(57)【要約】【課題】撮像素子と対向する内部空間を外部空間と連通させつつ塵埃から保護できてコストアップも回避できるカメラモジュールを提供すること。【解決手段】基板１上に実装された撮像素子２と、撮像素子２を覆うように基板１上に搭載された筒状ケース３と、筒状ケース３内に収納されて一面が撮像素子２と対向する赤外線除去フィルタ４と、筒状ケース３内に収納されて赤外線除去フィルタ４の他面と対向するレンズ５とを備え、撮像素子２と赤外線除去フィルタ４との間に存する内部空間Ｓ１が通気口３ａを介して外部空間と連通されているカメラモジュールにおいて、筒状ケース３の台座部３１内に、底面３３ａに多数の微細な凹溝を有して外壁部３２に包囲された内筒壁部３３を突設し、該底面３３ａを撮像素子２の周縁部に当接させた。【選択図】図１
2009060380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に実装された撮像素子と、一面が前記撮像素子に対向する赤外線除去フィルタと、この赤外線除去フィルタの他面に対向するレンズと、これら赤外線除去フィルタおよびレンズを収納して前記撮像素子を覆うように前記基板上に搭載された中空の筒状ケースとを備え、前記撮像素子と前記赤外線除去フィルタとの間に存する内部空間が外方に露出する通気口と連通されているカメラモジュールであって、
前記筒状ケースの内部で前記撮像素子の周縁部と対向する箇所に、底面に多数の微細な凹溝を有して該筒状ケースの外壁部に包囲された内筒壁部を突設し、この内筒壁部の前記底面を前記撮像素子の周縁部に当接させることによって前記内部空間が該内筒壁部に包囲されるようになし、かつ前記凹溝群を介して前記内部空間が前記通気口と連通されるように構成したことを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記筒状ケースが、天面部に前記赤外線除去フィルタを保持して前記撮像素子を覆うように前記基板上に固定された台座部と、前記レンズを収納して前記台座部上に搭載される鏡筒部とを連結して構成され、前記台座部に前記内筒壁部が形成されていることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項３】
基板上に実装された撮像素子と、所定の間隔を存して前記撮像素子に対向するレンズと、このレンズを収納して前記撮像素子を覆うように前記基板上に搭載された中空の筒状ケースとを備え、前記撮像素子と前記レンズとの間に存する内部空間が外方に露出する通気口と連通されているカメラモジュールであって、
前記筒状ケースの内部で前記撮像素子の周縁部と対向する箇所に、底面に多数の微細な凹溝を有して該筒状ケースの外壁部に包囲された内筒壁部を突設し、この内筒壁部の前記底面を前記撮像素子の周縁部に当接させることによって前記内部空間が該内筒壁部に包囲されるようになし、かつ前記凹溝群を介して前記内部空間が前記通気口と連通されるように構成したことを特徴とするカメラモジュール。
【請求項４】
請求項３の記載において、前記筒状ケースが一体成形品であることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項の記載において、前記凹溝がヘアライン加工によって形成されたものであることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項の記載において、前記凹溝の溝深さが１〜２ミクロンであることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項の記載において、前記筒状ケースの前記外壁部の底面に切欠き溝状の前記通気口を形成し、この通気口を前記基板上に位置させた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、筒状ケースに収納されたレンズが直接または赤外線除去フィルタを介して撮像素子と対向しているカメラモジュールに係り、特に、撮像素子近傍の内部空間を外部空間と連通させることによって結露等を防止しているカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の小型電子機器に組み込まれるカメラモジュールには、筒状ケースの鏡筒部（レンズホルダ）に収納されたレンズと、基板上に実装されて該レンズにより集光された光を電気信号に変換する撮像素子とが備えられており、レンズと撮像素子との間に赤外線除去フィルタを配置させた構成のものが多い。一般的に、この種のカメラモジュールでは、中空の筒状ケースが撮像素子を覆うように基板上に搭載され、この筒状ケースに収納されたレンズが直接または赤外線除去フィルタを介して撮像素子と対向するようになっている。なお、筒状ケースは少なくともレンズを収納する鏡筒部を有するが、鏡筒部とは別体で基板上に固定される台座部を有して該台座部上に該鏡筒部を連結することによって筒状ケースを構成しているカメラモジュールが広く知られている。ただし、一体成形品の筒状ケースも公知である。
【０００３】
このように概略構成されたカメラモジュールにおいて、筒状ケース内で撮像素子と対向する内部空間が密閉されていると、該内部空間に含まれる水蒸気が環境温度の変化によって撮像素子に結露したり、撮像素子と対向する赤外線除去フィルタの一面に結露する可能性があり、その場合、カメラモジュールの性能が著しく劣化することになる。また、前記内部空間が密閉されていると、熱膨張した空気の圧力で撮像素子が損傷する危険性もある。そこで従来より、筒状ケース内で撮像素子と対向する内部空間を、適宜箇所に設けた通気口等を介して外部空間と連通させておくという構造が検討されているが、かかる構造を採用した場合、外気中に含まれる塵埃が該内部空間へ侵入して撮像素子に付着する危険性が高まるため、撮像素子を塵埃から保護するための新たな対策が望まれている。
【０００４】
撮像素子と対向する内部空間を外部空間と連通させつつ該内部空間への塵埃の侵入を防止できるようにしたカメラモジュールとしては、従来より、筒状ケース（レンズホルダ）の内壁面とレンズの外壁面との間に画成される隙間を該内部空間に連通させると共に、該隙間にエアフィルタを嵌め込むという構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる従来のカメラモジュールにおいて、外気はエアフィルタが嵌め込まれた隙間を通過しないと撮像素子に到達できないようになっているため、このエアフィルタで外気中に含まれる塵埃を除去することによって撮像素子を塵埃から保護することが可能となる。
【特許文献１】特開２００４−３０４６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている従来のカメラモジュールのようにエアフィルタを用いた構成にすると、エアフィルタによって部品点数が増加するのみならず組立作業が煩雑化してしまうため、コストアップを余儀なくされるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、撮像素子と対向する内部空間を外部空間と連通させつつ塵埃から保護できてコストアップも回避できるカメラモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明は、基板上に実装された撮像素子と、一面が前記撮像素子に対向する赤外線除去フィルタと、この赤外線除去フィルタの他面に対向するレンズと、これら赤外線除去フィルタおよびレンズを収納して前記撮像素子を覆うように前記基板上に搭載された中空の筒状ケースとを備え、前記撮像素子と前記赤外線除去フィルタとの間に存する内部空間が外方に露出する通気口と連通されているカメラモジュールにおいて、前記筒状ケースの内部で前記撮像素子の周縁部と対向する箇所に、底面に多数の微細な凹溝を有して該筒状ケースの外壁部に包囲された内筒壁部を突設し、この内筒壁部の前記底面を前記撮像素子の周縁部に当接させることによって前記内部空間が該内筒壁部に包囲されるようになし、かつ前記凹溝群を介して前記内部空間が前記通気口と連通されるように構成した。
【０００８】
このように構成されたカメラモジュールは、撮像素子と赤外線除去フィルタとの間に存する内部空間が、筒状ケースの内筒壁部の底面の凹溝群を介して外部空間と連通されているため、内部空間に結露が生じにくく、かつ外気中に含まれる塵埃が通過できない程度に微細な凹溝を内筒壁部の底面に形成しておくことによって該内部空間を塵埃から保護することができる。また、この内筒壁部は筒状ケースの内部に一体的に形成しておくことができるため、部品点数が増加せず組立作業が煩雑化することもない。しかも、筒状ケースは内筒壁部を撮像素子上に載置した姿勢で基板上に搭載されるため、光学的に高い精度が要求される撮像素子とレンズとの間隔を筒状ケースの寸法のみで規定して、煩雑な調整作業を省略することが可能となる。
【０００９】
上記の構成において、筒状ケースが、天面部に赤外線除去フィルタを保持して撮像素子を覆うように基板上に固定された台座部と、レンズを収納して台座部上に搭載される鏡筒部とを連結して構成され、台座部に内筒壁部が形成されていると、内筒壁部を付設しても台座部が金型で容易に成形できるため好ましい。
【００１０】
また、上記の目的を達成するため、本発明は、基板上に実装された撮像素子と、所定の間隔を存して前記撮像素子に対向するレンズと、このレンズを収納して前記撮像素子を覆うように前記基板上に搭載された中空の筒状ケースとを備え、前記撮像素子と前記レンズとの間に存する内部空間が、外方に露出する通気口と連通されているカメラモジュールにおいて、前記筒状ケースの内部で前記撮像素子の周縁部と対向する箇所に、底面に多数の微細な凹溝を有して該筒状ケースの外壁部に包囲された内筒壁部を突設し、この内筒壁部の前記底面を前記撮像素子の周縁部に当接させることによって前記内部空間が該内筒壁部に包囲されるようになし、かつ前記凹溝群を介して前記内部空間が前記通気口と連通されるように構成した。
【００１１】
このように構成されたカメラモジュールは、撮像素子とレンズとの間に存する内部空間が、筒状ケースの内筒壁部の底面の凹溝群を介して外部空間と連通されているため、内部空間に結露が生じにくく、かつ外気中に含まれる塵埃が通過できない程度に微細な凹溝を内筒壁部の底面に形成しておくことによって該内部空間を塵埃から保護することができる。また、この内筒壁部は筒状ケースの内部に一体的に形成しておくことができるため、部品点数が増加せず組立作業が煩雑化することもない。しかも、筒状ケースは内筒壁部を撮像素子上に載置した姿勢で基板上に搭載されるため、光学的に高い精度が要求される撮像素子とレンズとの間隔を筒状ケースの寸法のみで規定して、煩雑な調整作業を省略することが可能となる。
【００１２】
上記の構成において、内筒壁部を付設しても筒状ケースは金型で容易に成形できるため、該筒状ケースを一体成形品とすれば、撮像素子とレンズとの間隔がより高精度に規定できると共に組立作業性が向上する。
【００１３】
なお、内筒壁部の底面の凹溝は例えばヘアライン加工によって形成することができる。また、この凹溝の溝深さは１〜２ミクロンであることが好ましい。
【００１４】
また、撮像素子近傍の内部空間を外部空間と連通させるための通気口は適宜箇所に設けることが可能であるが、筒状ケースの外壁部の底面に切欠き溝状の通気口を形成し、この通気口を基板上に位置させれば、内筒壁部の周囲の空間に通気口を臨出させることができるため、内筒壁部の微細な凹溝群を連通路として機能させやすくなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１に記載のカメラモジュールによれば、撮像素子と赤外線除去フィルタとの間に存する内部空間が、筒状ケースの内筒壁部の底面の凹溝群を介して外部空間と連通されているため、内部空間に結露が生じにくく、かつ外気中に含まれる塵埃が通過できない程度に微細な凹溝を形成しておくことによって該内部空間を塵埃から保護することができる。また、筒状ケースに内筒壁部を内設しても部品点数の増加や組立作業の煩雑化は伴わないので、コストアップを回避することができる。また、筒状ケースは内筒壁部を撮像素子上に載置した姿勢で基板上に搭載されるため、撮像素子とレンズとの間隔を筒状ケースの寸法のみで規定して煩雑な調整作業を省略することが可能となる。
【００１６】
本発明の請求項３に記載のカメラモジュールによれば、撮像素子とレンズとの間に存する内部空間が、筒状ケースの内筒壁部の底面の凹溝群を介して外部空間と連通されているため、内部空間に結露が生じにくく、かつ外気中に含まれる塵埃が通過できない程度に微細な凹溝を形成しておくことによって該内部空間を塵埃から保護することができる。また、筒状ケースに内筒壁部を内設しても部品点数の増加や組立作業の煩雑化は伴わないので、コストアップを回避することができる。また、筒状ケースは内筒壁部を撮像素子上に載置した姿勢で基板上に搭載されるため、撮像素子とレンズとの間隔を筒状ケースの寸法のみで規定して煩雑な調整作業を省略することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明すると、図１は本発明の第１実施形態例に係るカメラモジュールの断面図、図２は該第１実施形態例で用いた筒状ケースの台座部の底部形状を示す要部斜視図である。
【００１８】
図１に示すカメラモジュールは、基板１上に実装されたイメージセンサ等の撮像素子２と、鏡筒部３０および台座部３１を連結してなり撮像素子２を覆うように基板１上に搭載された中空の筒状ケース３と、筒状ケース３の内部に収納されて図示下面が撮像素子２と対向する赤外線除去フィルタ４と、鏡筒部３０内に収納されて赤外線除去フィルタ４の図示上面と対向するレンズ５とによって主に構成されている。また、このカメラモジュールの筒状ケース３の台座部３１には、外壁部３２に包囲されて底面３３ａに多数の微細な凹溝を有する内筒壁部３３が突設されており、該底面３３ａを撮像素子２の周縁部に当接させた内筒壁部３３が、撮像素子２と赤外線除去フィルタ４との間に存する内部空間Ｓ１を包囲している。
【００１９】
撮像素子２は、平面上に光電変換素子を多数集積してなるものであり、レンズ６に集光されて赤外線除去フィルタ４を通過した光を画像データ（電気信号）として出力する。この撮像素子２は基板１の周縁部を露出させた状態で該基板１上に固定されており、ワイヤボンディング等の手法で撮像素子２と基板１とが電気的に接続されている。
【００２０】
筒状ケース３は合成樹脂材からなる成形品で、円筒状の鏡筒部３０を方形箱形の台座部３１上に連結して構成されている。台座部３１の図１における下端（図２では上端）は方形枠状の外壁部３２によって画成された開放端となっており、この外壁部３２の底面が基板１の周縁部に接着固定されている。ただし、外壁部３２の底面の一部には、外方に露出して接着剤が塗布されない切欠き溝状の通気口３ａが形成されている。また、台座部３１の図１における上端の天面部には赤外線除去フィルタ４の周縁部が配置される凹段部３ｃが形成されており、この凹段部３ｃから前記開放端に向かって、外壁部３２よりも小径な方形枠状の内筒壁部３３が突設されている。内筒壁部３３の底面３３ａには公知のヘアライン加工によって、溝深さが１〜２ミクロンの微細な凹溝が多数形成されており、この底面３３ａが内筒壁部３３の全周に亘って撮像素子２の周縁部に当接している。一方、鏡筒部３０の図１における上端の中央部には、絞り部として機能する段丘状の開口３ｂが形成されている。なお、筒状ケース３の台座部３１に内筒壁部３３を付設しても、該台座部３１は金型を用いて容易に成形できる。
【００２１】
レンズ５は、その外周面が鏡筒部３０の内周面に接着固定されている。このレンズ５は、赤外線除去フィルタ４を介して撮像素子２と対向していると共に、筒状ケース３の天井面に当接して開口３ｂに臨出している。なお、レンズ５は実際には複数枚のレンズの組み合わせ体であるが、図面の煩雑さを避けるために単純化した形状の１枚のレンズとして図示している。
【００２２】
赤外線除去フィルタ４は、レンズ５によって集光された赤外線を遮断するための板状フィルタである。この赤外線除去フィルタ４の周縁部は、台座部３１の天面部の凹段部３ｃに嵌め込まれて接着固定されているため、台座部３１内で撮像素子２と対向する内部空間Ｓ１は赤外線除去フィルタ４によって蓋閉されている。また、この内部空間Ｓ１は内筒壁部３３を含む台座部３１の内壁面により全周に亘って包囲されているが、内筒壁部３３の底面３３ａには微細な凹溝群が形成されているので、該凹溝群を介して内部空間Ｓ１は通気口３ａと連通されている。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態例に係るカメラモジュールは、撮像素子２と赤外線除去フィルタ４との間に存する内部空間Ｓ１が、筒状ケース３の台座部３１に付設された内筒壁部３３の底面３３ａの凹溝群を介して外部空間と連通されているため、内部空間Ｓ１に結露が生じにくく、かつ外気中に含まれる塵埃が通過できない程度に微細な凹溝を内筒壁部３３の底面３３ａに形成しておくことによって内部空間Ｓ１を塵埃から保護することができる。また、内筒壁部３３を台座部３１に内設しても部品点数の増加や組立作業の煩雑化は伴わないので、コストアップを回避することができる。しかも、筒状ケース３は内筒壁部３３を撮像素子２上に載置した姿勢で基板１上に搭載されるため、光学的に高い精度が要求される撮像素子２とレンズ５との間隔を筒状ケース３の寸法のみで規定して、煩雑な調整作業を省略することが可能となる。
【００２４】
なお、本実施形態例では、台座部３１の外壁部３２の底面に形成した通気口３ａを内筒壁部３３の周囲の空間に臨出させているため、内筒壁部３３の微細な凹溝群が連通路として機能させやすくなっている。ただし、内部空間Ｓ１を外部空間と連通させるための通気口を別の場所に設けててもよい。
【００２５】
図３は本発明の第２実施形態例に係るカメラモジュールの断面図であって、図１と対応する部分には同一符号が付してあるため重複する説明は省略する。
【００２６】
図３に示すカメラモジュールは、板状の赤外線除去フィルタを具備しないという構成のものであり、内筒壁部３３を内設した筒状ケース３が一体成形品であるという点が前述した第１実施形態例と大きく異なっている。すなわち、この第２実施形態例では、レンズ５を撮像素子２と直接対向させればよいので筒状ケース３の内部形状を単純化でき、よって撮像素子２の周縁部上に載置される内筒壁部３３を内設しても一体品の筒状ケース３を金型で容易に成形することができる。このように筒状ケース３が一体成形品であると、撮像素子２とレンズ５との間隔がより高精度に規定できて組立作業性も向上する。また、この第２実施形態例では、撮像素子２とレンズ５との間に存する内部空間Ｓ２が筒状ケース３の内筒壁部３３に包囲されているため、内筒壁部３３の底面３３ａの微細な凹溝群を介して内部空間Ｓ２を外部空間と連通させつつ、内部空間Ｓ２へ流入する外気中に含まれる塵埃を該凹溝群によって除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態例に係るカメラモジュールの断面図である。
【図２】第１実施形態例で用いた筒状ケースの台座部の底部形状を示す要部斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態例に係るカメラモジュールの断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  基板
２  撮像素子
３  筒状ケース
３ａ  通気口
４  赤外線除去フィルタ
５  レンズ
３０  鏡筒部
３１  台座部
３２  外壁部
３３  内筒壁部
３３ａ  底面
Ｓ１，Ｓ２  内部空間
【図１】
2009060380.tif 000003
【図２】
2009060380.tif 000004
【図３】
2009060380.tif 000005