JP2020091379A

JP2020091379A - カメラモジュールの製造方法

Info

Publication number: JP2020091379A
Application number: JP2018227801A
Authority: JP
Inventors: 清水　浩一; Koichi Shimizu; 浩一清水; 嘉恵子生島; Kaeko Ikushima
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-12-05
Filing date: 2018-12-05
Publication date: 2020-06-11
Anticipated expiration: 2038-12-05
Also published as: JP6739506B2

Abstract

【課題】ＵＶ遅延硬化型接着剤を安定して硬化させるカメラモジュールの製造方法を得ること。【解決手段】本願のカメラモジュールの製造方法は、レンズ鏡筒を接着するレンズホルダーにおける接着剤塗布面をＵＶ光の反射する面とし、この接着剤塗布面にＵＶ遅延硬化型接着剤を塗布する工程と、塗布されたＵＶ遅延硬化型接着剤にＵＶ光を照射する工程と、ＵＶ遅延硬化型接着剤を介してレンズ鏡筒とレンズホルダーとを組み合わせて光軸調整を行う工程とを備えたものである。【選択図】図１

Description

本願は、カメラモジュールの製造方法に関するものである。

車両には、物体の認識および表示を行うためにカメラ認識装置が取り付けられる。この装置には、カメラモジュールが搭載されている。カメラモジュールは、光学部品であるレンズを備えたレンズ鏡筒とイメージセンサーなどの電子回路を備えた筐体であるレンズホルダーとで構成される。レンズ鏡筒は、カメラモジュールの製造時にレンズとイメージセンサーとの光軸調整を行った後に接着剤を利用してレンズホルダーに固定される。

レンズ鏡筒とレンズホルダーの固定に利用する接着剤としては、ＵＶ光の照射で仮硬化させた後に加熱することで本硬化をさせるものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

米国特許第９３３８３３４号明細書

上記特許文献１に記載されている接着剤を用いたカメラモジュールの製造おいては、ＵＶ光の照射は仮硬化にのみ必要であったため、ＵＶ光を照射する工程の管理は容易であった。しかしながら、本硬化させるためにはさらに加熱工程が必要であり、製造工程が複雑であるという課題があった。

本願は前記のような課題を解決するためになされたものであり、ＵＶ遅延硬化型接着剤を用いたカメラモジュールの製造方法であって、ＵＶ遅延硬化型接着剤を安定して硬化させることを目的としている。

本願に開示されるカメラモジュールの製造方法は、レンズ鏡筒を接着するレンズホルダーにおける接着剤塗布面をＵＶ光の反射する面とし、この接着剤塗布面にＵＶ遅延硬化型接着剤を塗布する工程と、塗布されたＵＶ遅延硬化型接着剤にＵＶ光を照射する工程と、ＵＶ遅延硬化型接着剤を介してレンズ鏡筒とレンズホルダーとを組み合わせて光軸調整を行う工程とを備えたものである。

本願に開示されるカメラモジュールの製造方法によれば、ＵＶ遅延硬化型接着剤を安定して硬化させることができる。

実施の形態１に係るカメラモジュールの分解斜視図である。実施の形態１に係るレンズホルダーの斜視図である。実施の形態１に係るＵＶ遅延硬化型接着剤を塗布したレンズホルダーの一部の側面図である。実施の形態１に係るＵＶ遅延硬化型接着剤と、レンズ鏡筒とレンズホルダーの一部の側面図である。実施の形態１に係るＵＶ光の照射を説明する図である。実施の形態１に係るカメラモジュールの製造工程を示す図である。実施の形態２に係るカメラモジュールの斜視図である。実施の形態２に係るカメラモジュールの一部の側面図である。実施の形態３に係るＵＶ遅延硬化型接着剤を塗布したレンズホルダーの斜視図である。実施の形態３に係るＵＶ光の照射を説明する図である。

以下、実施の形態のカメラモジュール１の製造方法を図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１は実施の形態１に係るカメラモジュール１の分解斜視図である。カメラモジュール１は、フランジ２ａを備えたレンズ鏡筒２と、接着剤塗布面５を備えたレンズホルダー３とから構成される。カメラモジュール１は後述するＵＶ遅延硬化型接着剤４を塗布する工程と、ＵＶ光を照射する工程と、レンズ鏡筒２とレンズホルダー３の光軸調整を行う工程と、ＵＶ遅延硬化型接着剤４にＵＶ光をさらに照射する工程とから製造される。

図２はレンズホルダー３の斜視図である。レンズホルダー３は、イメージセンサーなどの電子回路を背面側に備え、レンズ鏡筒２が上面側に固定される筐体である。なお、本実施の形態を説明する図には電子回路は省略する。レンズホルダー３の上面には、レンズ鏡筒２を固定するためにＵＶ遅延硬化型接着剤４を塗布する接着剤塗布面５が設けられる。レンズホルダー３はアルミニウムで作製され、黒色アルマイト処理が施されて表面は黒色となっている。表面を黒色とするのは、光学的にレンズホルダー３の内部の光の乱反射を軽減して撮影時のコントラストを維持するためである。

レンズ鏡筒２を接着するレンズホルダー３における接着剤塗布面５は、黒色アルマイト処理の後に研磨加工を行うことでアルミニウムの地肌を露出させた、ＵＶ遅延硬化型接着剤４に照射したＵＶ光の反射を促進させるＵＶ光の反射する面である。表面が黒色のままではＵＶ光は反射されず、接着剤塗布面５においてＵＶ光は吸収される。図１に破線矢印でレンズ鏡筒２の設置個所を示しているが、接着剤塗布面５はＵＶ遅延硬化型接着剤４を介してフランジ２ａで覆われるため、ＵＶ光を反射する面であっても撮影時のコントラストの維持において問題とはならない。また、ＵＶ光を反射する面はアルミニウムの地肌を露出させることでの形成に限られず、反射を促すコーティングにて形成しても構わない。

レンズ鏡筒２は、光学部品であるレンズを備えた支持筒である。レンズ鏡筒２の下部には、図１に示すようにレンズホルダー３に固定される支持部のフランジ２ａが設けられる。図１に破線矢印でレンズ鏡筒２の設置個所を示しているが、フランジ２ａは接着剤塗布面５を覆うような大きさで形成される。レンズ鏡筒２には必要に応じて絞り機構、ズーム機構なども付与される。

レンズ鏡筒２をレンズホルダー３に固定するＵＶ遅延硬化型接着剤４について説明する。ＵＶ遅延硬化型接着剤４はＵＶ光を照射することで硬化が開始される。硬化の反応が時間をかけて進行し、ＵＶ遅延硬化型接着剤４の全体は硬化に至る。硬化のプロセスについて説明する。まずＵＶ遅延硬化型接着剤４内においてＵＶ光に反応して、＋イオンが発生する。次にエポキシ基の酸素にこの＋イオンが近づいてエポキシ基を開環させる。開環したエポキシ基の＋Ｃが次のエポキシ基を開環させ順次ポリマー化を行わせることで硬化が進行する。ＵＶ遅延硬化型接着剤４を用いることで、硬化に加熱工程が不要なため製造工程の複雑化を抑制することができる。しかしながらＵＶ遅延硬化型接着剤４の接着強度および接着の信頼性を十分に確保するためには、ＵＶ遅延硬化型接着剤４がムラなく安定して硬化するようにムラなく均一に定量の強度でＵＶ光を照射する必要がある。照射したＵＶ光が不十分であった場合、未硬化で接着強度が足りない箇所が残存するため、後に界面剥離を起こして接着の信頼性が低下する可能性がある。

図３はＵＶ遅延硬化型接着剤４を塗布したレンズホルダー３の一部の側面図、図４はＵＶ遅延硬化型接着剤４と、レンズ鏡筒２とレンズホルダー３の一部の側面図である。図３に示すように、ＵＶ遅延硬化型接着剤４は接着剤塗布面５に沿って連続して塗布される。図４に示すように、フランジ２ａとレンズホルダー３との間には光軸調整を行うためのクリアランス１０が０．２ｍｍから０．４ｍｍ程度設けられ、このクリアランス１０をＵＶ遅延硬化型接着剤４が埋めている。レンズ鏡筒２とレンズホルダー３の接着時に圧縮されることを考慮して、例えば倍の０．８ｍｍ程度の高さでＵＶ遅延硬化型接着剤４は塗布される。ＵＶ遅延硬化型接着剤４の上方からＵＶ光は照射されるが０．８ｍｍ程度の高さでＵＶ遅延硬化型接着剤４が塗布された場合、ＵＶ遅延硬化型接着剤４は一般に乳白色の半透過材料であるため、接着剤塗布面５近傍のＵＶ遅延硬化型接着剤４にＵＶ光は到達しにくく、到達するのは一部のＵＶ光のみである。ＵＶ光の照射強度を高くするとＵＶ遅延硬化型接着剤４の上部のＵＶ光の光源に近いところでは硬化の反応が早く進むことになるが、下部でＵＶ光があまり到達せずに硬化反応が十分に進まず、硬化ムラが生じ、接着剤強度が低下する。従って、ＵＶ光の照射強度を高くしても接着の信頼性は改善されない。

図５はＵＶ光の照射を説明する図で、ＵＶ遅延硬化型接着剤４を塗布したレンズホルダー３の一部の断面図である。接着剤塗布面５はＵＶ光を反射する面で構成されているため、ＵＶ遅延硬化型接着剤４を通過したＵＶ照射光６の一部は接着剤塗布面５で反射され、ＵＶ反射光７となる。接着剤塗布面５近傍のＵＶ遅延硬化型接着剤４において、ＵＶ反射光７が生じたことでおよそ１割から２割程度ＵＶ光のエネルギーが高められる。そのため、接着剤塗布面５近傍のＵＶ遅延硬化型接着剤４において硬化反応が促進され接着強度が高まり、接着剤塗布面５近傍でもＵＶ遅延硬化型接着剤４を安定して硬化させることができる。

次にカメラモジュール１の製造方法について説明する。図６はカメラモジュール１の製造工程を示す図である。最初にレンズホルダー３を治具に設置して固定する（ステップＳ１１）。次に、ＵＶ光を反射する面を備えた接着剤塗布面５にＵＶ遅延硬化型接着剤４を接着剤塗布面５に沿って連続した円形状に塗布する（ステップＳ１２）。塗布は、例えばディスペンサーからＵＶ遅延硬化型接着剤４を吐出させることで行う。
ＵＶ遅延硬化型接着剤４にＵＶ光を照射する（ステップＳ１３）。照射によりＵＶ遅延硬化型接着剤４は硬化を開始する。ＵＶ光は例えばＵＶＬＥＤから照射する。照射時間は照射するＵＶ光の強度およびＵＶ遅延硬化型接着剤４の塗布量にもよるが、例えば１０秒程度である。次に、レンズ鏡筒２のフランジ２ａとＵＶ遅延硬化型接着剤４を接触させ、ＵＶ遅延硬化型接着剤４を介してレンズ鏡筒２とレンズホルダー３を組み合わせて、レンズ鏡筒２が備えるレンズとレンズホルダー３が備えるイメージセンサーとの光軸調整を行う（ステップＳ１４）。光軸調整を行った状態でレンズ鏡筒２とレンズホルダー３は治具で支えて保持される。
クリアランス１０の周辺部分において露出したＵＶ遅延硬化型接着剤４にＵＶ光を照射する（ステップＳ１５）。照射された部位のＵＶ遅延硬化型接着剤４の硬化が加速される。照射時間は照射するＵＶ光の強度にもよるが、例えば３０秒から１分程度である。その後、ＵＶ遅延硬化型接着剤４の硬化が完全に終了するまでレンズ鏡筒２とレンズホルダー３を保持した状態が維持される。硬化が終了する時間は、ＵＶ光の照射後２４時間程度である。２４時間経過後にカメラモジュール１の製造工程は終了する。

以上のように、このカメラモジュール１の製造方法によれば、ＵＶ遅延硬化型接着剤４が塗布される接着剤塗布面５は簡易な研磨加工にて設けたＵＶ光を反射する面で構成されており、ＵＶ遅延硬化型接着剤４を通過したＵＶ照射光６の一部は接着剤塗布面５で反射されてＵＶ反射光７となるため、接着剤塗布面５近傍のＵＶ遅延硬化型接着剤４において硬化反応が促進され接着強度が高まり、接着剤塗布面５近傍でもＵＶ遅延硬化型接着剤４を安定して硬化させることができる。また、安定した硬化により接着強度および接着の信頼性を十分に確保することができる。

実施の形態２．
実施の形態２に係るカメラモジュール１の製造方法について説明する。図７はカメラモジュール１の斜視図である。実施の形態１ではレンズ鏡筒２のフランジ２ａは接着剤塗布面５を覆う大きさで形成されていたが、実施の形態２ではレンズ鏡筒２のフランジ２ａは接着剤塗布面５よりも小さく形成したものである。なお、他の構成については、実施の形態１の記載と同様であるため同一の符号を付して説明を省略する。また、カメラモジュール１の製造方法についても実施の形態１の記載と同様であるため説明を省略する。

図７に示すように、フランジ２ａには複数の切欠き部２ｂが設けられており、切欠き部２ｂにおいてはＵＶ遅延硬化型接着剤４が露出している。切欠き部２ｂは、フランジ２ａが金属で作製されている場合は例えば切削加工により容易に作製され、樹脂で作製されている場合は成型加工により容易に作製される。切欠き部２ｂにより、ＵＶ遅延硬化型接着剤４が露出されているため、ＵＶ遅延硬化型接着剤４にＵＶ光をさらに照射する工程において、露出したＵＶ遅延硬化型接着剤４にＵＶ光が照射されるので、硬化の終了時間を短縮することができる。

なお、本実施の形態２では図７に示すようにフランジ２ａに切欠き部２ｂを設けてフランジ２ａが接着剤塗布面５よりも小さく形成される構成としたがこれに限るものではなく、図８のカメラモジュール１の一部の側面図に示すように、フランジ２ａの外周部２ｃをレンズ鏡筒２の方向に縮小した構成であっても構わない。外周部２ｃを縮小することで、ＵＶ遅延硬化型接着剤４の露出部８が増加する。増加した露出部８においてＵＶ遅延硬化型接着剤４の硬化が加速するので、硬化の終了時間を短縮することができる。

以上のように、このカメラモジュール１の製造方法によれば、レンズ鏡筒２のフランジ２ａは接着剤塗布面５よりも小さく形成され、ＵＶ遅延硬化型接着剤４の露出した部分が増加しているため、ＵＶ光が照射された際に露出した部分においてＵＶ遅延硬化型接着剤４の硬化が加速するので、硬化の終了時間を短縮することができ、製造工程を容易化することができる。また、露出したＵＶ遅延硬化型接着剤４において硬化反応が促進され接着強度が高まり、露出したＵＶ遅延硬化型接着剤４を安定して硬化させることができる。

実施の形態３．
実施の形態３に係るカメラモジュール１の製造方法について説明する。図９はＵＶ遅延硬化型接着剤４を塗布したレンズホルダー３の斜視図である。図１０はＵＶ光の照射を説明する図である。実施の形態１では接着剤塗布面５をＵＶ光が反射する面としたものであったが、実施の形態３ではＵＶ遅延硬化型接着剤４が接着剤塗布面５に半球状のドット形状に塗布されている。なお、他の構成については、実施の形態１の記載と同様であるため同一の符号を付して説明を省略する。

図９に示すような塗布形状の変更は、例えばディスペンサーによる塗布であればプログラムの変更により容易に行うことができる。図９では１４個所にＵＶ遅延硬化型接着剤４が塗布されているが、個数、大きさはこれに限るものではない。光軸調整を行う工程において、レンズ鏡筒２のフランジ２ａをＵＶ遅延硬化型接着剤４に接触させた際に、隣接したドット形状のＵＶ遅延硬化型接着剤４が相互に接して、フランジ２ａと接着剤塗布面５との間がＵＶ遅延硬化型接着剤４で満たされるのであれば、他の個数、大きさであっても構わない。なお、光軸調整の工程ではレンズ鏡筒２とレンズホルダー３との間にクリアランスが０．２ｍｍから０．４ｍｍ程度必要であるため、例えば倍の０．８ｍｍ程度の高さでＵＶ遅延硬化型接着剤４は塗布される。ドット形状にＵＶ遅延硬化型接着剤４を塗布することでＵＶ光が照射されるＵＶ遅延硬化型接着剤４の表面積を拡大することができるので、ＵＶ光が照射されにくい接着剤塗布面５に接したＵＶ遅延硬化型接着剤４にも硬化に至る強度のＵＶ光を照射することができ、接着剤塗布面５近傍でもＵＶ遅延硬化型接着剤４を安定して硬化させることができる。

また図１０に示すように、ＵＶ遅延硬化型接着剤４は半球状のドット形状に設けられているため、ＵＶ遅延硬化型接着剤４の表面の様々な方向からＵＶ照射光９がＵＶ遅延硬化型接着剤４に入射される。ＵＶ光の照射は、例えばステンレス製のシリンドリカル状の導光管を介して行われる。ＵＶ光は導光管の内部で反射が生じるため、様々な方向からＵＶ遅延硬化型接着剤４にＵＶ光が入射されることになる。

次にカメラモジュール１の製造方法について説明する。カメラモジュール１の製造工程を示す図は図６と同様であるため省略する。最初にレンズホルダー３を治具に設置して固定する（ステップＳ１１）。次に、接着剤塗布面５にＵＶ遅延硬化型接着剤４を半球状のドット形状に塗布する（ステップＳ１２）。塗布は、例えばディスペンサーからＵＶ遅延硬化型接着剤４を間欠的に吐出させることで行う。
ＵＶ遅延硬化型接着剤４にＵＶ光を照射する（ステップＳ１３）。照射は導光管を介して行われる。照射によりＵＶ遅延硬化型接着剤４は硬化を開始する。ＵＶ光は例えばＵＶＬＥＤから照射する。照射時間は照射するＵＶ光の強度およびＵＶ遅延硬化型接着剤４の塗布量にもよるが、例えば１０秒程度である。次に、レンズ鏡筒２のフランジ２ａとＵＶ遅延硬化型接着剤４を接触させ、ＵＶ遅延硬化型接着剤４を介して図１に示したようにレンズ鏡筒２とレンズホルダー３を組み合わせて、レンズ鏡筒２が備えるレンズとレンズホルダー３が備えるイメージセンサーとの光軸調整を行う（ステップＳ１４）。光軸調整を行った状態でレンズ鏡筒２とレンズホルダー３は治具で支えて保持される。
露出したＵＶ遅延硬化型接着剤４にＵＶ光を照射する（ステップＳ１５）。照射された部位のＵＶ遅延硬化型接着剤４の硬化が加速される。照射時間は照射するＵＶ光の強度にもよるが、例えば３０秒から１分程度である。その後、ＵＶ遅延硬化型接着剤４の硬化が完全に終了するまでレンズ鏡筒２とレンズホルダー３を保持した状態が維持される。硬化が終了する時間は、ＵＶ光の照射後２４時間程度である。２４時間経過後にカメラモジュール１の製造工程は終了する。

以上のように、このカメラモジュール１の製造方法によれば、接着剤塗布面５に塗布されたＵＶ遅延硬化型接着剤４は半球状のドット形状であり、ＵＶ遅延硬化型接着剤４の表面の様々な方向からＵＶ照射光９が入射して接着剤塗布面５近傍のＵＶ遅延硬化型接着剤４にもＵＶ照射光９が容易に到達するため、接着剤塗布面５近傍のＵＶ遅延硬化型接着剤４において硬化反応が促進され接着強度が高まり、接着剤塗布面５近傍でもＵＶ遅延硬化型接着剤４を安定して硬化させることができる。また、安定した硬化により接着強度および接着の信頼性を十分に確保することができる。

なお、ＵＶ光を反射する面で構成された接着剤塗布面５にＵＶ遅延硬化型接着剤４を半球状のドット形状に塗布しても構わない。また、本実施の形態においてＵＶ光の照射をステンレス製のシリンドリカル状の導光管を介して行ったが、他の実施の形態においてもシリンドリカル状の導光管を介してＵＶ光の照射を行ってもよい。

また本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１カメラモジュール、２レンズ鏡筒、２ａフランジ、２ｂ切欠き部、２ｃ外周部、３レンズホルダー、４ＵＶ遅延硬化型接着剤、５接着剤塗布面、６ＵＶ照射光、７ＵＶ反射光、８露出部、９ＵＶ照射光、１０クリアランス

本願に開示されるカメラモジュールの製造方法は、レンズ鏡筒を接着するレンズホルダーにおける接着剤塗布面を、ＵＶ光の反射を促進させる処理が施されたＵＶ光の反射する面とし、この接着剤塗布面にＵＶ遅延硬化型接着剤を塗布する工程と、塗布されたＵＶ遅延硬化型接着剤にＵＶ光を照射する工程と、ＵＶ遅延硬化型接着剤を介してレンズ鏡筒とレンズホルダーとを組み合わせて光軸調整を行う工程とを備えたものである。

Claims

レンズ鏡筒を接着するレンズホルダーにおける接着剤塗布面をＵＶ光の反射する面とし、この接着剤塗布面にＵＶ遅延硬化型接着剤を塗布する工程と、
塗布された前記ＵＶ遅延硬化型接着剤にＵＶ光を照射する工程と、
前記ＵＶ遅延硬化型接着剤を介して前記レンズ鏡筒と前記レンズホルダーとを組み合わせて光軸調整を行う工程と、を備えたことを特徴とするカメラモジュールの製造方法。
前記ＵＶ遅延硬化型接着剤を塗布する工程は、
前記ＵＶ遅延硬化型接着剤を前記接着剤塗布面にドット形状に塗布す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の製造方法。
前記レンズ鏡筒の前記ＵＶ遅延硬化型接着剤と接触するフランジは前記接着剤塗布面よりも小さい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の製造方法。
前記光軸調整を行う工程の後に、露出した前記ＵＶ遅延硬化型接着剤にＵＶ光を照射する工程を備えたことを特徴とする請求項３に記載のカメラモジュールの製造方法。
レンズ鏡筒を接着するレンズホルダーの接着剤塗布面にＵＶ遅延硬化型接着剤を塗布する工程と、
塗布された前記ＵＶ遅延硬化型接着剤にＵＶ光を照射する工程と、
前記ＵＶ遅延硬化型接着剤を介して前記レンズ鏡筒と前記レンズホルダーとを組み合わせて光軸調整を行う工程と、を備え、
前記ＵＶ遅延硬化型接着剤を塗布する工程では、前記接着剤塗布面に前記ＵＶ遅延硬化型接着剤をドット形状に塗布し、前記光軸調整を行う工程では、前記ドット形状の前記ＵＶ遅延硬化型接着剤は相互に接することを特徴とするカメラモジュールの製造方法。