(57)【要約】【課題】製造作業性の向上を図りつつ、解像度不良を抑止するレンズモジュールを提供する。【解決手段】カメラモジュール１は、第１及び第２のレンズ４，６と、外周面に雄ねじ２ｃが形成され、第１及び第２のレンズ４，６を保持する円筒形状のバレル２ａと、内周面にバレル２ａの雄ねじ２ｃに螺合する雌ねじ３ｃが形成された円筒部３ａを有し、円筒部３ａの内底面に環状凹部３ｅが形成された台座３とを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと、
外周面に雄ねじが形成され、前記レンズを保持する円筒形状のバレルと、
内周面に前記バレルの前記雄ねじに螺合する雌ねじが形成された円筒部を有し、当該円筒部の内底面に環状凹部が形成された台座マウントと
を含むことを特徴とするレンズモジュール。
【請求項２】
前記バレルは、前記台座マウントに螺合した前記レンズの結像調節により当該台座マウントの前記環状凹部に入り込むことを特徴とする請求項１に記載のレンズモジュール。
【請求項３】
前記バレルが前記台座マウントの前記環状凹部に入り込んだ状態における当該バレルと当該環状凹部との間の隙間は、当該バレルの前記雄ねじが当該台座マウントの前記円筒部の前記雌ねじに螺合するときに削られて生じる小片よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載のレンズモジュール。
【請求項４】
前記バレルが前記台座マウントの前記環状凹部に入り込んだ状態における当該バレルと当該環状凹部との間の隙間は、３０μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載のレンズモジュール。
【請求項５】
前記バレルが前記台座マウントの前記環状凹部に入り込んだ状態における当該バレルと当該環状凹部との間の隙間は、１５μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載のレンズモジュール。
【請求項６】
レンズと、
外周面に雄ねじが形成され、前記レンズを保持する円筒形状のバレルと、
前記バレルの前記雄ねじに螺合して前記レンズの結像調節を行う雌ねじが内周面に形成された円筒部を有し、当該バレルが入り込む環状凹部が当該円筒部の内底面に形成された台座マウントと
を含み、
前記バレルが前記台座マウントの前記環状凹部に入り込んで形成される空間に、当該台座マウントの前記雌ねじが当該バレルの前記雄ねじに螺合して生じる小片を閉じ込めることを特徴とするレンズモジュール。
【請求項７】
レンズモジュールと、
前記レンズモジュールにて結像された光を電気信号に変換する撮像素子と
を含み、
前記レンズモジュールは、
入射された光を前記撮像素子に結像するレンズと、
外周面に雄ねじが形成され、前記レンズを保持する円筒形状のバレルと、
内周面に前記バレルと螺合する雌ねじが形成され、内底面に環状凹部が形成された円筒部を有し、前記撮像素子を収納する台座マウントと
を含み、
前記バレルは、前記台座マウントに螺合した前記レンズの結像調節により当該バレルが前記台座マウントの前記環状凹部に入り込むことを特徴とするカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話機等に搭載されるレンズモジュール等に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば携帯電話や監視用カメラ等に用いられる小型カメラモジュール等のレンズモジュールでは、レンズを収納したバレルが結像調節を兼ねたねじで台座に固定されている。
公報記載の従来技術として、例えば、雄ねじ部が設けてあるホルダと、雌ねじ部が設けてあるホルダ受けとを有する光学機器ユニットが連結された小型撮像装置にて、雄ねじ部の一部に雄ねじ部の他の部分より小径の雄ねじ部を設け、この小径の雄ねじ部にプラスチック成形時の型の分離ラインを位置させて、小径の雄ねじ部のねじ山は、雌ねじ部のねじ山との間に所定の重なり量があるように設定する技術が存在する（特許文献１参照）。ここでは、雄ねじ部と雌ねじ部とのねじ合わせの際に、プラスチックのばりが削られて粉末が発生することをなくし、ねじ合わせ部からの光漏れをなくすことを課題としている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、一般の小型カメラモジュールでは、例えば、レンズを収納したバレルが結像調節を兼ねてねじで台座に固定される。その際に、ねじ同士が噛み合い樹脂が削れて小片が発生することがある。そのとき、この小片がフィルタ上に落ちると、画像にシミが発生するという問題がある。特に小型のカメラモジュールでは、センサピッチが狭まり、レンズとセンサの距離（バックフォーカス）が狭まることによって、小片の影が画像に大きく写り込み、撮影品質への深刻な問題となっている。
【０００５】
本発明は、ねじ同士が噛み合う際に発生する小片がフィルタ上に落ちて撮影品質に悪影響を与えることがないレンズモジュール等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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明にかかるレンズモジュールは、レンズと、外周面に雄ねじが形成され、レンズを保持する円筒形状のバレルと、内周面にバレルの雄ねじに螺合する雌ねじが形成された円筒部を有し、円筒部の内底面に環状凹部が形成された台座マウントとを含むことを特徴とする。
【０００７】
上記レンズモジュールは、バレルは、台座マウントに螺合したレンズの結像調節により台座マウントの環状凹部に入り込むことを特徴とする。
上記レンズモジュールは、バレルが台座マウントの環状凹部に入り込んだ状態におけるバレルと環状凹部との間の隙間は、バレルの雄ねじが台座マウントの円筒部の雌ねじに螺合するときに削られて生じる小片よりも小さいことを特徴とする。
上記レンズモジュールは、バレルが台座マウントの環状凹部に入り込んだ状態におけるバレルと環状凹部との間の隙間は、３０μｍ以下であることを特徴とする。
上記レンズモジュールは、バレルが台座マウントの環状凹部に入り込んだ状態におけるバレルと環状凹部との間の隙間は、１５μｍ以下であることを特徴とする。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明にかかるレンズモジュールは、レンズと、外周面に雄ねじが形成され、レンズを保持する円筒形状のバレルと、バレルの雄ねじに螺合してレンズの結像調節を行う雌ねじが内周面に形成された円筒部を有し、バレルが入り込む環状凹部が円筒部の内底面に形成された台座マウントとを含み、バレルが台座マウントの環状凹部に入り込んで形成される空間に、台座マウントの雌ねじがバレルの雄ねじに螺合して生じる小片を閉じ込めることを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明にかかるカメラモジュールは、レンズモジュールと、レンズモジュールにて結像された光を電気信号に変換する撮像素子とを含み、レンズモジュールは、入射された光を撮像素子に結像するレンズと、外周面に雄ねじが形成され、レンズを保持する円筒形状のバレルと、内周面にバレルと螺合する雌ねじが形成され、内底面に環状凹部が形成された円筒部を有し、撮像素子を収納する台座マウントとを含み、バレルは、台座マウントに螺合したレンズの結像調節によりバレルが台座マウントの環状凹部に入り込むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ねじの噛み合いによって生じる小片の画像への写り込みをなくし、撮影品質の高いレンズモジュール等を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（実施の形態）について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態にかかるカメラモジュール１を示す外観斜視図であり、図２は、本実施の形態にかかるカメラモジュール１の分解斜視図である。
図１及び図２に示すように、カメラモジュール１は、複数枚のレンズ４，６を保持し（図３参照）、センサ１６の受光領域（撮像エリア）上に入射光を結像するレンズユニット２と、レンズユニット２を保持する台座３とを備えている。
【００１２】
レンズユニット２は、レンズユニット２本体を構成するバレル（鏡筒）２ａと、バレル２ａに保持される第１及び第２のレンズ４，６（図３参照）とを有する。バレル２ａには、外光が入射する端面側に開口部２ｂが形成されている。また、バレル２ａには、外周面に雄ねじ２ｃが形成されている。
台座３は、レンズユニット２が取り付けられる円筒部３ａと、フィルタ１５やセンサ１６、回路基板１７を収容保持する矩形部３ｂとが一体に構成されている。また、台座３は、円筒部３ａの内部空間と矩形部３ｂの内部空間とが連続するように構成されている（図３参照）。また、台座３は、内面から延びて内部空間を狭めるように形成されたフランジ部３ｄ（図３参照）を有する。台座３の円筒部３ａには、内周面に雌ねじ３ｃが形成されている。更に、フランジ３ｄの円筒部３ａ側の面でバレル２ａの下端部に相当する位置には、全周にわたって環状凹部３ｅが形成されている。
【００１３】
レンズユニット２は、台座３の円筒部３ａにねじ込まれ、ねじ作用により結像調整が行われる。そして、結像調整後に、レンズユニット２は、図示しない接着剤により台座３に固着される。これにより、カメラモジュール１の焦点合わせを実現している。
バレル２ａ及び台座３は、例えば、黒色のポリカーボネート（ＰＣ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフタルアミド樹脂（ＰＦＡ）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂等の遮光性を有し、且つ、耐熱性を有する合成樹脂により構成される。尚、リフローにより製造する場合においては、耐熱温度は２００℃以上が望ましく、より好ましくは２６０〜３００℃であることが望ましい。
【００１４】
図３は、本実施の形態にかかるカメラモジュール１の縦断面図である。
図３に示すように、レンズユニット２は、レンズユニット２本体を構成するバレル２ａと、バレル２ａに保持される第１のレンズ４と第２のレンズ６とを有する。また、レンズユニット２は、第１及び第２のレンズ４，６の間に中間環５を備えている。
第１及び第２のレンズ４，６は、外光を透過してセンサ１６の受光領域（撮像エリア）に結像させるための光学素子である。即ち、開口部２ｂから入射した外光が第１及び第２のレンズ４，６によってセンサ１６の受光領域に結像させるように、第１及び第２のレンズ４，６が所定の光学系を形成する。尚、本実施の形態では、レンズユニット２は、第１及び第２のレンズ４，６という２枚のレンズで構成されるが、レンズは１枚或いは３枚であっても構わない。所定の光学系は、単一のレンズ又は複数枚のレンズ群で構成される。
【００１５】
第１及び第２のレンズ４，６は、例えば、透明なポリカーボネート（ＰＣ）や環状オレフィン（ＣＯＰ）等の熱可塑性樹脂、或いは、シリコン樹脂やガラスなど耐熱性を有する材料で構成される。
中間環５は、例えば、カーボンブラックを練り込んだ延伸ポリエステル（ＰＥＴ）等の合成樹脂フィルムで構成されている。中間環５は、第１のレンズ４と第２のレンズ６の面間距離を一定に保つと共に、通過光量を制限する絞り機能を有しており、光学系の開口径を決定する光学絞り、或いは、ゴースト、フレア等の不要光を遮光する遮光絞りとして使われる。
【００１６】
接着剤８は、第２のレンズ６の外周面とバレル２ａの内側面とを固定している。接着剤８は、熱硬化型又は紫外線硬化型の接着剤、例えばエポキシ系の耐熱接着剤が好ましく用いられる。また、接着剤８は、高温下での収縮率が小さいことが望まれ、例えばフィラー入り接着剤が好ましく採用される。
フィルタ１５は、外光の特定の波長成分を除去する薄板の部材である。本実施の形態では、多層膜による光の干渉によって赤外光をカットする赤外線除去フィルタ（ＩＲＣＦ：Infrared Cut Filter）を用いている。フィルタ１５は、台座３のフランジ部３ｄに取り付けられる。フィルタ１５がフランジ部３ｄに取り付けられたとき、台座３の内部空間は２つに仕切られる。このフィルタ１５は、センサ１６の近傍に配置されており、センサ１６側を密閉して異物がセンサ１６側に進入することを防止する。
【００１７】
センサ１６は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサ（撮像素子）であり、本実施の形態では、回路基板１７のボンディングパッド２０（図２参照）にワイヤー１８にてワイヤボンディングされ、センサ１６と回路基板１７が結線される。センサ１６は、レンズユニット２を介して受光領域に結像した光に応じて電気信号を生成し、出力する。
また、台座３は、接着剤１９にて回路基板１７に密閉された状態で固定される。
【００１８】
図４は、本実施の形態にかかるカメラモジュール１の環状凹部３ｅ付近を拡大した縦断面図である。
図４に示すように、台座３は、円筒部３ａの雌ねじ３ｃが形成された領域空間の底面（図３の下方向の面）に環状凹部３ｅが形成されている。この環状凹部３ｅは、底面の全周にわたって形成されている。環状凹部３ｅは、バレル２ａの下端部が入り込んだときのバレル２ａとの隙間が３０μｍ以下となる幅を有している。レンズの結像調節には、光学設計の中心値に対して±１００μｍ程度の範囲を確保し、更に、画像シミとして映り込む小片の大きさが３０〜５０μｍ程度であるから、小片を閉じ込める空間として５０μｍ程度の空間高さが望ましく、バレル２ａと環状窪みの壁部との重なり代（しろ）として０．１ｍｍ程度必要であることから、深さは０．２ｍｍ以上あればよい。
【００１９】
レンズユニット２が台座３の円筒部３ａにねじ込まれるとき、ねじ同士が噛み合ってレンズユニット２の雄ねじ２ｃ又は台座３の円筒部３ａの雌ねじ３ｃが削れて素材（ここでは樹脂）が小片となる。この小片がフィルタ１５上に落ちて、センサ１６が撮像する画像にシミとして現れる小片の大きさはおよそ３０〜５０μｍ程度である。
レンズユニット２の雄ねじ２ｃと台座３の円筒部３ａの雌ねじ３ｃとが噛み合うねじの、内部空間の底面に環状凹部３ｅ（凹部）を設け、バレル２ａの脚部と環状凹部３ｅ（凹部）とのクリアランスを、ねじ嵌合によって発生する樹脂小片のサイズ以下に狭めることにより、小片を閉ざされた空隙内に閉じ込め、小片がフィルタ１５上に落ちて発生する画像シミを抑止することができる。つまり、画像として映り込む小片サイズに応じて、例えば、２０μｍが影響するのであれば、２０μｍ未満に環状凹部３ｅとバレル２ａとの隙間を設定する。
【００２０】
ここで、本実施の形態にかかるカメラモジュール１の組み立て（製造）方法を説明する。
バレル２ａに第１のレンズ４が圧入される。その後に中間環５が収納される。そして、第１のレンズ４との間で中間環５を挟み込むように第２のレンズ６が圧入されて、第２のレンズ６の外周に接着剤８が塗布される。
一方、センサ１６は、回路基板１７のボンディングパッド２０にワイヤー１８にてワイヤボンディングされた後、予めフィルタ１５を接着した台座３にてセンサ１６を覆うように、回路基板１７に接着剤１９にて固定させる。
そして、レンズユニット２は台座３の円筒部３ａにねじ込まれ、結像調整が行われ、動かないように接着され、カメラモジュール１が完成する。
【００２１】
このように、本実施の形態にかかるカメラモジュール１によれば、レンズユニット２の雄ねじ２ｃと台座３の円筒部３ａの雌ねじ３ｃとのねじ嵌合によって発生する樹脂小片を、バレル２ａの脚部と環状凹部３ｅ（凹部）とが形成する閉空間に閉じ込めるので、小片がフィルタ１５上に落ちて発生する画像シミを抑止できる。これにより、カメラモジュール１の内部の構造を工夫するだけで、製造原価をほとんど上げることなく、撮影品質の高いカメラモジュール１を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施の形態にかかるカメラモジュールの外観斜視図である。
【図２】図１に示すカメラモジュールの分解斜視図である。
【図３】図１に示すカメラモジュールの縦断面図である。
【図４】図１に示すカメラモジュールの環状凹部付近を拡大した縦断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１…カメラモジュール、２…レンズユニット、２ａ…バレル、２ｃ…雄ねじ、３…台座（台座マウント）、３ａ…円筒部、３ｂ…矩形部、３ｃ…雌ねじ、３ｅ…環状凹部、４…第１のレンズ、５…中間環、６…第２のレンズ、８…接着剤、１５…フィルタ、１６…センサ（撮像素子）、１７…回路基板、１８…ワイヤー、１９…接着剤、２０…ボンディングパッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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