专利名称：相机模块及具有该相机模块的电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及可利用电磁力的作用来改变保持在透镜架上的透镜位 置的光学单元以及具有该光学单元的固体摄像装置及电子设备。
背景技术：
传统相机模块是如下结构将包含透镜以及IR滤波器等光学机构 部件的光学结构体(框体)，利用粘接剂来粘接固定在形成有端子的元 件基板上。但是，在该结构中，不能拆下光学结构体和元件基板。因此， 在相机模块的制造工艺中的最终测试中，例如，当判明仅在光学结构体 上存在不良的情况下，必须连正常的元件基板也废弃。于是，在专利文献l中公开了可分离光学结构体和元件基板的相机 模块。图5是专利文献1所记载的相机模块200的分解剖视图。图5的相机模块200包括具有透镜的光学结构体201、安装有固体 摄像元件的元件基板202、以及配置在光学结构体201与元件基板202 之间的中间结构体203。还有，相机模块200成为通过中间结构体203 将元件基板202和光学结构体201卡合的结构。具体地说，如图5所示，相机模块200为了分离光学结构体201与 元件基板202，而具有突起部219和缺口部220以及4夹持用突起部224 和缺口部225。突起部219嵌合到缺口部220，挟持用突起部224嵌合 到缺口部225。由此，能够可靠地卡止光学结构体201与元件基板202 (中间结构体203 )。即，光学结构体201与元件基板202之间的固定 不需要粘接剂。因而，在嵌合光学结构体201与元件基板202之后，即使判明在光 学结构体201或元件基板202上存在不良，也能只更换产生不良的构件。专利文献1:日本公开特许公报"特开2005 - 175971 ( 2005年6月 30日公开)"但是，在专利文献1的相机模块200中，将光学结构体201从元件 基板202 (中间结构体203 )拆下时，突起部219及挟持用突起部224 有可能会折断。具体地说，假设在将突起部219嵌合到缺口部220、并将挟持用突 起部224嵌合到缺口部225之后，判明在光学结构体201或元件基板202 上存在不良。这时，要拆下光学结构体201及元件基板202,更换判明 为不良的构件。但是，在这种嵌合状态下，突起部219与缺口部220、 以及挟持用突起部224与缺口部225紧连(紧贴)在一起。因此，不能 简单地从元件基板202拆下光学结构体201。而且，图6是表示从元件基板202拆下光学结构体201的中途的相 机模块200的剖视图。如图6所示，在相机模块200中，将光学结构体 201从元件基板202拆下时，使光学结构体201以突起部219和缺口部 220为中心转动。但是，在挟持用突起部224与缺口部225嵌合的情况 下，挟持用突起部224完全从缺口部225拔出之前，挟持用突起部224 的移动因缺口部225而受限制。因此，在缺口部225移动的方向上对摘」 持用突起部224施加很强的力。即，在光学结构体201脱离元件基板202 为止，挟持用突起部224上被连续地施加强制的力。其结果，挟持用突 起部224因该力而会被折断，连无需更换的构件(光学结构体201或元 件基板202 )也会被损坏。发明内容本发明鉴于上述问题构思而成，其目的在于提供一种相机模块，能 够容易拆下由突起部和缺口部来互相卡止的光学单元和摄像单元，并能 够防止在拆下时突起部一皮折断。为达成上述目的而解决上述问题，本发明的相机模块具有光学单 元，具有将外部光导入到固体摄像元件上的透镜；摄像单元，在基板上 安装有固体摄像元件，其特征在于，具有突起部和缺口部的对并且该对 为一对以上，该突起部设置在光学单元和摄像单元的至少一个单元上， 该缺口部设置在另 一单元上并与该突起部对应，上述突起部插入到缺口 部，由此，光学单元与摄像单元互相卡止，上述缺口部的与开口面平行 的剖面随着朝向单元内部而变小。本发明的相机模块是如下结构具有透镜的光学单元和具有固体摄 像元件的摄像单元彼此可拆装地卡止。彼此单元的卡止是通过设置在一 个单元上的突起部插入到设置在另一单元上的缺口部来进行的。根据上述结构，缺口部的与开口面平行的剖面随着朝向设置有该缺口部的单元内部而变小。换言之，缺口部朝向单元内部变细(窄)。从 而，能够仅使光学单元相对摄像单元作相对地移动来简单地解除彼此单 元的卡止。因而，能够容易地拆下彼此的单元。而且，缺口部朝向拆下彼此单元的方向(解除彼此单元的卡止的方 向)变粗。因此，即使在从缺口部完全拔出突起部之前(在拆下彼此单 元的中途)，突起部也能充裕地在缺口部移动。从而，若解除彼此单元 的卡止，即使在拆下彼此单元的中途也不会对突起部施加强制的力。因 而，能够防止拆下彼此单元时突起部的折断。另外，为了达成上述目的，本发明的电子设备具有上述相机模块。 从而，能够提供一种可防止突起部的折断并且能够容易拆下彼此单元的 电子设备。对于本发明其它的目的、特征及优点，根据以下记载将更加清晰。 另外，本发明的优点通过参照附图的以下说明将给出清晰阐述。
图1 (a)是表示从摄像单元拆下本发明一实施方式的相机模块的透镜单元的中途过程的剖视图。图1 (b)透视图1 (a)的相机模块的俯视图。图2 (a)是本发明一实施方式的相机模块的剖视图。图2 (b)是透视图2 (a)的相机模块的俯视图。图3 (a)是本发明一实施方式的相机模块的平面图。图3 (b)是图3 (a)的相机模块的B-B剖视图。图3 (c)是从X方向观察图3(a)的相机^t块100的侧视图。图4是图3 (a) ~图3 (c)的相机模块的分解图。图5是专利文献1中记载的相机模块的剖视图。图6是表示图5的相机模块中从元件基板拆下光学结构体的中途的剖一见图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的一实施方式进行说明。 本发明的相机模块(固体摄像装置)适于带相机的便携电话、数码相机、安全相机等可摄影的电子设备。在本实施方式中，对应用于带相机的便携电话机的相机模块进行说明。图3 (a)是本实施方式的相机模块100的平面图(俯视图)；图3 (b )是图3 ( a)的相机模块100的B - B剖视图；图3 ( c )是从X方 向观察图3(a)的相机模块100的侧视图。图4是相机模块100的分解图。如图3 (a)所示，相机模块100通过组合透镜单元(光学单元)1 和摄像单元2来制造，是将透镜单元1装载到摄像单元2上的结构。在 以下的说明中，为了方便起见，将透镜单元l侧设为上方、将摄像单元 2侧设为下方。透镜单元1是形成被拍摄体像的摄影光学系统(光学结构体)。即， 透镜单元1是用于将来自外部的光导入到摄像单元2的受光面(摄像面) 的光路划定器。如图3 (a)所示，透镜单元1由透镜11和在内部保持(支持)透 镜11的透镜架12构成。透镜11配置在透镜架12的中央上方。另外， 如后所述，透镜架12成为还保持摄像单元2的透光性盖部24的结构。而且，如图3 (b)所示，在透镜架12上形成被插入摄像单元2的 突起部23的缺口部13。缺口部13及突起部23后述。另一方面，摄像单元2是将利用透镜单元1形成的被拍摄体像转换 为电信号的摄像部。即，摄像单元2是对从透镜单元1入射的入射光进 行光电转换的传感器器件。如图3(b)所示，摄像单元2具有布线基板21、固体摄像元件22、 突起部23及透光性盖部24。另外，摄像单元2在布线基板21上还具有 未图示的DSP (数字信号处理器digital signal processor)，成为在布 线基板21上依次层叠有DSP、固体摄像元件22的结构。布线基板21是具有未图示的被构图后的布线的基板。布线基板21 例如为印刷基板或陶资基板等。固体摄像元件22将由透镜单元1形成的被拍摄体像转换为电信号。 即，是对从透镜单元1入射的入射光进行光电转换的传感器器件。固体 摄像元件22例如为CCD或CMOS传感器IC。在固体摄像元件22的表 面(上表面)形成以矩阵状配置有多个像素的受光面。该受光面是使从 透镜单元1入射的光透射的区域(光透射区域)，也可称为像素区。摄 像单元2的摄像面是该受光面(像素区)。固体摄像元件22将成像于该受光面(像素区)的被拍摄体像转换 为电信号，作为模拟的图像信号进行输出。即，在该受光面上进行光电 转换。固体摄像元件22的动作由DSP控制，由固体摄像元件22生成的 图像信号由DSP进行处理。如图4所示，突起部23插入到透镜单元1的缺口部13，从而如图 3(c)所示，透镜单元1和摄像单元2互相可拆装地卡止。突起部23 后述。透光性盖部24由玻璃或树脂等透光性构件构成。透光性盖部24以 覆盖固体摄像元件22的受光面的方式被透镜架12保持。而且，以在透 光性盖部24与固体摄像元件22的受光面之间形成密封的空间(间隔、 空隙)的方式配置透光性盖部24。由于形成这种密封空间，能够防止湿 气进入到受光面、以及灰尘进入和附着到受光面等。因而，能够防止受 光面上发生不良。还有，可以在透光性盖部24的表面(与透镜11的对置面)形成红 外线遮断膜。这时，透光性盖部24还具有遮断红外线的功能。DSP是控制固体摄像元件22的动作并处理从固体摄像元件22输出 的信号的半导体芯片。还有，在布线基板21上，除了DSP之外，还具 有根据程序进行各种运算处理的CPU、存储该程序的ROM、存储各处 理过程的数据等的RAM等电子部件。并且，利用这些电子部件控制整 个相机才莫块100。这种相机模块100在摄像时，首先，利用透镜单元1将来自外部的 光导入到摄像单元2的受光面(摄像面)，并使被拍摄体像在该受光面 上成像。然后，该被拍摄体像被摄像单元2转换成电信号，对该电信号 实施各种处理(图像处理等)。在这里，相机^t块100的最大特征是，透镜单元1和摄像单元2彼 此卡止，并且能够容易解除该卡止状态。图2 (a)是相机模块100的剖 视图，图2 (b)是从上表面透视图2(a)中的相机模块100的图。如图2 (a)和图2 (b)所示，相机模块100在摄像单元2上具有 向透镜单元1的方向突起(延伸)的突起部23。另外，透镜单元l具有 与该突起部23对应的缺口部13。缺口部13是形成在透镜单元1上的沟 槽。在相机才莫块100中，突起部23插入缺口部13。从而，透镜单元1 和摄像单元2被互相可拆装地卡止(固定)。而且，缺口部13和突起部23为1对1的关系，因此在摄像单元2的适当位置配置透镜单元1。如此，在相枳4莫块100中，突起部23和缺口部13成为将透4竟单元 1卡止到摄像单元2的卡止部，并且成为彼此单元的对位部。还有，在 相机;模块100中，固定透镜单元1和摄像单元2时，不用粘接剂。在这里，如图2 (a)所示，在缺口部13的斜线部没有被除去而缺 口部13和突起部23嵌合的情况下，想要从摄像单元2拆下透镜单元1 时，在突起部23完全从缺口部13被拔出之前，突起部23的移动因缺 口部13而受限制。其结果，由于对突起部23连续施加较大的负荷，所 以，突起部23会被折断。因此，在本实施方式的相机模块100中，如图2(a)所示，对于缺 口部13来说，与开口面13a平行的剖面伴随着朝向透镜单元1的内部 而变小。换言之，缺口部13从开口面13a向缺口部13的深度方向逐渐 变细。即，缺口部13的侧面被除去后带有锥形，缺口部13以朝着透镜 单元1的内部逐渐变窄的方式倾斜。即，缺口部13的插入突起部23的 入口 (开口面13a)宽于突起部23,并逐渐变窄。在本实施方式的相机 才莫块100中，如图2 (a)所示，缺口部13的与开口面13a垂直的剖面 为梯形。换言之，缺口部13成为圆台形。以下，对从摄像单元2拆下透镜单元1时的缺口部13与突起部23 之间的关系进行说明。图1 (a)是表示从摄像单元2拆下相机模块100 中的透镜单元1的中途的剖视图，图1 (b)是透视图1 (a)的相机模 块的俯—见图。如图2 (a)和图2 (b)所示，在透镜单元1和摄像单元2互相卡 止的卡止状态下，突起部23位于缺口部13的前端部。缺口部13的前 端面(缺口部13的底面)成为与突起部23的前端面相同形状，因此彼 此单元成为卡止状态。在该卡止状态下，突起部23的移动受限制，使 得突起部23不会从缺口部13移动。在这里，如上所述，在本实施方式中，缺口部13的与开口面13a 平行的剖面随着朝向透镜单元1的内部而变小。即，缺口部13的侧面 被除去(设有锥形)，缺口部13朝向透镜单元1的内部变细(窄)。 换言之，根据从摄像单元2拆下透镜单元1的方向，缺口部13变宽。 因此，如图1 (a)和图1 (b)所示，仅使透镜单元1相对于摄像单元2 相对地移动，能够简单地解除彼此单元的卡止。而且，如图1 (a)所示，如果解除透镜单元1和摄像单元2的卡止， 即使在拆下彼此单元的中途(突起部23完全从缺口部13被拔出之前) 突起部23也能充裕地在缺口部13中移动。因此，若解除透镜单元1和 摄像单元2的卡止，即使在拆下彼此单元的中途也不会对突起部23强 制施加力。因而，能够防止在拆下透镜单元1和摄像单元2时突起部23 被折断。如此，如果能够防止突起部23的折断并且容易拆下彼此单元，则 能缩短拆卸步骤，进而削减相机模块100的结构成本。另外，在完成相 机模块100后，即使判明一个单元不良，也能只更换不良的单元。另夕卜， 判明为不良的单元若进行修理(修复)，能再利用。因而，在制造相机 模块100后的测试中判明为不良时容易拆下和更换(修理、修复)各单 元。而且，拆下的单元无损伤，且可修理，因此提高单元的再利用率。而且，如图1 (a)所示，在本实施方式的相初4莫块100中，透镜单 元1的侧面嵌合到摄像单元2的侧面。因此，如果使透镜单元1相对于 摄像单元2转动，容易拆下彼此单元，但是，突起部23上被施加特别 大的负荷，容易被折断。在旋转透镜单元1的情况下也同样。因此，优 选缺口部13的形状作成如下方式与这种透镜单元1的转动动作或旋 转动作联动地解除利用缺口部13和突起部23进行的透镜单元1以及摄 像单元2的卡止。从而，在拆下彼此单元时，突起部23上不会被施加 较大的负荷，并能够解除彼此单元的卡止。因而，能够更加有效地防止 突起部23的折断并且容易拆下彼此单元。如此，为了容易解除彼此单 元的卡止，缺口部13的剖面优选是圆台形。还有，本实施方式的相机才莫块100是具有一对缺口部13和突起部 23的对的结构，但是可以是具有多对该对的结构。在具有多对的情况下， 优选在透镜单元1和摄像单元2的各单元上设置互不相同对的突起部23 和缺口部13。即，例如，在透镜单元1上设置某对的突起部(方便起见 称为23A)和其他对的缺口部(方便起见称为13A),在摄像单元2设 置与某对的突起部23A对应的缺口部(方便起见称为13B)和与其他对 的缺口部13A对应的突起部(方便起见称为23B)。从而，透镜单元1 和摄像单元2在某部分上利用透镜单元的突起部23A和摄像单元2的缺 口部13A来卡止，在另一部分上利用透镜单元1的缺口部13B和摄像单 元2的突起部23B来卡止。即，；波此单元的卡止方式不同。因而，能够可靠且坚固地卡止彼此单元，并且在摄像单元2上的适当位置可靠地配 置透镜单元1。如上所述，本发明的相机模块具有缺口部，插入突起部，由此，使 光学单元和摄像单元互相卡止，与开口面平行的剖面随着该缺口部朝向单元的内部而变小。故，在拆下彼此单元时，起到能够防止突起部的折 断并且容易拆下彼此单元的效果。在本发明的相机模块中，优选上述缺口部在使光学单元相对于摄像 单元相对地旋转或转动时，与该旋转或转动联动地解除光学单元和摄像 单元的卡止。如果使光学单元相对于摄像单元相对地旋转或转动，则能够容易地 拆下彼此单元。但是，在这种情况下，由于突起部上被施加特别大的负 荷而突起部特别容易折断。根据上述结构，在这种情况下，以如下方式形成缺口部与光学单 元的旋转动作或转动动作联动地解除利用突起部和缺口部进行的彼此 单元的卡止。因此，在拆下彼此单元时，突起部上不会被施加大的负荷。 从而，能够更加有效地防止突起部的折断并且容易拆下彼此单元。如此，为了容易解除彼此单元的卡止，优选缺口部的与开口面垂直 的剖面是梯形。从而，能够有效地防止突起部的折断，并且容易拆下彼 此单元。另外，针对各单元的缺口部的成型也容易。在本发明的相机模块中，优选是如下结构具有多对上述突起部和 缺口部的对，在光学单元和摄像单元的各单元上设置互不相同对的突起 部和缺口部。根据上述结构，在一个单元上设置某对的突起部和其他对的缺口 部，在另 一单元上设置与某对的突起部对应的缺口部和与其他对的缺口 部对应的突起部。从而，彼此单元在某部分上利用光学单元的突起部和 摄像单元的缺口部来卡止，而在另一部分上利用光学单元的缺口部和摄 像单元的突起部来卡止。即，彼此单元的卡止方式不同。因而，能够可 靠且坚固地卡止彼此单元，并且能够在摄像单元上的适当位置上可靠地 配置光学单元。本发明的电子设备具有上述任意一种相机模块。从而，能够提供一 根据本发明，能够适用于带相机的便携电话机、数码相机、安全相机、便携电话用、车辆装载用、对讲机用的相机等各种摄像装置(电子 设备)等进行摄像时使用的相机模块(固体摄像装置)。本发明并不限于上述实施方式，可在技术方案所示的范围内作各种 改变。即，即使在技术方案所示范围内适当改变后的技术手段组合所获 得的实施方式，也被本发明的技术范围所涵盖。在发明的详细说明中所完成的具体实施方式
或实施例，最终是用来 清楚说明本发明的技术内容，不能限于这样的具体例而作狭义的解释， 可在本发明的精神与技术方案记载的的范围内作各式各样的改变。
权利要求
1.一种相机模块(100)，具有光学单元(1)，具有将外部光导入到固体摄像元件(22)上的透镜(11)；摄像单元(2)，在基板(21)上安装有固体摄像元件(22)，其中，具有突起部(23)和缺口部(13)的对并且该对为一对以上，该突起部(23)设置在光学单元(1)以及摄像单元(2)的至少一个单元(1、2)上，该缺口部(13)设置在另一单元(1、2)上并与该突起部(23)对应，上述突起部(23)插入到缺口部(13)，由此，光学单元(1)和摄像单元(2)互相卡止，上述缺口部(13)的与开口面(13a)平行的剖面随着朝向单元(1、2)的内部而变小。
2. 如权利要求l的相机模块，其特征在于，在使光学单元(1 )相对于摄像单元(2)相对地旋转或转动时，上 述缺口部(13)与该旋转或转动联动地解除光学单元(1)和摄像单元 (2)的卡止。
3. 如权利要求1的相机模块，其特征在于， 上述缺口部(13)的与开口面(13a)垂直的剖面为梯形。
4. 如权利要求1的相机模块，其特征在于，具有多对上述突起部(23)和缺口部(13)的对，在光学单元(1 ) 以及摄像单元(2)的各单元上设置互不相同对的突起部(23)和缺口 部(13)。
5. —种具有相机模块(100)的电子设备，其特征在于， 上述相机模块(100)具有光学单元(1)，具有将外部光导入到固体摄像元件(22)上的透镜(11);摄像单元(2),在基板(21) 上安装有固体摄像元件(22)，具有突起部(23)和缺口部(13)的对并且该对为一对以上，该突 起部(23)设置在光学单元(1 )以及摄像单元(2)的至少一个单元(1、 2)上，该缺口部(13)设置在另一单元(1、 2)上并与该突起部(23) 对应，上述突起部(23 )插入到缺口部(13 ),由此，光学单元(1 )和 摄像单元(2)互相卡止，上述缺口部(13)的与口面(13a)平行的剖面随着朝向单元(1、 2)的内部而变小。
全文摘要
本发明提供一种相机模块及具有该相机模块的电子设备。本发明的相机模块(100)具备具有透镜(11)的透镜单元(1)和在布线基板(21)上安装有固体摄像元件的摄像单元(2)，设置在摄像单元(2)上的突起部(23)插入到设置于透镜单元(1)的缺口部(13)，由此，彼此的单元卡止。缺口部(13)的与开口面(13a)平行的剖面随着朝向透镜单元(1)的内部而变小，因此在拆下彼此的单元时，能够防止突起部(23)的折断，并且容易拆下彼此单元。因而，能够提供一种能够容易拆下光学单元和摄像单元且能够在拆下时防止突起部折断的相机模块。
文档编号G03B17/14GK101281285SQ20081009059
公开日2008年10月8日 申请日期2008年4月3日 优先权日2007年4月4日
发明者小原良和, 木下一生 申请人:夏普株式会社