カメラモジュール及び電子機器
【課題】光学構造体と固体撮像素子を実装した素子基板との分離が容易でありながらも両者を確実に結合することが可能なカメラモジュール及びそのようなカメラモジュールを備えた電子機器の提供を目的とする。
【解決手段】レンズ６の焦点位置を調整できる光学構造体５と、レンズ６に対応させて固体撮像素子を実装した素子基板１との間に、中間構造体８が配置されている。光学構造体５及び中間構造体８の内の少なくとも一方、たとえば中間構造体８が他方、たとえば光学構造体５を嵌合するための嵌合部１１と、この嵌合部１１による嵌合状態を維持するために両者を係止するための係止部９，１０を備える。
【解決手段】レンズ６の焦点位置を調整できる光学構造体５と、レンズ６に対応させて固体撮像素子を実装した素子基板１との間に、中間構造体８が配置されている。光学構造体５及び中間構造体８の内の少なくとも一方、たとえば中間構造体８が他方、たとえば光学構造体５を嵌合するための嵌合部１１と、この嵌合部１１による嵌合状態を維持するために両者を係止するための係止部９，１０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズの焦点位置を調整できる光学構造体を有するカメラモジュール、及びそのようなカメラモジュールを実装した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のカメラモジュールとして、レンズを含む光学構造体と、固体撮像素子とを組み合わせたものが公知である（例えば特許文献１参照）。また、レンズの焦点位置を調整できる自動焦点機能付きイメージモジュール（カメラモジュール）も提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の電子撮像装置は、配線基板に対して固体撮像素子をレンズ組立体の内側に、かつ同軸に配設した電子撮像装置（カメラモジュール）である。特許文献１に記載の電子撮像装置では、固体撮像素子のケース外周に係止部を設け、また、マウント（レンズ組立体）に爪部を形成して、レンズ組立体を固体撮像素子に対して係止部と爪部との係合を介して取り付けるようにしている。このような特許文献１に記載の電子撮像装置では、固体撮像素子のケース外周に係止部を設けているのでケースの外形による制約があり、電子撮像装置（カメラモジュール）を小型化する上で問題があった。また、固体撮像素子以外の回路部品を接続する基板が別途必要になり、部品点数が増えるという問題があった。また、係合部分がケース外周、マウントの端部に限られることから、確実な係合が保証されないという問題があった。
【０００４】
図９は特許文献２に記載の自動焦点機能付きイメージモジュールの斜視断面図である。この特許文献２に記載の自動焦点機能付きイメージモジュールは、イメージパッケージング（固体撮像素子を実装したパッケージ）とレンズブレードユニット（光学構造体）とを主要構成とする。イメージパッケージングは、センサー１１１、基板１１２、センサーカバー１１３及びセンサーフィルター１１４からなる。センサー１１１は画像イメージデータを感知する役割を果す。センサー１１１は基板１１２上に位置し、センサーカバー１１３はセンサー１１１及び基板１１２を外部で囲んでおり、センサーフィルター１１４はセンサーカバー１１３及びセンサー１１１間で光のみを通過させ、外部環境を遮断する。
【０００５】
レンズブレードユニットはアクチュエータの役割を果すが、これは外部から電流が印加される弾性手段１１６と、弾性手段１１６により誘導電流が流れるように巻き回されたコイル１１９と、コイル１１９に流れる電流により電磁気場が形成されるように設けられたマグネット１２０と、コイル１１９及びマグネット１２０により発生した電磁気力によって上下で力を受けるレンズブレード１１８と、レンズブレード１１８の中央部に連結して上下運動するレンズ１１７とからなる。また、弾性手段１１６を支持するためにセンサーカバー１１３の外側に位置するホルダー１１５を備える。
【０００６】
上述のような特許文献２に記載の自動焦点機能付きイメージモジュールでは、コイル１１９の端子ともなる弾性手段１１６に別途リード線を接続する必要があり、組立工程が煩雑になること、部品点数が増加すること等の問題があった。また、イメージパッケージングとレンズブレードユニットとの連結が容易ではなく、また、一度連結するとイメージパッケージングとレンズブレードユニットとを分離することが困難であり、いずれか一方のみが不良の場合にも両方を不良として処理することになるという問題があった。また、光学構造体と素子基板とを接着する際に光学構造体の接着面を洗浄する必要があること、接着剤を硬化するための加熱が必要であること等から、光学構造体への悪影響が生じるという問題もあった。
【０００７】
更に、他の従来技術としての特許文献３に記載の撮像モジュールは、ＣＮＯＳセンサを実装した回路基板に固着された第２のケースの上部に、レンズを保持した第１のケースが付勢ばねにより上方へ（回路基板から離隔する方向へ）付勢された状態で第２のケースに対して擦動可能に組みつけられており、第１のケースには係止レバーが、第２のケースには係止片がそれぞれ設けられている。そして、使用状態においては係止レバーと係止片との係合を解除することにより、レンズを保持する第１のケースが第２のケースに対して付勢ばねの付勢力によって回路基板か離隔する方向へ突出する。この場合、第１のケースが保持するレンズと回路基板に実装されたＣＭＯＳセンサとの間の距離がレンズの焦点距離になる。一方、収納時（非使用時）には、第１のケースが回路基板側へ押されることにより、係止レバーと係止片とが係合し、第１のケースの回路基板からの突出量が小さくされた状態になる。
【０００８】
特許文献３に記載の撮像モジュールでは更に、係止片を第１のケースの擦動方向に沿って第２のケースに複数備えることにより、第２のケースに対する第１のケース、換言すれば回路基板とレンズとの間の距離を調整する構成も開示されている。このような特許文献３に記載の撮像モジュールでは、レンズを保持した第１のケースのみを容易に取り換えることが可能である。
【特許文献１】特開平１１−２９５５７６号公報
【特許文献２】特開２００３−７５７１２号公報
【特許文献３】特開２００３−３１９２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、特許文献１に記載の電子撮像装置は、固体撮像素子を実装したケースをレンズ組立体に係合することから小型化に限界があり、部品点数も増加するという問題があった。更に、確実な係合が保証されないという問題があった。
【００１０】
また、特許文献２に記載の自動焦点機能付きイメージモジュールでは、自動焦点機能のためのコイル端子の接続が煩雑になり、部品点数も増加する。また、イメージパッケージングとレンズブレードユニットとを分離することが困難であり、不良発生の確率が高くなるのでコスト増加が避けられず、コスト低減が容易ではないという問題があった。更に、光学構造体と素子基板とを熱硬化型接着剤で接着する際に光学構造体が表面の洗浄及び接着剤を熱硬化させるための加熱により影響を受けるという問題があった。
【００１１】
特許文献３に記載の撮像モジュールでは第１のケース又は回路基板が不良である場合にはそれぞれを良品と交換することが容易に可能である。しかし、係止レバー及び係止片による第１のケースの第２のケースに対する係止は、第１のケースの第２のケースに対する突出量を規定するための機能しか有していない。また、レンズは第１のケースに固定されて保持されている。更に、第２のケースに対して第１のケースが、第２のケースの外側に第１のケースが嵌合した状態で擦動移動可能な構成が採られているので、両者の嵌合にはある程度の余裕が必要であり、この余裕は経時的に拡大していわゆるがたつく状態になる虞がある。以上のことから、特許文献３に記載の撮像モジュールでは、第１のケースと第２のケースとの間の係合には確実性が乏しく、従って回路基板に実装されたＣＭＯＳセンサの受光面に対する第１のケースが保持するレンズの光軸の直交性の維持が保証されない虞がある。
【００１２】
本発明は、斯かる問題に鑑みてなされたものであり、上述した各従来技術が有する問題点を解決することを主たる目的とする。本発明は端的には、焦点位置の調整が可能な状態でレンズを保持した光学構造体と、固体撮像素子を実装した素子基板に固着された中間構造体とを、嵌合部による嵌合で固定的に結合し、その嵌合状態を係合部による係合で維持し、また係合部による係合を解除することで光学構造体と中間構造体との嵌合をも容易に解除し得る構成を採る。これにより、光学構造体と中間構造体との確実な結合、換言すれば光学構造体と素子基板との確実な結合を実現することにより、固体撮像素子の受光面に対するレンズの光軸の直交性が確実に保証され、しかも光学構造体と中間構造体（ひいては固体撮像素子を実装した素子基板）との分離が容易なカメラモジュールを提供することを目的とする。
【００１３】
また本発明は、光学構造体と中間構造体との間の結合を接着剤を使用せずに実現することにより、小型化、部品点数の削減を図りながらも光学構造体と中間構造体との確実な結合が可能であり、接着剤を使用する際に必要な洗浄及び接着剤の熱硬化のための加熱による悪影響を回避しうるカメラモジュールを提供することを目的とする。
【００１４】
また、本発明に係る電子機器は上述のような本発明に係るカメラモジュールを用いることにより、小型化、部品点数の削減が可能で、組立てが簡略化できる電子機器を提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係るカメラモジュールは、レンズの焦点位置を調整できる光学構造体と、前記レンズに対応させて固体撮像素子を実装した素子基板とを備えるカメラモジュールにおいて、前記光学構造体と素子基板との間に配置される中間構造体が設けられ、前記光学構造体及び中間構造体の内の少なくとも一方は、他方の構造体を係止するための係止部を備え、前記光学構造体及び中間構造体の内の少なくとも一方は、他方の構造体を嵌合するための嵌合部を備えることを特徴とする。
【００１６】
このような本発明に係るカメラモジュールでは、光学構造体と中間構造体とが嵌合部による嵌合によって確実に結合され、更にその結合状態が係止部による係止でもって維持される。一方、係止部の係止を解除することにより、光学構造体と中間構造体との嵌合部による嵌合を解除して光学構造体と中間構造体（ひいては固体撮像素子を実装した素子基板）との分離が容易になる。
【００１７】
本発明に係るカメラモジュールでは、前記中間構造体は素子基板に固定してあることを特徴とする。
【００１８】
このような本発明に係るカメラモジュールでは、中間構造体が素子基板に固定されていることにより、中間構造体を介しての光学構造体の素子基板に対する位置関係が正確に規定される。
【００１９】
本発明に係るカメラモジュールでは、前記係止部は少なくとも２箇所に設けてあることを特徴とする。
【００２０】
このような本発明に係るカメラモジュールでは、２箇所に設けられた係止部により中間構造体（及び素子基板）に対する光学構造体の位置決めが正確に行なわれる。
【００２１】
本発明に係るカメラモジュールでは、前記係止部の内の少なくとも２つの係止部は係止部が設けられた一方の構造体から突出し、他方の構造体を挟むように構成された挟持用突起部であることを特徴とする。
【００２２】
このような本発明に係るカメラモジュールでは、一方の構造体は、他方の構造体の側面を挟んで係止するように構成された挟持用突起部を一対（２つ）備えることから、他方の構造体を確実に挟持することができ、安定した係止ができる。
【００２３】
本発明に係るカメラモジュールでは、前記光学構造体は前記レンズの入光面側から見た外周形状が矩形状であり、該矩形状の前記係止部が設けられた辺とは異なる辺に前記嵌合部が設けられていることを特徴とする。
【００２４】
このような本発明に係るカメラモジュールでは、光学構造体はレンズ入光面側（表面側）から見た外周形状が矩形状（入光面側から見た平面視が矩形状）であり、この矩形形状の４辺の異なる辺に係止部と嵌合部とが設けられていることから、矩形形状の少なくとも３辺が係止部及び嵌合部により固定される。
【００２５】
本発明に係るカメラモジュールでは、前記光学構造体は前記レンズの入光面側から見た外周形状が矩形状であり、該矩形状の角部側に偏倚した位置に前記係止部を備えることを特徴とする。
【００２６】
このような本発明に係るカメラモジュールでは、光学構造体はレンズ入光面側（表面側）から見た外周形状が矩形状（入光面側から見た平面視が矩形状）であり、矩形状の外周側面と円筒状のレンズ（及び駆動用のコイル）の外周側面との間に有効に利用可能な光学構造体の角部空間が形成される。
【００２７】
本発明に係るカメラモジュールでは、前記光学構造体及び前記中間構造体は、接着剤を用いることなしに、前記係止部及び嵌合部により結合されていることを特徴とする。
【００２８】
このような本発明に係るカメラモジュールでは、中間構造体と光学構造体との結合に際して接着剤が利用されないので、特に熱硬化型接着剤を用いる際に必須の硬化のための加熱工程が不要になる。
【００２９】
本発明に係るカメラモジュールでは、前記素子基板はリードレスチップキャリア型の基板であることを特徴とする。
【００３０】
このような本発明に係るカメラモジュールでは、素子基板はリードレスチップキャリア型としたので、素子基板の接続端子部を電子機器の機器基板（マザーボード）に容易に接続できる。
【００３１】
本発明に係る電子機器は、本発明に係るカメラモジュールを機器基板に実装してあることを特徴とする。
【００３２】
このような本発明に係る電子機器では、カメラモジュールが機器基板に実装されているので、本発明に係るカメラモジュールの特徴を有する電子機器が得られる。
【発明の効果】
【００３３】
前記のような本発明のカメラモジュールによれば、中間構造体と光学構造体とが嵌合部による嵌合によって確実に固定され、更に係止部による係止によって嵌合部による嵌合が確実に維持されるので、２種類の係止部材を使用することにより光学構造体と中間構造体との確実な位置決めと係止とが可能になる。また上記のような構成により、固体撮像素子の受光面に対するレンズの光軸の直交性が確実に保証される。しかも、係止部による係止を解除することにより嵌合部による嵌合をも解除することが出来るので、光学構造体と中間構造体（ひいては固体撮像素子を実装した素子基板）とが容易に分離可能になる。従って、光学構造体を素子基板（より具体的には素子基板に固定された中間構造体）に結合した後の特性検査において光学構造体又は素子基板のいずれか一方のみに不良発生が判明した場合には、不良発生が判明した方のみを容易に交換することが可能になる。この結果、全体としての不良発生率を小さくでき、ひいては製造コストの削減が実現される。また、中間構造体と光学構造体との結合に際して特に熱硬化型接着剤を用いた場合に必須の加熱工程が不要になるので、光学構造体（レンズ、コイル等）への熱による影響が生じないカメラモジュールを提供することができる。
【００３４】
また本発明に係るカメラモジュールによれば、光学構造体はレンズ入光面側（表面側）から見た外周形状が矩形状（入光面側から見た平面視が矩形状）であるので、矩形状の外周側面と円筒状のレンズ（及び駆動用のコイル）の外周側面との間に形成される光学構造体の角部空間を有効に利用できる。従って、挟持用突起部又は切欠部を設けても光学構造体の矩形（平面視形状）の大きさを大きくする必要がない。
【００３５】
前記のような本発明の電子機器によれば、上記のようなカメラモジュールを備えることにより、小型化、部品点数の削減が可能で、組立てが簡略化された電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
【００３７】
（実施の形態１）
まず実施の形態１として本発明に係るカメラモジュールの構成について説明する。図１は本発明に係るカメラモジュールの概略平面図である。具体的には、レンズの入光面側から見た構成を示す。図において１は素子基板である。この素子基板１の同一面には、固体撮像素子２（図２参照）及び固体撮像素子２との間で信号の送受を行なう画像信号処理用のプロセッサであるＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）３が実装されている。ＤＳＰ３は固体撮像素子２との間のみならず、素子基板１の外部（例えば、電子機器の機器基板等）との間でも信号の送受を行なう。素子基板１には抵抗等のチップ部品４が適宜実装してある。
【００３８】
素子基板１の表面には光学構造体５が配置されている。光学構造体５の中心には外部の光（画像光、映像光）を固体撮像素子２へ導入するレンズ６が配置されている。即ち、レンズ６に対応して固体撮像素子２が素子基板１に実装されている。光学構造体５はレンズ６の入光面側から見た外周形状が矩形状に形成されており、平面形状が矩形状の枠部７を構成している。素子基板１と光学構造体５との間には中間構造体８が配置されている。中間構造体８は光学構造体５を係止する（又は逆に、光学構造体５は中間構造体８を係止する）ための係止部９、１０を枠部７の一部側面に備えている。更に、中間構造体８は光学構造体５を嵌合する（又は逆に、光学構造体５は中間構造体８を嵌合する）ための嵌合部１１を枠部７の一部側面に備えている。矩形状の枠部７の異なる辺に分かれて少なくとも２点（２箇所）の係止及び１点（１箇所）の嵌合により、中間構造体８（素子基板１）に対する光学構造体５の位置決めを確実に行なえると共に確実な係止（嵌合）が可能になる。
【００３９】
中間構造体８と光学構造体５とを係止（嵌合）するのみでよく、相互に固着（接着）する必要はないので光学構造体５の取り外しが容易であり、光学構造体５を素子基板１に嵌合（係止）した後の特性検査において不良が判明し、素子基板１の交換が必要な場合、逆に光学構造体５の交換が必要な場合にそれぞれを容易に交換（リペア）できる。また、中間構造体８と光学構造体５との結合に際し、接着剤を利用しないので、特に熱硬化型接着剤を用いた場合に硬化のための加熱工程が不要となり光学構造体５を構成するレンズ、コイル等への熱による影響を回避することができる。
【００４０】
２箇所の係止部９、１０は、中間構造体８から突出し、光学構造体５を挟むように構成された挟持用突起部２４（図５、図６参照）である。係止部９、１０は、対になっており、互いに対向させて枠部７を双方向から挟持することにより、中間構造体８が光学構造体５を確実で安定して係止（保持）できるように構成してある。係止部９、１０（挟持用突起部２４、切欠部２５（図５〜図７参照））の平面上の位置を枠部７の角部側に偏倚した位置とすることによりレンズ６等の円周形状の部材（円筒状の部材）と矩形状の枠部７との間に形成される枠部７の角部空間を有効に利用でき、光学構造体５の平面面積が大きくなることを防ぐことができる。また、嵌合部１１は、光学構造体５から突出する突起部と、この突起部に対応する中間構造体８の側面の切欠部とで構成し、これら突起部と切欠部とが嵌合するようにしてある。つまり、凹凸関係が逆の嵌合部を設けることにより、確実で安定した嵌合が可能となる。
【００４１】
図２は図１の矢符Ａ−Ａ方向での拡大概略断面図である。図１と同一要素には同一符号を付して詳細な説明は適宜省略する。素子基板１にはチップ状態で固体撮像素子２が実装（ダイボンド、ワイヤボンド）してある。固体撮像素子２の周囲の素子基板１には中間構造体８が例えばエポキシ樹脂接着剤等を用いて固定（接着）されている。中間構造体８を素子基板１に固定することにより光学構造体５の係止位置を正確に規定することができる。中間構造体８はプラスチック（合成樹脂）を成型したものを予め用意しておく。中間構造体８には固体撮像素子２に対応する位置に窓部１２が形成されている。窓部１２には光学フィルタ１３（赤外線をカットするための光学フィルタ）が貼付されている。なお、光学フィルタ１３としては、赤外線カットフィルタ以外には、光学ローパスフィルタや単なる保護用フィルタ等、他の光学フィルタでも良く、複数の機能を兼ね備えるものを用いてもよい。
【００４２】
中間構造体８に係止された光学構造体５は、その中央部に複数のレンズを適宜組み合わせて構成したレンズ６を備えている。光学構造体５の枠部７の内側には磁石１４が配置され、磁石１４の内側にはコイル１５が配置されている。磁石１４、コイル１５は光学構造体５に内蔵されて同心円状に形成されており、レンズ６の周囲に同心円状に配置されている。コイル１５にコイル電流を流すことにより磁石との間で吸引力又は反発力を発生させ、コイル１５の位置を適宜上下動させることができる。コイル１５はレンズ６を保持するレンズ保持部１６と一体に移動するように構成してあり、コイル電流を調整することにより、レンズ６の焦点位置を適宜調整することができる。つまり、光学構造体５はレンズの焦点位置を調整可能な構成としてある。なお、コイル１５及びレンズ保持部１６は適宜の板バネ（不図示）を用いて空間で支持する形態にしてある。
【００４３】
図３は図１の矢符Ｂ−Ｂ方向での概略断面図である。図１、図２と同一要素には同一符号を付して詳細な説明は適宜省略する。素子基板１には、チップサイズパッケージで構成されたＤＳＰ３が実装（ボールボンド）してある。嵌合部１１では、光学構造体５から突出した突起部１９（図６、図７参照）が中間構造体８の方へ延長して嵌合する状態の概略を示している。
【００４４】
図４は図１の矢符Ｘ方向から見た拡大概略側面図である。図１〜図３と同一要素には同一符号を付して詳細な説明は適宜省略する。中間構造体８には素子基板１の角部の切欠部へ突出する突起部１７が形成してあり、素子基板１と中間構造体８との位置決めを容易にでき、かつ正確にできるようにしてある。光学構造体５の側面からコイル１５に接続されたコイル端子１８が導出してあり、光学構造体５の側面に沿って素子基板１まで延在させてある。中間構造体８の側面に嵌合する突起部１９（嵌合部１１に対応）が光学構造体５から突出して、中間構造体８の切欠部２０に適宜嵌合するように形成してある。コイル端子１８は光学構造体５の側面に形成された突起部２１に適宜嵌合するように構成され、光学構造体５に固定される。コイル端子１８は突起部１９に沿って素子基板１に形成されたコイル接続端子部２２まで延在し、相互に接続できる構成としてある。なお、この状態では、コイル端子１８はコイル接続端子部２２に接触していなくても良く、後述の機器基板（マザーボード）への実装において、半田付け等によりコイル端子１８の機器基板での配線部に電気的に接続されればよい。
【００４５】
素子基板１はリードレスチップキャリア型の基板（セラミック基板）で構成される。リードレスチップキャリア型とすることでカメラモジュールを小型化でき、カメラモジュールを実装する電子機器（実施の形態２参照）本体を小型化することができる。素子基板１の端部側面にはコイル接続端子部２２の他に画像信号処理用の端子（固体撮像素子１及び画像信号処理回路としてのＤＳＰ３への接続端子）として接続端子部２３が形成してある。コイル接続端子部２２は流す電流が大きいことから接続端子部２３よりも大面積の端子とすることにより、確実な接続を可能として接続抵抗を低減し、抵抗による発熱を防止している。素子基板１をリードレスチップキャリア型の基板にしたことにより、素子基板１のコイル接続端子部２２、接続端子部２３を電子機器の機器基板（マザーボード）５０（図８参照）に接続する場合に、接続が容易にできる。
【００４６】
コイル端子１８を素子基板１に形成されたコイル接続端子部２２まで延在させることにより、素子基板１の接続端子部２３を電子機器の機器基板（マザーボード）５０に半田付け等で接続する場合に同時にコイル端子１８及びコイル接続端子部２２をも機器基板５０に接続することができ、コイル１５（コイル端子１８）の接続工程を簡略化できる。つまり、自動焦点カメラモジュールを電子機器に実装する場合の部品点数、工程数を削減することができる。
【００４７】
コイル端子１８に対応するコイル接続端子部２２は、素子基板１でのＤＳＰ３の実装位置と反対側の位置に配置してある。画像信号に比較して大きな電流を流すコイル端子１８を画像信号処理回路の実装位置と反対側の位置から取り出すことにより、コイル電流による画像信号処理回路に対する熱的、電磁的影響を低減させている。
【００４８】
図５は図１の矢符Ｙ方向から見た拡大概略側面図である。図１〜図４と同一要素には同一符号を付して詳細な説明は適宜省略する。素子基板１にはＤＳＰ３及びチップ部品４が実装されている。中間構造体８には素子基板１の角部の切欠部及び矢符Ｙ方向から見た素子基板１の側面中間部の切欠部へそれぞれ突出する突起部１７、１７が形成してあり、素子基板１と中間構造体８との位置決めを容易にでき、かつ正確にできるようにしてある。素子基板１の側面には接続端子部２３が形成してある。係止部９（１０）に対応して挟持用突起部２４、切欠部２５が形成してある。挟持用突起部２４は、中間構造体８から突出して、光学構造体５を挟むように構成してある。また、挟持用突起部２４は、光学構造体５に形成された切欠部２５に嵌合するように構成してある。挟持用突起部２４切欠部２５は相互に嵌合することから確実な係止が可能となる。
【００４９】
図６は図１の矢符Ｘ方向から見た概略分解側面図である。図１〜図５と同一要素には同一符号を付して詳細な説明は適宜省略する。係止部９、１０に対応して、中間構造体８から光学構造体５の方へ突出した形状で挟持用突起部２４が一対形成してある。挟持用突起部２４は弾性を有するように適宜の曲率を立ち上がり部分に有しており、板状に延長している。挟持用突起部２４の先端には係止用爪部２６が形成してある。係止用爪部２６により挟持用突起部２４を切欠部２５から外れないようにでき、係止状態をより安定にして、光学構造体５と中間構造体８とが容易に分離しないようにしている。
【００５０】
嵌合部１１に対応して、光学構造体５には突起部１９が、中間構造体８には切欠部２０がそれぞれ形成してある。光学構造体５は中間構造体８の側面の切欠部２０に嵌合する突起部１９を備えることから、挟持用係止部２４とは異なる形態（凹凸の形態を逆の形態）で嵌合することができ、光学構造体５と中間構造体８とを相互に互い違いに嵌合する形態にできるので、安定した確実な嵌合ができる。また、光学構造体５から中間構造体８に向かって突出するので、突起部１９にコイル１５の端子であるコイル端子１８を当接して延長する（延在させる）ことができる。切欠部２０には突起部１９の先端に形成してある係止用爪部２７（図７参照）に対応するより深い切欠部２８が形成してある。係止用爪部２７により突起部１９を切欠部２０から外れないようにでき、係止状態を安定にしてより確実な係止ができるので、光学構造体５と中間構造体８とが容易に分離しないようにできる。なお、光学構造体５と中間構造体８との結合強度が充分であれば、係止用爪部２７及び切欠部２８を設けなくとも、単に切欠部２０に突起部１９を嵌合させるのみでもよい。
【００５１】
図７は図１の矢符Ｙ方向から見た概略分解側面図である。図１〜図６と同一要素には同一符号を付して詳細な説明は適宜省略する。係止部９に対応して、中間構造体８には挟持用突起部２４が、光学構造体５には切欠部２５がそれぞれ形成してある。挟持用突起部２４は切欠部２５に対応し、相互に嵌合する形態としてあるので、確実な係止ができる。切欠部２５は光学構造体５の角部側に偏倚した位置に配置してある。また、嵌合部１１に対応して、光学構造体５には突起部１９が、中間構造体８には切欠部２０がそれぞれ形成してある。突起部１９の先端には係止用爪部２７が形成してある。突起部１９にはコイル端子１８が固定して、素子基板１の方へ延長してある。
【００５２】
（実施の形態２）
次に実施の形態２として、本発明に係るカメラモジュールの製造方法について説明する。つまり、レンズ６の焦点位置を調整できる光学構造体５と、レンズ６に対応させて固体撮像素子２を実装した素子基板１と、光学構造体５及び素子基板１の間に配置される中間構造体８とを備えるカメラモジュールの製造方法である。本発明に係るカメラモジュールの製造方法は、素子基板１に固体撮像素子２を実装した後、固体撮像素子２の外周の素子基板１に中間構造体８を固定する工程と、中間構造体８と光学構造体５とを係止する工程とを備える。光学構造体５と素子基板１に固定した中間構造体８とを係止するのみでカメラモジュールを構成することができるので、従来必要であった中間構造体８と光学構造体５との接着工程を省略でき、接着工程での加熱が不要になるので、光学構造体５を構成するレンズ６、磁石１４に与える熱的影響を排除することができる。
【００５３】
本発明に係るカメラモジュールの製造方法は、更に、中間構造体８と光学構造体５とを係止した状態で素子基板１のコイル接続端子部２２、接続端子部２３に所定の信号を供給し、レンズ６の焦点位置を調整するために光学構造体５に内蔵されたコイル１５から導出されて接続端子部２３まで延在するコイル端子１８にコイル電流を供給することによりカメラモジュールの特性を検査する工程を備える。つまり、コイル電流を流してレンズ６を駆動することにより、素子基板１の動作試験に加えて光学構造体５の動作試験（自動焦点機能試験）を同時に行なう。中間構造体８と光学構造体５とを係止した状態での特性検査を行なうことにより、嵌合工程を終了した時点での特性不良への対応が容易にできる。即ち、不良品である素子基板１又は光学構造体５の交換が容易に行なえる。特に、高価な光学構造体５を素子基板１から容易に分離できるので、素子基板１が不良である場合に光学構造体５はそのまま有効に利用できることになり、製造コストの削減効果が大きい。
【００５４】
本発明に係るカメラモジュールの製造方法は、更に、中間構造体８を固定する工程の前又は中間構造体８と光学構造体５とを係止する工程の前に、固体撮像素子２を実装した素子基板１の特性を検査する工程を備える。素子基板１の特性を検査した後に光学構造体５を係止することにより、不良の素子基板１へ光学構造体５を係止することを防止できるので、高価な光学構造体５を無駄に使うことがなくなる。
【００５５】
（実施の形態３）
次に実施の形態３として、本発明に係る電子機器について説明する。図８は本発明に係る電子機器の概略ブロック図である。本発明に係る電子機器は本発明に係るカメラモジュールを備える電子機器であるので、本発明に係るカメラモジュールが有する特徴を備えた電子機器とすることができる。電子機器は例えば携帯電話機であり、機器基板（マザーボード）５０を備える。機器基板５０はガラスエポキシ樹脂等で構成され、適宜の配線パターンが形成してある。機器基板５０には、各種の制御を実行する際の制御部となる中央演算処理装置としてのＣＰＵ５１、カメラモジュール５２（本発明に係るカメラモジュール）、アナログ信号処理部５３、表示制御部５４、コーデック５５等の回路部品が配置してある。これらの回路部品の機器基板５０への実装は、これらの回路部品を機器基板５０に適宜位置合わせした後、半田リフローにより半田付けして行なう。なお、機器基板５０への回路部品の配置は一例に過ぎず、これに限るものではない。
【００５６】
機器基板５０の周囲には携帯電話機として機能するために必要な主液晶モジュール５６、副液晶モジュール５７、ＲＦ／ＩＦ部（ラジオ周波数／中間周波数部）５８、マイク５９、スピーカ６０等が配置してあり、機器基板５０に接続してある。
【００５７】
本発明に係る電子機器では、機器基板５０と素子基板１とを位置合わせした後、機器基板５０と素子基板１とを電気的に接続する。つまり、機器基板５０の上に形成された接続端子（不図示）と素子基板１の接続端子部２３とを位置合わせして半田リフローにより接続する。コイル端子１８はコイル接続端子部２２にまで延長されており、コイル接続端子部２２はリードレスチップキャリア型の基板の接続端子部２３と同様に形成してあることから、この半田リフローの際にコイル端子１８をコイル接続端子部２２及び機器基板５０の接続端子に同時に接続することができる。
【００５８】
（実施の形態４）
次に実施の形態４として、本発明に係る電子機器の製造方法について説明する。つまり、レンズ６の焦点位置を調整するためのコイル１５を有する光学構造体５と、レンズ６に対応させて固体撮像素子２を実装した素子基板１と、光学構造体５及び素子基板１の間に配置される中間構造体８と、光学構造体５の側面から取り出されて中間構造体８の側面に沿って素子基板１に形成された接続端子部２３まで延在しているコイル端子１８とを備えるカメラモジュールを機器基板に接続する電子機器の製造方法である。
【００５９】
本発明に係る電子機器の製造方法は、素子基板１に固体撮像素子２を実装した後、固体撮像素子２の外周の素子基板１に中間構造体８を固定する工程と、中間構造体８と光学構造体５とを係止する工程と、素子基板１と機器基板５０とを位置合わせした後、素子基板１のコイル接続端子部２２及び接続端子部２３と機器基板５０の接続端子（不図示）とを電気的に接続することによりコイル端子１８をコイル接続端子部２２及び機器基板５０の接続端子と接続する工程とを備える。素子基板１と機器基板５０との電気的な接続と併行してコイル端子１８と機器基板５０との電気的な接続をすることができ、コイル端子１８を接続するための別の工程が不要となり、コイル端子接続工程を簡略化でき、電子機器の製造が簡単になり、コストの低減が可能となる。
【００６０】
なお、本発明は上記の各実施の形態に限定されるものではない。例えば、係合部９、１０として、中間構造体８に挟持用突起部２４を設けたものについて説明したが、同様の挟持用突起部を光学構造体５に設ける構成としてもよい。この場合、光学構造体５に設けた切欠部２５と同様の切欠部を中間構造体８に設ければよい。また、素子基板の接続端子部を電子機器の機器基板（マザーボード）に半田付け等で接続する場合に同時にコイル端子も機器基板に接続するためであれば、必ずしも中間構造体を設ける必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係るカメラモジュールの概略平面図である。
【図２】図１の矢符Ａ−Ａ方向での拡大概略断面図である。
【図３】図１の矢符Ｂ−Ｂ方向での概略断面図である。
【図４】図１の矢符Ｘ方向から見た拡大概略側面図である。
【図５】図１の矢符Ｙ方向から見た拡大概略側面図である。
【図６】図１の矢符Ｘ方向から見た概略分解側面図である。
【図７】図１の矢符Ｙ方向から見た概略分解側面図である。
【図８】本発明に係る電子機器の概略ブロック図である。
【図９】従来の自動焦点機能付きイメージモジュールの斜視断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 素子基板
２ 固体撮像素子
５ 光学構造体
６ レンズ
７ 枠部
８ 中間構造体
９、１０ 係止部
１１ 嵌合部
１９ 突起部
２０、２５ 切欠部
２４ 挟持用突起部
２６、２７ 係止用爪部
５０ 機器基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズの焦点位置を調整できる光学構造体を有するカメラモジュール、及びそのようなカメラモジュールを実装した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のカメラモジュールとして、レンズを含む光学構造体と、固体撮像素子とを組み合わせたものが公知である（例えば特許文献１参照）。また、レンズの焦点位置を調整できる自動焦点機能付きイメージモジュール（カメラモジュール）も提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の電子撮像装置は、配線基板に対して固体撮像素子をレンズ組立体の内側に、かつ同軸に配設した電子撮像装置（カメラモジュール）である。特許文献１に記載の電子撮像装置では、固体撮像素子のケース外周に係止部を設け、また、マウント（レンズ組立体）に爪部を形成して、レンズ組立体を固体撮像素子に対して係止部と爪部との係合を介して取り付けるようにしている。このような特許文献１に記載の電子撮像装置では、固体撮像素子のケース外周に係止部を設けているのでケースの外形による制約があり、電子撮像装置（カメラモジュール）を小型化する上で問題があった。また、固体撮像素子以外の回路部品を接続する基板が別途必要になり、部品点数が増えるという問題があった。また、係合部分がケース外周、マウントの端部に限られることから、確実な係合が保証されないという問題があった。
【０００４】
図９は特許文献２に記載の自動焦点機能付きイメージモジュールの斜視断面図である。この特許文献２に記載の自動焦点機能付きイメージモジュールは、イメージパッケージング（固体撮像素子を実装したパッケージ）とレンズブレードユニット（光学構造体）とを主要構成とする。イメージパッケージングは、センサー１１１、基板１１２、センサーカバー１１３及びセンサーフィルター１１４からなる。センサー１１１は画像イメージデータを感知する役割を果す。センサー１１１は基板１１２上に位置し、センサーカバー１１３はセンサー１１１及び基板１１２を外部で囲んでおり、センサーフィルター１１４はセンサーカバー１１３及びセンサー１１１間で光のみを通過させ、外部環境を遮断する。
【０００５】
レンズブレードユニットはアクチュエータの役割を果すが、これは外部から電流が印加される弾性手段１１６と、弾性手段１１６により誘導電流が流れるように巻き回されたコイル１１９と、コイル１１９に流れる電流により電磁気場が形成されるように設けられたマグネット１２０と、コイル１１９及びマグネット１２０により発生した電磁気力によって上下で力を受けるレンズブレード１１８と、レンズブレード１１８の中央部に連結して上下運動するレンズ１１７とからなる。また、弾性手段１１６を支持するためにセンサーカバー１１３の外側に位置するホルダー１１５を備える。
【０００６】
上述のような特許文献２に記載の自動焦点機能付きイメージモジュールでは、コイル１１９の端子ともなる弾性手段１１６に別途リード線を接続する必要があり、組立工程が煩雑になること、部品点数が増加すること等の問題があった。また、イメージパッケージングとレンズブレードユニットとの連結が容易ではなく、また、一度連結するとイメージパッケージングとレンズブレードユニットとを分離することが困難であり、いずれか一方のみが不良の場合にも両方を不良として処理することになるという問題があった。また、光学構造体と素子基板とを接着する際に光学構造体の接着面を洗浄する必要があること、接着剤を硬化するための加熱が必要であること等から、光学構造体への悪影響が生じるという問題もあった。
【０００７】
更に、他の従来技術としての特許文献３に記載の撮像モジュールは、ＣＮＯＳセンサを実装した回路基板に固着された第２のケースの上部に、レンズを保持した第１のケースが付勢ばねにより上方へ（回路基板から離隔する方向へ）付勢された状態で第２のケースに対して擦動可能に組みつけられており、第１のケースには係止レバーが、第２のケースには係止片がそれぞれ設けられている。そして、使用状態においては係止レバーと係止片との係合を解除することにより、レンズを保持する第１のケースが第２のケースに対して付勢ばねの付勢力によって回路基板か離隔する方向へ突出する。この場合、第１のケースが保持するレンズと回路基板に実装されたＣＭＯＳセンサとの間の距離がレンズの焦点距離になる。一方、収納時（非使用時）には、第１のケースが回路基板側へ押されることにより、係止レバーと係止片とが係合し、第１のケースの回路基板からの突出量が小さくされた状態になる。
【０００８】
特許文献３に記載の撮像モジュールでは更に、係止片を第１のケースの擦動方向に沿って第２のケースに複数備えることにより、第２のケースに対する第１のケース、換言すれば回路基板とレンズとの間の距離を調整する構成も開示されている。このような特許文献３に記載の撮像モジュールでは、レンズを保持した第１のケースのみを容易に取り換えることが可能である。
【特許文献１】特開平１１−２９５５７６号公報
【特許文献２】特開２００３−７５７１２号公報
【特許文献３】特開２００３−３１９２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、特許文献１に記載の電子撮像装置は、固体撮像素子を実装したケースをレンズ組立体に係合することから小型化に限界があり、部品点数も増加するという問題があった。更に、確実な係合が保証されないという問題があった。
【００１０】
また、特許文献２に記載の自動焦点機能付きイメージモジュールでは、自動焦点機能のためのコイル端子の接続が煩雑になり、部品点数も増加する。また、イメージパッケージングとレンズブレードユニットとを分離することが困難であり、不良発生の確率が高くなるのでコスト増加が避けられず、コスト低減が容易ではないという問題があった。更に、光学構造体と素子基板とを熱硬化型接着剤で接着する際に光学構造体が表面の洗浄及び接着剤を熱硬化させるための加熱により影響を受けるという問題があった。
【００１１】
特許文献３に記載の撮像モジュールでは第１のケース又は回路基板が不良である場合にはそれぞれを良品と交換することが容易に可能である。しかし、係止レバー及び係止片による第１のケースの第２のケースに対する係止は、第１のケースの第２のケースに対する突出量を規定するための機能しか有していない。また、レンズは第１のケースに固定されて保持されている。更に、第２のケースに対して第１のケースが、第２のケースの外側に第１のケースが嵌合した状態で擦動移動可能な構成が採られているので、両者の嵌合にはある程度の余裕が必要であり、この余裕は経時的に拡大していわゆるがたつく状態になる虞がある。以上のことから、特許文献３に記載の撮像モジュールでは、第１のケースと第２のケースとの間の係合には確実性が乏しく、従って回路基板に実装されたＣＭＯＳセンサの受光面に対する第１のケースが保持するレンズの光軸の直交性の維持が保証されない虞がある。
【００１２】
本発明は、斯かる問題に鑑みてなされたものであり、上述した各従来技術が有する問題点を解決することを主たる目的とする。本発明は端的には、焦点位置の調整が可能な状態でレンズを保持した光学構造体と、固体撮像素子を実装した素子基板に固着された中間構造体とを、嵌合部による嵌合で固定的に結合し、その嵌合状態を係合部による係合で維持し、また係合部による係合を解除することで光学構造体と中間構造体との嵌合をも容易に解除し得る構成を採る。これにより、光学構造体と中間構造体との確実な結合、換言すれば光学構造体と素子基板との確実な結合を実現することにより、固体撮像素子の受光面に対するレンズの光軸の直交性が確実に保証され、しかも光学構造体と中間構造体（ひいては固体撮像素子を実装した素子基板）との分離が容易なカメラモジュールを提供することを目的とする。
【００１３】
また本発明は、光学構造体と中間構造体との間の結合を接着剤を使用せずに実現することにより、小型化、部品点数の削減を図りながらも光学構造体と中間構造体との確実な結合が可能であり、接着剤を使用する際に必要な洗浄及び接着剤の熱硬化のための加熱による悪影響を回避しうるカメラモジュールを提供することを目的とする。
【００１４】
また、本発明に係る電子機器は上述のような本発明に係るカメラモジュールを用いることにより、小型化、部品点数の削減が可能で、組立てが簡略化できる電子機器を提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係るカメラモジュールは、レンズの焦点位置を調整できる光学構造体と、前記レンズに対応させて固体撮像素子を実装した素子基板とを備えるカメラモジュールにおいて、前記光学構造体と素子基板との間に配置される中間構造体が設けられ、前記光学構造体及び中間構造体の内の少なくとも一方は、他方の構造体を係止するための係止部を備え、前記光学構造体及び中間構造体の内の少なくとも一方は、他方の構造体を嵌合するための嵌合部を備えることを特徴とする。
【００１６】
このような本発明に係るカメラモジュールでは、光学構造体と中間構造体とが嵌合部による嵌合によって確実に結合され、更にその結合状態が係止部による係止でもって維持される。一方、係止部の係止を解除することにより、光学構造体と中間構造体との嵌合部による嵌合を解除して光学構造体と中間構造体（ひいては固体撮像素子を実装した素子基板）との分離が容易になる。
【００１７】
本発明に係るカメラモジュールでは、前記中間構造体は素子基板に固定してあることを特徴とする。
【００１８】
このような本発明に係るカメラモジュールでは、中間構造体が素子基板に固定されていることにより、中間構造体を介しての光学構造体の素子基板に対する位置関係が正確に規定される。
【００１９】
本発明に係るカメラモジュールでは、前記係止部は少なくとも２箇所に設けてあることを特徴とする。
【００２０】
このような本発明に係るカメラモジュールでは、２箇所に設けられた係止部により中間構造体（及び素子基板）に対する光学構造体の位置決めが正確に行なわれる。
【００２１】
本発明に係るカメラモジュールでは、前記係止部の内の少なくとも２つの係止部は係止部が設けられた一方の構造体から突出し、他方の構造体を挟むように構成された挟持用突起部であることを特徴とする。
【００２２】
このような本発明に係るカメラモジュールでは、一方の構造体は、他方の構造体の側面を挟んで係止するように構成された挟持用突起部を一対（２つ）備えることから、他方の構造体を確実に挟持することができ、安定した係止ができる。
【００２３】
本発明に係るカメラモジュールでは、前記光学構造体は前記レンズの入光面側から見た外周形状が矩形状であり、該矩形状の前記係止部が設けられた辺とは異なる辺に前記嵌合部が設けられていることを特徴とする。
【００２４】
このような本発明に係るカメラモジュールでは、光学構造体はレンズ入光面側（表面側）から見た外周形状が矩形状（入光面側から見た平面視が矩形状）であり、この矩形形状の４辺の異なる辺に係止部と嵌合部とが設けられていることから、矩形形状の少なくとも３辺が係止部及び嵌合部により固定される。
【００２５】
本発明に係るカメラモジュールでは、前記光学構造体は前記レンズの入光面側から見た外周形状が矩形状であり、該矩形状の角部側に偏倚した位置に前記係止部を備えることを特徴とする。
【００２６】
このような本発明に係るカメラモジュールでは、光学構造体はレンズ入光面側（表面側）から見た外周形状が矩形状（入光面側から見た平面視が矩形状）であり、矩形状の外周側面と円筒状のレンズ（及び駆動用のコイル）の外周側面との間に有効に利用可能な光学構造体の角部空間が形成される。
【００２７】
本発明に係るカメラモジュールでは、前記光学構造体及び前記中間構造体は、接着剤を用いることなしに、前記係止部及び嵌合部により結合されていることを特徴とする。
【００２８】
このような本発明に係るカメラモジュールでは、中間構造体と光学構造体との結合に際して接着剤が利用されないので、特に熱硬化型接着剤を用いる際に必須の硬化のための加熱工程が不要になる。
【００２９】
本発明に係るカメラモジュールでは、前記素子基板はリードレスチップキャリア型の基板であることを特徴とする。
【００３０】
このような本発明に係るカメラモジュールでは、素子基板はリードレスチップキャリア型としたので、素子基板の接続端子部を電子機器の機器基板（マザーボード）に容易に接続できる。
【００３１】
本発明に係る電子機器は、本発明に係るカメラモジュールを機器基板に実装してあることを特徴とする。
【００３２】
このような本発明に係る電子機器では、カメラモジュールが機器基板に実装されているので、本発明に係るカメラモジュールの特徴を有する電子機器が得られる。
【発明の効果】
【００３３】
前記のような本発明のカメラモジュールによれば、中間構造体と光学構造体とが嵌合部による嵌合によって確実に固定され、更に係止部による係止によって嵌合部による嵌合が確実に維持されるので、２種類の係止部材を使用することにより光学構造体と中間構造体との確実な位置決めと係止とが可能になる。また上記のような構成により、固体撮像素子の受光面に対するレンズの光軸の直交性が確実に保証される。しかも、係止部による係止を解除することにより嵌合部による嵌合をも解除することが出来るので、光学構造体と中間構造体（ひいては固体撮像素子を実装した素子基板）とが容易に分離可能になる。従って、光学構造体を素子基板（より具体的には素子基板に固定された中間構造体）に結合した後の特性検査において光学構造体又は素子基板のいずれか一方のみに不良発生が判明した場合には、不良発生が判明した方のみを容易に交換することが可能になる。この結果、全体としての不良発生率を小さくでき、ひいては製造コストの削減が実現される。また、中間構造体と光学構造体との結合に際して特に熱硬化型接着剤を用いた場合に必須の加熱工程が不要になるので、光学構造体（レンズ、コイル等）への熱による影響が生じないカメラモジュールを提供することができる。
【００３４】
また本発明に係るカメラモジュールによれば、光学構造体はレンズ入光面側（表面側）から見た外周形状が矩形状（入光面側から見た平面視が矩形状）であるので、矩形状の外周側面と円筒状のレンズ（及び駆動用のコイル）の外周側面との間に形成される光学構造体の角部空間を有効に利用できる。従って、挟持用突起部又は切欠部を設けても光学構造体の矩形（平面視形状）の大きさを大きくする必要がない。
【００３５】
前記のような本発明の電子機器によれば、上記のようなカメラモジュールを備えることにより、小型化、部品点数の削減が可能で、組立てが簡略化された電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
【００３７】
（実施の形態１）
まず実施の形態１として本発明に係るカメラモジュールの構成について説明する。図１は本発明に係るカメラモジュールの概略平面図である。具体的には、レンズの入光面側から見た構成を示す。図において１は素子基板である。この素子基板１の同一面には、固体撮像素子２（図２参照）及び固体撮像素子２との間で信号の送受を行なう画像信号処理用のプロセッサであるＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）３が実装されている。ＤＳＰ３は固体撮像素子２との間のみならず、素子基板１の外部（例えば、電子機器の機器基板等）との間でも信号の送受を行なう。素子基板１には抵抗等のチップ部品４が適宜実装してある。
【００３８】
素子基板１の表面には光学構造体５が配置されている。光学構造体５の中心には外部の光（画像光、映像光）を固体撮像素子２へ導入するレンズ６が配置されている。即ち、レンズ６に対応して固体撮像素子２が素子基板１に実装されている。光学構造体５はレンズ６の入光面側から見た外周形状が矩形状に形成されており、平面形状が矩形状の枠部７を構成している。素子基板１と光学構造体５との間には中間構造体８が配置されている。中間構造体８は光学構造体５を係止する（又は逆に、光学構造体５は中間構造体８を係止する）ための係止部９、１０を枠部７の一部側面に備えている。更に、中間構造体８は光学構造体５を嵌合する（又は逆に、光学構造体５は中間構造体８を嵌合する）ための嵌合部１１を枠部７の一部側面に備えている。矩形状の枠部７の異なる辺に分かれて少なくとも２点（２箇所）の係止及び１点（１箇所）の嵌合により、中間構造体８（素子基板１）に対する光学構造体５の位置決めを確実に行なえると共に確実な係止（嵌合）が可能になる。
【００３９】
中間構造体８と光学構造体５とを係止（嵌合）するのみでよく、相互に固着（接着）する必要はないので光学構造体５の取り外しが容易であり、光学構造体５を素子基板１に嵌合（係止）した後の特性検査において不良が判明し、素子基板１の交換が必要な場合、逆に光学構造体５の交換が必要な場合にそれぞれを容易に交換（リペア）できる。また、中間構造体８と光学構造体５との結合に際し、接着剤を利用しないので、特に熱硬化型接着剤を用いた場合に硬化のための加熱工程が不要となり光学構造体５を構成するレンズ、コイル等への熱による影響を回避することができる。
【００４０】
２箇所の係止部９、１０は、中間構造体８から突出し、光学構造体５を挟むように構成された挟持用突起部２４（図５、図６参照）である。係止部９、１０は、対になっており、互いに対向させて枠部７を双方向から挟持することにより、中間構造体８が光学構造体５を確実で安定して係止（保持）できるように構成してある。係止部９、１０（挟持用突起部２４、切欠部２５（図５〜図７参照））の平面上の位置を枠部７の角部側に偏倚した位置とすることによりレンズ６等の円周形状の部材（円筒状の部材）と矩形状の枠部７との間に形成される枠部７の角部空間を有効に利用でき、光学構造体５の平面面積が大きくなることを防ぐことができる。また、嵌合部１１は、光学構造体５から突出する突起部と、この突起部に対応する中間構造体８の側面の切欠部とで構成し、これら突起部と切欠部とが嵌合するようにしてある。つまり、凹凸関係が逆の嵌合部を設けることにより、確実で安定した嵌合が可能となる。
【００４１】
図２は図１の矢符Ａ−Ａ方向での拡大概略断面図である。図１と同一要素には同一符号を付して詳細な説明は適宜省略する。素子基板１にはチップ状態で固体撮像素子２が実装（ダイボンド、ワイヤボンド）してある。固体撮像素子２の周囲の素子基板１には中間構造体８が例えばエポキシ樹脂接着剤等を用いて固定（接着）されている。中間構造体８を素子基板１に固定することにより光学構造体５の係止位置を正確に規定することができる。中間構造体８はプラスチック（合成樹脂）を成型したものを予め用意しておく。中間構造体８には固体撮像素子２に対応する位置に窓部１２が形成されている。窓部１２には光学フィルタ１３（赤外線をカットするための光学フィルタ）が貼付されている。なお、光学フィルタ１３としては、赤外線カットフィルタ以外には、光学ローパスフィルタや単なる保護用フィルタ等、他の光学フィルタでも良く、複数の機能を兼ね備えるものを用いてもよい。
【００４２】
中間構造体８に係止された光学構造体５は、その中央部に複数のレンズを適宜組み合わせて構成したレンズ６を備えている。光学構造体５の枠部７の内側には磁石１４が配置され、磁石１４の内側にはコイル１５が配置されている。磁石１４、コイル１５は光学構造体５に内蔵されて同心円状に形成されており、レンズ６の周囲に同心円状に配置されている。コイル１５にコイル電流を流すことにより磁石との間で吸引力又は反発力を発生させ、コイル１５の位置を適宜上下動させることができる。コイル１５はレンズ６を保持するレンズ保持部１６と一体に移動するように構成してあり、コイル電流を調整することにより、レンズ６の焦点位置を適宜調整することができる。つまり、光学構造体５はレンズの焦点位置を調整可能な構成としてある。なお、コイル１５及びレンズ保持部１６は適宜の板バネ（不図示）を用いて空間で支持する形態にしてある。
【００４３】
図３は図１の矢符Ｂ−Ｂ方向での概略断面図である。図１、図２と同一要素には同一符号を付して詳細な説明は適宜省略する。素子基板１には、チップサイズパッケージで構成されたＤＳＰ３が実装（ボールボンド）してある。嵌合部１１では、光学構造体５から突出した突起部１９（図６、図７参照）が中間構造体８の方へ延長して嵌合する状態の概略を示している。
【００４４】
図４は図１の矢符Ｘ方向から見た拡大概略側面図である。図１〜図３と同一要素には同一符号を付して詳細な説明は適宜省略する。中間構造体８には素子基板１の角部の切欠部へ突出する突起部１７が形成してあり、素子基板１と中間構造体８との位置決めを容易にでき、かつ正確にできるようにしてある。光学構造体５の側面からコイル１５に接続されたコイル端子１８が導出してあり、光学構造体５の側面に沿って素子基板１まで延在させてある。中間構造体８の側面に嵌合する突起部１９（嵌合部１１に対応）が光学構造体５から突出して、中間構造体８の切欠部２０に適宜嵌合するように形成してある。コイル端子１８は光学構造体５の側面に形成された突起部２１に適宜嵌合するように構成され、光学構造体５に固定される。コイル端子１８は突起部１９に沿って素子基板１に形成されたコイル接続端子部２２まで延在し、相互に接続できる構成としてある。なお、この状態では、コイル端子１８はコイル接続端子部２２に接触していなくても良く、後述の機器基板（マザーボード）への実装において、半田付け等によりコイル端子１８の機器基板での配線部に電気的に接続されればよい。
【００４５】
素子基板１はリードレスチップキャリア型の基板（セラミック基板）で構成される。リードレスチップキャリア型とすることでカメラモジュールを小型化でき、カメラモジュールを実装する電子機器（実施の形態２参照）本体を小型化することができる。素子基板１の端部側面にはコイル接続端子部２２の他に画像信号処理用の端子（固体撮像素子１及び画像信号処理回路としてのＤＳＰ３への接続端子）として接続端子部２３が形成してある。コイル接続端子部２２は流す電流が大きいことから接続端子部２３よりも大面積の端子とすることにより、確実な接続を可能として接続抵抗を低減し、抵抗による発熱を防止している。素子基板１をリードレスチップキャリア型の基板にしたことにより、素子基板１のコイル接続端子部２２、接続端子部２３を電子機器の機器基板（マザーボード）５０（図８参照）に接続する場合に、接続が容易にできる。
【００４６】
コイル端子１８を素子基板１に形成されたコイル接続端子部２２まで延在させることにより、素子基板１の接続端子部２３を電子機器の機器基板（マザーボード）５０に半田付け等で接続する場合に同時にコイル端子１８及びコイル接続端子部２２をも機器基板５０に接続することができ、コイル１５（コイル端子１８）の接続工程を簡略化できる。つまり、自動焦点カメラモジュールを電子機器に実装する場合の部品点数、工程数を削減することができる。
【００４７】
コイル端子１８に対応するコイル接続端子部２２は、素子基板１でのＤＳＰ３の実装位置と反対側の位置に配置してある。画像信号に比較して大きな電流を流すコイル端子１８を画像信号処理回路の実装位置と反対側の位置から取り出すことにより、コイル電流による画像信号処理回路に対する熱的、電磁的影響を低減させている。
【００４８】
図５は図１の矢符Ｙ方向から見た拡大概略側面図である。図１〜図４と同一要素には同一符号を付して詳細な説明は適宜省略する。素子基板１にはＤＳＰ３及びチップ部品４が実装されている。中間構造体８には素子基板１の角部の切欠部及び矢符Ｙ方向から見た素子基板１の側面中間部の切欠部へそれぞれ突出する突起部１７、１７が形成してあり、素子基板１と中間構造体８との位置決めを容易にでき、かつ正確にできるようにしてある。素子基板１の側面には接続端子部２３が形成してある。係止部９（１０）に対応して挟持用突起部２４、切欠部２５が形成してある。挟持用突起部２４は、中間構造体８から突出して、光学構造体５を挟むように構成してある。また、挟持用突起部２４は、光学構造体５に形成された切欠部２５に嵌合するように構成してある。挟持用突起部２４切欠部２５は相互に嵌合することから確実な係止が可能となる。
【００４９】
図６は図１の矢符Ｘ方向から見た概略分解側面図である。図１〜図５と同一要素には同一符号を付して詳細な説明は適宜省略する。係止部９、１０に対応して、中間構造体８から光学構造体５の方へ突出した形状で挟持用突起部２４が一対形成してある。挟持用突起部２４は弾性を有するように適宜の曲率を立ち上がり部分に有しており、板状に延長している。挟持用突起部２４の先端には係止用爪部２６が形成してある。係止用爪部２６により挟持用突起部２４を切欠部２５から外れないようにでき、係止状態をより安定にして、光学構造体５と中間構造体８とが容易に分離しないようにしている。
【００５０】
嵌合部１１に対応して、光学構造体５には突起部１９が、中間構造体８には切欠部２０がそれぞれ形成してある。光学構造体５は中間構造体８の側面の切欠部２０に嵌合する突起部１９を備えることから、挟持用係止部２４とは異なる形態（凹凸の形態を逆の形態）で嵌合することができ、光学構造体５と中間構造体８とを相互に互い違いに嵌合する形態にできるので、安定した確実な嵌合ができる。また、光学構造体５から中間構造体８に向かって突出するので、突起部１９にコイル１５の端子であるコイル端子１８を当接して延長する（延在させる）ことができる。切欠部２０には突起部１９の先端に形成してある係止用爪部２７（図７参照）に対応するより深い切欠部２８が形成してある。係止用爪部２７により突起部１９を切欠部２０から外れないようにでき、係止状態を安定にしてより確実な係止ができるので、光学構造体５と中間構造体８とが容易に分離しないようにできる。なお、光学構造体５と中間構造体８との結合強度が充分であれば、係止用爪部２７及び切欠部２８を設けなくとも、単に切欠部２０に突起部１９を嵌合させるのみでもよい。
【００５１】
図７は図１の矢符Ｙ方向から見た概略分解側面図である。図１〜図６と同一要素には同一符号を付して詳細な説明は適宜省略する。係止部９に対応して、中間構造体８には挟持用突起部２４が、光学構造体５には切欠部２５がそれぞれ形成してある。挟持用突起部２４は切欠部２５に対応し、相互に嵌合する形態としてあるので、確実な係止ができる。切欠部２５は光学構造体５の角部側に偏倚した位置に配置してある。また、嵌合部１１に対応して、光学構造体５には突起部１９が、中間構造体８には切欠部２０がそれぞれ形成してある。突起部１９の先端には係止用爪部２７が形成してある。突起部１９にはコイル端子１８が固定して、素子基板１の方へ延長してある。
【００５２】
（実施の形態２）
次に実施の形態２として、本発明に係るカメラモジュールの製造方法について説明する。つまり、レンズ６の焦点位置を調整できる光学構造体５と、レンズ６に対応させて固体撮像素子２を実装した素子基板１と、光学構造体５及び素子基板１の間に配置される中間構造体８とを備えるカメラモジュールの製造方法である。本発明に係るカメラモジュールの製造方法は、素子基板１に固体撮像素子２を実装した後、固体撮像素子２の外周の素子基板１に中間構造体８を固定する工程と、中間構造体８と光学構造体５とを係止する工程とを備える。光学構造体５と素子基板１に固定した中間構造体８とを係止するのみでカメラモジュールを構成することができるので、従来必要であった中間構造体８と光学構造体５との接着工程を省略でき、接着工程での加熱が不要になるので、光学構造体５を構成するレンズ６、磁石１４に与える熱的影響を排除することができる。
【００５３】
本発明に係るカメラモジュールの製造方法は、更に、中間構造体８と光学構造体５とを係止した状態で素子基板１のコイル接続端子部２２、接続端子部２３に所定の信号を供給し、レンズ６の焦点位置を調整するために光学構造体５に内蔵されたコイル１５から導出されて接続端子部２３まで延在するコイル端子１８にコイル電流を供給することによりカメラモジュールの特性を検査する工程を備える。つまり、コイル電流を流してレンズ６を駆動することにより、素子基板１の動作試験に加えて光学構造体５の動作試験（自動焦点機能試験）を同時に行なう。中間構造体８と光学構造体５とを係止した状態での特性検査を行なうことにより、嵌合工程を終了した時点での特性不良への対応が容易にできる。即ち、不良品である素子基板１又は光学構造体５の交換が容易に行なえる。特に、高価な光学構造体５を素子基板１から容易に分離できるので、素子基板１が不良である場合に光学構造体５はそのまま有効に利用できることになり、製造コストの削減効果が大きい。
【００５４】
本発明に係るカメラモジュールの製造方法は、更に、中間構造体８を固定する工程の前又は中間構造体８と光学構造体５とを係止する工程の前に、固体撮像素子２を実装した素子基板１の特性を検査する工程を備える。素子基板１の特性を検査した後に光学構造体５を係止することにより、不良の素子基板１へ光学構造体５を係止することを防止できるので、高価な光学構造体５を無駄に使うことがなくなる。
【００５５】
（実施の形態３）
次に実施の形態３として、本発明に係る電子機器について説明する。図８は本発明に係る電子機器の概略ブロック図である。本発明に係る電子機器は本発明に係るカメラモジュールを備える電子機器であるので、本発明に係るカメラモジュールが有する特徴を備えた電子機器とすることができる。電子機器は例えば携帯電話機であり、機器基板（マザーボード）５０を備える。機器基板５０はガラスエポキシ樹脂等で構成され、適宜の配線パターンが形成してある。機器基板５０には、各種の制御を実行する際の制御部となる中央演算処理装置としてのＣＰＵ５１、カメラモジュール５２（本発明に係るカメラモジュール）、アナログ信号処理部５３、表示制御部５４、コーデック５５等の回路部品が配置してある。これらの回路部品の機器基板５０への実装は、これらの回路部品を機器基板５０に適宜位置合わせした後、半田リフローにより半田付けして行なう。なお、機器基板５０への回路部品の配置は一例に過ぎず、これに限るものではない。
【００５６】
機器基板５０の周囲には携帯電話機として機能するために必要な主液晶モジュール５６、副液晶モジュール５７、ＲＦ／ＩＦ部（ラジオ周波数／中間周波数部）５８、マイク５９、スピーカ６０等が配置してあり、機器基板５０に接続してある。
【００５７】
本発明に係る電子機器では、機器基板５０と素子基板１とを位置合わせした後、機器基板５０と素子基板１とを電気的に接続する。つまり、機器基板５０の上に形成された接続端子（不図示）と素子基板１の接続端子部２３とを位置合わせして半田リフローにより接続する。コイル端子１８はコイル接続端子部２２にまで延長されており、コイル接続端子部２２はリードレスチップキャリア型の基板の接続端子部２３と同様に形成してあることから、この半田リフローの際にコイル端子１８をコイル接続端子部２２及び機器基板５０の接続端子に同時に接続することができる。
【００５８】
（実施の形態４）
次に実施の形態４として、本発明に係る電子機器の製造方法について説明する。つまり、レンズ６の焦点位置を調整するためのコイル１５を有する光学構造体５と、レンズ６に対応させて固体撮像素子２を実装した素子基板１と、光学構造体５及び素子基板１の間に配置される中間構造体８と、光学構造体５の側面から取り出されて中間構造体８の側面に沿って素子基板１に形成された接続端子部２３まで延在しているコイル端子１８とを備えるカメラモジュールを機器基板に接続する電子機器の製造方法である。
【００５９】
本発明に係る電子機器の製造方法は、素子基板１に固体撮像素子２を実装した後、固体撮像素子２の外周の素子基板１に中間構造体８を固定する工程と、中間構造体８と光学構造体５とを係止する工程と、素子基板１と機器基板５０とを位置合わせした後、素子基板１のコイル接続端子部２２及び接続端子部２３と機器基板５０の接続端子（不図示）とを電気的に接続することによりコイル端子１８をコイル接続端子部２２及び機器基板５０の接続端子と接続する工程とを備える。素子基板１と機器基板５０との電気的な接続と併行してコイル端子１８と機器基板５０との電気的な接続をすることができ、コイル端子１８を接続するための別の工程が不要となり、コイル端子接続工程を簡略化でき、電子機器の製造が簡単になり、コストの低減が可能となる。
【００６０】
なお、本発明は上記の各実施の形態に限定されるものではない。例えば、係合部９、１０として、中間構造体８に挟持用突起部２４を設けたものについて説明したが、同様の挟持用突起部を光学構造体５に設ける構成としてもよい。この場合、光学構造体５に設けた切欠部２５と同様の切欠部を中間構造体８に設ければよい。また、素子基板の接続端子部を電子機器の機器基板（マザーボード）に半田付け等で接続する場合に同時にコイル端子も機器基板に接続するためであれば、必ずしも中間構造体を設ける必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係るカメラモジュールの概略平面図である。
【図２】図１の矢符Ａ−Ａ方向での拡大概略断面図である。
【図３】図１の矢符Ｂ−Ｂ方向での概略断面図である。
【図４】図１の矢符Ｘ方向から見た拡大概略側面図である。
【図５】図１の矢符Ｙ方向から見た拡大概略側面図である。
【図６】図１の矢符Ｘ方向から見た概略分解側面図である。
【図７】図１の矢符Ｙ方向から見た概略分解側面図である。
【図８】本発明に係る電子機器の概略ブロック図である。
【図９】従来の自動焦点機能付きイメージモジュールの斜視断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 素子基板
２ 固体撮像素子
５ 光学構造体
６ レンズ
７ 枠部
８ 中間構造体
９、１０ 係止部
１１ 嵌合部
１９ 突起部
２０、２５ 切欠部
２４ 挟持用突起部
２６、２７ 係止用爪部
５０ 機器基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズの焦点位置を調整できる光学構造体と、
前記レンズに対応させて固体撮像素子を実装した素子基板とを備えるカメラモジュールにおいて、
前記光学構造体と素子基板との間に配置される中間構造体が設けられ、
前記光学構造体及び中間構造体の内の少なくとも一方は、他方の構造体を係止するための係止部を備え、
前記光学構造体及び中間構造体の内の少なくとも一方は、他方の構造体を嵌合するための嵌合部を備えること
を特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記中間構造体は素子基板に固定してあることを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記係止部は少なくとも２箇所に設けてあることを特徴とする請求項１又は２記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記係止部の内の少なくとも２つの係止部は係止部が設けられた一方の構造体から突出し、他方の構造体を挟むように構成された挟持用突起部であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記光学構造体は前記レンズの入光面側から見た外周形状が矩形状であり、該矩形状の前記係止部が設けられた辺とは異なる辺に前記嵌合部が設けら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。
【請求項６】
前記光学構造体は前記レンズの入光面側から見た外周形状が矩形状であり、該矩形状の角部側に偏倚した位置に前記係止部を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載のカメラモジュール。
【請求項７】
前記光学構造体及び前記中間構造体は、接着剤を用いることなしに、前記係止部及び嵌合部により結合されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載のカメラモジュール。
【請求項８】
前記素子基板はリードレスチップキャリア型の基板であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載のカメラモジュール。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一つに記載のカメラモジュールを機器基板に実装してあることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
レンズの焦点位置を調整できる光学構造体と、
前記レンズに対応させて固体撮像素子を実装した素子基板とを備えるカメラモジュールにおいて、
前記光学構造体と素子基板との間に配置される中間構造体が設けられ、
前記光学構造体及び中間構造体の内の少なくとも一方は、他方の構造体を係止するための係止部を備え、
前記光学構造体及び中間構造体の内の少なくとも一方は、他方の構造体を嵌合するための嵌合部を備えること
を特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記中間構造体は素子基板に固定してあることを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記係止部は少なくとも２箇所に設けてあることを特徴とする請求項１又は２記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記係止部の内の少なくとも２つの係止部は係止部が設けられた一方の構造体から突出し、他方の構造体を挟むように構成された挟持用突起部であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記光学構造体は前記レンズの入光面側から見た外周形状が矩形状であり、該矩形状の前記係止部が設けられた辺とは異なる辺に前記嵌合部が設けら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。
【請求項６】
前記光学構造体は前記レンズの入光面側から見た外周形状が矩形状であり、該矩形状の角部側に偏倚した位置に前記係止部を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載のカメラモジュール。
【請求項７】
前記光学構造体及び前記中間構造体は、接着剤を用いることなしに、前記係止部及び嵌合部により結合されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載のカメラモジュール。
【請求項８】
前記素子基板はリードレスチップキャリア型の基板であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載のカメラモジュール。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一つに記載のカメラモジュールを機器基板に実装してあることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１１６７４０（Ｐ２００７−１１６７４０Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３５６０５７（Ｐ２００６−３５６０５７）
【出願日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【分割の表示】特願２００３−４１３９７５（Ｐ２００３−４１３９７５）の分割
【原出願日】平成１５年１２月１１日（２００３．１２．１１）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【出願人】（０００１３１３４８）株式会社シコー技研 (168)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【分割の表示】特願２００３−４１３９７５（Ｐ２００３−４１３９７５）の分割
【原出願日】平成１５年１２月１１日（２００３．１２．１１）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【出願人】（０００１３１３４８）株式会社シコー技研 (168)
【Ｆターム（参考）】
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