JP5558181B2 - カメラモジュールおよびそれを備えた電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話等の電子機器に搭載されるカメラモジュールおよびそのカメラモジュールを備えた電子機器に関する。より詳細には、光路上への異物の侵入を防ぎ、撮像不良を軽減することのできるカメラモジュールおよびそのカメラモジュールを備えた電子機器に関する。

近年、レンズ駆動装置によってオートフォーカス機能を発揮するカメラモジュールが、携帯電話等の電子機器の多くに搭載されつつある。レンズ駆動装置には、ステッピングモータを利用するタイプ、圧電素子を利用するタイプ、ＶＣＭ（Voice Coil Motor：ボイスコイルモータ）タイプなど、様々なタイプが存在し、すでに市場に流通している。

例えば、特許文献１には、レンズ駆動装置を搭載したカメラモジュールが開示されている。図６は、特許文献１のカメラモジュール２００の断面図である。

カメラモジュール２００は、レンズユニット２０１ａと、撮像ユニット２０２とを備えている。レンズユニット２０１ａは、オートフォーカス機能を発揮するためのレンズ駆動装置である。カメラモジュール２００では、光軸方向の両端部に、開口（光入射側の開口２１９ａ，光出射側の開口２１１ａ）が形成されている。このため、光入射側の開口２１９ａを介して、外部から、レンズユニット２０１ａ内に異物が侵入する可能性がある。また、レンズユニット２０１ａ内から異物が発生することもある。さらに、このような異物は、光出射側の開口２１１ａから出て行く可能性がある。このような異物が光路内に侵入してしまうと、シミ不良などの撮像不良（画像不良）の原因となる。シミ不良とは、異物が画像中に黒い影として映り込む現象である。

そこで、カメラモジュール２００では、このような異物対策として、レンズホルダ２１４に突起２１４ａが形成されている。具体的には、レンズホルダ２１４の底部に突起２１４ａが形成されており、この突起２１４ａがベース２１１上に形成された開口２１１ａの全周囲を包囲している。これにより、突起２１４ａが、開口２１１ａから光路内に異物が侵入するのを遮断する。従って、撮像不良を低減することが可能となる。

このように、カメラモジュール２００は、レンズユニット２０１ａに設けられた突起２１４ａにより、異物の侵入経路を遮断することによって、異物の侵入を低減している。

特開２００９−２５１５１７号公報（２００９年１０月２９日公開）

しかしながら、特許文献１の構成では、光路内への異物の侵入防止対策が不十分であるため、依然として撮像不良が生じてしまう。

具体的には、図７は、特許文献１のカメラモジュール２００における異物の侵入経路を示す断面図であり、（ａ）はカメラモジュール２００における定常位置のレンズユニット２０１ａを示し、（ｂ）はカメラモジュール２００における最高位置のレンズユニット２０１ａを示す図である。

カメラモジュール２００の製造時または使用時に、光路内に侵入する可能性のある異物は、カバー２１９に形成された開口２１９ａから侵入する外部からの異物、レンズユニット２０１ａに内在する異物、レンズユニット２０１ａが剥がれ落ちて発生する異物などである。図７の（ａ）の矢印で示すように、このような異物は、板ばね２１５ａのパターンの隙間、レンズホルダ２１４とヨーク２１７との隙間、コイル２１６と、ヨーク２１７または永久磁石２１８との隙間等を通って、ベース２１１上にまで到達する。

図７の（ａ）のように、レンズユニット２０１ａが定常位置にあれば、レンズホルダ２１４の底部に形成された突起２１４ａが、ベース２１１上に当接している。このため、開口２１１ａから光路内に異物が侵入するのを遮断する。従って、ベース２１１上に達した異物は、光路内に侵入しない。

しかし、図７の（ｂ）のように、レンズユニット２０１ａが駆動すると、レンズホルダ２１４が上昇するため、ベース２１１と突起２１４ａとの間に隙間が形成される。この隙間は、例えば、マクロモードの実行等、レンズユニット２０１ａが最高位置にあるときに最大となる。その結果、図７の（ｂ）の矢印で示すように、ベース２１１上に達した異物が、板ばね２１５ｂのパターンの隙間、および、ベース２１１と突起２１４ａとの間の隙間を通って、光路内に侵入してしまう。

なお、レンズユニット２０１ａは、レンズホルダ２１４、コイル２１６、およびヨーク２１７が入り組んだ複雑な構造である。このため、レンズユニット２０１ａに内在する異物を予め取り除くことが困難である。また、ベース２１１の表面に形成された溝２１１ｂ内には、粘着材として、ダストトラップ剤２２０が塗布されている。これにより、ベース２１１上に移動した異物の一部は、ダストトラップ剤２２０によって捕捉されるものの、異物の全てを捕捉することはできない。

このように、レンズユニット２０１ａには、光路内に異物が侵入する経路が存在し、異物が内在している可能性も極めて高い。従って、カメラモジュール２００は、依然として撮像不良が生じる。

そこで、本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光路内への異物の侵入を防止し、撮像不良を低減することのできるカメラモジュールおよびそのカメラモジュールを備えた電子機器を提供することにある。

本発明のカメラモジュールは、上記の課題を解決するために、撮像レンズと、撮像レンズを保持するレンズ保持部とを有する光学部、上記光学部を光軸方向に駆動するレンズ駆動部、および、上記撮像レンズを通して入射された光を電気信号に変換する撮像素子と、上記撮像素子が搭載された基板とを有する撮像部を備えたカメラモジュールであって、上記基板上に凹部が形成されており、上記レンズ駆動部の少なくとも一部が、上記凹部内に設けられており、上記レンズ駆動部は、電磁力により上記光学部を光軸方向に駆動するコイルと磁石とを有し、上記コイルを保持するコイルホルダと、上記コイルと対向するように、上記磁石を保持するモータホルダとを備え、上記コイルホルダとモータホルダとが、互いに独立して設けられており、上記コイルおよび磁石の少なくとも一部が、上記基板の凹部内に設けられていることを特徴としている。

上記の構成によれば、レンズ駆動部の少なくとも一部が、撮像素子が搭載された基板に形成された凹部内に設けられている。これにより、レンズ駆動部に沿って移動した異物は、凹部内に到達する。つまり、異物が撮像素子よりも下方に溜まる。このため、凹部内に溜まった異物が、光路内に侵入するためには、撮像素子よりも低い位置から、撮像素子よりも高い位置まで、異物が移動しなければならない。すなわち、異物の移動経路が、特許文献１のカメラモジュール２００よりも、飛躍的に長くなるため、光路内への異物の侵入が非常に困難になる。これにより、光路内への異物の侵入を、確実に防止することができる。従って、異物による撮像不良を低減することができる。それゆえ、信頼性の高いカメラモジュールを実現することができる。
また、上記の構成によれば、コイルを保持するコイルホルダと、磁石を保持するモータホルダとが、互いに独立して設けられている。これにより、レンズ駆動部に異物が内在していたとしても、カメラモジュールの製造時に、内在する異物を予め容易に取り除くことができる。このため、レンズ駆動部に内在する異物を低減することができる。従って、より確実に撮像不良を低減することができる。
さらに、上記の構成によれば、コイルの少なくとも一部および磁石の少なくとも一部がいずれも、基板の凹部内に設けられている。これにより、コイルホルダに保持されたコイル、および、モータホルダに保持された磁石を、凹部に嵌め込むだけで、撮像部上にレンズ駆動部を形成することができる。従って、カメラモジュールを容易に製造することができる。

本発明のカメラモジュールにおいて、上記撮像レンズと撮像素子との間に、上記撮像素子と対向して配置された透光性部材を備えることが好ましい。

上記の構成によれば、透光性部材が、光路上に、撮像素子と対向して配置されている。このため、凹部内の異物が移動したとしても、透光性部材によって、撮像素子への異物の移動が遮断される。従って、撮像素子の受光部への異物の付着を、確実に防止することができる。

本発明のカメラモジュールにおいて、上記コイルホルダは、さらに、上記光学部を内部に保持することが好ましい。

上記の構成によれば、コイルおよび光学部が、同一部材（コイルホルダ）に保持されている。従って、カメラモジュールの構造（特にコイルホルダの構造）が簡素化されるため、カメラモジュールを横方向（幅方向）に小型化することができる。

本発明のカメラモジュールにおいて、上記透光性部材を保持すると共に、上記撮像素子を内部に収容するセンサカバーを備え、上記センサカバーの外側面の少なくとも一部が、上記凹部の内側面よりも、上記撮像素子の近くに配置されていることが好ましい。

上記の構成によれば、センサカバーの外側面が、凹部の内側面よりも、撮像素子側に配置された部分が存在する。このため、レンズ駆動部の駆動に伴い、凹部内に滞留した異物が、凹部の内側面に沿って異物が移動したとしても、その異物は、凹部の内側面よりも、撮像素子側に配置された部分に滞留する。つまり、その部分で異物を捕捉することができる。これにより、光路内への異物の侵入をより確実に防ぐことができる。従って、撮像不良をより低減することができる。

本発明のカメラモジュールにおいて、上記基板の凹部内に、粘着材が塗布されていることが好ましい。

上記の構成によれば、基板の凹部内に粘着材が塗布されているため、凹部内に移動した異物が、粘着材に捕捉される。このため、凹部内に移動した異物は、凹部内に確実に滞留する。これにより、光路内への異物の侵入をより確実に防ぐことができる。従って、撮像不良をより低減することができる。

本発明のカメラモジュールにおいて、上記センサカバーの外側面に、粘着材が塗布されていることが好ましい。

上記の構成によれば、センサカバーの外側面に粘着材が塗布されているため、センサカバーの外側面に移動した異物が、粘着材に捕捉される。このため、センサカバーの外側面に移動した異物は、外側面に確実に滞留する。これにより、光路内への異物の侵入をより確実に防ぐことができる。従って、撮像不良をより低減することができる。

本発明のカメラモジュールにおいて、上記基板は、セラミック基板であってもよい。

上記の構成によれば、基板がセラミック基板から構成されているため、光学部の駆動時に、凹部と凹部内に設けられたレンズ駆動部とが擦れても、ゴミが発生しにくい。従って、カメラモジュールの使用時に発生する異物を低減することができる。さらに、セラミック基板は容易に加工できるため、基板上に高精度に凹部を形成することができる。従って、レンズ駆動部を凹部内に精度よく実装することができる。

本発明の電子機器は、上記の課題を解決するために、前記いずれかのカメラモジュールを備えることを特徴としている。従って、光路内への異物の侵入を防止し、撮像不良を低減することのできる電子機器を提供することができる。

本発明のカメラモジュールおよび電子機器は、以上のように、基板上に凹部が形成されており、レンズ駆動部の少なくとも一部が、上記凹部内に設けられており、上記レンズ駆動部は、電磁力により上記光学部を光軸方向に駆動するコイルと磁石とを有し、上記コイルを保持するコイルホルダと、上記コイルと対向するように、上記磁石を保持するモータホルダとを備え、上記コイルホルダとモータホルダとが、互いに独立して設けられており、上記コイルおよび磁石の少なくとも一部が、上記基板の凹部内に設けられている構成である。それゆえ、異物による撮像不良を低減することができ、信頼性の高いカメラモジュールを実現することができるという効果を奏する。

本発明のカメラモジュールの斜視図である。 図１のカメラモジュールのＡ−Ａ矢視断面図である。 図１のカメラモジュールにおける異物の侵入経路を示す断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、図１のカメラモジュールの製造工程を示す断面図である。 本発明の別のカメラモジュールを示す断面図である。 特許文献１のカメラモジュールの断面図である。 特許文献１のカメラモジュールにおける異物の侵入経路を示す断面図であり、（ａ）はカメラモジュールにおける定常位置のレンズユニットを示し、（ｂ）はカメラモジュールにおける最高位置のレンズユニットを示す図である。

本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るカメラモジュール１０の斜視図である。カメラモジュール１０は、光学部１、レンズ駆動部２、および撮像部３から構成される。光学部１は、レンズ駆動部２の内部に保持されている。レンズ駆動部２は、撮像部３上に設けられている。以下、図２に基づいて、カメラモジュール１０の各部の構成について詳細に説明する。図２は、図１のカメラモジュール１０のＡ−Ａ矢視断面図であり、カメラモジュール１０の中央部を光軸方向に切断した断面図である。なお、以下の説明では、便宜上、光学部１側を上方、撮像部３側を下方とする。

（光学部１）
光学部１は、カメラモジュール１０において被写体像を形成する撮像光学系である。光学部１は、複数枚（図２では３枚）の撮像レンズ１１と、撮像レンズ１１を内部に保持するレンズバレル（レンズ保持部）１２とから構成されている。レンズバレル１２は、レンズ駆動部２に保持されている。撮像レンズ１１の光軸は、レンズバレル１２の軸心と一致している。光学部１は、撮像レンズ１１によって外部の光を、撮像部３へ導く。

（レンズ駆動部２）
レンズ駆動部２は、光学部１を光軸方向に駆動する。具体的には、カメラモジュール１０では、レンズ駆動部２は、電磁力によって、撮像レンズ１１を光軸方向に上下動させる。つまり、カメラモジュール１０は、ＶＣＭタイプのレンズ駆動部２によって、オートフォーカス機能を発揮する。

具体的には、レンズ駆動部２は、レンズホルダ（コイルホルダ）２１、コイル２２、永久磁石（磁石）２３、モータホルダ２４、上部板ばね２５ａ、および下部板ばね２５ｂから構成されている。

レンズホルダ２１は、光学部１を内部に保持している。すなわち、レンズホルダ２１は、撮像レンズ１１を保持したレンズバレル１２を、内部に保持している。レンズバレル１２およびレンズホルダ２１は、いずれも中空（円筒）形状の部材である。カメラモジュール１０では、レンズバレル１２の外側面、および、レンズホルダ２１の内側面には、ねじ切りが施されておらず、平坦である。しかし、光学部１を光軸方向に摺動可能であれば、平坦であることに限定される訳ではなく、ねじ山が形成されていてもよい。

レンズホルダ２１の内径は、レンズバレル１２の外径よりもやや大きく、レンズホルダ２１の中央に、レンズバレル１２が装着される。レンズホルダ２１の軸心は、撮像レンズ１１の光軸およびレンズバレルの軸心に一致している。

コイル２２は、レンズホルダ２１の下端部（底部）の外周に固定されている。つまり、本実施形態では、レンズホルダ２１が、光学部１を保持する通常の役割だけでなく、コイル２２を保持するコイルホルダとしての役割も果たしている。

永久磁石２３は、コイル２２に対向して配置されており、磁気回路を構成する。永久磁石２３は、コイル２２を保持するレンズホルダ２１とは独立したモータホルダ２４の底部に固定されている。

モータホルダ２４は、内部に、光学部１およびレンズホルダ２１を収容する。モータホルダ２４の上面には、撮像レンズ１１（光学部１）への光路を確保するため、開口２４ａが形成されている。モータホルダ２４の底部には、永久磁石２３が固定されている。なお、本実施形態では永久磁石２３がモータホルダ２４に設けられているが、基板３２側に設けられていてもよい。

このように、レンズ駆動部２は、電磁力により光学部１（撮像レンズ１１）を光軸方向に駆動するために、コイル２２および永久磁石２３を備えている。これにより、永久磁石２３によって形成される磁場中にあるコイル２２に、図示しない電源から電流を流すことによって、電磁力が発生する。その結果、発生した電磁力によって、レンズホルダ２１が光軸方向に上下移動する。このため、レンズホルダ２１に固定されたレンズバレル１２を間接的に移動させると同時に、撮像レンズ１１を光軸方向に駆動することが可能となる。

なお、カメラモジュール１０では、レンズホルダ２１の上下面（天面および底面）に、上部板ばね２５ａおよび下部板ばね２５ｂが設けられている。上部板ばね２５ａおよび下部板ばね２５ｂは、レンズホルダ２１を、光軸方向に押圧する。つまり、上部板ばね２５ａおよび下部板ばね２５ｂは、弾性力により、補助的にレンズホルダ２１を光軸方向に可動に支持している。上部板ばね２５ａおよび下部板ばね２５ｂは、渦巻状のパターンを有している。

また、撮像レンズ１１の駆動時には、レンズホルダ２１およびレンズホルダ２１に固定されたコイル２２は光軸方向に移動するのに対し、永久磁石２３および永久磁石２３を保持するモータホルダ２４は移動しない。つまり、レンズホルダ２１およびコイル２２は可動部であり、永久磁石２３およびモータホルダ２４は固定部である。そして、レンズ駆動部２は、可動部が固定部内に設けられていることになる。

（撮像部３）
撮像部３は、光学部１によって形成される被写体像を、電気信号に変換する。つまり、撮像部３は、光学部１を経由した光を光電変換するセンサデバイスである。撮像部３は、撮像素子３１、基板３２、センサカバー３３、および透光性部材３４から構成されている。撮像素子３１およびセンサカバー３３は、基板３２上に実装されており、撮像素子３１は、センサカバー３３の内部に収容されている。透光性部材３４は、撮像素子３１と対向するように、センサカバー３３に保持されている。

より詳細には、撮像素子３１は、光学部１で形成された被写体像を、電気信号に変換する。つまり、撮像素子３１は、光学部１の撮像レンズ１１を通して受光した光信号を電気信号に変換するセンサチップである。撮像素子３１は、例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサＩＣである。撮像素子３１の表面（上面）には、複数の画素がマトリクス状に配置された受光部（図示せず）が形成されている。この受光部は、光学部１から入射される光を結像する領域であり、画素エリアとも言い換えられる。

撮像素子３１は、この受光部（画素エリア）に結像された被写体像を電気信号に変換して、アナログの画像信号として出力する。つまり、この受光部で、光電変換が行われる。撮像素子３１の動作は、図示しないＤＳＰで制御され、撮像素子３１で生成された画像信号は、ＤＳＰで処理される。

基板３２は、図示しないパターニングされた配線を有する配線基板である。この配線によって、基板３２と撮像素子３１とが互いに電気的に接続される。基板３２は、例えば、プリント基板，またはセラミック基板などから構成することができるが、セラミック基板であることが好ましい。

基板３２は、撮像素子３１の搭載面上に、凹部３２ａが形成されている。凹部３２ａは、撮像素子３１の周囲全域に形成された溝である。このため、凹部３２ａの底は、撮像素子３１よりも低い位置に配置されることになる。凹部３２ａ内には、レンズ駆動部２の少なくとも一部が設けられる。凹部３２ａの形状（深さ、幅、大きさ）は、任意に設定すればよく、特に限定されるものではない。カメラモジュール１０では、凹部３２ａ内に、レンズホルダ２１の底部、コイル２２、永久磁石２３、および下部板ばね２５ｂが設けられている。そして、これらが凹部３２ａ内に嵌合する形状となっている。

センサカバー３３は、撮像素子３１と基板３２に形成された凹部３２ａとの間に、配置されていると共に、撮像素子３１を内部に収容している。センサカバー３３は、中空形状であるため、光路は確保される。

透光性部材３４は、撮像レンズ１１と撮像素子３１との間に配置されるように、センサカバー３３の内部に保持されている。透光性部材３４は、撮像素子３１と対向して配置され、撮像素子３１の受光部を覆っている。透光性部材３４は、撮像素子３１で受光すべき光を透過する性質を有しさえすれば、どのような材料から形成されていてもよい。例えば、透光性部材３４は、ガラス（ガラス基板）などから構成することができる。なお、本実施形態では、透光性部材３４の表面には、撮像に必要のない赤外線を遮断するため、赤外線遮断膜（ＩＲカット膜）が形成されている。このため、透光性部材３４は、赤外線を遮断する機能も備えている。

なお、透光性部材３４は、センサカバー３３に対して取り付けても良いし、撮像素子３１上に接着剤を介して固定しても良い。カメラモジュール１０では、透光性部材３４は、撮像素子３１と離間するように、センサカバー３３に対して取り付けられている。このように、透光性部材３４を撮像素子３１から離す方が、透光性部材３４上に付着した異物の影響度（撮像素子への映りこみ）が小さくなるので望ましい。

このように、撮像部３では、撮像素子３１に入射した光信号が光電変換される。そして、変換された電気信号が基板３２を通って、図示しないカメラモジュール１０の制御回路等に入力され、画像信号として取り出される。

（カメラモジュール１０の特徴点および効果）
次に、カメラモジュール１０の特徴点について、特許文献１のカメラモジュール２００と比較して説明する。図３は、図１のカメラモジュール１０における異物の侵入経路を示す断面図である。一方、図７は、特許文献１のカメラモジュール２００における異物の侵入経路を示す断面図であり、（ａ）はカメラモジュール２００における定常位置のレンズユニット２０１ａを示し、（ｂ）はカメラモジュール２００における最高位置のレンズユニット２０１ａを示す図である。

カメラモジュール２００の製造時または使用時に、光路内に侵入する可能性のある異物は、カバー２１９に形成された開口２１９ａから侵入する外部からの異物、レンズユニット２０１ａに内在する異物、レンズユニット２０１ａが剥がれ落ちて発生する異物などである。図７の（ａ）の矢印で示すように、このような異物は、板ばね２１５ａのパターンの隙間、レンズホルダ２１４とヨーク２１７との隙間、コイル２１６と、ヨーク２１７または永久磁石２１８との隙間等を通って、ベース２１１上にまで到達する。

図７の（ａ）のように、レンズユニット２０１ａが定常位置にあれば、レンズホルダ２１４の底部に形成された突起２１４ａが、ベース２１１上に当接している。このため、開口２１１ａから光路内に異物が侵入するのを遮断する。従って、ベース２１１上に達した異物は、光路内に侵入しない。

しかし、図７の（ｂ）のように、レンズユニット２０１ａが駆動すると、レンズホルダ２１４が上昇するため、ベース２１１と突起２１４ａとの間に隙間が形成される。この隙間は、例えば、マクロモードの実行等、レンズユニット２０１ａが最高位置にあるときに最大となる。その結果、図７の（ｂ）の矢印で示すように、ベース２１１上に達した異物が、板ばね２１５ｂのパターンの隙間、および、ベース２１１と突起２１４ａとの間の隙間を通って、光路内に侵入してしまう。

このように、特許文献１のカメラモジュール２００では、レンズユニット２０１ａに、光路内に異物が侵入する経路が存在する。従って、カメラモジュール２００は、依然として撮像不良が生じる。

そこで、本発明の最大の特徴は、撮像素子よりも下方に、異物侵入対策が施されていることである。すなわち、カメラモジュール１０は、このような異物侵入対策として、基板３２に形成された凹部３２ａ内に、レンズ駆動部２の少なくとも一部が設けられている。具体的には、カメラモジュール１０では、凹部３２ａ内に、コイル２２およびコイル２２を保持したレンズホルダ２１の底部、永久磁石２３、下部板ばね２５ｂが設けられている。

このようなカメラモジュール１０では、図３の矢印で示すように、モータホルダ２４の開口２４ａから上部板ばね２５ａのパターンの隙間を通って、レンズ駆動部２内に異物が侵入する。さらに、侵入した異物は、レンズホルダ２１の外側面に沿って移動し、凹部３２ａ内に到達する。つまり、異物は、撮像素子３１よりも下方に到達する。このため、凹部３２ａ内に溜まった異物が光路内に侵入するためには、その異物が、撮像素子３１よりも低い位置から、撮像素子３１および透光性部材３４よりも高い位置まで移動しなければならない。すなわち、異物の移動経路が、特許文献１のカメラモジュール２００よりも、飛躍的に長くなるため、光路内への異物の侵入が非常に困難になる。これにより、光路内への異物の侵入を、確実に防止することができる。従って、異物による撮像不良を低減することができる。それゆえ、信頼性の高いカメラモジュール１０を実現することができる。

なお、カメラモジュール１０のレンズ駆動部２内に異物が内在していたとしても、同様の移動経路に沿って、異物が移動する。従って、異物による撮像不良を低減することができる。

また、カメラモジュール１０は、電磁力によって光学部１を光軸方向に駆動させている。従って、ＶＣＭタイプのレンズ駆動部２を備えたカメラモジュール１０において、撮像不良を低減することができる。

一方、特許文献１のカメラモジュール２００は、レンズユニット２０１ａ内部の形状を複雑にすることによって、ベース２１１上への異物の移動を妨げることが意図されている。つまり、異物侵入対策は、撮像素子２２２よりも、透光性部材２２３よりも高い位置に配置されたレンズユニット２０１ａに施されている。このため、開口２１１ａから光路内に異物が侵入すると、簡単に透光性部材２２３に付着する。その結果、付着した異物が、画像中に黒い影として映りこみ、シミ不良が発生する。

これに対し、本実施形態のカメラモジュール１０は、基板３２に形成された凹部３２ａ内に異物を滞留させることによって、光路内への異物の侵入を防止することが意図されている。つまり、異物侵入対策は、撮像素子３１よりも、透光性部材３４よりも低い位置に配置された基板３２に施されている。このため、凹部３２ａ内に滞留した異物が、センサカバー３３の上部にまで移動しなければ、異物が透光性部材３４に付着しない。つまり、異物は、簡単に透光性部材３４に付着しない。従って、撮像不良のなかでも、特に、シミ不良の発生を低減することができる。

しかも、カメラモジュール１０では、凹部３２ａの内側面（撮像素子３１側の内壁面）と、センサカバー３３の外側面とが、面一になっている。これにより、凹部３２ａに滞留する異物が、レンズホルダ２１の移動（光学部１の駆動）に伴い移動したとしても、センサカバー３３の外側面が壁となる。このため、光路内に異物が侵入しにくくなり、特に透光性部材３４上に、異物が付着しにくくなる。従って、シミ不良の発生をより確実に低減することができる。

一方、特許文献１のカメラモジュール２００では、レンズユニット２０１ａは、各部材が一体化された構成である。しかも、レンズユニット２０１ａの内部構造は、レンズホルダ２１４、コイル２１６、およびヨーク２１７が入り組んだ複雑な形状である。このため、レンズユニット２０１ａに内在する異物を予め取り除くことが困難である。だからこそ、ベース２１１の表面に形成された溝２１１内には、粘着材として、ダストトラップ剤２２０が塗布されている。これにより、ベース２１１上に移動した異物の一部は、ダストトラップ剤２２０によって捕捉されるものの、異物の全てを捕捉することはできない。従って、レンズユニット２０１ａには異物が内在している可能性が極めて高い。それゆえ、撮像不良が生じやすい。

これに対し、本実施形態のカメラモジュール１０では、コイル２２を保持するレンズホルダ２１と、永久磁石２３を保持するモータホルダ２４とが、互いに独立して設けられている。つまり、レンズ駆動部２においては、レンズホルダ２１とモータホルダ２４とは、一体化されない。また、レンズ駆動部２は、レンズホルダ２１とモータホルダ２４との２重構造となった簡単な構造である。これにより、レンズ駆動部２内に異物が内在していたとしても、内在する異物を予め容易に取り除くことができる。このため、レンズ駆動部２に内在する異物を低減することができる。従って、より確実に撮像不良を低減することができる。

なお、カメラモジュール１０において、レンズホルダ２１とモータホルダ２４とが一体化されていても、凹部３２ａ内に異物が滞留するため、撮像不良は低減される。このため、互いに独立したレンズホルダ２１およびモータホルダ２４を設ける構成に限定されるものではない。

また、カメラモジュール１０では、レンズホルダ２１の下端部にコイル２２が保持されると共に、レンズホルダ２１の内部に光学部１が保持される。つまり、コイル２２および光学部１が、同一部材に保持されている。従って、構成が簡素化されるため、カメラモジュール１０を横方向（幅方向）に小型化することができる。なお、もちろん、コイル２２および光学部１は、別々のホルダに保持されていてもよい。

また、カメラモジュール１０は、撮像レンズ１１と撮像素子３１との間に、透光性部材３４を備えている。つまり、撮像素子３１と対向して配置された透光性部材３４が、光路上に設けられている。これにより、凹部３２ａ内の異物がセンサカバー３３の外側面に沿って移動したとしても、透光性部材３４によって、撮像素子３１への異物の移動が遮断される。従って、撮像素子３１の受光部への異物の付着を確実に防止することができる。

また、カメラモジュール１０において、凹部３２ａ内またはセンサカバー３３の外側面に粘着材（図示せず）が塗布されていてもよい。これにより、凹部３２ａ内に移動した異物またはセンサカバー３３の外側面に移動した異物が、粘着材に捕捉される。このため、凹部３２ａ内に移動した異物は、凹部３２ａ内に確実に滞留する。同様に、センサカバー３３の外側面に移動した異物は、外側面に確実に滞留する。これにより、光路内への異物の侵入をより確実に防ぐことができる。従って、撮像不良をより低減することができる。

このように、粘着材は、ダストトラップ剤として機能する。なお、粘着材は、粘着性を有するものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、半固体状（または固体に近い状態）の油脂や樹脂を適用することができる。例えば、グリースが好適である。グリースは、半固体状または液体に近い油脂の一種であり、例えば、半固体状（または固体に近い状態）、または、ペースト状の潤滑剤から構成することができる。グリースは、例えば、二硫化モリブデン系潤滑剤，白色系潤滑剤，シリコーン系潤滑剤，パーフルオロポリエーテル系潤滑剤などを用いることができる。また、グリースは、鉱油を主成分とする鉱油系グリース，ポリα−オレフィン油を主成分とするポリα−オレフィン系グリース，シリコーンオイルを主成分とするシリコーン系グリース，フルオロシリコーン系グリース，パーフルオロポリエーテルを主成分とするパーフルオロポリエーテル系グリースなどを用いることができる。これらのグリースは、単独または２種以上を混合して用いることができる。また、グリースは、例えば、リチウム石鹸，カルシウム石鹸，ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）など、グリース用の添加物を含むものであってもよい。

なお、粘着材の塗布領域は特に限定されるものではないが、塗布領域が広ければ異物の捕捉効果を高めることができる。一方、塗布領域が狭ければ、粘着材の使用量を低減することができる。

また、カメラモジュール１０において、基板３２は、セラミック基板であることが好ましい。基板３２がセラミック基板から構成されていれば、光学部１の駆動時に、凹部３２ａと凹部３２ａ内に設けられたレンズ駆動部２（レンズホルダ２１）とが擦れても、ゴミが発生しにくい。従って、カメラモジュール１０の使用時に発生する異物を低減することができる。さらに、セラミック基板は容易に加工できるため、基板３２上に高精度に凹部３２ａを形成することができる。従って、レンズ駆動部２を凹部３２ａ内に精度よく実装することができる。また、本実施形態では、永久磁石２３がレンズ駆動部２のモータホルダ２４に設けられているが、基板３２の凹部３２ａに永久磁石２３を設けてもよい。この場合も、基板３２は、セラミック基板であることが好ましい。

（カメラモジュールの製造方法）
次に、カメラモジュール１０の製造方法の一例を説明する。図４の（ａ）〜（ｅ）は、図１のカメラモジュール１０の製造工程を示す断面図である。

まず、図４の（ａ）のように、凹部３２ａが形成された基板３２上に、撮像素子３１およびコンデンサ等の必要部品を搭載する。また、ワイヤボンディン等により、基板３２と基板３２に搭載した部品とを電気的に接続する。

次に、図４の（ｂ）のように、予め透光性部材３４を保持したセンサカバー３３を、基板３２上に搭載する。これにより、撮像素子３１は、センサカバー３３で覆われると共に、センサカバー３３の内部に収容される。また、透光性部材３４によって、製造工程中に撮像素子３１に異物が付着するのを防止することができる。

次に、図４の（ｃ）のように、基板３２の凹部３２ａに、下部板ばね２５ｂを嵌め込む。次に、図４の（ｄ）のように、基板３２の凹部３２ａに、撮像レンズ１１およびレンズバレル１２を保持したレンズホルダ２１を嵌め込む。

最後に、図４の（ｅ）のように、レンズホルダ２１の上面に上部板ばね２５ａを載置する。そして、凹部３２ａ内に永久磁石２３が配置されるように、永久磁石２３を保持したモータホルダ２４を凹部３２ａに嵌め込む。これにより、カメラモジュール１０の製造が完了する。

このように、カメラモジュール１０では、凹部３２ａ内に、レンズホルダ２１の底部、コイル２２、永久磁石２３、および下部板ばね２５ｂが嵌合する形状となっている。また、コイル２２および永久磁石２３がいずれも、基板３２の凹部３２ａ内に設けられている。これにより、レンズホルダ２１が保持するコイル２２、および、モータホルダ２４が保持する永久磁石２３を、凹部３２ａに嵌め込むだけで、撮像部３上にレンズ駆動部２を形成することができる。従って、カメラモジュール１０を容易に製造することができる。

特に、基板３２がセラミック基板である場合、容易に加工できえるため、凹部３２ａに嵌め込むだけで、レンズホルダ２１およびモータホルダ２４を基板３２上に精度良く実装することができる。それゆえ、カメラモジュール１０の組み立てが容易になる。なお、図４では、コイル２２および永久磁石２３が全て凹部３２ａ内に設けられているが、これに限定されるものではなく、コイル２２および永久磁石２３の少なくとも一部が、凹部３２ａ内に設けられていればよい。

また、レンズホルダ２１またはモータホルダ２４を凹部３２ａに嵌め込む前に、エアーを吹きつけるなどして、予めレンズ駆動部２に付着した異物を除去してもよい。これにより、カメラモジュール１０（レンズ駆動部２）に内在する異物を低減することができる。

（別のカメラモジュール２０）
上述したカメラモジュール１０は、以下のような構成とすることも可能である。図５は、本発明の別のカメラモジュール２０を示す断面図である。カメラモジュール２０は、センサカバー３３の形状が、上述のカメラモジュール１０とは異なる。以下では、カメラモジュール１０との相違点を中心に、カメラモジュール２０について説明する。

図１のカメラモジュール１０では、センサカバー３３の外側面が、凹部３２ａの内側面（撮像素子３１側の内壁面）と面一となっている。このため、レンズ駆動部２の駆動時に、レンズホルダ２１が昇降移動するのに伴い、凹部３２ａ内に滞留した異物が、レンズホルダ２１の外側面に沿って移動する可能性がある。その結果、レンズホルダ２１の昇降を繰り返すと、光路内に異物が侵入する場合がある。

そこで、図５のカメラモジュール２０では、センサカバー３３の外側面の一部が、凹部３２ａの内側面よりも、撮像素子３１側にある。具体的には、センサカバー３３の底部（下端部）の外周部に切欠部３３ａが形成されている。これにより、切欠部３３ａが形成された箇所では、センサカバー３３の底部の外側面が、凹部３２ａの内側面よりも、基板３２上の内側に配置される。つまり、センサカバー３３の外側面の一部が、凹部３２ａの内側面よりも撮像素子３１の近くに配置されている。このため、レンズ駆動部２の駆動に伴い、凹部３２ａ内に滞留した異物が、凹部３２ａの内側面に沿って異物が移動したとしても、その異物は、切欠部３３ａに滞留する。つまり、切欠部３３ａは、異物を捕捉する捕捉部（トラップ部）として機能する。これにより、光路内への異物の侵入をより確実に防ぐことができる。従って、撮像不良をより低減することができる。

なお、カメラモジュール２０では、センサカバー３３の底部に切欠部３３ａが形成されている。しかし、切欠部３３ａの形成部位は、レンズホルダ２１の外側面であれば、特に限定されるものではない。また、センサカバー３３の外側面全体が、凹部３２ａの内側面よりも撮像素子３１側に配置されるような形状であってもよい。このようなセンサカバー３３であっても、同様の効果が得られる。

また、センサカバー３３の切欠部３３ａには、上述した粘着材が塗布されていてもよい。これにより、切欠部３３ａ内に移動した異物が、粘着材に捕捉される。このため、切欠部３３ａ内に移動した異物は、切欠部３３ａ内に確実に滞留する。これにより、光路内への異物の侵入をより確実に防ぐことができる。従って、撮像不良をより低減することができる。

なお、センサカバー３３の切欠部３３ａ以外の領域に、粘着材が塗布されていてもよい。例えば、センサカバー３３の上部付近に粘着材が塗布されていれば、センサカバー３３の上部（撮像レンズ１１側）の開口から異物が光路内に侵入する直前に、異物を捕捉することができる。一方、センサカバー３３の底部付近の外側面に粘着材が塗布されていれば、凹部３２ａ内の異物が、凹部３２ａの内側面に沿ってセンサカバー３３の底部に移動した直後に、異物を捕捉することができる。

以上のように、本実施形態のカメラモジュール１０，２０では、レンズ駆動部２の底部（コイル２２および永久磁石２３）が、基板３２に形成された凹部３２ａ内に設けられている。これにより、レンズホルダ２１の外縁に沿って移動した異物が、撮像素子３１よりも、透光性部材３４よりも下方にある凹部３２ａ内に溜まる。このため、光路内への異物の侵入が非常に困難になる。その結果、光路内への異物の侵入を、確実に防止することができる。従って、異物による撮像不良を低減することができる。

なお、本実施形態では、コイル２２および永久磁石２３によって生じる電磁力によって、光学部１を光軸方向に駆動するカメラモジュール１０について説明した。つまり、本実施形態では、ＶＣＭタイプのレンズ駆動部２を備えたカメラモジュール１０について説明した。しかし、本発明のカメラモジュールに適用されるレンズ駆動部は、ＶＣＭタイプに限定される訳ではない。例えば、ステッピングモータを利用するタイプ、圧電素子を利用するタイプなど、他の方式のレンズ駆動部も適用することができる。

本実施形態のカメラモジュールは、携帯電話やディジタルスチルカメラ等の電子機器に好適に利用することができる。本実施形態のカメラモジュールは、構造が単純であるため、組み立てやすい。しかも、異物の侵入を低減することができるため、信頼性の高いカメラモジュールおよび電子機器を提供することができる。

なお、本発明を以下のように表現することもできる。
〔１〕撮像レンズと、当該撮像レンズを保持するレンズ保持部材（レンズバレル）とを有する光学部と、上記撮像レンズを光軸方向に動かすレンズ駆動部と、上記撮像レンズを通して入射された光を電気信号に変換する撮像素子とを有する撮像部と、上記撮像素子が搭載された基板部とを備えたカメラモジュールであって、上記レンズ駆動部の少なくとも一部が、上記基板部に設けられた凹部に挿入されていることを特徴とするカメラモジュール。
〔２〕上記レンズ駆動部は、ホルダ部と、上記ホルダ部の外周端部に固定されたコイルと、上記コイルと対向するように固定された磁石とを有することを特徴とする上記〔１〕に記載のカメラモジュール。
〔３〕上記ホルダ部は、上記光学部を内部に保持する第１のホルダ部と、上記レンズ駆動部のコイルを外周端部に備えた第２のホルダ部とからなることを特徴とする上記〔２〕に記載のカメラモジュール。
〔４〕上記コイルと上記磁石は、上記基板に設けられた凹部内にあることを特徴とする上記〔２〕または〔３〕に記載のカメラモジュール。
〔５〕上記撮像レンズと上記撮像素子の間に、透光性部材を備え、上記透光性部材より、上記レンズ駆動部の一部または全部が下側にあることを特徴とする上記〔１〕から〔４〕の何れか１つに記載のカメラモジュール。
〔６〕上記基板部はセラミック基板であることを特徴とする上記〔１〕から〔５〕の何れか１つに記載のカメラモジュール。
〔７〕上記透光性部材を支えるセンサカバーに異物を捕らえるトラップ部（捕捉部）を備える上記〔１〕から〔６〕の何れか１つに記載のカメラモジュール。
〔８〕上記トラップ部または、上記基板の凹部に異物トラップを目的とする樹脂を塗布した上記〔１〕から〔７〕の何れか１つに記載のカメラモジュール。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明のカメラモジュールは、単純な構造で異物の侵入を防止することができるため、信頼性が高い上、組み立てやすい。従って、携帯電話やディジタルスチルカメラ等の各種電子機器用のカメラモジュールとして好適に利用することが可能である。

１ 光学部
２ レンズ駆動部
３ 撮像部
１０ カメラモジュール
１１ 撮像レンズ
１２ レンズバレル（レンズ保持部）
２０ カメラモジュール
２１ レンズホルダ（コイルホルダ）
２２ コイル
２３ 永久磁石（磁石）
２４ モータホルダ
３１ 撮像素子
３２ 基板
３２ａ 凹部
３３ センサカバー
３４ 透光性部材

Claims (8)

1. 撮像レンズと、撮像レンズを保持するレンズ保持部とを有する光学部、
   上記光学部を光軸方向に駆動するレンズ駆動部、および、
   上記撮像レンズを通して入射された光を電気信号に変換する撮像素子と、上記撮像素子が搭載された基板とを有する撮像部を備えたカメラモジュールであって、
   上記基板上に凹部が形成されており、
   上記レンズ駆動部の少なくとも一部が、上記凹部内に設けられており、
   上記レンズ駆動部は、電磁力により上記光学部を光軸方向に駆動するコイルと磁石とを有し、
   上記コイルを保持するコイルホルダと、
   上記コイルと対向するように、上記磁石を保持するモータホルダとを備え、
   上記コイルホルダとモータホルダとが、互いに独立して設けられており、
   上記コイルおよび磁石の少なくとも一部が、上記基板の凹部内に設けられていることを特徴とするカメラモジュール。
2. 上記撮像レンズと撮像素子との間に、上記撮像素子と対向して配置された透光性部材を備え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。
3. 上記コイルホルダは、さらに、上記光学部を内部に保持す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。
4. 上記透光性部材を保持すると共に、上記撮像素子を内部に収容するセンサカバーを備え、
   上記センサカバーの外側面の少なくとも一部が、上記凹部の内側面よりも、上記撮像素子の近くに配置されていることを特徴とする請求項２に記載のカメラモジュール。
5. 上記基板の凹部内に、粘着材が塗布されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
6. 上記センサカバーの外側面に、粘着材が塗布されていることを特徴とする請求項４に記載のカメラモジュール。
7. 上記基板は、セラミック基板であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のカメラモジュールを備えることを特徴とする電子機器。

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