JP2011248043A - Manufacturing method of imaging device and imaging device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of an imaging device which reduces an occurrence of one-sided defocusing and displays an excellent shot image.SOLUTION: A manufacturing method of an imaging device comprises: a lens group including indexes formed on at least two efficient optical surfaces thereof; a mirror frame holding the lens group; and an image element photoelectrically converting a subject image formed by the lens group. The manufacturing method of the imaging device includes the steps of: incorporating the lens group in the mirror frame based on the indexes; matching, based on one index formed on the lens group, a perpendicular line at a center position of an effective pixel region of the image element with an optical axis position on the efficient optical surface where the index is formed; and matching, based on the other index formed on the lens group, the perpendicular line with the optical axis position on the efficient optical surface where the index is formed.

Description

本発明は、レンズ群と該レンズ群により形成された被写体像を光電変換する撮像素子とを有する撮像装置の製造方法及び、該製造方法で製造された撮像装置に関するものである。   The present invention relates to a manufacturing method of an imaging device having a lens group and an imaging device that photoelectrically converts a subject image formed by the lens group, and an imaging device manufactured by the manufacturing method.

従来から、光学素子の有効光学面内に、位置決めのための指標として微少な凸部や凹部を形成し、鏡枠に組み込む際に該指標を利用して光学素子の位置決めを行う方法が知られている。   Conventionally, a method has been known in which a minute convex portion or concave portion is formed as an index for positioning in an effective optical surface of an optical element, and the optical element is positioned by using the index when incorporated in a lens frame. ing.

更に、光学素子に形成された指標と、撮像素子の画素パターンを基準にして、撮像素子と光学素子の位置合わせを行うものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   Furthermore, there is known an apparatus that aligns an image pickup element and an optical element based on an index formed on the optical element and a pixel pattern of the image pickup element (see, for example, Patent Document 1).

特開2006−268015号公報JP 2006-268015 A

しかしながら、撮像素子と鏡枠に組み込まれたレンズ群を結合して撮像装置を製造する場合、単に撮像素子の有効画素領域の中心位置と指標の形成されたレンズ中心とを、光軸方向からみて合致させただけではレンズ群と撮像素子面の位置関係が決められたとは言えない。   However, when an image pickup device is manufactured by combining an image pickup element and a lens group incorporated in a lens frame, the center position of the effective pixel region of the image pickup element and the lens center on which the index is formed are viewed from the optical axis direction. It cannot be said that the positional relationship between the lens group and the image sensor surface is determined only by matching.

図7は、従来の光学素子に形成された指標と撮像素子の画素パターンを基準にした位置合わせを示す概略模式図である。   FIG. 7 is a schematic diagram showing alignment based on the index formed on the conventional optical element and the pixel pattern of the image sensor.

同図に示すレンズ群は第1レンズL1〜第4レンズL4の4枚構成であり、Fは赤外光カットフィルタである。第1レンズL1〜第4レンズL4は、鏡枠55に組み込む際に、第1レンズL1の光軸上に形成された指標S1及び第4レンズL4の光軸上に形成された指標S4を用いて、光軸あわせが行われたものである。また、51は有効画素領域51aを有する撮像素子であり、支持基板52aに実装されている。   The lens group shown in the figure has a four-lens configuration of a first lens L1 to a fourth lens L4, and F is an infrared light cut filter. When the first lens L1 to the fourth lens L4 are incorporated in the lens frame 55, the index S1 formed on the optical axis of the first lens L1 and the index S4 formed on the optical axis of the fourth lens L4 are used. The optical axis is adjusted. Reference numeral 51 denotes an imaging device having an effective pixel area 51a, which is mounted on the support substrate 52a.

鏡枠55に組み込まれ、光軸合わせのなされたレンズ群を、図7に示すように、顕微鏡Kを用いて撮像素子51の有効画素領域51aの中心位置の垂線Cと指標S1とが合致するように調整した場合、以下のような問題がある。   As shown in FIG. 7, the normal C of the effective pixel region 51a of the image sensor 51 and the index S1 of the lens group incorporated in the lens frame 55 and aligned with the optical axis coincide with each other using the microscope K. When adjusted in this way, there are the following problems.

例えば鏡枠55の基板52aと当接する取り付け面55tと55tの高さ寸法に誤差があった場合、図示の如く、実線で示すレンズ群の光軸Oが、一点鎖線で示す有効画素領域51aの中心位置の垂線Cに対し、寸法誤差に対応して傾いた状態(図示は角度θだけチルトした状態)となる。 For example, if there is an error in the height dimension of the attachment surface 55t 1 and 55t 2 and the substrate 52a in contact with the lens frame 55, as shown, the optical axis O of the lens group shown by the solid line, the effective pixel region shown by the one-dot chain line The state is inclined with respect to the perpendicular C at the center position of 51a in accordance with the dimensional error (shown in a state tilted by an angle θ).

すなわち、レンズ群の性能を最大に生かすには、有効画素領域の中心位置とレンズ群の光軸との水平方向のズレ(シフト)だけでなく、有効画素領域面の垂線に対する光軸の倒れ(チルト)も調整し、合致させる必要がある。特に、撮像素子を載置した部材とレンズ群の組み込まれた鏡枠とを結合して撮像装置を製造する場合、取り付け面の部品誤差等により、チルトの発生が避けられず、撮影画像の片ボケが問題となる。   That is, in order to maximize the performance of the lens group, not only the horizontal shift (shift) between the center position of the effective pixel area and the optical axis of the lens group, but also the tilt of the optical axis with respect to the normal of the effective pixel area surface ( (Tilt) also needs to be adjusted and matched. In particular, when an imaging device is manufactured by combining a member on which an imaging element is placed and a lens frame in which a lens group is incorporated, the occurrence of tilt is unavoidable due to component errors on the mounting surface, and so on. Blur becomes a problem.

しかし、上記特許文献1に記載されている光学装置の製造方法では、水平方向の位置決めのみで、チルトの調整がなく、このため、撮影画像周辺部における片ボケ等が発生する問題がある。   However, in the method of manufacturing the optical device described in Patent Document 1, there is no adjustment of the tilt only by positioning in the horizontal direction, and there is a problem in that one-sided blur or the like occurs at the periphery of the captured image.

本発明は上記問題に鑑み、片ボケの発生を抑え、良好な撮影画像の得られる撮像装置の製造方法を提供することを目的とするものである。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing an imaging device that can suppress the occurrence of one-sided blur and obtain a good captured image.

上記の目的は、下記の構成により達成される。   The above object is achieved by the following configuration.

(1)少なくとも2つの有効光学面に指標の形成されたレンズ群と、前記レンズ群を保持する鏡枠と、前記レンズ群により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、を有する撮像装置の製造方法において、前記鏡枠に前記レンズ群を前記指標に基づいて組み込む工程と、前記撮像素子の有効画素領域の中心位置の垂線と前記レンズ群に形成された一方の指標に基づき該指標の形成された有効光学面の光軸位置とを整合させる工程と、前記垂線と前記レンズ群に形成された他方の指標に基づき該指標の形成された有効光学面の光軸位置とを整合させる工程と、を有することを特徴とする撮像装置の製造方法。   (1) An imaging apparatus having a lens group in which an index is formed on at least two effective optical surfaces, a lens frame that holds the lens group, and an imaging element that photoelectrically converts a subject image formed by the lens group. In the manufacturing method, the step of incorporating the lens group into the lens frame based on the index, the perpendicular of the center position of the effective pixel area of the image sensor, and one index formed on the lens group, Aligning the optical axis position of the formed effective optical surface and aligning the optical axis position of the effective optical surface on which the index is formed based on the perpendicular and the other index formed on the lens group. And a method of manufacturing the imaging device.

(2)前記指標が有効光学面の光軸上に形成されていることを特徴とする前記(1)に記載の撮像装置の製造方法。   (2) The method for manufacturing an imaging device according to (1), wherein the index is formed on an optical axis of an effective optical surface.

(3)前記指標は、前記レンズ群の最も物体側の面と最も像側の面に形成されていることを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の撮像装置の製造方法。   (3) The method according to (1) or (2), wherein the index is formed on a surface closest to the object side and a surface closest to the image side of the lens group.

(4)前記(1)から前記(3)までのいずれかに記載の撮像装置の製造方法により製造されたことを特徴とする撮像装置。   (4) An image pickup apparatus manufactured by the method for manufacturing an image pickup apparatus according to any one of (1) to (3).

本発明によれば、片ボケの発生を抑えることができ、良好な撮影画像の得られる撮像装置の製造方法を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a method of manufacturing an imaging device that can suppress the occurrence of one-sided blur and obtain a good captured image.

本発明の撮像装置の製造方法により製造された撮像装置の断面図である。It is sectional drawing of the imaging device manufactured by the manufacturing method of the imaging device of this invention. 本実施の形態に係る撮像装置の製造順序を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacture order of the imaging device which concerns on this Embodiment. ステップS101の工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the process of step S101. ステップS102の工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the process of step S102. ステップS103、S105の工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the process of step S103, S105. 鏡枠を筐体内に組み込み、筐体と基板を結合してなる撮像装置の断面図である。It is sectional drawing of the imaging device formed by incorporating a mirror frame in a housing | casing and couple | bonding a housing | casing and a board | substrate. 従来の光学素子に形成された指標と撮像素子の画素パターンを基準にした位置合わせを示す概略模式図である。It is a schematic diagram which shows the alignment based on the parameter | index formed in the conventional optical element, and the pixel pattern of an image pick-up element.

以下、実施の形態により本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments, but the present invention is not limited thereto.

図1は、本発明の撮像装置の製造方法により製造された撮像装置50の断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of an imaging device 50 manufactured by the manufacturing method of the imaging device of the present invention.

レンズ群ユニット10は、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4と、第1レンズL1〜第4レンズL4を保持する鏡枠55と、開口絞りSと、赤外光カットフィルタFで構成されている。第1レンズL1の物体側の面の光軸位置上には指標S1が、第4レンズL4の像側の面の光軸位置上には指標S4が形成されている。該指標は金型に形成された極めて微少な凸部又は凹部が転写されたものである。   The lens group unit 10 includes a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, a fourth lens L4, a lens frame 55 that holds the first lens L1 to the fourth lens L4, an aperture stop S, red The external light cut filter F is used. An index S1 is formed on the optical axis position of the object side surface of the first lens L1, and an index S4 is formed on the optical axis position of the image side surface of the fourth lens L4. The index is obtained by transferring very minute convex portions or concave portions formed on the mold.

CMOS型のイメージセンサである撮像素子51は、その受光側の面に画素(光電変換素子)が2次元的に配置された、受光部としての有効画素領域51aが形成され、その周囲には信号処理回路51bが形成されている。この信号処理回路51bは、各画素を順次駆動し信号電荷を得る駆動回路部と、各信号電荷をデジタル信号に変換するA/D変換部と、このデジタル信号を用い画像信号出力を形成する信号処理部等から構成されている。なお、撮像素子51はCCD型等のイメージセンサであってもよい。   An imaging element 51, which is a CMOS type image sensor, has an effective pixel area 51a as a light receiving portion in which pixels (photoelectric conversion elements) are two-dimensionally arranged on the light receiving side surface, and a signal is provided around the pixel area 51a. A processing circuit 51b is formed. The signal processing circuit 51b includes a driving circuit unit that sequentially drives each pixel to obtain a signal charge, an A / D conversion unit that converts each signal charge into a digital signal, and a signal that forms an image signal output using the digital signal. It consists of a processing unit and the like. The image sensor 51 may be a CCD type image sensor.

撮像素子51の受光側の面の外縁近傍には、不図示の多数のパッドが設けられており、ボンディングワイヤWを介して支持基板52aに接続されている。   A large number of pads (not shown) are provided in the vicinity of the outer edge of the light receiving side surface of the image sensor 51, and are connected to the support substrate 52 a via bonding wires W.

基板52は、その一方の面で撮像素子51と鏡枠55を支持する硬質の支持基板52aと支持基板52aの他方の面(撮像素子51と反対側の面)にその一端部が接続されたフレキシブルプリント基板52bとで構成されている。支持基板52aは、表裏両面に多数の信号伝達用パッドが設けられており、一方の面でボンディングワイヤWを介して撮像素子51と接続され、他方の面でフレキシブルプリント基板52bと接続されている。   One end of the substrate 52 is connected to a hard support substrate 52a that supports the image sensor 51 and the lens frame 55 on one surface, and the other surface (surface opposite to the image sensor 51) of the support substrate 52a. It is comprised with the flexible printed circuit board 52b. The support substrate 52a is provided with a large number of signal transmission pads on both the front and back surfaces, and is connected to the imaging device 51 via bonding wires W on one surface and to the flexible printed circuit board 52b on the other surface. .

フレキシブルプリント基板52bは、図1に示すように、一端部が支持基板52aと接続され、他方の端部に設けられた不図示の外部接続端子を介して支持基板52aと不図示の外部回路(例えば、撮像装置を実装した上位装置が有する制御回路)とを接続し、外部回路から撮像素子51を駆動するための電圧やクロック信号の供給を受けたり、また、デジタルYUV信号を外部回路へ出力したりすることを可能としている。   As shown in FIG. 1, the flexible printed circuit board 52b has one end connected to the support substrate 52a, and the support substrate 52a and an external circuit (not shown) via an external connection terminal (not shown) provided at the other end. For example, it is connected to a control circuit of a host device on which the image pickup apparatus is mounted, and receives a voltage and a clock signal for driving the image pickup device 51 from an external circuit, and outputs a digital YUV signal to the external circuit. It is possible to do.

なお、図示していないが、各レンズL1〜L4の間に、不要光をカットする固定絞りが配置されていてもよい。   Although not shown, a fixed diaphragm for cutting unnecessary light may be disposed between the lenses L1 to L4.

図1に示す撮像装置50の鏡枠55は、支持基板52aに当接する一方の取り付け面55tと、他方の取り付け面55tの高さ寸法が異なっている(図1においては、取り付け面55tの寸法が短い)。しかし、本発明の撮像装置の製造方法によれば、取り付け面の高さ寸法が異なっていたとしても、撮像素子51の有効画素領域51aの中心位置の垂線Cと、レンズ群ユニット10の光軸Oとを略一致させた状態に製造することができる。これにより、片ボケの発生を抑えた、良好な画像の得られる撮像装置を得ることができる。 Lens frame 55 of the image pickup apparatus 50 shown in FIG. 1, one a mounting surface 55t 1 of abutting the support substrate 52a, on the other mounting surface height of 55t 2 are different (Fig. 1, the mounting surface 55t 2 is short). However, according to the manufacturing method of the imaging device of the present invention, even if the height dimension of the mounting surface is different, the perpendicular C of the center position of the effective pixel region 51a of the imaging device 51 and the optical axis of the lens group unit 10 It can be manufactured in a state in which O is substantially matched. Thereby, it is possible to obtain an imaging device that can suppress the occurrence of one-sided blur and obtain a good image.

以下、本発明に係る撮像装置の製造方法を説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the imaging device according to the present invention will be described.

図2は、本実施の形態に係る撮像装置の製造順序を示すフローチャートである。以下、フローに従い説明する。   FIG. 2 is a flowchart showing the manufacturing sequence of the imaging apparatus according to the present embodiment. Hereinafter, it demonstrates according to a flow.

図2に示すフローにおいて、まず鏡枠55内に、レンズ面に形成された指標を利用してレンズを組み込み、レンズ群ユニット10を作成する(ステップS101)。   In the flow shown in FIG. 2, a lens group unit 10 is created by incorporating a lens in the lens frame 55 using an index formed on the lens surface (step S101).

図3は、ステップS101の工程を示す模式図である。図3(a)は鏡枠55に第1レンズL1を組み込んだ状態を示し、図3(b)は鏡枠55に第4レンズL4までを組み込んだ状態を示している。   FIG. 3 is a schematic diagram showing the process of step S101. 3A shows a state in which the first lens L1 is incorporated in the lens frame 55, and FIG. 3B shows a state in which up to the fourth lens L4 is incorporated in the lens frame 55.

ステップS101では、まず図3(a)に示すように、鏡枠55に第1レンズL1を組み込み、接着する。次いで、顕微鏡K又はステージ60をZ方向に移動させて、第1レンズL1に形成された指標S1に、顕微鏡Kのピントを合わせる。次いで、顕微鏡Kもしくは鏡枠55をX、Y方向に移動させ、顕微鏡Kの視野内のスケールSKの中央位置に指標S1を合致させる。   In step S101, first, as shown in FIG. 3A, the first lens L1 is assembled into the lens frame 55 and bonded. Next, the microscope K or the stage 60 is moved in the Z direction to focus the microscope K on the index S1 formed on the first lens L1. Next, the microscope K or the lens frame 55 is moved in the X and Y directions, and the index S1 is matched with the center position of the scale SK in the field of view of the microscope K.

この状態で、顕微鏡K又はステージ60をZ方向に移動させ、第2レンズL2、第3レンズL3を鏡枠55に組み込み接着する。   In this state, the microscope K or the stage 60 is moved in the Z direction, and the second lens L2 and the third lens L3 are incorporated into the lens frame 55 and bonded.

更に、図3(b)に示すように、第4レンズL4を鏡枠55内に組み込み、顕微鏡K又はステージ60をZ方向に移動させて、第4レンズL4に形成された指標S4に、顕微鏡Kのピントを合わせる。次いで、第4レンズL4を鏡枠55内でX、Y方向に移動させ、顕微鏡Kの視野内のスケールSKの中央位置に指標S4を合致させた後、不図示の接着剤で接着固定する。この後、赤外光カットフィルタFを組み付けて、レンズ群ユニット10の作成が完了する。   Further, as shown in FIG. 3B, the fourth lens L4 is incorporated in the lens frame 55, the microscope K or the stage 60 is moved in the Z direction, and the index S4 formed on the fourth lens L4 is placed on the microscope S4. Adjust the focus of K. Next, the fourth lens L4 is moved in the X and Y directions within the lens frame 55 so that the index S4 is aligned with the center position of the scale SK within the field of view of the microscope K, and then bonded and fixed with an adhesive (not shown). Thereafter, the infrared light cut filter F is assembled and the creation of the lens group unit 10 is completed.

なお、本例では、第1レンズL1と第4レンズL4に指標が形成された例で説明しているが、全てのレンズに指標を形成し、各レンズを組み込む毎に、顕微鏡Kの視野内のスケールSKの中央位置に指標を合致させるようにしてもよい。また、本例では4枚構成のレンズ群を例にして説明しているが、レンズ群の構成枚数はこれに限るものでなく、何枚であってもよい。   In this example, an example in which indexes are formed on the first lens L1 and the fourth lens L4 is described. However, an index is formed on all the lenses, and each time a lens is incorporated, the field of view of the microscope K is reduced. The index may be matched with the center position of the scale SK. Further, in this example, a description is given by taking a lens group having four lenses as an example, but the number of lenses in the lens group is not limited to this, and any number may be used.

図2のフローに戻り、次いで、撮像素子51が実装された基板52をステージ60に載置し、撮像素子51の有効画素領域51aの面と顕微鏡Kの光軸とが正確に垂直となるよう調整した後、有効画素領域51aの中心位置の垂線と、ステップS101で作成したレンズ群ユニット10を構成するレンズに形成された一方の指標とを合致させる(ステップS102)。   Returning to the flow of FIG. 2, the substrate 52 on which the image sensor 51 is mounted is placed on the stage 60 so that the surface of the effective pixel region 51 a of the image sensor 51 and the optical axis of the microscope K are accurately perpendicular. After the adjustment, the perpendicular of the center position of the effective pixel area 51a is matched with one index formed on the lens constituting the lens group unit 10 created in step S101 (step S102).

図4は、ステップS102の工程を示す模式図である。図4(a)は撮像素子51の有効画素領域51aの中心位置と顕微鏡Kの視野内のスケールSKの中央位置とを合致させた状態を示し、図4(b)は有効画素領域51aの中心位置の垂線と、ステップS101で作成したレンズ群ユニット10の第1レンズL1に形成された指標S1とを合致させた状態を示している。   FIG. 4 is a schematic diagram showing the process of step S102. 4A shows a state in which the center position of the effective pixel region 51a of the image sensor 51 is matched with the center position of the scale SK in the field of view of the microscope K, and FIG. 4B shows the center of the effective pixel region 51a. The vertical line of the position and the index S1 formed on the first lens L1 of the lens group unit 10 created in step S101 are shown matched.

ステップS102では、まず、撮像素子51が実装された基板52をステージ60に載置し、撮像素子の有効画素領域51aの面と顕微鏡Kの光軸とが垂直になるよう調整する。   In step S102, first, the substrate 52 on which the image sensor 51 is mounted is placed on the stage 60, and the surface of the effective pixel region 51a of the image sensor and the optical axis of the microscope K are adjusted to be vertical.

具体的には、例えば、有効画素領域51aの任意の3つの端点について、それぞれ顕微鏡Kのピントを合わせる。この3つの端点のそれぞれにピントを合わせたときの、それぞれの顕微鏡Kの光軸方向(Z方向)の位置から、顕微鏡Kの光軸に対する有効画素領域51aの面の傾きがわかる。次いで、この傾きに対応して、角度ステージ60をX軸、Y軸回りに回転させ、有効画素領域51aの面と顕微鏡Kの光軸とを垂直となるよう調整する。   Specifically, for example, the microscope K is focused on any three end points of the effective pixel region 51a. The inclination of the surface of the effective pixel region 51a with respect to the optical axis of the microscope K can be determined from the position in the optical axis direction (Z direction) of each microscope K when the three end points are focused. Next, in correspondence with this inclination, the angle stage 60 is rotated about the X and Y axes, and the surface of the effective pixel region 51a and the optical axis of the microscope K are adjusted to be vertical.

次いで、有効画素領域51aの角部とスケールSKの中央位置を合致させると共に、ステージ60をZ軸回りに回転させてスケールSKと有効画素領域51aの長辺方向及び短辺方向を合わせる。この後、顕微鏡K又はステージ60を、X方向に予め決められた量、Y方向に予め決められた量だけ移動させる。これにより、図4(a)に示すように、有効画素領域51aの面と顕微鏡Kの光軸が垂直となった状態で、撮像素子51の有効画素領域51aの中心位置と顕微鏡Kの視野内のスケールSKの中央位置とが合致させられる。   Next, the corners of the effective pixel region 51a and the center position of the scale SK are matched, and the stage 60 is rotated around the Z axis to align the long side direction and the short side direction of the scale SK and the effective pixel region 51a. Thereafter, the microscope K or the stage 60 is moved by a predetermined amount in the X direction and a predetermined amount in the Y direction. As a result, as shown in FIG. 4A, the center position of the effective pixel region 51a of the image sensor 51 and the field of view of the microscope K in the state where the surface of the effective pixel region 51a and the optical axis of the microscope K are perpendicular to each other. The center position of the scale SK is matched.

次いで、図4(b)に示すように、顕微鏡KをZ方向に移動させ、治具61を用いてステップS101で作成したレンズ群ユニット10を坦持し、顕微鏡Kと撮像素子51の間に移動させる。更に、レンズ群ユニット10の第1レンズL1に形成された指標S1に対し、顕微鏡Kのピントを合わせ、レンズ群ユニット10を挟持する治具をX、Y方向に移動させ、顕微鏡Kの視野内のスケールSKの中央位置に指標S1を合致させる。   Next, as shown in FIG. 4B, the microscope K is moved in the Z direction, the lens group unit 10 created in step S <b> 101 is carried using the jig 61, and the microscope K and the image sensor 51 are interposed. Move. Further, the microscope K is focused on the index S1 formed on the first lens L1 of the lens group unit 10, and the jig for holding the lens group unit 10 is moved in the X and Y directions. The index S1 is matched with the center position of the scale SK.

このとき、鏡枠55の支持基板52aへの取り付け面55t、55tの高さ寸法が異なっている場合には、他の場所に載置されているとき既にレンズ群ユニット10が傾いており、図示のように、治具61で坦持した際にも傾いた状態となる(図示では傾きθとして誇張して示している)。このため、レンズ群ユニット10内のレンズ群の光軸Oが、一点鎖線で示す有効画素領域51aの中心位置の垂線Cに対し、傾いた状態となる。 At this time, if the height dimensions of the mounting surfaces 55t 1 and 55t 2 of the lens frame 55 to the support substrate 52a are different, the lens group unit 10 has already tilted when it is placed in another place. As shown in the figure, it is also tilted when carried by the jig 61 (in the figure, it is exaggerated as the inclination θ). For this reason, the optical axis O of the lens group in the lens group unit 10 is inclined with respect to the perpendicular C at the center position of the effective pixel region 51a indicated by the alternate long and short dash line.

なお、治具61は、鏡枠55が円形の場合は120度間隔の3点支持、矩形の場合は90度間隔の4点支持とすることが望ましい。また、治具61の鏡枠55を支持する位置は、第1レンズL1の指標S1をとおる光軸Oに垂直な面近傍であることが好ましい。   Note that the jig 61 is preferably supported at three points at intervals of 120 degrees when the lens frame 55 is circular, and is supported at four points at intervals of 90 degrees when the frame 61 is rectangular. The position of the jig 61 that supports the lens frame 55 is preferably in the vicinity of a plane perpendicular to the optical axis O passing through the index S1 of the first lens L1.

図2のフローに戻り、次いで、撮像素子51の有効画素領域51aの中心位置の垂線Cと、レンズ群ユニット10の第4レンズL4に形成された指標S4とを合致させる(ステップS103)。これにより、有効画素領域51aの中心位置の垂線Cと、レンズ群ユニット10の第1レンズL1に形成された指標S1、第4レンズL4に形成された指標S4が合致し、垂線Cと光軸Oを合致させることができる。   Returning to the flow of FIG. 2, the perpendicular C of the center position of the effective pixel region 51a of the image sensor 51 and the index S4 formed on the fourth lens L4 of the lens group unit 10 are matched (step S103). Thereby, the perpendicular C at the center position of the effective pixel area 51a coincides with the index S1 formed on the first lens L1 and the index S4 formed on the fourth lens L4 of the lens group unit 10, and the perpendicular C and the optical axis. O can be matched.

次いで、この状態でステージ60又はレンズ群ユニット10を坦持した治具を、鏡枠55の少なくとも一箇所の取り付け面(本例では取り付け面55t)と支持基板52aが当接するまで、Z方向に移動させる(ステップS104)。更に、この取り付け面55tと支持基板52aが接した状態で、支持基板52aと取り付け面55tの接触部及び、支持基板52aと取り付け面55tの間に接着剤Bを塗布し、仮硬化させる(ステップS105)。 Next, the jig carrying the stage 60 or the lens group unit 10 in this state is moved in the Z direction until at least one mounting surface (the mounting surface 55t 1 in this example) of the lens frame 55 and the support substrate 52a come into contact with each other. (Step S104). Further, in a condition in which the mounting surface 55t 1 and the supporting substrate 52a is in contact, the contact portion of the supporting substrate 52a and the mounting surface 55t 1 and the adhesive B is applied between the supporting substrate 52a and the mounting surface 55t 2, temporarily cured (Step S105).

図5は、ステップS103、S105の工程を示す模式図である。図5(a)はステップS103の、撮像素子51の有効画素領域51aの中心位置の垂線Cと、レンズ群ユニット10の第4レンズL4に形成された指標S4とを合致させた状態を示している。図5(b)はステップS105の、支持基板52aと取り付け面55tの接触部及び、支持基板52aと取り付け面55tの間に接着剤Bを塗布し、仮硬化させた状態を示している。 FIG. 5 is a schematic diagram showing steps S103 and S105. FIG. 5A shows a state in which the perpendicular C of the center position of the effective pixel region 51a of the image sensor 51 and the index S4 formed on the fourth lens L4 of the lens group unit 10 are matched in step S103. Yes. 5 (b) is the step S105, the contact portion of the supporting substrate 52a and the mounting surface 55t 1 and the adhesive B is applied between the supporting substrate 52a and the mounting surface 55t 2, shows a state of being temporarily cured .

ステップS103においては、治具61でレンズ群ユニット10を挟持した状態で、顕微鏡Kを第4レンズL4の指標S4にピントが合うようにZ方向に移動させる。この後、不図示の治具を用いて、顕微鏡Kの視野内のスケールSKの中央位置に指標S4を合致させるべく、鏡枠55の下方を横方向から押圧(図示矢印)し、治具61で保持した状態でレンズ群ユニット10を回転させ、図5(a)に示す状態にする。このとき、治具は指標S1近傍で鏡枠55を挟持しているため、指標S1は殆ど移動しない。これにより、有効画素領域51aの中心位置の垂線Cと、レンズ群ユニット10の第1レンズL1に形成された指標S1、第4レンズL4に形成された指標S4が合致、すなわち垂線Cと光軸Oが合致することになる。   In step S103, the microscope K is moved in the Z direction so that the index S4 of the fourth lens L4 is in focus with the jig 61 holding the lens group unit 10. Thereafter, using a jig (not shown), the lower side of the lens frame 55 is pressed from the side (arrow shown) in order to match the index S4 with the center position of the scale SK in the field of view of the microscope K. The lens group unit 10 is rotated while being held in the state shown in FIG. 5A. At this time, since the jig holds the lens frame 55 in the vicinity of the index S1, the index S1 hardly moves. Thereby, the perpendicular C at the center position of the effective pixel area 51a matches the index S1 formed on the first lens L1 of the lens group unit 10 and the index S4 formed on the fourth lens L4, that is, the perpendicular C and the optical axis. O matches.

さらに、ステップS104で鏡枠55の少なくとも一方の取り付け面と支持基板52aが接するようにした後、この状態を維持した状態で図5(b)に示すように、接着剤Bを塗布し仮硬化させる。すなわち、取り付け面55t、55tに寸法差が有る場合には、その差分を接着剤Bで補間するということである。 In step S104, at least one mounting surface of the lens frame 55 is brought into contact with the support substrate 52a, and in this state, adhesive B is applied and temporarily cured as shown in FIG. 5B. Let That is, when there is a dimensional difference between the attachment surfaces 55t 1 and 55t 2 , the difference is interpolated by the adhesive B.

なお、接着剤は粘性が高く、硬化後に収縮等の無い又は小さい、紫外線硬化型の接着剤を用いることが好ましい。また、仮硬化とは、少々の外力を加えても変形を起こさない程度まで硬化した状態をいう。   Note that it is preferable to use an ultraviolet curable adhesive that has a high viscosity and does not shrink or is small after curing. Moreover, temporary hardening means the state hardened to such an extent that it does not deform | transform even if a little external force is applied.

図2のフローに戻り、接着剤Bを仮硬化させた後は、治具61を取り外し、撮像装置50をステージ60から取り外して接着剤Bを本硬化させる(ステップS106)。これにより、図1に示したような、鏡枠55の寸法誤差による光軸の倒れ(チルト)を解消した撮像装置50を得ることができる。   Returning to the flow of FIG. 2, after the adhesive B is temporarily cured, the jig 61 is removed, the imaging device 50 is removed from the stage 60, and the adhesive B is fully cured (step S106). As a result, it is possible to obtain the imaging device 50 that eliminates the tilt (tilt) of the optical axis due to the dimensional error of the lens frame 55 as shown in FIG.

なお、指標はレンズ群のうち少なくとも2つの有効光学面に形成されていればよいが、上述のように最も物体側の面と最も像側の面に形成されていることが好ましい。このように最も離れた2つの面に指標を形成することで、垂線Cと光軸Oの合致精度を向上させることができる。   The index only needs to be formed on at least two effective optical surfaces in the lens group. However, as described above, the index is preferably formed on the most object side surface and the most image side surface. By forming indexes on the two surfaces that are farthest in this way, the matching accuracy between the perpendicular C and the optical axis O can be improved.

また、指標は光軸上に形成されていることが好ましいが、これに限るものでなく、上記のような各要素の配置状態において、顕微鏡の視野内に視認できるものであれば、光学有効面の周辺部に形成されたものでもよい。この場合には、光軸と指標との相対位置関係が明確となるような鏡枠への組み込みがなされていればよい。また、指標は金型に意図的に形成された形状のものである必要はなく、意図的でなく金型についてしまった傷等、個体差がなく再現性を有して形成されるものであればよい。   In addition, the index is preferably formed on the optical axis, but is not limited to this, as long as it is visible in the field of view of the microscope in the arrangement state of each element as described above, the optically effective surface It may be formed in the peripheral part of. In this case, it is only necessary to be incorporated into a lens frame so that the relative positional relationship between the optical axis and the index becomes clear. In addition, the indicator need not have a shape that is intentionally formed on the mold, and it should be formed with reproducibility without individual differences such as scratches that are not intentionally formed on the mold. That's fine.

さらに、本願は上記のようなレンズ群を組み込んだ鏡枠と支持基板とを直接的に結合させるものだけでなく、レンズ群を組み込んだ鏡枠を筐体内に組み込み、該筐体と支持基板を結合して組み立てられた撮像装置にも適用可能である。   Further, the present application is not only for directly coupling the lens frame incorporating the lens group as described above and the support substrate, but also incorporating the lens frame incorporating the lens group in the housing, The present invention can also be applied to an imaging device assembled by combining.

図6は、鏡枠を筐体内に組み込み、筐体と基板を結合してなる撮像装置50の断面図である。   FIG. 6 is a cross-sectional view of an imaging device 50 in which a lens frame is incorporated in a housing and the housing and the substrate are combined.

図6に示す撮像装置50は、図3で説明した方法で作成したレンズ群ユニット10を、筐体53に組み付け、該筐体53の取り付け面53t、53tを支持基板52aと結合したものである。 An imaging apparatus 50 shown in FIG. 6 is obtained by assembling the lens group unit 10 created by the method described with reference to FIG. 3 to a housing 53 and combining the mounting surfaces 53t 1 and 53t 2 of the housing 53 with a support substrate 52a. It is.

このような構成の場合には、レンズ群ユニット10が組み付けられた筐体53を治具で挟持し、図4、図5に示したのと同様の方法を用いることで、筐体53の取り付け面53t、53tの寸法差を接着剤Bにより補間させ、光軸の倒れ(チルト)を解消した撮像装置50を得ることができる。 In the case of such a configuration, the housing 53 to which the lens group unit 10 is assembled is held by a jig, and the method similar to that shown in FIGS. The dimensional difference between the surfaces 53t 1 and 53t 2 is interpolated by the adhesive B, and the imaging device 50 in which the tilt (tilt) of the optical axis is eliminated can be obtained.

なお、本願においては、上記の説明における「合致」との文言は正確に合致することのみを意味するものでなく、所定の許容範囲内に収まるように整合させることも含むものである。   In the present application, the term “match” in the above description does not only mean that the word matches exactly, but also includes matching so as to be within a predetermined allowable range.

10 レンズ群ユニット
50 撮像装置
51 撮像素子
51a 有効画素領域
51b 信号処理回路
52 基板
52a 支持基板
52b フレキシブルプリント基板
53 筐体
53t、53t 取り付け面
55 鏡枠
55t、55t 取り付け面
60 ステージ
61 治具
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
B 接着剤
F 赤外光カットフィルタ
K 顕微鏡
O 光軸
S 開口絞り
SK スケール
S1、S4 指標
10 lens group unit 50 imaging device 51 imaging device 51a effective pixel region 51b the signal processing circuit 52 board 52a supporting substrate 52b flexible printed board 53 housing 53t 1, 53t 2 mounting surface 55 lens frame 55t 1, 55t 2 attachment surface 60 Stage 61 Jig L1 1st lens L2 2nd lens L3 3rd lens L4 4th lens B Adhesive F Infrared light cut filter K Microscope O Optical axis S Aperture stop SK Scale S1, S4 Index

Claims (4)

少なくとも2つの有効光学面に指標の形成されたレンズ群と、
前記レンズ群を保持する鏡枠と、
前記レンズ群により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、を有する撮像装置の製造方法において、
前記鏡枠に前記レンズ群を前記指標に基づいて組み込む工程と、
前記撮像素子の有効画素領域の中心位置の垂線と前記レンズ群に形成された一方の指標に基づき該指標の形成された有効光学面の光軸位置とを整合させる工程と、
前記垂線と前記レンズ群に形成された他方の指標に基づき該指標の形成された有効光学面の光軸位置とを整合させる工程と、を有することを特徴とする撮像装置の製造方法。
A lens group having an index formed on at least two effective optical surfaces;
A lens frame for holding the lens group;
In a manufacturing method of an imaging device having an imaging element that photoelectrically converts a subject image formed by the lens group,
Incorporating the lens group into the lens frame based on the index;
Aligning the perpendicular of the center position of the effective pixel region of the image sensor and the optical axis position of the effective optical surface on which the index is formed based on one index formed on the lens group;
And a step of aligning the perpendicular and the optical axis position of the effective optical surface on which the index is formed based on the other index formed on the lens group.
前記指標が有効光学面の光軸上に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置の製造方法。   The method of manufacturing an imaging apparatus according to claim 1, wherein the index is formed on an optical axis of an effective optical surface. 前記指標は、前記レンズ群の最も物体側の面と最も像側の面に形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置の製造方法。   The method according to claim 1, wherein the index is formed on a surface closest to the object side and a surface closest to the image side of the lens group. 請求項1から3までのいずれか一項に記載の撮像装置の製造方法により製造されたことを特徴とする撮像装置。   An image pickup apparatus manufactured by the method for manufacturing an image pickup apparatus according to claim 1.
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