JP2008028838A - カメラモジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光学特性を維持し、小型化、高性能化に伴う耐衝撃性を向上したカメラモジュール、および加工性、信頼性を向上したカメラモジュールの製造方法を提供する。
【解決手段】カメラモジュール１は、固体撮像素子５を実装したセンサー基体２および筐体傾斜部３ｓを有する光学系筐体３を備える。光学系筐体３とセンサー基体２は、筐体傾斜部３ｓを介して結合部材６により結合してある。結合部材６（接着剤）に対して紫外線照射機Ｌｉから紫外線ＵＶの照射を行ない、接着剤の硬化を行なうことによって、光学系筐体３とセンサー基体２の固定を行なう。
【選択図】図１

Description

本発明は、固体撮像素子を実装したセンサー基体および光学系筐体を備えるカメラモジュールおよびその製造方法に関する。

コンパクトカメラやデジタルカメラなどに搭載される最近のカメラモジュールは、数百万画素といった大きい画素数の固体撮像素子を実装し、また、変倍機構を設けて広角や望遠の撮影が可能な構成とするなど高機能化されつつある。

一般に、カメラモジュールは、レンズを保持する光学系筐体と、固体撮像素子を実装したセンサー基体とを備える。また、さらに高機能化されたカメラモジュールは、固体撮像素子の画素数を増やし、また、複数のレンズを組み合わせたレンズホルダー（光学系筐体）を複数組み合わせてレンズホルダー相互の位置関係を変化させることにより広角や望遠の撮影を可能としている。

一方、カメラモジュールを搭載する電子機器の小型化や薄型化の要求に対応するために、カメラモジュール自体の小型化や薄型化、軽量化に対する要求が高まっている。その結果、カメラモジュールに使用するレンズ系を小さくし、また、光学系筐体を薄肉化するなどの工夫がなされている。

カメラモジュールの小型化、薄型化、軽量化は、カメラモジュールの耐衝撃性の低下をもたらし、例えば電子機器を落としたときに、カメラモジュールに加わる衝撃によってカメラモジュールが破損するという問題が生じている。

つまり、最近のカメラモジュールは、電子機器の高性能化に対する光学系の性能の確保と共に耐衝撃性を向上した構造が必要となっている。

特に、高性能なカメラモジュールにあっては、レンズを保持する光学系筐体に対して固体撮像素子の位置を最適化する工程、すなわち、カメラモジュール（光学系筐体）の光軸を決定する光軸調整工程を必要とし、光学系筐体に対して固体撮像素子の位置合わせを行なった後、光学系筐体と固体撮像素子を実装したセンサー基体（パッケージ）を接着剤などの結合部材により結合（固定）する必要がある。

しかしながら、カメラモジュールの小型化や高性能化においては、光学部材（センサー基体）とレンズホルダー（光学系筐体）との間に十分なスペースを確保することが困難であることから、接着剤のはみ出しが光学性能に影響を及ぼし、また、他の部材と機械的に干渉する場合が生じるなどの問題がある。

このような状況の下、レンズを保持する光学系筐体と固体撮像素子を実装したセンサー基体とを固定するカメラモジュールの構造としては、例えば以下に示す従来技術が提案されている。

従来例１に係るカメラモジュールでは、調整時に接着剤がはみ出さないように固体撮像素子のパッケージの表面に複数個の溝を設けたカメラモジュールとしている（例えば、特許文献１参照。）。この構成によれば、接着剤で固定されたレンズホルダーの周囲の好ましくない場所に接着剤がはみ出すことを防止することができる。

しかし、従来例１の構成では、溝から溢れ出した接着剤しかホルダーの固定に寄与しないこととなり、接着剤によるレンズホルダーとの接触面積が小さいことから十分な接着強度を得ることができず、カメラモジュールの耐衝撃性を十分に確保することができないという問題がある。

また、従来例２に係るカメラモジュールでは、光学系筐体と固体撮像素子を有するパッケージ（センサー基体）の固定において、パッケージ部分に仮固着用接着剤のエリアと本固定用接着剤のエリアを設けた構成としてあり、光軸調整後の光学系と固体撮像素子の位置関係を保持し、かつ耐衝撃性に強いカメラモジュールとしてある（例えば、特許文献２参照。）。

しかし、従来例２の構成では、複数の接着剤を用いることから、接着剤の塗布工程が１回多くなることや接着剤のコストが増加するといった問題がある。また、小型のカメラモジュールでは、光学系筐体やパッケージの薄型化、小型化に伴い、複数の接着剤を塗布する領域を設けることや、複数の接着剤で固定するために光学系筐体の厚みを厚くすることは困難であるという問題がある。

次に、従来のカメラモジュールの一般的な構造および光軸調整方法を図３ないし図５に基づいて説明する。

図３は、従来のカメラモジュールの全体構成を透視的に示す透視側面図である。

カメラモジュール５１は、センサー基体５２および光学系筐体５３を備える。センサー基体５２に固体撮像素子５５が実装してあり、光学系筐体５３から固体撮像素子５５への光路上に赤外光（ＩＲ：Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｒａｙｓ）をカットするＩＲカットフィルタ５２ｆが配置してある。

光学系筐体５３は、複数のレンズ５４を保持する。また、カメラモジュール５１の光軸Ｌａｘが、固体撮像素子５５に一致するように配置されて光学特性を確保している。

さらに、広角や望遠といった変倍の可能な光学系や、フォーカスの可能な光学系を構成するために、光学設計によって可動レンズや固定レンズを適宜複数枚設けた光学系とし、ステッピングモーターなどによる駆動機構（不図示）を光学系筐体５３の内部に組み込んだ構成とする場合もある。

カメラモジュール５１を構成するセンサー基体５２や光学系筐体５３の大きさは、カメラモジュール５１を搭載する携帯電話や情報端末といった電子機器の大きさ、仕様などにより制約を受ける。また、光学系筐体５３は、固体撮像素子５５に対して必要となる光学特性に対応させた光学設計によって最適な組み合わせとなるように構成してある。

固体撮像素子５５は、必要となる画素数、光学特性に対応させてＣＣＤ、ＣＭＯＳといった半導体デバイスで構成してあり、この半導体デバイスを封止樹脂などでパッケージすることによってセンサー基体５２として構成してある。また、固体撮像素子５５の前方に配置されたＩＲカットフィルタ５２ｆは、接着剤などによりセンサー基体５２に固定してある。

光学系筐体５３は、複数のレンズ５４やレンズ５４を保持するレンズホルダーで構成され、複数のレンズ５４を組み合わせることにより光学的な高性能化を実現することが可能となっている。レンズ５４は、ガラスやプラスチックなどで形成してあり、削り出しや金型を用いたモールドによって適宜の形状に加工される。なお、レンズ５４の形状は、複数のレンズ５４による光学系の光学設計によって最適化され、必要に応じて球面レンズや非球面レンズとされる。

また、レンズホルダーは、ＡＢＳ、ポリカーボネートまたは液晶ポリマーなどの合成樹脂を成型や切削などで加工することによって形成されている。このときに使用する合成樹脂は、落下衝撃に対して形状が変形したり破損したりしないように剛性を有する材料とされる。

なお、衝撃解析を行なうことによって、変形の大きい箇所や破損しやすい箇所を事前に特定し、その部分の厚みを増やし、また、リブを追加するなどの工夫により耐衝撃性を強化した形状に加工される。

さらに、変倍やフォーカスの可能なカメラモジュール５１とするために、レンズ５４を搭載したレンズホルダーを光軸Ｌａｘに沿って摺動させる構成とする場合もある。つまり、ステッピングモーターなどを用いてカムやシャフトなどに沿ってレンズホルダーを摺動させる摺動機構を適宜設けた構成とすれば良い。

レンズ５４および摺動機構は、ＡＢＳ、ポリカーボネートまたは液晶ポリマーなどの合成樹脂を成型や切削などで加工することにより形成された光学系筐体５３に搭載される。光学系筐体５３は、固体撮像素子５５を有するセンサー基体５２に位置合わせされ、固定されてカメラモジュール５１を構成する。

上述したとおり、カメラモジュール５１は、レンズ５４を保持する光学系筐体５３と、固体撮像素子５５を実装したセンサー基体５２を備えるが、それぞれの部材が有する精度誤差や組み立て誤差が必ず含まれている。

例えば、複数のレンズ５４とレンズホルダーで構成される光学系筐体５３は、レンズ５４やレンズホルダーの加工精度や、複数のレンズ５４をレンズホルダーに組み立ててレンズ群としたときの組み立て精度、さらには、それぞれのレンズ５４同士の位置精度・チルト精度など、様々な誤差要因が含まれた構成となっている。

また、固体撮像素子５５を実装したセンサー基体５２についても、固体撮像素子５５をパッケージに組み立てたときの組み立て精度などといった誤差要因が含まれた構成となっている。

したがって、必要とする光学性能を有するカメラモジュール５１を構成するためには、センサー基体５２と光学系筐体５３との組み立てにおいて、それぞれに含まれる様々な誤差を考慮しておく必要がある。つまり、カメラモジュール５１を構成する光学系筐体５３とセンサー基体５２（固体撮像素子５５）の光軸調整が必要不可欠となっている。

図４は、従来のカメラモジュールを組み立てるときの光軸調整方法を説明する説明図である。

光軸調整は、チャート画像を有するテストチャートＴＣの中心ＣＰから一定の距離で離した位置に光学系筐体５３とセンサー基体５２を配置し、光学系筐体５３の先端部から一定距離にあるテストチャートＴＣを撮像しながら、カメラモジュール５１の光軸Ｌａｘに対応するチャート画像と周辺のチャート画像に対して解像度の最適化を行なう。

テストチャートＴＣとしては、カメラモジュール５１の光軸Ｌａｘ上および任意の軸外位置に矩形状の解像度標識を配置したものを一般的に用いる。軸外位置での解像度標識は、カメラモジュール５１からテストチャートＴＣまでの距離とカメラモジュール５１の焦点距離および固体撮像素子５５のサイズから、必要となる像高に合わせて適宜設ければ良い。

さらに、センサー基体５２（固体撮像素子５５）の位置調整としては、光軸Ｌａｘ（Ｚ軸）に対して垂直な面（ＸＹ平面：テストチャートＴＣ平面）方向での調整は勿論のこと、光学系筐体５３により決定される焦点距離に合わせて、光軸方向の調整が重要となってくる。なぜなら、焦点距離に対する位置調整がずれてしまうと、ぼやけた画像しか得ることのできないカメラモジュールとなるからである。なお、周辺の解像度のバランスを取るためには、センサー基体５２（固体撮像素子５５）の素子角度α（ＸＺ平面でのＸ軸からＺ軸方向へのずれ）、素子角度β（ＹＺ平面でのＹ軸からＺ軸方向へのずれ）の調整が重要である。

光学系筐体５３に対するセンサー基体５２の位置および素子角度について光軸調整により最適化を行ない、レンズ５４を保持する光学系筐体５３と固体撮像素子５５を有するセンサー基体５２の位置がずれないように例えば接着剤などの結合部材５６（図５参照。）によって結合する。

つまり、カメラモジュール５１を組み立てるときの主要領域ＳＡ（図３参照。）での結合部材５６により、光学系筐体５３およびセンサー基体５２の位置状態を保持、固定して高性能なカメラモジュール５１を得る。

図５は、従来のカメラモジュールを組み立てるときのセンサー基体と光学系筐体との結合方法を説明する説明図であり、（Ａ）は図３で示した主要領域ＳＡを拡大して示す透視側面図、（Ｂ）は（Ａ）で示した結合領域ＳＢの拡大図である。

センサー基体５２に対して光学系筐体５３の光軸調整を行なった後、センサー基体５２と光学系筐体５３との位置状態がずれないように結合部材としての接着剤５６によってセンサー基体５２と光学系筐体５３を相互に結合、固定する。結合部材としては接着剤以外のものが適用されることもあるが、ここでは、一般的に用いられている紫外線硬化型の接着剤を適用した場合について説明する。

まず、光軸調整により光軸Ｌａｘに対してセンサー基体５２および光学系筐体５３の位置関係を決定する。次に、センサー基体５２および光学系筐体５３の近接部分に紫外線硬化型の接着剤５６を塗布する（同図Ａ）。塗布後、光照射機（紫外線照射機Ｌｉ）によって紫外線ＵＶの照射を行ない、接着剤５６の硬化を行なうことによって、光学系筐体５３とセンサー基体５２の固定を行なう（同図Ｂ）。

ここで、問題となる点について説明する。すなわち、センサー基体５２上に接着剤５６を塗布した後に、光軸Ｌａｘに対する固体撮像素子５５の光軸方向や角度の調整を行なった場合、接着剤５６がカメラモジュール５１の内側や外側にはみ出すこととなる。その結果、センサー基体５２と光学系筐体５３との結合に寄与しない接着剤５６が増加し、耐衝撃性の弱いカメラモジュールとなる可能性がある。

また、一般的に紫外線ＵＶを斜め方向から照射するが、紫外線ＵＶの光軸ＬＢａｘが光学系筐体５３と交差することから紫外線ＵＶの一部が光学系筐体５３によって遮光される。つまり、紫外線ＵＶを照射されない領域が接着剤５６に多く発生して接着剤５６の硬化が十分に得られない可能性がある。

したがって、紫外線ＵＶは横方向からの照射とすることが好ましい。しかし、この場合であっても、調整によってはセンサー基体５２と光学系筐体５３との隙間が小さくなってしまったり、また、紫外線ＵＶの照射方向に接着剤５６の厚みがあることから接着剤５６の硬化が十分に得られない可能性がある。

また、紫外線硬化型の接着剤５６では、未照射領域の硬化が不十分となり、カメラモジュール５１として完成した後も未硬化の接着剤５６からアウトガスが発生するという問題も生じる。

また、カメラモジュール５１を生産するときのタクトタイムを短縮するために、紫外線ＵＶの照射時間はできるだけ短いことが好ましいが、照射時間を短くしてしまうと紫外線ＵＶによる硬化が十分でない領域が残ってアウトガスの原因となる。したがって、その対策として紫外線ＵＶの照射時間を長くする必要があり、タクトタイムの増加の原因となる可能性がある。

このような問題から、熱硬化性の接着剤に紫外線照射による硬化機能を付加した接着剤などを利用することが多い。この場合は、紫外線ＵＶを照射して接着剤５６による仮固定を行なった後、オーブンなどを用いて熱硬化により本固定を行なうものである。

しかしながら、紫外線ＵＶによる接着剤５６の硬化が不十分であると、その後の熱硬化のときに、接着剤５６の熱硬化による硬化収縮作用が大きいことから、センサー基体５２と光学系筐体５３との位置関係がずれてしまい、カメラモジュール５１に必要な光学特性を得ることができない可能性がある。

例えば、光学系筐体５３の厚みＴを０．５ｍｍ、結合部材５６を配置（塗布）する光学系筐体５３とセンサー基体５２の隙間ｄを０．５ｍｍと仮定すると、紫外線ＵＶをセンサー基体５２に対して４５度傾斜した方向から入射させた場合（光軸ＬＢａｘを光軸Ｌａｘに対して４５度傾斜させた場合）には、光学系筐体５３の下の部分で約半分程度の結合部材５６が、紫外線ＵＶの照射を受けない領域となる。

仮に熱硬化によって１０％程度硬化収縮する接着剤を使用したと仮定すると０．５ｍｍのうち光軸Ｌａｘ方向に５０μｍ程度の収縮を発生することとなる。数十μｍの収縮は、高精度を要求される光学系にとっては影響の大きい値であり、カメラモジュール５１として光軸調整の最適化を行なっても、十分な光学性能を得られないという問題が生じる。

したがって、いずれの接着剤（紫外線硬化型の接着剤あるいは熱硬化性の接着剤に紫外線照射による硬化機能を付加したような接着剤）を用いる場合であっても紫外線の十分な照射による接着剤の十分な硬化を得ることが必要となる。

一般にカメラモジュール５１が小型化されるに従って部品が小さくなっていくと、光軸調整のためにセンサー基体５２と光学系筐体５３との間に設けられたクリアランスも同様に小さくなっていく。例えば、携帯電話や情報端末に搭載されるカメラモジュール５１の場合では、センサー基体５２と光学系筐体５３との間に設けられた調整クリアランス（隙間ｄ）は、最大でも０．２ｍｍ程度しかないのが実態である。

上述したとおり、光学系筐体５３に対して固体撮像素子５５を実装したセンサー基体５２の位置を微調整した後に、紫外線硬化型接着剤である接着剤５６によりセンサー基体５２を光学系筐体５３に固定するが、接着剤５６の塗布量が十分に確保できないことから、センサー基体５２と光学系筐体５３との間で十分な結合強度を得ることができないという問題がある。

さらに、位置を微調整した結果、調整クリアランスがほぼ０ｍｍとなった場合には、調整クリアランスに対応する領域の接着剤５６は、光学系筐体５３の外周部や内周部に溢れ出すこととなり、接着剤５６のほとんどがセンサー基体５２と光学系筐体５３との間の固定に寄与しないこととなる。

その結果、落下衝撃試験のような信頼性試験において、センサー基体５２と光学系筐体５３とが外れたり、接着剤５６の破損により光学系筐体５３に対するセンサー基体５２の位置が動いたりして、カメラモジュール５１の光学性能が劣化する要因となる。

また、位置の微調整を行っているときに、センサー基体５２と光学系筐体５３との間の調整クリアランスがほとんどなくなって接着剤５６が表面に溢れ出すことがあり、さらに調整を続けると、センサー基体５２の内部に接着剤５６が広がってセンサー基体５２に対応する光路領域やセンサー基体５２に設けたＩＲカットフィルタ５２ｆを覆うなど光学特性の変動劣化などの問題が生じることとなる。

さらに、接着剤５６が光学系筐体５３の外周部に溢れ出した場合には、紫外線により硬化した接着剤５６がカメラモジュール５１の外形から突出した状態となるため、電子機器への取り付けが出来ない可能性があり、仮に無理に取付けようとした場合には、接着剤５６が破損して光学系筐体５３とセンサー基体５２との固定強度が低下したり、それぞれの位置が動いたりする可能性がある。また、仮に電子機器へ取付けることが出来た場合にも、電子機器の落下の際に生じた衝撃が、突出した接着剤５６に集中することとなり、接着剤５６が破損するといった問題が生じることとなる。
特開２００６−１０６７１６号公報（図５） 特開２００４−２９７２８２号公報（図４）

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、カメラモジュールの高性能化や小型化に対して、光学的な性能を維持、向上すると共に耐衝撃性を向上させたカメラモジュールおよび加工容易性を向上したカメラモジュールの製造方法を提供することを目的とする。

つまり、固体撮像素子が実装されたセンサー基体とレンズを保持する光学系筐体に設けた筐体傾斜部とを結合部材で結合することにより、高精度化および耐衝撃性を向上したカメラモジュールおよび信頼性および加工性の高いカメラモジュールの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係るカメラモジュールは、固体撮像素子を実装したセンサー基体と、レンズを保持する光学系筐体と、前記センサー基体および前記光学系筐体を結合する結合部材とを備えるカメラモジュールであって、前記光学系筐体は、前記センサー基体に対して傾斜する筐体傾斜部を有し、該筐体傾斜部を介して前記結合部材により前記センサー基体に結合してあることを特徴とする。

この構成により、光学系筐体とセンサー基体とを容易かつ高精度に結合させると共に結合領域を増大させて相互の結合強度を向上させることが可能となり、優れた光学特性および高い耐衝撃性を有するカメラモジュールとすることができる。

また、本発明に係るカメラモジュールでは、前記筐体傾斜部は前記光学系筐体の先端に外向きに形成してあることを特徴とする。

この構成により、筐体傾斜部を容易かつ高精度に形成することが可能となり、また、結合部材の視認が容易となることから、センサー基体と光学系筐体との位置合わせを高精度に行なうことが可能となる。

また、本発明に係るカメラモジュールでは、前記センサー基体は、前記筐体傾斜部に対応する溝部を有することを特徴とする。

この構成により、位置決めが容易となり、センサー基体と光学系筐体との位置合わせを容易かつ高精度に行なうことができ、また、結合部材のはみ出しを抑制することができることから結合部材による光学特性への影響を抑制することができる。

また、本発明に係るカメラモジュールでは、前記筐体傾斜部は、前記溝部に嵌挿する構成としてあることを特徴とする。

この構成により、センサー基体と光学系筐体との結合強度を確実に向上させ、小型化を図ることができる。

また、本発明に係るカメラモジュールでは、前記結合部材は、前記溝部に配置してあることを特徴とする。

この構成により、結合部材を溝部に設けることが可能となり、結合部材のはみ出しを防止してカメラモジュールを小型化することができる。

また、本発明に係るカメラモジュールでは、前記センサー基体は、前記筐体傾斜部に対向する基体傾斜部を有することを特徴とする。

この構成により、筐体傾斜部と基体傾斜部とを容易かつ精度良く位置合わせすることが可能となり、センサー基体と光学系筐体との位置合わせ精度を容易かつ確実に向上させることができる。また、筐体傾斜部を外向きとした場合は、基体傾斜部の厚さを内周側に比べて外周側で大きくすることとなり、センサー基体の機械的強度を向上させることが可能となる。

また、本発明に係るカメラモジュールでは、前記結合部材は、紫外線による硬化機能および熱による硬化機能を有する接着剤であることを特徴とする。

この構成により、結合部材に対する加工処理（紫外線照射および加熱）を容易かつ確実に施すことが可能となり、センサー基体と光学系筐体とを高精度で、容易かつ確実に結合することが可能となる。

また、本発明に係るカメラモジュールでは、前記筐体傾斜部の傾斜角度は、前記光学系筐体の光軸に対して４５度未満としてあることを特徴とする。

この構成により、結合面積（結合領域）を広くすることが可能となり、光学系筐体とセンサー基体との間の結合強度を向上させることが可能となる。

また、本発明に係るカメラモジュールの製造方法は、固体撮像素子を実装したセンサー基体とレンズを保持する光学系筐体とを位置合わせし、前記センサー基体および前記光学系筐体の間に結合部材を配置することにより前記センサー基体および前記光学系筐体を結合するカメラモジュールの製造方法であって、前記光学系筐体の先端に外向きに形成された筐体傾斜部と前記センサー基体との間に前記結合部材を充填し、前記結合部材に紫外線を照射することにより前記センサー基体および前記光学系筐体を仮固定する工程と、前記結合部材を加熱して前記センサー基体および前記光学系筐体を本固定する工程とを備えることを特徴とする。

この構成により、光学系筐体とセンサー基体とを高精度に位置合わせすると共に結合強度を向上させ、また、アウトガスの発生の恐れがなく高い信頼性を有するカメラモジュールを製造することが可能となる。

本発明に係るカメラモジュールによれば、筐体傾斜部を介してセンサー基体と光学系筐体とを結合部材で結合することから、光学系筐体とセンサー基体とを容易かつ高精度に結合させると共に結合強度を向上させて、高精度化および耐衝撃性を向上するという効果を奏する。

本発明に係るカメラモジュールの製造方法によれば、筐体傾斜部としての接着剤への紫外線照射によりセンサー基体と光学系筐体とを仮固定し、加熱によりセンサー基体と光学系筐体とを本固定することから、光学系筐体とセンサー基体とを容易かつ高精度に結合させると共に結合強度を向上させ、加工性および信頼性の高いカメラモジュールを製造することができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１にかかるカメラモジュールの要部構成およびカメラモジュールの製造方法を説明する説明図であり、（Ａ）は結合領域を拡大して透視的に示す透視要部側面図、（Ｂ）は（Ａ）で示した結合領域ＳＢの拡大図である。

本実施の形態に係るカメラモジュール１は、センサー基体２および光学系筐体３を備える。センサー基体２には、固体撮像素子５が実装してあり、光学系筐体３から固体撮像素子５への光路（カメラモジュール１の光軸Ｌａｘ）上に赤外光をカットするＩＲカットフィルタ２ｆが配置してある。また、光学系筐体３は、従来のカメラモジュール５１と同様に複数のレンズ（不図示）を保持する構成としてある。つまり、カメラモジュール１の構成の概略は、従来と同様であるので、図１では要部構成のみを示す。

センサー基体２および光学系筐体３は、カメラモジュール１の光軸Ｌａｘに対して相互に位置合わせされ、予め配置（塗布）された結合部材６により相互に結合してある。光学系筐体３は、センサー基体２に対して傾斜する筐体傾斜部３ｓを先端に有し、筐体傾斜部３ｓを介して結合部材６によりセンサー基体２に結合してある。つまり、筐体傾斜部３ｓとセンサー基体２との間に結合部材６を配置（充填）した構成としてある。なお、筐体傾斜部３ｓは、位置合わせの均一性、容易性を考慮して光学系筐体３の先端の全周にわたって形成してある。

この構成により、センサー基体２と光学系筐体３とを容易かつ高精度に結合させ、また、結合領域ＳＢ（結合面積：接触面積）を増大させて相互の結合強度を向上させる。したがって、優れた光学特性および高い耐衝撃性を有するカメラモジュール１とすることが可能となる。

つまり、センサー基体２および光学系筐体３を相互に結合して固定する結合部材６とセンサー基体２および光学系筐体３との当接領域（当接面積）を拡大することから、結合部材６を有効に利用することが可能となる。例えば、結合部材６を接着剤で構成した場合には、接着剤の全ての領域を有効に利用することができる。

また、筐体傾斜部３ｓは、光学系筐体３の先端に外向きに形成してあることから、容易かつ高精度に形成することが可能となる。この構成により、センサー基体２と光学系筐体３とを位置合わせするときに結合領域ＳＢ（結合部材６）を直接視認しながら行なえることから、高精度の位置合わせとすることが可能となる。

光軸Ｌａｘに対してセンサー基体２および光学系筐体３の光軸調整を行なう場合、センサー基体２に近接、対向する光学系筐体３の先端に筐体傾斜部３ｓが設けてあることから、光学系筐体３に対してセンサー基体２の位置を調整することにより、筐体傾斜部３ｓはセンサー基体２と光学系筐体３との間の結合領域ＳＢに配置された結合部材６を十分広げるように作用することとなる。

したがって、センサー基体２と光学系筐体３との間の結合領域ＳＢに位置する結合部材６のほとんど全てが光学系筐体３とセンサー基体２の結合、固定に寄与することが可能となる。また、結合部材６がセンサー基体２と光学系筐体３との間に広がり、結合領域ＳＢに充填された態様となることから、センサー基体２と光学系筐体３との結合強度を向上させることができる。つまり、外部からの衝撃を筐体傾斜部３ｓとセンサー基体２との間に構成される結合領域ＳＢ（結合部材６）に分散させることとなり、カメラモジュール１の耐衝撃性を確実に向上させることができる。

光学系筐体３の厚みをＴ（ｍｍ）、光学系筐体３の周囲長（厚み中間位置での周囲長）をＬｓ（ｍｍ）、筐体傾斜部３ｓの光軸Ｌａｘに対する傾斜角度をθ（度）とすると、結合部材６に対する筐体傾斜部３ｓの接触面積Ｓｂ１（ｍｍ²）は、Ｓｂ１＝Ｌｓ・Ｔ／Ｓｉｎθ（ｍｍ²）となる。これに対して従来例としての図５の場合は、光学系筐体５３の結合部材５６に対する接触面積Ｓｂ２（ｍｍ²）は、Ｓｂ２＝Ｌｓ・Ｔ（ｍｍ²）である。今、傾斜角度θは０＜θ＜π／２であるから、０＜Ｓｉｎθ＜１となる。

したがって、確実に接触面積Ｓｂ１＞接触面積Ｓｂ２となる。例えば、周囲長Ｌｓ＝Ｌｓ（ｍｍ）、厚みＴ＝０．５ｍｍ、傾斜角度θ＝３０度とすると、接触面積Ｓｂ１＝Ｌｓ（ｍｍ²）、接触面積Ｓｂ２＝０．５Ｌｓ（ｍｍ²）となり、図１の場合の接触面積Ｓｂ１は図５の場合の接触面積Ｓｂ２の２倍となる。

つまり、光軸調整をして光学系筐体３とセンサー基体２を結合部材６により固定した場合、本実施の形態によれば、結合部材６の接触面積を従来に比較して大幅に拡大できることから、センサー基体２と光学系筐体３との結合への結合部材６の作用（結合領域：結合面積）を大きくすることが可能となり、センサー基体２と光学系筐体３の間の結合強度を向上させることができる。したがって、カメラモジュール１の耐衝撃性を高めることが可能となる。

また、センサー基体２と光学系筐体３との間に筐体傾斜部３ｓを設けたことによって、結合部材６が筐体傾斜部３ｓに逃げることができることとなり、従来技術において生じていたような結合部材６が光学系筐体３の内周部及び外周部に溢れ出すことを抑制することができる。その結果、結合部材６自体がカメラモジュール１の光学特性を劣化させることもなく、さらに、落下衝撃によるカメラモジュール１の破損や光学特性の劣化を抑制することが可能となる。

なお、筐体傾斜部３ｓの光軸Ｌａｘに対する傾斜角度θは、４５度未満とすることが好ましい。４５度未満とすることにより、接触面積（結合面積、結合領域）を従来例の場合に比較して最小でも１．４倍を確保することが可能となる。また、外部からの視認が容易となることから加工性を向上させることが可能となる。

本実施の形態では、結合部材６として、例えば紫外線による硬化機能を有する紫外線硬化型の接着剤または熱による硬化機能に紫外線による硬化機能を付与した接着剤を適用することが好ましい。

このような紫外線による硬化機能を有する接着剤を適用した場合、結合部材６に対して光照射機（紫外線照射機Ｌｉ）から紫外線ＵＶの照射を行ない、接着剤の硬化を行なうことによって、光学系筐体３とセンサー基体２の固定を行なうことが可能となる（図１（Ｂ））。

筐体傾斜部３ｓは、光学系筐体３の先端に外向きに形成してあることから、紫外線ＵＶの光軸ＬＢａｘは、光学系筐体３と交差することがない。つまり、紫外線ＵＶは光学系筐体３により遮光されることがないので、紫外線ＵＶは結合部材６（接着剤）の全面に照射されることとなる。

例えば図１（Ｂ）に示すように、筐体傾斜部３ｓの光軸Ｌａｘに対する傾斜角度θとして３０度（４５度未満）とし、光軸Ｌａｘに対する紫外線ＵＶの光軸ＬＢａｘの角度を４５度とした場合、紫外線ＵＶの光軸ＬＢａｘの角度に比べて、筐体傾斜部３ｓの傾斜角度θを小さくした構成とすることにより紫外線ＵＶは結合部材６（接着剤）の全面に照射されることとなる。

したがって、十分な紫外線ＵＶが接着剤に供給されることとなり、接着剤は十分な硬化強度を得ることができる。また、未硬化の接着剤の発生を抑制できことから、未硬化の接着剤によるアウトガスの発生を防止することができる。

特に近年、アウトガスの発生問題を解決するために、紫外線による硬化機能を付与した熱硬化型の接着剤を用いることが要求されている。この場合は、紫外線照射により仮固定を行ない、その後に熱処理により本固定を行なう接着剤であることから、紫外線照射における仮固定の接着強度（固定強度）を確保することが重要となる。つまり、紫外線照射による仮固定の場合、紫外線照射領域を十分確保することが重要となる。

上述したとおり、本実施の形態に係るカメラモジュール１の製造方法は、固体撮像素子５を実装したセンサー基体２とレンズを保持する光学系筐体３とを位置合わせし、センサー基体２および光学系筐体３の間に結合部材６を配置することによりセンサー基体２および光学系筐体３を結合する製造方法である。

さらに、光学系筐体３の先端に外向きに形成された筐体傾斜部３ｓとセンサー基体２との間に結合部材６を充填し、結合部材６に紫外線ＵＶを照射することによりセンサー基体２および光学系筐体３を仮固定する工程と、結合部材６を加熱してセンサー基体２および光学系筐体３を本固定する工程とを備えることを特徴とする。

したがって、センサー基体２および光学系筐体３の結合では、紫外線ＵＶは光学系筐体３により遮光されることがないので結合部材６の全ての領域に紫外線ＵＶを照射することができる。つまり、仮固定の状態でも光学系筐体３とセンサー基体２の結合強度を十分に得ることができることから、本固定時の熱硬化処理の際においても光学系筐体５３とセンサー基体５２の位置関係が変化しないカメラモジュール１を製造することができる。また、仮固定の状態で接着剤は十分に結合し未硬化の接着剤を排除できることから、アウトガスの問題が無く、加工性および信頼性の高いカメラモジュールの製造方法となる。

＜実施の形態２＞
図２は、本発明の実施の形態２にかかるカメラモジュールの要部構成を透視的に示す透視側面図であり、（Ａ）はセンサー基体に溝部を設けたカメラモジュールを、（Ｂ）はセンサー基体に基体傾斜部を設けたカメラモジュールを示す。

本実施の形態に係るカメラモジュール１の基本構成は、実施の形態１の場合と同様であるので、適宜説明を省略する。

カメラモジュール１の小型化に伴い、各構成部材の形状は小さくなっている。したがって、センサー基体２と光学系筐体３とを結合部材６（例えば接着剤）によって結合（固定）する場合、結合部材６が周囲へはみ出し、光学特性への影響を与える可能性がある。

つまり、結合部材６によりセンサー基体２と光学系筐体３とを結合する場合、結合部材６の塗布量を最適化すると共に、耐衝撃性を確保するように適宜光学設計の最適化を行なっている。さらに、結合部材６がたれないこと、結合部材６が広がっていかないことといった点に注意が必要となっている。

本実施の形態では、センサー基体２と光学系筐体３とを固定するときの加工性をさらに向上させたものであり、同図（Ａ）に示したカメラモジュール１は、センサー基体２に筐体傾斜部３ｓに対応する溝部２ｇを設けた構成としてある。

この構成により、センサー基体２における結合部材６の塗布位置が明確になる。また、光軸調整によって光学系筐体３に対するセンサー基体２の位置関係を最適化しているときに、溝部２ｇを基準として光学系筐体３やセンサー基体２を素早く移動させて位置関係を最適化できることから、接着剤（結合部材６）の広がりを防止することができるといった利点がある。

また、センサー基体２に結合部材６を塗布するときには、結合部材６はできるだけ効率よく塗布する必要があり、結合部材６の塗布する量や時間は最小限とすることが好ましい。溝部２ｇを設けることにより、結合部材６の塗布位置が明確となるので、結合部材６の塗布量および時間を最適化することができるといった利点がある。つまり、結合部材６を溝部２ｇに配置することにより、結合部材６の配置を効率的に行なうことが可能となる。

溝部２ｇの位置は、具体的には、光学系筐体３に形成した筐体傾斜部３ｓの先端が溝部２ｇに挿入（嵌挿）することができるように配置してある。また、筐体傾斜部３ｓの先端は、溝部２ｇの中央部より内側（光軸Ｌａｘ側）に位置するように構成してあることが好ましい。なぜなら、溝部２ｇに塗布された結合部材６が筐体傾斜部３ｓの押し込み量に対応して、溝部２ｇから筐体傾斜部３ｓの全面に対して十分拡がることが好ましいからである。

また、実施の形態１に係るカメラモジュール１のように筐体傾斜部３ｓだけを備える場合（溝部２ｇを形成しない場合）には、光学系筐体３とセンサー基体２の間に、光軸方向の調整をするためのクリアランスが必ず生じる。つまり、光学系筐体３とセンサー基体２とは結合部材６（接着剤）によってのみ固定されていることとなる。

この対策として、筐体傾斜部３ｓの先端を溝部２ｇに僅かに挿入（嵌挿）する構成としてあることが好ましい。この構成により、光学系筐体３とセンサー基体２の間に必要であった光軸方向を調整するときのクリアランスを溝部２ｇの深さと同程度にしておくことによって、光学系筐体３とセンサー基体２の間にクリアランスを設ける必要がなくなり、また、結合部材６の接触面積（結合領域）をさらに増やすことができることから、結合強度を向上させて耐衝撃性を向上させたカメラモジュール１とすることができる。

上述したとおり、溝部２ｇをセンサー基体２に設けることにより、位置決めが容易となり、センサー基体２と光学系筐体３との位置合わせを容易かつ高精度に行なうことが可能となる。また、結合部材６のはみ出しを抑制することができることから結合部材６による光学特性への影響を抑制することが可能となる。また、溝部２ｇに結合部材６を配置することから、結合部材６のはみ出しを防止し、小型化したカメラモジュール１を実現することが可能となる。また、筐体傾斜部３ｓを溝部２ｇに嵌挿することから、結合強度を向上すると共に小型化を図ることが可能となる。

図２（Ｂ）に示したカメラモジュール１は、筐体傾斜部３ｓに対向する基体傾斜部２ｓをセンサー基体２に設けた構成としてある。この構成により、同図（Ａ）の場合と同様に、センサー基体２と光学系筐体３とを固定するときの加工性をさらに向上させ、結合強度を向上させたものである。

基体傾斜部２ｓは、筐体傾斜部３ｓに対して同方向へ傾斜する構成としてあることから、結合部材６への紫外線ＵＶの照射を行なうときの加工性を確保すると共に結合部材６の塗布量を低減することが可能となる。

この構成により、光学系筐体３とセンサー基体２の間のクリアランスを低減することができること、結合部材６の広がりを抑制することができることといった同図（Ａ）のカメラモジュール１と同様の作用効果を奏する。また、基体傾斜部２ｓに対応する部分でのセンサー基体２の厚さを内周側（光軸Ｌａｘの周囲）に対して外周側で厚くできることから、センサー基体２の機械的強度を向上させることが可能となる。

例えば図２（Ｂ）に示すように、光軸Ｌａｘに対する基体傾斜部２ｓの角度を６０度とした場合、図１（Ｂ）と同様に紫外線ＵＶの光軸ＬＢａｘの光軸Ｌａｘに対する角度を４５度、筐体傾斜部３ｓの傾斜角度θを３０度とすることにより、紫外線ＵＶに対する結合部材６（接着剤）の照射領域が十分確保されることとなり結合部材６（接着剤）の全面に紫外線ＵＶが照射されることとなる。

上述したとおり、基体傾斜部２ｓをセンサー基体２に設けることにより、溝部２ｇを設けた場合と同様の作用効果が得られる。

なお、センサー基体２の溝部２ｇの外周側に基体傾斜部２ｓを設けた構成とすることも可能である。

本発明の実施の形態１にかかるカメラモジュールの要部構成およびカメラモジュールの製造方法を説明する説明図であり、（Ａ）は結合領域を拡大して透視的に示す透視要部側面図、（Ｂ）は（Ａ）で示した結合領域ＳＢの拡大図である。 本発明の実施の形態２にかかるカメラモジュールの要部構成を透視的に示す透視側面図であり、（Ａ）はセンサー基体に溝部を設けたカメラモジュールを、（Ｂ）はセンサー基体に基体傾斜部を設けたカメラモジュールを示す。 従来のカメラモジュールの全体構成を透視的に示す透視側面図である。 従来のカメラモジュールを組み立てるときの光軸調整方法を説明する説明図である。 従来のカメラモジュールを組み立てるときのセンサー基体と光学系筐体との結合方法を説明する説明図であり、（Ａ）は図３で示した主要領域ＳＡを拡大して示す透視側面図、（Ｂ）は（Ａ）で示した結合領域ＳＢの拡大図である。

符号の説明

１ カメラモジュール
２ センサー基体
２ｓ 基体傾斜部
３ 光学系筐体
３ｓ 筐体傾斜部
３ｇ 溝部
４ レンズ
５ 固体撮像素子
６ 結合部材
Ｌａｘ 光軸
ＬＢａｘ 光軸
Ｌｉ 紫外線照射機
ＵＶ 紫外線

Claims (9)

1. 固体撮像素子を実装したセンサー基体と、レンズを保持する光学系筐体と、前記センサー基体および前記光学系筐体を結合する結合部材とを備えるカメラモジュールであって、
   前記光学系筐体は、前記センサー基体に対して傾斜する筐体傾斜部を有し、該筐体傾斜部を介して前記結合部材により前記センサー基体に結合してあること
   を特徴とするカメラモジュール。
2. 前記筐体傾斜部は前記光学系筐体の先端に外向きに形成してあることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
3. 前記センサー基体は、前記筐体傾斜部に対応する溝部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカメラモジュール。
4. 前記筐体傾斜部は、前記溝部に嵌挿する構成としてあることを特徴とする請求項３に記載のカメラモジュール。
5. 前記結合部材は、前記溝部に配置してあることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のカメラモジュール。
6. 前記センサー基体は、前記筐体傾斜部に対向する基体傾斜部を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一つに記載のカメラモジュール。
7. 前記結合部材は、紫外線による硬化機能および熱による硬化機能を有する接着剤であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一つに記載のカメラモジュール。
8. 前記筐体傾斜部の傾斜角度は、前記光学系筐体の光軸に対して４５度未満としてあることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一つに記載のカメラモジュール。
9. 固体撮像素子を実装したセンサー基体とレンズを保持する光学系筐体とを位置合わせし、前記センサー基体および前記光学系筐体の間に結合部材を配置することにより前記センサー基体および前記光学系筐体を結合するカメラモジュールの製造方法であって、
   前記光学系筐体の先端に外向きに形成された筐体傾斜部と前記センサー基体との間に前記結合部材を充填し、前記結合部材に紫外線を照射することにより前記センサー基体および前記光学系筐体を仮固定する工程と、
   前記結合部材を加熱して前記センサー基体および前記光学系筐体を本固定する工程と
   を備えることを特徴とするカメラモジュールの製造方法。

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