JP2011019078A - カメラモジュールおよびその異物除去方法、電子情報機器 - Google Patents

Abstract

【課題】積極的に異物を捕捉しかつ撮像領域への異物の存在を低減して異物による画質低下を防止する。
【解決手段】基板４上に装着されたセンサチップ５上に入射光を集光させるための集光レンズ２ａ，２ｂを内部に収容したホルダ−部材１がセンサチップ５を覆うように基板４上に装着されたカメラモジュール１０の撮像領域１１内から異物を除去する異物除去方法であって、センサチップ５上の透明カバー部材７における傾斜表面により異物を撮像領域１１外に移動させて、透明カバー部材７の外周側に設けられた粘着性の異物捕捉部材９により異物を捕捉するため、カメラモジュール内の異物によるシミ・黒点などの画質劣化を低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、被写体からの光を光電変換して撮像する撮像素子上にレンズを組み込んだカメラモジュール、このカメラモジュールを用いて画質劣化を引き起こす異物を除去する異物除去方法および、このカメラモジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。

近年、撮像素子と撮像用レンズとが一体化して組み込まれた従来のカメラモジュールは、小型情報端末やデジタルカメラなど様々の電子情報機器に搭載されている。

このような従来のカメラモジュール内の撮像領域に異物が存在すると、異物が撮像領域で撮像されて黒点やシミといった画質劣化をまねいてしまう。このことから、撮像領域内に異物を存在させないことが重要になっている。

ところが、従来のカメラモジュールの製造時に異物が取り残されたり、カメラモジュール内部の部品劣化により発塵したり、ＡＦモータなどの駆動部位などから発塵したり、撮像領域内に異物が存在することがある。

これを解決するために、特許文献１では、この撮像領域内の異物を粘着剤で除去したり、振動を使って撮像領域外に異物を移動させたりしている。

図４は、特許文献１に開示されている従来の携帯通信端末装置の要部構成例を示すブロック図である。

図４において、従来の携帯通信端末装置１００は、カメラ部１０１と、バイブモータ１０２と、制御部１０３と、操作部１０４と、表示部１０５と、メモリ部１０６とを備えている。

カメラ部１０１は、カメラモジュールで構成され、撮影した画像データを内部で画像処理後、画像処理した画像データを制御部１０３へ出力する。

バイブモータ１０２は、制御部１０３からの制御信号によって、振動を発生する。この携帯通信端末装置１００においては、着信時やアラーム通知時にマナーモードとして振動を発生させてユーザに報知する機能が良く知られている。このような報知機能に使用されるバイブモータ１０２の振動を、異物検出時に異物の移動除去のためにも使用するようになっている。

制御部１０３は、この携帯通信端末装置１００全体の動作を司る制御手段である。例えば、制御部１０３は、カメラ部１０１から画像データを受け取って、その受け取った画像データの検査や、メモリ部１０６への画像データの保存制御を行っている。

操作部１０４は、ユーザが操作するキーボタンなどの外部入力手段であり、ユーザが入力したキーボタンに対応した指令信号を制御部１０３へ出力する。

表示部１０５は、カメラ部１０１での撮影時のカメラプレビュー画像出力などの画像や、ユーザへ通知する情報などを表示画面上に表示する。この表示部１０５は、例えば、液晶表示パネルを持つ液晶表示装置で構成されていてもよい。

メモリ部１０６は、制御部１０３から受け取った画像データの保存やカメラプレビュー画の一時保存などを行う。

カメラ部１０１は、図５に示すようなカメラモジュールで構成されている。

図５は、図４のカメラ部１０１のモジュール構成例を示す縦断面図である。

図５に示すように、このカメラモジュール（カメラ部１０１）は、レンズ１１０と、赤外線カットフィルタ（ＩｒＣＦ）１１１と、センサ１１２と、基板１１３と、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１１４と、粘着剤１１５とを有する構成とされている。

カメラ部１０１において、入射光がレンズ１１０さらに赤外線カットフィルタ１１１を通過してセンサ１１２にて光電変換して電荷検出することにより撮影された画像データは、基板１１３上のＤＳＰ１１４によって信号処理され、その画像データが、前述した制御部１０３に出力される。

赤外線カットフィルタ１１１の上面周囲とセンサ１１２の周囲（基板上面）との２箇所には、粘着剤１１５が塗布されている。この赤外線カットフィルタ１１１上やセンサ１１２上の撮像領域内に侵入して、撮影画像のシミ、黒点などの原因となる異物が、このカメラモジュール内に存在した場合に、その異物が粘着剤１１５に接触すると、その粘着力により貼り付いて移動できなくなる。

したがって、このような異物があっても、粘着剤１１５に一旦接触させてしまえば、撮影画像のシミ、黒点の原因を除去することができる。ここでは、後に詳細に後述するように、バイブモータ１０２の振動により異物を移動させ、粘着剤１１５に貼り付かせるようにしている。これにより、その後に携帯通信端末装置１００に衝撃などが加わっても、異物は再度移動できず、撮影画像に再びシミや黒点を発生させない。

特開２００８−２９４７１２号公報

特許文献１に開示されている上記従来のカメラモジュール１００の構成では、粘着剤１１５などの異物除去を目的とした粘着部位に接触しない限り、図６のカメラモジュール１０Ａにも示したように、センサチップ５上のリッドガラス７１上の異物は自由に移動して撮像領域に存在してしまう虞が大いにある。また、バイブモータ１０２の振動で異物の移動を促しても、同様に自由に移動を繰り返し、さらには１個の異物が複数個に分割して劣化部位からの発塵を進めたりして、新たな問題を発生する虞もある。

このように、カメラモジュール内の異物が撮像領域に存在すると、シミ・黒点などの画質劣化を招くが、前述したように、バイブモータ１０２の振動により異物を移動させるだけでは、粘着剤１１５と接触できずに捕捉されない異物が残ってしまう。また、バイブモータ１０２の振動により、可動性の無い物質が可動性異物になったり、異物が分割して異物が増えたりする危険性が大いにある。

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、積極的に異物を捕捉しかつ撮像領域への異物の存在を低減して異物による画質低下を防止することができるカメラモジュール、このカメラモジュールを用いて画質劣化を引き起こす異物を除去するカメラモジュールの異物除去方法および、このカメラモジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。

本発明のカメラモジュールは、基板上に装着された撮像チップ上に入射光を集光させるための集光レンズを内部に収容したホルダ−部材が該撮像チップを覆うように該基板上に装着されたカメラモジュールにおいて、該撮像チップまたは該撮像チップ上に、表面が傾斜した透明構造物が設けられているものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明のカメラモジュールにおける透明構造物は、前記撮像チップ上を覆う透明カバー部材である。

さらに、好ましくは、本発明のカメラモジュールにおける透明構造物は、前記撮像チップの表面側に設けられた透明保護層である。

さらに、好ましくは、本発明のカメラモジュールにおける透明カバー部材は、ガラス板または透明樹脂板である。

さらに、好ましくは、本発明のカメラモジュールにおける透明構造物の外周側に、粘着剤により異物を捕捉可能とする異物捕捉部材が設けられている。

さらに、好ましくは、本発明のカメラモジュールにおける透明構造物の傾斜表面は、前記異物捕捉部材に異物を導くように構成されている。

さらに、好ましくは、本発明のカメラモジュールにおける透明構造物の傾斜表面の傾斜角度は異物が移動可能な角度である。

さらに、好ましくは、本発明のカメラモジュールにおける透明構造物の傾斜表面の傾斜角度は１０度〜３０度である。

さらに、好ましくは、本発明のカメラモジュールにおける透明構造物の傾斜表面の傾斜形状は、円錐状、四角錐状および平面状のうちのいずれかである。

さらに、好ましくは、本発明のカメラモジュールにおける透明構造物の傾斜表面には、フッ素コーティング処理が施されている。

さらに、好ましくは、本発明のカメラモジュールにおける透明構造物の傾斜表面には、反射防止膜が形成されている。

さらに、好ましくは、本発明のカメラモジュールにおける透明カバー部材は、前記撮像チップの撮像領域の周囲上に形成された樹脂接着層上に固定されている。

さらに、好ましくは、本発明のカメラモジュールにおけるホルダ−部材の内部に、前記撮像チップの上方を横切るように、前記集光レンズを通過した入射光から赤外線をカットして該撮像チップ側に出射する赤外線カットフィルタが設けられている。

さらに、好ましくは、本発明のカメラモジュールにおける集光レンズは、前記ホルダー部材の裏側凹部内部の底面で位置決めされて収容され、該裏側凹部内部の側壁と該集光レンズの外周端面とが接着固定されている。

本発明の電子情報機器は、本発明の上記カメラモジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明の電子情報機器において、前記透明構造物の傾斜表面に沿って異物を撮像領域外に移動させるように、前記カメラモジュールに振動を与える振動手段が更に設けられている。

本発明のカメラモジュールの異物除去方法は、基板上に装着された撮像チップ上に入射光を集光させるための集光レンズを内部に収容したホルダ−部材が該撮像チップを覆うように該基板上に装着されたカメラモジュールの撮像領域内から異物を除去する異物除去方法において、該撮像チップまたは該撮像チップ上の透明構造物における傾斜表面により異物を撮像領域外に移動させて、該透明構造物の外周側に設けられた粘着性の異物捕捉部材により異物を捕捉するものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明のカメラモジュールの異物除去方法において、前記透明構造物の傾斜表面に沿って異物を撮像領域外に移動させるように、振動手段により前記カメラモジュールに振動を与える。

さらに、好ましくは、本発明のカメラモジュールの異物除去方法において、前記透明構造物の傾斜表面にフッ素コーティング処理が施されている。

さらに、好ましくは、本発明のカメラモジュールの異物除去方法において、前記透明構造物の傾斜表面に反射防止膜が形成されている。

上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。

本発明においては、撮像チップまたは撮像チップ上に、表面が傾斜した透明構造物が配置されている。この透明構造物は、撮像チップ上を覆うガラス板または透明樹脂板などの透明カバー部材であるかまたは、撮像チップの表面側に設けられた透明保護層である。

これによって、可動性の異物を捕捉部位の方向に移動させると共に、画質へ影響する撮像領域内への異物の存在を低減させる。これによって、積極的に異物を捕捉しかつ撮像領域への異物の存在を低減して異物による画質低下を防止することが可能となる。

以上により、本発明によれば、基板上に装着されたセンサチップ上に入射光を集光させるための集光レンズを内部に収容したホルダ−部材がセンサチップを覆うように基板上に装着されたカメラモジュールの撮像領域内から異物を除去する異物除去方法であって、センサチップ上の透明カバー部材における傾斜表面により異物を撮像領域外に移動させて、透明カバー部材の外周側に設けられた粘着性の異物捕捉部材により異物を捕捉するため、カメラモジュール内の異物によるシミ・黒点などの画質劣化を確実に低減することができる。

本発明の実施形態１に係るカメラモジュールの要部構成例を模式的に示す縦断面図である。 本発明の実施形態２に係るカメラモジュールの要部構成例を模式的に示す縦断面図である。 本発明の実施形態３として、本発明の実施形態１または２のカメラモジュールを撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。 特許文献１に開示されている従来の携帯通信端末装置の要部構成例を示すブロック図である。 図４のカメラ部のモジュール構成例を示す縦断面図である。 従来のカメラモジュールの要部構成例を模式的に示す縦断面図である。

以下に、本発明のカメラモジュールおよびその異物除去方法の実施形態１、２および、このカメラモジュールの実施形態１または２を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態３について図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るカメラモジュールの要部構成例を模式的に示す縦断面図である。

図１において、本実施形態１に係るカメラモジュール１０は、防塵用ケースのホルダー部材１と、このホルダー部材１内に上下に収容される第１集光レンズ２ａおよび第２集光レンズ２ｂと、これらの第１集光レンズ２ａと第２集光レンズ２ｂ間に設けられた遮光フィルム３と、基板４と、この基板４上に設けられた撮像チップとしてのセンサチップ５と、このホルダー部材１内の第１段差部１ａに固定され、第２集光レンズ２ｂとセンサチップ５間を横切って配置されたＩＲカットフィルタ６と、センサチップ５上を覆い、ＩＲカットフィルタ６とセンサチップ５間を横切って配置され、表面が傾斜した透明構造物としての透明カバー部材７と、ホルダー部材１と基板４との接着部８と、粘着剤からなり、基板４上のセンサチップ５の外周側を囲むと共にホルダー部材１の裏面側の接着部８に対応する内周部分に設けられた粘着性の異物捕捉部材９とを有している。

防塵用のホルダー部材１は、上から順に配置された第１集光レンズ２ａ、遮光フィルム３、第２集光レンズ２ｂ、ＩＲカットフィルタ６、透明カバー部材７およびセンサチップ５を、基板４とで覆って内部を密閉または半密閉する構造になっている。このホルダー部材１は、外観として外部段差１ｂが設けれられ、その段差１ｂの上部が円筒形でその外部段差１ｂの下部が４角筒形であり、下面が開放されている。ホルダー部材１は、外壁厚が薄く内部を遮光および密閉または半密閉可能とする樹脂製の筐体で構成され、筐体上面、即ち、段差上部の円筒形の上面に、第１集光レンズ２ａに対向した第１円形穴としての入射光通過用の円形穴１ｃ（または円形透明領域）が形成されている。この円形穴１ｃの中心を第１集光レンズ２ａと第２集光レンズ２ｂとの光軸が通過するように、ホルダー部材１の開放した下面裏側から第１集光レンズ２ａ、遮光フィルム３および第２集光レンズ２ｂをこの順で順次、それらの円形の外形をホルダー部材１の円形凹部内に挿入して固定することにより位置決めしている。

このように、防塵用のホルダー部材１は、第１集光レンズ２ａおよび第２集光レンズ２ｂにより入射光をセンサチップ５の撮像領域１１上に合焦して結像するように、センサチップ５を覆って、基板４上に配置されている。

第１集光レンズ２ａおよび第２集光レンズ２ｂは、センサチップ５の上面の撮像領域１１に被写体からの入射光を、焦点を合わせて結像させるための組レンズであり、透明なアクリル系プラスチック材料やガラス材料などで構成されている。

遮光フィルム３は、反射防止処理として黒色とされて、第１集光レンズ２ａの外周側下面（平面）と、第２集光レンズ２ｂの外周側上面（平面）との間に挟まれて位置しており、ホルダー部材１の上面中央部の円形穴１ｃよりも直径が小さい入射光通過用の第２円形穴としての円形穴３ａ（または円形透明領域）が上記ホルダー部材１の円形穴１ｃと同心円状に中央部に設けられている。この遮光フィルム３の円形穴３ａ（または円形透明領域）は、フレアの発生を防止するための絞りである。即ち、この円形穴３ａは、第１集光レンズ２ａおよび第２集光レンズ２ｂのレンズ特性を考慮してフレアが発生しない開口径に設定されている。例えば鉛直方向（高さ方向）からの入射光に対して５０度〜６０度の傾きを持つ斜め光を照射し、その斜め光による撮像信号のレベル（乱反射したノイズレベル）が所定基準値（表示画面が荒れる度合いなど）よりも小さいレベルになるように開口径を設定する。

センサチップ５は、その中央の撮像領域１１に、被写体からの入射光が第１集光レンズ２ａおよび第２集光レンズ２ｂを透過した光を光電変換して撮像する複数の光電変換部（複数の受光部）がマトリクス状に形成された固体撮像素子を有している。この固体撮像素子を、ＣＭＯＳイメージセンサおよびＣＣＤイメージセンサのいずれにも適用することができる。ＣＭＯＳイメージセンサでは、多層配線層によって互いに接続されて光電変換部の選択および光電変換部からの信号出力に係る信号読出回路が単位画素部毎に設けられている。ＣＣＤイメージセンサでは、複数の光電変換部が撮像領域の受光面に２次元状に設けられ、光電変換部で光電変換された信号電荷が電荷転送部ＣＣＤに読み出されて所定方向に順次電荷転送された後に、電荷検出部で受光部毎ではなく一括して順次電荷検出されて撮像信号として増幅されて信号出力される。

赤外線（ＩＲ）カットフィルタ６は、センサチップ５の上方を横切るように、ホルダー部材１の第１の段差部１ａ間に掛け渡されて固定され、第１集光レンズ２ａさらに第２集光レンズ２ｂを通った入射光から赤外光をカットするものである。

透明カバー部材７は、撮像センサ表面側に設けられたリッドガラス（ガラス板）に異物除去用の傾斜表面を設けている。断面山状のガラス板の表面傾斜により、傾斜方向（捕捉方向）に沿って異物を移動させ、撮像領域１１での異物の停滞を抑制することができるようになっている。このリッドガラス（ガラス板）が、撮像領域１１に存在する透明傾斜構造物であれば異物除去に有効である。リッドガラス（ガラス板）の傾斜表面の外周は、平面視でセンサチップ５の外周よりも大きく構成されており、その傾斜表面の外周縁側から異物捕捉部材９に異物を導くように構成されている。

異物は、この透明傾斜構造物（リッドガラス）の傾斜表面によって、転がったり、滑ったりして異物が撮像領域１１から除去されて異物捕捉部材９の粘着性異物捕捉部位へ誘導されて固定される。

また、透明カバー部材７は、リッドガラス（ガラス板）の傾斜表面にフッ素コーティングなどの表面処理を施すことにより、異物の可動性が高くなり、撮像領域１１内から撮像領域１１外への異物の除去がし易くなる。

リッドガラス（ガラス板）の傾斜表面の傾斜角度は角度が大きいほど異物の移動性が高くなるが、角度を付けることによってカメラモジュール１０の全高が高くなってしまう。したがって、表面傾斜角度は、異物が移動可能な角度であって、基板４の表面を基準として１０度〜３０度程度とする。また、表面傾斜形状は円錐状、四角錐状または平面状のいずれかの形状が可能である。平面は加工が簡単であるが円錐状や四角錐状などと比較して、倍の高さが必要となる。よって、ここでは、円錐状または四角錐状を採用している。また、円錐状や四角錐状の頂部および、四角錐状の角部分はレンズ状で丸みを持たせて光の影ができ難いように構成している。

したがって、本実施形態１の異物除去方法としては、基板４上に装着されたセンサチップ５上に入射光を集光させるための集光レンズ２ａ，２ｂを内部に収容したホルダ−部材１がセンサチップ５を覆うように基板４上に装着されたカメラモジュール１０の撮像領域１１内から異物を除去する異物除去方法であって、センサチップ５上の透明カバー部材７における傾斜表面により異物を撮像領域１１外に移動させて、透明カバー部材７の外周側に設けられた粘着性の異物捕捉部材９により異物を捕捉することにより、カメラモジュール１０内の異物によるシミ・黒点などの画質劣化を確実に低減することができる。

上記構成のセンサモジュール１０の製造方法について説明する。

まず、レンズユニット製造工程で、真ん中に円形穴１ｃ（または円形透明領域）を持つホルダー部材１の裏側の凹部底面に、第１集光レンズ２ａを突き当りまで挿入して位置決めした後に、さらにその上に、真ん中に円形穴３ａを持つ遮光フィルム３を第１集光レンズ２ａの外周平面部まで挿入し、さらに、第２集光レンズ２ｂを遮光フィルム３の上から挿入し、この第２集光レンズ２ｂとホルダー部材１の凹部の内周面間に接着剤を入れて固定する。さらに、ホルダー部材１の裏側の凹部の第１の段差部１ａ上に掛け渡して赤外線（ＩＲ）カットフィルタ６を接着固定する。これによって、第１集光レンズ２ａ、遮光フィルム３、第２集光レンズ２ｂおよび赤外線（ＩＲ）カットフィルタ６が内部の所定位置に収容されたレンズユニットを製造することができる。

次に、センサユニット製造工程において、基板４上の所定位置にセンサチップ５を搭載して固定する。さらに、センサチップ５上に、傾斜表面を持つリッドガラス（ガラス板）からなる透明カバー部材７を位置合わせして搭載して接着剤（図示せず）にて固定する。この透明カバー部材７は、断面山状のリッドガラス（ガラス板）から構成されており、例えば円錐状（ラッパ状）に開いた開放側を下にして、センサチップ５の撮像領域１１上を覆うようにセンサチップ５上に載置して接着剤（図示せず）にて固定する。これによって、基板４上に、透明カバー部材７が載置されたセンサチップ５が装着されたセンサユニットを製造することができる。

なお、所定厚さのリッドガラス（ガラス板）の表面を円錐状または四角錐状に研磨して傾斜表面を形成することもできる。この場合、リッドガラス（ガラス板）の底面は平面であるから、傾斜表面が形成された透明カバー部材７をセンサチップ５上に接着する方が上記の場合よりも容易である。

続いて、センサユニット・レンズユニット組合せ工程において、センサチップ５上に透明カバー部材７が載置され、さらに、このセンサチップ５が搭載された基板４を、図示しない自動組み立て装置に対して位置決めし、自動組み立て装置の画像認識機能によって、センサチップ５の平面画像が画像認識されて、まず、自動組み立て装置によって接着剤８が基板４上の所定位置（ホルダー部材１の外壁下端部に対応した位置）に塗布され、さらに、その自動組み立て装置によって、センサユニット上にレンズユニットを正確に搭載する。

センサチップ５はシリコンチップであって、その表面に凹みを付けるのは困難であるから、平面（ＸＹ）方向の位置決め精度は自動組み立て装置の画像認識機能により載置する精度としても高精度である。

以上の透明カバー部材７を構成するリッドガラス（ガラス板）の傾斜表面によって、異物は異物捕捉部材９に導かれる。これによって、撮像領域１１の範囲内に停滞する異物を低減させ、画質に影響を与える異物を排除して異物の数を抑制することができる。

また、傾斜表面に対してフッ素コーティングなどの表面処理を行うことにより、異物の誘導および撮像領域１１での異物の停滞防止の効率をよりいっそう高めることができる。

したがって、カメラモジュールの撮像に影響する異物は、製造工程での発生、材料の劣化や駆動部からの発塵、外部からの進入など、様々な発生源があり、異物除去は重要である。以上により、本実施形態１によれば、透明カバー部材７としてのリッドガラスなどの傾斜を持つ表面形状や滑り易い表面処理の変更だけで、カメラモジュール１０に製造工程で取り込まれた異物だけでなく、内部で新しく発生した部材劣化や部材駆動による異物も撮像領域１１内からより確実に取り除いて異物捕捉部材９の粘着部で捕捉されることにより、カメラモジュール１０内の異物によるシミ・黒点などの画質劣化を低減することができる。

なお、本実施形態１では、センサチップ５上を覆う本発明の特徴構成としての透明カバー部材７を、異物除去用の傾斜表面を持つリッドガラス（ガラス板）で構成したが、これに限らず、アクリルなどの透明樹脂板で構成してもよい。この場合の樹脂製の透明カバー部材は、前述したように、表面傾斜形状が円錐状、四角錐状または平面状のいずれの形状であってもよく、平面の場合は、加工が簡単であるが円錐状や四角錐状などと比較して、倍の高さが必要となる。また、上記リッドガラス（ガラス板）の場合と同様に、円錐状や四角錐状の頂部および、四角錐状の角部分はレンズ状で丸みを持たせて光の影ができ難いように構成する。

また、この場合の樹脂製の透明カバー部材７では、上記リッドガラス（ガラス板）の場合と同様に、アクリル製の透明樹脂板の傾斜表面にフッ素コーティングなどの表面処理を施すことにより、異物の可動性が高くなり、撮像領域１１内から撮像領域１１外へ異物の除去がし易くなる。また、上記リッドガラス（ガラス板）の場合と同様に、アクリル製の透明樹脂板の傾斜表面に、入射光を有効に活用するために反射防止膜をコーティングしてもよい。

この場合も、アクリル製の透明樹脂板の傾斜表面の傾斜角度は角度が大きいほど異物の移動性が高くなるが、角度を付けることによってカメラモジュール１０の全高が高くなってしまう。したがって、表面傾斜角度は、前述したように異物が移動可能な角度であって、基板４の表面を基準として１０度〜３０度程度とする。

（実施形態２）
上記実施形態１では、センサチップ５の撮像領域１１上を覆うリッドガラス（ガラス板）からなる透明カバー部材７の表面に異物除去用の円錐状または四角錐状の傾斜面を形成する場合について説明したが、本実施形態２では、このリッドガラス（ガラス板）の傾斜表面に代えて、センサチップ５の撮像領域１１に、平面視中央部が高くその外周側にいくにつれて低くなる異物除去用の円錐状または四角錐状の傾斜表面が形成された透明保護層を設けた場合について説明する。

図２は、本発明の実施形態２に係るカメラモジュールの要部構成例を模式的に示す縦断面図である。なお、図１の構成部材と同一の作用効果を奏する部材には同一の符号を付して説明する。

図２において、本実施形態２に係るカメラモジュール２０は、防塵用ケースのホルダー部材１と、このホルダー部材１内に上下に収容される第１集光レンズ２ａおよび第２集光レンズ２ｂと、これらの第１集光レンズ２ａと第２集光レンズ２ｂ間に設けられた遮光フィルム３と、基板４と、この基板４上に設けられ、表面が傾斜した透明構造物を持つ撮像チップとしてのセンサチップ５Ａと、このホルダー部材１内の第１段差部１ａに固定され、第２集光レンズ２ｂとセンサチップ５間を横切って配置されたＩＲカットフィルタ６と、ホルダー部材１と基板４との接着部８と、粘着剤からなり、基板４上のセンサチップ５の外周側を囲むと共にホルダー部材１の裏面側の接着部８に対応する内周部分に設けられた粘着性の異物捕捉部材９とを有している。

センサチップ５Ａには、平面視中央部が高くその外周側にいくにつれて低くなる異物除去用の円錐状または四角錐状の傾斜表面が研磨などにより形成された透明保護層５１が最上層として形成されている。透明保護層５１は、センサチップ５Ａの表面側に設けられた撮像領域１１の保護層である。この透明保護層５１の傾斜表面は、異物捕捉部材９に異物を導くように構成されている。

センサチップ５Ａの外周側に、センサチップ５Ａの透明保護層５１の傾斜表面を滑ったり転がったりして落ちてきた異物を、粘着剤により捕捉可能とする異物捕捉部材９が設けられている。

この場合の透明保護層５１は、上記リッドガラス（ガラス板）の場合と同様に、透明保護層５１の傾斜表面にフッ素コーティングなどの表面処理を施すことにより、異物の可動性が高くなり、撮像領域１１内から撮像領域１１外へ異物の除去がし易くなる。また、透明保護層５１の傾斜表面に、入射光を有効に活用するために反射防止膜をコーティングしてもよい。

この場合も、透明保護層５１の傾斜表面の傾斜角度は角度が大きいほど異物の移動性が高くなるが、角度を付けることによってカメラモジュール１０の全高が高くなってしまう。したがって、表面傾斜角度は、前述したように異物が移動可能な角度であって、基板表面を基準として１０度〜３０度程度とする。

この透明保護層５１と撮像領域１１内のマイクとレンズとの関係は、透明保護層５１がマイクとレンズを埋め込んでいてもよいし、マイクロレンズ上をコーティングしている程度でもよい。透明保護層５１の傾斜表面が少なくとも周辺部分に設けられていれば、透明保護層５１の傾斜表面により異物が移動し易くなる。

以上により、本実施形態２によれば、基板４上に装着されたセンサチップ５Ａ上に入射光を集光させるための集光レンズ２ａ，２ｂを内部に収容したホルダ−部材１がセンサチップ５Ａを覆うように基板４上に装着されたカメラモジュール２０の撮像領域１１内から異物を除去する異物除去方法であって、センサチップ５上の透明カバー部材７における傾斜表面により異物を撮像領域１１外に移動させて、センサチップ５Ａの外周側に設けられた粘着性の異物捕捉部材９により異物を捕捉するため、カメラモジュール２０内の異物によるシミ・黒点などの画質劣化を確実に低減することができる。

（実施形態３）
図３は、本発明の実施形態３として、本発明の実施形態１または２のカメラモジュールを撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。

図３において、本実施形態３の電子情報機器９０は、上記実施形態１、２のカメラモジュール１０または２０からの撮像信号をＡＤ変換した後に所定の画像信号処理を施してカラー画像信号を得る固体撮像装置９１と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部９２と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示手段９３と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信手段９４と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を印刷用に所定の印刷信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力手段９５とを有している。なお、この電子情報機器９０として、これに限らず、固体撮像装置９１の他に、メモリ部９２と、表示手段９３と、通信手段９４と、プリンタなどの画像出力手段９５とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。

この電子情報機器９０としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。

したがって、本実施形態３によれば、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力手段９５により良好にプリントアウト（印刷）したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部９２に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。

この場合、本実施形態３の電子情報機器９０において、上記実施形態１または２の透明構造物（透明カバー部材７または透明保護層５１）の傾斜表面に沿って異物を撮像領域１１外に確実に移動させるように、カメラモジュール１０または２０に振動を与える振動手段（電子情報機器９０がカメラ付き携帯電話装置の場合にマナーモード時の振動に用いられるバイブレーションモータなど）が更に設けられている。

なお、上記実施形態１、２では、特に説明しなかったが、センサチップ５または５Ａ、または、センサチップ５または５Ａ上に、表面が傾斜した透明構造物（透明カバー部材７または透明保護層５１）が配置されていれば、積極的に異物を捕捉しかつ撮像領域への異物の存在を低減して異物による画質低下を防止することができる本発明の目的を達成することができる。

以上のように、本発明の好ましい実施形態１〜３を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１〜３に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１〜３の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する撮像素子上にレンズを組み込んだカメラモジュール、このカメラモジュールを用いて画質劣化を引き起こす異物を除去する異物除去方法および、このカメラモジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、基板上に装着されたセンサチップ上に入射光を集光させるための集光レンズを内部に収容したホルダ−部材がセンサチップを覆うように基板上に装着されたカメラモジュールの撮像領域内から異物を除去する異物除去方法であって、センサチップ上の透明カバー部材における傾斜表面により異物を撮像領域外に移動させて、透明カバー部材の外周側に設けられた粘着性の異物捕捉部材により異物を捕捉するため、カメラモジュール内の異物によるシミ・黒点などの画質劣化を確実に低減することができる。

１ ホルダー部材
１ａ 第１段差部
１ｂ 外部段差
１ｃ 円形穴
２ａ 第１集光レンズ
２ｂ 第２集光レンズ
３ 遮光フィルム
５、５Ａ センサチップ
５１ 透明保護層
６ ＩＲカットフィルタ
７ 透明カバー部材（リッドガラス）
８ 接着部
９ 異物捕捉部材
１０、２０ カメラモジュール
９０ 電子情報機器
９１ 固体撮像装置
９２ メモリ部
９３ 表示手段
９４ 通信手段
９５ 画像出力手段

Claims (20)

1. 基板上に装着された撮像チップ上に入射光を集光させるための集光レンズを内部に収容したホルダ−部材が該撮像チップを覆うように該基板上に装着されたカメラモジュールにおいて、該撮像チップまたは該撮像チップ上に、表面が傾斜した透明構造物が設けられているカメラモジュール。
2. 前記透明構造物は、前記撮像チップ上を覆う透明カバー部材である請求項１に記載のカメラモジュール。
3. 前記透明構造物は、前記撮像チップの表面側に設けられた透明保護層である請求項１に記載のカメラモジュール。
4. 前記透明カバー部材は、ガラス板または透明樹脂板である請求項２に記載のカメラモジュール。
5. 前記透明構造物の外周側に、粘着剤により異物を捕捉可能とする異物捕捉部材が設けられている請求項１〜３のいずれかに記載のカメラモジュール。
6. 前記透明構造物の傾斜表面は、前記異物捕捉部材に異物を導くように構成されている請求項５に記載のカメラモジュール。
7. 前記透明構造物の傾斜表面の傾斜角度は異物が移動可能な角度である請求項１または６に記載のカメラモジュール。
8. 前記透明構造物の傾斜表面の傾斜角度は１０度〜３０度である請求項６または７に記載のカメラモジュール。
9. 前記透明構造物の傾斜表面の傾斜形状は、円錐状、四角錐状および平面状のうちのいずれかである請求項１または６に記載のカメラモジュール。
10. 前記透明構造物の傾斜表面には、フッ素コーティング処理が施されている請求項１〜３のいずれかに記載のカメラモジュール。
11. 前記透明構造物の傾斜表面には、反射防止膜が形成されている請求項１〜３のいずれかに記載のカメラモジュール。
12. 前記透明カバー部材は、前記撮像チップの撮像領域の周囲上に形成された樹脂接着層上に固定されている請求項２または４に記載のカメラモジュール。
13. 前記ホルダ−部材の内部に、前記撮像チップの上方を横切るように、前記集光レンズを通過した入射光から赤外線をカットして該撮像チップ側に出射する赤外線カットフィルタが設けられている請求項１に記載のカメラモジュール。
14. 前記集光レンズは、前記ホルダー部材の裏側凹部内部の底面で位置決めされて収容され、該裏側凹部内部の側壁と該集光レンズの外周端面とが接着固定されている請求項１に記載のカメラモジュール。
15. 請求項１〜１４のいずれかに記載のカメラモジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。
16. 前記透明構造物の傾斜表面に沿って異物を撮像領域外に移動させるように、前記カメラモジュールに振動を与える振動手段が更に設けられている請求項１５に記載の電子情報機器。
17. 基板上に装着された撮像チップ上に入射光を集光させるための集光レンズを内部に収容したホルダ−部材が該撮像チップを覆うように該基板上に装着されたカメラモジュールの撮像領域内から異物を除去する異物除去方法において、該撮像チップまたは該撮像チップ上の透明構造物における傾斜表面により異物を撮像領域外に移動させて、該透明構造物の外周側に設けられた粘着性の異物捕捉部材により異物を捕捉するカメラモジュールの異物除去方法。
18. 前記透明構造物の傾斜表面に沿って異物を撮像領域外に移動させるように、振動手段により前記カメラモジュールに振動を与える請求項１７に記載のカメラモジュールの異物除去方法。
19. 前記透明構造物の傾斜表面にフッ素コーティング処理が施されている請求項１７に記載のカメラモジュールの異物除去方法。
20. 前記透明構造物の傾斜表面に反射防止膜が形成されている請求項１７に記載のカメラモジュールの異物除去方法。