(57)【要約】【課題】小型でも熱ノイズに起因するシェージングのない高画質のオートフォーカスタイプのカメラモジュールを提供する。【解決手段】カメラモジュール１０１において、光電変換を行う画素を２次元状に配列してなる画素部１０ａを有するイメージセンサチップ（固体撮像装置）１１０と、該画素部１０ａに光を結像させる光学レンズ２１３と、該光学レンズを駆動するアクチュエータ２１１とを備え、該イメージセンサチップ１１０は、該アクチュエータ２１１に駆動電流を供給する複数のドライバ１１〜１４を内蔵しており、該複数のドライバ１１〜１４は、該イメージセンサチップを構成するセンサチップ基板１１０ａ上の、該画素部の上下左右の周囲領域に分散させて配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換を行う画素を２次元状に配列してなる画素部を有する固体撮像装置と、該画素部に光を結像させる光学レンズと、該光学レンズを駆動するアクチュエータとを備えたカメラモジュールであって、
該固体撮像装置は、該アクチュエータに駆動電流を供給する複数のドライバ回路を内蔵しており、
該複数のドライバ回路は、該固体撮像装置の、該画素部の周囲の領域に分散して配置されている、
カメラモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載のカメラモジュールにおいて、
前記固体撮像装置、前記光学レンズ、及び前記アクチュエータを搭載したモジュール基板を有している、カメラモジュール。
【請求項３】
請求項１に記載のカメラモジュールにおいて、
前記２次元的な画素配列を有する画素部は、平面長方形形状を有し、
前記固体撮像装置に内蔵される複数のドライバ回路は、該画素部を囲むように、該画素部の左右上下の４辺の少なくとも２辺に沿って位置するよう、分散させて配置されている、カメラモジュール。
【請求項４】
請求項３に記載のカメラモジュールにおいて、
前記画素部は、前記固体撮像装置を構成する半導体基板上に形成されており、
前記複数のドライバ回路は、該半導体基板上の、該画素部の周辺領域に配置されている、カメラモジュール。
【請求項５】
請求項４に記載のカメラモジュールにおいて、
前記複数のドライバ回路は、それぞれその単位面積当たりの消費電力は同じであり、
それぞれの出力端子がメタル配線により結合されている、カメラモジュール。
【請求項６】
請求項３に記載のカメラモジュールにおいて、
前記複数のドライバ回路は、
前記半導体基板上に前記画素部の４辺に沿って配置された４つのドライバ回路であるカメラモジュール。
【請求項７】
請求項６に記載のカメラモジュールにおいて、
前記複数のドライバ回路は、
前記半導体基板上に前記画素部の上下左右の辺のうちの３つの辺に沿って配置された３つのドライバ回路であるカメラモジュール。
【請求項８】
請求項６に記載のカメラモジュールにおいて、
前記複数のドライバ回路は、
前記半導体基板上に前記画素部の上下左右の辺のうちの２つの辺に沿って配置された２つのドライバ回路である、カメラモジュール。
【請求項９】
請求項８に記載のカメラモジュールにおいて、
前記複数のドライバ回路は、
前記半導体基板上に前記画素部の上下２辺あるいは左右２辺に沿って配置された２つのドライバ回路である、カメラモジュール。
【請求項１０】
請求項１に記載のカメラモジュールにおいて、
前記複数のドライバ回路は、
前記画素部の右上隅、右下隅、左上隅、左下隅の４隅の少なくとも２箇所に対向する領域に分散させて配置されている、カメラモジュール。
【請求項１１】
請求項１０に記載のカメラモジュールにおいて、
前記２次元的な画素配列を有する画素部は、平面長方形形状を有し、
前記画素部は、前記固体撮像装置を構成する半導体基板上に形成されており、
前記複数のドライバ回路は、
前記画素部の右上隅、右下隅、左上隅、左下隅の４隅に対向する、該半導体基板における少なくとも２箇所の領域に分散させて配置され、
各ドライバ回路の単位面積あたりの消費電力は同じである、カメラモジュール。
【請求項１２】
請求項１１に記載のカメラモジュールにおいて、
前記複数のドライバ回路は、
前記画素部の右上隅、右下隅、左上隅、左下隅の４隅に対向する、前記半導体基板における４箇所の領域に、分散させて配置された４つのドライバ回路であり、
各ドライバ回路の出力端子がメタル配線により接続されている、カメラモジュール。
【請求項１３】
請求項１１に記載のカメラモジュールにおいて、
前記複数のドライバ回路は、
前記画素部の右上隅、右下隅、左上隅、左下隅の４隅に対向する、前記半導体基板における４箇所の領域のうちの３つの領域に分散させて配置された３つのドライバ回路であり、
各ドライバ回路の出力端子がメタル配線により接続されている、カメラモジュール。
【請求項１４】
請求項１１に記載のカメラモジュールにおいて、
前記複数のドライバ回路は、
前記画素部の右上隅、右下隅、左上隅、左下隅の４隅に対向する、前記半導体基板における４箇所の領域のうちの２つの領域に分散させて配置された２つのドライバ回路であり、
各ドライバ回路の出力端子がメタル配線により接続されている、カメラモジュール。
【請求項１５】
請求項１１に記載のカメラモジュールにおいて、
前記固体撮像装置、前記光学レンズ、及び前記アクチュエータを搭載したモジュール基板を有し、
前記画素部の右上隅、右下隅、左上隅、左下隅の４隅、もしくはそのうちの３隅、もしくはそのうちの２隅に対向する、前記半導体基板における領域には、前記ドライバ回路とともに、該ドライバ回路に接続された専用パッドが設けられ、
該専用パッドは、すべてのドライバ回路の出力端子が一括接続されるよう、該モジュール基板上に形成された配線に接続されている、カメラモジュール。
【請求項１６】
被写体の撮像を行う撮像部を備えた電子情報機器であって、
該撮像部は、請求項１に記載のカメラモジュールである電子情報機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カメラモジュール及び電子情報機器に関し、特に、小型サイズであっても、熱ノイズに起因するシェージングが無く、高画質を実現できるオートフォーカスタイプのカメラモジュール、及びこのようなカメラモジュールを搭載した電子情報機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話向けやデジタルスチルカメラ向けにオートフォーカスタイプのカメラモジュールの製造が盛んに行われている。
【０００３】
図５は、オートフォーカスタイプのカメラモジュールを説明する簡易構造図である。
【０００４】
このカメラモジュール２０１は、２次元的に結像した光を電気信号に変換する、画素を２次元状に配列してなる画素配列領域（画素部）１０ａをもつイメージセンサーチップ２００と、その画素部１０ａに光を結像させるための光学レンズ２１３と、遠距離の物体から近距離の物体までフォーカスをあわせるために光学レンズ２１３の位置を結像面（つまり画素部の表面）から移動させるアクチュエーター２１１と、外部からの制御信号Ｓｃに基づいてアクチュエーターを駆動する、複数のトランジスタを含むドライバ２１２などから構成されている。なお、図中２００ａは、イメージセンサチップ２００を構成する半導体基板（以下、センサチップ基板ともいう。）である。
【０００５】
ここで、イメージセンサーチップ２００とドライバ２１２とは、一般にはシリコン半導体によって製造される半導体チップであるため、共通の制御信号（Ｉ２Ｃインターフェースなど）Ｓｃによって制御される。また、上記イメージセンサチップ２００、光学レンズ２１３、アクチュエータ２１１、及びドライバ２１２は、モジュール基板２０１ａ上に実装されている。
【０００６】
なお、例えば、特許文献１〜２には、カメラモジュールを備えた携帯電話などの電子情報機器において、イメージセンサチップと、光学レンズを移動させるアクチュエータのドライバとを別々に形成したものが開示されている。また、特許文献３には、撮像装置において、被写体からの光を受光して画像信号に変換するＣＣＤ（イメージセンサ）と、光学レンズを駆動するアクチュエータのドライバとを別々に形成したものが開示されている。さらに特許文献４には、ビデオカメラ装置において、ＣＣＤ撮像素子と、該ＣＣＤ撮像素子に光を導く光学系を駆動する回路とを別々に形成したものが開示されている。
【０００７】
また、近年は、カメラモジュールの小型化が重要になってきており、シリコン半導体で製造されるドライバは、従来はドライバとは別チップであった、やはりシリコン半導体で製造されるイメージセンサーチップに内蔵される場合が多い。このようにイメージセンサチップにドライバを内蔵することによりカメラモジュール内のドライバの専有面積を縮小でき、つまり、このような構成は、イメージセンサーチップでのドライバ回路挿入による若干の面積増大分を考慮しても、カメラモジュールとしての小型化に寄与するものである。
【０００８】
図６は、イメージセンサチップ２１０内にドライバ２１２ａを内蔵した構成のカメラモジュール２０２の構成を示している。
【０００９】
このカメラモジュール２０２は、図５に示すカメラモジュール２０１におけるイメージセンサチップ２００及びドライバ２１２に代えて、２次元的に結像した光を電気信号に変換する、画素を２次元状に配列してなる画素配列領域（画素部）１０ａと、外部からの制御信号Ｓｃに基づいてアクチュエーターを駆動するドライバ２１２ａとをもつイメージセンサーチップ２１０を備えたものである。
【００１０】
つまり、このカメラモジュール２０２では、光学レンズを移動させるアクチュエーターのドライバ２１２ａは、イメージセンサチップ２１０を構成する半導体基板（センサチップ基板）２１０ａ上に搭載されており、モジュール基板２０２ａ上には、イメージセンサチップ２１０、光学レンズ２１３、及びアクチュエータ２１１が実装されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−１８５９１３号公報
【特許文献２】特開２００８−１７０８６４号公報
【特許文献３】特開２００４−１７０６１２号公報
【特許文献４】特開２００４−８０８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところが、ドライバをイメージセンサーチップに内蔵する場合、以下のような問題が生じる。
【００１３】
すなわち、ドライバは一般に消費電力が大きく発熱するが、その発熱源であるドライバを同一半導体基板上にもつイメージセンサーチップ２１０は、以下に示すように、熱伝導率が空気より（６×１０３）倍大きなシリコンで形成されているため、その熱が容易にセンサーチップ全体に伝わる。
【００１４】
空気の熱伝導率      ＝  ０．０２４Ｗ/ｍＫ
シリコンの熱伝導率  ＝  １５０Ｗ/ｍＫ
その結果、イメージセンサーチップの温度は上昇するが、消費電力と温度上昇は、例えば、アクチュエーターがＶＣＭ（ボイスコイルモーター）タイプで、センサーの画素数が３Ｍから５Ｍ画素である場合、以下に示す程度となる。
【００１５】
センサーチップの消費電力                                ＝  ２５０ｍＷ
ドライバの消費電力                                      ＝  ２００ｍＷ
周辺の環境温度に対するイメージセンサチップの温度上昇    ＝  ２０℃
このとき、センサーチップ全体から見ると、ドライバが小面積で消費電力が大きいため、イメージセンサチップを構成する基板（センサチップ基板）上には、ピンポイントでの熱発生源が形成されたこととなり、センサチップ基板上での占有面積の広い画素部では、ドライバに近い側と遠い側とで温度差が生じることで温度分布が発生する。
【００１６】
このような温度分布が画素部では、分布をもつ熱ノイズとなって現れ、例えば、図６に示すイメージセンサチップ２１０ａでは、特に、画素部１０ａの、ドライバ２１２ａ側に近い右上側部分で、熱ノイズの発生が顕著であり、一方、画素部１０ａの、ドライバ２１２ａから遠い左下側部分で、熱ノイズが少なくなり、一画面の画像信号に、いわゆるシェージングが発生する。
【００１７】
例えば、暗い黒画像を撮像する場合、シェージングの影響により、表示画像の右上部分が白っぽく、その中央や左上、右下部分がすこし白っぽく、左下部分が熱ノイズの少ない黒になる、といった不自然な画像が画面上に表示されることとなる。
【００１８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、サイズを小型化できるとともに、熱ノイズに起因するシェージングを抑制して高画質の画像を得ることができるオートフォーカスタイプのカメラモジュール、及びこのようなカメラモジュールを搭載した電子情報機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係るカメラモジュールは、光電変換を行う画素を２次元状に配列してなる画素部を有する固体撮像装置と、該画素部に光を結像させる光学レンズと、該光学レンズを駆動するアクチュエータとを備えたカメラモジュールであって、該固体撮像装置は、該アクチュエータに駆動電流を供給する複数のドライバ回路を内蔵しており、該複数のドライバ回路は、該固体撮像装置の、該画素部の周囲の領域に分散して配置さ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。
【００２０】
本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記固体撮像装置、前記光学レンズ、及び前記アクチュエータを搭載したモジュール基板を有している、ことが好ましい。
【００２１】
本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記２次元的な画素配列を有する画素部は、平面長方形形状を有し、前記固体撮像装置に内蔵される複数のドライバ回路は、該画素部を囲むように、該画素部の左右上下の４辺の少なくとも２辺に沿って位置するよう、分散させて配置されていることが好ましい。
【００２２】
本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記画素部は、前記固体撮像装置を構成する半導体基板上に形成されており、前記複数のドライバ回路は、該半導体基板上の、該画素部の周辺領域に配置されていることが好ましい。
【００２３】
本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記複数のドライバ回路は、それぞれその単位面積当たりの消費電力は同じであり、それぞれの出力端子がメタル配線により結合されていることが好ましい。
【００２４】
本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記複数のドライバ回路は、前記半導体基板上に前記画素部の４辺に沿って配置された４つのドライバ回路であることが好ましい。
【００２５】
本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記複数のドライバ回路は、前記半導体基板上に前記画素部の上下左右の辺のうちの３つの辺に沿って配置された３つのドライバ回路であることが好ましい。
【００２６】
本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記複数のドライバ回路は、前記半導体基板上に前記画素部の上下左右の辺のうちの２つの辺に沿って配置された２つのドライバ回路であることが好ましい。
【００２７】
本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記複数のドライバ回路は、前記半導体基板上に前記画素部の上下２辺あるいは左右２辺に沿って配置された２つのドライバ回路であることが好ましい。
【００２８】
本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記複数のドライバ回路は、前記画素部の右上隅、右下隅、左上隅、左下隅の４隅の少なくとも２箇所に対向する領域に分散させて配置されていることが好ましい。
【００２９】
本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記２次元的な画素配列を有する画素部は、平面長方形形状を有し、前記画素部は、前記固体撮像装置を構成する半導体基板上に形成されており、前記複数のドライバ回路は、前記画素部の右上隅、右下隅、左上隅、左下隅の４隅に対向する、該半導体基板における少なくとも２箇所の領域に分散させて配置され、各ドライバ回路の単位面積あたりの消費電力は同じであることが好ましい。
【００３０】
本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記複数のドライバ回路は、前記画素部の右上隅、右下隅、左上隅、左下隅の４隅に対向する、前記半導体基板における４箇所の領域に、分散させて配置された４つのドライバ回路であり、各ドライバ回路の出力端子がメタル配線により接続されていることが好ましい。
【００３１】
本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記複数のドライバ回路は、前記画素部の右上隅、右下隅、左上隅、左下隅の４隅に対向する、前記半導体基板における４箇所の領域のうちの３つの領域に分散させて配置された３つのドライバ回路であり、各ドライバ回路の出力端子がメタル配線により接続されていることが好ましい。
【００３２】
本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記複数のドライバ回路は、前記画素部の右上隅、右下隅、左上隅、左下隅の４隅に対向する、前記半導体基板における４箇所の領域のうちの２つの領域に分散させて配置された２つのドライバ回路であり、各ドライバ回路の出力端子がメタル配線により接続されていることが好ましい。
【００３３】
本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記固体撮像装置、前記光学レンズ、及び前記アクチュエータを搭載したモジュール基板を有し、前記画素部の右上隅、右下隅、左上隅、左下隅の４隅、もしくはそのうちの３隅、もしくはそのうちの２隅に対向する、前記半導体基板における領域には、前記ドライバ回路とともに、該ドライバ回路に接続された専用パッドが設けられ、該専用パッドは、すべてのドライバ回路の出力端子が一括接続されるよう、該モジュール基板上に形成された配線に接続されていることが好ましい。
【００３４】
本発明に係る電子情報機器は、被写体の撮像を行う撮像部を備えた電子情報機器であって、該撮像部は上記カメラモジュールであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３５】
以下、本発明の作用について説明する。
【００３６】
本発明においては、カメラモジュールにおいて、光電変換を行う画素を２次元的に配置してなる画素部を有する固体撮像装置と、光学レンズのアクチュエーターを駆動する複数のドライバ回路とを備え、上記複数のドライバ回路を、２次元的な画素配列を有する画素部の周囲に分散させて配置しているので、従来のように集中ドライバ回路で消費する消費電力で発生する熱により生じる温度勾配が画素部内で軽減されて、画素部内での熱ノイズの影響度の大小、すなわちシェージング不具合を改善することができる。
【００３７】
また、本発明においては、上記複数のドライバ回路は、平面長方形形状を有する画素部を囲むように、その左右上下の４辺、もしくはそのうち３辺、もしくはそのうち２辺に沿って分散配置されており、また、それぞれのドライバ回路の単位面積当たりの消費電力は同じに設計されているので、ドライバ回路が画素部を囲むために発生する画素部内の温度勾配が効果的に軽減され、シェージング特性が改善される。
【００３８】
また、本発明においては、上記複数のドライバ回路は、平面長方形形状を有する画素部を囲むように、その左上、左下、右上、右下の４隅に、もしくはそのうち３隅、もしくはそのうち２隅に対向する領域に、分散させて配置しており、また、それぞれのドライバ回路の単位面積当たりの消費電力は同じに設計されているので、それぞれのドライバ回路の消費電力は軽減され、ドライバ回路が画素を囲むために発生する画素部内の温度勾配も少なく、シェージング特性が改善されるだけでなく、ドライバ回路面積も少なくなって、固体撮像装置のチップ面積が減少する。
【００３９】
また、本発明においては、固体撮像装置は、平面長方形形状を有する画素部の左上、左下、右上、右下の４隅の少なくとも２箇所に対向する領域に配置されたドライバ回路と、該ドライバ回路の近傍に設けられた専用パッドとを有するので、それぞれのドライバ回路を、専用パッドを用いて、固体撮像装置内ではなく、該固体撮像装置を搭載しているカメラモジュール内部で結線して、より低抵抗でドライバ回路を動作させることが可能となり、また固体撮像装置内での、分散配置した複数のドライバ回路を接続するメタル結線を不要とできる。
【発明の効果】
【００４０】
以上より明らかなように、この発明によれば、光学レンズのアクチュエータ（モーター）を駆動するドライバを、イメージセンサーチップと同一半導体基板上に形成することでカメラモジュールのサイズを小さくすることができ、しかも、上記ドライバでの発熱によりイメージセンサにおける温度上昇や温度勾配に起因してシェージングが生ずるのを抑えることができ、これにより、シェージングの影響も受けにくく、高画質の画像を提供することができる、極めて有用なカメラモジュールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、この発明の実施形態１によるオートフォーカスタイプのカメラモジュールを説明する図であり、該カメラモジュールに内蔵されるイメージセンサチップ（固体撮像装置）の構成を示している。
【図２】図２は、この発明の実施形態２によるオートフォーカスタイプのカメラモジュールを説明する図であり、該カメラモジュールに内蔵されるイメージセンサチップ（固体撮像装置）の構成を示している。
【図３】図３は、この発明の実施形態３によるオートフォーカスタイプのカメラモジュールを説明する図であり、該カメラモジュールに内蔵されるイメージセンサチップ（固体撮像装置）、並びにカメラモジュール基板の構成を示している。
【図４】図４は、この発明の実施形態４として、上記実施形態１ないし３のいずれか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５】図５は、従来例のオートフォーカスタイプのカメラモジュールを示す簡易構造図である
【図６】図６は、別の従来例のオートフォーカスタイプのカメラモジュールを示す簡易構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、この発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００４３】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１によるオートフォーカスタイプのカメラモジュールを説明する図であり、このカメラモジュールに内蔵されるイメージセンサーチップ（固体撮像装置）の構成例を示している。
【００４４】
この実施形態１のカメラモジュール１０１は、２次元的に結像した光を電気信号に変換するイメージセンサーチップ１１０と、このイメージセンサチップ１１０の撮像領域に光を結像させるための光学レンズ２１３と、遠距離の物体から近距離の物体までフォーカスをあわせるために光学レンズ２１３の位置を結像面から移動させるアクチュエーター２１１とを有している。ここで、上記イメージセンサーチップ１１０、光学レンズ２１３、及びアクチュエータ２１１は、このカメラモジュール１０１を構成するモジュール基板１０１ａ上に配置されている。
【００４５】
また、この実施形態１では、イメージセンサチップ１１０は、画素を２次元状に配列してなる平面長方形形状の画素配列領域（画素部）１０ａを上記撮像領域として有し、さらに、外部からの制御信号Ｓｃに基づいてアクチュエーターを駆動する第１〜第４の４つのドライバ回路（以下、ドライバと略記する。）１１〜１４を有している。
【００４６】
ここで、上記画素部１０ａは、イメージセンサチップ１１０を構成するシリコンなどの半導体基板（チップ基板）１１０ａの中央に配置されており、上記４つのドライバ１１〜１４は、該チップ基板１１０ａの周辺領域に、画素部１０ａを囲むよう分散して配置されている。具体的には、チップ基板１１０ａの、画素部１０ａの左側及び右側の領域には、該画素部１０ａの両縦辺に沿って第１及び第２のドライバ１１及び１２が配置され、チップ基板１１０ａの、画素部１０ａの上側及び下側の領域には、該画素部１０ａの両横辺に沿って第３及び第４のドライバ１３及び１４が配置されている。
【００４７】
これらのドライバ１１〜１４の出力端子は、画素部１０ａの周囲に形成された環状の配線１５に接続されており、該環状の配線１５の画素部左上部分には配線パッド１５ａが形成されている。この配線パッド１５ａは、アクチュエータ２１１の駆動電流の入力端子（入力パッド）２１１ａに配線（ボンディングワイヤなど）Ｗにより接続されている。また、一般にドライバは低抵抗が必要なため、上記分散されたドライバは、センサチップ基板上でできるだけ太いメタル配線１５でお互いに結線されている。
【００４８】
なお、ここで、メタル配線１５は、各ドライバの内部を通過する環状の平面パターンを有しているが、このメタル配線のパターンは環状のかぎるものではなく、メタル配線１５により、分散配置したドライバの出力を一括して接続できるものであればよい。
【００４９】
また、上記イメージセンサチップ１１０には外部からの制御信号Ｓｃが供給されており、この制御信号Ｓｃは、チップ基板１１０ａ上にて分岐されて、画素部１０ａ及び第１〜第４のドライバ１１〜１４に供給されるようになっている。この実施形態１においても、イメージセンサーチップ１１０と各ドライバ１１〜１４とは、共通の制御信号（Ｉ２Ｃインターフェースなど）Ｓｃによって制御されるようになっている。
【００５０】
また、上記各ドライバのチップ基板上で占める領域は、平面帯状形状となっており、その幅はいずれのドライバについても一定であり、その長さは、各ドライバが対向する、画素部の辺の長さと同一となっている。
【００５１】
また、これらの４つのドライバは、それぞれのドライバの駆動能力に応じた個数のトランジスタを有している。ただし、それぞれ分散配置された第１〜第４のドライバは、その単位面積当たりで消費される電力が同一になるよう回路設計されている。
【００５２】
たとえば、４つのドライバ全体で２００ｍＷ消費し、２次元画素エリア（画素部）の縦横比が３：４の場合、画素部の上側あるいは下側に配置されるドライバの消費電力と、画素部の左側あるいは右側に配置されるドライバの消費電力の比率は４：３となる。
【００５３】
画素部の上側または下側に配置された分散ドライバ（第３あるいは第４のドライバ１３あるいは１４）の消費出力  ＝  ５７ｍＷ
画素部の左側または右側に配置された分散ドライバ（第１あるいは第２のドライバ１１あるいは１２）の消費電力  ＝  ４３ｍＷ
次に作用効果について説明する。
【００５４】
この実施形態１のカメラモジュール１０１では、制御信号Ｓｃに含まれるイメージセンサ駆動信号がイメージセンサチップ１１０ａに供給されると、被写体の撮像が開始され、この際、カメラモジュール１０１から被写体までの距離に応じて、光学レンズ２１３がアクチュエータ２１１により移動させられてフォーカス位置が調節される。
【００５５】
具体的には、制御信号Ｓｃには、アクチュエータを動作させるドライバの駆動信号（以下、ドライバ駆動信号ともいう。）が含まれており、このドライバ駆動信号は、センサチップ基板１１０ａ上で分岐されて、それぞれ画素部１０ａの上下左右に分散させた配置された４つのドライバ１１〜１４に供給される。
【００５６】
これらのドライバ１１〜１４は、供給されたドライバ駆動信号に基づいて、それぞれアクチュエータ２１１の駆動電流を出力する。これらのドライバの出力電流は、それぞれのドライバの出力端子に接続された配線１５を介してアクチュエータ２１１に供給され、アクチュエータ２１１は、これらのドライバからの総出力電流によって作動して光学レンズ２１３を移動させる。
【００５７】
このような構成の実施形態１のカメラモジュール１０１では、画素部１０ａの周囲にドライバ１１〜１４を分散させて配置し、それぞれ単位面積当たり消費される電力が同一になるよう回路設計しているため、画素部１０ａの上下左右に配置された４つのドライバでの発熱により生ずる画素部での温度勾配は、非常に小さいものとなる。
【００５８】
つまり、この実施形態１のカメラモジュールでは、ドライバ回路を、２次元的な画素配列を有する画素部の周囲に分散させて配置することで、従来のように、チップ基板一箇所に配置したドライバ回路での発熱により生じる温度勾配に比べて、画素部での温度勾配を軽減することができ、この結果、画素部内での熱ノイズの影響度の大小、すなわちシェージング不具合を改善することができる。
【００５９】
さらには、この実施形態１のカメラモジュール１０１では、アクチュエータを駆動するドライバ回路１１〜１４は、従来例のように、２次元状に画素を配列した画素部の右上（あるいは右下、あるいは左上など）のみに局所的に配置されるのではなく、画素部周囲の上下左右の４方向に広く分散されて配置されており、しかもそれぞれ分散配置されたドライバ回路の単位面積当たり消費される電力を同一に回路設計しているので、分散ドライバで消費される電力から発生する熱は、画素周囲でほぼ均等になり、従来例のような画素部内での温度勾配に起因するシェージング画像は改善され、良好な画像が得られる。
【００６０】
また、上記分散されたドライバはできるだけ太いメタル配線でお互いが結線されているので、ドライバからアクチュエータまでの配線抵抗による発熱を小さく抑えることができ、またドライバからの出力電流を、これが配線での発熱で消費されるのを低減して、アクチュエータで有効に利用できる。
【００６１】
この結果、光学レンズのアクチュエータ（モーター）を駆動するドライバを、イメージセンサーチップと同一半導体基板上に形成することでカメラモジュールのサイズを小さくすることができ、しかも、上記ドライバでの発熱によりイメージセンサにおける温度上昇や温度勾配に起因してシェージングが生ずるのを抑えることができ、これにより、シェージングの影響も受けにくく、高画質の画像を提供することができる、極めて有用なカメラモジュールを得ることができる。
【００６２】
なお、上記実施形態１では、イメージセンサチップとともに、光学レンズ及びそのアクチュエータを搭載したカメラモジュールにおいて、光学レンズを移動させるアクチュエータのドライバを、画素部周囲の４方向、つまり画素部周辺の、画素部の上下左右の４箇所に分散させて配置したものを示したが、アクチュエータのドライバは、画素部周辺の３方向あるいは２方向、つまり、画素部の上下左右の４箇所のうちの３箇所あるいは２箇所に分散させて配置してもよく、さらには、アクチュエータのドライバは、画素部の上下２辺あるいは左右２辺に沿って配置された２つのドライバ回路であってもよい。この場合も、従来例よりは、イメージセンサチップ上に配置したドライバの発熱による画素部における温度勾配が軽減され、イメージセンサでは、それに起因するシェージングが改善された画像が得られる。
【００６３】
（実施形態２）
図２は、本発明の実施形態２によるオートフォーカスタイプのカメラモジュールを説明する図であり、該カメラモジュールに内蔵されるイメージセンサーチップの例を示している。
【００６４】
この実施形態２のカメラモジュール１０２は、２次元的に結像した光を電気信号に変換するイメージセンサーチップ１２０と、このイメージセンサチップ１２０の撮像領域に光を結像させるための光学レンズ２１３と、遠距離の物体から近距離の物体までフォーカスを合わせるために光学レンズ２１３の位置を結像面から移動させるアクチュエーター２１１とを有している。ここで、上記イメージセンサーチップ１２０、光学レンズ２１３、及びアクチュエータ２１１は、このカメラモジュール１０２を構成するモジュール基板１０２ａ上に配置されている。
【００６５】
また、この実施形態２では、イメージセンサチップ１２０は、画素を２次元状に配列してなる矩形形状の画素配列領域（画素部）１０ａを上記撮像領域として有し、さらに、外部からの制御信号Ｓｃに基づいてアクチュエーターを駆動する４つのドライバ２１〜２４を有している。
【００６６】
ここで、上記画素部１０ａは、イメージセンサチップ１２０を構成するシリコンなどの半導体基板（センサチップ基板）１２０ａの中央に配置されており、上記４つのドライバ２１〜２４は、該センサチップ基板１２０ａの周辺領域の、画素部１０ａの左上隅、右上隅、左下隅、右下隅に対向する部分に分散して配置されている。具体的には、センサチップ基板１２０ａの、画素部１０ａの左上隅及び右上隅に対向する領域には第１及び第２のドライバ２１及び２２が配置され、さらに、センサチップ基板１２０ａの、画素部１０ａの左下隅、右下隅に対向する領域には、それぞれ第３及び第４のドライバ２３及び２４が配置されている。
【００６７】
これらのドライバ２１〜２４の出力端子は、画素部１０ａの周囲に形成された環状配線２５に一括して接続されており、該環状配線２５の画素部中央上側部分には、モジュール基板１０１ａ上に配置されたアクチュエータ２１１との接続のための配線パッド２５ａが形成されている。この配線パッド２５ａは、アクチュエータ２１１の駆動電流入力端子（入力パッド）２１１ａに配線（ボンディングワイヤなど）Ｗにより接続されている。また、一般にドライバは、その配線抵抗が低抵抗である必要があるため、上記分散されたドライバを接続する配線はできるだけ太いメタル配線でお互いを結線している。
【００６８】
なお、ここで、メタル配線２５は、各ドライバの内部を通過する環状の平面パターンを有しているが、このメタル配線のパターンは環状のかぎるものではなく、メタル配線２５により、分散配置したドライバの出力を一括して接続できるものであればよい。
【００６９】
また、上記イメージセンサチップ１２０には外部からの制御信号Ｓｃが供給されており、この制御信号Ｓｃは、チップ基板１２０ａ上にて分岐されて、画素部１０ａ及び第１〜第４のドライバ２１〜２４に供給されるようになっている。また、この実施形態２においても、イメージセンサーチップ１２０と各ドライバ２１〜２４とは、共通の制御信号（Ｉ２Ｃインターフェースなど）Ｓｃによって制御されるようになっている。
【００７０】
また、上記各ドライバのチップ基板上で占める領域は、平面正方形となっており、その一辺の長さはいずれのドライバについても一定になっている。
【００７１】
さらに、それぞれ分散配置された第１〜第３のドライバ回路２１〜２４は、それぞれ複数のトランジスタを含み、その単位面積あたり消費される電力はほぼ同一になるよう回路設計されている。
【００７２】
たとえば、４つのドライバ全体で２００ｍＷ消費する場合、上記第１〜第４の分散ドライバのそれぞれでの消費出力は５０ｍＷとなる。
【００７３】
次に作用効果について説明する。
【００７４】
この実施形態２のカメラモジュール１０２においても、制御信号Ｓｃに含まれるイメージセンサ駆動信号がイメージセンサチップ１２０に供給されると、被写体の撮像が開始され、この際、カメラモジュール１０２から被写体までの距離に応じて、光学レンズがアクチュエータにより移動させられてフォーカス位置が調節される。このフォーカス位置の調整動作は、実施形態１のカメラモジュール１０１におけるものと同様に行われる。
【００７５】
このような構成の実施形態２のカメラモジュール１０２では、画素部１０ａの周囲にドライバ２１〜２４を分散させて配置し、それぞれ単位面積当たり消費される電力が同一になるよう回路設計しているため、画素部１０ａの４隅に対向する部分に配置された４つのドライバでの発熱により生ずる画素部での温度勾配は、非常に小さいものとなる。
【００７６】
つまり、この実施形態２のカメラモジュール１０２では、ドライバ回路２１〜２４は、やはり従来例のように２次元画素配列の画素部の右上（あるいは右下、あるいは左上など）の部分に局所的に配置されるのではなく、画素部の四隅に対向する部分に分散して配置しているので、従来のように、センサチップ基板の一箇所に、つまり２次元画素配列の画素部の右上（あるいは右下、あるいは左上など）に局所的に配置したドライバ回路での発熱により生じる温度勾配に比べて、画素部での温度勾配を軽減することができ、この結果、画素部内での熱ノイズの影響度の大小、すなわちシェージング不具合を改善することができる。
【００７７】
言い換えると、ドライバでの電力消費により発生する熱は、画素部の４隅でほぼ均等になり、従来例のような画素部の温度勾配に起因するシェージング画像は改善され、良好な画像が得られる。
【００７８】
また、この実施形態２では、実施形態１よりもやや局所的な熱発生源となり、画素内部の温度勾配はやや大きいが、ドライバ回路の占める面積が実施形態１に比べて小さく、チップ面積の縮小につながる。
【００７９】
また、上記分散されたドライバはできるだけ太いメタル配線でお互いが結線されているので、ドライバからアクチュエータまでの配線抵抗による発熱を小さく抑えることができ、またドライバからの出力電流を、これが配線での発熱で消費されるのを低減して、アクチュエータで有効に利用できる。
【００８０】
このように本実施形態２では、上記分散配置したドライバは、２次元的な画素配置領域を囲むように左上、左下、右上、右下の４隅に対向する部分に分散配置されており、また、それぞれの分散ドライバの単位面積当たりの消費電力は同じに設計されているので、それぞれのドライバ回路の消費電力は軽減され、また、ドライバが画素部を囲むために発生する画素部内での温度勾配も少なく、シェージング特性が改善されるだけでなく、ドライバ回路面積も少なくなって、固体撮像装置（イメージセンサ）のチップ面積が減少する。
【００８１】
なお、上記実施形態２では、イメージセンサチップとともに、光学レンズ及びそのアクチュエータを搭載したカメラモジュールにおいて、光学レンズを移動させるアクチュエータのドライバを、画素部の４隅に対向する領域に分散させて配置したものを示したが、アクチュエータのドライバは、画素部の４隅に対向する領域のうちの３箇所あるいは２箇所に分散させて配置してもよい。この場合も、従来例よりは温度勾配が軽減され、イメージセンサでは、それに起因するシェージングが改善された画像が得られる。
【００８２】
（実施形態３）
図３は、本発明の実施形態３によるオートフォーカスタイプのカメラモジュールを説明する図であり、該カメラモジュールに内蔵されるイメージセンサーチップ（固体撮像装置）、並びにカメラモジュール基板の構成を示している。
【００８３】
この実施形態３のカメラモジュール１０３は、２次元的に結像した光を電気信号に変換するイメージセンサーチップ１３０と、このイメージセンサチップ１３０の撮像領域に光を結像させるための光学レンズ２１３と、遠距離の物体から近距離の物体までフォーカスをあわせるために光学レンズ２１３の位置を結像面から移動させるアクチュエーター２１１とを有している。ここで、上記イメージセンサーチップ１３０、光学レンズ２１３、及びアクチュエータ２１１は、このカメラモジュール１０３を構成するモジュール基板１０３ａ上に配置されている。
【００８４】
また、この実施形態３では、イメージセンサチップ１３０は、画素を２次元状に配列してなる平面長方形形状の画素配列領域（画素部）１０ａを上記撮像領域として有し、さらに、外部からの制御信号Ｓｃに基づいてアクチュエーターを駆動する４つのドライバ２１〜２４を有している。
【００８５】
ここで、上記画素部１０ａは、イメージセンサチップ１３０を構成するシリコンなどの半導体基板（センサチップ基板）１３０ａの中央に配置されており、上記４つのドライバ２１〜２４は、実施形態２におけるものと同様に、該チップ基板１３０ａの周辺領域の、画素部１０ａの左上隅、右上隅、左下隅、右下隅に対向する部分に分散して配置されている。
【００８６】
この実施形態３では、さらに、上記４つのドライバ２１〜２４の近傍には、ドライバ用パッド３１〜３４を設け、分散ドライバ同士の結線をイメージセンサチップ内部（センターチップ基板上）ではなく、カメラモジュール内部（モジュール基板上）にて行うようにしている。
【００８７】
具体的には、パッド３１〜３４は、センサチップ基板１３０ａの四隅に設けられており、上記４つのドライバ２１〜２４と、その近傍に位置するパッド３１〜３４とは、メタル配線などの配線３１ａ〜３４ａにより電気的に接続されている。
【００８８】
また、この実施形態３では、カメラモジュールのモジュール基板１０３ａの、イメージセンサチップ基板１３０ａの周縁部分には、環状のメタル配線３５が形成されており、該メタル配線３５の、上記各ドライバ用パッド３１〜３４に対向する部分には、接続用パッド部３５ａ〜３５ｄが形成されている。また、このメタル配線３５の一部は、上記アクチュエータ２１１の入力端子に接続されている。さらに、この配線用パッド３５ａ〜３５ｄとその近傍のドライバ用パッド３１〜３４とは、ボンディングワイヤＷなどの配線により接続されている。なお、ここで、メタル配線３５のパターンは環状に限るものではなく、メタル配線３５により、分散配置したドライバの出力を一括して接続できるものであればよい。
【００８９】
この実施形態３のカメラモジュールにおけるその他の構成は、実施形態２のカメラモジュールにおけるものと同一である。
【００９０】
次に作用効果について説明する。
【００９１】
この実施形態３のカメラモジュール１０３においても、制御信号Ｓｃに含まれるイメージセンサ駆動信号がイメージセンサチップ１３０に供給されると、被写体の撮像が開始され、この際、カメラモジュール１０３から被写体までの距離に応じて、光学レンズ２１３がアクチュエータ２１１により移動させられてフォーカス位置が調節される。このフォーカス位置の調整動作は、実施形態１のカメラモジュール１０１におけるものと同様に行われる。
【００９２】
このような構成の実施形態３のカメラモジュール１０３では、画素部１０ａの周囲にドライバ２１〜２４を分散させて配置し、それぞれ単位面積当たり消費される電力が同一になるよう回路設計しているため、画素部１０ａの４隅に対向する部分に配置された４つのドライバでの発熱により生ずる画素部での温度勾配は、非常に小さいものとなる。
【００９３】
つまり、この実施形態３のカメラモジュール１０３では、上記ドライバ２１〜２４は、実施形態２と同様に、それぞれ単位面積当たり消費される電力が同一になるよう回路設計されているため、画素部１０ａの左上部、右上部、左下部、右下部の４つの隅部に対向するよう配置された４つのドライバでの発熱により生ずる画素部での温度勾配は、非常に小さいものとなる。
【００９４】
また、この実施形態３のイメージセンサチップ１０３では、ドライバ回路の配置は、実施形態２と同じであるが、その近傍にドライバ回路用パッド３１〜３４を設け、分散ドライバ回路同士の結線をセンサーチップ内部ではなく、モジュール基板１０３ａにて行うので、各ドライバを接続する配線幅が広くなり、これらのドライバを低抵抗配線で結線することができる。
【００９５】
さらに、チップ基板１３０ａ内では、分散ドライバ同士を広いメタルで結線する必要がなくなり、パッドが増えることによる増加面積分を差し引いても、イメージセンサーチップ１３０の面積も縮小することができる。
【００９６】
配線幅の比較では、この実施形態３では、実施形態２におけるものと比べて、例えば、以下のようになり、モジュール内部では、センサーチップ内部に比べて、配線幅が広いだけ、低抵抗になる。
【００９７】
センサーチップ内部のメタル配線幅  ＝  １０−５０ｕｍ
モジュール内部の配線幅            ＝  ０．３−０．５ｍｍ
このように本実施形態３では、固体撮像装置（イメージセンサチップ）は、平面長方形形状を有する画素部の左上、左下、右上、右下の４隅に対向する領域にドライバ回路を分散配置し、さらにこのように分散配置されたドライバ回路の近傍に専用パッドを設けているので、それぞれのドライバ回路を、該専用パッドを用いて、固体撮像装置内ではなく、該固体撮像装置を搭載しているカメラモジュール内部で結線して、より低抵抗でドライバ回路を動作させることが可能となり、また固体撮像装置内での、分散配置した複数のドライバ回路を接続するメタル結線を不要とできる。
【００９８】
さらに、上記実施形態１〜３では、特に説明しなかったが、上記実施形態１〜３のカメラモジュールの少なくともいずれかを撮像部に用いた、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、画像入力カメラ、スキャナ、ファクシミリ、カメラ付き携帯電話装置などの、画像入力デバイスを有した電子情報機器について以下簡単に説明する。
（実施形態４）
図４は、本発明の実施形態４として、実施形態１ないし３のいずれか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。
【００９９】
図４に示す本発明の実施形態４による電子情報機器９０は、本発明の上記実施形態１ないし３のカメラモジュールの少なくともいずれかを、被写体の撮影を行う撮像部９１として備えたものである。この電子情報機器９０は、上記のような撮像部９１による撮影により得られた高品位な画像データを記録用に所定の信号処理した後にデータ記録する記録メディアなどのメモリ部９２と、この画像データ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する液晶表示装置などの表示部９３と、この画像データを通信用に所定の信号処理をした後に通信処理する送受信装置などの通信部９４と、この画像データを印刷（印字）して出力（プリントアウト）する画像出力部９５とのうちの少なくともいずれかを有している。
【０１００】
以上のように、本発明の好ましい実施形態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。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、オートフォーカスタイプのカメラモジュール、及びこのようなカメラモジュールを搭載した電子情報機器の分野において、小型サイズであっても、熱ノイズに起因するシェージングが無く、高画質を実現できる、極めて有用なカメラモジュールを提供することができるものである。
【符号の説明】
【０１０２】
１０ａ  画素部
１１〜１４、２１〜２４  ドライバ
３１〜３４  ドライバ用パッド
１５、２５、３１ａ〜３４ａ  配線
３５ａ〜３５ｄ  ドライバ用パッド
９０  電子情報機器
９１  撮像部
９２  メモリ部
９３  表示部
９４  通信部
９５  画像出力部
１０１〜１０３  カメラモジュール
１０１ａ〜１０３ａ  モジュール基板
１１０、１２０、１３０  イメージセンサーチップ
１１０ａ、１２０ａ、１３０ａ  センサーチップ基板
２１１  アクチュエータ
２１３  光学レンズ
Ｓｃ  制御信号
Ｗ  配線（ボンディングワイヤなど）
【図１】
2011044963.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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