(57)【要約】【課題】カメラモジュールの組立工程の簡略化と、製造コストの低減を図ることを課題とする。【解決手段】受光ブロックと、外光を前記受光ブロックに導く光学ブロックとからなり、受光ブロックが、基板上に形成された受光素子と、その受光素子の上のリッドガラスと、光学ブロックを収納する光学ブロック収納部材とを備え、光学ブロックが、レンズと、開口部を有しその開口部を通して、レンズに外光を入射させ、かつレンズを固定配置させるレンズ固定部材とを備え、光学ブロック収納部材は、基板と密着したモールド構造であり、リッドガラス上に開口空間を有し、開口空間の内周側面は光学ブロックのレンズ固定部材と接触する第１接合面であり、レンズ固定部材の外周側面は光学ブロック収納部材と接触する第２接合面であり、第１接合面と第２接合面とが接触して、光学ブロックと受光ブロックとが嵌合されたカメラモジュール。【選択図】図１
2010128179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外光を受光して画像情報を生成する受光ブロックと、外光を前記受光ブロックに導く光学ブロックとからなり、
前記受光ブロックが、基板上に配置された受光素子と、その受光素子の受光面を覆うように配置されたリッドガラスと、前記光学ブロックを収納する光学ブロック収納部材とを備え、
前記光学ブロックが、レンズと、開口部を有しその開口部を通して前記レンズに外光を入射させ、かつ前記レンズを固定配置させるレンズ固定部材とを備え、
前記光学ブロック収納部材は、基板と密着したモールド構造であり、リッドガラス上に開口空間を有し、前記開口空間の内周側面は前記光学ブロックのレンズ固定部材と接触する第１接合面であり、
前記レンズ固定部材の外周側面は、前記光学ブロック収納部材と接触する第２接合面であり、
前記第１接合面と前記第２接合面とが接触して、前記光学ブロックと前記受光ブロックとが嵌合されたことを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記レンズ固定部材が、前記リッドガラスの端部表面と接触する第３接合面を備えたことを特徴とする請求項１のカメラモジュール。
【請求項３】
前記第１接合面と前記第２接合面とが、傾斜面であり、
前記第１接合面は、前記開口空間がリッドガラス表面から上方に向かって広がるように形成された傾斜面であることを特徴とする請求項１または２のカメラモジュール。
【請求項４】
前記光学ブロックと前記受光ブロックとが、前記第１接合面と前記第２接合面とが接触する最上端部で固定されることを特徴とする請求項１，２または３のいずれかに記載のカメラモジュール。
【請求項５】
外光を受光して画像情報を生成する受光ブロックと、外光を前記受光ブロックに導く光学ブロックとからなるカメラモジュールの組立方法であり、
前記光学ブロックが、開口部と前記受光ブロックと接触される第２接合面とを有するレンズ固定部材に、その開口部を通して外光をレンズに入射させることができるように、レンズを固定配置させることにより形成され、
前記受光ブロックが、基板上に受光素子を固定配置し、前記受光素子の受光面を覆うようにリッドガラスを固定配置し、前記リッドガラス上に開口空間を有し、かつ前記開口空間の内周側面が前記光学ブロックの第２接合面と接触する第１接合面となり基板と密着したモールド構造の光学ブロック収納部材を成型することにより形成され、
前記受光ブロックの第１接合面と前記光学ブロックの第２接合面とを接触させ、かつ前記光学ブロックのレンズ固定部材の先端部と前記リッドガラスとを接触させ、光学ブロックと受光ブロックとが嵌合した状態で、前記第１接合面と前記第２接合面とが接触する最上端部で接着させることを特徴とするカメラモジュールの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カメラモジュールに関し、特に、撮影素子を含む受光ブロックと、レンズを含む光学ブロックを有するカメラモジュールおよびその組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、今日のデジタルカメラ等に用いられているカメラモジュールは、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子を含む受光ブロックと、外光を取り込み撮像素子上に結像させるためのレンズを含む光学ブロックから構成される。
たとえば、受光ブロックは、主として、ガラスやセラミックなどの基板と、ＣＣＤなどのセンサチップと、リッドガラスとからなり、光学ブロックは、数枚のレンズからなるレンズ群と、レンズ群を固定するレンズホルダーとからなる。
【０００３】
また、従来のカメラモジュールは、たとえば次のようにして製造される。
まず、ＣＣＤなどのセンサチップの表面にリッドガラスを、接着剤を使って貼り付ける。
次に、リッドガラス付きのセンサチップを、電気回路の配線パターンが形成された基板上に、接着剤を使って固定させる。その後、基板上の配線パターンと、センサチップに形成された配線パターンとをワイヤーで接続する。
【０００４】
次に、光学ブロックのうち、レンズを固定させるためのレンズホルダーを所定形状に成形する。また、複数のレンズを組込んだレンズ搭載部材を作成する。
ここで、レンズホルダーは、その上部にレンズを固定配置するための開口部を有するように成形される。
その後、このレンズホルダーを、基板上の所定の位置に、接着剤を用いて固定させる。接着剤は、たとえば、基板の端部近傍に塗布する。
次に、レンズ搭載部材を、レンズホルダーの開口部に、搭載機を用いて装着する。
最後に、レンズの位置ずれを補正するために、フォーカス調整を行う。フォーカス調整は、たとえば、ネジ部を回転させ、レンズを上下させることにより行う。
以上の工程により、カメラモジュールが完成される。
【特許文献１】特開２００６−７３５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、カメラモジュールは、基板，センサチップ，リッドガラス，レンズホルダー，レンズなどの多数の構成部材からなり、上記した従来のカメラモジュールの製造は、工程も多く、各部材の接続のために、多くの接着剤を用い、接着する位置の数が多い。
したがって、接着する位置が多く、接着剤を用いて組立てる工程が多いため、組立に時間がかかっていた。また、位置ずれを補正するために、レンズをレンズホルダーに装着した後、フォーカス調整をする必要があるので、カメラモジュール全体として、製造工程が複雑であり、時間がかかり、製造コストが高くなっていた。
【０００６】
そこで、この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであり、カメラモジュールの構成部材の構造を工夫し、接着剤で接着する位置の数を減らし、フォーカス調整も不要とすることにより、製造コストを低減させたカメラモジュールの構造と、その組立方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、外光を受光して画像情報を生成する受光ブロックと、外光を前記受光ブロックに導く光学ブロックとからなり、前記受光ブロックが、基板上に配置された受光素子と、その受光素子の受光面を覆うように配置されたリッドガラスと、前記光学ブロックを収納する光学ブロック収納部材とを備え、前記光学ブロックが、レンズと、開口部を有しその開口部を通して前記レンズに外光を入射させ、かつ前記レンズを固定配置させるレンズ固定部材とを備え、前記光学ブロック収納部材は、基板と密着したモールド構造であり、リッドガラス上に開口空間を有し、前記開口空間の内周側面は前記光学ブロックのレンズ固定部材と接触する第１接合面であり、前記レンズ固定部材の外周側面は、前記光学ブロック収納部材と接触する第２接合面であり、前記第１接合面と前記第２接合面とが接触して、前記光学ブロックと前記受光ブロックとが嵌合されたことを特徴とするカメラモジュールを提供するものである。
これにより、カメラモジュールを製造するときの組立工程の簡略化と、製造コストの低減を図ることが可能となる。
【０００８】
また、前記レンズ固定部材が、前記リッドガラスの端部表面と接触する第３接合面を備えたことを特徴とする。
これにより、光学ブロックと受光ブロックとを嵌合させた後に、レンズのフォーカス調整を省略することができ、組立工程の削減と、製造コストの低減ができる。
【０００９】
また、この発明は、前記第１接合面と前記第２接合面とが、傾斜面であり、前記第１接合面は、前記開口空間がリッドガラス表面から上方に向かって広がるように形成された傾斜面であることを特徴とする。
さらに、前記光学ブロックと前記受光ブロックとが、前記第１接合面と前記第２接合面とが接触する最上端部で固定されることを特徴とする。
【００１０】
また、この発明は、外光を受光して画像情報を生成する受光ブロックと、外光を前記受光ブロックに導く光学ブロックとからなるカメラモジュールの組立方法であり、前記光学ブロックが、開口部と前記受光ブロックと接触される第２接合面とを有するレンズ固定部材に、その開口部を通して外光をレンズに入射させることができるように、レンズを固定配置させることにより形成され、前記受光ブロックが、基板上に受光素子を固定配置し、前記受光素子の受光面を覆うようにリッドガラスを固定配置し、前記リッドガラス上に開口空間を有し、かつ前記開口空間の内周側面が前記光学ブロックの第２接合面と接触する第１接合面となり、基板と密着したモールド構造の光学ブロック収納部材を成型することにより形成され、前記受光ブロックの第１接合面と前記光学ブロックの第２接合面とを接触させ、かつ前記光学ブロックのレンズ固定部材の先端部と前記リッドガラスとを接触させ、光学ブロックと受光ブロックとが嵌合した状態で、前記第１接合面と前記第２接合面とが接触する最上端部で接着させることを特徴とするカメラモジュールの組立方法を提供するものである。
これにより、接着箇所と接着剤の量を減らすことができ、カメラモジュールの組立工程の簡略化と、製造コストの低減が可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、光学ブロックと受光ブロックとを両者の接合面を互いに接触させて嵌合させた構造のカメラモジュールであるので、カメラモジュールを製造するときの組立工程を簡略化でき、製造コストを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図に示す実施例に基づいて本発明を詳述する。なお、本発明はこれによって限定されるものではない。
＜カメラモジュールの構成部材＞
この発明において、１つのカメラモジュールは、受光ブロックと光学ブロックとから構成される。
受光ブロックは、主として、基板，受光素子を有するセンサチップ，リッドガラスとからなり、外光を受光して画像情報を生成するユニットである。これらの部材を所定位置に配置した後、金型を用いて、樹脂を注入することにより１つのモールドとして成型する。
【００１３】
具体的には、センサチップを基板上に配置し、リッドガラスを受光素子の受光面を覆うように配置し、樹脂を用いて、光学ブロックを収納できるような所定形状のモールドを成型する。ここで、成型モールドが、上記した光学ブロック収納部材に相当する。
光学ブロック収納部材（以下、モールドとも呼ぶ）は、基板と密着したモールド構造であり、その形状は、光学ブロックを収納するための開口空間を有し、その開口空間を形成する部分の内周側面は、後述する光学ブロックのレンズ固定部材と接触する面である。
この開口空間の内周側面が、上記した第１接合面に相当する。また、開口空間は、リッドガラスの上方に形成される。したがって、リッドガラスの表面は、露出された状態となる。
【００１４】
一方、光学ブロックは、主として、複数のレンズ（レンズ群）と、バレルとからなり、各レンズをバレルに組み込み、１つのモジュールとして組み立てる。
ここで、バレル（後述する図３の（１２））が、上記したレンズ固定部材に相当する。レンズ固定部材は、開口部を有し、その開口部を通して外光がレンズに入射されるように、レンズが配置される。レンズは、一般に複数枚用いられるが、これらのレンズ群は、所定配置となるようにバレルの開口部に組み込まれ、固定配置される。
また、レンズ固定部材の外周側面は、受光ブロックの光学ブロック収納部材と接触する面となる。このレンズ固定部材の外周側面が、上記した第２接合面に相当する。
さらに、レンズ固定部材は、カメラモジュールとして組立てられるときに、リッドガラスの端部表面と接触する先端部を有する。この先端部が、上記した第３接合面に相当する。
レンズ固定部材の先端部（第３接合面）が、リッドガラスの端部表面と接触するように組立てられるので、リッドガラスとレンズとの距離が一定値となるように保持され、フォーカス調整をしなくてもよい。
以上のように、光学ブロックのレンズ固定部材は、開口部を備え、かつ受光ブロックの光学ブロック収納部材の開口空間の内周側面と接触するような形状に成型された部材である。
【００１５】
１つのカメラモジュールは、上記のように、それぞれ別々に形成された光学ブロックと受光ブロックの２つの接合面を接触させ、嵌合させることにより、組立てられる。
また、上記した第１接合面と第２接合面とは、後述するように、傾斜面となるように形成することが好ましい。ただし、これに限られるものではなく、両接合面の形状は、互いに係合する段階状の面や、垂直のような形状としてもよい。
また、光学ブロック収納部材の第１接合面は、逆ハの字型のような傾斜面であることが好ましく、開口空間がリッドガラス表面から上方に向かって広がるように形成される。
【００１６】
＜受光ブロックの製造工程＞
図１および図２に、この発明の受光ブロックの製造工程の一実施例の説明図を示す。
図１（ａ）において、まず、ＣＣＤなどの受光素子を有するセンサチップ（１）の表面上に、接着剤（２）を塗布する。接着剤（２）は、たとえばスクリーン印刷で印刷処理すればよい。接着剤としては、たとえば、エポキシ樹脂を加熱処理して用いることができる。
センサチップ（１）の表面には、光の受光面と、配線パターンと、そのパターンと外部回路と接着するためのパッドが、予め形成されている。接着剤（２）は、センサチップの受光面やパッドの部分を除き、受光面の外周部分全体にわたって塗布する。
【００１７】
図１（ｂ）において、上記接着剤（２）の塗布面の上に、リッドガラス（３）を搭載する。ここで、センサチップ（１）の受光素子の受光面を覆うように、リッドガラスが配置される。リッドガラス（３）は、たとえば、方形ガラスの片面に分光特性を有する、IRコートを蒸着し、所要の分光特性を持ち、厚さ０．３〜０．５ｍｍ程度の石英ガラスまたはソーダガラスまたはホウケイ酸ガラスの内どれでも使用可能である。これにより、センサチップ（１）とリッドガラス（３）とが固着させられる。
図１（ｃ）において、ガラスエポキシなどからなる基板（４）を準備し、基板表面のセンサチップ（１）を搭載すべき位置に、接着剤（５）を塗布する。接着剤としては、たとえば、銀入りペーストを用いることができる。基板（４）のセンサチップ搭載部分以外の領域、すなわち基板の外周領域には、センサチップの配線パターンと接続するための配線パターンが予め形成されている。
また、接着剤（５）は、ディスペンサを用いて塗布すればよい。あるいは、印刷機により印刷処理をしてもよい。
【００１８】
図１（ｄ）において、上記接着剤（５）の塗布面に、図１（ｂ）で形成した部材のセンサチップ（１）の裏面を接着する。これにより、基板（４）と、センサチップ（１）と、リッドガラス（３）とからなる部材が固着形成される。
図１（ｅ）において、基板とセンサチップの配線パターンを、ワイヤ（６）で接続する。ここで、基板（４）の上に多数形成されたパッドと、センサチップ（１）の上に多数形成されたパッドについて、それぞれ対応するものどおしを、ワイヤボンダー装置を用いて、ワイヤ（６）で接続する。ワイヤ（６）としては、たとえば、金やアルミニウムを用いることができる。これにより、モールド成型をする前の受光ブロックが完成する。
【００１９】
図２（ｆ）において、モールド成型をするための金型（雄７と雌８）を用意する。一方の金型（雌）８に、図１（ｅ）で形成した受光ブロックを挿入し、その上方から蓋をするように、もう一方の金型（雄）７を搭載する。
これにより、側面に樹脂注入ゲート（９）が開口された状態で、受光ブロックが金型（７，８）の中に設置される。
図２（ｇ）において、樹脂を、樹脂注入用ゲート（９）から注入する。樹脂としては、たとえば、エポキシ樹脂を用いることができる。ここで、注入条件としては、たとえば、圧力、注入量、注入スピード、温度である。
【００２０】
図２（ｈ）に、樹脂を注入し終わった状態を示す。
図２（ｈ）に示すように、受光ブロック全体を覆うように樹脂が注入され、受光ブロックの光学ブロック収納部材が、金型内部に、１つのモールド（１０）として成型される。
【００２１】
＜光学ブロックの製造工程＞
レンズ群（１１）とバレル（１２）とからなる光学ブロックは、主として次のような工程により形成される。
まず、レンズ群（１１）は、たとえば、透明PC（ポリカーボネイト）等のエンジニアリングプラスチックにより形成する。
次に、バレル（１２）は、たとえば、黒色PC（ポリカーボネイト）等のエンジニアリングプラスチックにより成型する。
ここで、バレル（１２）の外周側面は、受光ブロックの光学ブロック収納部材の内周側面とちょうど嵌合できるような形状に形成される。また、バレル（１２）の最下部には、リッドガラス（３）と接触する先端部（第３接合面）が形成されている。
その後、各レンズ（１１）を、組み込み機を用いて、バレル（１２）の所定の位置に組み込み、固定配置する。これにより、光学ブロックが完成する。
ここで、バレル（１２）の外周側面は、ほぼ円筒形状であるが、受光ブロックのリッドガラス（３）と接触させる部分の方の径が小さく、上方に向かうにしたがってしだいに大きな径となるような傾斜面とする。傾斜面の角度は、特に限定されないが、たとえば水平面に対して４５度から９０度程度の範囲とすればよい。傾斜面の角度が、上記下限値（４５度）よりも小さい場合は、バレル位置が安定しないため採用できない。また、上記上限値（９０度）よりも大きい場合は、バレルが入らないため採用できない。特に、バレル位置が安定するためには、この範囲内で７０度程度が好ましい。
このような傾斜面とするのは、後述するように光学ブロックを受光ブロックに挿入する工程を容易かつスムーズに行うためである。また、このような傾斜面とすることにより、光学ブロックと受光ブロックとをほぼすき間なく嵌合することができ、位置ずれの調整をする必要もなく、両ブロックを組み合わせるときの接着剤の量も少なくすることができる。
【００２２】
＜カメラモジュールの組立工程＞
図３に、カメラモジュールの組立工程の一実施例の説明図を示す。
図３（ｉ）において、一体成型されたモールド（１０）を金型から取り外す。
受光ブロックのモールド（１０）は、図３（ｉ）に示すような形状として形成される。ここで、リッドガラス（３）の上には樹脂は形成されず、ほぼ円筒形状の大きな開口空間が形成されている。
また、この開口空間の内周側面は、傾斜を持った面である。この内周側面と、光学ブロックのバレル（１２）の外周側面とをほぼすき間なく接触させるために、内周側面の傾斜角度は、上記したバレルの外周側面の傾斜角と同一とする。これにより、光学ブロックが、受光ブロックの開口空間にぴったり嵌合するように、挿入させられる。
【００２３】
図３（ｊ）において、レンズ群（１１）およびバレル（１２）とから形成された光学ブロックを、受光ブロックの開口空間に挿入する。このとき、接着剤は用いなくてよい。
また、挿入は、たとえば、自動搭載装置を用いて行えばよい。この挿入により、上記したように受光ブロックのモールド（１０）の内周側面と、光学ブロックのバレルの外周側面とが、ほぼすき間なく接触される。
さらに、光学ブロックの挿入により、光学ブロックのバレル（１２）の最下部の先端部と、受光ブロックのリッドガラス（３）の端部表面とが接触させられる。
【００２４】
図３（ｋ）に、このように光学ブロックと受光ブロックとを嵌合させた状態を示す。
この状態では、光学ブロックと受光ブロックとは固定されていない。ただし、両ブロックは、同じ傾斜を持つ側面部分と、バレル（１２）の最下部の先端部とリッドガラス（３）との接触部分とによって、ほぼ正確に位置決めされ、嵌合された状態となる。
また、図３（ｋ）において、光学ブロックの最上面と、受光ブロックの最上面とがほぼフラットとなるように形成されるが、両ブロックが接触する接合面の最上端部の部分に、凹部が形成されるようにする。
図３（ｌ）において、光学ブロックと受光ブロックとが接触する最上端部の上記凹部の部分に、接着剤（１３）を塗布する。すなわち、上記した第１接合面と第２接合面とが接触する最上端部で、両ブロックが、接着剤で固定される。
両ブロックは、上記したように、接合面の側面部分とリッドガラスの接触部分によってしっかりと嵌合させられるので、接着剤（１３）は、最上端部の凹部の部分にだけ塗布すればよく、両ブロックが接触する側面部分にまで流し込む必要はない。これにより、光学ブロックと受光ブロックとが固着される。
【００２５】
図３（ｍ）において、レンズ面を保護するために、保護テープ（１４）（たとえばプラスチックフィルム）を、上記構造の最上面全体に、貼り付ける。
以上により、カメラモジュールが完成される。
【００２６】
以上のように、この発明では、受光ブロックと光学ブロックとをそれぞれ別々に製造し、その後、この２つのブロックを結合させることにより、１つのカメラモジュールを組立ている。この２つのブロックの結合は、両ブロックの対応する傾斜面を接触させるように、一方のブロック（光学ブロック）を、他方のブロック（受光ブロック）に挿入する作業をすればよい。
したがって、カメラモジュールを組立てる最終工程においては、２つの部材を結合させ、最上端部で接着させる処理をするだけでよく、この組立工程の簡略化を図ることができる。
【００２７】
また、上記傾斜面どおしの接触と、リッドガラス（３）の端部表面での接触によって両ブロックが嵌合させられるので、２つのブロックを結合させるときに、接着剤（１３）を塗布する位置は、上記のような最上端部の１ヶ所だけでよく、接着剤（１３）を節約できる。
また、従来は、多段の組み立てによりレンズ位置に幅がある為、レンズのフォーカス調整が必要であったが、この発明では、リッドガラス上にバレルを置くだけであり、レンズ位置が安定しているので、フォーカス調整をする必要がない。したがって、カメラモジュールの組立工程を減らすことができ、製造工程の時間短縮を図り、製造コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の受光ブロックの製造工程の一実施例の説明図である。
【図２】この発明の受光ブロックの製造工程の一実施例の説明図である。
【図３】この発明のカメラモジュールの組立工程の一実施例の説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  センサチップ
２  接着剤
３  リッドガラス
４  基板
５  接着剤
６  ワイヤ
７  成型金型（雄）
８  成型金型（雌）
９  樹脂注入用ゲート
１０  成型モールド
１１  レンズ
１２  バレル
１３  接着剤
１４  保護テープ
【図１】
2010128179.tif 000003
【図２】
2010128179.tif 000004
【図３】
2010128179.tif 000005