保持部材は、外光がイメージセンサに入射してフレアやカブリ等の画像不良を生ずることのないように、レンズとイメージセンサの周囲を遮光状態に覆うように構成され、必然的にほぼ気密的な構造となる。
このような保持部材へのレンズ,イメージセンサおよびフィルタ等の固定には、接着剤が用いられる。接着剤は固化する際にガスを発生させるが、このガスが保持部材の内部に留まるとレンズを曇らせる等の不具合を生じさせる虞がある。このため、保持部材にその内部と外部とを連通する気抜き孔を形成し、この気抜き孔を介して接着剤から生じたガスを外部に排出するように構成される。
また、このような気抜き孔は、保持部材の内外の圧力を等しくするようにも作用する。
たとえば、カメラモジュールの各構成要素を耐熱性の素材によって形成することで、そのカメラモジュールを用いる回路基板に、リフロー工程によって他の電子部品と同時に実装することが可能となる。このような構成では、リフローの際に加わる熱で保持部材の内圧が高まると、レンズおよびイメージセンサの位置変動による焦点ズレや破損を招来する。保持部材に形成された気抜き孔は、保持部材の内外の圧力差を無くしてこのような不具合を防ぐようにも機能する。
たとえば、カメラモジュールの各構成要素を耐熱性の素材によって形成することで、そのカメラモジュールを用いる回路基板に、リフロー工程によって他の電子部品と同時に実装することが可能となる。このような構成では、リフローの際に加わる熱で保持部材の内圧が高まると、レンズおよびイメージセンサの位置変動による焦点ズレや破損を招来する。保持部材に形成された気抜き孔は、保持部材の内外の圧力差を無くしてこのような不具合を防ぐようにも機能する。
ここで、上記のごとく保持部材に気抜き孔が形成されたカメラモジュールでは、気抜き孔から外光が保持部材の内部に入射して、フレアやカブリといった画像不良を生じさせる虞がある。このため、気抜き孔を封止する作業が必要であった。たとえば、気抜き孔にボール状のプラグ(栓)を嵌め込んで、接着剤によって接着することが行われる。
この気抜き孔を封止する作業は、気抜き孔の機能が不要となった後、すなわち、接着剤が固化してガスが発生しなくなってから行われる。また、カメラモジュールをリフローによって回路基板に実装する場合には、実装後にカメラモジュールの温度が安定してから行う必要がある。
このため、この気抜き孔を封止する部材(栓)を必要とすると共にその作業が面倒であり、コストアップの要因となるという問題がある。
この気抜き孔を封止する作業は、気抜き孔の機能が不要となった後、すなわち、接着剤が固化してガスが発生しなくなってから行われる。また、カメラモジュールをリフローによって回路基板に実装する場合には、実装後にカメラモジュールの温度が安定してから行う必要がある。
このため、この気抜き孔を封止する部材(栓)を必要とすると共にその作業が面倒であり、コストアップの要因となるという問題がある。
本発明は、気抜き孔を封止する作業を不要とし、コストダウンが可能なカメラモジュール等の提供を目的とする。
かかる目的のもと、本発明に係るカメラモジュールは、入射光を電気信号に変換する撮像素子と、入射光を撮像素子に集光させる光学素子と、光学素子と撮像素子とを連結する連結部材と、を備え、連結部材には、連結部材の内部空間と外部とを、外部から内部空間に光を直接入射させず空気の流通は可能に連通する連通路が形成されていることを特徴とする。
また、別の視点で捉えた本発明に係るカメラモジュールは、入射光を電気信号に変換する撮像素子と、入射光を撮像素子に集光させる光学素子と、光学素子と撮像素子とを連結する連結部材と、を備え、連結部材には、連結部材の内部空間に開口する内面開口部と、連結部材の外部に開口する外面開口部とを、外部から内部空間に光を直接入射させず空気の流通は可能な屈曲した経路で連通する連通路が形成されていることを特徴とする。
ここで、連通路は、連結部材の内部空間と外部とを連通する方向と交差する方向に連結部材の端部から切り込み形成された隙間によって形成されていることを特徴とすることができる。
また、連結部材は、光学素子と一体に形成されていることを特徴とすることができる。
また、撮像素子への入射光を透過するカバー部材をさらに備え、撮像素子とカバー部材とは一体化して撮像部材を構成し、撮像部材は、カバー部材を介して連結部材に結合されていることを特徴とすることができる。
また、連通路は、複数形成されていることを特徴とすることができる。
また、連結部材は、光学素子と一体に形成されていることを特徴とすることができる。
また、撮像素子への入射光を透過するカバー部材をさらに備え、撮像素子とカバー部材とは一体化して撮像部材を構成し、撮像部材は、カバー部材を介して連結部材に結合されていることを特徴とすることができる。
また、連通路は、複数形成されていることを特徴とすることができる。
本発明のカメラモジュールの製造方法は、入射光を電気信号に変換する撮像素子と入射光を撮像素子に集光させる光学素子とを連結部材で連結すると共に、連結部材に、連結部材の内部空間と外部とを光を直接入射させず空気の流通は可能に連通する連通路を形成して成るカメラモジュールの製造方法であって、連結部材に、外部から内部空間に光が直接入射しない屈曲した断面形状の隙間を、連結部材の端面から内部空間に達する位置まで形成する工程と、連結部材と撮像部材とを結合する工程と、を含むことを特徴とする。
本発明の撮像装置は、入射光を電気信号に変換する撮像素子と、入射光を撮像素子に集光させる光学素子と、光学素子と撮像素子とを連結する連結部材と、撮像素子に接続された回路基板と、を備え、連結部材には、連結部材の内部空間と外部とを、外部から内部空間に光を直接入射させず空気の流通は可能に連通する連通路が形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、連通路は、連結部材の内部空間と外部とを、外部から内部空間に光を直接入射させず空気の流通は可能に連通するため、連通路を封止する部材や作業が不要となる。これにより、カメラモジュール等の生産性を向上でき、コストダウンが可能となる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は本実施の形態に係るカメラモジュール1の外観斜視図であり、図2はその分解斜視図である。また、図3はカメラモジュール1を回路基板80に実装した状態の縦断面図、図4はカメラモジュール1の底面図、図5は図3のA−A断面図である。さらに、図6は連通孔15Aの拡大図である。
図1に示すカメラモジュール1は、たとえば、携帯電話機に内蔵されるカメラ(撮像装置)に用いられるものである。
図1は本実施の形態に係るカメラモジュール1の外観斜視図であり、図2はその分解斜視図である。また、図3はカメラモジュール1を回路基板80に実装した状態の縦断面図、図4はカメラモジュール1の底面図、図5は図3のA−A断面図である。さらに、図6は連通孔15Aの拡大図である。
図1に示すカメラモジュール1は、たとえば、携帯電話機に内蔵されるカメラ(撮像装置)に用いられるものである。
カメラモジュール1は、連結部材としてのマウント10に、レンズユニット20と、フィルタ部材としてのフィルタ30と、撮像部材としてのイメージセンサ40とを備えて構成されている。また、図1中二点鎖線で示すような接続用のフレキシブル基板50がイメージセンサ40に接続され、このフレキシブル基板50を含めてカメラモジュール1と呼称する場合もある。フレキシブル基板50は、ポリエステル(PET)フィルム上に電気回路が形成されて成り、カメラモジュール1とこのカメラモジュール1を用いる図示しない機器(たとえば携帯電話機)の回路基板とを接続するためのコネクタ51を備える。
ここで、マウント10およびバレル21は、遮光性を有するエポキシ系樹脂等の耐熱エンジニアリング樹脂によって形成されている。また、結像レンズ22は、光学的に透明な、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂又はポリスルホン系樹脂等の耐熱光学樹脂材料によって形成されている。
このように構成されたカメラモジュール1は、図1に二点鎖線で示すフレキシブル基板50に半田バンプ70を介して装着され、また、図3に示すようにこのカメラモジュール1を用いる携帯電話機等の回路基板80に、直接、半田バンプ70を介して実装(装着)される。
カメラモジュール1を携帯電話機等の回路基板80に実装する際には、前述のごとくカメラモジュール1の各構成要素が耐熱性を有する素材によって構成されているため、回路基板80に他の電子部品と共にリフロー等の一括半田接合工程で同時に実装することができる。つまり、このカメラモジュール1を用いる機器の回路基板80に直接実装することが可能となっているものである。これにより、リフロー工程による加熱を避けるために図1に二点鎖線で示すようなフレキシブル基板50等を介して携帯電話機等の回路基板に接続する構成とする必要がなく、機器の小型軽量化に寄与できるものである。
このように構成されたカメラモジュール1は、図1に二点鎖線で示すフレキシブル基板50に半田バンプ70を介して装着され、また、図3に示すようにこのカメラモジュール1を用いる携帯電話機等の回路基板80に、直接、半田バンプ70を介して実装(装着)される。
カメラモジュール1を携帯電話機等の回路基板80に実装する際には、前述のごとくカメラモジュール1の各構成要素が耐熱性を有する素材によって構成されているため、回路基板80に他の電子部品と共にリフロー等の一括半田接合工程で同時に実装することができる。つまり、このカメラモジュール1を用いる機器の回路基板80に直接実装することが可能となっているものである。これにより、リフロー工程による加熱を避けるために図1に二点鎖線で示すようなフレキシブル基板50等を介して携帯電話機等の回路基板に接続する構成とする必要がなく、機器の小型軽量化に寄与できるものである。
以下、カメラモジュール1の各部の構成を詳細に説明する。
マウント10は、直方体状の基部11の上側に、円筒状のレンズ保持部12が一体に形成されて成る。本実施の形態では、基部11の平面形状は正方形で、その辺の長さとレンズ保持部12の直径は等しく設定されている。基部11およびレンズ保持部12は、所定の厚さの壁板によって中空に形成され、基部11の底部は下側に開放し、レンズ保持部12の上端は上側に開放している。
マウント10の周囲4カ所には、基部11の下端縁から所定高さに隙間としてのスリット15が形成されている。このスリット15が、後に詳述するマウント10の内部空間17と外部と連通する連通路としての連通孔15Aを形成する。
マウント10は、直方体状の基部11の上側に、円筒状のレンズ保持部12が一体に形成されて成る。本実施の形態では、基部11の平面形状は正方形で、その辺の長さとレンズ保持部12の直径は等しく設定されている。基部11およびレンズ保持部12は、所定の厚さの壁板によって中空に形成され、基部11の底部は下側に開放し、レンズ保持部12の上端は上側に開放している。
マウント10の周囲4カ所には、基部11の下端縁から所定高さに隙間としてのスリット15が形成されている。このスリット15が、後に詳述するマウント10の内部空間17と外部と連通する連通路としての連通孔15Aを形成する。
基部11の内部には、フィルタ30とイメージセンサ40とが装着されている。
基部11は、図3中下側に開放する直方体状であって、その天面はマウント10の内部を上下に仕切るように位置し、これがフィルタ30とイメージセンサ40とを支持する支持板部13となっている。
支持板部13は、所定の厚さの板状で、中央にイメージセンサ40の受光域(受光面41A)と対応する矩形の透光開口部14が形成されている。
支持板部13の下面(レンズ保持部12とは逆側の面)には、フィルタ30を収容する収容凹部16が形成されている。
収容凹部16は、透光開口部14より大きな矩形のフィルタ30を収容可能とする平面形状且つ深さに、その中心を透光開口部14に一致させて形成されている。
基部11は、図3中下側に開放する直方体状であって、その天面はマウント10の内部を上下に仕切るように位置し、これがフィルタ30とイメージセンサ40とを支持する支持板部13となっている。
支持板部13は、所定の厚さの板状で、中央にイメージセンサ40の受光域(受光面41A)と対応する矩形の透光開口部14が形成されている。
支持板部13の下面(レンズ保持部12とは逆側の面)には、フィルタ30を収容する収容凹部16が形成されている。
収容凹部16は、透光開口部14より大きな矩形のフィルタ30を収容可能とする平面形状且つ深さに、その中心を透光開口部14に一致させて形成されている。
フィルタ30は、所定厚さのガラス基板の表面に、透過する電磁波の波長を調整するコーティングが施されて形成されている。本実施の形態では、赤外線領域の電磁波を吸収する赤外線除去フィルタ(IRCF:Infrared Cut Filter)である。
その平面形状は、設置位置における撮像範囲より大きい矩形で、その前後両面は平滑で所定の精度の平行度に形成されている。
そして、マウント10の支持板部13の収容凹部16に収容され、その側周縁と収容凹部16の内壁との間に充填された熱硬化性の接着剤等(接着部31)によって支持板部13(マウント10)に固定されている。
その平面形状は、設置位置における撮像範囲より大きい矩形で、その前後両面は平滑で所定の精度の平行度に形成されている。
そして、マウント10の支持板部13の収容凹部16に収容され、その側周縁と収容凹部16の内壁との間に充填された熱硬化性の接着剤等(接着部31)によって支持板部13(マウント10)に固定されている。
イメージセンサ40は、撮像素子としてのセンサ部41の前面(受光面41A側)に、カバー部材としての透明カバー42が装着されて構成されている。
センサ部41は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の受光素子であり、受光面41A(図2参照)に入射した光に応じた電気信号を生成し、出力する。
透明カバー42は、所定厚さの透明なガラス板であって、その前後両面は平滑で、所定の精度の平行度に形成されている。また、裏面側(センサ部41と対向する面側)には配線回路42Aが形成されており、その配線回路42Aの内側の端がセンサ部41の電極と半田バンプ43によって接続されている。この半田バンプ43による接続が、電気的な導通と、センサ部41と透明カバー42との接合とを兼ねている。透明カバー42とセンサ部41の位置は、所定の精度に設定されている。
センサ部41は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の受光素子であり、受光面41A(図2参照)に入射した光に応じた電気信号を生成し、出力する。
透明カバー42は、所定厚さの透明なガラス板であって、その前後両面は平滑で、所定の精度の平行度に形成されている。また、裏面側(センサ部41と対向する面側)には配線回路42Aが形成されており、その配線回路42Aの内側の端がセンサ部41の電極と半田バンプ43によって接続されている。この半田バンプ43による接続が、電気的な導通と、センサ部41と透明カバー42との接合とを兼ねている。透明カバー42とセンサ部41の位置は、所定の精度に設定されている。
また、配線回路42Aの外側の端は、図1中に二点鎖線で示すフレキシブル基板50や、図3に示す回路基板80に半田バンプ70を介して接続されるようになっている。つまり、透明カバー42は、センサ部41の破損やセンサ部41への塵芥の付着を防ぐ機能と、センサ部41の出力端子回路の機能とを有するものである。
このような構成のイメージセンサ40は、透明カバー42の上面を支持板部13の下面に当接させると共に、その受光面41Aの中心を光軸に一致させた状態で、透明カバー42の側周面と基部11の側壁との間に充填された熱硬化性の接着剤等(接着部44)によって、支持板部13(マウント10)に固定されている。
このような構成のイメージセンサ40は、透明カバー42の上面を支持板部13の下面に当接させると共に、その受光面41Aの中心を光軸に一致させた状態で、透明カバー42の側周面と基部11の側壁との間に充填された熱硬化性の接着剤等(接着部44)によって、支持板部13(マウント10)に固定されている。
レンズ保持部12は、内周にメネジが形成されており、ここにレンズユニット20がねじ込まれて装着されている。
レンズユニット20は、円筒状のバレル21の内部の所定位置に、光学素子としての結像レンズ22が組み付けられて構成されている。
バレル21は、上端側は中央に小径の対物開口部21Aが形成され、下端側は筒状に開放している。また、その外周には、レンズ保持部12のメネジに螺合するオネジが形成されている。
結像レンズ22は、単一のレンズ又は複数枚のレンズ群で構成され、対物開口部21Aからの入射光をイメージセンサ40(センサ部41)の受光面41Aに結像させる光学系を形成する。
このように構成されたレンズユニット20は、レンズ保持部12にねじ込まれ、結像レンズ22による結像位置がイメージセンサ40の受光面41Aとなるように位置調整された後、熱硬化性の接着剤等でレンズ保持部12に移動不能に固定されている。
レンズユニット20は、円筒状のバレル21の内部の所定位置に、光学素子としての結像レンズ22が組み付けられて構成されている。
バレル21は、上端側は中央に小径の対物開口部21Aが形成され、下端側は筒状に開放している。また、その外周には、レンズ保持部12のメネジに螺合するオネジが形成されている。
結像レンズ22は、単一のレンズ又は複数枚のレンズ群で構成され、対物開口部21Aからの入射光をイメージセンサ40(センサ部41)の受光面41Aに結像させる光学系を形成する。
このように構成されたレンズユニット20は、レンズ保持部12にねじ込まれ、結像レンズ22による結像位置がイメージセンサ40の受光面41Aとなるように位置調整された後、熱硬化性の接着剤等でレンズ保持部12に移動不能に固定されている。
上記のごとき構成のカメラモジュール1では、基部11(支持板部13)に装着されたフィルタ30およびイメージセンサ40と、レンズ保持部12に装着されたレンズユニット20(レンズ22)との間にはほぼ気密的な内部空間17が形成される。この内部空間17と外部とを、マウント10に形成されたスリット15(連通孔15A)が、外光を内部空間17に直接入射させることなく空気の流通は可能に連通している。
つぎに、マウント10に形成されたスリット15と、このスリット15によって形成される連通孔15Aについて詳細に説明する。
スリット15は、前述のごとくマウント10の周囲4カ所のマウント10の壁板に、基部11の下端面から所定の高さに形成されている。つまり、スリット15はマウント10の下面側に開放しているものである。
スリット15は、前述のごとくマウント10の周囲4カ所のマウント10の壁板に、基部11の下端面から所定の高さに形成されている。つまり、スリット15はマウント10の下面側に開放しているものである。
スリット15の壁板の厚さ方向の形状は、拡大図である図6(a)に示すように、壁板の外面に開口する外面開口部15aと、この外面開口部15aに対して周方向に所定量ずれて壁板の内面に開口する内面開口部15bとを、クランク状に屈曲した経路で接続するようになっている。
すなわち、壁板の外面に開口する外面開口部15aから壁板の厚さ方向略中央まで外面と略直角に形成された外面側スリット部15cと、壁板の内面に開口する内面開口部15bから壁板の厚さ方向略中央まで内面と略直角に形成された内面側スリット部15dとが、内外面と略平行な連結スリット部15eによって接続された形状となっている。外面開口部15aおよび内面開口部15bの幅と、連結スリット部15eの長さとは、外面開口部15aに入射した外光(図中矢印で示す)が内面開口部15bから内部空間17に入射することのないように(外面開口部15aから内面開口部15bへ直線的に通ることができないように)設定されている。
すなわち、壁板の外面に開口する外面開口部15aから壁板の厚さ方向略中央まで外面と略直角に形成された外面側スリット部15cと、壁板の内面に開口する内面開口部15bから壁板の厚さ方向略中央まで内面と略直角に形成された内面側スリット部15dとが、内外面と略平行な連結スリット部15eによって接続された形状となっている。外面開口部15aおよび内面開口部15bの幅と、連結スリット部15eの長さとは、外面開口部15aに入射した外光(図中矢印で示す)が内面開口部15bから内部空間17に入射することのないように(外面開口部15aから内面開口部15bへ直線的に通ることができないように)設定されている。
スリット15のマウント10の周方向における形成位置は、外面開口部15aが基部11の辺の中央(すなわち基部11の外面とレンズ保持部12の外周面とが一致する位置)に設定されている。スリット15は前述のごとくクランク状であるため、内面開口部15bは基部11の辺の中央からずれた位置となっている。
一方、スリット15の高さは、図1乃至図3に示すように、基部11の上面より所定量レンズ保持部12側(支持板部13の上面より所定量上側)に達するように設定されている。
一方、スリット15の高さは、図1乃至図3に示すように、基部11の上面より所定量レンズ保持部12側(支持板部13の上面より所定量上側)に達するように設定されている。
このようなスリット15の設定により、その内面開口部15bは支持板部13より上側の内部空間17に開口し、内部空間17と外部とを平面で見てクランク状の連通孔15Aで連通するようになっている。
つまり、断面形状がクランク状で基部11の下面側に開放するスリット15によって、クランク状の連通孔15Aが形成されるようになっている。換言すれば、スリット15は、連通孔15Aによる内外の連通方向と直交する方向に延設されている。これにより、連通孔15Aの容易な成形(成形については後に詳述する)が可能となっている。
つまり、断面形状がクランク状で基部11の下面側に開放するスリット15によって、クランク状の連通孔15Aが形成されるようになっている。換言すれば、スリット15は、連通孔15Aによる内外の連通方向と直交する方向に延設されている。これにより、連通孔15Aの容易な成形(成形については後に詳述する)が可能となっている。
上記のごとき連通孔15Aは、レンズユニット20,イメージセンサ40およびフィルタ30等を固定する接着剤が固化する際に発生するガスを内部空間17から外部に逃がし、ガスによって結像レンズ22に曇り等の不具合を発生させることを防ぐ。また、内部空間17と外部との圧力差を無くし、内圧の増大による不具合を防ぐ。たとえば、リフローの際に加わる熱で内部空間17の内圧が高まると、結像レンズ22およびイメージセンサ40の位置変動による焦点ズレや破損を招来する虞があるが、このようなことがない。
また、連通孔15Aは、外面開口部15aから内面開口部15bに光を直接入射させず空気の流通は可能であるため、前述のごときその機能が不要となった後に封止する必要がない。このため、封止するための部材及び作業が不要となり、コストダウンが可能となる。連通孔15Aはクランク状であるため、開放したままであっても塵等は侵入し難い。
また、連通孔15Aは、外面開口部15aから内面開口部15bに光を直接入射させず空気の流通は可能であるため、前述のごときその機能が不要となった後に封止する必要がない。このため、封止するための部材及び作業が不要となり、コストダウンが可能となる。連通孔15Aはクランク状であるため、開放したままであっても塵等は侵入し難い。
なお、本実施の形態では、連通孔15Aはマウント10の周方向に4カ所形成したものであるが、連通孔15Aの数はこれに限らず、それ以下(たとえば一カ所)であっても、それ以上であっても良い。しかし、連通孔15Aが何らかの原因で閉塞することも生じ得るため、複数設けることがより好ましい。連通孔15Aの開口部(外面開口部15a)の大きさは、塵等が侵入しても画像に影響を及ぼさない範囲で形成可能な寸法とする事が好ましいが、限定されるものではない。
また、連通孔15Aの形状は、クランク状に限らず外面開口部15aから内面開口部15bに光を直接入射させることがなく空気の流通は可能とする形状であれば良い。たとえば、図6(b)に示すように一カ所で屈曲した「くの字」形や、図6(c)に示すように円弧状であっても良いものである。
さらに、連通孔15Aの屈曲方向も周方向に限らず、周方向と交差する方向(たとえば光軸方向)に屈曲する構成であっても良いものである。
さらにまた、連通孔15Aはマウント10の側面以外の面(たとえば上面)に開口するように構成しても良いものである。
また、連通孔15Aの形状は、クランク状に限らず外面開口部15aから内面開口部15bに光を直接入射させることがなく空気の流通は可能とする形状であれば良い。たとえば、図6(b)に示すように一カ所で屈曲した「くの字」形や、図6(c)に示すように円弧状であっても良いものである。
さらに、連通孔15Aの屈曲方向も周方向に限らず、周方向と交差する方向(たとえば光軸方向)に屈曲する構成であっても良いものである。
さらにまた、連通孔15Aはマウント10の側面以外の面(たとえば上面)に開口するように構成しても良いものである。
つぎに、上記のごとき連通孔15A(スリット15)が形成されたカメラモジュール1の製造方法を説明する。
図7はカメラモジュール1の製造工程の説明図である。なお、以下の説明中、図7中に記載のない各部の符号は前述の図1乃至図5参照のこと。
まず、カメラモジュール1のマウント10は、熱可塑性等の樹脂を用いた射出成形によって形成される。すなわち、マウント10は、図7(a)に示す金型90(固定側金型91と可動側金型92)に形成された対応する形状のキャビティ93に、溶融樹脂を圧入して形成される。
図7はカメラモジュール1の製造工程の説明図である。なお、以下の説明中、図7中に記載のない各部の符号は前述の図1乃至図5参照のこと。
まず、カメラモジュール1のマウント10は、熱可塑性等の樹脂を用いた射出成形によって形成される。すなわち、マウント10は、図7(a)に示す金型90(固定側金型91と可動側金型92)に形成された対応する形状のキャビティ93に、溶融樹脂を圧入して形成される。
図示金型90は、基部11とレンズ保持部12の境界部に、固定側金型91と可動側金型92との割面が設定されている。
固定側金型91はスリット15と対応するクランク形状の型板91Aを備えており、マウント10の形成に伴って、図7(b)に示すようにマウント10に基部11の下端面に開放する所定高さのスリット15を形成する。
つまり、この場合、マウント10の成形工程が、同時にスリット15を形成する工程でもある。本構成では、可動側金型92の移動方向(型抜き方向)に、クランク状断面のスリット15(クランク状の連通孔15A)が設定してあり、これによってこのように容易な形成が可能となっているものである。
このようにしてスリット15が形成されたマウント10を、図2に示すような通常の天地方向状態から図7(c)に示すように上下反転させて、基部11の底部が上側に開放する姿勢とする。これにより、支持板部13に形成された収容凹部16が上側に開放する。
固定側金型91はスリット15と対応するクランク形状の型板91Aを備えており、マウント10の形成に伴って、図7(b)に示すようにマウント10に基部11の下端面に開放する所定高さのスリット15を形成する。
つまり、この場合、マウント10の成形工程が、同時にスリット15を形成する工程でもある。本構成では、可動側金型92の移動方向(型抜き方向)に、クランク状断面のスリット15(クランク状の連通孔15A)が設定してあり、これによってこのように容易な形成が可能となっているものである。
このようにしてスリット15が形成されたマウント10を、図2に示すような通常の天地方向状態から図7(c)に示すように上下反転させて、基部11の底部が上側に開放する姿勢とする。これにより、支持板部13に形成された収容凹部16が上側に開放する。
ついで、図7(d)に示すように、基部11の上側から、収容凹部16の内部にフィルタ30を置き、その側縁部と収容凹部16の内壁との間に接着剤を充填し(接着部31)、フィルタ30を支持板部13(マウント10)に接着固定する。
その後、図7(e)に示すように、イメージセンサ40を下向きとした(透明カバー42を下側とした)姿勢で、収容凹部16(フィルタ30)と対応する支持板部13の上側に載せる。そして、透明カバー42の側端面とマウント10の基部11の内壁との間に接着剤を充填し(接着部44)、イメージセンサ40をマウント10に接着固定する。
これにより、フィルタ30およびイメージセンサ40がマウント10に脱落不能に装着されるものである。
その後、図7(e)に示すように、イメージセンサ40を下向きとした(透明カバー42を下側とした)姿勢で、収容凹部16(フィルタ30)と対応する支持板部13の上側に載せる。そして、透明カバー42の側端面とマウント10の基部11の内壁との間に接着剤を充填し(接着部44)、イメージセンサ40をマウント10に接着固定する。
これにより、フィルタ30およびイメージセンサ40がマウント10に脱落不能に装着されるものである。
その後、図示しないが、レンズ保持部12にレンズユニット20をねじ込み、そのねじ込み量の調節によってイメージセンサ40の受光面41Aに結像するように位置調整した後、接着剤等で固定する。これによってカメラモジュール1が完成する。
そして、このようなカメラモジュール1を回路基板80に実装する。これによって、図3に示すごとく、カメラモジュール1が回路基板80に実装された撮像装置が構成される。カメラモジュール1の回路基板80への実装は、たとえば、カメラモジュール1を他の電子部品と共に回路基板80の所定位置に装着した状態で、リフロー工程を行うことで他の電子部品と同時に行うことができる。
そして、このようなカメラモジュール1を回路基板80に実装する。これによって、図3に示すごとく、カメラモジュール1が回路基板80に実装された撮像装置が構成される。カメラモジュール1の回路基板80への実装は、たとえば、カメラモジュール1を他の電子部品と共に回路基板80の所定位置に装着した状態で、リフロー工程を行うことで他の電子部品と同時に行うことができる。
以上、説明したように、上記のごとき構成のカメラモジュール1では、マウント10にその内部空間17と外部とを連通するように形成された連通孔15Aは、外光を内部空間17に直接入射させず空気の流通は可能である。このため、その機能が不要となった後に封止する必要がない。その結果、封止するための部材及び作業が不要となり、生産性が向上し、コストダウンが可能となるものである。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜変更可能なものである。たとえば、上記実施の形態では、イメージセンサ40は、センサ部41の前面に透明カバー42が一体に装着されたものとしたが、透明カバー42を備えない構成であっても良く、センサ部41と透明カバー42とがそれぞれ別体でマウント10に装着される構成であっても良いものである。さらに、インターポーザ基板等を介して機器(たとえば携帯電話機)の回路基板と接続する構成でも良い。
また、本発明を適用するカメラモジュールの構造も、上記実施の形態の構成のものに限るものではない。
図8は、上記実施の形態とは構成が異なるカメラモジュール2の断面図である。
図示カメラモジュール2は、上記実施の形態における結像レンズ22(レンズユニット20)とマウント10に相当する部材とが樹脂成形によって一体に形成されたものである。すなわち、レンズ(レンズ部201)と円筒状のホルダ部202とが一体の鏡筒200として形成されている。
鏡筒200は、ホルダ部202の内外面に遮光層203が形成され、外光が入射しないようになっている。この遮光層203は、レンズ部201をマスキングして遮光塗料を塗布する等によって形成される。
鏡筒200の下端縁(ホルダ部202の下端縁)は、イメージセンサ400の上面に接着剤(接着部204)によって結合されており、これによって鏡筒200とイメージセンサ400とが一体となって、カメラモジュール2を構成している。この構成では、鏡筒200の下側開放部がイメージセンサ400によって塞がれてほぼ気密的な状態であり、鏡筒200の内部が内部空間17である。
図8は、上記実施の形態とは構成が異なるカメラモジュール2の断面図である。
図示カメラモジュール2は、上記実施の形態における結像レンズ22(レンズユニット20)とマウント10に相当する部材とが樹脂成形によって一体に形成されたものである。すなわち、レンズ(レンズ部201)と円筒状のホルダ部202とが一体の鏡筒200として形成されている。
鏡筒200は、ホルダ部202の内外面に遮光層203が形成され、外光が入射しないようになっている。この遮光層203は、レンズ部201をマスキングして遮光塗料を塗布する等によって形成される。
鏡筒200の下端縁(ホルダ部202の下端縁)は、イメージセンサ400の上面に接着剤(接着部204)によって結合されており、これによって鏡筒200とイメージセンサ400とが一体となって、カメラモジュール2を構成している。この構成では、鏡筒200の下側開放部がイメージセンサ400によって塞がれてほぼ気密的な状態であり、鏡筒200の内部が内部空間17である。
鏡筒200(ホルダ部202)の下端近傍には、スリット19が所定の高さに形成されており、このスリット19が鏡筒の内部空間17と外部とを連通している。
スリット19は、平面側から見た形状が、たとえば前述の実施の形態と同様のクランク状に形成されており、外部から光が内部空間17に直接入射することなく空気の流通は可能となっている。前述の実施の形態では、スリット15の一部が連通路としての連通孔15A(図3等参照)を形成したが、この構成では、スリット19の全体がそのまま連通路を形成するものである。
なお、この実施の形態のイメージセンサ400は透明カバーを備えないが、前述の実施の形態(図3参照)のようにセンサ部41に透明カバー42が一体に装着されたイメージセンサ40を用い、透明カバー42と鏡筒200とを接着結合する構成としても良いものである。
スリット19は、平面側から見た形状が、たとえば前述の実施の形態と同様のクランク状に形成されており、外部から光が内部空間17に直接入射することなく空気の流通は可能となっている。前述の実施の形態では、スリット15の一部が連通路としての連通孔15A(図3等参照)を形成したが、この構成では、スリット19の全体がそのまま連通路を形成するものである。
なお、この実施の形態のイメージセンサ400は透明カバーを備えないが、前述の実施の形態(図3参照)のようにセンサ部41に透明カバー42が一体に装着されたイメージセンサ40を用い、透明カバー42と鏡筒200とを接着結合する構成としても良いものである。
1,2…カメラモジュール、10…マウント10(連結部材)、13…支持板部(フィルタ支持部)、15…スリット(隙間)、15A…連通孔(連通路)、15a…外面開口部、15b…内面開口部、19…スリット(連通路)、22…結像レンズ(光学素子)、30…フィルタ(フィルタ部材)、40,400…イメージセンサ(撮像部材),41…センサ部(撮像素子)42…透明カバー(カバー部材)
Claims (8)
- 入射光を電気信号に変換する撮像素子と、
入射光を前記撮像素子に集光させる光学素子と、
前記光学素子と前記撮像素子とを連結する連結部材と、
を備え、
前記連結部材には、当該連結部材の内部空間と外部とを、当該外部から当該内部空間に光を直接入射させず空気の流通は可能に連通する連通路が形成されていることを特徴とするカメラモジュール。 - 入射光を電気信号に変換する撮像素子と、
入射光を前記撮像素子に集光させる光学素子と、
前記光学素子と前記撮像素子とを連結する連結部材と、
を備え、
前記連結部材には、当該連結部材の内部空間に開口する内面開口部と、当該連結部材の外部に開口する外面開口部とを、当該外部から当該内部空間に光を直接入射させず空気の流通は可能な屈曲した経路で連通する連通路が形成されていることを特徴とするカメラモジュール。 - 前記連通路は、前記連結部材の前記内部空間と前記外部とを連通する方向と交差する方向に当該連結部材の端部から切り込み形成された隙間によって形成されていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のカメラモジュール。
- 前記連結部材は、前記光学素子と一体に形成されていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のカメラモジュール。
- 前記撮像素子への入射光を透過するカバー部材をさらに備え、
前記撮像素子と前記カバー部材とは一体化して撮像部材を構成し、
前記撮像部材は、前記カバー部材を介して前記連結部材に結合されていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のカメラモジュール。 - 前記連通路は、複数形成されていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のカメラモジュール。
- 入射光を電気信号に変換する撮像素子と入射光を当該撮像素子に集光させる光学素子とを連結部材で連結すると共に、当該連結部材に、当該連結部材の内部空間と外部とを光を直接入射させず空気の流通は可能に連通する連通路を形成して成るカメラモジュールの製造方法であって、
前記連結部材に、前記外部から前記内部空間に光が直接入射しない屈曲した断面形状の隙間を、当該連結部材の端面から当該内部空間に達する位置まで形成する工程と、
前記連結部材と前記撮像部材とを結合する工程と、
を含むことを特徴とするカメラモジュールの製造方法。 - 入射光を電気信号に変換する撮像素子と、
入射光を前記撮像素子に集光させる光学素子と、
前記光学素子と前記撮像素子とを連結する連結部材と、
前記撮像素子に接続された回路基板と、
を備え、
前記連結部材には、当該連結部材の内部空間と外部とを、当該外部から当該内部空間に光を直接入射させず空気の流通は可能に連通する連通路が形成されていることを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006333158A JP2008148020A (ja) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | カメラモジュール、カメラモジュールの製造方法、および撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006333158A JP2008148020A (ja) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | カメラモジュール、カメラモジュールの製造方法、および撮像装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008148020A true JP2008148020A (ja) | 2008-06-26 |
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ID=39607700
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|---|---|---|---|
| JP2006333158A Withdrawn JP2008148020A (ja) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | カメラモジュール、カメラモジュールの製造方法、および撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008148020A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200460860Y1 (ko) | 2008-09-29 | 2012-06-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 카메라 모듈 및 이를 구비한 단말기 |
| KR20150085307A (ko) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | 엘지이노텍 주식회사 | 카메라 모듈 |
| US10640090B2 (en) | 2017-02-15 | 2020-05-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Optical device |
-
2006
- 2006-12-11 JP JP2006333158A patent/JP2008148020A/ja not_active Withdrawn
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| KR102172437B1 (ko) * | 2014-01-15 | 2020-10-30 | 엘지이노텍 주식회사 | 카메라 모듈 |
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