JP2006243198A - 撮像モジュールの接着剤硬化方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 接着層内部まで硬化させることが可能な撮像モジュールの接着剤硬化方法及び装置を提供する。
【解決手段】 光学素子を含む複数の部品から撮像モジュールを組み立てる際に上記複数の部品のいずれかの部品間に介在させた接着剤を硬化させる撮像モジュールの接着剤硬化方法において、上記接着剤として光硬化型接着剤を使用し、上記光硬化型接着剤の硬化波長域の一部と重複する別々の波長域をそれぞれ有する少なくとも２種類の光を照射して上記光硬化型接着剤を硬化させることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、接着層内部まで硬化させることが可能な撮像モジュールの接着剤硬化方法及び装置に関する。

従来、撮像モジュールの組立てに用いられる接着剤の硬化技術には、接着部分に介在させた接着剤（例えば熱紫外線硬化型のエポキシ樹脂等）を紫外線で半硬化させた後、光学素子と基板との間隔及び傾きを調整し、プレス及び若干の加熱処理をして硬化させるものがある。（例えば、特許文献１参照。）
しかし、特許文献１の技術では、基板と光学素子との接着面の縁に接着剤を塗布するが、撮像モジュールを構成する部品の形状、材質、配置関係等によっては、接着剤が照射光の当たりやすい部材の縁ではなく、照射光の当たりにくい部材の奥にある場合がある。また、無色透明の接着剤であっても、硬化に伴う変色や、光の透過性が低下して光が接着層の奥まで意図した通りに照射されないなどの事態が発生する。このような状況では、接着剤を硬化できず、また硬化するまでに時間がかかってしまうという問題がある。
特開２００２−３４３９５０号公報

本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、接着層内部まで硬化させることが可能な撮像モジュールの接着剤硬化方法及び装置を提供することである。

本発明の第１の撮像モジュールの接着剤硬化方法は、光学素子を含む複数の部品から撮像モジュールを組み立てる際に上記複数の部品のいずれかの部品間に介在させた接着剤を硬化させる撮像モジュールの接着剤硬化方法において、上記接着剤として光硬化型接着剤を使用し、上記光硬化型接着剤の硬化波長域の一部と重複する別々の波長域をそれぞれ有する少なくとも２種類の光を照射して上記光硬化型接着剤を硬化させることを特徴とする。

本発明の第２の撮像モジュールの接着剤硬化方法は、上記第１の撮像モジュールの接着剤硬化方法であって、上記光硬化型接着剤の硬化波長域が紫外域から可視域にかけての範囲にあり、上記少なくとも２種類の光は紫外線と可視光線であることを特徴とする。

本発明の第３の撮像モジュールの接着剤硬化方法は、上記第１又は第２の撮像モジュールの接着剤硬化方法であって、上記光硬化型接着剤を含む水平面と略同一な平面上から上記光を照射することを特徴とする。

本発明の第４の撮像モジュールの接着剤硬化方法は、上記第１乃至第３のいずれか１つの撮像モジュールの接着剤硬化方法であって、上記光硬化型接着剤に対し、その周囲から上記光を照射することを特徴とする。

本発明の第５の撮像モジュールの接着剤硬化方法は、上記第１乃至第４のいずれか１つの撮像モジュールの接着剤硬化方法であって、上記光を反射部材により反射させ、上記光硬化型接着剤を硬化させることを特徴とする。

本発明の第６の撮像モジュールの接着剤硬化方法は、上記第１乃至第５のいずれか１つの撮像モジュールの接着剤硬化方法であって、上記撮像モジュールと上記光とを相対移動させることを特徴とする。

本発明の第１の撮像モジュールの接着剤硬化装置は、光学素子を含む複数の部品から撮像モジュールを組み立てる際に上記複数の部品のいずれかの部品間に介在させた接着剤を硬化させるための撮像モジュールの接着剤硬化装置において、上記部品間に上記接着剤として介在させた光硬化型接着剤に、上記光硬化型接着剤の硬化波長域の一部と重複する別々の波長域をそれぞれ有する少なくとも２種類の光を照射する光照射手段を備えたことを特徴とする。

本発明の第２の撮像モジュールの接着剤硬化装置は、上記第１の撮像モジュールの接着剤硬化装置であって、上記光硬化型接着剤の硬化波長域が紫外域から可視域にかけての範囲にあり、上記光照射手段は、上記光硬化型接着剤に紫外線を照射する紫外線照射手段と、上記光硬化型接着剤に可視光線を照射する可視光線照射手段とを備えることを特徴とする。

本発明の第３の撮像モジュールの接着剤硬化装置は、上記第１又は第２の撮像モジュールの接着剤硬化装置であって、上記光照射手段を、上記光硬化型接着剤を含む水平面と略同一な平面上に備えることを特徴とする。

本発明の第４の撮像モジュールの接着剤硬化装置は、上記第１乃至第３のいずれか１つの撮像モジュールの接着剤硬化装置であって、上記光照射手段を、上記光硬化型接着剤の周囲に備えることを特徴とする。

本発明の第５の撮像モジュールの接着剤硬化装置は、上記第１乃至第４のいずれか１つの撮像モジュールの接着剤硬化装置であって、上記光を上記光硬化型接着剤に反射させる反射部材をさらに備えることを特徴とする。

本発明の第６の撮像モジュールの接着剤硬化装置は、上記第１乃至第５のいずれか１つの撮像モジュールの接着剤硬化装置であって、上記撮像モジュールと上記光照射手段とを相対移動させる手段をさらに備えることを特徴とする。

本発明によれば、接着剤として光硬化型接着剤を使用し、光硬化型接着剤の硬化波長域の一部と重複する別々の波長域をそれぞれ有する少なくとも２種類の光を照射して上記光硬化型接着剤を硬化させることで、各々の波長の光による透過性、エネルギー、照度、温度等の波長による光の性質の違いを利用することで適切に接着層内部まで硬化させることができる。

特に、上記光硬化型接着剤の硬化波長域が紫外域から可視域の範囲に及んでいる場合は、上記光に紫外線と可視光線を用いることで、硬化波長域のほとんどの範囲をカバーする光を照射することが可能になると共に、紫外線と可視光線のそれぞれ異なる性質（例えば、透過性については紫外線よりも可視光線の方が高く、一方、エネルギーについては可視光線よりも紫外線の方が大きい等）が相乗的に作用することで、光硬化型接着剤の全体に渡っての硬化の促進が期待できる。

また、上記光硬化型接着剤を含む水平面と略同一な平面上から上記光を照射することで、接着剤の上方が遮光層によって覆われていても光を上記光硬化型接着剤に照射することが可能となり、硬化を促進できる。

なお、光硬化型接着剤に対し、その周囲から上記光を照射することで、光が均一にかつ接着層の内部まで光硬化型接着剤に照射されやすくなり、光硬化型接着剤の硬化斑、及び接着不良による不良率を減少させることが可能となる。

また、上記光を反射部材により反射させ、上記光硬化型接着剤を硬化させることで、ファイバーや光源の設計の自由度が高まり、省スペース化が可能となる。
また、撮像モジュールと上記光とを相対移動させることで、光が均一にかつ接着層の内部までより効率良く光硬化型接着剤に照射され、光硬化型接着剤の硬化斑及び不良率をさらに減少させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、実施の形態１における撮像モジュールを説明する図である。同図（ａ）は撮像モジュールの断面図であり、同図（ｂ）は撮像モジュールの平面図である。撮像モジュール１は、光学素子３が絞り板５の上部に配置され、絞り板５の下部には基板４が配置されている。基板４には撮像部分４ａが、絞り板５には絞り５ａが設けられている。ここでの光硬化型接着剤２は、絞り板５と基板４を接合しており、例えば１００乃至７８０ｎｍの波長光で硬化するＬＣＲ０３０５Ｅ（東亞合成株式会社製）を用いる。なお、本発明の特徴は光硬化型接着剤２への光の照射にあり、撮像モジュール１の構成は以上のものに限定されない。

図２は、実施の形態１における撮像モジュールの接着剤硬化装置の側面図である。撮像モジュール接着剤硬化装置１１は、紫外線光源７に接続される紫外線ファイバー８、可視光光源９に接続される可視光ファイバー１０、撮像モジュール１を配置する治具１２、治具１２を移動させる搬送アクチュエータ１３、架台１４などで構成される。紫外線ファイバー８及び可視光ファイバー１０は、図１で示した光硬化型接着剤２を含む水平面と略同一な平面上に配置する。搬送アクチュエータ１３は、治具１２を組付け位置、接着位置、硬化位置等に搬送可能となっている。また、紫外線ファイバー８、可視光ファイバー１０、及び搬送アクチュエータ１３は、架台１４に配設される。なお、紫外線ファイバー８からは例えば２５０乃至４５０ｎｍの波長の紫外線を照射し、可視光ファイバー１０からは例えば４００乃至６００ｎｍの波長の可視光線を照射することとする。また、紫外線ファイバー８及び可視光ファイバー１０は、光硬化型接着剤の真横（光硬化型接着剤を含む水平面と略同一な平面上）に配置しなくとも、遮光層（絞り板５）との位置関係によっては、真横ではなく斜め上方や斜め下方から光を照射した方が望ましい場合もあり得る。

図３は、実施の形態１における光硬化型接着剤に対する光の組み合わせの例を示す図である。（ａ）は２種類の光Ａ、Ｂの波長域がいずれも硬化波長域にあって互いに一部が重なり合っているケース（本実施の形態の紫外線、可視光線に相当）、（ｂ）は２種類の光Ａ、Ｂの波長域がいずれも硬化波長域にあるが互いに重複していないケース、（ｃ）は２種類の光Ａ、Ｂの波長域が硬化波長域の中から外へと広がっているケース、（ｄ）は２種類以上の光（ここでは３種類の光Ａ、Ｂ、Ｃ）の各波長域によって硬化波長域の全てをカバーしているケースである。この組み合わせの他にも様々な組み合わせが考えられるが、照射される少なくとも２種類の光のそれぞれが、光硬化型接着剤の硬化波長域の一部と重複する別々の波長域をそれぞれ有することが条件となる。

まず、図１に示すように、撮像モジュール１に光硬化型接着剤２を介在させる。そして、図２に示すように、撮像モジュール１を治具１２に配置し、この治具１２を搬送アクチュエータ１３により硬化位置に搬送させる。

次に、光硬化型接着剤の真横に配置した紫外線ファイバー８及び可視光ファイバー１０から紫外線及び可視光線を照射し、光硬化型接着剤２を硬化させる。なお、光硬化型接着剤２の硬化波長域の一部と重複する別々の波長域をそれぞれ有する少なくとも２種類の光を照射して光硬化型接着剤２を硬化させればよいため、照射する光は、複数の紫外線のみであっても、複数の可視光線のみであっても、照射途中で波長を変える１つの光であっても問題ない。

実施の形態１によれば、接着剤として光硬化型接着剤を使用し、光硬化型接着剤の硬化波長域の一部と重複する別々の波長域をそれぞれ有する少なくとも２種類の光を照射して上記光硬化型接着剤を硬化させることで、各々の波長の光による透過性、エネルギー、照度、温度等の波長による光の性質の違いを利用することで適切に接着層内部まで硬化させることができる。

特に、上記光硬化型接着剤の硬化波長域が紫外域から可視域の範囲に及んでいる場合は、上記光に紫外線と可視光線を用いることで、硬化波長域のほとんどの範囲をカバーする光を照射することが可能になると共に、紫外線と可視光線のそれぞれ異なる性質（例えば、透過性については紫外線よりも可視光線の方が高く、一方、エネルギーについては可視光線よりも紫外線の方が大きい等）が相乗的に作用することで、光硬化型接着剤の全体に渡っての硬化の促進が期待できる。

また、上記光硬化型接着剤を含む水平面と略同一な平面上から上記光を照射することで、接着剤の上方が遮光層によって覆われていても光を上記光硬化型接着剤に照射することが可能となり、硬化を促進できる。

図４は、実施の形態２における撮像モジュールの接着剤硬化装置の平面図である。本実施の形態は、実施の形態１と光の照射方法が異なるのみであるため、同様のものに関しては説明を省略する。撮像モジュール接着剤硬化装置２１の紫外線光源７及び紫外線ファイバー８は、図示しない光硬化型接着剤の周囲４方向にそれぞれ均等間隔に配置され、可視光光源９及び可視光ファイバー１０も光硬化型接着剤の周囲２方向にそれぞれ均等間隔に配置される。

まず、図４に示すように撮像モジュール１を治具１２に配置し、この治具１２を搬送アクチュエータ１３により硬化位置に搬送させる。
次に、光硬化型接着剤の周囲に配置した紫外線ファイバー８及び可視光ファイバー１０から紫外線及び可視光線を周囲から照射し、光硬化型接着剤２を硬化させる。なお、光硬化型接着剤２に対し、その周囲から光硬化型接着剤２の硬化波長域の一部と重複する別々の波長域をそれぞれ有する少なくとも２種類の光を照射することに特徴があるため、照射する光は、複数の紫外線のみであっても、複数の可視光線のみであっても問題ない。また、光硬化型接着剤２を含む水平面と略同一な平面上から上記光を照射することが好ましいが、光硬化型接着剤２の周囲から照射していれば略同一平面上でなくとも効果を発揮する。

実施の形態２によれば、光硬化型接着剤に対し、その周囲から、光硬化型接着剤の硬化波長域の一部と重複する別々の波長域をそれぞれ有する少なくとも２種類の光を照射することで、光が均一にかつ接着層の内部まで光硬化型接着剤に照射されやすくなり、光硬化型接着剤の硬化斑、及び接着不良による不良率を減少させることが可能となる。

図５は、実施の形態３における撮像モジュールの接着剤硬化装置の側面図である。本実施の形態に関しても、実施の形態１及び２と光の照射方法が異なるのみであるため、同様のものに関しては説明を省略する。撮像モジュール接着剤硬化装置３１で、紫外線ファイバー８及び可視光ファイバー１０から照射される紫外線及び可視光線を反射部材３２により反射させ不図示の光硬化型接着剤を硬化させるものである。また、治具１２と搬送アクチュエータ１３との間に、治具１２ごと撮像モジュール１を回転させる回転アクチュエータ３３を配置する。

まず、図５に示すように撮像モジュール１を治具１２に配置し、治具１２及び回転アクチュエータ３３を搬送アクチュエータ１３により硬化位置に搬送させる。
次に、紫外線ファイバー８及び可視光ファイバー１０から照射させる紫外線及び可視光線を光硬化型接着剤の真横に設置した反射部材３２により反射させ、光硬化型接着剤２を硬化させる。なお、反射部材は光硬化型接着剤の真横に設置する必要はなく、撮像モジュール１の構造により適した位置に設置するのが好ましい。

また、回転アクチュエータ３３により撮像モジュール１及び治具１２を回転させる。なお、撮像モジュール１と少なくとも２種類の光とを相対移動させることに特徴があるため、紫外線ファイバーや可視光ファイバーを移動又は回転させてもよく、反射部材３２を移動させてもよい。また、少なくとも２種類の光を移動させる場合、そのすべてを移動させることが最も効果を発揮するが、その一部を移動させるだけでもよい。

実施の形態３によれば、光硬化型接着剤の硬化波長域の一部と重複する別々の波長域をそれぞれ有する少なくとも２種類の光を反射部材により反射させ、上記光硬化型接着剤を硬化させることで、ファイバーや光源の設計の自由度が高まり、省スペース化が可能となる。

また、上記撮像モジュールと上記光とを相対移動させることで、光が均一にかつ接着層の内部までより効率良く光硬化型接着剤に照射され、光硬化型接着剤の硬化斑及び不良率をさらに減少させることが可能となる。

実施の形態１における撮像モジュールを説明する図であり、図１（ａ）は撮像モジュールの断面図であり、図１（ｂ）は撮像モジュールの平面図である。 実施の形態１における撮像モジュールの接着剤硬化装置の側面図である。 実施の形態１における光硬化型接着剤に対する光の組み合わせの例を示す図である。 実施の形態２における撮像モジュールの接着剤硬化装置の平面図である。 実施の形態３における撮像モジュールの接着剤硬化装置の側面図である。

符号の説明

１ 撮像モジュール
２ 光硬化型接着剤
３ 光学素子
４ 基板
４ａ 撮像部分
５ 絞り板
５ａ 絞り
７ 紫外線光源
８ 紫外線ファイバー
９ 可視光光源
１０ 可視光ファイバー
１１ 撮像モジュール接着剤硬化装置
１２ 治具
１３ 搬送アクチュエータ
１４ 架台
２１ 撮像モジュール接着剤硬化装置
３１ 撮像モジュール接着剤硬化装置
３２ 反射部材
３３ 回転アクチュエータ

Claims (12)

1. 光学素子を含む複数の部品から撮像モジュールを組み立てる際に前記複数の部品のいずれかの部品間に介在させた接着剤を硬化させる撮像モジュールの接着剤硬化方法において、
   前記接着剤として光硬化型接着剤を使用し、該光硬化型接着剤の硬化波長域の一部と重複する別々の波長域をそれぞれ有する少なくとも２種類の光を照射して前記光硬化型接着剤を硬化させることを特徴とする撮像モジュールの接着剤硬化方法。
2. 請求項１に記載の撮像モジュールの接着剤硬化方法であって、前記光硬化型接着剤の硬化波長域が紫外域から可視域にかけての範囲にあり、前記少なくとも２種類の光は紫外線と可視光線であることを特徴とする撮像モジュールの接着剤硬化方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の撮像モジュールの接着剤硬化方法であって、前記光硬化型接着剤を含む水平面と略同一な平面上から前記光を照射することを特徴とする撮像モジュールの接着剤硬化方法。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像モジュールの接着剤硬化方法であって、前記光硬化型接着剤に対し、その周囲から前記光を照射することを特徴とする撮像モジュールの接着剤硬化方法。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像モジュールの接着剤硬化方法であって、前記光を反射部材により反射させ、前記光硬化型接着剤を硬化させることを特徴とする撮像モジュールの接着剤硬化方法。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像モジュールの接着剤硬化方法であって、前記撮像モジュールと前記光とを相対移動させることを特徴とする撮像モジュールの接着剤硬化方法。
7. 光学素子を含む複数の部品から撮像モジュールを組み立てる際に前記複数の部品のいずれかの部品間に介在させた接着剤を硬化させるための撮像モジュールの接着剤硬化装置において、
   前記部品間に前記接着剤として介在させた光硬化型接着剤に、該光硬化型接着剤の硬化波長域の一部と重複する別々の波長域をそれぞれ有する少なくとも２種類の光を照射する光照射手段を備えたことを特徴とする撮像モジュールの接着剤硬化装置。
8. 請求項７に記載の撮像モジュールの接着剤硬化装置であって、前記光硬化型接着剤の硬化波長域が紫外域から可視域にかけての範囲にあり、前記光照射手段は、前記光硬化型接着剤に紫外線を照射する紫外線照射手段と、前記光硬化型接着剤に可視光線を照射する可視光線照射手段とを備えることを特徴とする撮像モジュールの接着剤硬化装置。
9. 請求項７又は請求項８に記載の撮像モジュールの接着剤硬化装置であって、前記光照射手段を、前記光硬化型接着剤を含む水平面と略同一な平面上に備えることを特徴とする撮像モジュールの接着剤硬化装置。
10. 請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の撮像モジュールの接着剤硬化装置であって、前記光照射手段を、前記光硬化型接着剤の周囲に備えることを特徴とする撮像モジュールの接着剤硬化装置。
11. 請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の撮像モジュールの接着剤硬化装置であって、前記光を前記光硬化型接着剤に反射させる反射部材をさらに備えることを特徴とする撮像モジュールの接着剤硬化装置。
12. 請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の撮像モジュールの接着剤硬化装置であって、前記撮像モジュールと前記光照射手段とを相対移動させる手段をさらに備えることを特徴とする撮像モジュールの接着剤硬化装置。