(57)【要約】  本発明は、画像取込装置、本体部を有するレンズユニット、レンズユニットを収容するとともにレンズユニットを画像取込装置に対して位置付けする開口部を有するハウジング、及びレンズユニットとハウジングの開口部との間の隔離された環状空間によって形成される汚染物質トラップを備える新規のデジタルカメラモジュールを提供する。詳細な実施形態では、ハウジングの開口部は少なくとも２つの異なる周辺を有する表面を含み、小さい方の周辺はレンズユニットの外面と摺動自在に係合する。汚染物質トラップは、カメラモジュール内の画像取込装置及び／又は他の光学部品等の損傷を受けやすい部品に汚染物質が到達する前に、汚染物質を収集して封じ込める。【選択図】図２
2010509620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像取込面を含む画像取込装置と、
前記画像取込装置の前記画像取込面に対して垂直に延伸する本体部を含むレンズユニットとを備えるカメラモジュールであって、
前記本体部が、前記画像取込面に対して平行な第１外周辺を有する第１面を含み、
前記カメラモジュールはさらに、
前記画像取込装置に連結される取付部と前記レンズユニットを収容するための開口部を規定する収容部とを含むハウジングを備え、
前記開口部が、第１内周辺を有する第１面と第２内周辺を有する第２面を含み、
前記第１内周辺が前記第２内周辺よりも小さく、
前記開口部の前記第１面が、前記開口部の前記第２面と前記画像取込装置との間に配され、
前記レンズユニットの前記第１面が、前記開口部の前記第１面と摺動自在に接触し、
前記レンズユニットが前記画像取込面に対して垂直軸方向に所定距離移動した時に、前記レンズユニットの前記第１面と前記開口部の前記第１面との接触が維持されることにより、前記レンズユニットの前記第１面と前記開口部の前記第１面との間の汚染物質の通過を防ぐことを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記開口部の前記第１面と前記開口部の前記第２面が、第１汚染物質収集面によって連結されることを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記第１汚染物質収集面が、前記画像取込面に対して平行な平面を有することを特徴とする請求項２記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記第１汚染物質収集面が溝を規定することを特徴とする請求項２記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記汚染物質収集面が、前記画像取込面に対して傾斜していることを特徴とする請求項２記載のカメラモジュール。
【請求項６】
前記レンズユニットの前記第１面が、前記開口部の前記第１面の範囲内と前記開口部の前記第２面の範囲内に同時に配されていることを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
【請求項７】
前記レンズユニットが、第２外周辺を有する第２面をさらに含み、
前記第２外周辺が前記第１外周辺よりも大きく、
前記レンズユニットの前記第２面が、前記開口部の前記第２面と摺動自在に接触することを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
【請求項８】
前記レンズユニットの前記第２面と前記開口部の前記第２面のうち少なくとも１つが、複数の突出部を規定して配置することにより、前記レンズユニットの前記第１外面と前記開口部の前記第２内周辺との間を摺動自在に接触可能とすることを特徴とする請求項７記載のカメラモジュール。
【請求項９】
前記突出部が前記画像取込面に対して垂直に延伸するリブであることを特徴とする請求項８記載のカメラモジュール。
【請求項１０】
前記開口部の前記第１面と前記開口部の前記第２面が、第１移行面によって連結され、
前記レンズユニットの前記第１面と前記レンズユニットの前記第２面が、第２移行面によって連結されることを特徴とする請求項７記載のカメラモジュール。
【請求項１１】
前記第１移行面、前記開口部の前記第２面、前記第２移行面及び前記レンズユニットの前記第１面が、前記画像取込面から離れた空間を密閉することを特徴とする請求項１０記載のカメラモジュール。
【請求項１２】
前記密閉空間が、環状空間であって、
前記環状空間の体積が、前記レンズユニットと前記画像取込装置との間の距離が大きくなるにつれて増大することを特徴とする請求項１１記載のカメラモジュール。
【請求項１３】
前記開口部が、第３内周辺を有する第３面をさらに含み、
前記第３内周辺が前記第２内周辺よりも大きく、
前記開口部の前記第２面が、前記開口部の前記第３面と前記画像取込装置との間に配され、
前記レンズユニットが、第３外周辺を有する第３面をさらに含み、
前記第３外周辺は前記第２外周辺よりも大きく、
前記レンズユニットの前記第３面が前記開口部の前記第３面と摺動自在に接触することを特徴とする請求項１０記載のカメラモジュール。
【請求項１４】
前記レンズユニットの前記第３面と前記開口部の前記第３面のうち少なくとも１つが、複数の突出部を規定して配置することにより、前記レンズユニットの前記第３面と前記開口部の前記第３面との間を摺動自在に接触可能とすることを特徴とする請求項１３記載のカメラモジュール。
【請求項１５】
前記突出部が、前記画像取込面に対して垂直に延伸することを特徴とする請求項１４記載のカメラモジュール。
【請求項１６】
前記開口部の前記第２面と前記開口部の前記第３面が、第３移行面によって連結され、
前記レンズユニットの前記第２面と前記レンズユニットの前記第３面が、第４移行面によって連結されることを特徴とする請求項１３記載のカメラモジュール。
【請求項１７】
前記第１移行面、前記開口部の前記第２面、前記第２移行面、及び前記レンズユニットの前記第１面が、前記画像取込面から離れた空間を密閉し、
前記開口部の前記第３面、前記第３移行面、前記レンズユニットの前記第２面、及び前記第４移行面が、前記画像取込面から離れた第２の空間を密閉することを特徴とする請求項１６記載のカメラモジュール。
【請求項１８】
前記密閉空間が、環状であって、
前記密閉空間の体積が、前記レンズユニットと前記画像取込装置との間の距離が大きくなるにつれて増大し、
前記第２密閉空間が、環状であって、
前記第２密閉空間の体積が、前記レンズユニットと前記画像取込装置との間の距離が大きくなるにつれて増大することを特徴とする請求項１３記載のカメラモジュール。
【請求項１９】
前記開口部が、第４内周辺を有する第４面をさらに含み、
前記第４内周辺が前記第３内周辺よりも大きく、
前記開口部の前記第３内周辺が、前記開口部の前記第４内周辺と前記画像取込装置との間に配されることを特徴とする請求項１７記載のカメラモジュール。
【請求項２０】
前記レンズユニットが、第４外周辺を有する第４面を含み、
前記第４外周辺が、前記第３外周辺よりも大きく、
前記レンズユニットの前記第４面が、前記開口部の第４面と摺動自在に接触することを特徴とする請求項１９記載のカメラモジュール。
【請求項２１】
前記レンズユニットの前記第３面と前記開口部の前記第４面のうち少なくとも１つが、複数の突出部を規定して配置することにより、前記レンズユニットの前記第３面と前記開口部の前記第４面との間を摺動自在に接触可能とすることを特徴とする請求項２０記載のカメラモジュール。
【請求項２２】
前記突出部が、前記画像取込面に対して垂直に延伸することを特徴とする請求項２１記載のカメラモジュール。
【請求項２３】
前記開口部の前記第３面と前記開口部の前記第４面が、第５移行面によって連結されることを特徴とする請求項２０記載のカメラモジュール。
【請求項２４】
前記レンズユニットの前記第３面、前記第５移行面、前記開口部の前記第４面が汚染物質トラップを規定することを特徴とする請求項２３記載のカメラモジュール。
【請求項２５】
前記汚染物質トラップが、環状空間を含み、
前記環状空間の体積が、前記レンズユニットと前記画像取込装置との間の距離が大きくなるにつれて増大することを特徴とする請求項２４記載のカメラモジュール。
【請求項２６】
前記レンズユニットと前記ハウジングのうちの一方の上に配される傾斜路と、
前記レンズユニットと前記ハウジングの他方の上に配される傾斜路係合構造をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
【請求項２７】
前記傾斜路係合構造が、前記傾斜路に相補的な第２傾斜路を含むことを特徴とする請求項２６記載のカメラモジュール。
【請求項２８】
前記傾斜路が、前記レンズユニットと前記ハウジングとを接着させるための接着剤を収容する凹部を規定することを特徴とする請求項２６記載のカメラモジュール。
【請求項２９】
前記凹部が、前記傾斜路上に形成された溝であることを特徴とする請求項２８記載のカメラモジュール。
【請求項３０】
前記レンズユニット上に形成された一連のネジ山と、
前記ハウジング上に形成された相補的な一連のネジ山とをさらに含むことを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
【請求項３１】
画像取込装置と、
レンズユニットと、
前記画像取込装置に対して固定されるとともに前記レンズユニットを収容するための開口部を規定するハウジングとを備えるカメラモジュールであって、
前記ハウジングが、前記レンズユニットを前記画像取込装置に対して位置合わせをし、
前記カメラモジュールはさらに、
前記レンズユニットを前記ハウジングに対して一時的に固定するための固定機構を備え、
前記固定機構は、第１部分と第２部分を備え、
前記第１部分が前記レンズユニット上に形成されるとともに前記第２部分が前記ハウジング上に形成されることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項３２】
画像取込装置と、
外面を含むレンズユニットと、
前記画像取込装置に連結される取付部と前記レンズユニットを収容するための開口部を有する収容部とを含むハウジングとを備えるカメラモジュールであって、
前記開口部が、前記ハウジングの内面によって規定され、
前記カメラモジュールはさらに、
前記レンズユニットの前記外面と前記ハウジングの前記内面のうち少なくとも１つの上に形成される複数の突出部を備え、
前記突出部が、前記レンズユニットのレンズの光軸と平行に延伸するとともに、前記レンズユニットの前記外面と前記ハウジングの前記内面との間を摺動自在に接触するよう機能し、
前記突出部が十分な距離を延伸することにより、前記光軸に対する前記レンズユニットの傾斜を制限することを特徴とするカメラモジュール。
【請求項３３】
画像取込装置を準備する工程と、
ハウジングを準備する工程と、
レンズユニットを準備する工程と、
前記レンズユニットを前記ハウジングに対して一時的に固定するための固定機構を準備する工程とを備えるカメラモジュールの製造方法であって、
前記レンズユニットが、前記固定機構の第１部分を含み、
前記ハウジングが、前記固定機構と相補的な第２部分を含み、
前記カメラモジュールの製造方法はさらに、
前記ハウジングを前記画像取込装置に取り付ける工程と、
前記レンズユニットを前記ハウジングに取り付ける工程と、
前記レンズユニットを回転することにより、前記固定機構の前記第１部分と前記固定機構の前記第２部分とを係合させる工程と、
前記カメラモジュールに追加的な製造工程を実施する工程と、
前記レンズユニットを回転することにより、前記固定機構の前記第２部分から前記固定機構の前記第１部分を外す工程と、
前記レンズユニットの焦点を調節する工程と、
前記レンズユニットを前記ハウジングに対して固定する工程とを備えるカメラモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に電子装置に関し、より詳しくはデジタルカメラモジュールに関する。さらに詳しくは、本発明はデジタルカメラモジュールの焦点を調節するためのシステムに関し、該システムは、焦点調節工程において生じる破片や粒子状物質が、画像取込装置のセンサーアレイを汚染しないように予防するものである。
【０００２】
尚、本発明は、共通の発明者を少なくとも１人含む米国仮特許出願第６０／８６４，３４８号（出願日：２００６年１１月３日）の優先権の利益を主張するものであり、この内容全体を参照することにより本出願に組み込むものとする。
【背景技術】
【０００３】
デジタルカメラモジュールは、現在様々な電子装置に内蔵されている。このようなカメラのホスト装置は、例えば、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡｓ）及びコンピュータが挙げられるがこれらに限定されない。ホスト装置内にカメラモジュールを内蔵するという機能の拡大に伴い、デジタルカメラモジュールの需要は成長し続けている。したがって、デジタルカメラモジュールの１つの設計目標は、デジタルカメラモジュールを出来る限り小型化することであり、これにより電子装置の外形寸法を実質的に増加させずに装置内にはめ込むことが可能となる。本目標を達成するための手段において、カメラモジュールによって取込まれた画像の質を維持する必要があることは勿論である。
【０００４】
このようなデジタルカメラモジュールは、典型的に、基板、画像取込装置、ハウジング及びレンズユニットを含む。基板は、典型的に、画像取込装置とホスト装置との間のデータ交換を促進する電気回路を含むプリント基板（ＰＣＢ：printed circuit board）である。画像取込装置は、ＰＣＢの電気回路に取り付けられるとともに電気的に連結される。その後、ハウジングは、画像取込装置全体を覆ってＰＣＢ上に取り付けられる。ハウジングは、レンズユニットを収容するとともに画像取込装置に対してレンズユニットを中心に位置付ける開口部を含む。典型的には、この開口部が一連のネジ山を有し、レンズユニットが相補的な一連のネジ山を有することにより、工場内におけるカメラモジュールの焦点調節を容易にする。工場内の焦点調節操作中、例えば、焦点調節機器がハウジングに対してレンズユニットを回転させ、レンズユニットと画像取込装置との間の距離を調節する。レンズユニットが適切に焦点合わせされると、ハウジングに対するレンズユニットの位置は、接着剤、熱溶接又は類似の方法で固定される。
【０００５】
一連のネジ山を介して焦点合わせしたカメラモジュールは、比較的正確な焦点調節を提供できるにも関わらず、これらのカメラモジュールはまだ欠点を有している。例えば、レンズユニットがハウジング内で回転することに伴い、ネジ山間の滑り摩擦によって粒子状破片が生じ、この粒子状破片は、画像センサ及び／又はその他の光学的部品（例えば赤外線フィルタ、保護カバー、その他のレンズ等）を容易に汚染する可能性がある。その結果、これらの汚染物質が蓄積し、例えば画像センサへの光を遮断することによって、取込み画像の質を著しく悪化させることになる。
【０００６】
本明細書ではネジ山付の部品を一例として用いているが、他の種類の焦点調節部品を用いても、同様に粒子状破片が生じ、取込み画像の質を低下させる可能性があることに留意されたい。例えば、特許文献１は、カメラモジュール内部に配された固定レンズ上に直接形成された複数の傾斜路を含むカメラモジュールを開示する。回転可能なレンズ移動部材（分離レンズを有する）は、固定レンズの傾斜路付面に係合する複数の脚状突起部を含む。レンズ移動部材を回転させると、レンズ移動部材の脚状突起部がレンズの傾斜路付面を上下に移動することになり、第２のレンズを、回転方向に応じて固定レンズに近い位置又は固定レンズから遠い位置に移動させる。レンズ移動部材の脚状突起部は固定レンズの傾斜路付面を摺動するため、粒子状破片が生成され、カメラモジュールの撮像部品上にたまる可能性がある。
【０００７】
摩擦によって生じる粒子状破片に加えて、傾斜路付ハウジングはその他の汚染物質の影響も受け易い。例えば、レンズユニットをハウジングに固定するために使用される接着剤は、容易にカメラモジュール内に落ち、撮像部品を汚染することになる。傾斜路付モジュールは特に液体の汚染物質の影響を受け易く、この理由は、レンズユニットとハウジング間の接合部分が、典型的には、ネジ山付のカメラモジュール程には密着していないからである。一般的には、レンズユニットとハウジングの壁は滑らかであり、その上にネジ山が形成された壁とは対照的である。汚染が侵入する経路を提供することに加えて、レンズユニットとハウジング間の密着性が低いことは、製造工程中のレンズユニットをハウジングに固定する前において、ハウジングからのレンズ円筒部の抜け落ちを引き起こす可能性があり、生産効率を下げる結果となる。
【０００８】
このような汚染物質の蓄積を最小限化するために、製造者はカメラモジュール内に汚染物質収集面を使用してきた。例えば、特許文献２は、ハウジング内に規定された粒子収集溝を含むカメラモジュールを開示する。詳細には、溝はハウジングの光受容絞り部の周囲面の周りに形成されている。この溝は、破片がカメラモジュール内で画像センサや他の光学的部品に到達する前に、破片の幾らかを収集するものである。
【０００９】
特許文献２に記載のカメラモジュールに形成される溝は、画像センサ上にたまる破片の量を低減することはできるものの、未だ幾つかの欠点が残されている。例えば、溝は完全に隔離されていないため、溝から破片が自由に出て行くことがある。さらに、カメラモジュールが使用中に直立状態を維持することは有り得ないため、破片は溝から自由に反落して画像センサ及び／又は光学部品の障害となってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第６，４２６，８３９号（Dou 他）
【特許文献２】米国公開公報第２００６／０１０３９５３号（Lee他）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、組立及び焦点調節工程中に、光学的部品の汚染を最小限化するカメラモジュールの設計が必要とされている。さらに、カメラモジュール内で部品上に汚染物質がたまる前に汚染物質を隔離するカメラモジュールの設計もまた、必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、カメラモジュール中に入り込む可能性のある汚染物質を収集する汚染物質トラップを含むカメラモジュールを提供することにより、従来技術に付随する問題を克服するものである。さらに、カメラモジュールのレンズユニットをカメラモジュールのハウジングに対して適所に一時的に固定するとともに、ハウジングに対するレンズユニットの傾斜を制限するための機構を提供する。
【００１３】
本発明の一実施形態によると、カメラモジュールは、画像取込装置、レンズユニット、及びハウジングを備える。レンズユニットは、画像取込装置の画像取込面に対して垂直に延伸する本体部を含む。レンズユニットの本体部は、画像取込装置の画像取込面に対して平行な第１外周辺（例えば、円周）を有する第１面を含む。
【００１４】
ハウジングは取付部と収容部とを含む。取付部は画像取込装置に連結される。収容部はレンズユニットを収容するための開口部を規定する。ハウジングの収容部は、第１内周辺を有する第１面と第２内周辺を有する第２面を含む。第１内周辺は第２内周辺よりも小さい。開口部の第１面は開口部の第２面と画像取込装置との間に配される。
【００１５】
レンズユニットをハウジングの収容部に配する際には、レンズユニットの第１面が、開口部の第１面と摺動自在に接触し、これにより、レンズユニットの第１面と開口部の第１面との間の汚染物質の通過を防ぐ。例えレンズユニットが画像取込面に対して垂直軸方向に所定距離移動しても（例えば、焦点調節操作中）、レンズユニットの第１面は収容部の第１面と接触を維持することにより、粒子トラップの完全性を維持可能である。
【００１６】
開口部の第１面と開口部の第２面は、第１汚染物質収集面によって連結される。詳細な実施形態では、汚染物質収集面は、画像取込面（例えば水平なレッジ（ledge: 棚状部））に対して平行な平面（任意で傾斜面）を含む。あるいは、汚染物質収集面は溝を規定する。図示する如く、１つの実施形態において、複数の各種汚染物質収集面を使用することも可能である。
【００１７】
図示する如く、レンズユニットは、第２外周辺を有する第２面をさらに含む。第２外周辺は第１外周辺よりも大きく、レンズユニットの第２面は、開口部の第２面と摺動自在に接触する。
【００１８】
レンズユニットの外面とハウジングの内面はともに、密閉された環状空間の形状をなす粒子トラップを形成し、この粒子トラップは、画像取込面から離れている。詳細には、開口部の第１面及び第２面は第１移行面によって連結され、レンズユニットの第１面及び第２面は第２移行面によって連結される。第１移行面、開口部の第２面、第２移行面、及びレンズユニットの第１面はともに、環状空間を密閉する。レンズユニットが移動したとしても、この空間は密閉されたままであり、レンズユニットと画像取込装置との間の距離が大きくなるにつれて環状空間の体積は増加する。
【００１９】
開示された実施形態は、追加的な粒子トラップを含む。ハウジングの開口部は、第２面の第２内周辺よりも大きい第３内周辺を有する第３面を含む。第２面は、第３面と画像取込装置との間に配され、開口部の第３面は開口部の第２面と第３移行面によって連結される。同様に、レンズユニットはまた、第３外周辺を有する第３面を含み、この第３外周辺は第２面の第２外周辺よりも大きい。レンズユニットの第３面は、収容部の第３面と摺動自在に接触し、第４移行面によってレンズユニットの第２面と連結され、第２粒子トラップを形成する。
【００２０】
第２粒子トラップは、環状であるとともに、開口部の第３面、第３移行面、レンズユニットの第２面、及び第４移行面によって囲まれている。レンズユニットが移動したとしても、この環状空間は囲まれたままであり、レンズユニットと画像取込装置との間の距離が大きくなるにつれて環状空間の体積は増加する。
【００２１】
開示された実施形態は、第３の粒子トラップを含む。ハウジングの開口部は第４面を含み、この第４面は第３内周辺よりも大きい第４内周辺を有する。開口部の第３面は、開口部の第４面と第２面との間に配され、第３面は第４面と第５移行面によって連結される。開口部の第４面、第５移行面、及びレンズユニットの第３面は、第３粒子トラップの少なくとも１部分を形成する。第３粒子トラップはまた、レンズユニットをハウジングに接着させるために用いた過剰な接着剤を捉えるという役目も果たしている。
【００２２】
焦点調節機構もまた、開示されている。図示した一例においては、複数の傾斜路が、レンズユニットとハウジングのどちらか一方の上に形成され、複数の傾斜路係合構造（例えば、相補的な傾斜路）がレンズユニットとハウジングの他方の上に形成される。少なくとも１つの傾斜路が、接着剤を収容するための凹部（例えば溝）を形成する。あるいは、焦点調節機構は、レンズユニット上の一連のネジ山及びハウジング上の相補的な一連のネジ山を含んでもよい。
【００２３】
また、カメラモジュールは、製造工程中、レンズユニットをハウジングに一時的に固定するよう機能する任意の固定機構を含む。固定機構は、レンズユニット上に形成された第１部分とハウジング上に形成された第２部分を含む。示される実施形態においては、固定機構の第１部分は、レンズユニットの外面上に形成された複数の突出部（例えばリブ）を含む。固定機構の第２部分は、ハウジングの収容部の内面上に隆起部を含む。突出部が隆起部と係合すると、レンズユニットがハウジング内の適所に固定される。
【００２４】
突出部はまた、安定性を付与する。詳細には、突出部は、画像取込面に対して垂直方向に十分な距離を延伸することにより、ハウジングの開口部内でレンズユニットの傾斜を制限することが可能となる。
【００２５】
カメラモジュールの製造方法は、画像取込装置を準備する工程と、ハウジングを準備する工程と、レンズユニットを準備する工程と、レンズユニットをハウジングに対して一時的に固定するための固定機構を準備する工程を含む。この方法はさらに、ハウジングを画像取込装置に取り付ける工程と、レンズユニットをハウジングに取り付ける工程と、レンズユニットを回転することにより、固定機構の第１部分と固定機構の第２部分とを係合させる工程と、その後、カメラモジュールに追加的な製造工程を実施する工程を含む。この方法はさらに、レンズユニットを回転することにより、固定機構の第２部分から固定機構の第１部分を外す工程と、レンズユニットの焦点を調節する工程と、そして最後にレンズユニットをハウジングに対して永久的に固定する工程を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態におけるカメラモジュールの斜視図である。
【図２】図１のカメラモジュールを部分的に分解した斜視図である。
【図３】図３ａは、図１のカメラモジュールが非固定位置にある場合の上面図であり、図３ｂは、図１のカメラモジュールが固定位置にある場合の上面図である。
【図４】図１に示されたレンズユニットをさらに詳細に示す斜視図である。
【図５】図１に示されたハウジングをさらに詳細に示す断面斜視図である。
【図６】図６ａは、図１のカメラモジュールが非焦点調節位置にある場合の断面斜視図であり、図６ｂは、図１のカメラモジュールが焦点調節位置にある場合の断面斜視図である。
【図７】図１のカメラモジュールの側面図であり、レンズユニットとハウジングとの間の関係を示す。
【図８】カメラモジュールを製造するための方法を要約したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明は以下図面を参照して詳説する。図面において、同様の参照符号は実質的には類似の要素を意味するものとする。
本発明は、汚染物質が撮像部材上にたまって取り込み画像の質を低下させる前に、汚染物質を隔離可能である汚染物質トラップを含むカメラモジュールを提供することにより、従来技術に付随する問題を克服するものである。以下の記述において、多数の詳細事項（例えば、焦点調節装置、基板の種類、取付装置等の詳細例）を説明することにより、本発明を完全に理解可能なものとする。しかしながら、当業者であれば、本発明がこれら詳細事項とは別の方法で実施可能であることは理解できるはずである。別の例では、公知のカメラモジュールの製造業務（例えば自動焦点調節工程、材料選定、成型工程等）及び部品（例えば電気回路、装置インターフェース等）の詳細を省略することにより、本発明を不必要に不明瞭にすることの無い様にした。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態に係るカメラモジュール（１００）の斜視図である。カメラモジュール（１００）は、プリント基板（ＰＣＢ）（１０２）の一部分上に取り付けられる。ＰＣＢ（１０２）はカメラホスト装置のＰＣＢを示すものである。カメラモジュール（１００）は、ホスト装置の他の部品と複数の導電性配線（１０４）を介して電気的に連通する。装置（１０６）は、電子部品（例えば受動素子等）を示すものであり、ＰＣＢ（１０２）上に直接取り付けられてもよい。当業者であれば理解できることではあるが、ＰＣＢ（１０２）の詳細な設計構造は、特定の用途に応じて決定されるものであり、本発明に特に関連するものではない。したがって、ＰＣＢ（１０２）、配線（１０４）及び装置（１０６）は、その特徴を示したものにすぎない。
【００２９】
カメラモジュール（１００）は、画像取込装置（１０８）（図１の外観からは見えない）、回路基板（１１０）、ハウジング（１１２）及びレンズユニット（１１４）を含む。回路基板（１１０）は、ハウジング（１１２）の一端部（例えば底部）に取り付けられ、レンズユニット（１１４）は、ハウジング（１１２）の他端部（例えば上部）に取り付けられる。画像取込装置（１０８）（図２）は、回路基板（１１０）の上面上に取り付けられることにより、基板（１１０）とハウジング（１１２）との間に位置付けられる。
【００３０】
図２は、図１のカメラモジュールの部分的分解図であり、図１では見えなかった幾つかの追加的な詳細を示す。カメラモジュール（１００）の部品は、光軸（２００）に沿って整列していることに留意されたい。詳細には、レンズユニット（１１４）及びハウジング（１１２）は光軸（２００）に対して同軸である。さらに、画像取込装置（１０８）は、光軸（２００）に対して垂直に中心位置調節された画像取込面（２０２）を含む。画像取込装置（１０８）に対してレンズユニット（１１４）を適切に光学的配列することにより、画像取込面（２０２）上に適切に画像を焦点調節することが容易となる。
【００３１】
画像取込面（２０２）は略平面であり、この平面上で、画像が焦点調節され電気的データに転換される。電気的データは、画像取込装置（１０８）及び／又はホスト装置の処理回路によって処理される。画像取込装置（１０８）と基板（１１０）の間のデータ通信は、当業者にとって公知の任意の好適な方法によってなされる。例えば、画像取込装置（１０８）は、一連の接触パッドを含んでもよく、この接触パッドは、基板（１１０）の相補的な一連の接触パッドと、ワイヤーボンディング、はんだ付け又は同等物を介して電気的に連結される。あるいは、カメラモジュール（１００）は、画像取込装置（１０８）をハウジング（１１２）に直接連結する及び画像取込装置（１０８）をＰＣＢ（１０２）に直接電気的に接続する方法により、基板を用いずに組み立てられてもよい。
【００３２】
ハウジング（１１２）は取付部（２０４）と収容部（２０６）を含む。取付部（２０４）が、基板（１１０）に取り付けられるように構成されることにより、基板（１１０）とハウジング（１１２）との間に画像取込装置（１０８）（画像取込面（２０２）の少なくとも一部）を囲い込む。収容部（２０６）は、レンズユニット（１１４）を収容する開口部（２０８）を含む。開口部（２０８）は、ハウジング（１１２）の内面（２１０）で規定される。収容部（２０６）は、一連の傾斜路（２１２）をさらに含み、この傾斜路（２１２）は、レンズユニット（１１４）上に形成された相補的な一連の傾斜路（２１４）と係合する。傾斜路（２１２）が相補的な傾斜路（２１４）と係合することにより、カメラモジュール（１００）の焦点調節が容易なものとなる。詳細には、レンズユニット（１１４）を反時計回りの方向に回転させると、ハウジング（１１２）に対してレンズユニット（１１４）が上昇することにより、レンズユニット（１１４）と画像取込面（２０２）との間の距離が長くなる。反対に、レンズユニット（１１４）を時計回りの方向に回転させると、ハウジング（１１２）に対してレンズユニット（１１４）が低くなることにより、レンズユニット（１１４）と画像取込面（２０２）との間の距離が短くなる。したがって、レンズユニット（１１４）によって焦点調節された画像は、画像取込面（２０２）の焦点面に位置するように適切に調節されることが可能である。レンズユニット（１１４）が正確に位置決めされた後、レンズユニット（１１４）は何らかの好適な手段（例えば、接着剤、熱溶接等）によってハウジング（１１２）に対して固定される。
【００３３】
カメラモジュール（１００）が焦点調節された位置に固定される前に、レンズユニット（１１４）は、固定機構（２１６）を介して固定位置に一時的に固定される。この固定機構（２１６）は、レンズユニット（１１４）がハウジング（１１２）に対して移動することを防ぐものである。固定機構（２１６）を用いてレンズユニット（１１４）をハウジング（１１２）に一時的に固定することにより、レンズユニット（１１４）がハウジング（１１２）に対して焦点調節及び固定される前に、ハウジング（１１２）からレンズユニット（１１４）が抜け落ちることを予防できる。したがって、固定機構（２１６）は、レンズユニット（１１４）をハウジング（１１２）に挿入する工程と焦点調節／固定工程との間に１つ以上の処理工程がある場合には特に有用である。例えば、製造中に幾つかのカメラモジュールを一度に、時には１単位の基板上に作り、後で分離することにより個別のカメラモジュールを形成することも可能である。本工程が焦点調節及び固定工程の前に行われる場合には、固定機構（２１６）は、ハウジング（１１２）内に安全に配されたレンズユニット（１１４）を有利に維持することとなる。
【００３４】
固定機構（２１６）は一連のリブ（２１８）と相補的な一連のリブ収容部（２２０）を含み、これらはレンズユニット（１１４）とハウジング（１１２）上にそれぞれ形成されている。リブ（２１８）は、光軸（２００）と平行に延伸する垂直突出部であり、レンズユニット（１１４）の外面（２２２）上に形成される。各収容部（２２０）は、傾斜面（２２４）と台部（２２６）を含む。傾斜面（２２４）は、リブ（２１８）が内面（２１０）と台部（２２６）との間を滑らかに摺動することを可能とし、これにより固定機構（２１６）の一時的な固定を容易なものとする。固定機構（２１６）の詳細は、図３ａと図３ｂを参照することにより更に完全に記載される。
【００３５】
図３ａは、非固定位置におけるカメラモジュール（１００）の上面図である。レンズユニット（１１４）の上部（傾斜路（２１４）を含む）は、図３ａでは切り取られており、図３ｂはハウジング（１１２）の内面（２１０）とレンズユニット（１１４）の外面（２２２）との間の関係を明確に示す図である。非固定位置においては、レンズユニット（１１４）はハウジング（１１２）内で回転可能であり、リブ（２１８）がハウジング（１１２）の内面（２１０）と摺動自在に接触している。カメラモジュール（１００）の固定を容易にすることに加えて、リブ（２１８）はまた、レンズユニット（１１４）とハウジング（１１２）間の同軸関係を維持するのに役立ち、ハウジング（１１２）に対するレンズユニット（１１４）の傾斜を制限する。リブ（２１８）はレンズユニット（１１４）の外面（２２２）周りに離れて均等に配されることにより、ハウジング（１１２）の内面（２１０）と均等に係合する。詳細には、本実施形態では、３つのリブ（２１８）が光軸（２００）周りに約１２０℃離れて均等に配される。
【００３６】
図３ｂは、固定位置におけるカメラモジュール（１００）の上面図である。カメラモジュール（１００）を固定する間、レンズユニット（１１４）は、光軸（２２０）周りを反時計回りに回転することにより、リブ（２１８）を内面（２１０）に沿って摺動させる。レンズユニット（１１４）がさらに回転すると、リブ（２１８）は内面（２１０）から傾斜面（２２４）へと摺動し、台部（２２６）上へと移動する。台部（２２６）と光軸（２００）との間の距離は、リブ（２１８）の大部分の外面と光軸（２００）との間の距離よりも僅かに短く、これによりハウジング（１１２）がレンズユニット（１１４）に対して圧縮力を付与していることに留意されたい。この圧縮力は、レンズユニット（１１４）を一時的にハウジング（１１２）に圧入するのに十分なものである。圧入された後、レンズユニット（１１４）は一時的にハウジング（１１２）に固定されることにより、カメラモジュール（１００）の焦点調節工程前の追加的な製造工程を容易なものとする。レンズユニット（１１４）は、リブ（２１８）が台部（２２６）から離れてハウジング（１１２）の内面（２１０）と再度係合するまで、レンズユニット（１１４）を光軸（２００）周り（時計回り）に回転することにより、ハウジング（１１２）から外すことが可能である。
【００３７】
図４は、レンズユニット（１１４）の斜視図であり、フランジ（４００）と本体部（４０２）を含む。フランジ（４００）は、前述した傾斜路（２１４）を含み、ユーザー及び／又は機械（例えば自動焦点調節装置）用の面であり、カメラモジュール（１００）の焦点調節工程又は固定／非固定工程中に係合可能である。フランジ（４００）は溝（４０４）をさらに含み、この溝（４０４）は、接着剤又は同等物を保持するための空間を設けることにより、レンズユニット（１１４）をハウジング（１１２）に固定することを容易にする。溝（４０４）の機能は、図７を参照して更なる詳細を後述する。
【００３８】
本体部（４０２）は、第１周辺（４０６）、第２周辺（４０８）、第３周辺（４１０）を含む。第１周辺（４０６）は、光軸（２００）に平行に延伸する円筒外面（４１２）によって規定される。同様に、第２周辺（４０８）は、光軸（２００）に平行に延伸する円筒外面（４１４）によって規定される。また、第３周辺（４０８）は、光軸（２００）に平行に延伸する円筒外面（４１６）によって規定される。周辺（４０６）の直径は、周辺（４０８）の直径よりも短く、周辺（４０８）の直径は、周辺（４１０）の直径よりも短いことに留意されたい。表面（４１２）と（４１４）は、中間面（４１８）によって連結される。同様に、表面（４１４）と（４１６）は、第２中間面（４２０）によって連結される。
【００３９】
図５は、ハウジング（１１２）の断面斜視図であり、上述した図では見えなかった追加的な特徴を示す。図示される如く、開口部（２０８）は、第１周辺（５００）、第２周辺（５０２）、第３周辺（５０４）及び第４周辺（５０６）を有する。第１周辺（５００）は、レンズユニット（１１４）の外面（４１２）（図４）と摺動自在に接触するように形成された円筒内壁（５０８）によって規定される。第２周辺（５０２）は、レンズユニット（１１４）の外面（４１２）と摺動自在に接触するように形成された円筒内壁（５１０）によって規定される。第３周辺（５０４）は、レンズユニット（１１４）の外面（４１６）と摺動自在に接触するように形成された円筒内壁（５１２）によって規定される。第４周辺（５０６）は、リブ（２１８）と摺動自在に係合する内面（５１４）によって規定される。円筒内面（５０８）及び円筒内面（５１０）は第１汚染物質収集面（５１６）によって連結される。同様に、円筒内面（５１０）と（５１２）は第２汚染物質収集面（５１８）によって連結され、円筒内面（５１２）と（５１４）は第３汚染物質収集面（５２０）によって連結される。
【００４０】
図６ａは、非焦点調節且つ固定位置にあるカメラモジュール（１００）の断面斜視図である。この詳細な実施形態では、カメラモジュール（１００）は、第１汚染物質トラップ（６００）、第２汚染物質トラップ（６０２）及び第３汚染物質トラップ（６０４）を規定する。第１汚染物質トラップ（６００）は、レンズユニット（１１４）の外面（４１２）、レンズユニット（１１４）の中間面（４１８）、ハウジング（１１２）の内面（５１０）、及びハウジング（１１２）の汚染物質収集面（５１６）によって規定される隔離環状空間である。図示される如く、ハウジング（１１２）の汚染物質収集面（５０６）は円形溝を規定することにより、汚染物質トラップ（６００）に入ってくる汚染物質（例えば粒子状破片、糊等）を収集及び保持することを可能にする。第２汚染物質トラップ（６０２）は、レンズユニット（１１４）の外面（４１４）、レンズユニット（１１４）の中間面（４２０）、ハウジング（１１２）の内面（５１２）、及びハウジング（１１２）の汚染物質収集面（５１８）によって規定される隔離環状空間である。汚染物質収集面（５１８）は、汚染物質トラップ（６０２）に入ってくる汚染物質を収集する平面である。第３汚染物質トラップ（６０４）は、レンズユニット（１１４）の外面（４１６）、レンズユニット（１１４）のフランジ（４００）、ハウジング（１１２）の内面（５１４）、及びハウジング（１１２）の汚染物質収集面（５２０）によって規定される隔離環状空間である。汚染物質収集面（５２０）もまた、汚染物質を収集する平面を規定する。
【００４１】
図６ｂは、非固定且つ焦点調節位置にあるカメラモジュール（１００）の断面斜視図である。レンズユニット（１１４）は、図６ａと比べて、ハウジングに対し相対的に高い位置にあることに留意されたい。それにもかかわらず、レンズユニット（１１４）の第１外面（４１２）は、第１内面（５０８）と接触を維持している。同様に、レンズユニット（１１４）の第２外面（４１４）は、第２内面（５１０）と接触を維持しており、第３外面（４１６）は、第３内面（５１２）と接触を維持している。結果として、汚染物質トラップ（６００）（６０２）（６０４）の体積は全て、レンズユニット（１１４）と画像取込装置（１０８）との間の距離が大きくなるにつれて増大した。さらに、体積が変動しても、汚染物質トラップ（６００）（６０２）は閉鎖したままであり、汚染物質がさらにカメラモジュール（１００）中へ逃げ込むことを予防可能である。
【００４２】
要約すれば、非固定且つ焦点調節位置（上昇位置）においては、レンズユニット（１１４）とハウジング（１１２）は相対的に次に示す位置に配される。第１外面（４１２）は第１内面（５０８）と第２内面（５１０）の範囲内に同時に配される。さらに、第２外面（４１４）は第２内面（５１０）と第３内面（５１２）の範囲内に同時に配され、第３外面（４１６）は第３内面（５１２）と内面（５１４）の範囲内に同時に配される。このようにして、粒子トラップ（６００）（６０２）（６０４）は、レンズユニット（１１４）とハウジング（１１２）との間に形成される。例えば、粒子トラップ（６０４）は、レンズユニット（１１４）をハウジング（１１２）に固定するために使用される過剰な接着剤を捉えるのに有効である。
【００４３】
図７は、カメラモジュール（１００）の側面図であり、レンズユニット（１１４）の溝（４０４）とハウジング（１１２）の傾斜路（２１２）との間の関係を示す。溝（４０４）と傾斜路（２１２）は凹部を形成し、この凹部はレンズユニット（１１４）をハウジング（１１２）に固定するための接着剤（図示せず）を収容するためのものである。焦点調節工程中、レンズユニット（１１４）は、適切な焦点となるまで光軸（２００）周りを回転する。その後、接着剤が溝（４０４）内に塗布される。溝（４０４）は、接着剤用の小さい貯蔵器を提供することとなり、望ましくない領域に接着剤が広がる可能性を低減する。接着剤は、溝（４０４）を１つ以上の傾斜路（２１２）に取り付けることにより、ハウジング（１１２）に対するレンズユニット（１１４）の位置を固定する。レンズユニット（１１４）が、任意の好適なその他の方法（例えば熱溶接、留め具等）によって、ハウジング（１１２）に対して適切な位置に固定可能であることは理解されるべきである。
【００４４】
図８は、カメラモジュールを製造するための方法を要約したフローチャート（８００）である。第１工程（８０２）では、画像取込装置を準備する。次に、第２工程（８０４）では、ハウジングを準備する。その後、第３工程（８０６）では、レンズユニットを準備する。次に、第４工程（８０８）では、ハウジングを画像取込装置に取り付ける。そして、第５工程（８１０）では、レンズユニットをハウジングに取り付け、カメラモジュールを形成する。次に、第６工程（８１２）では、レンズユニットを回転させることにより、レンズユニット上の固定機構をハウジング上の相補的な固定機構と係合させる。そして、第７工程（８１４）では、追加的な製造工程をカメラモジュールに実施する。次に、第８工程（８１６）では、レンズユニットを回転させることにより、レンズユニット上の固定機構をハウジング上の相補的な固定機構から外す。そして、第９工程（８１８）では、レンズユニットの焦点調節をする。最後に、第１０工程（８２０）では、ハウジングに対してレンズユニットを固定する。
【００４５】
本発明の詳細な実施形態の説明を完了する。説明された特徴の多くは、本発明の範囲を逸脱することなく、代替、変更又は省略されてもよい。例えば、その他の焦点調節機構を上述したものに代えて使用してもよい。このような焦点調節機構は、本明細書で記載された粒子トラップとともに相補的な一連のネジ山を含んでもよい。その他の例としては、回路基板をハウジングに取り付けるために他の方法を用いてもよい。さらにその他の例としては、回路基板（１１０）とＰＣＢ（１０２）の間の電気的接続において、他の種類（例えばソケット、端部コネクタ等）及び位置（例えば側面の接触等）を用いてもよい。さらにその他の例としては、ハウジングに対するレンズユニットを固定するために他の方法を用いてもよい。詳細な実施形態から派生したこれら及びその他の内容は、前述した詳細な開示内容を考慮すると、当業者にとって明らかなものであるといえる。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
2010509620.tif 000006
【図４】
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【図５】
2010509620.tif 000008
【図６ａ】
2010509620.tif 000009
【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
2010509620.tif 000013