(57)【要約】【課題】受光部と電極部とが反対側の面に設けられた一般的な撮像素子を使用しても薄型化を図ることができ、また、鏡筒内に入射した光が漏れ出ないようにしたカメラモジュールを提供する。【解決手段】複数の基板３０を積層した積層基板３１と、鏡筒２の基端部６内に配置される撮像素子１１と、鏡筒２の先端部５内に配置される撮影レンズ１０とを備え、積層基板３１には、撮影レンズ１０を配置する側の複数の薄い基板３０，３０…を連続して打ち抜いた状態の凹陥部３２が設けられ、前記撮像素子１１が該凹陥部３２内に収納される状態で打ち抜かれていない基板３３上に実装したものとする。【選択図】  図１
2004336632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端部と先端部とが同軸に成形されている鏡筒と、この鏡筒の基端部内に配置され、受光部が鏡筒の先端部の方に向くように基板に実装される撮像素子と、この撮像素子から所定の距離をもって鏡筒の先端部内に配置される撮影レンズとを備えているカメラモジュールであって、前記基板が複数の薄い基板を積層した積層基板であり、当該積層基板に撮影レンズを配置する側の複数の基板を打ち抜いた凹陥部が設けられ、当該凹陥部内に前記鏡筒の基端部側が嵌入され、前記撮像素子が打ち抜かれていない基板上に実装されていることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
撮影レンズの外側に開口絞りが配置されていることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
撮像素子と、この撮像素子を実装している基板との間に接着剤が充填されていることを特徴とする請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機や情報端末機器などに備えられているカメラモジュールに関し、詳しくは、薄型化を図ったカメラモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機や情報端末機器は、高機能化が進み、撮像機能を備えたものが各種提供されている。撮像機能は、回路基板に実装されるカメラモジュールなどからから構成されている。カメラモジュールは図３に示すように、実装基板１、鏡筒２、レンズユニット３そして撮像装置４を備えている。
【０００３】
実装基板１は、各種電子部品（図示せず）を実装した回路基板（図示せず）上に実装され、鏡筒２を固定している。鏡筒２は、円筒状の先端部５と角筒状の基端部６とが同軸に一体成形され、これら５，６の境界部の内面に鍔部７が設けられている。鏡筒２は、基端部６の端面と実装基板１との間に接着剤を介在させることによって実装基板１に固定され、あるいは、基端部６の端面に設けられたフランジ（図示せず）と実装基板１とをネジによって締結することによって実装基板１に固定されている。
【０００４】
そして、鏡筒２の先端部５内には、レンズユニット３が配置されている。レンズユニット３は貫通穴を形成した端板部と円筒状部とからなるホルダ８、このホルダ８内で端板部に固定される開口絞り９、この開口絞り９に近接してホルダ８内に固定される撮影レンズ１０などから構成されている。
【０００５】
鏡筒２の先端部５の内周には雌ネジが形成され、ホルダ８の円筒状部の外周には雄ネジが形成され、両ネジが羅合し、ホルダ８が先端部５から所定量だけ突出して、焦点合わせすることができるようにされている。また、開口絞り９は、ホルダ８の端板部に形成された貫通穴の内径を変更することができないことから、撮影レンズ１０に入射する光量を調整するためのもので、貫通穴の内径が異なる開口絞り９が多種類用意されている。そして、撮影レンズ１０などの特性に対応して選択された開口絞り９がホルダ８の端板部に固定される。
【０００６】
一方、鏡筒２の基端部６内には、撮像素子１１や光学フィルタ１２などから構成される撮像装置４が収納されている。撮像素子１１は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどによって構成され、表面に光電変換を行う画素が格子状に多数配列された受光部１３が形成され、裏面にアルミニウムパッドからなる電極部１４が形成され、この電極部１４が実装基板１に形成された配線パターン上に半田バンプ１５によって接続されている。
【０００７】
また、光学フィルタ１２は、露光斑や露光カブリが発生しないようにするためのもので、例えば赤外カットフィルタによって構成され、撮像素子１１と前記撮影レンズ１０との間に配置されるべく鍔部７に固定されている。また、光学フィルタ１２は、図示したように撮像素子１１との間に隙間が設けられる場合だけでなく、フレア現象が発生しないように撮像素子１１と密着している場合もある。
【０００８】
このように構成されたカメラモジュールにあっては、撮影レンズ１０から入射した光が、光学フィルタ１２を通過し、撮像素子１１の受光部１３で結像する。そして、光電変換された画像信号は、実装基板１の配線パターンと電気的に接続されている回路基板の配線パターンを介して画像処理を施すシステムモジュールへ伝達される。
【０００９】
このようなカメラモジュールを備えた携帯電話機や情報端末危機は、小型化の要請がますます強まっている。この要請に応えるべく、薄型化を図ったカメラモジュールが特許文献１に開示されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−７８０６４号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示されたカメラモジュールは、図４に示すように、基板１６に貫通穴１７が設けられ、受光部１８がこの貫通穴１７から露出するように撮像素子１９が基板１６の裏面に封止樹脂２０によって固定され、受光部１８上の空間を覆う状態にレンズユニット２１が基板１６の表面に実装された構成となっている。この基板１６は、配線パターンが形成された長尺なフレキシブル配線基板２２と、撮像素子１９の外径寸法よりも大きな正方形または長方形のメタルプレート２３とを接着剤などによって貼り合わせた構成となっている。
【００１２】
また、レンズユニット２１は、メタルプレート２３に実装される円筒のホルダ２４と、このホルダ２４の内側に嵌合する鏡筒２５と、この鏡筒２５内に配置される光学フィルタ２６および撮影レンズ２７とから構成されている。円筒のホルダ２４の内周には雌ネジが形成され、鏡筒２５の外周には雄ネジが形成され、両ネジが螺合し、鏡筒２５内の撮影レンズ２７が軸方向に移動することによって、焦点合わせを調整し、すなわち、入射光が撮像素子１９の受光部１８に結像することができるようにされている。
【００１３】
この撮像素子１９の受光部１８が、基板１６に設けられた貫通穴１７から露出するように、撮像素子１９は基板１６の裏面に封止樹脂２０によって固定されている。したがって、基板１６の裏面に形成されている配線パターンにバンプ２８によって接続される電極部２９は、受光部１８側に設けられていなければならない。
【００１４】
しかし、従来の技術において説明したように、一般的な撮像素子１１は、電極部１４が受光部１３と反対側の面に設けられていることから、特許文献１に開示されたカメラモジュールは、一般的な撮像素子１１で使用することができない。かりに一般的な撮像素子１１を使用するには、フレキシブル配線基板２２側で撮像素子１１の下部にバンプ２８を介して基板１６とは別の基板を配置する必要がある。したがって、特許文献１に開示されたカメラモジュールでは、一般的な撮像素子１１を使用すると薄型化を図ることができないという問題を有している。
【００１５】
また、特許文献１のホルダ２４および従来の技術において説明した鏡筒２と、基板２３，１のそれぞれとは、接着剤またはボルトによって固定されていることから、両者２４と２３、２と１の間に隙間が生じることがある。したがって、従来のカメラモジュールでは、鏡筒２５，２内からレンズ２７，１０に入射した光が夫々の隙間から漏れ出ることによって、撮影感度が悪くなるという問題がある。
【００１６】
したがって、本発明は、受光部と電極部とが反対側の面に設けられた一般的な撮像素子を使用しても薄型化を図ることができ、また、鏡筒内に入射した光が漏れ出ないようにしたカメラモジュールを提供することを課題とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るカメラモジュールは、基端部と先端部とが同軸に成形されている鏡筒と、該鏡筒の基端部内に配置され、受光部が鏡筒の先端部の方に向くように基板に実装される撮像素子と、該撮像素子から所定の距離をもって鏡筒の先端部内に配置される撮影レンズとを備えているカメラモジュールであって、前記基板が複数の薄い基板を積層した積層基板であり、該積層基板に、撮影レンズを配置する側の複数の基板を連続して打ち抜いた状態の凹陥部が設けられ、該凹陥部内に前記鏡筒の基端部側が嵌入され、前記撮像素子が打ち抜かれていない基板上に実装されていることを特徴としている。
【００１８】
このカメラモジュールによれば、積層基板に凹陥部が設けられ、打ち抜かれていない薄い基板上に、受光部が露出するように撮像素子が実装されることにより、撮像素子は受光面と反対側が凹陥部内に埋め込まれた状態となる。したがって、撮像素子から所定の距離をもって鏡筒の先端部内に配置されている撮影レンズは、撮像素子が埋め込まれた分だけ、積層基板の表面の方へ近接し、本カメラモジュールを薄型化することができる。また、撮像素子は、その受光部が鏡筒の先端部の方に向くように凹陥部内の基板上に実装されることにより、電極部が受光部の反対側の面に設けられている一般的な撮像素子を使用することができる。さらに、鏡筒の基端部側が凹陥部内に嵌入されることにより、鏡筒内に入射した光を漏れ出ないようにすることができる。
【００１９】
また、前記カメラモジュールにおいて、前記撮影レンズの外側に開口絞りが配置されていてもよい。このカメラモジュールによれば、撮影レンズの外側に配置された開口絞りにより、最適な量の光が撮像素子の受光部に入射するようにすることができる。開口絞りは、多種類用意されており、撮影レンズや撮像素子の特性に応じて選択される。
【００２０】
また、前記カメラモジュールにおいて、前記撮像素子と、該撮像素子を実装している部分の薄い基板との間に接着剤が充填されていることが好ましい。このカメラモジュールによれば、前記撮像素子と、該撮像素子を実装している部分の薄い基板との間に充填された接着剤により、この実装している部分の薄い基板は補強され、破損しにくいようにすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明のカメラモジュールにおける一実施形態を図１および図２を参照しながら説明する。なお、従来と同一部分は同一符号を付して説明する。
【００２２】
本実施形態のカメラモジュールは、複数の薄い基板３０，３０…を積層した積層基板３１と、撮像素子１１を有する撮像装置４と、撮影レンズ１０を有するレンズユニット３と、撮像素子１１を基端部６内に配置し、撮影レンズ１０を先端部５内に配置する鏡筒２とを備えている。
【００２３】
積層基板３１の夫々の薄い基板３０には、配線パターン（図示せず）が形成され、この配線パターン同士は、薄い基板３０に形成されたスルーホール（図示せず）によって接続されている。したがって、この積層基板３１は、従来の実装基板１とシステムモジュール（図示せず）に接続される回路基板とを兼ね備えたものとなっている。
【００２４】
そして、本実施形態の積層基板３１は、撮影レンズ１０を配置する側の複数の薄い基板３０，３０…を連続して打ち抜いた状態の凹陥部３２が設けられ、撮影レンズ１０を配置しない側の１枚の基板（以下、「実装用の基板」という。）３３が凹陥部３２を塞ぐ状態とされる。例えば、積層基板３１が０．１ｍｍ厚の薄い基板３０を５枚積層したものであり、４枚の薄い基板３０が打ち抜かれているときは、０．４ｍｍの深さの凹陥部３２が形成される。
【００２５】
そして実装用の基板３３は、凹陥部３２内で配線パターンが露出し、この配線パターンと撮像素子１１の電極部１４とは半田バンプ１５によるフリップチップ実装により接続される。この撮像素子１１は、電極部１４と受光部１３とが反対側の面に形成された一般的なものであるため、電極部１４が実装用の基板３３の配線パターンと接続されると、受光部１３が凹陥部３２内に露出する状態となる。
【００２６】
このように実装された撮像素子１１は、鏡筒２の基端部６内に配置される。すなわち、鏡筒２の基端部６側（図面において下側）は積層基板３１の凹陥部３２に嵌入した状態とされる。したがって、積層基板３１の凹陥部３２は、鏡筒２の基端部６の外周が嵌まり込む大きさに形成されている。そして、鏡筒２の基端部６内には、撮像装置４を構成する光学フィルタ１２が収納される。光学フィルタ１２には、鍔部７に固定され、撮像素子１１との間に隙間が設けられている場合のほか、撮像素子１１と密着する場合もある。
【００２７】
さらに、鏡筒２の先端部５内には、従来と同様、レンズユニット３が配置される。レンズユニット３は、前記鏡筒２の先端部５から突出・退入するように移動するホルダ８と、このホルダ８の端板部に固定される開口絞り９と、この開口絞り９に近接してホルダ８に固定される撮影レンズ１０とを備えている。
【００２８】
鏡筒２の先端部５の内周には雌ネジが形成され、ホルダ８の筒状部の外周には雄ネジが形成され、両ネジが螺合し、ホルダ８に固定された撮影レンズ１０が、焦点合わせのために移動できるようにされている。また、撮影レンズ１０が、赤外カット機能を有している場合や、撮影レンズ１０に赤外カット機能を有する材料が塗布されている場合にあっては、前記光学フィルタ１２は省略される。
【００２９】
そして、ホルダ８の端板部に開口絞り９が固定されることにより、撮影レンズ１０に入射する光量を調整することができる。ホルダ８の端板部に設けられた貫通穴の大きさは変更することができないため、多種類用意されている開口絞り９の中から撮影レンズ１０や撮像素子１１の特性に適したものが選択される。
【００３０】
ここで、このように構成されたカメラモジュールの製造方法の一例について説明する。まず、実装用の基板３３上に、半田バンプ１５によって撮像素子１１を実装する。半田バンプ１５によって実装用の基板３３の配線パターンと撮像素子１１の電極部１４とが接続される。撮像素子１１は、半田バンプ１５の厚さ分だけ実装用の基板３３との間に隙間が生じているため、この隙間に接着剤３４を充填する。この接着剤３４によって、実装用の基板３３が１枚であっても破損しにくいように補強される。この接着剤３４としては、例えば絶縁性に優れたエポキシ樹脂製のものが使用される。
【００３１】
この接着剤３４が凝固した後、接着剤３５によって、光学フィルタ１２を固定した鏡筒２の基端部６の端面を実装用の基板３３上に固定する。撮像素子１１と実装用の基板３３との間に充填する接着剤３４と、鏡筒２の基端部６の端面を接着する接着剤３５とは同一のものとしてもよい。
【００３２】
最後に、鏡筒２の先端部５にレンズユニット３のホルダ８を嵌合すると、カメラモジュールが完成する。このカメラモジュールは、例えば、４枚の薄い基板３０，３０…が打ち抜かれて０．４ｍｍの深さの凹陥部３２が形成されたものであると、ホルダ８の端板部は従来よりも０．４ｍｍだけ嵩が低くなる。なお、凹陥部３２が形成される薄い基板３０，３０…を５枚以上積層した積層基板３１でも実施できることはいうまでもない。
【００３３】
このカメラモジュールは、ホルダ８が鏡筒２の先端部５から突出する量を調整することによって、入射光が撮像素子１１の受光部１３に結像するように焦点が合わされる。鏡筒２の基端部６内に入射した光は、鏡筒２の基端部６側が積層基板３１の凹陥部３２に嵌入していることから、外部に漏れ出ることなく、撮像素子１１の受光部１３に結像する。そして、撮影レンズ１０から入射した光が撮像素子１１で画像信号に光電変換され、この画像信号がシステムモジュールへ伝達される。
【００３４】
なお、本発明に係るカメラモジュールは、前記の実施形態に限定することなく、特許請求の範囲に記載した技術的事項の範囲内において種々変更することができる。例えば、実装用の基板３３には、撮像素子１１を実装していない側に薄い基板３０を積層することもできる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、撮影レンズを配置する側の複数の薄い基板を連続して打ち抜いた状態の凹陥部が積層基板に設けられ、撮像素子が打ち抜かれていない基板上に実装されることにより、撮像素子が積層基板の表面から凹陥部の深さ分だけ奥まって位置する。したがって、撮像素子から所定の距離をもって撮影レンズが配置されていても、カメラモジュールの嵩を低くすることができる。この結果、このカメラモジュールを備えた携帯電話機や情報端末機器などをさらに薄型化することができる。
【００３６】
また、このカメラモジュールは、受光部と電極部とが反対側の面に設けられる一般的な撮像素子を使用すすることができるため、コストアップをもたらせることがない。さらに、鏡筒の先端部側が凹陥部内に嵌入されることにより、鏡筒内に入射した光が漏れ出ることがなくなる。したがって、本カメラモジュールは画質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカメラモジュールの一実施形態を示す正面断面図
【図２】本発明のカメラモジュールの一実施形態を示す分解斜視図
【図３】従来のカメラモジュールの一例を示す正面断面図
【図４】図３とは異なる従来のカメラモジュールの正面断面図
【符号の説明】
２  鏡筒
５  先端部
６  基端部
９  開口絞り
１０  撮影レンズ
１１  撮像素子
１３  受光部
３０  薄い基板
３１  積層基板
３２  凹陥部
３３  基板
【図１】
2004336632.tif 000003
【図２】
2004336632.tif 000004
【図３】
2004336632.tif 000005
【図４】
2004336632.tif 000006