JP2008172724A - カメラモジュール、台座マウント、撮像装置及び撮像装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化を図りつつ、回路基板への実装の作業性を向上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1は、入射光を電気信号に変換するセンサ5と、光を透過してセンサ5に入射させるガラスカバー7と、ガラスカバー7を介して入射光をセンサ5に結像するレンズユニット2と、側壁部3eを備え、センサ5とガラスカバー7とレンズユニット2とを保持する台座3と、台座3の側壁部3eの端面に取り付けられ、回路基板に接合するための固定用金具11とを含む。
【選択図】図3
【解決手段】カメラモジュール1は、入射光を電気信号に変換するセンサ5と、光を透過してセンサ5に入射させるガラスカバー7と、ガラスカバー7を介して入射光をセンサ5に結像するレンズユニット2と、側壁部3eを備え、センサ5とガラスカバー7とレンズユニット2とを保持する台座3と、台座3の側壁部3eの端面に取り付けられ、回路基板に接合するための固定用金具11とを含む。
【選択図】図3
Description
本発明は、例えば携帯電話機等に搭載されるカメラモジュール、台座マウント、撮像装置及び撮像装置の製造方法に関する。
近年、携帯電話機等の各種機器にカメラシステムが搭載されるようになっている。このようなカメラシステムにおいては、マイクロレンズを用いて被写体画像をイメージセンサに結像させるカメラモジュールが広く使用されている。
ここで、カメラモジュールに関する技術として、例えば特許文献1や特許文献2が存在する。
特許文献1には、小型カメラモジュールのソケットへの取付け構造に関して、枠形状のソケットが有するバネ性腕部が小型カメラモジュールに当たらない構造とすることで、小型カメラモジュールとソケットとの電気的接続の信頼性向上を図る技術が開示されている。
また、特許文献2には、カメラモジュールがソケットコネクタに挿入されると、ソケットコネクタが有するバネ端子とモジュール固定用リブによってカメラモジュールが弾発付勢された状態で保持される技術が開示されている。
特許文献1には、小型カメラモジュールのソケットへの取付け構造に関して、枠形状のソケットが有するバネ性腕部が小型カメラモジュールに当たらない構造とすることで、小型カメラモジュールとソケットとの電気的接続の信頼性向上を図る技術が開示されている。
また、特許文献2には、カメラモジュールがソケットコネクタに挿入されると、ソケットコネクタが有するバネ端子とモジュール固定用リブによってカメラモジュールが弾発付勢された状態で保持される技術が開示されている。
ここで、携帯電話機等の撮像装置に用いるカメラモジュールを回路基板に接合する場合、他の電子部品の接合を終えた後に、カメラモジュール単体を別途回路基板に手作業にて接続する方法が一般に採用されていた。しかしながら、他の電子部品の接合後にカメラモジュールを接合する際には、回路基板上にカメラモジュールを位置合わせして、場合によっては接着剤にて接着し、カメラモジュール及び周囲の他の電子部品への熱ダメージを与えることなく半田にてカメラモジュールを電気的に接続するという複雑な作業が必要となる。そのために、生産性が非常に低かった。
また、この複雑な作業を避けるために、回路基板とは別個のFPC基板にカメラモジュールを接合しておいて、電子部品を回路基板に実装した後に、カメラモジュールを搭載したFPC基板をコネクタ接続する方法が行われていた。しかし、この方法では、FPC基板及びコネクタの存在によりカメラモジュールの小型化に限界があった。
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、カメラモジュールの小型化を図りつつ、カメラモジュールを回路基板に実装する際の作業性を向上できるカメラモジュールを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明にかかるカメラモジュールは、入射光を電気信号に変換する撮像素子と、光を透過して撮像素子に入射させるカバー部材と、カバー部材を介して入射光を撮像素子に結像するレンズと、側壁部を備え、撮像素子とカバー部材とレンズとを保持する台座マウントと、台座マウントの側壁部の端面に形成され、台座マウントを回路基板に接合する接合部とを含むことを特徴とする。
上記カメラモジュールにおいて、接合部は、インサート成形により台座マウントの側壁部の端面に取り付けられていることを特徴とする。
上記カメラモジュールにおいて、接合部は、台座マウントの側壁部の端面に金属めっきにより形成されていることを特徴とする。
上記カメラモジュールにおいて、台座マウントは、側壁部の内壁面に形成された凸部によってカバー部材を保持することを特徴とする。
上記カメラモジュールにおいて、接合部は、接合部に一体として形成された突起爪を備えたことを特徴とする。
上記カメラモジュールにおいて、接合部は、台座マウントの側壁部の端面に金属めっきにより形成されていることを特徴とする。
上記カメラモジュールにおいて、台座マウントは、側壁部の内壁面に形成された凸部によってカバー部材を保持することを特徴とする。
上記カメラモジュールにおいて、接合部は、接合部に一体として形成された突起爪を備えたことを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかる台座マウントは、レンズを直接又は間接に保持するレンズ保持部と、レンズ保持部に連続して設けられた側壁部と、側壁部の端面に形成され、回路基板に接合する接合部とを含むことを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかる撮像装置は、入射光を電気信号に変換する撮像素子と、光を透過して撮像素子に入射させるカバー部材と、入射光をカバー部材を介して撮像素子に結像するレンズと、側壁部を備え、撮像素子とカバー部材とレンズとを保持する台座マウントと、台座マウントの側壁部の端面に形成された接合部と、撮像素子から出力される電気信号を処理する信号処理部を含む回路基板とを含むことを特徴とする。
上記撮像装置において、接合部は、回路基板に半田接合しており、撮像素子は、カバー部材に備わった半田バンプを介して回路基板の信号処理部に電気的に接続していることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかる撮像装置の製造方法は、撮像素子が接合されたカバー部材とレンズとを保持する台座マウントを備えたカメラモジュールと、撮像素子から出力される電気信号を処理する信号処理部を含む回路基板とを備えた撮像装置の製造方法であって、カメラモジュールを回路基板に搭載する搭載工程と、カメラモジュールが搭載された回路基板を加熱することでカメラモジュールの台座マウントを回路基板に接合させる加熱工程とを含むことを特徴とする。
上記撮像装置の製造方法において、加熱工程は、台座マウントの側壁部の端面に形成された接合部が回路基板に半田接合する際に、カバー部材に備わった半田バンプを介して撮像素子を回路基板の信号処理部に電気的に接続することを特徴とする。
本発明によれば、カメラモジュールを小型化でき、回路基板に実装する際の作業性が向上できる。
(第一の実施の形態)
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(実施の形態)について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態にかかるカメラモジュール1を示す外観斜視図であり、図2は、本実施の形態にかかるカメラモジュール1の分解斜視図である。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(実施の形態)について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態にかかるカメラモジュール1を示す外観斜視図であり、図2は、本実施の形態にかかるカメラモジュール1の分解斜視図である。
図1及び図2に示すように、カメラモジュール1は、複数枚のレンズを保持し、入射光をセンサ5(後述)上に結像するレンズユニット2と、レンズユニット2を保持する台座3とを備えている。また、カメラモジュール1は、外光の特定の周波数成分を除去するフィルタ4と、入射した光を電気信号に変換するセンサ5と、フィルタ4とセンサ5との間に配置された方形のガラスカバー7とを備えている。尚、レンズユニット2を台座3に取り付けてなる部品を鏡筒と呼ぶことがある。
レンズユニット2は、レンズユニット2本体のバレル(ホルダ)2aと、バレル2aに保持されるレンズ2b(図3参照)とを有する。バレル2aの端面には開口部2dが形成されている。レンズ2bは、外光を透過してセンサ5の受光領域(撮像エリア)5a(図3参照)に結像させるための光学素子である。即ち、レンズ2bは、開口部2dからの光が入射してセンサ5に結像するように所定の光学系を形成する。レンズ2bは、単一のレンズ又は複数枚のレンズ群で構成することができる。レンズユニット2は、台座3の円筒部3aにねじ込まれ、ねじ作用により結像調整が行われた後に接着剤により台座3に固着される。これにより、レンズユニット2の焦点合わせを実現している。
バレル2a及び台座3は、例えば黒色の液体ポリマー、ポリフタルアミド樹脂、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂等の遮光性を有し、且つ、リフロー温度に耐えられる耐熱性を有する合成樹脂により構成される。また、レンズ2bは透明なシリコン系樹脂等の合成樹脂やガラスなど耐熱性を有する樹脂で構成される。ここで、耐熱温度は200℃以上が望ましく、より好ましくは260〜300℃であることが望ましい。
台座3は、レンズユニット2が取り付けられる円筒部3aと、フィルタ4とセンサ5とガラスカバー7とを収容保持する矩形部3bとが一体に構成されている。また、台座3は、円筒部3aの内部空間と矩形部3bの内部空間とが連続するように構成されている。また、台座3は、内面から延びて内部空間を狭めるように形成されたフランジ部3d(図3参照)を有する。台座3の矩形部3bの下端面には、固定用金具11(後述)が取り付けられている。
台座3の円筒部3aにおける内周面には雌めじ3cが形成され、レンズユニット2の外周面には、この雌めじ3cに対応する雄ねじ2cが形成されている。そして、後述するように、レンズユニット2は、台座3の円筒部3aに螺合して取り付けられる。尚、レンズ2bが台座3に直接取り付けられてもよい。
台座3の円筒部3aにおける内周面には雌めじ3cが形成され、レンズユニット2の外周面には、この雌めじ3cに対応する雄ねじ2cが形成されている。そして、後述するように、レンズユニット2は、台座3の円筒部3aに螺合して取り付けられる。尚、レンズ2bが台座3に直接取り付けられてもよい。
フィルタ4は、外光の特定の周波数成分を除去する薄板の部材である。本実施の形態では、赤外線除去フィルタ(IRCF:Infrared Cut Filter)を用いている。フィルタ4は、台座3のフランジ部3dに取り付けられる。フィルタ4がフランジ部3dに取り付けられると、台座3の内部空間が2つに仕切られる。このフィルタ4は、センサ5の近傍に配置されており、これにより、乱反射の影響を抑制している。
センサ5は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のイメージセンサ(撮像素子)であり、本実施の形態では、CSP(Chip Scale Package)構造を有するセンサを用いている。センサ5は、レンズユニット2を介して受光領域5aに結像した光に応じて電気信号を生成し、出力する。
センサ5は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のイメージセンサ(撮像素子)であり、本実施の形態では、CSP(Chip Scale Package)構造を有するセンサを用いている。センサ5は、レンズユニット2を介して受光領域5aに結像した光に応じて電気信号を生成し、出力する。
図3は、本実施の形態にかかる本実施の形態にかかるカメラモジュール1の縦断面図である。
図3に示すように、レンズユニット2は、レンズユニット2本体のバレル2aと、バレル2aに保持される2枚のレンズ2bとを有する。本実施の形態では、2枚のレンズ2bで構成され、レンズ2bの間に中間環2eを備えている。この中間環2eは、通過光量を制限する絞り機能を有している。また、レンズ押さえ2fが2枚のレンズ2bを押さえている。本実施の形態では、レンズユニット2は2枚のレンズ2bで構成されているが、1枚或いは3枚であっても構わない。
図3に示すように、レンズユニット2は、レンズユニット2本体のバレル2aと、バレル2aに保持される2枚のレンズ2bとを有する。本実施の形態では、2枚のレンズ2bで構成され、レンズ2bの間に中間環2eを備えている。この中間環2eは、通過光量を制限する絞り機能を有している。また、レンズ押さえ2fが2枚のレンズ2bを押さえている。本実施の形態では、レンズユニット2は2枚のレンズ2bで構成されているが、1枚或いは3枚であっても構わない。
台座3の矩形部3bにおける円筒部3aとは反対側の下端面には、側壁部3eが形成されている。台座3の側壁部3eに囲まれて形成される領域の内側に半田バンプ8を介してセンサ5が固着されたガラスカバー7が収容されている。
ガラスカバー7は、フィルタ4とセンサ5との間に配置されている。ガラスカバー7にはセンサ5が固着されている。更に説明すると、ガラスカバー7の出射面(下面)側には、配線パターン7aが予め設けられている。そして、この配線パターン7aとセンサ5とが電気的及び物理的に接続するように複数の半田バンプ8が位置している。このように、配線パターン7aの位置に取り付けられた半田バンプ8により、センサ5は、ガラスカバー7に物理的に固定(接合)されると共に、ガラスカバー7の配線パターン7aと電気的に接続されている。
ガラスカバー7は、フィルタ4とセンサ5との間に配置されている。ガラスカバー7にはセンサ5が固着されている。更に説明すると、ガラスカバー7の出射面(下面)側には、配線パターン7aが予め設けられている。そして、この配線パターン7aとセンサ5とが電気的及び物理的に接続するように複数の半田バンプ8が位置している。このように、配線パターン7aの位置に取り付けられた半田バンプ8により、センサ5は、ガラスカバー7に物理的に固定(接合)されると共に、ガラスカバー7の配線パターン7aと電気的に接続されている。
ここで、センサ5とガラスカバー7との離間距離は、半田バンプ8の大きさによって決定される。半田バンプ8の大きさを制御することは容易であることから、センサ5とガラスカバー7との位置決めを正確に行うことが可能である。また、複数の半田バンプ8により位置決めすることから、センサ5とガラスカバー7との離間距離が平均化される。
ガラスカバー7の出射面側の配線パターン7aの別の位置には、半田バンプ9が配されている。この半田バンプ9により、ガラスカバー7と回路基板(図示省略)との間の電気的な接続が確保される。この半田バンプ9は、ガラスカバー7に固定されているセンサ5と回路基板とが互いに離間するためのスペーサとしても用いられている。
ガラスカバー7の出射面側の配線パターン7aの別の位置には、半田バンプ9が配されている。この半田バンプ9により、ガラスカバー7と回路基板(図示省略)との間の電気的な接続が確保される。この半田バンプ9は、ガラスカバー7に固定されているセンサ5と回路基板とが互いに離間するためのスペーサとしても用いられている。
台座3の矩形部3bの側壁部3eの下端面の全周には、固定用金具11がインサート成形により取り付けられている。固定用金具11には、予め半田めっきが施されている。この固定用金具11が、回路基板と半田接合してカメラモジュール1が回路基板に接合すると同時に、台座3の側壁部3eに囲まれて形成される領域に収納されたセンサ5が遮光される。また、カメラモジュール1が回路基板に取り付けられたとき、固定用金具11と半田バンプ9とが同時に回路基板の半田パット(図示省略)に触れるように位置調整して、位置ずれによる半田接触不良を防いでいる。尚、固定用金具11は、インサート成形ではなく、例えば接着剤により取り付けられても良い。
台座3の側壁部3eの内壁面には凸部10が形成されている。この凸部10は、台座3の側壁部3eの4つの内壁面のうち少なくとも対向する2面に設けてある。ガラスカバー7は凸部10に乗り上げながら圧入し、凸部10はガラスカバー7を引っ掛けて保持している。これによりガラスカバー7は保持されて脱落が防止される。即ち、ガラスカバー7は図示しない接着剤により台座3に接着されていると共に、凸部10により保持され脱落防止が図られているので、カメラモジュール1を回路基板に接合する前の輸送時等に衝撃で脱落することはないようにしている。
尚、凸部10は、側壁部3eの内壁面の長手方向の辺全体に形成されても良いが、圧入を考慮すると圧入によって可動可能な内壁面中央が好ましい。また、凸部10の先端にRを形成しても良い。
尚、凸部10は、側壁部3eの内壁面の長手方向の辺全体に形成されても良いが、圧入を考慮すると圧入によって可動可能な内壁面中央が好ましい。また、凸部10の先端にRを形成しても良い。
ここで、本実施の形態にかかるカメラモジュール1の製造方法を説明する。
センサ5は、受光領域5aがガラスカバー7に向いた状態で複数の半田バンプ8によって予めガラスカバー7に接合され固着されている。
レンズユニット2が台座3の円筒部3aに仮螺合される。そして、フィルタ4が、台座3のフランジ部3dに貼り付けられる。
センサ5は、受光領域5aがガラスカバー7に向いた状態で複数の半田バンプ8によって予めガラスカバー7に接合され固着されている。
レンズユニット2が台座3の円筒部3aに仮螺合される。そして、フィルタ4が、台座3のフランジ部3dに貼り付けられる。
センサ5に接合されたガラスカバー7が、台座3の側壁部3eに囲まれて形成される領域に嵌め込まれる。このとき、ガラスカバー7は、側壁部3eの内壁面に形成された凸部10を乗り上げて嵌め込まれる。
その後、嵌め込まれたガラスカバー7の側端面と台座3の側壁部3eとの間の隙間に接着剤が流し込まれて、ガラスカバー7と台座3とが接着される。或いは、センサ5が接合されたガラスカバー7を嵌め込む前に、台座3に接着剤を予め流し込んでおいて接着する。このとき、ガラスカバー7の側端面と側壁部3eとの間の隙間は最小となっている。よって、ガラスカバー7を台座3に嵌め込むと、センサ5の受光領域5aがレンズ2bの結像領域に光学的に位置決めされる。即ち、縦横方向の光軸が調整される。その後、結像調整が行われた後に、接着剤によりレンズユニット2を台座3に固着する。
その後、嵌め込まれたガラスカバー7の側端面と台座3の側壁部3eとの間の隙間に接着剤が流し込まれて、ガラスカバー7と台座3とが接着される。或いは、センサ5が接合されたガラスカバー7を嵌め込む前に、台座3に接着剤を予め流し込んでおいて接着する。このとき、ガラスカバー7の側端面と側壁部3eとの間の隙間は最小となっている。よって、ガラスカバー7を台座3に嵌め込むと、センサ5の受光領域5aがレンズ2bの結像領域に光学的に位置決めされる。即ち、縦横方向の光軸が調整される。その後、結像調整が行われた後に、接着剤によりレンズユニット2を台座3に固着する。
以上により組み立てられたカメラモジュール1が、自動実装機(マウンタ)により回路基板(図示省略)に実装される過程を以下に説明する。
組み立てが完了したカメラモジュール1は、リールに実装される。そして、カメラモジュール1を実装したリールがマウンタにセットされてマウンタが稼動することで、実装過程は開始する。
マウンタが、リールからカメラモジュール1をピックアップし、回路基板上の所定位置に搭載する(搭載工程)。回路基板上のカメラモジュール1が搭載される位置には半田ペーストが予め印刷されていて、マウンタがカメラモジュール1を所定位置に搭載すると、カメラモジュール1は仮固定される。続けて、マウンタは、その他の電子部品も回路基板上に搭載して、搭載作業が完了する。
組み立てが完了したカメラモジュール1は、リールに実装される。そして、カメラモジュール1を実装したリールがマウンタにセットされてマウンタが稼動することで、実装過程は開始する。
マウンタが、リールからカメラモジュール1をピックアップし、回路基板上の所定位置に搭載する(搭載工程)。回路基板上のカメラモジュール1が搭載される位置には半田ペーストが予め印刷されていて、マウンタがカメラモジュール1を所定位置に搭載すると、カメラモジュール1は仮固定される。続けて、マウンタは、その他の電子部品も回路基板上に搭載して、搭載作業が完了する。
次に、回路基板はリフロー炉へ移送される。リフロー炉において、回路基板は、半田が融ける温度、例えば260℃以上で数十秒間加熱され、半田付けがされる(加熱工程)。
回路基板に印刷されている半田ペーストが融けて凝集し、冷えるとカメラモジュール1の側壁部3eの下端面に配された固定用金具11は回路基板に半田接合される。
このとき、カメラモジュール1のガラスカバー7の配線パターン7aに配置されている半田バンプ9も融解して、回路基板上に予め形成された端子(図示省略)と半田接合する。これにより、カメラモジュール1内のセンサ5と回路基板上の信号処理部(図6におけるISP101)とが電気的に接続する。
回路基板に印刷されている半田ペーストが融けて凝集し、冷えるとカメラモジュール1の側壁部3eの下端面に配された固定用金具11は回路基板に半田接合される。
このとき、カメラモジュール1のガラスカバー7の配線パターン7aに配置されている半田バンプ9も融解して、回路基板上に予め形成された端子(図示省略)と半田接合する。これにより、カメラモジュール1内のセンサ5と回路基板上の信号処理部(図6におけるISP101)とが電気的に接続する。
尚、カメラモジュール1が回路基板に半田接合される例を説明したが、熱硬化性の接着剤を用いて接着しても良い。また、フィルタ4は台座3に貼り付けられるだけではなく、台座3に凹部を設けて嵌め込んでも構わないし、ガラスカバー7と台座3で挟み込んでも構わない。
このように、本実施の形態にかかるカメラモジュール1によれば、リフロー炉において印加される熱に耐えられるだけの耐熱性を有した材料を用いて各種部品を製作している。一般に、レンズ、バレル、台座マウント等の樹脂材料の耐熱温度は、他の電子部品の半田接合過程時に印加される温度よりも低い。従って、カメラモジュールを回路基板に接合する場合、他の電子部品の接合を終えた後にカメラモジュールを単独で回路基板に接合する方法が採用されていた。これに対して、本実施の形態では、耐熱性を有した部品を採用しているので、カメラモジュール1を他の電子部品と共に回路基板上に搭載してリフロー炉に入れることができる。これにより、他の電子部品とは別にカメラモジュール1単体を回路基板に搭載する作業、カメラモジュール1を単体で回路基板に接合する作業を省くことができ、作業性を向上させることができる。
また、カメラモジュール1の回路基板への搭載をマウンタに行わせることができる。よって、搭載の作業性を向上させることができる。
マウンタによる自動実装をすることで実装領域の縮小化を実現できる。よって、カメラモジュール1の小型化が実現できる。従来のカメラモジュールが備えていたフレキシブル基板(FPC基板)及びコネクタ接続をなくして小型化が図れた。従来品に比べて部品の実装面積比は従来の約50%に削減できた。
マウンタによる自動実装をすることで実装領域の縮小化を実現できる。よって、カメラモジュール1の小型化が実現できる。従来のカメラモジュールが備えていたフレキシブル基板(FPC基板)及びコネクタ接続をなくして小型化が図れた。従来品に比べて部品の実装面積比は従来の約50%に削減できた。
また、カメラモジュール1では、固定用金具11を台座3の側壁部3eに取り付けているので、カメラモジュール1を回路基板に接合するときに半田を用いて接合することができる。
固定用金具11が側壁部3eの全周の上端面に取り付けてあるので、カメラモジュール1が回路基板に半田接合されると、側壁部3eに囲まれて形成される領域の内側は遮光される。
更に、カメラモジュール1では、側壁部3eの内壁面に設けた凸部10により、センサ5が固着されたガラスカバー7は台座3に保持される。よって、カメラモジュール1を単体で運搬するときや、マウンタによって自動実装するときに、台座3からガラスカバー7が脱落することはない。
固定用金具11が側壁部3eの全周の上端面に取り付けてあるので、カメラモジュール1が回路基板に半田接合されると、側壁部3eに囲まれて形成される領域の内側は遮光される。
更に、カメラモジュール1では、側壁部3eの内壁面に設けた凸部10により、センサ5が固着されたガラスカバー7は台座3に保持される。よって、カメラモジュール1を単体で運搬するときや、マウンタによって自動実装するときに、台座3からガラスカバー7が脱落することはない。
更にまた、カメラモジュール1によれば、台座3の側壁部3eの下端面の固定用金具11とカバーガラス7の配線パターン7aに取り付けられた半田バンプ9とが同時に回路基板の端子(図示省略)に触れるように位置調整するので、位置ずれによる半田の接触不良を防ぐ。
カメラモジュール1では、固定用金具11は、インサート成形により台座3の側壁部3eに取り付けられる。よって、固定用金具11の台座3への取り付けを安価に行うことができる。また、確実に取り付けることができる。
カメラモジュール1では、固定用金具11は、インサート成形により台座3の側壁部3eに取り付けられる。よって、固定用金具11の台座3への取り付けを安価に行うことができる。また、確実に取り付けることができる。
(他の実施の形態)
図4は、カメラモジュール15の縦断面図である。上記第一の実施の形態と同じ部材は、同じ参照符号を付することで説明を省略する。
上記第一の実施の形態にかかるカメラモジュール1では、台座3の側壁部3eの下端面には固定用金具11がインサート成形により埋め込まれていたが、図4に示すカメラモジュール15では側壁部3eの下端面に金属めっきを施した取付部13が形成されている。これにより、カメラモジュール15を回路基板に接合するときに半田を用いて接合することができる。
図4は、カメラモジュール15の縦断面図である。上記第一の実施の形態と同じ部材は、同じ参照符号を付することで説明を省略する。
上記第一の実施の形態にかかるカメラモジュール1では、台座3の側壁部3eの下端面には固定用金具11がインサート成形により埋め込まれていたが、図4に示すカメラモジュール15では側壁部3eの下端面に金属めっきを施した取付部13が形成されている。これにより、カメラモジュール15を回路基板に接合するときに半田を用いて接合することができる。
図5は、カメラモジュール20の縦断面図である。
上記した第一の実施形態にかかるカメラモジュール1においては、台座3の側壁部3eに凸部10が形成されていたので、台座3の金型にはスライド型を必要とし、金型の製造コストが高くなる。
その対策として、図5に示すカメラモジュール20では、金型にスライドを必要としない形状とした。具体的には、第一の実施の形態にかかるカメラモジュール1では凸部10がガラスカバー7を保持していたが、カメラモジュール20では固定用金具11が突起爪12を備え、この突起爪12がガラスカバー7を保持するようにした。即ち、固定用金具11は第一の実施の形態にかかる場合とほぼ同じ形状であるが、突起爪12を有している点で相違する。
上記した第一の実施形態にかかるカメラモジュール1においては、台座3の側壁部3eに凸部10が形成されていたので、台座3の金型にはスライド型を必要とし、金型の製造コストが高くなる。
その対策として、図5に示すカメラモジュール20では、金型にスライドを必要としない形状とした。具体的には、第一の実施の形態にかかるカメラモジュール1では凸部10がガラスカバー7を保持していたが、カメラモジュール20では固定用金具11が突起爪12を備え、この突起爪12がガラスカバー7を保持するようにした。即ち、固定用金具11は第一の実施の形態にかかる場合とほぼ同じ形状であるが、突起爪12を有している点で相違する。
突起爪12は、固定用金具11と一体として製作されるので復元力を有する材料が好ましく、例えば、りん青銅等のバネ材が好ましい。
この固定用金具11をモールドによるインサート成形で台座3の側壁部3eに埋め込んだとき、突起爪12が側壁部3eの内壁面より突出した大きさとする。そして、上記第一の実施の形態において述べたカメラモジュール1の製造方法と同様の方法により、突起爪12を乗り上げてガラスカバー7を嵌め込むことで、ガラスカバー7の縁を突起部12に引っ掛けて保持させ、脱落を防止する。
この固定用金具11をモールドによるインサート成形で台座3の側壁部3eに埋め込んだとき、突起爪12が側壁部3eの内壁面より突出した大きさとする。そして、上記第一の実施の形態において述べたカメラモジュール1の製造方法と同様の方法により、突起爪12を乗り上げてガラスカバー7を嵌め込むことで、ガラスカバー7の縁を突起部12に引っ掛けて保持させ、脱落を防止する。
突起爪12を有した固定用金具11は、台座3の側壁部3eの少なくとも3つの壁に形成されていればガラスカバー7を保持することができる。特に、カバーガラス7を取り付ける際に力を必要とするならば、或いは、取り付けの際にカバーガラス7に傷をつけてしまう恐れがあるのなら、3つの壁に設けることが好ましい。
これにより、カメラモジュール20では台座3に凸部がなくなり、スライド型を使わずに台座3を製作できる。その結果、金型代を低く抑えることができ、また、金型から台座3を取り出すときもスライド工程を必要としないので成形作業時間も短くできる。
これにより、カメラモジュール20では台座3に凸部がなくなり、スライド型を使わずに台座3を製作できる。その結果、金型代を低く抑えることができ、また、金型から台座3を取り出すときもスライド工程を必要としないので成形作業時間も短くできる。
このように、カメラモジュール20によれば、台座3の側壁部3eに金型の抜き方向を制限する凸状のもの(第一の実施の形態における凸部10)がないので、台座3の製作にスライド型を必要としない。その結果、金型代を低く抑えることが可能となると共に、台座3の製造においてスライド工程を必要としないので、製造コストを低く抑えることができる。
(撮像装置)
続いて、上記第一の実施の形態にかかるカメラモジュール1を搭載したモバイル機器の一例としての携帯電話機100について説明する。なお、カメラモジュール1は、携帯電話機100の他に、例えば、パーソナルコンピュータやPDA(Personal Digital Assistant)に搭載されるカメラ、自動車に搭載されるカメラ又は監視カメラ等にも適用することが可能である。
続いて、上記第一の実施の形態にかかるカメラモジュール1を搭載したモバイル機器の一例としての携帯電話機100について説明する。なお、カメラモジュール1は、携帯電話機100の他に、例えば、パーソナルコンピュータやPDA(Personal Digital Assistant)に搭載されるカメラ、自動車に搭載されるカメラ又は監視カメラ等にも適用することが可能である。
図6は、携帯電話機100の構成を示したブロック図である。
図6に示すように、携帯電話機100は、カメラモジュール1からの画像信号に対して画像処理を行う信号処理部の一例としての画像処理プロセッサ(ISP)101と、携帯電話機100における各種制御を行うMPU(Micro Processing Unit)102と、このMPU102にユーザからの指示を与えるための入力キー103とを備えている。また、携帯電話機100は、カメラモジュール1により撮影された被写体を映し出す液晶ディスプレイ(LCD)104を備えている。また、携帯電話機100は、携帯電話機100を制御するための各種情報等を記憶するメモリ105と、画像データを記録するメモリカード106とを備えている。
図6に示すように、携帯電話機100は、カメラモジュール1からの画像信号に対して画像処理を行う信号処理部の一例としての画像処理プロセッサ(ISP)101と、携帯電話機100における各種制御を行うMPU(Micro Processing Unit)102と、このMPU102にユーザからの指示を与えるための入力キー103とを備えている。また、携帯電話機100は、カメラモジュール1により撮影された被写体を映し出す液晶ディスプレイ(LCD)104を備えている。また、携帯電話機100は、携帯電話機100を制御するための各種情報等を記憶するメモリ105と、画像データを記録するメモリカード106とを備えている。
更に、携帯電話機100は、アンテナ107を介して例えば携帯電話帯の電波を受信して、携帯電話事業者等が提供するサーバと無線通信を行うRF(Radio Frequency)部108と、通信をするための信号を生成するベースバンド部109と、通話時の音声や着信メロディ等の音を再生するオーディオコーデック部112と、オーディオコーデック部112からの信号に基づき着信鳴動音を出力するためのスピーカ110と、着信を光により通知するためLED111とを備えている。
また、携帯電話機100は、例えばIICやSPI等のインターフェースによってMPU102との通信が行われて信号が送受信される。
ここで、図6に示される構成部品のうち、ISP101やメモリ105などが搭載される回路基板(図示省略)が、上記第一の実施の形態における回路基板に相当する。
ここで、図6に示される構成部品のうち、ISP101やメモリ105などが搭載される回路基板(図示省略)が、上記第一の実施の形態における回路基板に相当する。
携帯電話機100では、入力キー103においてデジタルカメラ使用モードが選択されると、MPU102はカメラモジュール1との通信を開始する。そして、MPU102はカメラモジュール1に制御信号を送信する。すると、カメラモジュール1のレンズ2bを透過した被写体からの光は、カメラモジュール1のセンサ5によって電気信号に変換され、ISP101で信号処理が施される。ISP101で信号処理された画像信号は、携帯電話機100のメモリ105に一時的に保存され、LCD104にスルー画として表示される。
被写体の撮影は、入力キー103にあるシャッタボタンで行われる。シャッタボタンを押すと、MPU102は、ISP101で処理された画像データをメモリ105に保存する。MPU102には、JPEGやMPEG等の手法による圧縮解凍回路が含まれており、メモリ105に保存された画像データは、MPU102により圧縮処理されてメモリカード106に記録される。また、メモリカード106に記録された画像データをMPU102によって解凍してメモリ105に読み込み、LCD104に再度表示させることも可能である。
なお、MPU102では、入力キー103からの操作により、撮影モードの選択やホワイトバランスや露出、感度等の設定が可能である。また、ISP101で処理された画像データをメモリ105に保存する際に、デジタルズーム処理を行うことも可能である。
なお、MPU102では、入力キー103からの操作により、撮影モードの選択やホワイトバランスや露出、感度等の設定が可能である。また、ISP101で処理された画像データをメモリ105に保存する際に、デジタルズーム処理を行うことも可能である。
このように、本実施の形態にかかる携帯電話機100では、マウンタで回路基板上に自動実装しリフロー炉で半田接合できるカメラモジュール1を採用する。よって、製造作業性を向上させたカメラモジュール1を採用するので、携帯電話機100の製造原価を低くすることができる。また、従来のカメラモジュールが備えていたFPC基板やコネクタをなくして小型化したカメラモジュール1を採用するので、携帯電話機100の小型化が実現できる。
1,15,20…カメラモジュール、2…レンズユニット(レンズ)、2a…バレル、2b…レンズ、2d…開口部、2e…中間環、2f…レンズ押さえ、3…台座(台座マウント)、3a…円筒部、3b…矩形部、3d…フランジ部、3e…側壁部、4…フィルタ、5…センサ(撮像素子)、5a…受光領域、7…ガラスカバー(カバー部材)、7a…配線パターン、8,9…半田バンプ、10…凸部、11…固定用金具、12…突起爪、13…取付部、100…携帯電話機、101…画像処理プロセッサ(ISP)(信号処理部)
Claims (10)
- 入射光を電気信号に変換する撮像素子と、
光を透過して前記撮像素子に入射させるカバー部材と、
前記カバー部材を介して入射光を前記撮像素子に結像するレンズと、
側壁部を備え、前記撮像素子と前記カバー部材と前記レンズとを保持する台座マウントと、
前記台座マウントの前記側壁部の端面に形成され、当該台座マウントを回路基板に接合する接合部と
を含むことを特徴とするカメラモジュール。 - 前記接合部は、インサート成形により前記台座マウントの前記側壁部の前記端面に取り付けら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。
- 前記接合部は、前記台座マウントの前記側壁部の端面に金属めっきにより形成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。
- 前記台座マウントは、前記側壁部の内壁面に形成された凸部によって前記カバー部材を保持す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。
- 前記接合部は、当該接合部に一体として形成された突起爪を備えたことを特徴とする請求項1に記載のカメラモジュール。
- レンズを直接又は間接に保持するレンズ保持部と、
前記レンズ保持部に連続して設けられた側壁部と、
前記側壁部の端面に形成され、回路基板に接合する接合部と
を含むことを特徴とする台座マウント。 - 入射光を電気信号に変換する撮像素子と、
光を透過して前記撮像素子に入射させるカバー部材と、
前記カバー部材を介して入射光を前記撮像素子に結像するレンズと、
側壁部を備え、前記撮像素子と前記カバー部材と前記レンズとを保持する台座マウントと、
前記台座マウントの前記側壁部の端面に形成された接合部と、
前記撮像素子から出力される電気信号を処理する信号処理部を含む回路基板と
を含むことを特徴とする撮像装置。 - 前記接合部は、前記回路基板に半田接合しており、
前記撮像素子は、前記カバー部材に備わった半田バンプを介して前記回路基板の前記信号処理部に電気的に接続していることを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。 - 撮像素子が接合されたカバー部材とレンズとを保持する台座マウントを備えたカメラモジュールと、
前記撮像素子から出力される電気信号を処理する信号処理部を含む回路基板と
を備えた撮像装置の製造方法であって、
前記カメラモジュールを前記回路基板に搭載する搭載工程と、
前記カメラモジュールが搭載された前記回路基板を加熱することで当該カメラモジュールの前記台座マウントを当該回路基板に接合させる加熱工程と
を含むことを特徴とする撮像装置の製造方法。 - 前記加熱工程は、前記台座マウントの側壁部の端面に形成された接合部が前記回路基板に半田接合する際に、前記カバー部材に備わった半田バンプを介して前記撮像素子を前記回路基板の前記信号処理部に電気的に接続することを特徴とする請求項9に記載の撮像装置の製造方法。
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KR100966338B1 (ko) * | 2008-07-28 | 2010-06-28 | 삼성전기주식회사 | 웨이퍼 레벨 패키지를 이용한 카메라 모듈 |
KR101134048B1 (ko) | 2010-09-14 | 2012-04-13 | 엘지이노텍 주식회사 | 카메라 모듈 및 그 제조 방법 |
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-
2007
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