JP4395859B2

JP4395859B2 - 携帯端末機用カメラモジュール

Info

Publication number: JP4395859B2
Application number: JP2003287983A
Authority: JP
Inventors: （ＫＩＭ，Ｈｏ−Ｋｙｏｕｍ）キム、ホ−ギョム; （ＹＵ，Ｉｎ−Ｓｏｏｎ）ユ、イン−スン; グァン−ハ（ＪＥＯＮＧ，Ｇｗａｎ−Ｈａ）ジョン、
Original assignee: 三星電機株式会社
Priority date: 2003-01-07
Filing date: 2003-08-06
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2023-08-06
Also published as: CN1518384A; US7423689B2; US20040132491A1; CN100362879C; JP2004215223A

Description

本発明は、携帯端末機用カメラモジュール構造に関し、さらに詳細には、被写体に光を光するＬＥＤと撮像素子モジュールが二元的に備えられることから起こる空間的制約を解決するようにＬＥＤを一体形成した携帯端末機用カメラモジュール構造に関する。

近来、動映像情報伝達のための媒体としてカメラ付き携帯電話やＰＤＡなどの携帯端末機が開発され普及されつつある。このような携帯端末機に搭載されたカメラは、一般のカメラと同様に、外部の光源から光を受けてこれをイメージとして認識するイメージセンサーが内蔵された撮像素子モジュールを有する。
また、消費者の様々な欲求を充足させるために、例えば、手動でレンズ焦点を調節して近距離撮影を可能にするレンズのマクロ機能や画像の特定部分を拡大撮影するデジタルズーム機能は重要機能として位置付けられている。
また、暗い所や夜間にも撮影可能にするフラッシュ機能は、既にアナログ、デジタルカメラにおいて普遍化した機能であって、カメラ付きの携帯端末機でもその機能は必須とされている。
したがって、本来のコミュニケーション機能の外にカメラ機能を加えることによって動映像などの情報伝達を可能にした携帯端末機には、イメージ認識のための撮像素子モジュールと、夜間などにも被写体の撮影を可能にするために被写体に光を発する手段であるＬＥＤが必須的に要求されている。

図１は、撮像素子モジュールとＬＥＤが装着されてフラッシュ機能まで行えるカメラ付きの従来の携帯端末機の斜視図であり、図２ａおよび図２ｂは図１における撮像素子モジュールの概略図および断面図であり、図２ｃおよび図２ｄは図１におけるＬＥＤの概略図および断面図である。
図１に示すように、従来のカメラ付き携帯端末機１は、イメージを撮像するために撮像素子モジュール１０を内蔵したカメラ２と、夜間撮影時にフラッシュ機能を行うように光を発するＬＥＤ２０が装着されている。

ここで、カメラ２に内蔵された撮像素子モジュール１０は、図２ａに概略的に示すように、ＦＰＣ（ｆｌｅｘｉｂｌｅｐｒｉｎｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ）１６を通じて撮像素子モジュール用コネクタ１７に連結されている。さらに具体的に、撮像素子モジュール１０は、図２ｂに示すように、中央に空間部１２が形成されたハウジング１１と；前記ハウジング１１の上部に安着されてイメージの集束を行う撮像レンズ１３と；前記ハウジング１１を支持し、中央上面にイメージセンサー１４が実装されたＰＣＢ（ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ）１５；から構成され、また、ＦＰＣ１６を通じて撮像素子モジュール用コネクタ１７に連結される構成となる。ここで、前記コネクタ１７は図示しない携帯端末機のマザーボードに接続される。

また、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ）２０は、半導体のｐ−ｎ接合構造を利用して注入された電子または正孔が再結合する場合、過剰エネルギーを光に発散するダイオードであって、半導体という特性から処理速度、電力消耗、寿命などの諸般事項において大きい特長を示しており、高輝度製品の生産に伴い照明器具の役目も果たしている。

このようなＬＥＤ２０は、図２ｃに概略的に示すように、ＰＣＢ２３上にハンダ付けなどにて電気的に固定され、前記ＰＣＢ２３は連結ワイヤ２４を通じてＬＥＤ用コネクタ２５に連結される。さらに具体的に前記ＬＥＤ２０は、図２ｄに示すように、その内部には電流が印加されながら光を発するチップ（図示せず）が収納されており、一面には前記チップに電流を印加するための導電性金属材からなる陰極リード２１および陽極リード２２が備えられている。前記陰極リード２１および陽極リード２２はＰＣＢ２３上にハンダ付け等にて電気的に固定され、ＬＥＤ２０は連結ワイヤ２４を通じてＬＥＤ用コネクタ２５に連結される。ここで、前記ＬＥＤ用コネクタ２５もまた、携帯端末機１のマザーボードに接続される。

このような構成により、携帯端末機１のマザーボードから撮像素子モジュールコネクタ１７およびＦＰＣ１６を通じて、イメージセンサー１４を実装しているＰＣＢ１５に電気的信号が印加され、印加された信号に応じてイメージセンサー１４は被写体のイメージを認識する。
また、夜間撮影などフラッシュが要求される場合には、携帯端末機のマザーボードからフラッシュ信号がＬＥＤコネクタ２５および連結ワイヤ２４を通じてＰＣＢ２３上に印加され、印加された信号に応じてＬＥＤ２０は前方に向けて光を発するようになる。これにより、被写体はＬＥＤ２０により発光され、撮像素子モジュール１０により夜間にも撮像可能になる。

しかし、このように構成された従来のカメラ付き携帯端末機１は、撮像素子モジュール１０およびＬＥＤ２０に電気的信号を伝達するための媒介体である撮像素子モジュール用コネクタ１７とＬＥＤ用コネクタ２５がそれぞれ要求されるところ、その分だけ撮像素子モジュール用コネクタ１７とＬＥＤ用コネクタ２５が占める空間が増大してしまい、携帯端末機内に二つのコネクタを配置する上で空間上の制約を受けるという不都合があった。
しかも、携帯端末機に内蔵されたカメラモジュールは二つのコネクタ１７、２５を収容しなければならなく、それだけ携帯端末機の体積は大きくならざるを得なかった。また、それぞれのコネクタが別途要求されたため、製造コストの上昇は避けられないものであった。

一方、図３は、本体が折り畳まれる折畳（ｆｏｌｄｅｒ）式携帯端末機３０であって、カメラヒンジ部３１にカメラ３２が取り付けられ、カメラヒンジ部３１の回動とともにカメラ３２が回動する携帯端末機３０を部分的に示している。因みに、前記カメラ３１が回動可能に取り付けられる携帯端末機３０は、カメラヒンジ部３１の回動だけでカメラ３２を被写体に向かせ撮影できるところ、携帯端末機３０自体を被写体の方向に移動させなくて済むという長所がある。

しかし、このように構成される携帯端末機３０でも、撮像素子モジュール用コネクタとＬＥＤ用コネクタは別途形成され、その分だけ空間上の制約を受けてきた。このため、狭い空間に備えられたカメラヒンジ部３１にはイメージを撮像する撮像素子モジュールを備えるカメラ３２のみが装着され、被写体に光を光するＬＥＤ３３はカメラヒンジ部３１以外の部分（図３ではフォルダヒンジ部）に装着されざるを得なかった。したがって、被写体の位置に沿ってカメラヒンジ部３１が自動または手動で回動されると、カメラヒンジ部３１に装着された撮像素子モジュールを備えたカメラ３２はカメラヒンジ部３１の回動と一体に回動されて被写体を撮像できたが、ＬＥＤ３３はカメラヒンジ部３１に装着されていない故に、撮像素子モジュールが装着されたカメラヒンジ部３１の回動とは無関係にそのまま固定されており、ＬＥＤ３３の方向はカメラの方向（すなわち、被写体が位置する方向）と一致しなくなるという問題点があった。そのため、ＬＥＤ３３の発光によるフラッシュを用いて被写体を撮像する夜間撮影の場合には、まずＬＥＤ３３を被写体の方向に向かせた後、カメラヒンジ部３１が被写体の方向に向かうように回動させなければならないため、カメラヒンジ部３１の回動だけで容易に被写体の撮影を可能にするという機器本来の特長が生かせなかった。

たとえ撮像素子モジュール用コネクタ１７とＬＥＤ用コネクタ２５がカメラヒンジ部３１に一緒に内蔵されうるとして、カメラヒンジ部３１の狭い空間上の制約のため、その配置が困難であるし、その組立は時間と人力の浪費を招いてしまうという問題があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮像素子モジュールとＬＥＤを一体化して従来のＬＥＤ用コネクタを省略させることにより、被写体に光を発するＬＥＤと撮像素子モジュールが二元的に備えられることから起こってきた空間上の制約を解決した携帯端末機用カメラモジュールを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、被写体のイメージを集束するための撮像素子モジュール部と；被写体に光を発するためのＬＥＤ部と；前記撮像素子モジュール部とＬＥＤ部を電気的に連結するＦＰＣと；前記撮像素子モジュール部に電気的信号を印加するための一つのコネクタ部と；を含めて構成され、前記ＬＥＤと前記コネクタ部とは、前記撮像素子モジュール部を介して電気的に接続されており、これにより前記コネクタ部を一つのみとした、ことを特徴とする携帯端末機用カメラモジュールを提供する。

また、本発明は、被写体のイメージを集束するための撮像素子モジュール部と；被写体に光を発するためのＬＥＤ部と；前記撮像素子モジュール部が装着される第１軟部、前記ＬＥＤが装着される第２軟部、および前記第１軟部と第２軟部とを電気的に連結する連結部が一体形成されたＦＰＣと；前記ＦＰＣに電気的信号を印加するための一つのコネクタ部と；を含めて構成され、前記ＬＥＤと前記コネクタ部とは、前記第１軟部を介して電気的に接続されており、これにより前記コネクタ部を一つのみとした、ことを特徴とする携帯端末機用カメラモジュールを提供する。

また、本発明は、被写体のイメージを集束するための撮像素子モジュール部と；被写体に光を発するためのＬＥＤと；前記撮像素子モジュール部が装着される第１硬部、前記ＬＥＤが装着される第２硬部、および前記第１硬部と第２硬部とを電気的に連結する軟部からなるリジッド−フレキシブルＰＣＢと；前記リジッド−フレキシブルＰＣＢに電気的信号を印加するための一つのコネクタ部と；を含めて構成され、前記ＬＥＤと前記コネクタ部とは、前記第１硬部を介して電気的に接続されており、これにより前記コネクタ部を一つのみとした、ことを特徴とする携帯端末機用カメラモジュールを提供する。

また、本発明は、空間部が形成されたハウジングと；前記ハウジングの上部に装着されて被写体のイメージを集束する撮像レンズと；前記ハウジングを支持し、中央上面に被写体を撮像するためのイメージセンサーが実装されたＰＣＢと；前記ハウジング外のＰＣＢ上に位置し、被写体に光を発するために備えられた少なくとも一つのＬＥＤと；を含めて構成され、前記ＬＥＤと前記コネクタ部とは、前記ＰＣＢを介して電気的に接続されており、これにより前記コネクタ部を一つのみとした、ことを特徴とする携帯端末機用カメラモジュールを提供する。

本発明に係る携帯端末機用撮像素子モジュールおよびそのパッケージによれば、ＬＥＤと撮像素子モジュールを一体化して携帯端末機のカメラに内蔵されるコネクタの数を減らし得るため、一層小型・薄型化された携帯端末機のカメラ製造が可能になる。
また、特にカメラヒンジ部の回動とともにカメラが回動する携帯端末機では、カメラヒンジ部内に撮像素子モジュールとこれに一体化したＬＥＤが一緒に内蔵されるため、カメラヒンジ部の回動とともにＬＥＤも回動し、カメラヒンジ部本来の技術的利点をそのまま生かせるという効果がある。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい実施例を説明する。図面中、同一部材または要素には同一の符号および番号を共通使用し、周知技術については適宜説明を省略するものとする。

図４は、本発明の第１実施例による携帯端末機用カメラモジュール構造の概略図であり、図５はその断面図である。

本実施例の携帯端末機用カメラモジュールは、図４および図５に示すように、イメージを集束するために備えられた撮像素子モジュール部１１０と；被写体に光を発するためのＬＥＤ部１２０と；前記撮像素子モジュール１１０部とＬＥＤ部１２０を電気的に連結するＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）２００と；前記撮像素子モジュール部１１０に電気的信号を印加するための一つのコネクタ部１１６と；を含めて構成される。

ここで、前記撮像素子モジュール部１１０は、空間部１１２が形成されたハウジング１１１と、前記ハウジング１１１の上部に装着されて被写体のイメージを集束するための撮像レンズ１１３と、前記ハウジング１１１を支持し、中央上面に被写体を撮像するためのイメージセンサー１１４と、前記イメージセンサー１１４を上面に実装した撮像素子用ＰＣＢ１１５と、を含み、前記ＬＥＤ部１２０は被写体に光を発するためのＬＥＤ１２１と、前記ＬＥＤ１２１が装着されたＬＥＤ用ＰＣＢ１２４とを含み、コネクタ部１１６は、電気信号が印加されるコネクタ１１７と、前記コネクタ１１７と前記撮像素子モジュール部１１０を電気的に連結するＦＰＣ１１８とを含む。

撮像素子モジュール部１１０の構成において、ハウジング１１１は撮像レンズ１１３の装着手段となる。すなわち、ハウジング１１１の上端には被写体のイメージを集束するための撮像レンズ１１３が装着される。また、ハウジング１１１の内部には空間部１１２が形成されて撮像レンズ１１３により集束されたイメージがイメージセンサー１１４まで到達されるようにする。一方、前記ハウジング１１１は外部の異物がイメージセンサー１１４に浸透するのを防止してイメージセンサー１１４を保護する役割も果たす。一方、ハウジング１１１の下端はエポキシ樹脂などの接着剤にてＰＣＢ１１５上に固定・支持される。

好ましくは、図６に示すように、前記ハウジングの空間部１１２には、絞りとも呼ばれるアイリスフィルタ（ＩＲｆｉｌｔｅｒ：Ｉ）が撮像レンズ１１３から集束されたイメージ光量を調節するために備えられる。前記アイリスフィルタ（Ｉ）は、エポキシ樹脂などの接着剤にてハウジング内の所定位置に取り付けられる。また、撮像レンズ１１３はハウジング１１１に直接取り付けられず、レンズホルダー１１９を介して取り付けられる。すなわち、撮像レンズ１１３はハウジング１１１の上端に設けられたレンズホルダー１１９に取り付けられ、より堅固に装着される。

一方、撮像レンズ１１３を通じて撮像されたイメージを認識するイメージセンサー１１４は、ＰＣＢ１１５の上面に取り付けられる。ここで、イメージセンサー１１４は公知のダイボンディングおよびワイヤボンディング工法によりＰＣＢ１１５に取り付けられる。つまり、図７に示すように、メタライズ導体（ｍｅｔａｌｌｉｚｅｄｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）１１５−１が形成されているＰＣＢ１１５上面にイメージセンサー１１４が導電性接着剤１１５−２などによりダイボンディングされて固定され、イメージセンサー１１４の電極パッド１１４−１がメタライズ導体１１５−１に金属線１１５−３によりワイヤボンディングされて実装される。

しかし、本発明に係る携帯端末機用カメラモジュールのイメージセンサーの実装構造はこれに限定されないということは当業者にとって自明である。例えば、イメージセンサーは、公知のフリップチップ方式、ゴールドバンプ方式など本出願の出願日以前に当業者に周知された実装方式ならいずれも採用可能である。

また、ＬＥＤ部１２０のＬＥＤ１２１は、被写体に光を発するためにＬＥＤ用ＰＣＢ１２４に装着される。本発明に係るＬＥＤには公知の全てのＬＥＤが適用可能である。その一例として図５のＬＥＤを説明する。つまり、図５に示すように、ＬＥＤ部１２０は、その内部に電流が印加されると光を発する図示しないチップが収納されており、一面には前記チップに電流を印加するための導電性金属材からなる陰極リード１２２および陽極リード１２３が設けられている。前記ＬＥＤ１２１は、その陰極リード１２２および陽極リード１２３を介してＬＥＤ用ＰＣＢ１２４にはんだ付けなどにて電気的に連結される。また、前記ＬＥＤの他の例にはＳＭＤＬＥＤもある。前記ＳＭＤＬＥＤはＬＥＤ用ＰＣＢ１２４に表面実装（ＳｕｒｆａｃｅＭｏｕｎｔｅｄ）される。このような表面実装から、放熱に優れるし、小型となるため、携帯端末機のカメラモジュールの小型化に役立つ。また、前記ＬＥＤ１２１の数は被写体とＬＥＤとの距離、被写体周囲の暗さおよび要求される照度によって変更可能である。

また、前記撮像素子用ＰＣＢとＬＥＤ用ＰＣＢは所定長さの連結手段にて電気的に連結される。その連結手段は連結ワイヤであってもいいが、ＦＰＣ２００がさらに好ましい。これは、柔軟性に富むＦＰＣ２００は撓んだり折り曲げられた状態で利用可能であり、小型・薄型化を追求する本発明に係る携帯端末機に適するからである。

この時、図８および図９に示すように、撮像素子用ＰＣＢ１１５とＬＥＤ用ＰＣＢ１２４はフレキシブルケーブルコネクタ２１０を介してＦＰＣ２００に連結される。
前記フレキシブルケーブルコネクタ２１０は、フィルムタイプ印刷回路基板用コネクタとも呼ばれ、図示のように、挿入部を通じてその胴体２１１内に挿設されたＦＰＣ２００を押圧して固定する。つまり、胴体２１１には一定間隔をおいてＦＰＣ２００の端部２０１の接点と接続される多数のリード２１２が挿設され、胴体２１１に挿設された多数のリード２１２は胴体２１１の外部に延長されてＰＣＢ１１５、１２４にハンダ付けにて接合される。そして、胴体２１１内に設けられた締結溝内にアクチュエータ（図示せず）が嵌められ、このアクチュエータのリテーナによりＦＰＣ２００が加圧されて胴体２１１のリード２１２と電気的に接続され、これにより、ＦＰＣ２００を介して撮像素子用ＰＣＢ１１５とＬＥＤ用ＰＣＢ１２４は電気的に連結される。

一方、前記撮像素子用ＰＣＢ１１５とＬＥＤ用ＰＣＢ１２４は、図１０に示すように、ハンダ付けにてＦＰＣ２００に連結してもいい。つまり、あらかじめＰＣＢ基板１１５、１２４の接続用回路導体２３１にクリームハンダ２３２を印刷した後、ＦＰＣ２００の回路導体２００−１の位置に合せて熱圧着を行うか、あるいは、あらかじめＦＰＣ２００の回路導体２００−１にクリームハンダ２３２を印刷した後ＰＣＢ１１５、１２４の回路導体２３１の位置に合せて熱圧着を行い、撮像素子用ＰＣＢ１１５とＬＥＤ用ＰＣＢ１２４を相互電気的に連結してもいい。

しかし、本実施例に係る携帯端末機用カメラモジュールのＰＣＢ１１５、１２４とＦＰＣ２００の電気的連結方法はこれに限定されない。例えば、異方性導電膜や異方性導電ペースト、または接着性樹脂を利用して接合してもいい。ここで、異方性導電膜および異方性導電ペーストは、樹脂フィルムまたは樹脂ペーストに導電粒子を分散させて樹脂を熱圧着させることによって単一方向に導電性を持ち、それと直角となる方向には絶縁性を持つ電気接続を実現するフィルムまたはペーストであるため、前記異方性導電膜および異方性導電ペーストを利用すると、ＦＰＣの回路導体とＰＣＢの回路導体は異方性導電膜または異方性導電ペースト中の導電粒子を通じて電気的に連結される。また、内部に導電粒子を含まない接着性樹脂を利用する場合には、ＦＰＣの回路導体とＰＣＢの回路導体が直接接触して接着がなされる。

以上のように構成された本実施例に係る携帯端末機用カメラモジュールは、図４および図５に示すように、ＦＰＣ１１６を介してコネクタ１１７に接続され、前記コネクタ１１７は携帯端末機のマザーボード（図示せず）に接続する。
したがって、撮像素子モジュール用とＬＥＤ用として二つのコネクタ部１７、２５を必要とする従来の技術とは違い、本発明に係るカメラモジュールによれば一つのコネクタ１１７だけでも撮像素子モジュール部１１０とＬＥＤ部１２０に電気的信号を印加することができる。
要するに、本実施例に係る携帯端末機用カメラモジュールによれば、イメージセンサー１１４を上面に実装した撮像素子用ＰＣＢ１１５と前記ＬＥＤ１２１を装着したＬＥＤ用ＰＣＢ１２４がＦＰＣ２００により一体構成されるので、一つのコネクタ１１７だけでもＬＥＤ部１２０が一体構成された撮像素子モジュール１１０、つまり、カメラモジュールに電気的信号を印加できる。

また、本実施例に係る携帯端末機用カメラモジュールによれば、ＦＰＣが柔軟性に富んで撓んだり折り曲げられるという点に着目して、図１１に示すように、ＬＥＤ用ＰＣＢ１２４に装着されるＬＥＤ１２１をイメージセンサー１４が取り付けられた面と反対側の面に取り付け（図の破線の状態）、撮像素子用ＰＣＢ１１５とＬＥＤ用ＰＣＢ１２４を連結するＦＰＣ２００を撓ませたり折り曲げたりしてＬＥＤ部１２０を撮像素子モジュール部の上、より正確には撮像素子モジュール部のハウジング上端に正方向に安置させることができる。こういう構成にすると、さらに集約・集積化された携帯端末機用カメラモジュールが具現できる。

また、ＬＥＤ部は、図１１に示すように、ＬＥＤから発された光の経路を案内するリテーナ（Ｒ）をさらに含むことができる。前記リテーナ（Ｒ）はＬＥＤから発された光がカメラ前方にある被写体に正確に案内されるようにすると同時にイメージセンサーに直接投射されるのを防止する役割も果たす。

したがって、図３に示したカメラヒンジ部３１の回動によりカメラ３２が回動する携帯端末機３０では、ＬＥＤ用コネクタおよび撮像素子コネクタがそれぞれ備えられるため、撮像素子モジュールとＬＥＤをヒンジ部に内蔵させるにあたって空間上の制約または配置上の制約を受けざをえなかったが、本実施例では、撮像素子モジュール部とＬＥＤ部を単一のコネクタに一体化することによって空間上の制約を解決したし、ＦＰＣ２００を撓ませたり折り曲げたりして撮像素子モジュール部上に安置可能にしてカメラモジュールを集約化させ、配置上の制約を解決した。このような構成により、図１２のように撮像素子モジュール部とＬＥＤ部ともカメラヒンジ部内に空間上や配置上の制約無しに容易に配置可能になるところ、カメラヒンジ部の回動とともにＬＥＤ部５３３と撮像素子モジュール５３２が一体に回動され、その結果、ＬＥＤ５３３の照射方向と撮像素子モジュール５３２の方向（すなわち、被写体の位置した方向）は常に一致することになる。

図１３は、本発明の好ましい第２実施例に係る携帯端末機用カメラモジュールの縦断面図である。本実施例のカメラモジュールは、図１３に示すように、被写体のイメージを集束するための撮像素子モジュール部と；被写体に光を発するためのＬＥＤ部と；前記撮像素子モジュール部が装着される第１軟部、前記ＬＥＤ部が装着される第２軟部、および、前記第１軟部と第２軟部とを電気的に連結させるそれぞれの連結部が一体形成されたＦＰＣと；前記ＦＰＣに電気的信号を印加するための一つのコネクタ部と；を含めて構成される。

本発明の第１実施例では、上述のとおり撮像素子用ＰＣＢ１１５とＬＥＤ用ＰＣＢ１２４をそれぞれ用意し、それら撮像素子用ＰＣＢ１１５とＬＥＤ用ＰＣＢ１２４とをＦＰＣ２００にて連結した。しかし、本実施例では、図１３に示すように、第１軟部３０１と第２軟部３０２、および前記第１軟部３０１と第２軟部３０２とを電気的に連結する連結部３０３が一体形成されたＦＰＣ３００を使用し、前記第１軟部３０１には被写体を撮像するためのイメージセンサー１１４を実装し、上部に被写体のイメージを集束するための撮像レンズ１１３が装着されたハウジング１１１を支持させ、また、前記第２軟部３０２には被写体に光を発するためのＬＥＤ１２１を上述した第１実施例におけると同様な方法で実装する。

このように、本実施例は第１軟部と第２軟部、およびこれらを連結する連結部が一体形成されたＦＰＣを使用するので、第１実施例とは違い、ＰＣＢ１１５、１２４を相互電気的に連結する構成が必要なくなる。したがって、第２実施例によるカメラモジュールの構成はより簡単になり、組立工程も極めて簡素となる。なお、本実施例に係るカメラモジュールにおける作用および効果は、第１実施例におけると略同一であるので、その詳細は省略するものとする。

また、本発明の第３実施例に係る携帯端末機用カメラモジュールは、被写体のイメージを集束するための撮像素子モジュール部と；被写体に光を発するためのＬＥＤ部と；前記撮像素子モジュール部を実装する第１硬部、前記ＬＥＤ部を装着する第２硬部、および前記第１硬部と第２硬部とを電気的に連結する軟部からなるリジッド−フレキシブルＰＣＢと；前記リジッド−フレキシブルＰＣＢの第１硬部に電気的信号を印加するための一つのコネクタ部と；を含めて構成されることを特徴とする。

つまり、本実施例では、回路導体が形成された第１硬部Ａおよび第２硬部Ａ’、前記第１硬部Ａと第２硬部Ａ’とを連結し、印刷回路ケーブルの役割をする軟部から構成される、図１４に示したリジッド−フレキシブルＰＣＢ４００を含み、前記リジッド−フレキシブルＰＣＢ４００の第１硬部Ａには撮像レンズ１１３により撮像された被写体のイメージを認識するイメージセンサー１１４が実装され、第２硬部Ａ’には被写体に光を発するＬＥＤ１２１が装着され、前記第１硬部Ａおよび第２硬部Ａ’は、第１硬部Ａおよび第２硬部Ａ’と一体に積層形成される軟部Ｂにより電気的に連結される。

次に本実施例のリジッド−フレキシブルＰＣＢ４００の構成を図１５を参照して説明する。まず、ポーリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄ）である中間絶縁層４０１の両面に銅箔層４０２が積層された銅張積層板（ＣＣＬ；ｃｏｐｐｅｒｃｌａｄｌａｍｉｎａｔｅ）４０３を用意し、前記銅張積層板４０３の銅箔層４０２両面には通常の露光、現像、エッチングおよび剥離工程にて銅箔パターン４０４を形成させ、前記銅箔パターン４０４の形成された銅張積層板４０３の両面に前記銅張積層板４０３を保護するカバーコート層４０５を積層することによって軟部Ｂを中間層に形成する。また、中間絶縁層４１２の両面に銅箔層４１４が積層された他の銅張積層板４１５を用意し、この銅張積層板４１５の銅箔層４１４の両面には銅箔パターン４１３を形成されることによって硬部Ａ、Ａ’を形成する。
このように形成された硬部Ａ、Ａ’は、前記軟部Ｂの上下層に、軟部Ｂの露出のために形成された切開部４１１を挟めて少なくとも二つ以上積置され、その上下面にはそれぞれ銅箔４２０が積層される。また、前記銅箔４２０上にはそれぞれ離型材４３０およびクッション４４０を積置し、これらの積層された全ての層を加温加圧させる。

このように製造されたリジッド−フレキシブルＰＣＢの第１硬部Ａには本発明の第１実施例と同方法でイメージセンサーおよびハウジングが装着され、第２硬部Ａ’にはＬＥＤが装着され、前記第１硬部Ａおよび第２硬部Ａ’は軟部Ｂにより電気的に連結される。しかし、本発明に係るリジッド−フレキシブルＰＣＢは上記のものに限定されるのではなく、公知のリジッド−フレキシブルＰＣＢにいずれも適用可能なことは、当業者にとって自明である。

本実施例に係る携帯端末機用カメラモジュールは、ＦＰＣを通じてコネクタに接続され、前記コネクタ１１７は携帯端末機のマザーボード（図示せず）に接続される。したがって、本実施例に係るカメラモジュールは、図５に示した実施例と同様に一つのコネクタだけでも撮像素子モジュールとＬＥＤ用コネクタに電気的信号を印加可能になるため、空間活用度が高く、より小型・薄型化した携帯端末機のカメラモジュールが製作可能になる。もちろん、本実施例においても軟部Ｂを撓ませたり折り曲げたりしてＬＥＤをハウジング上端に安置させることができる。
なお、本発明によれば、ＬＥＤだけでなく、その他の携帯端末機部品、例えばイヤホンジャックやスピーカーなどの部品も一体化して構成することができる。

すなわち、本発明は、被写体を撮像するためのイメージセンサーを上面に実装した撮像素子用ＰＣＢと；前記撮像素子用ＰＣＢに連結された少なくとも一つのＦＰＣと；前記少なくとも一つのＦＰＣのそれぞれを通じて撮像素子用ＰＣＢに電気的に連結された少なくとも一つの携帯端末機部品実装用ＰＣＢと；前記少なくとも一つの部品実装用ＰＣＢに実装される少なくとも一つの携帯端末機部品と；前記撮像素子用ＰＣＢに電気的信号を印加するためのコネクタと；を含めて構成されることを特徴とする携帯端末機用撮像素子モジュールも構成可能であり、または、被写体のイメージを集束するためのイメージセンサーと；少なくとも一つの携帯端末機部品と；前記イメージセンサーを上面に実装した第１硬部、前記少なくとも一つの携帯端末機部品を実装する少なくとも一つの第２硬部、前記第１硬部と少なくとも一つの第２硬部を各々電気的に連結される少なくとも一つの軟部から構成されるリジッド−フレキシブルＰＣＢと；前記リジッド−フレキシブルＰＣＢの第１硬部に電気的信号を印加するための一つのコネクタと；を含めて構成されることを特徴とする携帯端末機用撮像素子モジュールも構成可能である。

その一例として、ＬＥＤおよびイヤホンジャック（Ｚ）が撮像素子モジュールと一体化された構成が図１６に示されている。この構成は、本発明の第１実施例ではイメージセンサーを実装しているＰＣＢに多数のＦＰＣを連結し、前記ＦＰＣには他の部品実装用ＰＣＢを連結することからなり、また、第２実施例ではリジッド−フレキシブルＰＣＢに多数の硬部と前記多数の硬部を連結する多数の軟部を一体製造することからなり、いずれも一つのコネクタを使用するところ、前述した本発明の実施例におけると同様な効果が得られる。

図１７は、本発明の第４実施例に係る携帯端末機のカメラモジュールの縦断面図である。本実施例に係る携帯端末機のカメラモジュールは、空間部１１２が形成されたハウジング１１１と；前記ハウジング１１１の上部に装着されて被写体のイメージを集束する撮像レンズ１１３と；前記ハウジング１１１を支持し、中央上面に被写体を撮像するためのイメージセンサー１１４が実装されたＰＣＢ１１５と；前記ハウジング外部のＰＣＢ１１５上に位置し、被写体に光を発する少なくとも一つのＬＥＤ１２０と；前記ＰＣＢに電気的信号を印加するための一つのコネクタ部１１６と；を含めて構成される。

本実施例は、ＬＥＤ１２０が、イメージセンサー１１４を実装しているＰＣＢ１１５上に直接装着されることに特徴がある。したがって、ＰＣＢ１１５にはイメージセンサー１１４に電気的信号を印加するための回路パターンとＬＥＤ１２０に電気的信号を印加するための回路パターンが形成される。また、前述した他の実施例と同様に、前記ハウジング１１１の空間部１１２には撮像レンズ１１３から集束されたイメージの光量を調節するためのアイリスフィルタ（Ｉ）をさらに含むことができ、撮像レンズ１１３はレンズホルダー１１９を介してハウジング１１１に装着され、前記ＬＥＤ１２０はＳＭＤＬＥＤがさらに好ましい。

このように構成された本実施例によれば、一つのコネクタ１１７だけでもイメージセンサー１１４とＬＥＤ１２０の駆動が可能になるので、カメラ内部のより広い空間を確保でき、ＬＥＤ１２０を撮像素子モジュール１１０に一体化して構成することができる。
さらに、本実施例は、ＬＥＤ１２０から発散された光が前方にのみ照射されるようにＬＥＤ１２０上に光ファイバ１３０をさらに備えてもいい。

図１８に示すように、前記光ファイバ１３０は、光の転送を目的とする繊維状の導波管であって、中央のコア（ｃｏｒｅ）部をクラッディング（ｃｌａｄｄｉｎｇ）部が包んでいる円柱形状の構造を有するが、一端部１３１は開放されており、他端部１３２は密閉されている。したがって、前記光ファイバ１３０は、開放形成された一端部１３１がＬＥＤ１２０に挿入されることによって装着され、これにより、ＬＥＤ１２０から発された光は光ファイバ１３０の内部で屈折されながら前方にのみ転送される。

一方、光ファイバ１３０の密閉された他端部１３２は、使用用途によって内側または外側に突出形成されるが、図１８の破線で表示されたように外側に突出形成されると、ＬＥＤ１２０から発された光は発散型となり、内側に突出形成されると、ＬＥＤ１２０から発された光は外側に突出形成された場合よりは相対的に収斂型となる。したがって、本発明では、より長距離まで撮像可能となるように光ファイバの他端部１３２を内側に突出形成するのが好ましい。また、光ファイバ１３０の外側には外部の衝撃などで光ファイバが屈折または破損されないように、可撓電線管１３３を被覆するのが好ましい。前記可撓電線管１３３の材質は透明度の高いガラスが好ましいか、ポリカーボネート系の樹脂からなるプラスチック光ファイバを使用してもいい。このように、光を前方にのみ照射する光ファイバの特徴を生かした実施例を本発明に適用することにより、光の散乱を最小限に抑え、被写体に照射される光の強さおよび量を最大にする効果が得られる。すなわち、光がＬＥＤから直接照射されるのではなく、ＬＥＤから所定高さまで形成された光ファイバの密閉された端部から照射されるようにすることによって光の散乱を一層最小化することができる。

上述の如く、本発明に係る携帯端末機用撮像素子モジュールおよびそのパッケージによれば、ＬＥＤと撮像素子モジュールを一体化して携帯端末機のカメラに内蔵されるコネクタの数を減らし得るため、一層小型・薄型化された携帯端末機のカメラ製造が可能になる。
また、特にカメラヒンジ部の回動とともにカメラが回動する携帯端末機では、カメラヒンジ部内に撮像素子モジュールとこれに一体化したＬＥＤが一緒に内蔵されるため、カメラヒンジ部の回動とともにＬＥＤも回動し、カメラヒンジ部本来の技術的利点をそのまま生かせるという効果がある。

撮像素子モジュールとＬＥＤが装着されてフラッシュ機能まで行えるカメラ付きの従来の携帯端末機の斜視図である。図１における撮像素子モジュールの概略図である。図１における撮像素子モジュールの断面図である。図１におけるＬＥＤの概略図である。図１におけるＬＥＤの断面図である。カメラヒンジ部の回動によりカメラが回動する従来技術に係る携帯端末機の部分斜視図である。本発明に係る携帯端末機用カメラモジュールの概略図である。本発明に係る携帯端末機用カメラモジュールの断面図である。図４および図５に示した構成に、レンズホルダーとアイリスフィルタが加えられて構成された本発明に係る携帯端末機用撮像素子モジュール部の断面図である。本発明に係るイメージセンサーの実装方法の一例を示す図である。本発明に係る撮像素子用ＰＣＢとＬＥＤ用ＰＣＢがフレキシブルケーブルコネクタにてＦＰＣを通じて連結される構造を示す斜視図である。本発明に係る撮像素子用ＰＣＢとＬＥＤ用ＰＣＢがフレキシブルケーブルコネクタにてＦＰＣを通じて連結される構造を示す断面図である。本発明に係る撮像素子用ＰＣＢとＬＥＤ用ＰＣＢがハンダ付けにてＦＰＣを通じて連結される構造を示す図である。図５に示した実施例において、ＬＥＤ部がＬＥＤ用ＰＣＢに逆さまに装着された後、ＦＰＣの曲げによりＬＥＤ部が撮像素子モジュール部上に正しく安置される、本発明に係る携帯端末機用カメラモジュールの断面図である。カメラヒンジ部の回動によりカメラが回動する携帯端末機に本発明に係るカメラモジュールが適用された例を説明するための図である。本発明の第２実施例に係る携帯端末機用カメラモジュールの断面図である。本発明の第３実施例におけるリジッド−フレキシブルＰＣＢの概略図である。図１４におけるリジッド−フレキシブルＰＣＢの製造工程を説明するための図である。ＬＥＤおよびイヤホンジャックが一体形成された本発明に係る携帯端末機用カメラモジュールの断面図である。本発明の第４実施例に係る携帯端末機用カメラモジュールの断面図である。本発明の第４実施例で使用される光ファイバの一例を示す図である。

符号の説明

１１０：撮像素子モジュール１１１：ハウジング
１１２：空間部１１３：撮像レンズ
１１４：イメージセンサー１１５、１２４：ＰＣＢ
１１６、１１８、２００：ＦＰＣ１１７：撮像素子モジュール用コネクタ
１１９：レンズホルダー１２１：ＬＥＤ
１２２：陰極リード１２３：陽極リード
１３０：光ファイバ２１０：フレキシブルケーブルコネクタ
２３２：クリームハンダ３００：リジッド−フレキシブルＰＣＢ
Ａ、Ａ’：硬部Ｂ：軟部
Ｓ：回転軸Ｚ：イヤホンジャック
Ｉ：アイリスフィルタ

Claims

被写体のイメージを集束するための撮像素子モジュール部と；
被写体に光を発するためのＬＥＤ部と；
前記撮像素子モジュール部と前記ＬＥＤ部とを電気的に連結するＦＰＣと；
前記撮像素子モジュール部に電気的信号を印加するための一つのコネクタ部と；
を含めて構成され、
前記撮像素子モジュール部は、
内部に光を導く空間部が形成されたハウジングと；
前記ハウジング内の上部に装着されて被写体のイメージを集束するための撮像レンズと；
前記ハウジングを支持し、中央上面に被写体を撮像するためのイメージセンサーを実装した撮像素子用ＰＣＢと；
を含めて構成されること、および
前記ＬＥＤと前記コネクタ部とは、前記撮像素子モジュール部を介して電気的に接続されており、これにより前記コネクタ部を一つのみとし、前記ＬＥＤ部はＦＰＣの先端に位置して前記撮像素子モジュール部の前記ハウジングの上端に位置可能にしたことを特徴とする携帯端末機用カメラモジュール。
前記ＬＥＤ部は、被写体に光を発するためのＬＥＤと前記ＬＥＤが装着されたＬＥＤ用ＰＣＢを含めて構成されることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末機用カメラモジュール。
前記ＬＥＤ部は、前記撮像素子モジュール部のハウジング上に安置されることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末機用カメラモジュール。
前記ＬＥＤ部は、ＬＥＤから発された光を案内するリテーナをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の携帯端末機用カメラモジュール。
前記撮像素子モジュール部と前記ＬＥＤ部は、フレキシブルケーブルコネクタによりＦＰＣと電気的に連結されることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末機用カメラモジュール。
前記撮像素子モジュール部と前記ＬＥＤ部は、ハンダ付けによりＦＰＣと電気的に連結されることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末機用カメラモジュール。