JP4254766B2 - カメラモジュール - Google Patents

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Description

本発明はカメラモジュールに関し、特に携帯電話機等の電子機器に搭載される比較的小型のカメラモジュールに関する。
携帯電話機等の電子機器に搭載される比較的小型のカメラモジュールには、その撮像素子としてＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサが使用されている。図４は、このような従来のカメラモジュール１１の断面図を示す。このカメラモジュール１１は、レンズユニット１２と、レンズユニット１２の下方に設けられた撮像素子部１３とから成る。
レンズユニット１２には、対物レンズ１２３とレンズ１２４を内部に収容したバレル１２１と、このバレル１２１を支持しているレンズホルダ１２２とが設けられている。そして、レンズホルダ１２２に対してバレル１２１を回動すると、バレル１２１が光軸方向に移動してフォーカス調整が行えるように構成されている。
撮像素子部１３は、上面に略四角形の開口１３４が形成されたベース１３１と、この開口１３４を覆うように設けられたＩＲカットフィルタ１４と、ベース１３１の下方に設けられた基板１６と、基板１６の上面に実装されたＣＭＯＳセンサである撮像素子１５とから構成されている。
このカメラモジュール１１においては、バレル１２１の後述するバレル開口１２６から、対物レンズ１２３とレンズ１２４とＩＲカットフィルタ１４とを通じ、撮像素子１５へ至る光路１７が形成されている。この光路１７の周壁面には、後述する外側開口部１２８の円錐形状の斜面に形成された階段状の複数の段１２８ａ〜ｅ、バレル開口１２６の縁１２７、ベース１３１に形成されている開口１３４の縁等、光路１７の内部へ突出するように多数の段が形成されている。
以下、この光路１７の内部へ突出するように設けられている複数の段の内、バレル１２１に形成されている段について説明する。
バレル１２１の上部中央には、バレル開口１２６が形成されている。このバレル開口１２６の縁１２７は、上記光路１７の周壁面を構成する一部材であり、光量の調整及び色収差等の低減を目的とした絞り冠の役割を果たしている。そして、バレル開口１２６の縁１２７におけるレンズ側の角部分１２７ａは、直角の断面形状を有している。
また、バレル開口１２６は、縁１２７からバレル１２１の外側方向（図３において上方向）に向かって広がっている浅い円錐形状に形成された外側開口部１２８を有している。この外側開口部１２８もカメラモジュール１１の光路１７の周壁面を構成する一部材である。この外側開口部１２８の円錐形状の斜面には、階段状の複数の段１２８ａ〜ｅが形成されている。この段１２８ａ〜ｅは、この外側開口部１２８での迷光の発生を防止するために形成されている。
また、上記のバレル開口１２６の表面、即ち、縁１２７及び外側開口部１２８の表面には、シボ加工が施されており、それらの表面に外光が反射して生じる迷光の発生を防止している。このような迷光はゴーストやフレア等の発生原因となるからである。
上記のカメラモジュール１１は、携帯電話などに搭載されることから、非常に小型に作られており、たとえば縦６ｍｍ、横６ｍｍ、高さ４．５ｍｍといった外形寸法になっている。そのため、バレル１２１もその大きさが非常に小さく、特に、レンズ側角部分１２７ａを形成するための金型の角部分は極小である。このため、シボ加工用の微小な凹凸をこの金型の角部分に適切に形成することは極めて困難であるという問題がある。即ち、レンズ側角部分１２７ａを形成するための金型の小さな角部分は直角の凹状となっているが、このような小さな直角の凹状の角部分にシボ加工用の微小な凹凸を確実に形成することが困難である。そのため、レンズ側角部分１２７ａに微小な凹凸から成るシボ加工を十分に施すことができず、その結果、当該部分において好ましくない迷光を発生させ、ゴーストやフレア等を発生させてしまう。
本発明は上記問題に鑑みなされたもので、比較的小型のカメラモジュールにおける光路の周壁面に予め定めた微小な凹凸から成るシボ加工を容易に施すことができるカメラモジュールを提供することを目的とする。
本発明に係るカメラモジュールは、レンズを保持するレンズユニットと、前記レンズユニットの下方に設けられ内部に撮像素子を密閉可能に収容する撮像素子収容空間を有する撮像素子部とから成るカメラモジュールであって、前記レンズユニットは、１以上のレンズと、前記レンズを内部に収容すると共にバレル開口が形成されているバレルと、前記バレルを支持しているレンズホルダとを備え、前記バレル開口の周囲には絞り冠としての機能を果たす縁が形成されており、前記縁の前記レンズ側の部分は、丸みを帯びた断面形状を有するように形成されていると共に、シボ加工が施されており、さらに、前記バレルには、前記バレル開口の前記バレルの外側方向に向かって円錐形状に広がるように外側開口部が形成されており、該円錐形状の外側開口部の斜面には１以上の段が形成されており、前記１以上の段のそれぞれが、丸みを帯びた断面形状を有するように形成されていると共に、シボ加工が施されていることを特徴とする。
さらに、本発明に係るカメラモジュールは、前記レンズユニットから前記撮像素子部に至る光路が形成されており、前記光路の周囲には光路周壁面が形成され、該光路周壁面には前記光路内部へ突出するように段が形成され、前記段は丸みを帯びた断面形状を有するように形成されていると共に、シボ加工が施されていることが好ましい。
さらに、本発明に係るカメラモジュールは、前記断面形状が略１／４円状の断面形状であることが好ましい。
請求項１記載の本発明に係るカメラモジュールには、バレル開口の周囲に絞り冠としての機能を果たす縁が形成されており、前記縁のレンズ側部分は、丸みを帯びた断面形状を有するように形成されていると共に、シボ加工が施されていることを特徴とする。このため、この縁を形成する金型部分の断面は直角凹状ではなく連続した滑らかな曲面とすることができ、シボ加工用の予め定めた微小な凹凸を容易に形成することができる。故に、望ましくない回折現象を効果的に減少するに十分なシボ加工を施すことができる。また、当該金型部分は滑らかな曲面として構成されているため、サンドブラストを用いてシボ加工用の微小な凹凸を形成することも容易である。
また、以上に加え、請求項１記載の本発明に係るカメラモジュールは、前記バレル開口のバレルの外側方向に向かって円錐形状に広がるように外側開口部が形成されており、該円錐形状に形成された外側開口部の斜面には１以上の段が形成されており、前記１以上の段のそれぞれが、丸みを帯びた断面形状を有するように形成されていると共に、シボ加工が設けられていることを特徴とする。このため、外側開口部を形成する金型の断面も直角凹状ではなく連続した滑らかな曲面とすることができ、そのような金型を用いることにより、外側開口部の段にも十分なシボ加工を施すことができ、バレルの外側方向の様々な角度から入射する外光による望ましくない迷光の発生を効果的に防止することができる。
請求項２記載の本発明に係るカメラモジュールは、前記レンズユニットから前記撮像素子部に至る光路が形成されており、前記光路の周囲には光路周壁面が形成され、該光路周壁面には前記光路内部へ突出するように設けられている段が形成され、前記段は丸みを帯びた断面形状を有するように形成されていると共に、シボ加工が施されている。このため、光路周壁面の段を形成する金型の断面も直角凹状ではなく連続した滑らかな曲面とすることができ、そのような金型を用いることにより、光路における望ましくない迷光の発生を効果的に防止することができる。
請求項３記載の本発明に係るカメラモジュールは、前記断面形状が略１／４円状の断面形状であることを特徴とする。このため、同一の金型を複数作成する場合においても再現が容易な安定した曲面形状を得ることができる。
上述したおよびそれ以外の本発明の目的、構成および効果は、図面に基づいて行う以下の好適実施形態の説明からより明らかとされる。
以下、添付図面を参照しつつ本発明に係る第１実施形態のカメラモジュール１について詳細に説明する。なお、本実施形態のカメラモジュール１は、携帯電話などに搭載されることから、たとえば縦６ｍｍ、横６ｍｍ、高さ４．５ｍｍといった非常に小型の外形寸法を有する。
カメラモジュール１は、対物レンズ２３とレンズ２４を保持するレンズユニット２と、前記レンズユニット２の下方に設けられ内部に撮像素子５を密閉可能に収容する撮像素子収容空間３３を有する撮像素子部３とから成るカメラモジュールであって、前記レンズユニット２は、レンズ２３、２４と、レンズ２３、２４を内部に収容すると共にバレル開口２６が形成されているバレル２１と、バレル２１を支持しているレンズホルダ２２とを備え、前記バレル開口２６の周囲には絞り冠としての機能を果たす縁２７が形成されており、前記縁２７の前記レンズ側の部分は、丸みを帯びた断面形状を有するように形成されていると共に、シボ加工が施されていることを特徴とする。
図１は第１実施形態のカメラモジュール１の断面図である。このカメラモジュール１は、レンズユニット２と、レンズユニット２の下方に設けられ、内部に撮像素子５が収容された撮像素子収容空間３３が形成された撮像素子部３とから構成されている。
レンズユニット２は、対物レンズ２３とレンズ２４を内部に収容したバレル２１と、このバレル２１を回動可能に支持するレンズホルダ２２を備えている。レンズホルダ２２に対してバレル２１を回動すると、バレル２１が光軸方向に移動してフォーカス調整が行えるように構成されている。なお、このレンズ２３とレンズ２４はカメラモジュールの光学系の一例にすぎず、他の光学系を備えたものであってもよい。
撮像素子部３は、撮像素子５が搭載された基板６と、基板６の上側に設けられ、上面にレンズ２３、２４を介して入射した光を撮像素子５に導入するための開口３４が形成されているベース３１と、ベース３１の開口３４を覆うように設けられたＩＲカットフィルタ４とを有している。撮像素子収容空間３３は、これらの基板６とベース３１とＩＲカットフィルタ４とにより規定された密閉空間となっている。
このカメラモジュール１においては、バレル２１の後述するバレル開口２６から、対物レンズ２３とレンズ２４とＩＲカットフィルタ４とを通じ、撮像素子５へ至る光路７が形成されている。そして、この光路７の周壁面に、光路７の内部へ突出するよう設けられている段として、後述するバレル開口２６の縁２７が形成されている。
この第１実施形態のバレル２１の上部中央に形成されているバレル開口２６の縁２７は、光量の調整及び色収差等の低減を目的とした絞り冠の機能を果たしている。当該部分は、絞り冠としての機能を果たすために、望ましくない回折現象が発生しやすい部分である。
図２に示すように、バレル開口２６の縁２７のレンズ側部分２７ａは、略１／４円状の丸みを帯びた断面形状（Ｃ面取り）を有するように形成されている。そして、この略１／４円状の丸みを帯びたレンズ側部分２７ａの表面にはシボ加工用の微小な凹凸が施されている。レンズ側部分２７ａの断面形状を略１／４円状としたのは、当該部分を形成する金型部分の表面を曲面とすることによりシボ加工用の微細な凹凸の形成を容易にするためである。また、略１／４円状としたのは、同一の金型を複数作成する場合、再現が容易な安定した曲面形状を得ることができるからである。
また、バレル開口２６は、縁２７からバレル２１の外側方向（図１において上方向）に向かって浅い円錐形状に外側開口部２８が形成されている。この外側開口部２８の円錐形状の斜面には、階段状の複数の段２８ａ〜ｅが形成されている。
以下、第１実施形態のカメラモジュール１における縁２７のレンズ側部分２７ａの作用効果を説明する。
第１実施形態のカメラモジュール１において、上記縁２７のレンズ側部分２７ａは略１／４円状の丸みを帯びた断面形状を有するように形成されている。このため、バレル２１を形成する金型において、このレンズ側部分２７ａを形成する金型部分の断面は、略１／４円状の丸みを帯びた凹状の断面形状を有するように形成されている。このため、当該金型部分は、直角の凹状の断面形状ではなく、連続した滑らかな曲面を有するように形成されることになる。
このバレル２１を形成する金型の表面にシボ加工用の微小な凹凸を形成する作業は、薬品等を用いて金型表面を腐蝕することにより行う。この第１実施形態におけるレンズ側部分２７ａを形成する金型部分の断面は、直角凹状ではなく連続した滑らかな曲面とすることができ、シボ加工用の予め定めた微小な凹凸を容易に形成することができる。また、レンズ側部分２７ａを形成する金型部分は滑らかな曲面として構成されているために、上述した薬品による腐蝕方法を用いず、サンドブラストを用いてシボ加工用の微小な凹凸を形成することも容易である。
この第１実施形態によれば、小型のカメラモジュール１に用いる非常に小さなバレル２１であっても、シボ加工用の微小な凹凸を容易に施すことができる。
次に、本発明に係る第２実施形態のカメラモジュールについて図２を用いて説明する。この第２実施形態のカメラモジュールは、上記第１実施形態のカメラモジュール１におけるバレル開口２６の外側開口部２８を除き、上記第１実施形態のカメラモジュール１と同様の構成を備えている。従って、同様の目的及び機能を備えた部材に関しては上記第１実施形態のカメラモジュール１と同一の符号が用いられる。
この第２実施形態のカメラモジュールにおけるバレル開口２６は、縁２７からバレル２１の外側方向（図２において上方向）に向かって浅い円錐形状に外側開口部２９が形成されている。この外側開口部２９の円錐形状の斜面には、階段状の複数の段２９ａ〜ｅが形成されている。これら複数の段２９ａ〜ｅも、上記光路７の周囲に形成されている光路周壁面に、光路７の内部へ突出するように形成されている段である。
この段２９ａ〜ｅは、略１／４円状の丸みを帯びた断面形状を有するように形成されている。そして、この略１／４円状の丸みを帯びた段２９ａ〜ｅの各表面にはシボ加工用の微小な凹凸が施されている。当該部分は、レンズユニット２の入射側において、様々な角度から入射する外光が反射される部分であるため、望ましくない迷光が発生しやすい部分である。
次に、第２実施形態のカメラモジュールにおける外側開口部２９の段２９ａ〜ｅの作用効果を説明する。
第２実施形態のカメラモジュールにおいて、上記外側開口部２９の段２９ａ〜ｅは略１／４円状の丸みを帯びた断面形状を有するように形成されている。このため、バレル２１を形成する金型において、この段２９ａ〜ｅを形成する金型部分の断面は、略１／４円状の丸みを帯びた凹状の断面形状を備え、上記第１実施形態の縁２７のレンズ側部分２７ａと同様に、当該金型部分は直角凹状ではなく連続した滑らかな曲面とすることができる。そのような金型を用いることにより、外側開口部２９の段２９ａ〜ｅにも十分なシボ加工を施すことができ、バレルの外側方向の様々な角度から入射する外光による望ましくない迷光の発生を効果的に防止することができる。また、当該金型部分において、薬品等による腐蝕やサンドブラストにより、シボ加工用の微小な凹凸を容易に形成することができる。
上記第１及び第２実施形態において説明した丸みを帯びた断面形状は、カメラモジュール１の光路７の光路周壁面に、光路７の内部へ突出するように形成されている全ての段に適用可能である。例えば、図１に示すようにカメラモジュール１におけるオーバーハング部３２の縁３２ａ、３２ｂ等に適用することができる。即ち、このようなカメラモジュール１には、レンズユニット２から撮像素子部３に至る光路７が形成されており、光路７の周囲には光路周壁面が形成され、前記光路周壁面には前記光路７の内部へ突出するよう段が形成され、前記段には丸みを帯びた断面形状を有するように形成されると共に、シボ加工が施されている。
本発明に係る第１実施形態のカメラモジュール１の断面図である。 図１に示すカメラモジュール１のバレル開口２６周囲の断面部分拡大図である。 本発明に係る第２実施形態のカメラモジュールのバレル開口２６周囲の断面部分拡大図である。 従来のカメラモジュール１１の断面図である。
符号の説明
１、１１ カメラモジュール
２、１２ レンズユニット
３、１３ 撮像素子部
４、１４ ＩＲカットフィルタ
５、１５ 撮像素子
６、１６ 基板
７、１７ 光路
２１、１２１ バレル
２２、１２２ レンズホルダ
２３、１２３ 対物レンズ
２４、１２４ レンズ
２６、１２６ バレル開口
２７、１２７ 縁
２７ａ レンズ側部分
１２７a レンズ側角部分
２８、２９、１２８ 外側開口部
２８a〜ｅ、２９ａ〜ｅ、１２８ａ〜ｅ 段
３１、１３１ ベース
３２、１３２ オーバーハング部
３２ａ、３２ｂ 縁
３３、１３３ 撮像素子収容空間
３４、１３４ 開口

Claims (3)

  1. レンズを保持するレンズユニットと、前記レンズユニットの下方に設けられ内部に撮像素子を密閉可能に収容する撮像素子収容空間を有する撮像素子部とから成るカメラモジュールであって、
    前記レンズユニットは、１以上のレンズと、前記レンズを内部に収容すると共にバレル開口が形成されているバレルと、前記バレルを支持しているレンズホルダとを備え、
    前記バレル開口の周囲には絞り冠としての機能を果たす縁が形成されており、前記縁の前記レンズ側の部分は、丸みを帯びた断面形状を有するように形成されていると共に、シボ加工が施されており、
    さらに、前記バレルには、前記バレル開口の前記バレルの外側方向に向かって円錐形状に広がるように外側開口部が形成されており、該円錐形状の外側開口部の斜面には１以上の段が形成されており、前記１以上の段のそれぞれが、丸みを帯びた断面形状を有するように形成されていると共に、シボ加工が施されていることを特徴とするカメラモジュール。
  2. 前記カメラモジュールには、前記レンズユニットから前記撮像素子部に至る光路が形成されており、前記光路の周囲には光路周壁面が形成され、該光路周壁面には前記光路内部へ突出するように段が形成され、前記段は丸みを帯びた断面形状を有するように形成されていると共に、シボ加工が施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。
  3. 前記断面形状は略１／４円状の断面形状である請求項１または２に記載のカメラモジュール。
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