特許ウォッチ

公開番号2025081010
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-27
出願番号2023194473
出願日2023-11-15
発明の名称カメラモジュール、および、カメラモジュールの製造方法
出願人株式会社デンソー,トヨタ自動車株式会社,株式会社ミライズテクノロジーズ
代理人弁理士法人ゆうあい特許事務所
主分類G02B 7/02 20210101AFI20250520BHJP(光学)
要約【課題】湾曲形状の撮像素子を用いたカメラモジュールにおいて、製造時のピント合わせ工程を容易に行うことの可能な構成を提供する。
【解決手段】撮像素子10は、第1仮想球面S1に沿う湾曲形状である。レンズ保持部40のうち支持部50に当接する部位43、および、支持部50のうちレンズ保持部に当接する部位52はいずれも、第2仮想球面S2に沿う形状である。さらに、レンズ保持部40のうち支持部50に当接する部位43、および、支持部50のうちレンズ保持部に当接する部位52の少なくとも一方に、第2仮想球面S2に沿う湾曲形状に形成された湾曲部が設けられている。第1仮想球面の中心O1と第2仮想球面の中心O2とが一致し、かつ、第1仮想球面S1の中心と第2仮想球面S2の中心とがレンズ30の光軸OA上に位置している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
カメラモジュールにおいて、
第１仮想球面（Ｓ１）に沿う湾曲形状の撮像素子（１０）と、
前記撮像素子が固定される台座部（２０）と、
前記撮像素子に導光するレンズ（３０）と、
前記レンズを保持するレンズ保持部（４０）と、
前記レンズ保持部を支持すると共に、前記台座部と直接または間接的に固定される支持部（５０）と、を備え、
前記レンズ保持部のうち前記支持部に当接する部位（４３）、および、前記支持部のうち前記レンズ保持部に当接する部位（５２）はいずれも、第２仮想球面（Ｓ２）に沿う形状であり、
前記レンズ保持部のうち前記支持部に当接する部位、および、前記支持部のうち前記レンズ保持部に当接する部位の少なくとも一方に、前記第２仮想球面に沿う湾曲形状に形成された湾曲部が設けられており、
前記第１仮想球面の中心（Ｏ１）と前記第２仮想球面の中心（Ｏ２）とが一致し、かつ、前記第１仮想球面の中心と前記第２仮想球面の中心とが前記レンズの光軸（ＯＡ）上に位置している、カメラモジュール。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記撮像素子は、前記レンズ側から見て凹状の湾曲形状である、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記撮像素子の中心画素（１１）は、前記レンズの光軸上に位置している、請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記レンズは前記撮像素子に対し、前記レンズと前記撮像素子とが並ぶ方向に移動可能な構成とされている、請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記支持部は、前記レンズ保持部に当接する部位（５２）を有する第１支持部（５０１）と、前記台座部と直接または間接的に固定される第２支持部（５０２）とを有し、前記第１支持部と前記第２支持部とは、前記レンズと前記撮像素子とが並ぶ方向に相対移動可能に螺子結合した構成である、請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項６】
前記レンズ保持部は、前記支持部に当接する部位（４３）を有する第１レンズ保持部（４０１）と、前記レンズを保持する第２レンズ保持部（４０２）とを有し、前記第１レンズ保持部と前記第２レンズ保持部とは、光軸方向に相対移動可能に螺子結合した構成である、請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項７】
前記レンズは、１枚で構成されている、請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項８】
前記レンズ保持部のうち前記レンズと前記撮像素子とが並ぶ方向としてのＺ軸方向において前記撮像素子とは反対側の面（４２）は、前記支持部のうち前記Ｚ軸方向において前記撮像素子とは反対側の面（５１）よりも、前記撮像素子から遠い位置にある、請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項９】
前記湾曲部は、前記レンズ保持部のうちのうち前記支持部に当接する部位（４３）に設けられており、
前記支持部のうち前記レンズ保持部に当接する部位（５２）は、前記レンズ保持部に設けられた前記湾曲部に対し面接触または線接触または複数個所で点接触する、請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項１０】
前記湾曲部は、前記支持部のうちのうち前記レンズ保持部に当接する部位（５２）に設けられており、
前記レンズ保持部のうち前記支持部に当接する部位（４３）は、前記支持部に設けられた前記湾曲部に対し面接触または線接触または複数個所で点接触する、請求項１または２に記載のカメラモジュール。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、カメラモジュール、および、カメラモジュールの製造方法に関するものである。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、一般的なカメラモジュールとして、複数枚のレンズを使用して像面を平面に形成し、平面状の撮像素子を用いたものが知られている。
それに対し、特許文献１には、小型化および低コスト化の目的でレンズ枚数を減らしたカメラモジュールにおいて、解像度を向上するために撮像素子を湾曲形状とする技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許第９２４４２５３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に記載のカメラモジュールは、製造時にレンズの像面に撮像素子を合わす「ピント合わせ工程」の際、一般的なカメラモジュールに比べて調整が困難になるといった課題がある。
【０００５】
以下の説明では、レンズと撮像素子とが並ぶ方向をＺ軸方向といい、Ｚ軸方向に垂直な仮想平面上で直交する２軸の延びる方向をそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向という。また、Ｘ軸とＺ軸で規定されるＸＺ平面上に描いた仮想円の周方向を第１回転方向といい、Ｙ軸とＺ軸で規定されるＹＺ平面上に描いた仮想円の周方向を第２回転方向という。また、第１回転方向と第２回転方向を纏めて、回転２軸方向という。
【０００６】
具体的には、平面状の撮像素子を使用した一般的なカメラモジュールは、レンズ形状が対称光学系である場合、レンズと撮像素子との位置関係を、Ｚ軸方向と回転２軸方向に調整すれば、Ｘ軸方向とＹ軸方向にずれていても、ピント合わせが可能である。即ち、レンズと撮像素子との位置関係がＸ軸方向およびＹ軸方向にずれていても、撮像素子の中心画素の位置が変わるだけで画像のボケ方、即ち、収差は変わらない。したがって、一般的なカメラモジュールは、ピント合わせ工程の際、Ｚ軸方向と回転２軸方向といった合計３つの方向の調整をすればよい。
【０００７】
それに対し、特許文献１に記載のカメラモジュールのように湾曲形状の撮像素子を用いた場合、レンズと撮像素子との位置関係がＸ軸方向およびＹ軸方向にずれると、撮像素子の中心画素の位置が変わるだけでなく、画像のボケが増加してしまう。そのため、湾曲形状の撮像素子を用いたカメラモジュールは、ピント合わせ工程の際、Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向と回転２軸方向といった合計５つの方向の調整をする必要があるので、一般的なカメラモジュールに比べて、ピント合わせ工程が困難になる。
【０００８】
本開示は上記点に鑑みて、湾曲形状の撮像素子を用いたカメラモジュールにおいて、製造時のピント合わせ工程を容易に行うことの可能な構成および製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の１つの観点によると、カメラモジュールは、
第１仮想球面（Ｓ１）に沿う湾曲形状の撮像素子（１０）と、
撮像素子が固定される台座部（２０）と、
撮像素子に導光するレンズ（３０）と、
レンズを保持するレンズ保持部（４０）と、
レンズ保持部を支持すると共に、台座部と直接または間接的に固定される支持部（５０）と、を備え、
レンズ保持部のうち支持部に当接する部位（４３）、および、支持部のうちレンズ保持部に当接する部位（５２）はいずれも、第２仮想球面（Ｓ２）に沿う形状であり、
レンズ保持部のうち支持部に当接する部位、および、支持部のうちレンズ保持部に当接する部位の少なくとも一方に、第２仮想球面に沿う湾曲形状に形成された湾曲部が設けられており、
第１仮想球面の中心（Ｏ１）と第２仮想球面の中心（Ｏ２）とが一致し、かつ、第１仮想球面の中心と第２仮想球面の中心とがレンズの光軸（ＯＡ）上に位置している。
【００１０】
これによれば、レンズ保持部および支持部の少なくとも一方に湾曲部を設けることで、カメラモジュールの製造時におけるピント合わせ工程の際、回転２軸方向のピント合わせが不要となり、Ｘ軸方向とＹ軸方向の調整でピント合わせが可能となる。そのため、湾曲形状の撮像素子を用いたカメラモジュールのピント合わせ工程を、平面状の撮像素子を用いた場合と同じ工数またはそれより少ない工数で行うことが可能となる。したがって、このカメラモジュールは、製造時のピント合わせ工程を容易に行うことができる。
さらに、このカメラモジュールは、湾曲形状の撮像素子を用いることで、平面の撮像素子と比較して、レンズの枚数を減らすことが可能となるので、体格を小型化できる。また、このカメラモジュールは、湾曲形状の撮像素子を用いることで、平面の撮像素子と比較して、レンズの枚数が減っても解像度を高くできる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許