(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子と、
該固体撮像素子に光を導くレンズを有する円筒状のレンズユニットと、
該固体撮像素子を内部に保持するホルダベースと、該ホルダベース上に設けられて前記レンズユニットが前記固体撮像素子に光を導くように該レンズユニットがはめこみ方式で取り付けられたレンズ接合部とを有するレンズホルダと、
該レンズホルダの前記レンズ接合部および前記レンズユニットを覆うように前記ホルダーベース上に設けられており、前記レンズユニットに光が進入するように上面に導光孔が設けられた円筒状のシールドキャップとを具備し、
前記レンズユニットは、前記レンズと前記固体撮像素子とが所定のフォーカス距離になるように調整されて前記レンズ接合部に取り付けられており、
前記レンズ接合部には、前記シールドキャップの内面に圧接して該シールドキャップを前記レンズ接合部に対してすきまを有して同心状態で固定する弾性変形可能な突起が設けられていることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記シールドキャップは、導電性材料によって形成されており、グランドに電気的に接続されている、請求項１記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記レンズホルダは、導電性材料によって形成されており、グランドに電気的に接続されている、請求項１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、カメラモジュールに関し、特に、固体撮像素子およびレンズを保持するホルダを備えたＣＭＯＳカメラモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤ等の固体撮像素子と、固体撮像素子に光を導くレンズが設けられたレンズユニットとを保持するレンズホルダを備えたＣＭＯＳカメラモジュールは、携帯電話、携帯端末等に広く使用されている。
【０００３】
図１０は、従来のＣＭＯＳカメラモジュール９０の組み立て図である。このＣＭＯＳカメラモジュール９０は、ＣＣＤ等の固体撮像素子であるセンサ１と、センサ１に光を導くレンズが設けられたレンズユニット２と、センサ１とレンズユニット２とを保持するレンズホルダ９３とを備えている。レンズホルダ９３は、略長方体形状をしたホルダベース９４と、このホルダベース９４の上面の中央部に設けられ、略中空円筒形状をしたレンズ接合部９５とを有している。センサ１は、ホルダベース９４よりも小さな長方体形状をしており、ホルダベース９４の内部に収容されている。センサ１には、半導体チップが設けられており、この半導体チップは、リッドガラスによって保護されている。このリッドガラスは半導体チップを封止するとともに、半導体チップを封止するリッドガラスにゴミ等が付着したときは、その付着したゴミを拭き取れるようになっている。
【０００４】
レンズユニット２は、略円筒形状をしており、レンズ接合部９５の外径と略同一の外径を有している。レンズユニット２は、ネジ型のはめこみ方式によってレンズ接合部９５に接合することができるようになっている。レンズユニット２におけるレンズホルダ９３側の外周面には、オネジ１０が形成されている。略中空円筒形状をしたレンズ接合部９５の内周面には、レンズユニット２に形成されたオネジ１０と係合するメネジ９が形成されている。
【０００５】
レンズ接合部９５にレンズユニット２を所定の方向に回転させながら挿入すると、レンズユニット２に形成されたオネジ１０とレンズ接合部９５に形成されたメネジ９とが、噛み合う。このような状態で、さらにレンズユニット２を回転させると、レンズユニット２は、その光軸の方向に沿ってセンサ１に接近し、レンズユニット２とセンサ１との間の距離は短くなる。逆方向にレンズユニット２を回転させると、レンズユニット２は、その光軸の方向に沿ってセンサ１から離れ、センサ１とレンズユニット２との間の距離は長くなる。このようにして、センサ１とレンズユニット２との間の距離を調整し、図示しない撮像用冶具により、センサ１によって得られる画像を確認しながらレンズユニット２のフォーカスをセンサ１に合わせる（以下「フォーカス調整」ともいう）。このようにしてフォーカスがセンサ１に合ったところで、レンズホルダ９３のレンズ接合部９５に形成されたメネジ９とレンズユニット２に形成されたオネジ１０との間に接着剤を流し込み、レンズユニット２をレンズ接合部９５に固定する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、レンズホルダ９３のレンズ接合部９５にレンズユニット２を強固に固定するためには、レンズ接合部９５に形成されたメネジ９とレンズユニット２に形成されたオネジ１０とがかみあっている部分の全体にわたって接着剤を浸透させる必要がある。しかしながら、そのように接着剤を浸透させることは容易ではない。また、レンズ接合部９５に形成されたメネジ９とレンズユニット２に形成されたオネジ１０とがかみあっている部分の全体にわたって接着剤を浸透させることができたとしても、メネジ９とオネジ１０との間のすきまは非常に狭いために、そのすきまに接着剤を大量に浸透させることはできず、従って、レンズユニット２をレンズ接合部９５に強固に固定することはできない。
【０００７】
携帯電話等の製品に組み込まれたカメラモジュールには、外部から衝撃等の外力が加わるおそれがあり、この場合に、カメラモジュールを構成するレンズユニット２とレンズホルダ９３とが強固に固定されていないと、センサ１とレンズユニット２との間の距離がずれて、レンズのフォーカスがセンサ１からずれるおそれがある。このようにレンズのフォーカスがセンサ１からずれると、センサ１にて得られる画像がぼやけるおそれがある。
【０００８】
また、携帯電話等の製品に組み込まれたカメラモジュールにおいては、レンズユニット２およびレンズホルダ９３は、人が触ることができるように露出した状態になっていると、人の手から発生した静電気がレンズホルダ９３に伝搬する。この場合、センサ１の内部に設けられている半導体チップを封止するリッドガラスは、通常、静電気を防止することができないために、静電気がレンズホルダ９３の内部に収納されているセンサ１の半導体チップに伝搬すると、半導体チップの誤動作、もしくは半導体チップの破壊を招くおそれがある。
【０００９】
本発明は、係る問題を解決するためになされたもので、その目的は、衝撃等の外力が加わっても、鮮明な画像を撮像することができるカメラモジュールを提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、静電気によるセンサの誤動作もしくは破壊を防止することができるカメラモジュールを提供することにある。
【００１１】
【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、固体撮像素子と、該固体撮像素子に光を導くレンズを有するレンズユニットと、該固体撮像素子が保持されるとともに、該レンズと該固体撮像素子との距離が所定のフォーカス距離になるように該レンズの位置を調整可能に取り付けられたレンズ接合部を有するレンズホルダと、該レンズホルダの該レンズ接合部および該レンズユニットを、該レンズユニットの該レンズに光が進入するように覆うシールドキャップとを具備することを特徴とし、そのことにより上記目的が達成される。
【００１２】
前記シールドキャップは、導電性材料によって形成されており、グランドに電気的に接続されていてもよい。
【００１３】
前記レンズホルダは、導電性材料によって形成されており、グランドに電気的に接続されていてもよい。
【００１４】
前記レンズ接合部には、前記シールドキャップの内面に圧接して該シールドキャップを固定する突起が設けられていてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、実施の形態に係るカメラモジュール１００の外観を示す斜視図であり、図２は、このカメラモジュール１００の平面図である。このカメラモジュール１００は、衝撃等の外力が加わっても、鮮明な画像を撮像する。
【００１６】
カメラモジュール１００は、レンズホルダ３を備えている。レンズホルダ３は、略長方体形状をしたホルダベース４と、ホルダベース４の上面の中央部に設けられ、外径９ミリメートルの略中空円筒形状をしたレンズ接合部５とを有している。カメラモジュール１００は、レンズホルダ３のホルダベース４よりも小さな長方体形状をしたセンサ１を有しており、このセンサ１はホルダベース４の内部に収容されている。
【００１７】
レンズユニット２は、レンズ接合部５の外径と略同一の外径９ミリメートルの略円筒形状をしており、ネジ型のはめこみ方式によってレンズホルダ３に設けられたレンズ接合部５に接合することができるようになっている。レンズユニット２におけるレンズホルダ３側の外周面には、オネジ１０が形成されている。中空円筒形状をしたレンズ接合部５には、レンズユニット２に形成されたオネジ１０と係合する図示しないメネジがその内周面に形成されている。レンズ接合部５に形成されたメネジがレンズユニット２に形成されたオネジ１０と係合することによって、レンズユニット２がレンズホルダ３に設けられたレンズ接合部５に接合されている。
【００１８】
図３（ａ）は、カメラモジュール１００を構成するレンズホルダ３とレンズユニット２とを組み立てた状態を示す平面図であり、図３（ｂ）は、その正面図である。レンズ接合部５の外周面には、４つの突起７が設けられている。各突起７は、それぞれレンズ接合部５の同じ高さ位置に、周方向に等しい間隔をあけて設けられている。各突起７は、それぞれ弾性変形可能な半球状に形成されており、各突起７の先端は、直径１２ミリメートルの外周円上にそれぞれ位置している。各突起７の先端は、曲面であることが好ましい。
【００１９】
レンズホルダ３のベースホルダ４上には、中空円筒形状をしたシールドキャップ６が、レンズユニット２およびレンズ接合部５を覆うように、レンズ接合部５と同心状態で設けられている。このシールドキャップ６の内周の直径は、各突起７の先端が位置する外周円の直径１２ミリメートルよりも小さい１１．２ミリメートルになっており、レンズ接合部５に設けられた各突起７の先端に、シールドキャップ６の内周面が圧接しているために、各突起７は、シールドキャップ６の内周面によって弾性変形している。その結果、各突起７に発生する圧縮応力によって、シールドキャップ６がレンズ接合部５に強固に固定されている。
【００２０】
シールドキャップ６の内周面とレンズ接合部５の外周面との間には、各突起７が設けられている部分を除いて、すきま１２が形成されている。シールドキャップ６の上面の中央には、レンズ接合部５に接合されたレンズユニット２に設けられたレンズに対向するように設けられた導光孔１１が形成されている。シールドキャップ６は、導電性を有するステンレス（ＳＵＳ）によって形成されている。
【００２１】
このような構成を有するカメラモジュール１００は、以下のようにして製造される。まず、レンズホルダ３のホルダベース４の内部に接着剤によってセンサ１を固定する。次に、レンズユニット２を所定の方向に回転させながらレンズ接合部５に挿入すると、レンズユニット２に形成されたオネジ１０とレンズ接合部５に形成されたメネジ９とが噛み合う。このような状態で、さらにレンズユニット２を回転させると、レンズユニット２は、その光軸の方向に沿ってセンサ１に接近し、センサ１とレンズユニット２との間の距離は短くなる。逆方向にレンズユニット２を回転させると、レンズユニット２は、その光軸の方向に沿ってセンサ１から離れ、センサ１とレンズユニット２との間の距離は長くなる。このようにして、センサ１とレンズユニット２との間の距離を調整し、図示しない撮像用冶具によりセンサ１から得られる画像を確認しながらレンズユニット２に設けられたレンズのフォーカスをセンサ１に合わせる。フォーカスが合ったときのセンサ１とレンズユニット２との間の距離をフォーカス距離とする。このようにしてフォーカスがセンサ１に合ったところで、レンズ接合部５に形成されたメネジ９とレンズユニット２に形成されたオネジ１０との間に接着剤を流し込み、レンズユニット２をレンズ接合部５に固定する。
【００２２】
次に、突起７が設けられたレンズ接合部５にシールドキャップ６をかぶせる。シールドキャップ６の内周の直径は、各突起７の先端が位置する外周円の直径よりもわずかに小さいために、レンズ接合部５に設けられた各突起７は、シールドキャップ６の内周面により圧縮されて弾性変形する。その結果各突起７に発生する圧縮応力によって、シールドキャップ６はレンズ接合部５に強固に固定される。
【００２３】
本実施の形態のように、レンズ接合部５に各突起７を設けると、シールドキャップ６の内周面が各突起７の先端とのみ圧接するので、シールドキャップ６をかぶせるときの摩擦力は、シールドキャップ６の内周面が突起７が設けられていないレンズ接合部５の外周面の全体と圧接するときに発生する摩擦力よりも小さくなる。このため、シールドギャップ６をかぶせる作業が、レンズ接合部５に突起７を設けないときよりも容易であり、作業性が格別に向上する。しかも、各突起７の先端に位置する外周円の直径はシールドキャップ６の内周の直径よりもわずかに大きいために、各突起７に発生する圧縮応力によってシールドキャップ６をレンズ接合部５に強固に固定することができる。従って、接着剤等によってシールドキャップ６とレンズ接合部５とを固定する必要が生じない。
【００２４】
さらに、レンズ接合部５は、シールドキャップ６によって覆われているので、衝撃等の外力が加わっても、この外力は、シールドキャップ６によって吸収されて、レンズ接合部５には加わらない。このため、センサ１とレンズユニット２との間の距離がずれて、レンズユニット２に設けられたレンズのフォーカスがセンサ１からずれるおそれがない。その結果、鮮明な画像を撮像することができるカメラモジュールを得ることができる。
【００２５】
このように、レンズ接合部５に各突起７を設けると、衝撃等の外力を吸収するシールドキャップ６を、接着剤、ネジ等の結合部材を用いることなく、はめるだけでレンズホルダ３に強固に固定することができる。従って、コストおよび工数の大幅な増大を伴うことなく、衝撃等の外力を吸収することができる。
【００２６】
さらに、各突起７が設けられたレンズ接合部５にはめられたシールドキャップ６は取り外すこともできるので、フォーカス調整を再度実施することも容易にできる。
【００２７】
さらに、各突起７を設けると、シールドキャップ６の内周面とレンズホルダ３を構成するレンズ接合部５の外周面との間にすきま１２が形成されるので、このすきま１２によってもシールドキャップ６に加わる衝撃等の外力を吸収することができる。
【００２８】
各突起７の先端が位置する外周円の直径がシールドキャップ６の内周の直径よりも大きい例を説明したが、この外周円の直径は、シールドキャップ６の内周の直径と略同一であってもよい。その理由は、外周円の直径がシールドキャップ６の内周の直径よりも小さくなければ、シールドキャップ６がレンズ接合部５から外れやすくなることはないからである。
【００２９】
レンズユニット２の外径がレンズホルダ３を構成するレンズ接合部５の外径と略同一である例を示したが、レンズユニット２の外径は、レンズ接合部５の外径よりも小さくてもよい。
【００３０】
以上のように本実施の形態によれば、シールドキャップ６が、レンズホルダ３のレンズ接合部５およびレンズユニット２を覆っているので、外部から加わる衝撃等の外力は、このシールドキャップ６によって吸収され、レンズ接合部５およびレンズユニット２に作用することはない。このため、センサ１とレンズユニット２との間の距離がずれて、レンズユニット２に設けられたレンズのフォーカスがセンサ１からずれるおそれがない。その結果、衝撃等の外力が加わっても、鮮明な画像を撮像することができるカメラモジュールを得ることができる。
【００３１】
また、レンズホルダ３を構成するレンズ接合部５に設けられた各突起７によって、シールドキャップ６をレンズ接合部５にかぶせる作業が容易になるとともに、シールドキャップ６をレンズ接合部５に強固に固定することができる。
【００３２】
図４は、グランドに接地されたシールドキャップの説明図である。導電性の材料によって形成されたシールドキャップ６は、グランドに電気的に接続されていてもよい。図４に示す例では、カメラモジュール１００は、基板１４上に実装されており、カメラモジュール１００に設けられたシールドキャップ６は、導線１３を介して基板１４に設けられたグランド１５に接続されている。
【００３３】
この構成によれば、外部からの静電気は、導線１３を通って基板１４に設けられたグランド１５に流れるので、静電気に伴うノイズを遮断することができるとともに、静電気がレンズホルダ３の内部へ到達することを防止することができる。このため、レンズホルダ３を構成するホルダベース４の内部に収容されたセンサ１の半導体チップが誤動作または破壊するおそれがない。
【００３４】
なお、シールドキャップ６は、ホルダベース４の内部に収容されたセンサ１が実装されている基板に設けられたグランドに接続されていてもよい。また、シールドキャップ６は、カメラモジュール１００を組み込んでいる携帯電話等の機器に設けられたグランドに接続されていてもよい。さらに、レンズホルダ３の内部に形成された回路パターンに設けられたグランドに接続されていてもよい。この場合、シールドキャップ６をレンズ接合部５にかぶせるだけでグランドとシールドキャプ６との導通がとれるように、この回路パターンに設けられたグランドをレンズホルダ３の表面に露出させていれば、シールドキャプ６とグランドとを接続する配線が不要になるので、製造コストを下げることができる。
【００３５】
さらに、導線１３を設ける替わりに、レンズホルダ３を構成するレンズ接合部５とホルダベース４とを導電性を有する材料によって構成し、基板１４に設けられたグランド１５とレンズホルダ３とを導通させることによっても、外部からの静電気に伴うノイズを遮断することができるとともに、静電気がレンズホルダ３の内部へ到達することを防止することができる。この構成によれば、シールドキャップ６は、衝撃等の外力を吸収する機能のみを有していればよく、静電気をシールドする機能は有していなくてもよいので、例えば、プラスチック等の導電性がない材料によって構成してもよい。
【００３６】
図５（ａ）は、本実施の形態に係るカメラモジュールを構成する他のレンズホルダおよびレンズの平面図であり、図５（ｂ）は、その正面図である。レンズ接合部５の外周面に、４つの突起７がそれぞれ設けられている例を説明したが、この突起７は、２個であってもよい。２個の突起７は、レンズ接合部５の同じ高さ位置に、周方向に等しい間隔をあけて設けられている。
【００３７】
図６（ａ）は、本実施の形態に係るカメラモジュールを構成するさらに他のレンズホルダの平面図であり、図６（ｂ）は、その正面図である。レンズ接合部５の外周面に設けられる突起７は、３個であってもよい。３個の突起７は、レンズ接合部５の同じ高さ位置に、周方向に等しい間隔をあけて設けられている。突起７は、Ｘ個（Ｘは、５以上の整数）であってもよい。
【００３８】
図７（ａ）は、本実施の形態に係るカメラモジュールを構成するさらに他のレンズホルダの平面図であり、図７（ｂ）は、その正面図である。レンズ接合部５の外周面に設けられる突起７Ａは、このレンズ接合部５の外周面を全周にわたって覆うように形成されていてもよい。突起７Ａは、レンズ接合部５の同じ高さ位置に設けられている。突起７Ａの先端は、曲面であることが好ましい。
【００３９】
図８（ａ）は、本実施の形態に係るカメラモジュールを構成するさらに他のレンズホルダの平面図であり、図８（ｂ）は、その正面図である。図１ないし図４を参照して前述したカメラホルダ１００を構成するレンズホルダ３の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。これらの構成要素の詳細な説明は省略する。
【００４０】
この図８（ａ）および図８（ｂ）に示すレンズホルダ３Ａにおいては、図３に示す円筒形状をしたレンズ接合部５および４個の突起７に替えて、長方体形状をしたレンズ接合部５Ａが設けられている。
【００４１】
レンズホルダ３Ａは、長方体形状をしたホルダベース４と、このホルダベース４の上面の中央部に設けられ、ホルダベース４よりも小さな長方体形状をしたレンズ接合部５Ａとを有している。このレンズ接合部５Ａとホルダベース４とは、対応する側面が互いにそれぞれ平行になるように配置されている。
【００４２】
レンズユニット２は、略円筒形状をしている。長方体形状をしたレンズ接合部５Ａの上面の対角線は、略円筒形状をしたレンズユニット２の外径よりも長くなっている。レンズユニット２が取り付けられたレンズホルダ３Ａをレンズユニット２側から見ると、ホルダベース４の上面に対して垂直に形成されたレンズ接合部５Ａの４つの辺８１は、略円筒形状をしたレンズユニット２の周縁から突出するようになっている。このレンズユニット２の周縁から突出する４つの辺８１を形成する二面接合部が、突起７として作用する。
【００４３】
レンズホルダ３Ａを構成するレンズ接合部５Ａを覆うように、４つの辺８１が形成されたレンズ接合部５Ａに、シールドキャップ６をかぶせると、シールドキャップ６の内周の直径は、レンズユニット２側から見て、４つの辺８１にそれぞれ対応する点が位置する外周円の直径よりもわずかに小さいために、４つの辺８１を形成する二面接合部は、シールドキャップ６の内周面により圧縮されて弾性変形する。その結果、４つの辺８１を形成する二面接合部に発生する圧縮応力によって、シールドキャップ６はレンズ接合部５Ａに強固に固定される。
【００４４】
図９は、実施の形態に係る他のカメラモジュール２００の外観を示す。図１ないし図４を参照して前述したカメラホルダ１００の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。これらの構成要素の詳細な説明は省略する。図９に示すように、図１に示すレンズ接合部５およびレンズユニット２を覆うシールドキャップ６に替えて、レンズホルダ３の全体およびレンズユニット２を覆うシールドキャップ６Ａを設けてもよい。この構成により、衝撃等の外力をより確実に吸収することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、衝撃等の外力が加わっても、鮮明な画像を撮像することができるカメラモジュールを提供することができる。
【００４６】
また本発明によれば、静電気によるセンサの誤動作もしくは破壊を防止することができるカメラモジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るカメラモジュールの外観図
【図２】実施の形態に係るカメラモジュールの平面図
【図３】実施の形態に係るカメラモジュールを構成するレンズホルダの構成図を示し、
（ａ）は、カメラモジュールを構成するレンズホルダの平面図
（ｂ）は、カメラモジュールを構成するレンズホルダの正面図
【図４】実施の形態に係るグランドに接地されたシールドキャップの説明図
【図５】実施の形態に係るカメラモジュールを構成する他のレンズホルダの構成図を示し、
（ａ）は、カメラモジュールを構成する他のレンズホルダの平面図
（ｂ）は、カメラモジュールを構成する他のレンズホルダの正面図
【図６】実施の形態に係るカメラモジュールを構成するさらに他のレンズホルダの構成図を示し、
（ａ）は、カメラモジュールを構成するさらに他のレンズホルダの平面図
（ｂ）は、カメラモジュールを構成するさらに他のレンズホルダの正面図
【図７】実施の形態に係るカメラモジュールを構成するさらに他のレンズホルダの構成図を示し、
（ａ）は、カメラモジュールを構成するさらに他のレンズホルダの平面図
（ｂ）は、カメラモジュールを構成するさらに他のレンズホルダの正面図
【図８】実施の形態に係るカメラモジュールを構成するさらに他のレンズホルダの構成図を示し、
（ａ）は、カメラモジュールを構成するさらに他のレンズホルダの平面図
（ｂ）は、カメラモジュールを構成するさらに他のレンズホルダの正面図
【図９】実施の形態に係る他のカメラモジュールの外観図
【図１０】従来のカメラモジュールの組み立て図
【符号の説明】
１  センサ
２  レンズユニット
３  レンズホルダ
５  レンズ接合部
６  シールドキャップ
７  突起
【図１】
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【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】
0004033669.tif 000007
【図７】
0004033669.tif 000008
【図８】
0004033669.tif 000009
【図９】
0004033669.tif 000010
【図１０】
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