JP2010085698A - 組立方法およびカメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】レンズホルダ内の撮影レンズの位置を調整するためのネジを省略した構成のカメラモジュールの組立方法、およびその組立方法を用いることで光軸方向の寸法の短縮化が図られたカメラモジュールを提供する。
【解決手段】ステップＳ３０１でレンズホルダ１０と素子ホルダ１１とのうちの少なくとも一方の、他方への接着面に接着剤を塗布する。ステップＳ３０２で、接着剤ＡＨ１が硬化する前に、レンズホルダ１０に保持された撮影レンズ１００に対し、素子ホルダ１１に固定された撮像素子１１０が所定の位置及び姿勢に配置されるようにレンズホルダ１０に対する素子ホルダ１１の位置及び姿勢を調整し、ステップＳ３０３で、ステップ２０１で塗布された接着剤ＡＨ１を、上記調整ステップ２０２でレンズホルダ１０に対する素子ホルダ１１の位置及び姿勢が調整された状態のまま硬化させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、撮影レンズで被写体を撮像素子に結像させ該撮像素子に被写体を表わす画像データを生成させるカメラモジュールに関する。

最近の携帯電話機には大抵カメラモジュールが内蔵されている（例えば特許文献１から５参照）。

図１はカメラモジュール１の一例を示す図である。

図１には、カメラモジュール１の上面図およびそのカメラモジュール１の上面図が有する４つの側面から見た４つの側面図と、上面図のＡ−Ａ矢視図とが示されている。

図１に示すカメラモジュール１には、レンズホルダ１０と素子ホルダ１１とが備えられている。

レンズホルダ１０には、撮影レンズ１００を保持するレンズ枠１０１が備えられ、そのレンズ枠１０１とレンズホルダ１０とには螺合するネジＳＣＲが形成されており、手動で回転を受けてレンズホルダ１０に対しレンズ枠１０１の光軸方向の位置が調整されるように構成されている。

一方素子ホルダ１１には、撮像素子１１０が実装された基板１１１と、撮像素子１１１への赤外線の入射を阻止する赤外カットフィルタ１１２とが備えられている。

この図１のカメラモジュールを組み立てるときには、レンズホルダ１０の結像側開口１０２を周回する領域に一周に渡って導電性接着剤ＡＨ１が塗布され素子ホルダ１１がレンズホルダ１０に接着固定される。その後手動でレンズ枠１０１を回転させてレンズ枠内の撮影レンズ１００のレンズホルダ１０に対する光軸方向の位置が調整されてカメラモジュール１が組み立てられる。

ところで、最近の携帯電話機においては盛んに小型・薄型化が進められている。このため、今後においては図１の構成のカメラモジュール１の更なる小型・薄型化を図らないと、図１のカメラモジュール１を携帯電話機の内部に搭載することができなくなる恐れが出てくる。

そこで図１に示す焦点調整用のネジＳＣＲを省略してレンズ枠１０１とレンズホルダ１０とを一体化することで図１のカメラモジュール１の更なる小型・薄型化を図ることが考えられる。しかしこの図１に示すレンズホルダ１０とレンズ枠１０１のネジＳＣＲを省略すると、図１のカメラモジュール１を組み立てていって素子ホルダ１１をレンズホルダ１０に接着固定した後で撮像素子にピントのあった画像を結像させることができる位置にレンズ枠内の撮影レンズ１００をセットすることができなくなってしまう。しかし、図１に示すレンズホルダ１０とレンズ枠１０１のネジＳＣＲを省略しないと、カメラモジュールの更なる小型・薄型化を図ることはできない。
特開２００８−２８８３８号公報 特開２００７−２７４２３０号公報 特開２００６−２５０９６４号公報 特開２００６−２１７３１０号公報 特開２００６−２０８４２７号公報

本発明は、上記事情に鑑み、更なる小型・薄型化を図ることを可能にするカメラモジュールの組立方法、およびその組立方法を用いることで小型・薄型化が図られたカメラモジュールを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の光学ユニットは、撮影レンズを保持したレンズホルダと、撮像素子が固定され上記レンズホルダの結像側に接着固定される素子ホルダとを備えたカメラモジュールの組立方法において、
上記レンズホルダを上記素子ホルダとのうちの少なくとも一方の、他方への接着面に接着剤を塗布する塗布ステップと、
上記素子ホルダに固定された撮像素子が上記レンズホルダに保持された撮影レンズに対し所定の位置及び姿勢に配置されるように、レンズホルダに対する素子ホルダの位置及び姿勢を調整する調整ステップと、
上記塗布ステップで塗布された接着剤を、上記調整ステップで上記レンズホルダに対する上記素子ホルダの位置及び姿勢が調整された状態のまま硬化させる硬化ステップとを有することを特徴とする。

上記本発明の組立方法によれば、上記塗布ステップで塗布された接着剤の柔軟性を利用して撮影レンズの位置を固定しておいて、上記調整ステップで上記レンズホルダに対する上記素子ホルダの位置及び姿勢を調整し、上記硬化ステップで調整した素子ホルダの位置及び姿勢をそのままにして接着剤を硬化させることになる。

つまり図１の構成ではネジＳＣＲを使ってレンズ枠を動かして撮像素子にピントのあった被写体を結像させることができる位置に撮影レンズをセットしたが、本発明では、接着剤の柔軟性を利用して撮影レンズを固定しておいて撮像素子の位置及び姿勢を調整することで、撮影レンズの焦点位置に撮像素子をセットすることになる。

この様な構成にすると、図１のネジを省略したことでカメラモジュールの更なる小型・薄型化を図ることが可能となる。

ここで、上記目的を達成する本発明のカメラモジュールは、撮影レンズを保持したレンズホルダと、撮像素子が固定され上記レンズホルダの結像側に接着固定された素子ホルダとを備えたカメラモジュールにおいて、
上記素子ホルダが、その素子ホルダに固定された撮像素子が上記レンズホルダに保持された撮影レンズの結像面と一致する位置および姿勢に調整された状態のまま接着固定されていることを特徴とする。

上記本発明のカメラモジュールによれば、上記本発明の組立方法で組み立てられると、撮影レンズの焦点位置に撮像素子を配置する調整を行なうための調整機構を設ける必要がなくなってカメラモジュールの更なる小型・薄型化が図られる。こうしてカメラモジュールの更なる小型化が図られると、更なる小型・薄型化が図られた携帯電話機に上記本発明のカメラモジュールを搭載することができる。

ここで、上記接着剤が導電性接着剤であることが好ましい。

そうすると、上記レンズホルダと上記素子ホルダとの間の接着面にシールド性能を持たせることができる。

また上記レンズホルダが、上記撮影レンズを固定して保持するものであって良く、上記レンズホルダが、上記撮影レンズを、ピント調整用に光軸方向に移動自在に保持するものであって、そのレンズホルダがさらに、その撮影レンズを光軸方向にピント調整用に移動させるアクチュエータを保持するものであって良い。

本発明によれば、更なる小型・薄型化を図ることを可能にするカメラモジュールの組立方法、およびその組立方法を用いることで小型・薄型化が図られたカメラモジュールが実現する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図２は、本発明が適用されたカメラモジュールの構成を示す図である。

図２には、カメラモジュール２の上面図およびそのカメラモジュールの上面図が有する４つの側面から見た４つの側面図と、上面図のＡ−Ａ矢視図とが示されている。

図２には、図１のネジＳＣＲをして図１のレンズ枠１０１とレンズホルダ１０とを一体化することでカメラモジュール２の更なる小型・薄型化を図った例が示されている。

図１の例では、手動で回転を受けてレンズ枠１０１を光軸に沿って前後させることによりピント調整が行なわれていたが、図２の例では、レンズホルダ２０と素子ホルダ２１の接着面に塗布された接着剤ＡＨ１が硬化する前の柔軟性を利用してレンズホルダ２０に対する素子ホルダ２１の位置および姿勢が調整されることによりピント調整が行なわれる。

図２を参照して構成を簡単に説明する。

図２に示すカメラモジュール２には、レンズホルダ２０と素子ホルダ２１とが備えられている。

レンズホルダ２０には、撮影レンズ２００が固定されて保持されており、素子ホルダ２１には、撮像素子２１０が実装された基板２１１と、撮像素子２１０への赤外線の入射を阻止する赤外カットフィルタ２１２とが保持されている。

この図２のカメラモジュール２を組み立てるときには、レンズホルダ２０の結像側開口２０２を周回する領域に一周に渡って導電性接着剤ＡＨ１が塗布され素子ホルダ１１がレンズホルダ１０に接着固定される。この接着固定された直後の導電接着剤ＡＨ１が柔軟な状態にあるときに、素子ホルダ２１に固定された撮像素子２１０の位置および姿勢が上記レンズホルダ２０に保持された撮影レンズ２００の結像面と一致する位置および姿勢に調整される。その後、撮影レンズ２００の結像面と一致する位置および姿勢に素子ホルダ２１を調整した状態でその導電性接着剤を硬化させる。

このように図１のピント調整用のネジＳＣＲ機構を廃止することができると、図２のカメラモジュール２の更なる小型・薄型化を図ることが可能になる。

図３は、図２のカメラモジュール２の組立方法を示す組立フローである。

まず、ステップＳ３０１の塗布ステップで、レンズホルダ２０と素子ホルダ２１とのうちの少なくとも一方の、他方への接着面に接着剤ＡＨ１（図１参照）を塗布する。なお、このときの接着剤ＡＨ１には導電性接着剤が用いられている。

次の調整ステップＳ３０２で、接着剤ＡＨ１が硬化する前に、レンズホルダ２０に保持された撮影レンズ２００に対し、素子ホルダ２１に固定された撮像素子２１０が所定の位置及び姿勢に配置されるようにレンズホルダ２０に対する素子ホルダ２１の位置及び姿勢を調整する。このときには所定のチャートにカメラモジュール２を対面させ、撮像素子２１０からの画像信号から像を観察しながら、素子ホルダ２１の光軸方向及び光軸直交方向の位置、及び姿勢を調整する。

そして最後の硬化ステップＳ３０３で、上記塗布ステップ３０１で塗布された接着剤ＡＨ１を、上記調整ステップ３０２でレンズホルダ２０に対する素子ホルダ２１の位置及び姿勢が調整された状態のまま硬化させる。

この図３の組立方法で図２のカメラモジュール２を組み立てると、導電性接着剤ＡＨ１が硬化する前の導電性接着剤ＡＨ１の柔軟性を利用して素子ホルダ１１の撮影レンズに対する位置及び姿勢が調整される。このため、図１に示すようなレンズ枠１０１とレンズホルダ１０の２重構造を避け、レンズ枠とレンズホルダとを一体化してレンズホルダ２０にすることができるようになって図１のカメラモジュール１の更なる小型・薄型化を図ることが可能となる。

ここで今後においては、カメラモジュールの更なる小型・薄型化を図るために、図２の接着領域の寸法ａの狭小化が図られることが予想される。そうすると、接着領域に導電接着剤を塗布するだけでは充分な接着力が得られない状態になることが予想される。

図４は、第２実施形態を説明する図である。

図４の構成は、レンズホルダ２０の結像側開口２０２を一周する接着領域の寸法ａが図３のカメラモジュールに比べて狭小の寸法ｂに変更されてカメラモジュール３の更なる小型・薄型化が図られている以外は、図３の構成と同じ構成である。

図３の接着領域の寸法ａがその寸法ａよりも狭小の寸法ｂに変更されたときには、接着領域に塗布された導電接着剤ＡＨ１のみでは充分な接着力が得られないことがあるので、図４に示す様に第２の接着剤ＡＨ２を、レンズホルダ２０の結像側開口を一周する周回方向に離散した４箇所に塗布して接着力を高めると良い。

ここまでは、レンズホルダ２０が固定的にレンズ２００を保持する構成のものを説明したが、撮影レンズ２００を光軸方向にピント調整用に移動させるアクチュエータを保持する構成のカメラモジュールにも本発明は適用される。

図５は、第３実施形態を説明する図である。

図５（ａ）には、対比のために従来の構成が示されており、図５（ｂ）には、本発明が適用された例が示されている。

図５（ａ）、（ｂ）に示すカメラモジュール３は、レンズホルダ３０が、撮影レンズ３００を、光軸方向に移動自在に保持するものであって、そのレンズホルダ３０が、さらに、撮影レンズ３００を光軸方向にピント調整用に移動させるアクチュエータＡＣＴを保持するものである。この例では、アクチュエータＡＣＴがコイルＣＯ１と、磁性体で構成されたヨークＹ１と、マグネットＭＧとで構成された例が示されている。

まず、図５（ａ）を参照して従来の構成を簡単に説明する。

図５（ａ）に示すカメラモジュール３には、レンズホルダ３０と素子ホルダ３１とが備えられている。

素子ホルダ３１には、撮像素子３１０が実装された基板３１１と、撮像素子３１０への赤外線の入射を阻止する赤外カットフィルタ３１２とが備えられている。

一方レンズホルダ３０には、レンズ枠３０１を移動自在にするためのキャリア３０２が備えられており、そのキャリア３０２にレンズ枠３０１が螺合して手動の回転を受けてレンズ枠３０１が移動する様に構成されている。またそのキャリア３０２は、光軸方向に沿って前後方向から板バネＳＰ１，ＳＰ２によって付勢されることによりレンズホルダ３０に光軸方向に移動自在に保持されている。

このキャリア３０２には、マグネットＭＧが連結されており、そのマグネットＭＧに対抗してコイルＣＯ１が設けられている。このコイルＣＯ１とマグネットＭＧとヨークＹ１とで磁気回路が構成され、コイルＣＯ１に電流が流されると、マグネットＭＧに連結されたキャリア３０２が板バネＳＰ１，ＳＰ２の付勢に逆らって図の左右いずれかの方向に移動するように構成されている。

この素子ホルダ３１をレンズホルダ３０に接着固定するにあたっては、まずレンズホルダ３０の撮影レンズ３００を通過した光束を射出する結像側開口３０３を周回する接着領域に一周に渡って導電性接着剤ＡＨ３が塗布され素子ホルダ３１が接着固定される。その後、手動でレンズ枠３０１を回転させて、固定された撮像素子にピントのあった被写体を結像させることができる位置に、レンズ枠３０１に固定されて保持された撮影レンズ３００がセットされる。このようにして、初期状態のピント調整がカメラモジュールの製造時に行なわれる。このため、従来においては、図５（ａ）に示す様に焦点調整用のネジ部ＳＣＲが設けられている。

これに対して図５（ｂ）の構成においては、図５（ａ）のネジＳＣＲが省略され、キャリア３０２がレンズ枠３０１Ａに一体化されてカメラモジュール３の更なる小型・薄型化が図られている。この図５（ｂ）では、第１の実施形態と同様にレンズホルダ３０の接着面と素子ホルダ３１の接触面とのいずれか一方に塗布された導電性接着剤ＡＨ３が硬化する前の柔軟な状態のときに素子ホルダ３１の位置及び姿勢を調整して、撮影レンズ３００の焦点位置に撮像素子３１０がセットされている。

こうして図５（ａ）のネジＳＣＲを省略することができると、図５（ｂ）のようにカメラモジュール３の更なる小型・薄型化を図ることが可能になって、小型・薄型化が図られた携帯電話機にその図５（ｂ）のカメラモジュール３を搭載することが可能となる。

なお、図５（ｂ）には、上記第２実施形態と同様に接着領域の狭小化が図られて導電性接着剤ＡＨ３のみでは充分な接着力が得られないので第２の接着剤ＡＨ４が結像側開口３０２の離散した３箇所に塗布されて接着力が高められた例が示されている。

以上説明した様に本発明によれば、更なる小型化を図ることを可能にするカメラモジュールの組立方法、およびその組立方法を用いることで小型化が図られたカメラモジュールが実現する。

従来のカメラモジュールの構成を示す図である。 本発明が適用されたカメラモジュールの構成を示す図である。 図１のカメラモジュールの組立方法を示す組立フローである。 第２実施形態を説明する図である。 第３実施形態を説明する図である。

符号の説明

１ ２ ３ ３Ａ カメラモジュール
１０ ２０ ３０ レンズホルダ
１００ ２００ ３００ 撮影レンズ
１１ ２１ ３１ 素子ホルダ
ＡＨ１ 導電性接着剤
ＡＨ２ 導電性接着剤よりも接着力の強い接着剤
ＳＰ１ ＳＰ２ 板バネ

Claims (5)

1. 撮影レンズを保持したレンズホルダと、撮像素子が固定され前記レンズホルダの結像側に接着固定される素子ホルダとを備えたカメラモジュールの組立方法において、
   前記レンズホルダと前記素子ホルダとのうちの少なくとも一方の、他方への接着面に接着剤を塗布する塗布ステップと、
   前記素子ホルダに固定された撮像素子が前記レンズホルダに保持された撮影レンズに対し所定の位置及び姿勢に配置されるように、該レンズホルダに対する該素子ホルダの位置及び姿勢を調整する調整ステップと、
   前記塗布ステップで塗布された接着剤を、前記調整ステップで前記レンズホルダに対する前記素子ホルダの位置及び姿勢が調整された状態のまま硬化させる硬化ステップとを有することを特徴とする組立方法。
2. 撮影レンズを保持したレンズホルダと、撮像素子が固定され前記レンズホルダの結像側に接着固定された素子ホルダとを備えたカメラモジュールにおいて、
   前記素子ホルダが、該素子ホルダに固定された撮像素子が前記レンズホルダに保持された撮影レンズの結像面と一致する位置および姿勢に調整された状態のまま接着固定されていることを特徴とするカメラモジュール。
3. 前記接着剤が導電性接着剤であることを特徴とする請求項２記載のカメラモジュール。
4. 前記レンズホルダが、前記撮影レンズを固定して保持するものであることを特徴とする請求項２又は３記載のカメラモジュール。
5. 前記レンズホルダが、前記撮影レンズを、光軸方向にピント調整用に移動自在に保持するものであって、該レンズホルダがさらに、該撮影レンズを光軸方向にピント調整用に移動させるアクチュエータを保持するものであることを特徴とする請求項２又は３記載のカメラモジュール。

Images