(57)【要約】【課題】薄型化が図られても、光学フィルタを透過する光が周辺部と中心部とで同じ色合いで撮像素子に入射されるようにしたカメラモジュールを提供する。【解決手段】カメラモジュールは、筐体２内に置かれる撮像素子３と、レンズホルダ８内に保持されるレンズ４とが同軸に配置され、撮像素子３とレンズ４との間に光学フィルタ１１が配置されている。レンズ４を透過した光が光学フィルタ１１に入射するときの入射角が光学フィルタ１１の周辺部でもほぼ０°となるように、光学フィルタ１１を樋形状に撓曲する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に置かれる撮像素子と、レンズホルダ内に保持されるレンズとが同軸に配置され、前記撮像素子とレンズとの間に光学フィルタが配置されているカメラモジュールであって、
前記光学フィルタが前記撮像素子の方に撓曲していることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記光学フィルタは、前記レンズを透過した光の入射角が、光学フィルタの周辺部でもほぼ０°となるように撓曲し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】
前記光学フィルタは、バネ性をもって樋形状に撓曲し、平行に対向している一対の直線状の側縁が前記筐体または前記レンズホルダの内面に当接し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。
【請求項４】
前記光学フィルタは、光学特性に応じて、撓曲する方向が選択されていることを特徴とする請求項３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、特に、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などは、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、筐体２、撮像素子３、レンズ４、そして光学フィルタ５などから構成されている。
【０００３】
実装基板１は、各種電子部品（図示せず）が実装され、筐体２を接着剤またはネジによって固定している。筐体２は、筒状であり、基端側の内部に撮像素子３が配置されている。
【０００４】
撮像素子３は、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳ等により構成され、表面に光電変換を行う画素を格子状に多数配列した受光部６が形成され、裏面に電極部７が形成され、この電極部７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等（図示せず）によって接続されている。
【０００５】
また、筐体２の先端側には、レンズ４を内部に保持したレンズホルダ８が取り付けられている。レンズホルダ８の基端部が前記筐体２の先端部内に嵌め込まれ、レンズ４の焦点距離がレンズ４と撮像素子３との距離に一致するように、レンズホルダ８が筐体２から突出している。なお、レンズ４は、１枚で構成される場合と、複数枚によって構成される場合とがある。また、レンズホルダ８の先端部には内向きの鍔部９が形成され、この鍔部９の部分に絞り（図示せず）が配置されている。
【０００６】
そして、レンズ４と撮像素子３との間には、平板状の光学フィルタ５が配置されている。光学フィルタ５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ている。この光学フィルタ５は、図示したようにレンズホルダ８内に配置される場合の他、筐体２内に配置される場合もある。光学フィルタ５を配置するレンズホルダ８には、光学フィルタ５の周囲を挟む保持部１０が形成されている。
【０００７】
このように構成されたカメラモジュールにあっては、レンズ４から入射した光が、光学フィルタ５を通過し、撮像素子３の受光部６で結像する。そして、受光部６において、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システムモジュールへ伝達され、画像処理が施される。
【０００８】
なお、実装基板側から撮像素子に余分な光が入らないようにした固体撮像素子が特許文献１に開示されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００３−６０９４８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
携帯電話機や情報端末機器は、ますます薄型化の要請が強くなっていることから、カメラモジュールも薄型化を図る必要がある。そのためには、レンズホルダ８が筐体２から突出する量を小さくしなければならない。
【００１１】
しかし、筐体２からのレンズホルダ８の突出量を小さくすると、レンズ４が光学フィルタ５の方へ近接する。すると、光学フィルタ５は平板状であるため、図４に示すように、レンズ４を透過して光学フィルタ５の周辺部に入射する光の入射角θは、レンズ４が光学フィルタ５から離れているときよりも、近づいたときの方が大きくなる。そうすると、光学フィルタ５を透過する光が、光学フィルタ５の中心部と周辺部とで同じであっても、撮像素子３には異なる色あいの光が入射され、画質が悪くなるという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明は、薄型化が図られても、光学フィルタを透過する光が周辺部と中心部とで同じ色合いで撮像素子に入射される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。
【００１３】
【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、筐体内に置かれる撮像素子と、レンズホルダ内に保持されるレンズとが同軸に配置され、前記撮像素子とレンズとの間に光学フィルタが配置されているカメラモジュールであって、前記光学フィルタが前記撮像素子の方に撓曲していることを特徴としている。
【００１４】
このカメラモジュールによれば、レンズを透過した光は、光学フィルタに入射するが、この光学フィルタが前記撮像素子の方に撓曲していることにより、レンズを透過した光は、入射角が平板状の光学フィルタのときよりも小さくなって光学フィルタに入射するため、光学フィルタを透過した光の色合いを、周辺部でも中心部でも同じようにすることができる。
【００１５】
また、前記カメラモジュールにおいて、前記光学フィルタは、前記レンズを透過した光の入射角が、光学フィルタの周辺部でもほぼ０°となるように撓曲していることが好ましい。
【００１６】
このカメラモジュールによれば、レンズを透過した光が光学フィルタの周辺部においても、ほぼ０°で入射するように光学フィルタが撓曲することにより、レンズを透過した光の光学フィルタへの入射角が、光学フィルタの周辺部でも中心部とほぼ同じにすることができる。
【００１７】
また、前記カメラモジュールにおいて、前記光学フィルタは、バネ性をもって樋形状に撓曲し、平行に対向している一対の直線状の側縁が前記筐体または前記レンズホルダの内面に当接していることが好ましい。
【００１８】
このカメラモジュールによれば、光学フィルタがバネ性を有することにより、光学フィルタはレンズを透過した光の入射角が周辺部でもほぼ０°となるように弾性変形し、樋形状の連続面を有するように容易に撓曲させることができる。また、光学フィルタを固定する筐体またはレンズホルダの内面の間隔が、樋形状に撓曲された光学フィルタの平行な一対の直線状の側縁の間隔とされることにより、光学フィルタは、撓曲した状態から直線状に戻ろうとするバネ力でもって筐体またはレンズホルダ内に固定される。
【００１９】
また、前記カメラモジュールにおいて、前記光学フィルタは、光学特性に応じて、撓曲する方向が選択されていることが好ましい。
【００２０】
光学フィルタが樋形状に撓曲されると、一対の側縁は撓曲しないで平行な直線状となることから、レンズを透過した光は、この側縁の方向には入射角がほぼ０°となるように入射することができない。そこで、カメラモジュールの光学特性に応じ、すなわち、色合いを強く補正すべき方向に光学フィルタが撓曲するように配置することにより、全体的に色合いが同じになるようにする。なお、光学特性は、撮像素子やレンズの特性および部品の寸法、その他の種々の設計事項によって決定される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明に係るカメラモジュールの一実施形態を図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、光学フィルタ１１が撮像素子３の方に突出するように撓曲していることを特徴としている。この光学フィルタ１１は、従来の光学フィルタ５よりも薄く、バネ性を有し、弾性変形することができるようにされている。そして、光学フィルタ１１は、図２に示すように、樋形状に撓曲されることにより、連続面が容易に形成される。すなわち、この光学フィルタ１１は、研削や研磨などすることなく、樋形状の連続面を形成することができる。
【００２３】
この光学フィルタ１１は、平行な一対の直線状の側縁１２，１２が対向し、一対の端縁１３，１３弧線状となるように撓曲されている。そして、樋形状の連続面の曲率は、レンズ４を透過した光の入射角θ（図４参照）が、側縁１２，１２の部分であっても、ほぼ０°となるようにされている。一方、直線状の側縁１２，１２の部分においては、レンズ４を透過した光の入射角θは、ほぼ０°とならない。
【００２４】
したがって、光学フィルタ１１は、カメラモジュールの光学特性に応じ、色合いを強く補正すべき方向に撓曲される。例えば図１には、紙面の表面から裏面の方向よりも、紙面の左右の方向に色合いを強く補正すべき場合を示してあり、光学フィルタ１１は側縁１２，１２が図１の左右に位置するように配置される。なお、カメラモジュールの光学特性は、レンズ４や撮像素子３などの特性および各部品の寸法、その他の種々の設計事項によって異なるため、色合いについては、一方向の変化よりも他方向の変化の方が大きい場合がある。したがって、色合いの変化が大きい方向に対して補正するように光学フィルタが向けられる。
【００２５】
そして、光学フィルタ１１は、バネ性を有していることから、樋形状に撓曲されると、平板状に戻ろうとする応力が生じる。したがって、図１に示すように、レンズホルダ８内に配置された光学フィルタ１１は、一対の側縁１２，１２がレンズホルダ８の内面に当接し、平板状に戻ろうとする応力がレンズホルダ８の内面に加えられることによって固定される。
【００２６】
ただし、光学フィルタ１１の周囲は保持部１０によって挟まれるようにしてもよいし、さらに、保持部１０に代え、あるいは保持部１０に追加して接着剤によって光学フィルタ１１とレンズホルダ８とを固定してもよい。
【００２７】
いずれにしても、一対の側縁１２，１２の間隔Ｌは、光学フィルタ１１の曲率によって一義的に決定される。光学フィルタ１１は、レンズ４を透過した光が光学フィルタ１１にほぼ０°の入射角θで入射するようなる曲率に撓曲されるため、光学フィルタ１１を配置する部分のレンズホルダ８の内面の間隔Ｍは、一対の側縁１２，１２の間隔Ｌと一致するようにされている。したがって、一対の側縁１２，１２の間隔Ｌが様々である場合は、レンズホルダ８の内面の間隔Ｍが光学フィルタ１１の一対の側縁１２，１２の間隔Ｌと一致するようにするためのスペーサ（図示せず）などをレンズホルダ８の内面との間に配置してもよい。
【００２８】
このように光学フィルタ１１を固定したレンズホルダ８は、筐体２に結合される。また、レンズホルダ８の基端側の外周に雄ネジが形成され、筐体２の先端側の内周に雌ネジが形成され、両ネジを螺合するようにしたカメラモジュールにあっては、光学フィルタ１１の向きが色合いを強く補正する方向になったときに固定される。
【００２９】
このように構成されたカメラモジュールにあっては、光学フィルタ１１が樋形状に撓曲されているため、レンズ４を透過した光が光学フィルタ１１に入射する入射角θは、側縁１２，１２付近であっても中心部と同じようにほぼ０°となる。そして、その側縁１２，１２を透過した光は、中心部を透過した光と色合いが変わることなく、撮像素子３の受光部６で結像する。
【００３０】
他方、光学フィルタ１１の端縁１３，１３付近を透過した光は、ほぼ０°で入射しないものの、色合いを補正しなければならない必要性に乏しい。したがって、光学フィルタ１１を透過した光は、色合いが周辺部と中心部とで変わることなく、撮像素子３の受光部６で結像する。そして、受光部６で電気信号に変換された画像信号は、システムモジュールへ伝達され、画像処理が施される。
【００３１】
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、光学フィルタ１１は、レンズホルダ８内ではなく、筐体２内に配置することもできる。また、光学フィルタは、樋形状に撓曲させないで、椀形状に成形したものを使用してもよい。椀形状の光学フィルタは、バネ性を有しないものの、全方向の色合いを補正することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、光学フィルタが撮像素子の方に突出するように撓曲させたことにより、レンズと光学フィルタとの距離を短くし、カメラモジュールを薄型化しても、レンズを透過した光が光学フィルタに入射する入射角は、光学フィルタの周辺部も中心部とほぼ同じにすることができる。この結果、薄型化されたカメラモジュールであっても、その周辺部の光も中心部の光と色合いがあまり変わらなくなり、高画質化を図ることができるようになる。
【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を構成している光学フィルタの一実施形態を示す斜視図
【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】薄型化を図ったカメラモジュールの課題を示す概略正面図
【符号の説明】
２  筐体
３  撮像素子
４  レンズ
８  レンズホルダ
１１  光学フィルタ
１２  側縁
θ  入射角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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