JP6148947B2

JP6148947B2 - 撮像モジュール及びその製造方法

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Publication number: JP6148947B2
Application number: JP2013194263A
Authority: JP
Inventors: 和彦恩田; 優稲村; 幸裕金子; 石井　良明; 良明石井
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2013-09-19
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2033-09-19
Also published as: JP2015060104A

Description

本発明は、撮像モジュール及びその製造方法に関する。

近年、オートフォーカス機能を有する撮像モジュールを、携帯電話等の電子機器に搭載する例が増加してきている。撮像モジュールに内蔵されるレンズ駆動装置には、ステッピングモータを利用するタイプ、圧電素子を利用するタイプ、ＶＣＭ（ＶｏｉｃｅＣｏｉｌＭｏｔｏｒ）を利用するタイプなど、様々なタイプが存在し、すでに市場に流通している。

このようなレンズ駆動装置に対してレンズを固定する場合、撮像素子の撮像面に対するレンズの光軸方向における初期位置を的確に設定しておく必要がある。

レンズを移動させない固定焦点型カメラモジュールでは、撮像素子を備える撮像素子ユニットに対し、レンズを保持するレンズホルダを直接取り付けることによって、レンズの初期位置の高精度化を図ることが可能である。

しかし、レンズ駆動装置によってレンズを光軸方向に移動させるオートフォーカス機能を備えたカメラモジュールでは、レンズ駆動装置にレンズが取り付けられ、このレンズの初期位置の設定時に、レンズ駆動装置の組立誤差が加算される。このため、この組立誤差を調整するために、初期フォーカス調整が必要になる。

特許文献１には、撮像レンズ及び撮像レンズを保持するレンズバレルを有する光学部と、この光学部を内部に保持し光軸方向に移動可能な可動部及び撮像レンズの駆動時に位置が変動しない固定部を含むレンズ駆動装置と、を備える撮像モジュールが記載されている。

特許文献１には、撮像モジュールを組み立てた後、光学部をレンズ駆動装置の可動部に対して光軸方向に摺動させることで、撮像レンズの光軸方向における位置を調整することが記載されている。

特許文献２には、撮像レンズ及びこれを保持するレンズバレルを有する光学部と、レンズバレルと接着固定されるレンズホルダを有するレンズ駆動装置と、を備える撮像モジュールが記載されている。

この撮像モジュールでは、レンズバレルをレンズホルダに対して光軸方向に摺動させて、レンズバレルの光軸方向の位置を調整してから、レンズバレルとレンズホルダとを接着固定するようにしている。

特開２０１０−２３０９１０号公報特開２０１２−２５６０４０号公報

特許文献１，２に記載の技術は、撮像素子の撮像面に対し、レンズの光軸が垂直になっていることを前提としている。しかし、撮像素子を備える撮像素子ユニットとレンズ駆動装置との組立誤差等により、撮像素子の撮像面に対して、レンズの光軸が垂直にならずに傾いてしまう場合がある。

撮像素子の撮像面に対してレンズの光軸が垂直になっていないと、例えば撮像画像において、右端はぼけているが左端はピントがあっているといったように、画像内において領域毎にボケが異なる現象が発生してしまう。

撮像素子の画素数が少なければ、この現象による撮像画質への影響は無視できる。しかし、近年の撮像モジュールは、小型化及び撮像素子の多画素化が進んでいるため、上記現象による撮像画質への影響は無視することができなくなっている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、撮像素子の撮像面とレンズの光軸とが非垂直になるのを防いで撮像品質を向上させることが可能な撮像モジュールとその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の撮像モジュールは、レンズ部を有するレンズユニットと、上記レンズユニットに固定され、上記レンズ部を通して被写体像を撮像する撮像素子を含む撮像素子ユニットと、を備え、上記レンズユニットは、上記レンズ部を保持するレンズ保持部と、上記レンズ保持部に固定されかつ上記撮像素子の撮像面に対して一方向に移動可能な筒状部材からなる可動部と、上記可動部を上記一方向に駆動する駆動部と、上記レンズ保持部に設けられたガイド部及び上記可動部の上記ガイド部に対向する部分に設けられ上記ガイド部と当接する当接部、又は、上記可動部に設けられたガイド部及び上記レンズ保持部の上記ガイド部に対向する部分に設けられ上記ガイド部と当接する当接部とを備え、上記当接部は上記可動部の内径よりも外側に設けられ、上記当接部が当接する上記ガイド部の面は、上記当接部の当接箇所に応じて上記可動部の移動方向に対する上記レンズ部の光軸方向の傾きが決まる面で構成されているものである。

本発明の撮像モジュールの製造方法は、レンズ部を有するレンズユニットと、上記レンズユニットに固定され、上記レンズ部を通して被写体像を撮像する撮像素子を含む撮像素子ユニットと、を備え、上記レンズユニットは、上記レンズ部を保持するレンズ保持部と、上記レンズ保持部に固定されかつ上記撮像素子の撮像面に対して一方向に移動可能な筒状部材からなる可動部と、上記可動部を上記一方向に駆動する駆動部と、上記レンズ保持部に設けられたガイド部及び上記可動部の上記ガイド部に対向する部分に設けられ上記ガイド部と当接する当接部、又は、上記可動部に設けられたガイド部及び上記レンズ保持部の上記ガイド部に対向する部分に設けられ上記ガイド部と当接する当接部とを備え、上記当接部は上記可動部の内径よりも外側に設けられ、上記当接部が当接する上記ガイド部の面は、上記当接部の当接箇所に応じて上記可動部の移動方向に対する上記レンズ部の光軸方向の傾きが決まる面で構成されている撮像モジュールの製造方法であって、上記ガイド部にしたがって上記レンズ保持部を上記可動部に対して移動させて、上記撮像素子の撮像面に垂直な方向と上記レンズ部の光軸方向とを一致させる工程と、上記一致させる工程の後、上記レンズ保持部を接着剤によって上記可動部に固定する工程と、を備えるものである。

本発明によれば、撮像素子の撮像面とレンズの光軸とが非垂直になるのを防いで撮像品質を向上させることが可能な撮像モジュールとその製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態である撮像モジュール１００の光軸を含む断面を示す断面模式図である。図１に示す撮像モジュール１００のレンズバレル１３及び可動部１４の分解斜視図である。図２に示すレンズバレル１３を可動部１４側からみた斜視図である。図２に示すレンズバレル１３を可動部１４側からみた正面図である。図１に示す撮像モジュール１００の製造時におけるレンズバレル１３の姿勢調整状態を説明するための図である。図１に示す撮像モジュール１００の可動部１４の変形例である可動部１４０を示す斜視図である。図１に示す撮像モジュール１００の変形例である撮像モジュール２００の光軸Ａｘを含む断面を示す断面模式図である。図７に示す撮像モジュール２００の可動部３４及びボイスコイル１５とレンズバレル３３を被写体側からみたときの分解斜視図である。図７に示す撮像モジュール２００の可動部３４を撮像素子２４側からみたときの斜視図である。図１に示す撮像モジュール１００の変形例である撮像モジュール３００の光軸Ａｘを含む断面を示す断面模式図である。図１０に示す撮像モジュール３００の可動部４４及びボイスコイル１５とレンズバレル４３を被写体側からみたときの分解斜視図である。図１０に示す撮像モジュール３００の可動部４４を撮像素子２４側からみたときの斜視図である。図１に示す撮像モジュール１００の製造工程を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態である撮像モジュール１００の光軸Ａｘを含む断面を示す断面模式図である。

撮像モジュール１００は、レンズ部としてのレンズ群１２を有するレンズユニット１０と、レンズユニット１０に固定され、レンズ群１２を通して被写体を撮像する撮像素子２４を有する撮像素子ユニット２０と、を備える。

撮像素子ユニット２０は、ＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子２４と、撮像素子２４が固定される基板２１と、基板２１上に撮像素子２４を囲んで設けられたカバーホルダ２２と、カバーホルダ２２に嵌め込まれたカバーガラス２３と、を備える。

レンズユニット１０は、少なくとも１つ（図１の例では１２ａ〜１２ｃの３つ）の撮像レンズを含むレンズ群１２と、レンズ群１２を保持するレンズ保持部としての筒状のレンズバレル１３と、撮像素子ユニット２０のカバーホルダ２２と、底部ブロック１８と、レンズ駆動装置１９と、を備え、これらは筐体１１に収容されている。

レンズ駆動装置１９は、可動部１４と、ボイスコイル１５と、磁石１６と、ホルダ１７と、を備える。

可動部１４は、レンズバレル１３に固定された筒状の部材であり、中空部にレンズバレル１３の一部が挿入されている。

ボイスコイル１５は、可動部１４の外周に固定されており、外部から電流を流すことができるようになっている。

磁石１６は、ボイスコイル１５に対向して配置され、ホルダ１７によって支持されている。ホルダ１７は筐体１１に固定されている。

レンズ駆動装置１９は、ボイスコイル１５に電流を流すことで、ボイスコイル１５を移動させ、ボイスコイル１５と一体化された可動部１４と可動部１４と一体化されたレンズバレル１３を、撮像素子２４の撮像面に対して交差する一方向（製造誤差、組み立て誤差がない理想的な状態では、撮像面に直交する方向）に駆動するアクチュエータである。

つまり、ボイスコイル１５と磁石１６とによって、可動部１４を上記一方向に駆動する駆動部が構成される。

なお、駆動部の構成は、ボイスコイルモータを利用した構成には限定されず、例えばステッピングモータや圧電素子を用いて、可動部１４を駆動するものとしてもよい。

図２は、図１に示す撮像モジュール１００のレンズバレル１３及び可動部１４を被写体側からみたときの分解斜視図である。図３は、図２に示すレンズバレル１３を可動部１４側からみた斜視図である。図４は、図２に示すレンズバレル１３を可動部１４側からみた正面図である。

図２，３に示すように、レンズバレル１３は、小径部１３０と大径部１３１とから構成されている。

小径部１３０は、円筒状部材であり、内部にレンズ群１２を保持している。

大径部１３１は、レンズ群１２の光軸に直交する方向の長さが小径部１３０よりも大きくなっている。大径部１３１の中心には、開口が形成されており、この開口からレンズ群１２のレンズのうち最も被写体側にあるレンズ１２ａが露出している。

大径部１３１の光軸方向における被写体側の端部には、レンズ群１２の光軸Ａｘを挟んで光軸方向に直交する方向に並べて配置される一対の切欠け部が２組（切欠け部１３１Ａ，１３１Ｃの組と切欠け部１３１Ｂ，１３１Ｄの組）設けられている。

切欠け部１３１Ａ，１３１Ｃの配列方向と、切欠け部１３１Ｂ，１３１Ｄの配列方向とは、直交している。

切欠け部１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｄの各々には、貫通孔Ｋが形成されており、この貫通孔がレンズバレル１３と可動部１４を接着する際の接着剤の接着溜まりとなる。

大径部１３１の光軸方向における撮像素子２４側の端面１３１ａは、光軸Ａｘに垂直な面となっており、端面１３１ａには３つの凸部１３１ｂが形成されている（図３、図４参照）。

３つの凸部１３１ｂは、図４に示すように、小径部１３０の外周に沿って間隔をあけて配置されている。３つの凸部１３１ｂの間隔は均等であることが好ましい。３つの凸部１３１ｂの各々は曲面で構成されている。例えば、３つの凸部１３１ｂは、それぞれ半球状となっている。

可動部１４は、円筒部材で構成され、その中空部の直径は、レンズバレル１３の小径部１３０の光軸方向に直交する方向の長さよりも大きく、レンズバレル１３の大径部１３１の光軸方向に直交する方向の長さよりも小さくなっている。

可動部１４は、その移動方向における被写体側の端部（以下、先端部という）において、移動方向に直交する方向の長さが大きくなる段付構造となっている。

可動部１４の先端部の外周面は、可動部１４の移動方向に垂直なリング状の平面１４Ａと、円筒面１４Ｃとを含む。

被写体側から見て、平面１４Ａの外周径は円筒面１４Ｃの外周径よりも小さくなっている。

可動部１４の先端部の外周面は、更に、平面１４Ａと円筒面１４Ｃを繋ぐ面であって移動方向に対して非垂直となる方向に傾斜した斜面１４Ｂを含む（図１，２参照）。

レンズバレル１３の小径部１３０が可動部１４の中空部に挿入された状態では、図４に示した３つの凸部１３１ｂの各々が可動部１４の斜面１４Ｂに当接する。

凸部１３１ｂは曲面であり、凸部１３１ｂと当接する斜面１４Ｂは傾斜面である。このため、レンズバレル１３と可動部１４を接着固定する前の状態では、レンズバレル１３の切欠け部１３１Ａ〜１３１Ｄのいずれかに対して可動部１４側に力を加えることで、斜面１４Ｂに当接する凸部１３１ｂの当接箇所を変えることができる。この結果、レンズバレル１３と可動部１４の相対姿勢を変えることができる。

このように、可動部１４の斜面１４Ｂは、可動部１４に対するレンズバレル１３の姿勢を変更可能にするために、レンズバレル１３の姿勢をガイドするガイド部として機能する。

なお、上記ガイド部（斜面１４Ｂ）及び当接部（３つの凸部１３１ｂ）は、互いに接触した状態で、レンズ群１２の光軸Ａｘ上の任意の点を傾動中心として、光軸Ａｘが可動部１４の移動方向に対して傾動可能に構成されている。この任意の点は、図１の例では、撮像素子２４の撮像面２４ａにくるように設計されている。

なお、組み立て誤差や製造誤差によって、光軸Ａｘと撮像面２４ａとの位置関係は変化することが考えられる。このため、実際の製品における上記任意の点は、撮像面２４ａから僅かに外れる場合もあるが、この場合も、上記任意の点は実質的に撮像面２４ａにあるものとして扱う。

以上のように、撮像モジュール１００は、ガイド部（斜面１４Ｂ）とこれに当接する当接部（３つの凸部１３１ｂ）とを有することで、その製造時に、可動部１４に対するレンズバレル１３の姿勢が変更可能になる。

撮像モジュール１００では、レンズ群１２を保持したレンズバレル１３以外の構成部材が組み立てられた後、可動部１４の中空部にレンズバレル１３が挿入される。

この状態では、上述したように、図４に示した３つの凸部１３１ｂの各々が可動部１４の斜面１４Ｂに当接し、レンズバレル１３の可動部１４に対する姿勢が変更可能である。

ここまでの工程で組み立て誤差や部品の製造誤差があると、例えば、撮像素子２４の撮像面２４ａに対して可動部１４の移動方向が垂直とならず、光軸Ａｘと撮像面２４ａが垂直にならないことがある。

また、撮像面２４ａに対して可動部１４の移動方向が垂直になってはいるが、可動部１４とレンズバレル１３の製造誤差によって、可動部１４の移動方向に対してレンズ群１２の光軸方向が傾いてしまい、光軸Ａｘと撮像面２４ａが垂直にならないことがある。

撮像モジュール１００を製造する製造装置は、可動部１４の中空部にレンズバレル１３の小径部１３０を挿入した後、ガイド部である斜面１４Ｂにしたがってレンズバレル１３の姿勢を変更して、レンズ群１２の光軸Ａｘと撮像面２４ａとが垂直になるように、レンズバレル１３の姿勢を調整する。

具体的には、製造装置に設けられた小型アームによって、切欠け部１３１Ａと切欠け部１３１Ｃを両側から掴み、別の小型アームによって切欠け部１３１Ｂと切欠け部１３１Ｄを両側から掴む。

これらアームを操作して、２つの切欠け部の一方を可動部１４側に押し込み、他方を被写体側に引き上げることで、可動部１４に対するレンズバレル１３の姿勢を変更する。

例えば、図５に示すように、撮像素子２４の撮像面２４ａが傾いていて、撮像面２４ａが可動部１４の移動方向に対して非垂直になっている場合は、黒矢印で示したように、切欠け部１３１Ａを下方に押し下げ、切欠け部１３１Ｃを上方に押し上げる操作を行うことで、撮像面２４ａとレンズ群１２の光軸Ａｘとを垂直にすることができる。

製造装置は、レンズ群１２の光軸Ａｘと撮像面２４ａとが垂直になる姿勢にレンズバレル１３を調整した後、調整後の姿勢を維持したまま、レンズバレル１３と可動部１４を固定する。

例えば、レンズバレル１３に形成された貫通孔Ｋに接着剤を注入し、これを硬化させることで、レンズバレル１３と可動部１４を接着固定する。

このように、撮像モジュール１００によれば、ガイド部とこれに当接する当接部があることにより、レンズ群１２の光軸Ａｘと撮像面２４ａとを垂直にすることができ、製造誤差や組み立て誤差を吸収して、撮像画質の劣化を防ぐことができる。

なお、光軸Ａｘの傾動中心となる上記任意の点は、撮像面２４ａとレンズバレル１３との間の光軸上の点としてもよいし、撮像面２４ａよりも基板２１側の点としてもよい。

このように、上記任意の点が、レンズバレル１３よりも撮像素子２４側にあれば、ガイド部の設計が容易となり、撮像モジュール１００の製造コストを削減することができる。

なお、上記任意の点が撮像素子２４の撮像面２４ａにある図１の構成であれば、レンズバレル１３の姿勢変更に伴う光軸Ａｘと撮像面２４ａ中心とのズレを最小にすることができるため、特に好ましい。

また、レンズバレル１３の大径部１３１において、切欠け部１３１Ａ〜１３１Ｄに隣接させて孔部を設け、この孔部を接着溜まりとする構成も考えられるが、切欠け部１３１Ａ〜１３１Ｄを接着溜まりにする構成によれば、孔部を別途設ける必要がないため、製造コストを削減することができる。

ここまでは、レンズバレル１３の面１３１ａに設ける凸部１３１ｂを３つとしたが、凸部１３１ｂは３つ以上設けてあってもよい。例えば、レンズバレル１３の面１３１ａに設ける凸部１３１ｂを４つとした場合には、各凸部１３１ｂを切欠け部１３１Ａ〜１３１Ｄに隣接させて配置することが可能になる。

このような配置によれば、切欠け部１３１Ａ〜１３１Ｄを接着溜まりとして利用する場合に、凸部１３１ｂと斜面１４Ｂとの接触領域付近で接着を行うことが可能になり、レンズバレル１３と可動部１４の固定を安定的に行うことができる。

図６は、図１に示す撮像モジュール１００の可動部１４の変形例である可動部１４０を示す斜視図である。図６は、可動部１４０を図２の可動部１４と同じ方向から見た斜視図である。

可動部１４０は、ガイド部として機能する斜面が、可動部１４０の移動方向における位置が異なる複数の斜面から構成されている点が可動部１４とは異なる。以下、詳述する。

可動部１４０のガイド部として機能する斜面は、３つの斜面１４ａと、３つの斜面１４ｂと、３つの斜面１４ｃと、から構成されている。

斜面１４ａは、可動部１４０の移動方向における位置が、図２の斜面１４Ｂの可動部１４の移動方向における位置と同じである。

斜面１４ｂは、可動部１４０の移動方向における位置が、斜面１４ａよりも撮像素子２４側にある。

斜面１４ｃは、可動部１４０の移動方向における位置が、斜面１４ｂよりも撮像素子２４側にある。

３つの斜面１４ａは、可動部１４０を被写体側からみたときに、円周上に均等の距離をあけて配置されていることが好ましい。

３つの斜面１４ｂは、可動部１４０を被写体側からみたときに、円周上に均等の距離をあけて配置されていることが好ましい。

３つの斜面１４ｃは、可動部１４０を被写体側からみたときに、円周上に均等の距離をあけて配置されていることが好ましい。

この可動部１４０を搭載する撮像モジュール１００では、可動部１４０の中空部にレンズバレル１３の小径部１３０を、３つの凸部１３１ｂが例えば斜面１４ａに当接するように挿入した後、レンズバレル１３を光軸Ａｘ周りに時計回りに回転させることで、３つの凸部１３１ｂと接触させる可動部１４０のガイド部を、斜面１４ｃ、斜面１４ｂの順に切り替えることができる。

このように、３つの凸部１３１ｂと接触させる可動部１４０のガイド部を３つの中から選択可能にすることで、レンズ群１２と撮像素子２４との距離を３段階で変化させることができる。

このため、撮像モジュールの機種によって、レンズ群１２の構成や撮像素子２４の構成が変わり、レンズ群１２と撮像素子２４との距離調整が必要な場合でも、これに容易に対応することができる。

したがって、可動部１４０とレンズバレル１３の構成を機種毎に別の構成とする必要がなく、製造コストを削減することができる。

なお、ここでは、可動部１４０の移動方向における位置が異なる３つのガイド部を可動部１４０に設ける例を説明したが、ガイド部は２種類以上あれば、上述した効果を得ることができる。

図１では、ガイド部と当接部が、レンズ群１２の光軸Ａｘ上のレンズバレル１３よりも撮像素子２４側にある点を傾動中心として、レンズバレル１３の姿勢を変更可能に構成するものとした。

これに対し、ガイド部と当接部が、レンズ群１２の光軸Ａｘ上のレンズバレル１３よりも被写体側にある点を傾動中心として、レンズバレル１３の姿勢を変更可能に構成してもよい。以下、この構成について説明する。

図７は、図１に示す撮像モジュール１００の変形例である撮像モジュール２００の光軸Ａｘを含む断面を示す断面模式図である。図８は、撮像モジュール２００の可動部３４及びボイスコイル１５とレンズバレル３３を被写体側からみたときの分解斜視図である。図９は、可動部３４を撮像素子２４側からみたときの斜視図である。

撮像モジュール２００は、レンズバレル１３がレンズバレル３３に変更され、可動部１４が可動部３４に変更された点を除いては、撮像モジュール１００と実質的に同じ構成である。このため、以下では、レンズバレル３３と可動部３４の構成についてのみ説明する。

可動部３４は、図１の可動部１４の撮像素子２４側端部に、円周上に均等間隔で並ぶ４つの切欠け部３４Ｄ（図８参照）を設け、この４つの切欠け部３４Ｄを有する可動部１４の上下を逆にした構成である。

つまり、可動部３４は、その移動方向における撮像素子２４側の端部にガイド部としての斜面１４Ｂを有する構成である。

レンズバレル３３は、内部にレンズ群１２を保持する小径部３３０と、内径は小径部３３０と同じだが外径が小径部３３０よりも大きい大径部３３１とから構成される。

小径部３３０の外径は、可動部３４の内径よりも小さくなっており、小径部３３０は可動部３４の中空部に挿入されている。

大径部３３１は、小径部３３０の光軸Ａｘ方向の撮像素子２４側に設けられている。大径部３３１の被写体側の面３３１ａは光軸Ａｘに垂直な平面であり、この面３３１ａに３つの凸部３３１ｂが形成されている。

３つの凸部３３１ｂは、光軸Ａｘを中心とする円の円周上に均等の間隔を空けて配置されている。

斜面１４Ｂと３つの凸部３３１ｂは、可動部３４の中空部にレンズバレル３３の小径部３３０が挿入されて、斜面１４Ｂと３つの凸部３３１ｂが接触した状態で、光軸Ａｘ上のレンズバレル３３よりも被写体側の点を傾動中心として、レンズ群１２の光軸が可動部３４の移動方向に対して傾動可能に構成されている。

小径部３３０の被写体側端部には、光軸Ａｘを挟んで光軸方向に直交する方向に並ぶ一対の切欠け部が２組（切欠け部３３０Ａ，３３０Ｃの組と切欠け部３３０Ｂ，３３０Ｄの組）設けられている。

切欠け部３３０Ａ，３３０Ｃの配列方向と、切欠け部３３０Ｂ，３３０Ｄの配列方向とは、直交している。

また、小径部３３０の被写体側端部には、各切欠け部の間に接着しろ３３０Ｅが設けられている。４つの接着しろ３３０Ｅは、光軸Ａｘを中心とする円の円周上に均等の間隔で配置されている。

撮像モジュール２００は、その製造時に、可動部３４の中空部にレンズバレル３３の小径部３３０を挿入する。このとき、可動部３４の１つの切欠け部３４Ｄに対し、レンズバレル３３の１つの接着しろ３３０Ｅが近接するように、可動部３４の中空部にレンズバレル３３の小径部３３０を挿入する。

この状態で、製造装置が、アームを用いて、レンズバレル３３の被写体側端部にある切欠け部３３０Ａ〜３３０Ｄに力を加えることで、ガイド部である斜面１４Ｂにしたがってレンズバレル３３の姿勢を変更して、レンズ群１２の光軸と撮像面２４ａとが垂直になるように、レンズバレル３３の姿勢を調整する。

その後、製造装置は、レンズバレル１３を調整後の姿勢に維持した状態で、切欠け部３４Ｄと接着しろ３３０Ｅに跨って接着剤を塗布し、これを硬化させて、レンズバレル３３と可動部３４を固定する。

このように、レンズバレル３３の撮像素子２４側端部に当接部としての３つの凸部が設けられた構成であっても、レンズ群１２の光軸と撮像面２４ａとを垂直にすることができ、製造誤差や組み立て誤差を吸収して、撮像画質の劣化を防ぐことができる。

図１０は、図１に示す撮像モジュール１００の変形例である撮像モジュール３００の光軸Ａｘを含む断面を示す断面模式図である。図１１は、撮像モジュール３００の可動部４４及びボイスコイル１５とレンズバレル４３を被写体側からみたときの分解斜視図である。図１２は、可動部４４を撮像素子２４側からみたときの斜視図である。

撮像モジュール３００は、レンズバレル１３がレンズバレル４３に変更され、可動部１４が可動部４４に変更された点を除いては、撮像モジュール１００と実質的に同じ構成であるため、以下では、レンズバレル４３と可動部４４の構成についてのみ説明する。

可動部４４は、図７の可動部３４における撮像素子２４側の端面を、可動部３４の移動方向に垂直な平面４４１ａに変更し（図１２参照）、この平面４４１ａに、図１２に示すように、円周上に均等な間隔で配置された３つの凸部４４１ｂを設けた構成である。

レンズバレル４３は、図７のレンズバレル３３における大径部３３１を大径部４３１に変更したものである。

大径部４３１は、被写体側から見える面４３１Ａが、可動部４４の３つの凸部４３１ｂと当接する斜面となっている。面４３１Ａは、可動部４４の移動方向に非垂直な方向に傾斜する面であり、上述してきたガイド部として機能する。

斜面４３１Ａと３つの凸部４４１ｂは、可動部４４の中空部にレンズバレル４３の小径部３３０が挿入されて、斜面４３１Ａと３つの凸部４４１ｂが接触した状態で、光軸Ａｘ上のレンズバレル４３よりも被写体側の点を傾動中心として、レンズ群１２の光軸が可動部４４の移動方向に対して傾動可能に構成されている。

撮像モジュール３００は、その製造時に、可動部４４の中空部にレンズバレル４３の小径部３３０を挿入する。このとき、可動部４４の１つの切欠け部３４Ｄに対し、レンズバレル４３の１つの接着しろ３３０Ｅが近接するように、可動部４４の中空部にレンズバレル４３の小径部３３０を挿入する。

この状態で、製造装置が、アームを用いて、レンズバレル４３の被写体側端部にある切欠け部３３０Ａ〜３３０Ｄに力を加えることで、ガイド部である斜面４３１Ａにしたがってレンズバレル４３の姿勢を変更して、レンズ群１２の光軸と撮像面２４ａとが垂直になるように、レンズバレル４３の姿勢を調整する。

その後、製造装置は、レンズバレル４３を調整後の姿勢に維持した状態で、切欠け部３４Ｄと接着しろ３３０Ｅに跨って接着剤を塗布し、これを硬化させて、レンズバレル４３と可動部４４を固定する。

このように、可動部４４に当接部としての３つの凸部４４１ｂが設けられ、レンズバレル４３にガイド部としての斜面４３１Ａが設けられた構成であっても、レンズ群１２の光軸と撮像面２４ａとを垂直にすることができ、製造誤差や組み立て誤差を吸収して、撮像画質の劣化を防ぐことができる。

なお、図１の撮像モジュール１００において、可動部１４の被写体側端面を全て斜面１４Ｂとした構成としてもよい。

また、図１の撮像モジュール１００において、可動部１４の被写体側端面を全て平面１４Ａとし、この平面１４Ａに当接部としての３つの凸部を配置し、レンズバレル１３の大径部１３１に、この３つの凸部と当接するガイド部としての斜面を形成した構成としてもよい。

この構成であっても、ガイド部にしたがってレンズバレル１３の姿勢が変更可能になるため、撮像画質の劣化を防ぐことができる。

ここまでは、ガイド部として斜面を例にし、ガイド部と当接する当接部として３つの凸部を例にした。この変形例として、ガイド部を曲面としてもよい。

つまり、ガイド部を斜面又は曲面とし、これに点で当接する当接部を設けた構成とすれば、レンズバレルの姿勢を可動部に対して変更可能とすることができる。

ガイド部と点で当接する当接部を採用する場合は、ガイド部と当接する点として少なくとも３点は必要である。少なくとも３つの点でガイド部と接することで、レンズバレルの姿勢を安定してガイドすることができる。

上述してきたガイド部は、全て、筒状の可動部における中空部の外側に設けられている。このようにすることで、ガイド部と当接部の設計が容易となる。

最後に、以上のような構成の撮像モジュールの製造工程について説明する。

図１３は、図１に示す撮像モジュール１００の製造工程を説明するためのフローチャートである。

レンズユニット１０のレンズバレル１３以外の部分と撮像素子ユニット２０を接着固定した後、撮像モジュール製造装置は、測定用チャートのチャート面に垂直な線上に、筐体１１の開口をチャート面に向けて製造途中の撮像モジュールを保持する（ステップＳ１）。

この状態で、筐体１１の開口部分からレンズ群１２を内蔵したレンズバレル１３を挿入して、図１に示す状態を得る（ステップＳ２）。

撮像モジュール製造装置は、図１に示す状態で、撮像素子２４により測定用チャートを撮像させる（ステップＳ３）。

撮像モジュール製造装置は、撮像素子２４によって撮像して得られた撮像画像に基づいて、撮像素子２４の撮像面とレンズ群１２の光軸とが垂直になっているか否かを判定する（ステップＳ４）。

撮像モジュール製造装置は、ステップＳ４の判定がＮＯの場合、撮像面と光軸とのなす角度が直角からどの程度ずれているかを求め、このずれている角度の分、レンズバレル１３の切欠き部１３１Ａ〜１３１Ｄをアームで掴み、ガイド部にしたがってレンズバレル１３の傾きを調整する（ステップＳ５）。

撮像モジュール製造装置は、ステップＳ５の後はステップＳ３の処理を再び行う。

撮像モジュール製造装置は、ステップＳ４の判定がＹＥＳの場合、レンズバレル１３と可動部１４とを接着固定する（ステップＳ６）。

以上説明したように、本明細書には次の事項が開示されている。

開示された撮像モジュールは、レンズ部を有するレンズユニットと、上記レンズユニットに固定され、上記レンズ部を通して被写体像を撮像する撮像素子を含む撮像素子ユニットと、を備え、上記レンズユニットは、上記レンズ部を保持するレンズ保持部と、上記レンズ保持部に固定されかつ上記撮像素子の撮像面に対して一方向に移動可能な筒状部材からなる可動部と、上記可動部を上記一方向に駆動する駆動部と、上記レンズ保持部に設けられたガイド部及び上記可動部の他方の上記ガイド部に対向する部分に設けられ上記ガイド部と当接する当接部、又は、上記可動部に設けられたガイド部及び上記レンズ保持部の上記ガイド部に対向する部分に設けられ上記ガイド部と当接する当接部とを備え、前記当接部は前記可動部の内径よりも外側に設けられるものである。

この構成により、製造時に、ガイド部によってレンズ保持部の姿勢を調整することが可能なため、撮像素子の撮像面とレンズ部の光軸とを垂直にして撮像画質の劣化を防止することができる。

開示された撮像モジュールは、上記ガイド部は、曲面、又は、上記一方向に非垂直な方向に傾く斜面により構成されるものである。

この構成により、製造時に、レンズ保持部の姿勢のガイドを安定して行うことができる。

開示された撮像モジュールは、上記ガイド部は、上記レンズ部の光軸方向における位置が異なる複数の曲面又は上記斜面により構成され、上記当接部は、上記位置が同じ曲面又は上記斜面に対して接触するものである。

この構成により、製造時に、レンズ部と撮像素子との距離調整が容易となり、レンズ保持部と可動部を撮像モジュールの機種毎に異なる構成としなくてすむため、製造コストを削減することができる。

開示された撮像モジュールは、上記ガイド部と上記当接部は、上記レンズ部の光軸上の任意の点を傾動中心として上記光軸を傾動可能に構成されているものである。

この構成により、レンズ保持部の姿勢変更による画質への影響を抑えることができる。

開示された撮像モジュールは、上記光軸上の任意の点が、上記レンズ保持部の外側にあるものである。

この構成により、製造時におけるレンズ保持部の姿勢変更が容易になる。

開示された撮像モジュールは、上記光軸上の任意の点が、上記レンズ保持部よりも上記撮像素子側にあるものである。

この構成により、レンズ保持部の姿勢変更による画質への影響をより抑えることができる。

開示された撮像モジュールは、上記光軸上の任意の点が、上記撮像素子の撮像面にあるものである。

この構成により、レンズ保持部の姿勢変更による画質への影響を最小限に抑えることができる。

開示された撮像モジュールは、上記当接部が、上記レンズ保持部の被写体側に設けられているものである。

この構成により、製造時におけるレンズ保持部の姿勢変更が容易になり、製造コストを削減することができる。

開示された撮像モジュールは、上記レンズ保持部が、上記筒状部材の中空部に挿入される第一の部分と、上記中空部の外側にあって上記光軸方向に直交する方向の長さが上記中空部の上記一方向に直交する方向の長さよりも大きい第二の部分とより構成され、
上記第二の部分と上記可動部の間に上記ガイド部が設けられるものである。

この構成により、製造時に、可動部を配置してから、可動部の空洞部分にレンズ保持部を挿入し、この状態で、レンズ保持部の姿勢が変更可能となるため、製造が容易となり、製造コストを削減することができる。

開示された撮像モジュールは、上記レンズ保持部の上記光軸方向における被写体側の端部には、被写体側からみたときに上記レンズ部の光軸を挟んで上記光軸方向に直交する方向に配置される一対の切欠け部が少なくとも１組設けられるものである。

この構成により、製造時に、切欠け部を用いてレンズ保持部の姿勢を容易に変更することができる。

開示された撮像モジュールは、上記当接部が上記レンズ保持部の被写体側に設けられており、上記レンズ保持部の上記光軸方向における被写体側の端部には、上記一対の切欠け部が２組設けられ、上記切欠け部は、上記レンズ保持部と上記可動部とを接着する接着剤が溜まる接着溜まりとなっており、上記切り欠け部と上記当接部は隣接しているものである。

この構成により、製造時に、当接部とガイド部の接触領域付近に接着剤を塗布することができ、安定した接着が可能になる。

開示された撮像モジュールは、上記レンズ保持部の上記光軸方向における被写体側の端部には、上記一対の切欠け部が２組設けられ、前記２組のうちの一方における上記一対の切欠け部の並ぶ方向と、前記２組のうちの他方における上記一対の切欠け部の並ぶ方向とは直交しているものである。

この構成により、製造時に、切欠け部を用いてレンズ保持部をより多くの姿勢に変更することができる。また、姿勢制御も容易となる。

開示された撮像モジュールは、上記切欠け部が、上記レンズ保持部と上記可動部とを接着する接着剤が溜まる接着溜まりとなっているものである。

この構成により、接着溜まりを別途設けずにすむため、製造コストを削減することができる。

開示された撮像モジュールは、上記当接部が３つ以上の点で上記ガイド部と当接するものであるものを含む。

この構成により、レンズ保持部を安定してガイドすることが可能になる。

開示された撮像モジュールの製造方法は、上記撮像モジュールの製造方法であって、上記ガイド部にしたがって上記レンズ保持部を上記可動部に対して移動させて、上記撮像素子の撮像面に垂直な方向と上記レンズ部の光軸方向とを一致させる工程と、上記一致させる工程の後、上記レンズ保持部を接着剤によって上記可動部に固定する工程と、を備えるものである。

この方法により、撮像素子の撮像面とレンズ部の光軸とを垂直にして撮像画質の劣化を防止した撮像モジュールを製造することができる。

本発明は、特に携帯電話機等の携帯端末、眼鏡型の電子機器、腕時計型の電子機器等に搭載される撮像モジュールに適用して利便性が高く、有効である。

１００撮像モジュール
１０レンズユニット
１１筐体
１２レンズ群（レンズ部）
１３レンズバレル（レンズ保持部）
１３１ｂ凸部（当接部）
１４可動部
１４Ｂ斜面（ガイド部）
１５ボイスコイル
１６磁石
１７ホルダ
１８底部ブロック
１９駆動部
２０撮像素子ユニット
２４撮像素子
２４ａ撮像面

Claims

レンズ部を有するレンズユニットと、
前記レンズユニットに固定され、前記レンズ部を通して被写体像を撮像する撮像素子を含む撮像素子ユニットと、を備え、
前記レンズユニットは、
前記レンズ部を保持するレンズ保持部と、
前記レンズ保持部に固定されかつ前記撮像素子の撮像面に対して一方向に移動可能な筒状部材からなる可動部と、
前記可動部を前記一方向に駆動する駆動部と、
前記レンズ保持部に設けられたガイド部及び前記可動部の前記ガイド部に対向する部分に設けられ前記ガイド部と当接する当接部、又は、前記可動部に設けられたガイド部及び前記レンズ保持部の前記ガイド部に対向する部分に設けられ前記ガイド部と当接する当接部とを備え、
前記当接部は前記可動部の内径よりも外側に設けられ、
前記当接部が当接する前記ガイド部の面は、前記当接部の当接箇所に応じて前記可動部の移動方向に対する前記レンズ部の光軸方向の傾きが決まる面で構成されている撮像モジュール。
請求項１記載の撮像モジュールであって、
前記ガイド部は、曲面、又は、前記可動部の移動方向に非垂直な方向に傾く斜面により構成される撮像モジュール。
請求項２記載の撮像モジュールであって、
前記ガイド部は、前記レンズ部の光軸方向における位置が異なる複数の曲面又は前記斜面により構成され、
前記当接部は、前記位置が同じ曲面又は前記斜面に対して接触する撮像モジュール。
請求項１〜３のいずれか１項記載の撮像モジュールであって、
前記ガイド部と前記当接部は、それらが接着固定される前の状態では、前記レンズ部の光軸上の特定の点を傾動中心として前記光軸を傾動可能に構成されている撮像モジュール。
請求項４記載の撮像モジュールであって、
前記光軸上の特定の点は、前記レンズ保持部の外側にある撮像モジュール。
請求項４記載の撮像モジュールであって、
前記光軸上の特定の点は、前記レンズ保持部よりも前記撮像素子側にある撮像モジュール。
請求項４記載の撮像モジュールであって、
前記光軸上の特定の点は、前記撮像素子の撮像面にある撮像モジュール。
請求項１〜７のいずれか１項記載の撮像モジュールであって、
前記当接部は、前記レンズ保持部の被写体側に設けられている撮像モジュール。
請求項１〜８のいずれか１項記載の撮像モジュールであって、
前記レンズ保持部は、前記可動部の筒状部材の中空部に挿入される第一の部分と、前記中空部の外側にあって前記レンズ部の光軸方向に直交する方向の長さが前記中空部の前記可動部の移動方向に直交する方向の長さよりも大きい第二の部分とより構成され、
前記第二の部分と前記可動部の間に前記ガイド部が設けられる撮像モジュール。
請求項１〜９のいずれか１項記載の撮像モジュールであって、
前記レンズ保持部の前記レンズ部の光軸方向における被写体側の端部には、被写体側からみたときに前記レンズ部の光軸を挟んで前記光軸方向に直交する方向に配置される一対の切欠け部が少なくとも１組設けられる撮像モジュール。
請求項１０記載の撮像モジュールであって、
前記当接部は、前記レンズ保持部の被写体側に設けられており、
前記レンズ保持部の前記光軸方向における被写体側の端部には、前記一対の切欠け部が２組設けられ、
前記切欠け部は、前記レンズ保持部と前記可動部とを接着する接着剤が溜まる接着溜まりとなっており、
前記切欠け部と前記当接部は隣接している撮像モジュール。
請求項１０記載の撮像モジュールであって、
前記レンズ保持部の前記光軸方向における被写体側の端部には、前記一対の切欠け部が２組設けられ、
前記２組のうちの一方における前記一対の切欠け部の並ぶ方向と、前記２組のうちの他方における前記一対の切欠け部の並ぶ方向とは直交している撮像モジュール。
請求項１２記載の撮像モジュールであって、
前記切欠け部は、前記レンズ保持部と前記可動部とを接着する接着剤が溜まる接着溜まりとなっている撮像モジュール。
請求項１〜１３のいずれか１項記載の撮像モジュールであって、
前記当接部は３つ以上の点で前記ガイド部と当接するものである撮像モジュール。
レンズ部を有するレンズユニットと、前記レンズユニットに固定され、前記レンズ部を通して被写体像を撮像する撮像素子を含む撮像素子ユニットと、を備え、前記レンズユニットは、前記レンズ部を保持するレンズ保持部と、前記レンズ保持部に固定されかつ前記撮像素子の撮像面に対して一方向に移動可能な筒状部材からなる可動部と、前記可動部を前記一方向に駆動する駆動部と、前記レンズ保持部に設けられたガイド部及び前記可動部の前記ガイド部に対向する部分に設けられ前記ガイド部と当接する当接部、又は、前記可動部に設けられたガイド部及び前記レンズ保持部の前記ガイド部に対向する部分に設けられ前記ガイド部と当接する当接部とを備え、前記当接部は前記可動部の内径よりも外側に設けられ、前記当接部が当接する前記ガイド部の面は、前記当接部の当接箇所に応じて前記可動部の移動方向に対する前記レンズ部の光軸方向の傾きが決まる面で構成されている撮像モジュールの製造方法であって、
前記ガイド部にしたがって前記レンズ保持部を前記可動部に対して移動させて、前記撮像素子の撮像面に垂直な方向と前記レンズ部の光軸方向とを一致させる工程と、
前記一致させる工程の後、前記レンズ保持部を接着剤によって前記可動部に固定する工程と、を備える撮像モジュールの製造方法。