カメラモジュール
【課題】カメラモジュールおよび近接センサを備える電子機器に対する搭載スペースを低減することができるカメラモジュールを提供すること。
【解決手段】センサ基板１７と、レンズホルダ１６と、レンズ１４と、赤外線カットフィルタ１５と、を具備するカメラモジュール１１。センサ基板１７は、固体撮像素子１２および近接センサの受光部２２を有する基板１３である。レンズホルダ１６は、センサ基板１７上に、固体撮像素子１２および近接センサの受光部２２を覆うように実装されたものであり、筒状部１８および、略中央に開口部２０が設けられた天板１９からなる。レンズ１４および赤外線カットフィルタ１５は、それぞれレンズホルダ１６内に形成される。赤外線カットフィルタ１５は、近接センサの受光部２２の上方を除く位置に形成される。
【解決手段】センサ基板１７と、レンズホルダ１６と、レンズ１４と、赤外線カットフィルタ１５と、を具備するカメラモジュール１１。センサ基板１７は、固体撮像素子１２および近接センサの受光部２２を有する基板１３である。レンズホルダ１６は、センサ基板１７上に、固体撮像素子１２および近接センサの受光部２２を覆うように実装されたものであり、筒状部１８および、略中央に開口部２０が設けられた天板１９からなる。レンズ１４および赤外線カットフィルタ１５は、それぞれレンズホルダ１６内に形成される。赤外線カットフィルタ１５は、近接センサの受光部２２の上方を除く位置に形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、カメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カメラモジュールは、固体撮像素子が搭載された基板と、この基板上に実装され、レンズ等の光学系部材を内部に有するレンズホルダと、によって構成されている。
【０００３】
ところで、近年は、上述のカメラモジュールが搭載されるとともに、様々なアプリケーションをタッチパネル上で操作するタイプの電子機器が存在している。このようなタイプの電子機器には、アプリケーションの誤作動を抑制するために、被測定物までの距離を検出するための近接センサが搭載される。
【０００４】
しかし、従来の電子機器においては、カメラモジュールと近接センサとが別部品であるため、両者を搭載するためのスペースが大型化する問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１１１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施形態は、カメラモジュールおよび近接センサを備える電子機器に対する搭載スペースを低減する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ものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態によるカメラモジュールは、固体撮像素子および近接センサの受光部を有するセンサ基板と、このセンサ基板上に、前記固体撮像素子および前記受光部を覆うように実装され、筒状部および、この筒状部の一端に設けられ、略中央に開口部を有する天板からなるレンズホルダと、このレンズホルダの内部に形成されたレンズと、前記レンズホルダの内部、且つ、前記近接センサの受光部の上方を除く位置に形成された赤外線カットフィルタと、を具備することを特徴とするものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係るカメラモジュールおよび近接センサの光源を模式的に示す垂直断面図である。
【図２】図１の二点鎖線Ｘ−Ｘ´に沿って示すカメラモジュールの水平断面図である。
【図３】第２の実施形態に係るカメラモジュールを模式的に示す垂直断面図である。
【図４】図３の二点鎖線Ｙ−Ｙ´に沿って示すカメラモジュールの水平断面図である。
【図５】第３の実施形態に係るカメラモジュールを模式的に示す上面図である。
【図６】図５の二点鎖線Ｚ−Ｚ´に沿って示すカメラモジュールの垂直断面図である。
【図７】赤外線遮断部および赤外線非遮断部からなる、他の形態の赤外線カットフィルタを有する第１の実施形態に係るカメラモジュールを示す、図２に相当する水平断面図である。
【図８】第２の実施形態に係るカメラモジュールのレンズホルダの他の形態を示す、図４に相当する水平断面図である。
【図９】近接センサ受光部をエリアセンサとすることによる、距離検出精度の向上の理由を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施形態に係るカメラモジュールについて詳細に説明する。（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るカメラモジュールおよび近接センサの光源を模式的に示す垂直断面図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るカメラモジュール１１は、固体撮像素子１２が表面に搭載された基板１３と、この基板１３の表面に実装され、レンズ１４および赤外線カットフィルタ１５を内部に有するレンズホルダ１６と、を備えるものである。
【００１０】
固体撮像素子１２は、フォトダイオード、マイクロレンズ等からなる複数の画素が格子状に配列形成されてなるものであり、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ等である。
【００１１】
この固体撮像素子１２が搭載される基板１３は、例えばプリント基板である。なお、以降の説明において、固体撮像素子１２を含み、この固体撮像素子１２が搭載された基板１３を、センサ基板１７と称する。
【００１２】
センサ基板１７の表面には、レンズホルダ１６が実装されている。レンズホルダ１６は、両端が開口した筒状の筒状部１８と、この筒状部１８の一方の開口端を塞ぐように設けられた天板１９と、からなるものである。天板１９の略中央部には、光をレンズホルダ１６内に取り込むための開口部２０を有している。
【００１３】
このレンズホルダ１６は、内部に、レンズ１４および赤外線カットフィルタ１５を有している。レンズ１４は、筒状部１８の内壁、および天板１９に接触するように形成されている。このレンズ１４は、天板１９の開口部２０から取り込まれる、撮像対象によって反射された光Ｌ１（以下、これを撮像光Ｌ１と称する）を、上述の固体撮像素子１２に集光するものである。
【００１４】
また、赤外線カットフィルタ１５は、筒状部１８の内部において、レンズ１４の下方かつ、レンズ１４とは離間した位置に配置されるとともに、側面が、筒状部１８の内壁に接するように形成されている。この赤外線カットフィルタ１５は、天板１９の開口部２０から取り込まれる撮像光Ｌ１のうち、赤外線成分を遮断するためのものであり、これによって、撮像される画像の劣化が抑制されている。
【００１５】
このようなレンズホルダ１６は、センサ基板１７の表面上に、固体撮像素子１２を覆うように配置されている。そして、レンズホルダ１６の筒状部１８の他方の開口端が、センサ基板１７の所望の位置に設けられた接着剤（図示せず）に接触するようにして、レンズホルダ１６は、センサ基板１７の表面上に実装されている。
【００１６】
なお、上述のレンズホルダ１６は、レンズ１４の焦点位置が固体撮像素子１２に合致するように位置が調節されて実装される。レンズホルダ１６の上下方向の位置は、接着剤（図示せず）の厚みによって調節される。
【００１７】
以上に説明したカメラモジュール１１は、さらに、赤外線Ｌ２を出射する光源２１と、光源２１から出射された赤外線Ｌ２を受光する受光部２２と、からなる近接センサのうち、受光部２２を内部に備えている。
【００１８】
近接センサの受光部２２は、光源２１から出射され、被測定物２３によって反射された赤外線Ｌ２を受光することにより、被測定物２３までの距離を検出可能にするものである。すなわち、被測定物２３までの距離が近いほど、被測定物２３によって反射され、受光部２２で受光される赤外線Ｌ２の強度は強くなる。従って、受光部２２で赤外線Ｌ２を受光し、受光量に応じて出力される強度情報から、被測定物２３までの距離の検出を可能にする。
【００１９】
上述のカメラモジュール１１および近接センサが、例えばタッチパネルを有する携帯電話に搭載される場合、上述の被測定物２３は、例えば人間の頭部である。この場合、近接センサの受光部２２が人間の頭部によって反射された赤外線Ｌ２を受光することにより、人間の頭部までの距離を検出することが可能となる。
【００２０】
なお、受光量に応じて出力される強度情報は、例えば、上述の携帯電話に設けられる制御部に送られる。そして、制御部では、受け取った強度情報に基づいて、例えばタッチパネルの電源のＯＮ／ＯＦＦ等を制御する。
【００２１】
上述の近接センサの受光部２２は、センサ基板１７の表面上に、レンズホルダ１６に覆われるようにして搭載されている。従って、光源２１から出射され、被測定物２３によって反射された赤外線Ｌ２は、レンズ１４および赤外線カットフィルタ１５を介して受光部２２に到達することになる。しかし、赤外線カットフィルタ１５は、赤外線を遮断する性質を有する。従って、本実施形態にかかるカメラモジュール１１における赤外線カットフィルタ１５は、少なくとも一部に、赤外線Ｌ２を透過させる領域を有している。以下に、このような赤外線カットフィルタ１５について、さらに詳述する。
【００２２】
図１に示すように、赤外線カットフィルタ１５は、赤外線遮断部２４と、赤外線非遮断部２５と、によって構成される。赤外線遮断部２４は、例えばガラス等の光透過性を有する透明基板２６の表面に、赤外線を反射させるための赤外線遮断膜２７がコーティングされた部分である。赤外線遮断膜２７は、例えばＳｉＯ２膜とＴｉＯ２膜とが積層されたものであり、全体として１μｍ程度の厚みになるように繰り返し積層されている。
【００２３】
これに対して赤外線非遮断部２５は、透明基板２６の表面に赤外線遮断膜２７が形成されず、透明基板２６が露出した部分である。この赤外線非遮断部２５は、少なくとも近接センサの受光部２２の上方に形成される。以下、赤外線非遮断部２５について、図２を参照してより詳細に説明する。図２は、図１の二点鎖線Ｘ−Ｘ´に沿ったカメラモジュール１１の水平断面図である。
【００２４】
図２に示すように、赤外線カットフィルタ１５は、その側面が、略四角形のレンズホルダ１６の内壁に接する略四角形のものである。この赤外線カットフィルタ１５の赤外線非遮断部２５は、近接センサの受光部２２の上方を含む領域に形成される。ただし、赤外線非遮断部２５は、レンズ１４によって集光され、固体撮像素子１２に到達する撮像光Ｌ１が通る領域（同図の一点鎖線Ｓ１で示す領域内）を除く領域に形成される。さらに、赤外線非遮断部２５は、被測定物２３によって反射された赤外線Ｌ２がカメラモジュール１１に対して斜めに入射される場合を考慮して、入射された赤外線Ｌ２が通過するように、少なくとも近接センサの受光部２２の面積より大きい面積を有するように形成される。
【００２５】
このような赤外線非遮断部２５は、光透過性を有する透明基板２６の表面全面に赤外線遮断膜２７を形成した後、所望の位置をパターニングにより除去することにより形成される。
【００２６】
本実施形態に係るカメラモジュール１１に適用される赤外線カットフィルタ１５は、以上のように、赤外線遮断部２４および赤外線非遮断部２５を有することが好ましい。しかしながら、本実施形態においては、赤外線カットフィルタ１５は、必ずしも赤外線非遮断部２５を有する必要はない。
【００２７】
すなわち、赤外線カットフィルタ１５の赤外線遮断部２４は、照射される赤外線を１００％反射させることは困難であり、わずかに赤外線は透過する。従って、近接センサの光源２１として、赤外線遮断部２４を透過した赤外線Ｌ２が、距離を検出することが可能な程度の強度で受光部２２に到達するように、極めて強い強度で赤外線Ｌ２を出射する光源２１を適用してもよい。この場合には、赤外線カットフィルタ１５は、必ずしも赤外線非遮断部２５を有する必要はない。
【００２８】
また、近接センサの光源２１として、赤外線カットフィルタ１７では遮断されない波長（例えば、１０００μｍより長波長）の光を出射する光源２１を適用してもよい。この場合であっても、赤外線カットフィルタ１７は、必ずしも赤外線非遮断部２５を有する必要はない。
【００２９】
しかしながら、光源２１から、極めて強い強度で赤外線Ｌ２を出射するためには、多大は消費電力が必要であり、また、赤外線カットフィルタ１７では遮断されない波長の光を出射する光源２１は、一般に、通常の赤外線光源と比較して、高コストである。従って、赤外線カットフィルタ１７の一部に、赤外線非遮断部２５を設けることが好ましい。
【００３０】
以上に説明した本実施形態に係るカメラモジュール１１は、近接センサの光源２１とともに、例えば携帯電話等の電子機器に搭載される。この際、近接センサの受光部２２は、カメラモジュール１１の内部に搭載されている。従って、カメラモジュール１１とともに近接センサを電子機器に搭載する際に必要なスペースは、カメラモジュール１１および近接センサの光源２１を搭載するスペースだけでよい。すなわち、近接センサの受光部２２を搭載するスペースは不要である。従って、電子機器に対する搭載スペースを低減することができるカメラモジュール１１を提供することができる。
【００３１】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係るカメラモジュールを模式的に示す垂直断面図である。図３に示すカメラモジュール３１は、図１に示すカメラモジュール１１と比較して、赤外線カットフィルタ３２およびレンズホルダ３３の筒状部３４の内部構造が異なっている。なお、図３においては省略するが、このカメラモジュール３１の近傍には、図１と同様にして、近接センサの光源２１が配置される。
【００３２】
図３に示されるように、第２の実施形態に係るカメラモジュール３１において、赤外線カットフィルタ３２は、近接センサの受光部２２の上方が覆われないように形成されている。すなわち、赤外線カットフィルタ３２は、その側面の一部が、レンズホルダ３３の筒状部３４の内壁とは離間し、後述するレンズホルダ３３の仕切り部３５に接するように形成されている。
【００３３】
また、レンズホルダ３３は、内部に仕切り部３５が形成された筒状部３４を有するものである。この仕切り部３５は、赤外線カットフィルタ３２の一部を構成する光透過性を有する透明基板２６の側面が、レンズホルダ３３の内部において露出することを防止するためのものである。
【００３４】
すなわち、この仕切り部３５が存在しない場合、透明基板２６の側面が、レンズホルダ３３の内部において露出し、この部分によって撮像光Ｌ１は乱反射する。この結果、撮像された画像は劣化する。しかし、仕切り部３５を設けることにより、撮像光Ｌ１の乱反射は抑制され、撮像された画像の劣化は抑制される。
【００３５】
なお、レンズホルダ３３の筒状部３４の上部、すなわち、レンズ１４に接する部分の肉厚は、これ以外の部分の肉厚より厚く形成されている。なお、この肉厚の部分は、内壁が、レンズホルダ３３の内部方向に、近接センサの受光部２２の上方に至る領域まで延長形成される。
【００３６】
以下に、これらのレンズホルダ３３および赤外線カットフィルタ３２について、図４を参照して、さらに詳しく説明する。図４は、図３の二点鎖線Ｙ−Ｙ´に沿ったカメラモジュール３１の水平断面図である。
【００３７】
図４に示すように、赤外線カットフィルタ３２は、近接センサの受光部２２の上方が開口される凹部３７を有する略四角形状のものである。この赤外線カットフィルタ３２は、凹部３７を除く側面が、レンズホルダ３３の筒状部３４の内壁に接するとともに、凹部３７が、レンズホルダ３３の仕切り部３５に接するように形成されている。
【００３８】
また、レンズホルダ３３は、内部に仕切り部３５を有する略四角形の筒状部３４を有するものである。仕切り部３５は、筒状部３４の内壁に接するコ字状のものである。そして、仕切り部３５は、これと筒状部３４の一部によって囲まれる空間が、近接センサの受光部２２の上方に位置するように形成される。
【００３９】
仕切り部３５と筒状部３４の一部によって囲まれる空間は、被測定物によって反射された赤外線Ｌ２を通過させ、赤外線Ｌ２を近接センサの受光部２２に到達させることが可能なように構成される。従って、この空間は、赤外線Ｌ２がカメラモジュール３１に対して斜めに入射される場合を考慮して、入射された赤外線Ｌ２が通過するように、少なくとも近接センサの受光部２２の面積より大きな開口面積を有する空間となっている。しかし、上記空間は、固体撮像素子１２に到達する撮像光Ｌ１を遮断しないように、この撮像光Ｌ１が通る領域（同図の一点鎖線Ｓ１で示す領域内）は覆わないように形成される。
【００４０】
このような第２の実施形態に係るカメラモジュール３１において、撮像光Ｌ１は赤外線カットフィルタ３２によって、その赤外線成分が遮断される。しかし、光源２１から出射され、被測定物２３によって反射された赤外線Ｌ２は、仕切り部３５と筒状部３４の一部によって囲まれる空間を通過して受光部２２に到達する。
【００４１】
なお、本実施形態に係るカメラモジュール３１においては、必ずしも仕切り部３５を有する必要はない。仕切り部３５が形成されない場合であっても、赤外線Ｌ２は、赤外線カットフィルタ３２の凹部３７とレンズホルダ３３の筒状部３４の内壁とで囲まれる空間を通過し、近接センサの受光部２２に到達することができる。しかし、赤外線カットフィルタ３２の凹部３７を構成する側面から透明基板２６が、レンズホルダ３３の内部に露出する。従って、この露出した透明基板２６に撮像光Ｌ１が照射されると、撮像光Ｌ１は乱反射される。撮像光Ｌ１が乱反射した場合、撮像した画像にはフレアが発生し、撮像した画像が劣化する問題がある。従って、この画像の劣化を抑制するために、仕切り部３５は形成されることが好ましい。
【００４２】
以上に説明した第２の実施形態に係るカメラモジュール３１は、図１に示すカメラモジュール１１と同様に、近接センサの受光部２２が、カメラモジュール３１の内部に搭載されている。従って、カメラモジュール３１とともに近接センサを電子機器に搭載する際に必要なスペースは、カメラモジュール３１および近接センサの光源２１を搭載するスペースだけでよい。従って、電子機器に対する搭載スペースを低減することができるカメラモジュール３１を提供することができる。
【００４３】
また、第２の実施形態に係るカメラモジュール３１は、赤外線カットフィルタ３２の一部に、赤外線Ｌ２を通過させるための凹部３７を有するものである。従って、第２の実施形態に係るカメラモジュール３１は、第１の実施形態に係るカメラモジュール１１と比較して、光源２１の消費電力を低減することができる。
【００４４】
すなわち、図２に示される赤外線非遮断部２５は、赤外線Ｌ２をほぼ１００％透過させる領域である。しかし、赤外線Ｌ２は、赤外線非遮断部２５を通過する際に、その強度が減衰する。これに対し、第２の実施形態に係るカメラモジュール３１では、赤外線Ｌ２を通過させる領域が空間である。従って、赤外線Ｌ２は、その強度が減衰することなく、この空間を通過する。従って、第２の実施形態に係るカメラモジュールによれば、光源から出射される赤外線の強度は、第１の実施形態に係るカメラモジュール１１を適用した場合よりも小さくてよい。従って、光源２１の消費電力を低減することができる。
【００４５】
（第３の実施形態）
図５は、第３の実施形態に係るカメラモジュールを模式的に示す上面図である。また、図６は、図５の二点鎖線Ｚ−Ｚ´に沿ったカメラモジュールを模式的に示す断面図である。図５および図６に示されるカメラモジュール４１は、図１に示すカメラモジュール１１と比較して、レンズホルダ４２の形状が異なっている。
【００４６】
図５および図６に示すように、レンズホルダ４２は、レンズ１４および赤外線カットフィルタ１５が内部に形成される筒状部４３と、この筒状部４３の一端に設けられ、略中央に開口部４４が設けられた天板４５と、筒状部４３の外壁に設けられ、近接センサの光源２１を内部に配置可能な光源収納部４６と、によって構成されている。
【００４７】
図５に示すように、このレンズホルダ４２には、天板４５に設けられた開口部４４の他に、光源収納部４６にも開口部４７が設けられている。天板４５に設けられた開口部４４は、図１に示されるレンズホルダ１６の天板１９に設けられた開口部２０と同じ構成であり、レンズ１４の一部が露出する。一方で、光源収納部４６に設けられた開口部４７は、光源収納部４６に光源２１を収納した際に、光源２１の一部が露出する。
【００４８】
以下に、図６を参照して、上述のレンズホルダ４２を有する第３の実施形態に係るカメラモジュール４１について、より詳細に説明する。図６に示すように、第３の実施形態に係るカメラモジュール４１において、基板４８の表面上には、固体撮像素子１２および近接センサの受光部２２が搭載される。また、基板４８の表面上において、固体撮像素子１２および近接センサの受光部２２とは離間した位置には、近接センサの光源２１が搭載される。
【００４９】
この基板４８の表面上には、上述のレンズホルダ４２が実装されている。このレンズホルダ４２は、筒状部４３が固体撮像素子１２および近接センサの受光部２２を覆い、光源収納部４６が近接センサの光源２１を覆うようにして、基板４８の表面上に実装されている。
【００５０】
なお、筒状部４３内には、例えば第１の実施形態に係るカメラモジュール１１と同様に、レンズ１４および赤外線カットフィルタ１５がそれぞれ形成されている。しかし、筒状部４３内に配置される赤外線カットフィルタ１５は、第２の実施形態に係るカメラモジュール３１の赤外線カットフィルタ３２であってもよい。この場合、レンズホルダ４２の筒状部４３の内部に、仕切り部３５が形成されていることが好ましい。
【００５１】
以上に説明した第３の実施形態に係るカメラモジュール４１は、例えば、基板４８の表面上の所定の位置に、固体撮像素子１２、近接センサの受光部２２、および近接センサの光源２１を配置した後、これらが覆われるように、レンズホルダ４２を基板４８の表面上に実装することにより製造される。
【００５２】
以上に説明した第３の実施形態に係るカメラモジュール４１であっても、図１に示すカメラモジュール１１と同様に、近接センサの受光部２２を搭載するためのスペースを必要としない。従って、電子機器に対する搭載スペースを低減することができるカメラモジュール４１を提供することができる。
【００５３】
また、第３の実施形態に係るカメラモジュール４１は、近接センサの光源２１が一体化されたものである。従って、光源２１を、カメラモジュール４１とは別工程にて電子機器に搭載する必要がなく、カメラモジュール４１を電子機器に搭載すると同時に、光源２１も搭載される。従って、第３の実施形態に係るカメラモジュール４１によれば、第１または第２の実施形態に係るカメラモジュール１１、３１と比較して、電子機器に搭載する際の工程数を減らすことができる。
【００５４】
さらに、第３の実施形態に係るカメラモジュール４１は、近接センサの光源２１が一体化されたものである。従って、カメラモジュール４１を電子機器に搭載した際に、近接センサの受光部２２に対する近接センサの光源２１の位置のばらつきは抑制される。従って、第３の実施形態に係るカメラモジュール４１によれば、第１または第２の実施形態に係るカメラモジュール１１、３１と比較して、近接センサの距離検出精度を向上させることができる。
【００５５】
以上に、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００５６】
例えば、第１の実施形態に係るカメラモジュール１１に適用される赤外線カットフィルタ１５の赤外線非遮断部２５は、図２に示されるように、近接センサの受光部２２の上方のみに形成された。しかし、この赤外線カットフィルタ１５の赤外線非遮断部２５は、被測定物２３によって反射された赤外線Ｌ２が遮断されないように形成されていればよい。従って、赤外線カットフィルタ１５は、例えば以下の図７に示す構造であってもよい。
【００５７】
図７は、赤外線遮断部５１および赤外線非遮断部５２からなる、他の形態の赤外線カットフィルタ５３を有する第１の実施形態に係るカメラモジュール５４を示す、図２に相当する水平断面図である。図７に示すように、赤外線カットフィルタ５３の赤外線非遮断部４２は、近接センサの受光部２２の上方の、４辺で囲われた略四角形状の領域であり、この領域を構成する３辺がレンズホルダ１６の内壁に接し、他の１辺がレンズホルダ１６の内壁とは離間するように形成されてもよい。この際、赤外線非遮断部４２は、他の１辺が、固体撮像素子１２と近接センサの受光部２２との間に配置されるように形成される。赤外線カットフィルタ５３は、例えば図７に示される構造であってもよい。
【００５８】
また、第２の実施形態に係るカメラモジュール３１に適用されるレンズホルダ３３は、図４に示されるように、側壁の一部にコ字状の仕切り部３５を有するものであった。しかし、このカメラモジュール３１に適用されるレンズホルダ３３は、被測定物２３によって反射された赤外線Ｌ２が遮断されないように形成されていればよい。従って、レンズホルダ３３は、例えば以下の図８に示す構造であってもよい。
【００５９】
図８は、他の形態のレンズホルダ６１を有する第２の実施形態に係るカメラモジュール６２を示す、図４に相当する水平断面図である。図８に示すように、レンズホルダ６１の筒状部６３は、４枚の平面で構成され、そのうちの１平面の一部に、他の３平面の肉厚よりも厚く形成された肉厚部６４を有するものである。肉厚部６４は、１平面のうち、略四角形の赤外線カットフィルタ６５が配置される高さを含む位置全体にわたって、赤外線カットフィルタ６５の厚みよりも厚く形成される。さらに、肉厚部６４は、近接センサの受光部２２の上方を覆う程度に、レンズホルダ６１の内部方向に張り出して形成される。
【００６０】
さらに、この肉厚部６４のうち、近接センサの受光部２２の上方に対応する位置には、開口部６６が形成されている。この開口部６６は、被測定物２３によって反射された赤外線Ｌ２が通過する領域である。従って、赤外線Ｌ２がカメラモジュールに対して斜めに入射される場合を考慮して、斜めに入射された赤外線Ｌ２であっても通過する程度の開口面積を有するように形成されている。すなわち、開口部６６が設けられた肉厚部６４によって、仕切り部が構成されている。レンズホルダ６１は、例えば図８に示される構造であってもよい。
【００６１】
また、近接センサの受光部２２は、例えばエリアセンサ７１としてもよい。受光部２２をエリアセンサ７１とすることにより、近接センサの距離検出精度を向上させることができる。以下に、図９を参照して、この理由について説明する。
【００６２】
図９は、近接センサの受光部２２をエリアセンサ７１とすることによって、距離検出精度が向上する理由を説明するための説明図である。図９に示すように、カメラモジュールから遠い位置に被測定物２３−２が存在する場合、被測定物２３−２によって反射された赤外線の反射光Ｌ２−２は、レンズ１４の作用により、エリアセンサ７１上において、レンズ１４の中心Ｏ側の位置Ｐ２に戻ってくる。
【００６３】
これに対して、カメラモジュールから近い位置に被測定物２３−１が存在する場合、被測定物２３−１によって反射された赤外線の反射光Ｌ２−１は、レンズ１４の作用により、エリアセンサ７１上において、レンズ１４の外側の位置Ｐ１に戻ってくる。
【００６４】
このような作用により、エリアセンサ７１は、反射光Ｌ２−１、Ｌ２−２が受光された位置（Ｐ１、Ｐ２）を示す位置情報と、反射光Ｌ２−１、Ｌ２−２の強度情報と、を用いて被測定物２３−１、２３−２までの距離を検出する。従って、近接センサの受光部２２をエリアセンサ７１とすることによって、距離検出精度を向上させることができる。
【００６５】
なお、これに対して近接センサの受光部２２は、反射光のＬ２−１、Ｌ２−２の強度情報のみを用いて被測定物２３−１、２３−２までの距離を検出するため、被測定物２３−１、２３−２の状態（例えば肌の色の違い）による距離検出の誤差が大きい。
【００６６】
この他にも、近接センサの受光部２２が搭載されるカメラモジュールは、レンズホルダが、撮像光Ｌ１が遮断されることなく固体撮像素子１２に到達し、かつ、被測定物２３によって反射された赤外線Ｌ２が遮断されることなく受光部２２に到達する構造であればよく、上述の実施形態に係るカメラモジュールに限定されるものではない。従って、例えばセンサ基板１７の構造は、基板１３上に固体撮像素子１２が載置されたものに限定されず、例えば基板１３とこの基板１３上に固定されたガラス基板との間に固体撮像素子１２が搭載されたセンサ基板を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１１、３１、４１、５４、６２・・・カメラモジュール
１２・・・固体撮像素子
１３、４８・・・基板
１４・・・レンズ
１５、３２、５３、６５・・・赤外線カットフィルタ
１６、３３、４２、６１・・・レンズホルダ
１７・・・センサ基板
１８、３４、４３、６３・・・筒状部
１９、４５・・・天板
２０、４４、４７・・・開口部
２１・・・光源
２２・・・受光部
２３、２３−１、２３−２・・・被測定物
２４、５１・・・赤外線遮断部
２５、５２・・・赤外線非遮断部
２６・・・透明基板
２７・・・赤外線遮断膜
３５・・・仕切り部
３７・・・凹部
４６・・・光源収納部
６４・・・肉厚部
６６・・・開口部
７１・・・エリアセンサ
Ｌ１・・・撮像光
Ｌ２、Ｌ２−１、Ｌ２−２・・・赤外線
Ｓ１・・・撮像光が通過する領域
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、カメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カメラモジュールは、固体撮像素子が搭載された基板と、この基板上に実装され、レンズ等の光学系部材を内部に有するレンズホルダと、によって構成されている。
【０００３】
ところで、近年は、上述のカメラモジュールが搭載されるとともに、様々なアプリケーションをタッチパネル上で操作するタイプの電子機器が存在している。このようなタイプの電子機器には、アプリケーションの誤作動を抑制するために、被測定物までの距離を検出するための近接センサが搭載される。
【０００４】
しかし、従来の電子機器においては、カメラモジュールと近接センサとが別部品であるため、両者を搭載するためのスペースが大型化する問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１１１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施形態は、カメラモジュールおよび近接センサを備える電子機器に対する搭載スペースを低減する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ものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態によるカメラモジュールは、固体撮像素子および近接センサの受光部を有するセンサ基板と、このセンサ基板上に、前記固体撮像素子および前記受光部を覆うように実装され、筒状部および、この筒状部の一端に設けられ、略中央に開口部を有する天板からなるレンズホルダと、このレンズホルダの内部に形成されたレンズと、前記レンズホルダの内部、且つ、前記近接センサの受光部の上方を除く位置に形成された赤外線カットフィルタと、を具備することを特徴とするものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係るカメラモジュールおよび近接センサの光源を模式的に示す垂直断面図である。
【図２】図１の二点鎖線Ｘ−Ｘ´に沿って示すカメラモジュールの水平断面図である。
【図３】第２の実施形態に係るカメラモジュールを模式的に示す垂直断面図である。
【図４】図３の二点鎖線Ｙ−Ｙ´に沿って示すカメラモジュールの水平断面図である。
【図５】第３の実施形態に係るカメラモジュールを模式的に示す上面図である。
【図６】図５の二点鎖線Ｚ−Ｚ´に沿って示すカメラモジュールの垂直断面図である。
【図７】赤外線遮断部および赤外線非遮断部からなる、他の形態の赤外線カットフィルタを有する第１の実施形態に係るカメラモジュールを示す、図２に相当する水平断面図である。
【図８】第２の実施形態に係るカメラモジュールのレンズホルダの他の形態を示す、図４に相当する水平断面図である。
【図９】近接センサ受光部をエリアセンサとすることによる、距離検出精度の向上の理由を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施形態に係るカメラモジュールについて詳細に説明する。（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るカメラモジュールおよび近接センサの光源を模式的に示す垂直断面図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るカメラモジュール１１は、固体撮像素子１２が表面に搭載された基板１３と、この基板１３の表面に実装され、レンズ１４および赤外線カットフィルタ１５を内部に有するレンズホルダ１６と、を備えるものである。
【００１０】
固体撮像素子１２は、フォトダイオード、マイクロレンズ等からなる複数の画素が格子状に配列形成されてなるものであり、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ等である。
【００１１】
この固体撮像素子１２が搭載される基板１３は、例えばプリント基板である。なお、以降の説明において、固体撮像素子１２を含み、この固体撮像素子１２が搭載された基板１３を、センサ基板１７と称する。
【００１２】
センサ基板１７の表面には、レンズホルダ１６が実装されている。レンズホルダ１６は、両端が開口した筒状の筒状部１８と、この筒状部１８の一方の開口端を塞ぐように設けられた天板１９と、からなるものである。天板１９の略中央部には、光をレンズホルダ１６内に取り込むための開口部２０を有している。
【００１３】
このレンズホルダ１６は、内部に、レンズ１４および赤外線カットフィルタ１５を有している。レンズ１４は、筒状部１８の内壁、および天板１９に接触するように形成されている。このレンズ１４は、天板１９の開口部２０から取り込まれる、撮像対象によって反射された光Ｌ１（以下、これを撮像光Ｌ１と称する）を、上述の固体撮像素子１２に集光するものである。
【００１４】
また、赤外線カットフィルタ１５は、筒状部１８の内部において、レンズ１４の下方かつ、レンズ１４とは離間した位置に配置されるとともに、側面が、筒状部１８の内壁に接するように形成されている。この赤外線カットフィルタ１５は、天板１９の開口部２０から取り込まれる撮像光Ｌ１のうち、赤外線成分を遮断するためのものであり、これによって、撮像される画像の劣化が抑制されている。
【００１５】
このようなレンズホルダ１６は、センサ基板１７の表面上に、固体撮像素子１２を覆うように配置されている。そして、レンズホルダ１６の筒状部１８の他方の開口端が、センサ基板１７の所望の位置に設けられた接着剤（図示せず）に接触するようにして、レンズホルダ１６は、センサ基板１７の表面上に実装されている。
【００１６】
なお、上述のレンズホルダ１６は、レンズ１４の焦点位置が固体撮像素子１２に合致するように位置が調節されて実装される。レンズホルダ１６の上下方向の位置は、接着剤（図示せず）の厚みによって調節される。
【００１７】
以上に説明したカメラモジュール１１は、さらに、赤外線Ｌ２を出射する光源２１と、光源２１から出射された赤外線Ｌ２を受光する受光部２２と、からなる近接センサのうち、受光部２２を内部に備えている。
【００１８】
近接センサの受光部２２は、光源２１から出射され、被測定物２３によって反射された赤外線Ｌ２を受光することにより、被測定物２３までの距離を検出可能にするものである。すなわち、被測定物２３までの距離が近いほど、被測定物２３によって反射され、受光部２２で受光される赤外線Ｌ２の強度は強くなる。従って、受光部２２で赤外線Ｌ２を受光し、受光量に応じて出力される強度情報から、被測定物２３までの距離の検出を可能にする。
【００１９】
上述のカメラモジュール１１および近接センサが、例えばタッチパネルを有する携帯電話に搭載される場合、上述の被測定物２３は、例えば人間の頭部である。この場合、近接センサの受光部２２が人間の頭部によって反射された赤外線Ｌ２を受光することにより、人間の頭部までの距離を検出することが可能となる。
【００２０】
なお、受光量に応じて出力される強度情報は、例えば、上述の携帯電話に設けられる制御部に送られる。そして、制御部では、受け取った強度情報に基づいて、例えばタッチパネルの電源のＯＮ／ＯＦＦ等を制御する。
【００２１】
上述の近接センサの受光部２２は、センサ基板１７の表面上に、レンズホルダ１６に覆われるようにして搭載されている。従って、光源２１から出射され、被測定物２３によって反射された赤外線Ｌ２は、レンズ１４および赤外線カットフィルタ１５を介して受光部２２に到達することになる。しかし、赤外線カットフィルタ１５は、赤外線を遮断する性質を有する。従って、本実施形態にかかるカメラモジュール１１における赤外線カットフィルタ１５は、少なくとも一部に、赤外線Ｌ２を透過させる領域を有している。以下に、このような赤外線カットフィルタ１５について、さらに詳述する。
【００２２】
図１に示すように、赤外線カットフィルタ１５は、赤外線遮断部２４と、赤外線非遮断部２５と、によって構成される。赤外線遮断部２４は、例えばガラス等の光透過性を有する透明基板２６の表面に、赤外線を反射させるための赤外線遮断膜２７がコーティングされた部分である。赤外線遮断膜２７は、例えばＳｉＯ２膜とＴｉＯ２膜とが積層されたものであり、全体として１μｍ程度の厚みになるように繰り返し積層されている。
【００２３】
これに対して赤外線非遮断部２５は、透明基板２６の表面に赤外線遮断膜２７が形成されず、透明基板２６が露出した部分である。この赤外線非遮断部２５は、少なくとも近接センサの受光部２２の上方に形成される。以下、赤外線非遮断部２５について、図２を参照してより詳細に説明する。図２は、図１の二点鎖線Ｘ−Ｘ´に沿ったカメラモジュール１１の水平断面図である。
【００２４】
図２に示すように、赤外線カットフィルタ１５は、その側面が、略四角形のレンズホルダ１６の内壁に接する略四角形のものである。この赤外線カットフィルタ１５の赤外線非遮断部２５は、近接センサの受光部２２の上方を含む領域に形成される。ただし、赤外線非遮断部２５は、レンズ１４によって集光され、固体撮像素子１２に到達する撮像光Ｌ１が通る領域（同図の一点鎖線Ｓ１で示す領域内）を除く領域に形成される。さらに、赤外線非遮断部２５は、被測定物２３によって反射された赤外線Ｌ２がカメラモジュール１１に対して斜めに入射される場合を考慮して、入射された赤外線Ｌ２が通過するように、少なくとも近接センサの受光部２２の面積より大きい面積を有するように形成される。
【００２５】
このような赤外線非遮断部２５は、光透過性を有する透明基板２６の表面全面に赤外線遮断膜２７を形成した後、所望の位置をパターニングにより除去することにより形成される。
【００２６】
本実施形態に係るカメラモジュール１１に適用される赤外線カットフィルタ１５は、以上のように、赤外線遮断部２４および赤外線非遮断部２５を有することが好ましい。しかしながら、本実施形態においては、赤外線カットフィルタ１５は、必ずしも赤外線非遮断部２５を有する必要はない。
【００２７】
すなわち、赤外線カットフィルタ１５の赤外線遮断部２４は、照射される赤外線を１００％反射させることは困難であり、わずかに赤外線は透過する。従って、近接センサの光源２１として、赤外線遮断部２４を透過した赤外線Ｌ２が、距離を検出することが可能な程度の強度で受光部２２に到達するように、極めて強い強度で赤外線Ｌ２を出射する光源２１を適用してもよい。この場合には、赤外線カットフィルタ１５は、必ずしも赤外線非遮断部２５を有する必要はない。
【００２８】
また、近接センサの光源２１として、赤外線カットフィルタ１７では遮断されない波長（例えば、１０００μｍより長波長）の光を出射する光源２１を適用してもよい。この場合であっても、赤外線カットフィルタ１７は、必ずしも赤外線非遮断部２５を有する必要はない。
【００２９】
しかしながら、光源２１から、極めて強い強度で赤外線Ｌ２を出射するためには、多大は消費電力が必要であり、また、赤外線カットフィルタ１７では遮断されない波長の光を出射する光源２１は、一般に、通常の赤外線光源と比較して、高コストである。従って、赤外線カットフィルタ１７の一部に、赤外線非遮断部２５を設けることが好ましい。
【００３０】
以上に説明した本実施形態に係るカメラモジュール１１は、近接センサの光源２１とともに、例えば携帯電話等の電子機器に搭載される。この際、近接センサの受光部２２は、カメラモジュール１１の内部に搭載されている。従って、カメラモジュール１１とともに近接センサを電子機器に搭載する際に必要なスペースは、カメラモジュール１１および近接センサの光源２１を搭載するスペースだけでよい。すなわち、近接センサの受光部２２を搭載するスペースは不要である。従って、電子機器に対する搭載スペースを低減することができるカメラモジュール１１を提供することができる。
【００３１】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係るカメラモジュールを模式的に示す垂直断面図である。図３に示すカメラモジュール３１は、図１に示すカメラモジュール１１と比較して、赤外線カットフィルタ３２およびレンズホルダ３３の筒状部３４の内部構造が異なっている。なお、図３においては省略するが、このカメラモジュール３１の近傍には、図１と同様にして、近接センサの光源２１が配置される。
【００３２】
図３に示されるように、第２の実施形態に係るカメラモジュール３１において、赤外線カットフィルタ３２は、近接センサの受光部２２の上方が覆われないように形成されている。すなわち、赤外線カットフィルタ３２は、その側面の一部が、レンズホルダ３３の筒状部３４の内壁とは離間し、後述するレンズホルダ３３の仕切り部３５に接するように形成されている。
【００３３】
また、レンズホルダ３３は、内部に仕切り部３５が形成された筒状部３４を有するものである。この仕切り部３５は、赤外線カットフィルタ３２の一部を構成する光透過性を有する透明基板２６の側面が、レンズホルダ３３の内部において露出することを防止するためのものである。
【００３４】
すなわち、この仕切り部３５が存在しない場合、透明基板２６の側面が、レンズホルダ３３の内部において露出し、この部分によって撮像光Ｌ１は乱反射する。この結果、撮像された画像は劣化する。しかし、仕切り部３５を設けることにより、撮像光Ｌ１の乱反射は抑制され、撮像された画像の劣化は抑制される。
【００３５】
なお、レンズホルダ３３の筒状部３４の上部、すなわち、レンズ１４に接する部分の肉厚は、これ以外の部分の肉厚より厚く形成されている。なお、この肉厚の部分は、内壁が、レンズホルダ３３の内部方向に、近接センサの受光部２２の上方に至る領域まで延長形成される。
【００３６】
以下に、これらのレンズホルダ３３および赤外線カットフィルタ３２について、図４を参照して、さらに詳しく説明する。図４は、図３の二点鎖線Ｙ−Ｙ´に沿ったカメラモジュール３１の水平断面図である。
【００３７】
図４に示すように、赤外線カットフィルタ３２は、近接センサの受光部２２の上方が開口される凹部３７を有する略四角形状のものである。この赤外線カットフィルタ３２は、凹部３７を除く側面が、レンズホルダ３３の筒状部３４の内壁に接するとともに、凹部３７が、レンズホルダ３３の仕切り部３５に接するように形成されている。
【００３８】
また、レンズホルダ３３は、内部に仕切り部３５を有する略四角形の筒状部３４を有するものである。仕切り部３５は、筒状部３４の内壁に接するコ字状のものである。そして、仕切り部３５は、これと筒状部３４の一部によって囲まれる空間が、近接センサの受光部２２の上方に位置するように形成される。
【００３９】
仕切り部３５と筒状部３４の一部によって囲まれる空間は、被測定物によって反射された赤外線Ｌ２を通過させ、赤外線Ｌ２を近接センサの受光部２２に到達させることが可能なように構成される。従って、この空間は、赤外線Ｌ２がカメラモジュール３１に対して斜めに入射される場合を考慮して、入射された赤外線Ｌ２が通過するように、少なくとも近接センサの受光部２２の面積より大きな開口面積を有する空間となっている。しかし、上記空間は、固体撮像素子１２に到達する撮像光Ｌ１を遮断しないように、この撮像光Ｌ１が通る領域（同図の一点鎖線Ｓ１で示す領域内）は覆わないように形成される。
【００４０】
このような第２の実施形態に係るカメラモジュール３１において、撮像光Ｌ１は赤外線カットフィルタ３２によって、その赤外線成分が遮断される。しかし、光源２１から出射され、被測定物２３によって反射された赤外線Ｌ２は、仕切り部３５と筒状部３４の一部によって囲まれる空間を通過して受光部２２に到達する。
【００４１】
なお、本実施形態に係るカメラモジュール３１においては、必ずしも仕切り部３５を有する必要はない。仕切り部３５が形成されない場合であっても、赤外線Ｌ２は、赤外線カットフィルタ３２の凹部３７とレンズホルダ３３の筒状部３４の内壁とで囲まれる空間を通過し、近接センサの受光部２２に到達することができる。しかし、赤外線カットフィルタ３２の凹部３７を構成する側面から透明基板２６が、レンズホルダ３３の内部に露出する。従って、この露出した透明基板２６に撮像光Ｌ１が照射されると、撮像光Ｌ１は乱反射される。撮像光Ｌ１が乱反射した場合、撮像した画像にはフレアが発生し、撮像した画像が劣化する問題がある。従って、この画像の劣化を抑制するために、仕切り部３５は形成されることが好ましい。
【００４２】
以上に説明した第２の実施形態に係るカメラモジュール３１は、図１に示すカメラモジュール１１と同様に、近接センサの受光部２２が、カメラモジュール３１の内部に搭載されている。従って、カメラモジュール３１とともに近接センサを電子機器に搭載する際に必要なスペースは、カメラモジュール３１および近接センサの光源２１を搭載するスペースだけでよい。従って、電子機器に対する搭載スペースを低減することができるカメラモジュール３１を提供することができる。
【００４３】
また、第２の実施形態に係るカメラモジュール３１は、赤外線カットフィルタ３２の一部に、赤外線Ｌ２を通過させるための凹部３７を有するものである。従って、第２の実施形態に係るカメラモジュール３１は、第１の実施形態に係るカメラモジュール１１と比較して、光源２１の消費電力を低減することができる。
【００４４】
すなわち、図２に示される赤外線非遮断部２５は、赤外線Ｌ２をほぼ１００％透過させる領域である。しかし、赤外線Ｌ２は、赤外線非遮断部２５を通過する際に、その強度が減衰する。これに対し、第２の実施形態に係るカメラモジュール３１では、赤外線Ｌ２を通過させる領域が空間である。従って、赤外線Ｌ２は、その強度が減衰することなく、この空間を通過する。従って、第２の実施形態に係るカメラモジュールによれば、光源から出射される赤外線の強度は、第１の実施形態に係るカメラモジュール１１を適用した場合よりも小さくてよい。従って、光源２１の消費電力を低減することができる。
【００４５】
（第３の実施形態）
図５は、第３の実施形態に係るカメラモジュールを模式的に示す上面図である。また、図６は、図５の二点鎖線Ｚ−Ｚ´に沿ったカメラモジュールを模式的に示す断面図である。図５および図６に示されるカメラモジュール４１は、図１に示すカメラモジュール１１と比較して、レンズホルダ４２の形状が異なっている。
【００４６】
図５および図６に示すように、レンズホルダ４２は、レンズ１４および赤外線カットフィルタ１５が内部に形成される筒状部４３と、この筒状部４３の一端に設けられ、略中央に開口部４４が設けられた天板４５と、筒状部４３の外壁に設けられ、近接センサの光源２１を内部に配置可能な光源収納部４６と、によって構成されている。
【００４７】
図５に示すように、このレンズホルダ４２には、天板４５に設けられた開口部４４の他に、光源収納部４６にも開口部４７が設けられている。天板４５に設けられた開口部４４は、図１に示されるレンズホルダ１６の天板１９に設けられた開口部２０と同じ構成であり、レンズ１４の一部が露出する。一方で、光源収納部４６に設けられた開口部４７は、光源収納部４６に光源２１を収納した際に、光源２１の一部が露出する。
【００４８】
以下に、図６を参照して、上述のレンズホルダ４２を有する第３の実施形態に係るカメラモジュール４１について、より詳細に説明する。図６に示すように、第３の実施形態に係るカメラモジュール４１において、基板４８の表面上には、固体撮像素子１２および近接センサの受光部２２が搭載される。また、基板４８の表面上において、固体撮像素子１２および近接センサの受光部２２とは離間した位置には、近接センサの光源２１が搭載される。
【００４９】
この基板４８の表面上には、上述のレンズホルダ４２が実装されている。このレンズホルダ４２は、筒状部４３が固体撮像素子１２および近接センサの受光部２２を覆い、光源収納部４６が近接センサの光源２１を覆うようにして、基板４８の表面上に実装されている。
【００５０】
なお、筒状部４３内には、例えば第１の実施形態に係るカメラモジュール１１と同様に、レンズ１４および赤外線カットフィルタ１５がそれぞれ形成されている。しかし、筒状部４３内に配置される赤外線カットフィルタ１５は、第２の実施形態に係るカメラモジュール３１の赤外線カットフィルタ３２であってもよい。この場合、レンズホルダ４２の筒状部４３の内部に、仕切り部３５が形成されていることが好ましい。
【００５１】
以上に説明した第３の実施形態に係るカメラモジュール４１は、例えば、基板４８の表面上の所定の位置に、固体撮像素子１２、近接センサの受光部２２、および近接センサの光源２１を配置した後、これらが覆われるように、レンズホルダ４２を基板４８の表面上に実装することにより製造される。
【００５２】
以上に説明した第３の実施形態に係るカメラモジュール４１であっても、図１に示すカメラモジュール１１と同様に、近接センサの受光部２２を搭載するためのスペースを必要としない。従って、電子機器に対する搭載スペースを低減することができるカメラモジュール４１を提供することができる。
【００５３】
また、第３の実施形態に係るカメラモジュール４１は、近接センサの光源２１が一体化されたものである。従って、光源２１を、カメラモジュール４１とは別工程にて電子機器に搭載する必要がなく、カメラモジュール４１を電子機器に搭載すると同時に、光源２１も搭載される。従って、第３の実施形態に係るカメラモジュール４１によれば、第１または第２の実施形態に係るカメラモジュール１１、３１と比較して、電子機器に搭載する際の工程数を減らすことができる。
【００５４】
さらに、第３の実施形態に係るカメラモジュール４１は、近接センサの光源２１が一体化されたものである。従って、カメラモジュール４１を電子機器に搭載した際に、近接センサの受光部２２に対する近接センサの光源２１の位置のばらつきは抑制される。従って、第３の実施形態に係るカメラモジュール４１によれば、第１または第２の実施形態に係るカメラモジュール１１、３１と比較して、近接センサの距離検出精度を向上させることができる。
【００５５】
以上に、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００５６】
例えば、第１の実施形態に係るカメラモジュール１１に適用される赤外線カットフィルタ１５の赤外線非遮断部２５は、図２に示されるように、近接センサの受光部２２の上方のみに形成された。しかし、この赤外線カットフィルタ１５の赤外線非遮断部２５は、被測定物２３によって反射された赤外線Ｌ２が遮断されないように形成されていればよい。従って、赤外線カットフィルタ１５は、例えば以下の図７に示す構造であってもよい。
【００５７】
図７は、赤外線遮断部５１および赤外線非遮断部５２からなる、他の形態の赤外線カットフィルタ５３を有する第１の実施形態に係るカメラモジュール５４を示す、図２に相当する水平断面図である。図７に示すように、赤外線カットフィルタ５３の赤外線非遮断部４２は、近接センサの受光部２２の上方の、４辺で囲われた略四角形状の領域であり、この領域を構成する３辺がレンズホルダ１６の内壁に接し、他の１辺がレンズホルダ１６の内壁とは離間するように形成されてもよい。この際、赤外線非遮断部４２は、他の１辺が、固体撮像素子１２と近接センサの受光部２２との間に配置されるように形成される。赤外線カットフィルタ５３は、例えば図７に示される構造であってもよい。
【００５８】
また、第２の実施形態に係るカメラモジュール３１に適用されるレンズホルダ３３は、図４に示されるように、側壁の一部にコ字状の仕切り部３５を有するものであった。しかし、このカメラモジュール３１に適用されるレンズホルダ３３は、被測定物２３によって反射された赤外線Ｌ２が遮断されないように形成されていればよい。従って、レンズホルダ３３は、例えば以下の図８に示す構造であってもよい。
【００５９】
図８は、他の形態のレンズホルダ６１を有する第２の実施形態に係るカメラモジュール６２を示す、図４に相当する水平断面図である。図８に示すように、レンズホルダ６１の筒状部６３は、４枚の平面で構成され、そのうちの１平面の一部に、他の３平面の肉厚よりも厚く形成された肉厚部６４を有するものである。肉厚部６４は、１平面のうち、略四角形の赤外線カットフィルタ６５が配置される高さを含む位置全体にわたって、赤外線カットフィルタ６５の厚みよりも厚く形成される。さらに、肉厚部６４は、近接センサの受光部２２の上方を覆う程度に、レンズホルダ６１の内部方向に張り出して形成される。
【００６０】
さらに、この肉厚部６４のうち、近接センサの受光部２２の上方に対応する位置には、開口部６６が形成されている。この開口部６６は、被測定物２３によって反射された赤外線Ｌ２が通過する領域である。従って、赤外線Ｌ２がカメラモジュールに対して斜めに入射される場合を考慮して、斜めに入射された赤外線Ｌ２であっても通過する程度の開口面積を有するように形成されている。すなわち、開口部６６が設けられた肉厚部６４によって、仕切り部が構成されている。レンズホルダ６１は、例えば図８に示される構造であってもよい。
【００６１】
また、近接センサの受光部２２は、例えばエリアセンサ７１としてもよい。受光部２２をエリアセンサ７１とすることにより、近接センサの距離検出精度を向上させることができる。以下に、図９を参照して、この理由について説明する。
【００６２】
図９は、近接センサの受光部２２をエリアセンサ７１とすることによって、距離検出精度が向上する理由を説明するための説明図である。図９に示すように、カメラモジュールから遠い位置に被測定物２３−２が存在する場合、被測定物２３−２によって反射された赤外線の反射光Ｌ２−２は、レンズ１４の作用により、エリアセンサ７１上において、レンズ１４の中心Ｏ側の位置Ｐ２に戻ってくる。
【００６３】
これに対して、カメラモジュールから近い位置に被測定物２３−１が存在する場合、被測定物２３−１によって反射された赤外線の反射光Ｌ２−１は、レンズ１４の作用により、エリアセンサ７１上において、レンズ１４の外側の位置Ｐ１に戻ってくる。
【００６４】
このような作用により、エリアセンサ７１は、反射光Ｌ２−１、Ｌ２−２が受光された位置（Ｐ１、Ｐ２）を示す位置情報と、反射光Ｌ２−１、Ｌ２−２の強度情報と、を用いて被測定物２３−１、２３−２までの距離を検出する。従って、近接センサの受光部２２をエリアセンサ７１とすることによって、距離検出精度を向上させることができる。
【００６５】
なお、これに対して近接センサの受光部２２は、反射光のＬ２−１、Ｌ２−２の強度情報のみを用いて被測定物２３−１、２３−２までの距離を検出するため、被測定物２３−１、２３−２の状態（例えば肌の色の違い）による距離検出の誤差が大きい。
【００６６】
この他にも、近接センサの受光部２２が搭載されるカメラモジュールは、レンズホルダが、撮像光Ｌ１が遮断されることなく固体撮像素子１２に到達し、かつ、被測定物２３によって反射された赤外線Ｌ２が遮断されることなく受光部２２に到達する構造であればよく、上述の実施形態に係るカメラモジュールに限定されるものではない。従って、例えばセンサ基板１７の構造は、基板１３上に固体撮像素子１２が載置されたものに限定されず、例えば基板１３とこの基板１３上に固定されたガラス基板との間に固体撮像素子１２が搭載されたセンサ基板を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１１、３１、４１、５４、６２・・・カメラモジュール
１２・・・固体撮像素子
１３、４８・・・基板
１４・・・レンズ
１５、３２、５３、６５・・・赤外線カットフィルタ
１６、３３、４２、６１・・・レンズホルダ
１７・・・センサ基板
１８、３４、４３、６３・・・筒状部
１９、４５・・・天板
２０、４４、４７・・・開口部
２１・・・光源
２２・・・受光部
２３、２３−１、２３−２・・・被測定物
２４、５１・・・赤外線遮断部
２５、５２・・・赤外線非遮断部
２６・・・透明基板
２７・・・赤外線遮断膜
３５・・・仕切り部
３７・・・凹部
４６・・・光源収納部
６４・・・肉厚部
６６・・・開口部
７１・・・エリアセンサ
Ｌ１・・・撮像光
Ｌ２、Ｌ２−１、Ｌ２−２・・・赤外線
Ｓ１・・・撮像光が通過する領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子および近接センサの受光部を有するセンサ基板と、
このセンサ基板上に、前記固体撮像素子および前記受光部を覆うように実装され、筒状部および、この筒状部の一端に設けられ、略中央に開口部を有する天板からなるレンズホルダと、
このレンズホルダの内部に形成されたレンズと、
前記レンズホルダの内部、且つ、前記近接センサの受光部の上方を除く位置に形成された赤外線カットフィルタと、
を具備することを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記赤外線カットフィルタは、赤外線遮断部および赤外線非遮断部によって構成され、前記赤外線非遮断部は、前記近接センサの受光部の上方を含む領域に形成され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。
【請求項３】
前記近接センサの受光部は、エリアセンサであ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。
【請求項４】
前記レンズホルダは、前記筒状部の外壁に、近接センサの光源を内部に配置可能な光源収納部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のカメラモジュール。
【請求項１】
固体撮像素子および近接センサの受光部を有するセンサ基板と、
このセンサ基板上に、前記固体撮像素子および前記受光部を覆うように実装され、筒状部および、この筒状部の一端に設けられ、略中央に開口部を有する天板からなるレンズホルダと、
このレンズホルダの内部に形成されたレンズと、
前記レンズホルダの内部、且つ、前記近接センサの受光部の上方を除く位置に形成された赤外線カットフィルタと、
を具備することを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記赤外線カットフィルタは、赤外線遮断部および赤外線非遮断部によって構成され、前記赤外線非遮断部は、前記近接センサの受光部の上方を含む領域に形成され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。
【請求項３】
前記近接センサの受光部は、エリアセンサであ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。
【請求項４】
前記レンズホルダは、前記筒状部の外壁に、近接センサの光源を内部に配置可能な光源収納部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のカメラモジュール。
【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２０１２−６０３６２（Ｐ２０１２−６０３６２Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２００８９３（Ｐ２０１０−２００８９３）
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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