JP2006163006A - カメラモジュール固定構造及びその固定方法並びにそれを用いた携帯端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 カメラモジュールのレンズ部分にゴミや埃などが付着しないようにすると共に、衝撃や圧力などによりカメラ鏡筒部への負荷がかかりにくする。
【解決手段】 カメラモジュール２の鏡筒部２ａの外周面上に、クッション４を嵌合させて、カメラモジュール保持フレーム３を基板１と装置筐体５とにより挟止するようにし、その際に、保持フレーム３と装置筐体５間にクッション４が圧入されるようにしたので、クッション４の位置決めが全く不要となると共に、筐体５とフレーム３との間や、装置内部からカメラモジュール側面を通って侵入するゴミや埃などを防止できる。また、スクリーン６からの衝撃や圧力が加わった場合にも、直接鏡筒部２ａに負荷がかからないので、鏡筒部２ａの確実な保護が可能となって、ピントずれや破損などが防止できる。
【選択図】 図１

Description

本発明はカメラモジュール固定構造及びその固定方法並びにそれを用いた携帯端末に関し、特に携帯電話機のカメラモジュールを固定するための改良に関するものである。

近年、携帯電話機に代表される携帯型の情報処理端末は、カメラ機能付きのものが主流になってきている。この様な携帯端末においては、カメラを小型モジュール化して、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）基板をこのモジュールから導出しプリント基板にコネクタなどを用いて接続する実装方法が採用されている。この様なカメラモジュールについては、特許文献１や２に開示されている。

図５及び図６には、この様なカメラモジュールの装置への固定方法を説明するための断面図を示している。先ず図５を参照すると、装置の基板１と装置筐体５との間に、カメラモジュール２が固定されるのであるが、このとき、カメラモジュール２は、当該カメラモジュールを保持するための保持フレーム３内に挿入されて保持されている。そして、カメラモジュール保持フレーム３は、基板１と装置筐体５との間に挟止して取付けられている。

カメラモジュール２は、鏡筒部２ａと、ベース部２ｂと、レンズ２ｃと、レンズ上部の開口部であるレンズ穴２ｄとにより構成されており、レンズ２ｃはレンズ穴２ｄを有する鏡筒部２ａ内に組み込まれている。保持フレーム３はカメラモジュール２を下部より圧入可能な構造となっており、カメラモジュール２を保持フレーム３内に圧入した後は、鏡筒部２ａの上側部分が保持フレーム３の上部から突出するようになっている。この鏡筒部２ａの突出部の天面に、両面接着テープ７が設けられており、この両面接着テープ７により防塵用のクッション４が接着されている。このクッション４はゴムやスポンジ等の弾性材からなり、その上面には、装置筐体５に取付けられているスクリーン６が位置するようになっている。

図６を参照すると、図５と同等部分は同一符号により示されている。この例では、装置筐体５とスクリーン６との両者の下面部分に両面接着テープ７が設けられ、フレーム３の上面にクッション４が設けられて両面接着テープ７により接着されている。他の構造は図５のそれと同じである。なお、スクリーン６はアクリル製の透明平板であり、外部からのゴミ等の侵入を防止するために用いられる。

特開２００２−１８５８２７号公報 特開２００４−２００９４４号公報

図５の構造においては、ドーナツ状のクッション４が、カメラモジュール２の鏡筒部２ａの天面に両面接着テープ７で貼り付けられるようになっている。従って、クッション４を位置決めする方法はなく、極めて作業性が悪いという問題がある。また、クッション４の貼り付け精度が悪いために、スクリーン６とレンズ２ｃとの間の密閉性が悪くなるという問題もある。更には、カメラモジュール２の鏡筒部２ａの外周面に対して、直接、衝撃や圧力が加わる実装方法であるために、カメラモジュールの鏡筒部２ａに直接負荷がかかり易く、よってカメラモジュール２の破損を招来する危険があるという問題もある。

図６に示す構造においては、装置筐体５とスクリーン６との両者の下面に両面接着テープ７が固定されて保持フレーム３上で圧入されている。このような固定方法では、装置筐体５とフレーム３との間の隙間をなくしてはいるが、カメラモジュール２の鏡筒部２ａと保持フレーム３やスクリーンとの間に隙間が存在するために、装置内部からのゴミや埃などの異物が、カメラモジュール２の鏡筒部２ａの外周部から侵入するという問題がある。

また、カメラモジュール２のレンズ部外側や鏡筒部内側には、ネジ部（図２の２ｅ参照）が形成され、レンズ部を鏡筒部へ回転させつつ嵌め込む構造であり、嵌め込んだ後、レンズ部と鏡筒部とのネジ部に存在している極めてわずかの隙間に接着剤を流し込んで固定するようになっており、接着剤が浸透する面積は小とならざるを得ない。よって、鏡筒部２ａに対して、レンズ光軸方向や横方向から衝撃や圧力が加わると、クッション４を介して負荷がかかり易く、固定されているはずのレンズ部が微妙に回転してピントずれや、モジュール破損などを引き起こすことになる。

本発明の目的は、カメラモジュールのレンズ部分にゴミや埃などが付着しないようにすると共に、衝撃や圧力などにより、カメラ鏡筒部への負荷がかかりにくいようにしたカメラモジュール固定構造及びその固定方法並びにそれを用いた携帯端末を提供することである。

本発明の他の目的は、クッションの位置決めなどを全く必要とすることなく、容易に組立作業が行えるようにしたカメラモジュール固定構造及びその固定方法並びにそれを用いた携帯端末を提供することである。

本発明によるカメラモジュール固定構造は、カメラモジュールを保持フレームにて保持しこの保持フレームを基板と装置筐体とにより挟止することによって前記カメラモジュールを装置に固定するようにしたカメラモジュール固定構造であって、前記カメラモジュールの鏡筒部の外周面にクッション部材を嵌合し、前記保持フレームを前記基板と前記装置筐体とにより挟止する際に、前記保持フレームと前記装置筐体間に前記クッション部材が圧入されてなることを特徴とする。

本発明による携帯端末は、上記カメラモジュール固定構造を採用したことを特徴とする。

本発明によるカメラモジュール固定方法は、カメラモジュールを保持フレームにて保持しこの保持フレームを基板と装置筐体とにより挟止することによって前記カメラモジュールを装置に固定するようにしたカメラモジュール固定方法であって、前記カメラモジュールを前記保持フレーム内に挿入するステップと、前記カメラモジュールの鏡筒部の外周面にクッション部材を嵌合するステップと、前記保持フレームを前記基板と前記装置筐体とにより挟止しつつ前記保持フレームと前記装置筐体間に前記クッション部材を圧入するステップとを含むことを特徴とする。

本発明によれば、カメラモジュールの鏡筒部の外周面上に、クッションを嵌合させて、カメラモジュール保持フレームを基板と装置筐体とにより挟止するようにし、その際に、保持フレームと装置筐体間にクッション部材が圧入されるようにしたので、クッションの位置決めが全く不要となると共に、筐体とフレームとの間や、装置内部からカメラモジュール側面を通って侵入するゴミや埃などを防止できるという効果がある。

また、本発明によれば、上記構成を採用することにより、スクリーンからの衝撃や圧力が加わった場合にも、直接鏡筒部に負荷がかからないので、鏡筒部の確実な保護が可能となり、ピントずれや破損などが防止できるという効果がある。

以下に図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態を示す断面図であり、図２は図１におけるカメラモジュール２の詳細断面図である。これら図１，２において図５，６と同等部分は同一符号により示している。先ず、図２を参照すると、カメラモジュール２は、例えばセラミック基板８上に、センサやＤＳＰ（Digital Signal Processor）などを含むイメージャ１０が実装されており、イメージャ１０からワイヤーボンディング９を用いてセラミック基板８上の回路に接続されている。セラミック基板８上には、ＩＲ（Infrared Rays ）カットガラス１１を有するベース部２ｂが接着により固定されている。

レンズ２ｃを有する鏡筒部２ａはその外周部にネジ溝を有し、ベース部２ｂの内側のネジ部２ｅへ、ベース部２ｂを回転させつつ嵌め込むことにより、フォーカス調整を行って、ネジ部２ｅにおけるわずかな隙間に接着剤１２を流し込み、鏡筒部２ａをベース部２ｂに固定している。

図１を参照すると、図２に示したカメラモジュール２はカメラモジュール保持フレーム３内に挿入されて保持されている。このとき、この保持フレーム３の内部には、カメラモジュール２のベース部２ｂに当接する固定用リブ３ｂが取り付けられている。この固定用リブ３ｂを弾性材により構成することにより、このリブ３ｂがベース部２ｂの外周部を押圧して付勢するようになり、カメラモジュール２が保持フレーム３内で自動的に位置決めされて保持されることになる。

カメラモジュール２の鏡筒部２ａは保持フレーム３から突出しており、この突出した鏡筒部２ａの外周面に、ドーナツ状（円筒状）のクッション部材（ゴムやスポンジなどからなり、クッションと略記する）４が嵌め込まれている。鏡筒部２ａにクッション４が嵌め込まれたカメラモジュール２を保持した保持フレーム３は、基板１と装置筐体５との間において挟止される。

ここで、クッション４の厚さを、図１の取付け構造における保持フレーム３の上面と装置筐体５の下面との間の隙間よりも大に設定しておくことにより、保持フレーム３を基板１と装置筐体５との間で挟止するときに、クッション４は圧入される状態となって、カメラモジュール２のレンズ穴２ｄへゴミや埃などが侵入するのを防止することが可能になる。

図２は図１に示した固定構造にするための組立て方法を説明するための、概略分解斜視図である。保持フレーム３に、カメラモジュール２を下方より、カメラモジュール２のベース部２ｂの上面が保持フレーム３内部に接するまで圧入する。このとき、ベース部２ｂは保持フレーム３の固定用リブ３ｂと接触しつつレンズ２ｃの光軸に直交する方向に、ベース部２ｂを付勢するよう作用するので、カメラモジュール２は、自動的に位置決めされて保持フレーム３内に図１に示した如く、嵌め込まれることになる。

ここで、カメラモジュール２が組み込まれる装置として、携帯電話機を例にとると、カメラモジュール２はＬＣＤ表示部１３を取付けるためのＬＣＤ取付フレーム１４に装着される。このとき、保持フレーム３をＬＣＤ取付フレーム１４と一体に形成しておき、カメラモジュール２を保持フレーム３内に嵌め込んだ後、ＬＣＤ取付フレーム１４に設けられているフレーム固定用爪３ａを、基板１のフレーム固定用切欠部１ａに嵌合させる。こうすることにより、カメラモジュール２がＬＣＤ取付フレーム１４を介して基板１に固定される。

その後、カメラモジュール２の鏡筒部２ａの外周面にクッション４を嵌め込む。このとき、クッション４の底面は、図１に示す如く、保持フレーム３の上面に接触して固定される。なお、このクッション４はゴミや埃などの異物侵入防止のために、鏡筒部２ａの外周面と隙間が生じないよう、若干圧入ぎみの寸法であることが望ましい。

最後に、図３においては図示していないが、装置筐体５を基板１に取付けるのであるが、このとき、装置筐体５と基板１とにより保持フレーム３を挟止する。この挟止の際に、クッション４が装置筐体５とフレーム３との間で挟み込まれて圧入されることにより、クッションが保持される。従って、クッション４の固定のために、両面接着テープが不要となる。もっとも、クッション４と装置筐体５との間の固着をより完全にするために、両面接着テープを用いても良い。

図４は本発明の他の実施の形態を示す断面図であり、図１と同等部分は同一符号により示している。本例においては、その基本的構成は上記のとおりであるが、カメラモジュール２の鏡筒部２ａについて工夫している。図６に示す如く、鏡筒部２ａの形状を、図１のそれとは異なる形状としている。

すなわち、鏡筒部２ａの、レンズ光軸を含む断面外周形状として、図１の如き長方形とは異なる異形部を、鏡筒部の外周面に設ける。図４の例では、中央部が最大の径を有し、中央部から上方及び下方に行くに従って径が小となる形状となっている。この様に、カメラモジュール２の鏡筒部２ａの形状を、一般的な円筒状とは異なる異形とすることで、クッション４をこの鏡筒部２ａに嵌め込んで圧入後に、クッション４が外れにくくなり、密着性が良くなる。

更に、クッション４の上面と装置筐体５との接触面に、両面接着テープ７を設けて、スクリーン６とレンズ穴２ｄの上部及び装置筐体によって囲まれた空間を、完全密閉できることになる。従って、カメラモジュール２の鏡筒部２ａの側面から侵入するゴミや埃などを防止でき、完全防塵の役目を果すことができる。

更に、クッション４を保持フレーム３と装置筐体５との間にて圧入する実装方法であるために、スクリーン６からの衝撃や圧力が加わった場合、直接カメラモジュール２の鏡筒部２ａに負荷がかからないことから、カメラモジュール鏡筒部を確実に保護することが可能となる。

なお、鏡筒部２ａの外周形状については、図示の例に限定されることなく、例えば、凹凸を設けるなどしてクッション４が抜け難い形状とすれば良いものである。また、携帯電話機に限らず、デジタルカメラなどカメラ機能を有する携帯型の端末装置に、広く適用できることは明らかである。

本発明の一実施の形態を示す断面図である。 本発明に用いられるカメラモジュールの断面図である。 本発明の一実施の形態のカメラモジュール固定方法の例を説明する分解斜視図である。 本発明の他の実施の形態を示す断面図である。 従来技術の一例を示す断面図である。 従来技術の他の例を示す断面図である。

符号の説明

１ 基板
１ａ フレーム固定用切欠部
２ カメラモジュール
２ａ 鏡筒部
２ｂ ベース部
２ｃ レンズ
２ｄ レンズ穴
２ｅ ネジ部
３ カメラモジュール保持フレーム
３ａ フレーム固定用爪
３ｂ 固定用リブ
４ クッション部材
５ 装置筐体
６ スクリーン
７ 両面接着テープ
８ セラミック基板
９ ワイヤーボンディング
１０ イメージャ
１１ ＩＲカットガラス
１２ 接着剤
１３ ＬＣＤ表示部
１４ ＬＣＤ取付フレーム

Claims (7)

1. カメラモジュールを保持フレームにて保持しこの保持フレームを基板と装置筐体とにより挟止することによって前記カメラモジュールを装置に固定するようにしたカメラモジュール固定構造であって、前記カメラモジュールの鏡筒部の外周面にクッション部材を嵌合し、前記保持フレームを前記基板と前記装置筐体とにより挟止する際に、前記保持フレームと前記装置筐体間に前記クッション部材が圧入されてなることを特徴とするカメラモジュール固定構造。
2. 前記鏡筒部の外周面に、レンズの光軸を含む鏡筒部断面外周形状が長方形とは相違する異形部を設け、前記クッション部材を前記異形部に嵌合する構造としたことを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール固定構造。
3. 前記クッション部材と前記装置筐体との接触面に、両面接着テープを設けたことを特徴とする請求項１または２記載のカメラモジュール固定構造。
4. 前記カメラモジュールは前記保持フレーム内に挿入されて保持される構造であり、前記保持フレームの内周面と前記カメラモジュールの外周面との間に位置決め用の弾性リブが設けられていることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のカメラモジュール固定構造。
5. 前記装置は、表示部材と、この表示部材を取り付けるための表示部材取付フレームとを有しており、前記保持フレームは前記表示部材取付フレームと一体構造であることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載のカメラモジュール固定構造。
6. 請求項１〜６いずれか記載のカメラモジュール固定構造を含むことを特徴とする携帯端末。
7. カメラモジュールを保持フレームにて保持しこの保持フレームを基板と装置筐体とにより挟止することによって前記カメラモジュールを装置に固定するようにしたカメラモジュール固定方法であって、
   前記カメラモジュールを前記保持フレーム内に挿入するステップと、
   前記カメラモジュールの鏡筒部の外周面にクッション部材を嵌合するステップと、
   前記保持フレームを前記基板と前記装置筐体とにより挟止しつつ前記保持フレームと前記装置筐体間に前記クッション部材を圧入するステップとを含むことを特徴とするカメラモジュール固定方法。

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