JPWO2015015914A1 - 撮像モジュールの製造方法及び撮像モジュールの製造装置 - Google Patents

Abstract

撮像素子ユニットとレンズユニットの位置合わせを低コストでかつ高精度に行うことが可能な撮像モジュールの製造方法及び撮像モジュールの製造装置を提供する。製造装置２００は、レンズユニット１０をｘ方向が重力方向と平行な状態でＺ軸上に保持し、Ｚ軸上に撮像素子ユニット２０を保持し、更にレンズ群１２のｘ方向位置を所定位置に保持した状態で、レンズユニット１０に対して撮像素子ユニット２０のＺ軸方向位置を変化させて、撮像素子２７により測定チャート８９を撮像させ、この撮像で得られる撮像信号に基づいて、レンズユニット１０に対する撮像素子ユニット２０の位置及び傾きを調整する。

Description

本発明は、撮像モジュールの製造方法及び撮像モジュールの製造装置に関する。

撮影機能を有する携帯電話機等の携帯用電子機器には、小型で薄型の撮像モジュールが搭載されている。この撮像モジュールは、撮影用のレンズが組み込まれたレンズユニットと、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子が組み込まれた撮像素子ユニットとが一体化された構造を有する。

撮像モジュールには、レンズユニット内のレンズを動かしてフォーカス調整をするためのオートフォーカス（ＡＦ）機構を有するものや、レンズユニットと撮像素子ユニットを光軸に直交する方向に相対移動させて、撮像される像のブレを光学的に補正するための光学式像ブレ補正機構を有するもの、がある。

例えば、特許文献１及び４には、ＡＦ機構を有する撮像モジュールが記載され、特許文献２及び３には、ＡＦ機構と光学式像ブレ補正機構を有する撮像モジュールが記載されている。

近年、撮像モジュールには、３００万〜１０００万画素、或いはそれ以上の高画素数を有する撮像素子が広く使用されるようになっている。

低画素数の撮像素子を用いる場合、レンズユニットと撮像素子ユニットとの位置合わせに特に高い精度は要求されなかったが、高画素数の撮像素子を用いる場合には、高い精度での位置合わせが必要となる。

特許文献１には、レンズユニットと撮像素子ユニットの位置合わせと、レンズユニットと撮像素子ユニットの固定を自動的に行う技術が記載されている。

この技術では、レンズユニットと撮像素子ユニットとを初期位置にセットした後、撮像素子ユニットを光軸方向に移動させながら撮像素子に測定用チャートを撮像させ、得られた撮像画像からレンズユニットと撮像素子ユニットの位置を調整する。この調整後、レンズユニットと撮像素子ユニットを接着固定している。

特開２０１０−２１９８５号公報 特開２０１３−９７３７５号公報 特開２０１２−３７５４９号公報 特開２００９−３１５２号公報

ＡＦ機構と光学式像ブレ補正機構とを有する撮像モジュールでは、撮像素子ユニットとレンズユニットが、例えば互いに直交する３方向に相対移動可能である。このため、レンズユニットと撮像素子ユニットの位置を調整する工程では、レンズユニット内のレンズが重力の影響を受けて重力方向に動いてしまう。

重力によってレンズが動いた状態でレンズユニットと撮像素子ユニットの位置合わせを行ってしまうと、実際の使用状態とは異なる状態でレンズユニットと撮像素子ユニットの位置合わせが行われるため、撮像される画像の品質が低下する可能性がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、撮像素子ユニットとレンズユニットの位置合わせを重力の影響を排除して高精度に行って、高品質な画像を撮像することが可能な撮像モジュールの製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。

本発明の撮像モジュールの製造方法は、レンズ群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、上記レンズ群を通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像素子ユニットと、を有する撮像モジュールの製造方法である。上記レンズユニットは、上記レンズ群のうち少なくとも一部のレンズを上記レンズ群の光軸に沿う第一の方向に移動させる第一のレンズ駆動部と、上記レンズ群のうち少なくとも一部のレンズを上記レンズ群の光軸に直交する第二の方向及び第三の方向にそれぞれ移動させる第二のレンズ駆動部及び第三のレンズ駆動部と、を有する。上記撮像素子ユニットは、上記撮像素子と電気的に接続された電気接続部を有する。本発明の撮像モジュールの製造方法では、測定チャートに直交する軸上において、上記撮像素子ユニット、上記レンズユニット、及び上記測定チャートの上記軸の方向の相対位置を変化させ、各相対位置において、上記電気接続部を介して上記撮像素子を駆動して上記撮像素子により上記測定チャートを撮像させる第一工程と、上記撮像素子により上記測定チャートを撮像して得られる撮像信号に基づいて、少なくとも上記レンズユニットに対する上記撮像素子ユニットの上記軸の方向の位置を調整し、上記撮像素子ユニットを上記レンズユニットに固定する第二工程と、を備え、上記第一工程では、各相対位置において、上記レンズユニットの上記第一のレンズ駆動部、上記第二のレンズ駆動部、及び上記第三のレンズ駆動部のうち、上記第一の方向、上記第二の方向、及び上記第三の方向のうち重力方向と非垂直な方向が駆動方向となっている駆動部に通電した状態で上記撮像素子により上記測定チャートを撮像する。

本発明の撮像モジュールの製造装置は、レンズ群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、上記レンズ群を通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像素子ユニットと、を有する撮像モジュールの製造装置である。上記レンズユニットは、上記レンズ群のうち少なくとも一部のレンズを上記レンズ群の光軸に沿う第一の方向に移動させる第一のレンズ駆動部と、上記レンズ群のうち少なくとも一部のレンズを上記レンズ群の光軸に直交する第二の方向及び第三の方向にそれぞれ移動させる第二のレンズ駆動部及び第三のレンズ駆動部と、を有し、上記撮像素子ユニットは、上記撮像素子と電気的に接続された電気接続部を有する。本発明の撮像モジュールの製造装置では、測定チャートと、上記測定チャートに直交する軸上に上記撮像素子ユニットを保持するための撮像素子ユニット保持部と、上記軸上で上記測定チャートと上記撮像素子ユニット保持部との間に配置され、上記レンズユニットを保持するためのレンズユニット保持部と、上記保持された上記レンズユニットの上記第一のレンズ駆動部、上記第二のレンズ駆動部、及び上記第三のレンズ駆動部のうち、上記第一の方向、上記第二の方向、及び上記第三の方向において重力方向と非垂直な方向が駆動方向となっている駆動部に通電する通電部と、上記測定チャート、上記レンズユニット保持部、及び上記撮像素子ユニット保持部の上記軸の方向の相対位置を変化させ、各相対位置において上記通電部によって上記駆動部に通電した状態で、上記撮像素子ユニットの上記電気接続部を介して上記撮像素子を駆動して上記撮像素子により上記測定チャートを撮像させる制御部と、上記撮像素子により上記測定チャートを撮像して得られる撮像信号に基づいて、上記レンズユニットに対する上記撮像素子ユニットの上記軸の方向の位置を少なくとも調整する調整部と、上記調整部により調整後の上記撮像素子ユニットを上記レンズユニットに固定するユニット固定部と、を備える。

本発明によれば、撮像素子ユニットとレンズユニットの位置合わせを重力の影響を排除して高精度に行って、高品質な画像を撮像することが可能な撮像モジュールの製造方法及び製造装置を提供することができる。

撮像モジュール１００の外観斜視図である。 図１に示す撮像モジュール１００においてレンズユニット１０を省略した状態の撮像素子ユニット２０の外観斜視図である。 図１に示す撮像モジュール１００のＡ−Ａ線断面図である。 図２に示すレンズユニット１０内の電気接続構成を示す図 撮像モジュール１００の製造装置２００の概略構成を示す側面図である。 撮像モジュール製造装置２００によるレンズユニット１０と撮像素子ユニット２０の保持状態を示す説明図である。 測定チャートの正面図である。 撮像モジュール製造装置２００の内部構成を示すブロック図である。 撮像モジュール製造装置２００による撮像モジュール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、撮像モジュール１００の外観斜視図である。

撮像モジュール１００は、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（図１では不図示）を有する撮像素子ユニット２０と、を備える。

図１では、レンズ群１２の光軸Ａｘに沿う方向をｚ方向とし、ｚ方向に直交する２方向であって互いに直交する２つの方向をそれぞれｘ方向、ｙ方向としている。

レンズユニット１０は、後述する各構成部材を内部に収容する筐体１１を備える。筐体１１の外部には、筐体１１に収容されるフレキシブル基板１３の一部が露出している。このフレキシブル基板１３の露出部分の先端には、端子１４Ａ〜１４Ｆを含むレンズユニット端子部が接続されている。

なお、レンズユニット端子部は、後述するように、端子１４Ａ〜１４Ｆ以外の端子も含むが、図１では、簡略化のために端子１４Ａ〜１４Ｆのみを図示し、その他の端子の図示を省略している。

筐体１１の天板には開口が設けられており、この開口からレンズ群１２が露出している。撮像モジュール１００は、被写体からの光をこの開口から取り込んで撮像を行う。

また、筐体１１の天板には、撮像モジュール１００の製造時にレンズユニット１０を製造装置に保持するための位置決め用の凹部９５Ａ，９５Ｂ，及び９５Ｃが形成されている。天板の対角線上に配置される凹部９５Ａ，及び９５Ｃの底面には、凹部９５Ａ，及び９５Ｃよりも小さい凹部９５Ａ１，及び９５Ｃ１がそれぞれ形成されている。

図２は、図１に示す撮像モジュール１００においてレンズユニット１０を省略した状態の外観斜視図である。

図２に示すように、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２７が配置される基板２１と、基板２１と電気的に接続されるフレキシブル基板２２と、を備える。

撮像素子２７の外縁形状は矩形（完全な矩形に限らず、実質的に矩形）である。被写体側から撮像モジュール１００を見た平面視において、撮像素子２７の外縁を構成する主要４辺のうちの平行な２辺はｘ方向と平行になっており、残り２辺はｙ方向と平行になっている。

撮像素子２７の画素ピッチは特に限定されないが、１．０μｍ以下のものが用いられる。ここで、画素ピッチとは、撮像素子２７が有する画素に含まれる光電変換領域の中心間距離のうち、最も小さい距離のことをいう。

近年、画素数の増加に伴い、撮像素子の画素ピッチは狭くなっているが、画素ピッチが狭くなると、１画素あたりの面積が小さくなる。これにより、許容錯乱円の半径が小さくなり、焦点深度が浅くなる。さらに、１画素あたりの集光量を多くする必要があるため、レンズのＦナンバーも小さくなる傾向にある。

これらのことから、近年の撮像モジュールは、非常に焦点深度が浅く、レンズユニットと撮像素子ユニットの位置合わせ精度は高いものが要求されている。画素ピッチが１．０μｍ以下になると、特に高い位置合わせ精度が要求される。

基板２１上には筒状のカバーホルダ２５が形成され、カバーホルダ２５内部に撮像素子２７が配置されている。カバーホルダ２５の中空部には撮像素子２７上方において図示省略のカバーガラスが嵌め込まれる。

カバーホルダ２５の外側における基板２１表面には、レンズユニット１０との電気的接続をとるための端子２４Ａ〜２４Ｆを含む撮像素子ユニット端子部が設けられている。この撮像素子ユニット端子部も、レンズユニット端子部と同様に、一部の端子のみ図示している。

基板２１には、撮像素子２７のデータ出力用端子及び駆動用端子等と接続される撮像素子用配線が設けられている。撮像素子用配線は、フレキシブル基板２２に設けられた配線を経由して、フレキシブル基板２２端部に設けられた外部接続用端子部２３に接続されている。外部接続用端子部２３は、撮像素子２７と電気的に接続された電気接続部として機能する。

また、基板２１には、撮像素子ユニット端子部に含まれる各端子と接続されるレンズユニット用配線が設けられている。レンズユニット用配線は、フレキシブル基板２２に設けられた配線を経由して、フレキシブル基板２２端部に設けられた外部接続用端子部２３に接続されている。

レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０を固定した状態では、レンズユニット端子部の各端子とこれに対応する撮像素子ユニット端子部の各端子とが電気的に接続される。

図１では、端子１４Ａと端子２４Ａとが電気的に接続され、端子１４Ｂと端子２４Ｂとが電気的に接続され、端子１４Ｃと端子２４Ｃとが電気的に接続され、端子１４Ｄと端子２４Ｄとが電気的に接続され、端子１４Ｅと端子２４Ｅとが電気的に接続され、端子１４
Ｆと端子２４Ｆとが電気的に接続されている。

図３は、図１に示す撮像モジュール１００のＡ−Ａ線断面図である。

図３に示すように、撮像素子２７は、基板２１に設けられた凹部に配置されるとともに、基板２１上に設けられたカバーホルダ２５及びカバーホルダ２５に嵌め込まれたカバーガラス２６によって封止されている。

また、図３に示すように、レンズユニット１０は、カバーガラス２６上方に配置された複数（図３の例では１２Ａ〜１２Ｄの４つ）のレンズを含むレンズ群１２と、レンズ群１２を支持する筒状のレンズバレル１５と、撮像素子ユニット２０のカバーホルダ２５の上面に載置された底部ブロック１９と、底部ブロック１９上に固定されたフレキシブル基板１３と、フレキシブル基板１３に接続されたレンズユニット端子部（図３では断面のため端子１４Ｃのみが図示）と、フレキシブル基板１３上方に形成されたレンズ駆動装置１６と、を備える。

レンズ群１２、レンズバレル１５、底部ブロック１９、フレキシブル基板１３、及びレンズ駆動装置１６は、筐体１１に収容されている。

レンズ駆動装置１６は、第一のレンズ駆動部と、第二のレンズ駆動部と、第三のレンズ駆動部と、レンズの位置を検出する位置検出素子としてのホール素子と、を備える。

第一のレンズ駆動部は、レンズ群１２のうち少なくとも一部のレンズ（図３の例ではレンズ群１２の全てのレンズとしている）を、レンズ群１２の光軸Ａｘに沿う第一の方向（図１のｚ方向）に移動させてフォーカス調整を行うための駆動部である。

第二のレンズ駆動部及び第三のレンズ駆動部は、レンズ群１２のうち少なくとも一部のレンズ（図３の例ではレンズ群１２の全てのレンズとしている）をレンズ群１２の光軸Ａｘに直交する第二の方向（図１のｘ方向）及び第三の方向（図１のｙ方向）に移動させて、撮像素子２７によって撮像される像のブレを補正するための駆動部である。

第一のレンズ駆動部と第二のレンズ駆動部と第三のレンズ駆動部は、それぞれ、レンズを移動させるためのアクチュエータであり、本実施形態ではボイスコイルモータ（ＶＣＭ）を使用しているが、周知の他の手段を採用してもよい。

図４は、図１に示すレンズユニット１０の電気的接続構成を示すブロック図である。

図４に示すように、レンズ駆動装置１６は、レンズ群１２をｘ方向に移動させるためのｘ方向ＶＣＭ１６Ａ（上記第二のレンズ駆動部）と、レンズ群１２のｘ方向位置を検出するためのｘ方向ホール素子１６Ｂと、レンズ群１２をｙ方向に移動させるためのｙ方向ＶＣＭ１６Ｃ（上記第三のレンズ駆動部）と、レンズ群１２のｙ方向位置を検出するためのｙ方向ホール素子１６Ｄと、レンズ群１２をｚ方向に移動させるためのｚ方向ＶＣＭ１６Ｅ（上記第一のレンズ駆動部）と、レンズ群１２のｚ方向位置を検出するためのｚ方向ホール素子１６Ｆと、を備える。

ｘ方向ＶＣＭ１６Ａには２つの端子があり、この２つの端子の各々は、フレキシブル基板１３に形成された配線を介して、端子１４Ａ、及び端子１４Ｂと電気的に接続されている。

ｘ方向ホール素子１６Ｂには４つの端子があり、この４つの端子の各々は、フレキシブル基板１３に形成された配線を介して、端子１４ａ、端子１４ｂ、端子１４ｃ、及び端子１４
ｄと電気的に接続されている。

ｙ方向ＶＣＭ１６Ｃには２つの端子があり、この２つの端子の各々は、フレキシブル基板１３に形成された配線を介して、端子１４Ｃ、及び端子１４Ｄと電気的に接続されている。

ｙ方向ホール素子１６Ｄには４つの端子があり、この４つの端子の各々は、フレキシブル基板１３に形成された配線を介して、端子１４ｅ、端子１４ｆ、端子１４ｇ、及び端子１４ｈと電気的に接続されている。

ｚ方向ＶＣＭ１６Ｅには２つの端子があり、この２つの端子の各々は、フレキシブル基板１３に形成された配線を介して、端子１４Ｅ、及び端子１４Ｆと電気的に接続されている。

ｚ方向ホール素子１６Ｆには４つの端子があり、この４つの端子の各々は、フレキシブル基板１３に形成された配線を介して、端子１４ｉ、端子１４ｊ、端子１４ｋ、及び端子１４ｌと電気的に接続されている。

なお、各レンズ駆動部と各ホール素子について必要な端子の数は一例であり、上述したものには限定されない。

以上の構成の撮像モジュール１００は、まず、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０が別々に製造される。そして、レンズ群１２によって結像される被写体の結像面が撮像素子２７の撮像面と一致するように、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０の位置合わせをする調整工程が行われ、その後、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０が接着固定される。

上記調整工程は、レンズユニット１０を製造装置によって所定の姿勢で保持した状態で、撮像素子ユニット２０を動かして行われる。このとき、レンズユニット１０は、図１に示したｘ方向が重力方向と平行（非垂直）となり、ｙ方向及びｚ方向が重力方向に垂直な姿勢で保持される。

本明細書において、ｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向のいずれかと重力方向が垂直となるレンズユニット１０の姿勢とは、重力の影響で、このいずれかの方向にレンズ群１２が動かない程度の姿勢であればよく、このいずれかの方向と重力方向とが厳密に垂直である必要はない。例えば、メカニカルロスや摩擦抵抗等でレンズ群１２が上記いずれかの方向に変位しない程度の傾きは許容される。

撮像モジュール１００では、第二のレンズ駆動部によってレンズ群１２がｘ方向に移動可能である。したがって、ｘ方向が重力方向と平行となる姿勢でレンズユニット１０が保持されると、レンズ群１２の位置は重力の影響を受けるため、位置合わせのための基準位置からレンズ群１２の位置がずれることが考えられる。

そこで、上記調整工程では、ｘ方向ＶＣＭ１６Ａに接続された端子１４Ａ，１４Ｂにおける筐体１１外部に露出している露出面に通電用のプローブピンを接触させて、端子１４Ａ，１４Ｂに通電し、第二のレンズ駆動部を駆動して、レンズ群１２のｘ方向位置を上記基準位置に保持する。

そして、この状態でレンズユニット１０と撮像素子ユニット２０の位置合わせを行う。これにより、製造する全ての撮像モジュール１００において、同一条件での位置合わせが可能になり、高精度の調整が可能となる。

なお、撮像モジュール１００を搭載する電子機器（例えばデジタルカメラや携帯電話機等）では、図１に示したｘ方向が重力方向と平行な状態で使用されることが多い。

この状態では、電子機器が、レンズ群１２のｘ方向初期位置を、レンズ群１２が重力によってｘ方向に下がった分だけ重力方向の反対側に戻した位置として、撮像制御を行う。

そこで、調整工程時には、上記基準位置を上記初期位置とすることで、実使用状態に近い形での位置合わせが可能になり、高精度な調整が可能となる。

図５は、撮像モジュール１００の製造装置２００の概略構成を示す側面図である。

撮像モジュール製造装置２００は、レンズユニット１０に対する撮像素子ユニット２０の位置及び傾きを調整し、調整後に撮像素子ユニット２０をレンズユニット１０に固定して撮像モジュール１００を完成させる。

撮像モジュール製造装置２００は、チャートユニット７１と、コリメータユニット７３と、レンズ位置決めプレート７５と、レンズ保持機構７７と、撮像素子ユニット保持部７９と、接着剤供給部８１と、紫外線ランプ８３と、これらを制御する制御部８５と、を備える。これらは、作業台８７の重力方向に直交する面上で一方向に並べて配置されている。

チャートユニット７１は、箱状の筐体７１ａと、筐体７１ａ内に嵌合される測定チャート８９と、筐体７１ａ内に組み込まれて測定チャート８９を背面から平行光で照明する光源９１とから構成されている。測定チャート８９は、例えば、光拡散性を有するプラスチック板で形成されている。測定チャート８９のチャート面は重力方向に平行となっている。

図６は測定チャート８９のチャート面を示す図である。測定チャート８９は矩形状であり、チャートパターンが設けられたチャート面には、複数のチャート画像ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４，ＣＨ５がそれぞれ印刷されている。

複数のチャート画像は、全て同一の画像であり、黒色の線を所定の一定間隔で配列させた、いわゆるラダー状のチャートパターンである。各チャート画像は、それぞれ画像の水平方向に配列させた水平チャート画像Ｐｘと、画像の垂直方向に配列させた垂直チャート画像Ｐｙから構成されている。

コリメータユニット７３は、測定チャート８９のチャート面の垂線であって、チャート面中心８９ａを通る線であるＺ軸上において、チャートユニット７１に対面配置されている。

コリメータユニット７３は、作業台８７に固定されたブラケット７３ａとコリメータレンズ７３ｂから構成されている。コリメータレンズ７３ｂは、チャートユニット７１から放射された光を集光するとともに、レンズユニット１０に対するチャートの虚像位置を任意の距離（たとえば無限遠の位置や、レンズユニット１０の想定する撮影に適した標準的な被写体距離）に配置する機能を有する。

レンズ位置決めプレート７５は、例えば金属によって剛性を有するように形成されており、コリメータユニット７３により集光された光を通過させる開口７５ａが設けられている。レンズ位置決めプレート７５は、Ｚ軸上においてコリメータユニット７３に対面配置されている。

図７は、撮像モジュール製造装置２００によるレンズユニット１０と撮像素子ユニット２０の保持状態を示す説明図である。

図７に示すように、レンズ位置決めプレート７５のレンズ保持機構７７側の面には、開口７５ａの周囲に３個の当接ピン９３Ａ，９３Ｂ，及び９３Ｃが設けられている。

３個の当接ピン９３Ａ，９３Ｂ，及び９３Ｃのうち、対角線上に配置された２個の当接ピン９３Ａ，及び９３Ｃの先端には、当接ピンよりも小径の挿入ピン９３Ａ１，及び９３Ｃ１がそれぞれ設けられている。

当接ピン９３Ａ，９３Ｂ，及び９３Ｃは、図１に示すレンズユニット１０の凹部９５Ａ，９５Ｂ，及び９５Ｃを受け、挿入ピン９３Ａ１，及び９３Ｃ１は、凹部９５Ａ１，及び９５Ｃ１にそれぞれ挿入されてレンズユニット１０を位置決めする。

このようにしてレンズユニット１０が位置決めされた状態では、Ｚ軸がレンズユニット１０の光軸Ａｘと一致する。また、レンズユニット１０において図１のｘ方向は重力方向と平行になる。

レンズ保持機構７７は、Ｚ軸上でチャートユニット７１に筐体１１の天板が向くようにレンズユニット１０を保持する保持プレート９７と、この保持プレート９７をＺ軸方向に移動させる第１スライドステージ９９とから構成されている。

第１スライドステージ９９は、電動式の精密ステージであって、図示しないモータの回転によってボールネジを回転させ、このボールネジに噛合されたステージ部９９ａをＺ軸方向に移動させるものである。

保持プレート９７をＺ軸方向に移動させて、レンズ位置決めプレート７５によって位置決めされたレンズユニット１０の底部ブロック１９に保持プレート９７を押し当てることで、レンズユニット１０は製造装置２００に保持された状態となる。

このように、レンズ位置決めプレート７５とレンズ保持機構７７とによって、レンズユニット１０をＺ軸上に保持するレンズユニット保持部が構成される。

ステージ部９９ａ上には、２つのプローブピン１１３ａ，及び１１３ｂを備えたプローブユニット１１３が保持プレート９７に対面して取り付けられている。

このプローブユニット１１３は、レンズユニット１０の端子１４Ａにプローブピン１１３ａを接触させ、レンズユニット１０の端子１４Ｂにプローブピン１１３ｂを接触させて端子１４Ａ，１４Ｂに通電し、第二のレンズ駆動部（ｘ方向ＶＣＭ１６Ａ）を駆動する。

プローブユニット１１３は、制御部８５の指令に基づいて第二のレンズ駆動部を駆動するために端子１４Ａ，及び１４Ｂに通電する通電部として機能する。

プローブユニット１１３は、レンズユニット１０の光軸Ａｘのｘ方向位置が、使用時の初期位置となるように、第二のレンズ駆動部を駆動して、レンズユニット１０のレンズ群１２の位置を調整する。

撮像素子ユニット保持部７９は、撮像素子ユニット２０をＺ軸上に保持するためのものである。また、撮像素子ユニット保持部７９は、制御部８５の制御により、撮像素子ユニット２０のＺ軸方向位置及び傾きが変更可能となっている。

撮像素子ユニット２０の傾きは、Ｚ軸に直交する平面に対する撮像素子２７の撮像面２７ａの傾きを意味する。

撮像素子ユニット保持部７９は、Ｚ軸上でチャートユニット７１に撮像面２７ａが向くように撮像素子ユニット２０を保持するチャックハンド１１５と、チャックハンド１１５が取り付けられた略クランク状のブラケット１１７を保持し、Ｚ軸に直交する２軸（水平Ｘ軸、垂直Ｙ軸）の回りで傾きを調整する２軸回転ステージ１１９と、２軸回転ステージ１１９が取り付けられたブラケット１２１を保持してＺ軸方向に移動させる第２スライドステージ１２３とから構成されている。

チャックハンド１１５は、図７に示すように、略クランク状に屈曲された一対の挟持部材１１５ａと、これらの挟持部材１１５ａをＺ軸に直交するＸ軸方向で移動させるアクチュエータ１１５ｂ（図５参照）とから構成されている。挟持部材１１５ａは、撮像素子ユニット２０の外枠を挟み込み、撮像素子ユニット２０を保持する。

また、チャックハンド１１５は、配置されたレンズユニット１０の光軸Ａｘと撮像面２７ａの中心位置とが略一致するように、挟持部材１１５ａに挟持された撮像素子ユニット２０を位置決めする。

また、チャックハンド１１５は、Ｚ軸方向にみたときに、撮像素子ユニット２０の撮像素子ユニット端子部の各端子と、保持されたレンズユニット１０のレンズユニット端子部の各端子とが重なるように、挟持部材１１５ａに挟持された撮像素子ユニット２０を位置決めする。

２軸回転ステージ１１９は、電動式の２軸ゴニオステージであって、図示しない２つのモータの回転により、撮像面２７ａの中心位置を回転中心にして、撮像素子ユニット２０を、Ｘ軸の回りのθｘ方向と、Ｚ軸及びＸ軸に直交するＹ軸の回りのθｙ方向に傾ける。これにより、撮像素子ユニット２０を各方向に傾けた際に、撮像面２７ａの中心位置とＺ軸との位置関係がずれることがない。

第２スライドステージ１２３は、電動式の精密ステージであって、図示しないモータの回転によってボールネジを回転させ、このボールネジに噛合されたステージ部１２３ａをＺ軸方向に移動させるものである。ステージ部１２３ａにはブラケット１２１が固定されている。

２軸回転ステージ１１９には、撮像素子ユニット２０のフレキシブル基板２２の先端に設けられた外部接続用端子部２３と接続されるコネクタケーブル１２７が取り付けられている。このコネクタケーブル１２７は撮像素子２７の駆動信号を入力したり、撮像素子２７から出力される撮像画像信号を出力したりする。

接着剤供給部８１と紫外線ランプ８３は、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０を固定するユニット固定部を構成する。

接着剤供給部８１は、レンズユニット１０に対する撮像素子ユニット２０の位置及び傾きの調整が終了した後、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０との隙間に紫外線硬化型接着剤を供給する。

紫外線ランプ８３は、上記隙間に供給された紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射することで、接着剤を硬化させる。なお、接着剤としては、紫外線硬化型接着剤の他、瞬間接着剤、熱硬化接着剤、自然硬化接着剤等も利用可能である。

図８は撮像モジュール製造装置２００の内部構成を示すブロック図である。

図８に示すように、上記説明した各部は制御部８５に接続されている。制御部８５は、例えば、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータであり、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムに基づいて各部を制御している。また、制御部８５には、各種設定を行うキーボードやマウス等の入力部１３１と、設定内容や作業内容、作業結果等が表示される表示部１３３とが接続されている。

レンズ駆動ドライバ１４５は、第二のレンズ駆動部（ｘ方向ＶＣＭ１６Ａ）を駆動するための駆動回路であり、プローブユニット１１３を介して第二のレンズ駆動部に駆動電流を供給する。撮像素子ドライバ１４７は、撮像素子２７を駆動するための駆動回路であり、コネクタケーブル１２７を介して撮像素子２７に駆動信号を入力する。

合焦座標値取得回路１４９は、撮像素子２７の撮像面２７ａ上に設定された複数の撮像位置（測定チャート８９の各チャート画像ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４，及びＣＨ５に対応する位置）について、Ｚ軸方向における合焦度合の高い位置である合焦座標値をそれぞれ取得する。

制御部８５は、複数の撮像位置の合焦座標値を取得する際に、第２スライドステージ１２３を制御し、Ｚ軸上に予め離散的に設定された複数の測定位置（Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２，…）に撮像素子ユニット２０を順次に移動させる。また、制御部８５は、撮像素子ドライバ１４７を制御し、各測定位置でレンズ群１２が結像した測定チャート８９の複数のチャート画像ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４，及びＣＨ５のチャート像を撮像素子２７に撮像させる。

合焦座標値取得回路１４９は、コネクタケーブル１２７を介して入力された撮像信号から上記複数の撮像位置に対応する画素の信号を抽出し、その画素信号から複数の撮像位置に対する個別の合焦評価値をそれぞれ算出する。そして、各撮像位置について所定の合焦評価値が得られたときの測定位置をＺ軸上の合焦座標値としている。

合焦評価値としては、例えばコントラスト伝達関数値（Ｃｏｎｔｒａｓｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：以下、ＣＴＦ値と呼称する）を用いることができる。ＣＴＦ値は、空間周波数に対する像のコントラストを表す値であり、ＣＴＦ値が高いときに合焦度が高いものとみなす。

合焦座標値取得回路１４９は、複数の撮像位置の各々について、Ｚ軸上に設定された複数の測定位置（Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２，…）毎に、ＸＹ座標平面上で設定した複数方向のそれぞれに対してＣＴＦ値を算出している。ＣＴＦ値が算出される方向としては、例えば、撮像面２７ａの横方向である水平方向（Ｘ軸方向）と、これに直交する垂直方向（Ｙ軸方向）とし、各方向のＣＴＦ値であるＸ−ＣＴＦ値及びＹ−ＣＴＦ値をそれぞれ算出する。

合焦座標値取得回路１４９は、各チャート画像ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４，及びＣＨ５に対応する複数の撮像位置について、Ｘ−ＣＴＦ値が最大となる測定位置のＺ軸上の座標（Ｚｐ１、Ｚｐ２，Ｚｐ３，Ｚｐ４，Ｚｐ５）を水平合焦座標値として取得する。また同様に、Ｙ−ＣＴＦ値が最大となる測定位置のＺ軸上の座標を垂直合焦座標値として取得する。

結像面算出回路１５１には、合焦座標値取得回路１４９から各撮像位置の水平合焦座標値及び垂直合焦座標値が入力される。結像面算出回路１５１は、撮像面２７ａをＸＹ座標平面に対応させたときの各撮像位置のＸＹ座標値と、それぞれの撮像位置毎に得られたＺ軸上の水平合焦座標値及び垂直合焦座標値との組み合わせで表される複数の評価点を、ＸＹ座標平面とＺ軸とを組み合わせた三次元座標系に展開する。結像面算出回路１５１は、これらの評価点の相対位置に基づいて三次元座標系で一平面として表される近似結像面を算出する。

調整値算出回路１５３には、結像面算出回路１５１から近似結像面の情報が入力される。調整値算出回路１５３は、近似結像面とＺ軸との交点であるＺ軸上の結像面座標値Ｆ１と、ＸＹ座標平面に対する近似結像面のＸ軸回り及びＹ軸回りの傾きであるＸＹ方向回転角度とを算出し、制御部８５に入力する。

制御部８５は、調整値算出回路１５３から入力された結像面座標値及びＸＹ方向回転角度に基づいて撮像素子ユニット保持部７９を駆動し、撮像素子ユニット２０のＺ軸方向位置及び傾きを調整して、撮像面２７ａを近似結像面に一致させる。

以上の撮像モジュール製造装置２００は、概略的には以下の工程を実施するものである。
（１）測定チャート８９のチャート面に直交するＺ軸上に、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０を保持する工程
（２）Ｚ軸上に保持された撮像素子ユニット２０のＺ軸方向位置を変化させ、各位置において、Ｚ軸上に保持されたレンズユニット１０の第一〜第三のレンズ駆動部のうち、ｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向のうち重力方向と非垂直な方向を駆動方向とする駆動部（ここでは第二のレンズ駆動部）に通電した状態で、電気接続部を介して撮像素子２７を駆動して撮像素子２７により測定チャート８９を撮像させる工程
（３）撮像素子２７により測定チャート８９を撮像して得られる撮像信号に基づいて、レンズユニット１０に対する撮像素子ユニット２０の位置及び傾きを調整し、撮像素子ユニット２０をレンズユニット１０に固定する工程

以下、撮像モジュール製造装置２００による撮像モジュール１００の製造工程の詳細について、図９のフローチャートに沿って説明する。

まず、レンズ保持機構７７によるレンズユニット１０の保持（Ｓ１）について説明する。制御部８５は、第１スライドステージ９９を制御して保持プレート９７をＺ軸方向に沿って移動させることにより、レンズ位置決めプレート７５と保持プレート９７との間にレンズユニット１０が挿入可能なスペースを形成する。レンズユニット１０は、図示しないロボットにより保持されて、レンズ位置決めプレート７５と保持プレート９７との間に移送される。

制御部８５は、光学センサ等でレンズユニット１０の移動を検知し、第１スライドステージ９９のステージ部９９ａをレンズ位置決めプレート７５に近付ける方向に移動させる。これにより、保持プレート９７はレンズユニット１０を保持する。プローブユニット１１３は、レンズユニット１０の端子１４Ａ，及び１４Ｂに接触して、第二のレンズ駆動部とレンズ駆動ドライバ１４５とを電気的に接続する。

図示しないロボットによるレンズユニット１０の保持を解除した後、保持プレート９７は更にレンズ位置決めプレート７５に向けて移動される。そして、レンズユニット１０の凹部９５Ａ，９５Ｂ，及び９５Ｃが当接ピン９３Ａ，９３Ｂ，及び９３Ｃにそれぞれ当接し、凹部９５Ａ１，及び９５Ｃ１に挿入ピン９３Ａ１，及び９３Ｃ１がそれぞれ挿入される。これにより、レンズユニット１０は、Ｚ軸方向と、Ｘ軸方向及びＹ軸方向とで位置決めされる。

次に、撮像素子ユニット保持部７９による撮像素子ユニット２０の保持（Ｓ２）について説明する。制御部８５は、第２スライドステージ１２３を制御して２軸回転ステージ１１９をＺ軸方向に沿って移動させることにより、保持プレート９７と２軸回転ステージ１
１９との間に撮像素子ユニット２０が挿入可能なスペースを形成する。撮像素子ユニット２０は、図示しないロボットにより保持されて、保持プレート９７と２軸回転ステージ１１９との間に移送される。

制御部８５は、光学センサ等で撮像素子ユニット２０の移動を検知し、第２スライドステージ１２３のステージ部１２３ａを保持プレート９７に近付ける方向に移動させる。そして、作業者は、チャックハンド１１５の挟持部材１１５ａを用いて、撮像素子ユニット２０を保持させる。また、コネクタケーブル１２７を撮像素子ユニット２０の外部接続用端子部２３に接続する。これにより、撮像素子２７と制御部８５とが電気的に接続された状態になる。その後、図示しないロボットによる撮像素子ユニット２０の保持が解除される。

このようにしてレンズユニット１０及び撮像素子ユニット２０がＺ軸上に保持された後、合焦座標値取得回路１４９によって、撮像面２７ａの各撮像位置の水平合焦座標値及び垂直合焦座標値が取得される（Ｓ３）。

具体的には、制御部８５は、第２スライドステージ１２３を制御して２軸回転ステージ１１９をレンズ保持機構７７に近づく方向に移動させ、撮像素子２７がレンズユニット１０に最も近くなる最初の測定位置に撮像素子ユニット２０を移動させる。

制御部８５は、チャートユニット７１の光源９１を発光させる。また、制御部８５は、レンズ駆動ドライバ１４５からの駆動信号を端子１４Ａ，及び１４Ｂに入力し、第二のレンズ駆動部を駆動して、レンズ群１２の光軸Ａｘのｘ方向位置を基準位置（例えば実際の使用時の初期位置）に保持する。

次に、制御部８５は、撮像素子ドライバ１４７を制御して、レンズユニット１０により結像したチャート画像ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４，及びＣＨ５を撮像素子２７に撮像させる。撮像素子２７は、撮像した撮像信号を、コネクタケーブル１２７を介して合焦座標値取得回路１４９に入力する。

合焦座標値取得回路１４９は、入力された撮像信号から各チャート画像ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４，ＣＨ５に対応する撮像位置における画素の信号を抽出し、その画素信号から各撮像位置についてのＸ−ＣＴＦ値及びＹ−ＣＴＦ値を算出する。制御部８５は、Ｘ−ＣＴＦ値及びＹ−ＣＴＦ値の情報を、例えば、制御部８５内のＲＡＭに記憶する。

制御部８５は、撮像素子ユニット２０をＺ軸方向に沿って設定された複数の測定位置（Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２，…）に順次に移動させ、各測定位置において、レンズ群１２の光軸Ａｘのｘ方向位置を基準位置に保持した状態で、撮像素子２７に測定チャート８９のチャート像を撮像させる。合焦座標値取得回路１４９は、各測定位置でそれぞれの撮像位置におけるＸ−ＣＴＦ値及びＹ−ＣＴＦ値を算出する。

合焦座標値取得回路１４９は、撮像位置の各々について、算出された複数のＸ−ＣＴＦ値、及びＹ−ＣＴＦ値の中から最大値を選択し、最大値が得られた測定位置のＺ軸座標をその撮像位置の水平合焦座標値及び垂直合焦座標値として取得する。

合焦座標値取得回路１４９において取得された水平合焦座標値及び垂直合焦座標値は、結像面算出回路１５１に入力される。結像面算出回路１５１は、例えば最小自乗法により、平面近似された近似結像面Ｆを算出する（Ｓ５）。

結像面算出回路１５１で算出された近似結像面Ｆの情報は、調整値算出回路１５３に入力される。調整値算出回路１５３は、近似結像面ＦとＺ軸との交点である結像面座標値Ｆ１と、ＸＹ座標平面に対する近似結像面のＸ軸回り及びＹ軸回りの傾きであるＸＹ方向回転角度とを算出し、制御部８５に入力する（Ｓ６）。

制御部８５は、結像面座標値Ｆ１とＸＹ方向回転角度に基づいて、２軸回転ステージ１１９及び第２スライドステージ１２３を制御し、撮像素子２７の撮像面２７ａの中心位置が結像面座標値Ｆ１に一致するように、撮像素子ユニット２０をＺ軸方向に移動させ、撮像面２７ａの傾きが近似結像面Ｆに一致するように、撮像素子ユニット２０のθｘ方向及びθｙ方向の角度を調整させる（Ｓ７）。

制御部８５は、撮像素子ユニット２０の位置及び傾き調整後に、各撮像位置の合焦位置を確認する確認工程を実施する（Ｓ８）。この確認工程では、上述したＳ３の各工程が再び実行される。撮像素子ユニット２０の位置及び傾き調整後には、撮像位置の各々について、水平方向及び垂直方向で対応する評価値のバラツキが小さくなる。

制御部８５は、確認工程（Ｓ８）の終了後（Ｓ４）、撮像面２７ａの中心位置が結像面座標値Ｆ１に一致するように撮像素子ユニット２０をＺ軸方向に移動させる（Ｓ９）。また、制御部８５は、接着剤供給部８１から、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０との隙間に紫外線硬化接着剤を供給させ（Ｓ１０）、紫外線ランプ８３を点灯させることで、紫外線硬化型接着剤を硬化させる（Ｓ１１）。

接着剤が硬化して、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０とが固定された後、完成した撮像モジュール１００は、図示しないロボットにより撮像モジュール製造装置２００から取り出される（Ｓ１３）。

なお、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０は、紫外線硬化型接着剤により固定できるが、紫外線硬化型接着剤による硬化を、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０との仮固定として利用してもよい。

例えば、撮像モジュール１００は、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０とを仮固定した状態で撮像モジュール製造装置２００から取り出し、清浄処理等の所望の工程を行った後にレンズユニット１０と撮像素子ユニット２０とを、熱硬化型接着剤等によって完全に固定することであってもよい。

以上の製造装置２００によって撮像モジュール１００を製造することで、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０の位置合わせを高精度に行うことができる。

以下、製造装置２００の変形例について説明する。

（第一の変形例）
図５に示した製造装置２００において、レンズ位置決めプレート７５及びレンズ保持機構７７からなるレンズユニット保持部が、ｘ方向及びｚ方向をそれぞれ重力方向と非垂直にし、ｙ方向を重力方向と垂直にした状態でレンズユニット１０を保持する構成としてもよい。例えば、作業台８７の表面が図５の紙面左右に傾斜している構成がこれに相当する。

この場合、レンズ群１２に加わる重力は、ｘ方向成分とｚ方向成分に分けられる。つまり、レンズユニット１０が製造装置２００に保持された状態では、レンズ群１２が重力によってｚ方向とｘ方向に移動することになる。

この場合、製造装置２００のプローブユニット１１３は、端子１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｅ，及び１４Ｆのそれぞれと接触するためのプローブピンを有する構成とする。

そして、制御部８５が、プローブユニット１１３を介して、第一のレンズ駆動部（ｚ方向ＶＣＭ１６Ｅ）と第二のレンズ駆動部（ｘ方向ＶＣＭ１６Ａ）を駆動し、レンズ群１２のｘ方向位置及びｚ方向位置を所望の基準位置に制御した状態で、図９のＳ３の工程を実施する。

このように、レンズユニット１０のｘ方向とｚ方向が重力方向と垂直にならず、ｙ方向だけが重力方向と垂直になるケースであっても、製造装置を上記構成とすることで、レンズ群１２を所望の位置に制御した状態、すなわち重力の影響を排除した状態で位置合わせが可能となり、高精度の位置合わせを行うことができる。

（第二の変形例）
図５に示した製造装置２００において、レンズ位置決めプレート７５及びレンズ保持機構７７からなるレンズユニット保持部が、ｘ方向及びｙ方向をそれぞれ重力方向と非垂直にし、ｚ方向を重力方向と垂直にした状態でレンズユニット１０を保持する構成としてもよい。例えば、作業台８７の表面が図５の紙面手前から奥に傾斜している構成がこれに相当する。

この場合、レンズ群１２に加わる重力は、ｘ方向成分とｙ方向成分に分けられる。つまり、レンズユニット１０が製造装置２００に保持された状態では、レンズ群１２が重力によってｘ方向とｙ方向に移動することになる。

したがって、この場合は、製造装置２００のプローブユニット１１３が、端子１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄのそれぞれと接触するためのプローブピンを有する構成とする。

そして、制御部８５が、プローブユニット１１３を介して、第二のレンズ駆動部（ｘ方向ＶＣＭ１６Ａ）と第三のレンズ駆動部（ｙ方向ＶＣＭ１６Ｃ）を駆動し、レンズ群１２のｘ方向位置及びｙ方向位置を所望の基準位置に制御した状態で、図９のＳ３の工程を実施すればよい。

このように、レンズユニット１０のｘ方向とｙ方向が重力方向と垂直にならず、ｚ方向だけが重力方向と垂直になるケースであっても、製造装置を上記構成とすることで、レンズ群１２を所望の位置に制御した状態、すなわち重力の影響を排除した状態で位置合わせが可能となり、高精度の位置合わせを行うことができる。

（第三の変形例）
図５において、作業台８７の表面が重力方向と平行になっている製造装置とすることもできる。この製造装置は、レンズユニット保持部が、ｘ方向及びｙ方向をそれぞれ重力方向と垂直にし、ｚ方向を重力方向と非垂直にした状態でレンズユニット１０を配置する構成となる。

したがって、この場合は、製造装置２００のプローブユニット１１３が、端子１４Ｅ，１４Ｆのそれぞれと接触するためのプローブピンを有する構成とする。

そして、制御部８５が、プローブユニット１１３を介して、第一のレンズ駆動部（ｚ方向ＶＣＭ１６Ｅ）を駆動し、レンズ群１２のｚ方向位置を所望の基準位置に制御した状態で、図９のＳ３の工程を実施すればよい。

この変形例の製造装置と、図５に示した製造装置２００によれば、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０の位置合わせを行う際に、レンズユニット１０に通電するためのプローブ数を、第一の変形例と第二の変形例の製造装置と比べて減らすことができる。このため、プロービングが容易となり、製造コストを削減することができる。

（第四の変形例）
図５に示した製造装置２００において、レンズ位置決めプレート７５及びレンズ保持機構７７からなるレンズユニット保持部が、ｙ方向を重力方向と平行にし、ｘ方向及びｚ方向を重力方向と垂直にした状態でレンズユニット１０を保持する構成としてもよい。

この場合は、製造装置２００のプローブユニット１１３が、端子１４Ｃ，及び１４Ｄのそれぞれと接触するためのプローブピンを有する構成とする。

そして、制御部８５が、プローブユニット１１３を介して、第三のレンズ駆動部（ｙ方向ＶＣＭ１６Ｃ）を駆動し、レンズ群１２のｙ方向位置を所望の基準位置に制御した状態で、図９のＳ３の工程を実施すればよい。

この変形例の製造装置によれば、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０の位置合わせを行う際に、レンズユニット１０に通電するためのプローブ数を、第一の変形例と第二の変形例の製造装置と比べて減らすことができる。このため、製造コストを削減することができる。

（第五の変形例）
図５に示した製造装置２００において、レンズ位置決めプレート７５及びレンズ保持機構７７からなるレンズユニット保持部が、ｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向をそれぞれ重力方向と非垂直にした状態でレンズユニット１０を保持する構成としてもよい。例えば、作業台８７の表面が図５の紙面手前から奥に傾斜しかつ紙面左右に傾斜している構成がこれに相当する。

この場合、レンズ群１２に加わる重力は、ｘ方向成分とｙ方向成分とｚ方向成分に分けられる。つまり、レンズユニット１０が製造装置２００に保持された状態では、レンズ群１２が重力によってｘ方向とｙ方向とｚ方向に移動することになる。

したがって、この場合は、製造装置２００のプローブユニット１１３が、端子１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅ，及び１４Ｆのそれぞれと接触するためのプローブピンを有する構成とする。

そして、制御部８５が、プローブユニット１１３を介して、第一のレンズ駆動部と第二のレンズ駆動部と第三のレンズ駆動部を駆動し、レンズ群１２のｘ方向位置、ｙ方向位置、及びｚ方向位置を所望の基準位置に制御した状態で、図９のＳ３の工程を実施すればよい。

このように、レンズユニット１０のｘ方向とｙ方向とｚ方向が重力方向と垂直にならないケースであっても、製造装置を上記構成とすることで、レンズ群１２を所望の位置に制御した状態、すなわち重力の影響を排除した状態で位置合わせが可能となり、高精度の位置合わせを行うことができる。

なお、図５の製造装置や、第一〜第四の変形例の製造装置は、第五の変形例の製造装置と比較すると、通電する端子数が減るため、プロービングを容易にすることができ、製造コストを削減することができる。

（第六の変形例）
ここまでは、レンズユニット１０に含まれる第一〜第三のレンズ駆動部の少なくとも１つを駆動して重力の影響を排除して高精度の位置合わせを可能にしているが、より精度を上げるために、レンズ駆動装置１６に含まれるホール素子にも通電した状態で、各測定位置において撮像素子２７により測定チャート８９を撮像させるようにしてもよい。

例えば、重力の影響を排除するために第一のレンズ駆動部（ｚ方向ＶＣＭ１６Ｅ）に通電する必要がある場合には、製造装置２００のプローブユニット１１３に、ｚ方向ホール素子１６Ｆと接続された４つの端子１４ｉ〜１４ｌに接触するプローブを設けておく。そして、図９のＳ３の工程では、各測定位置において、端子１４ｉ〜１４ｌにも通電し、ｚ方向ホール素子１６Ｆの検出信号を用いてレンズ群１２のｚ方向位置を高精度に保持した状態で、撮像を行ってもよい。

また、重力の影響を排除するために第二のレンズ駆動部（ｘ方向ＶＣＭ１６Ａ）に通電する必要がある場合には、製造装置２００のプローブユニット１１３に、ｘ方向ホール素子１６Ｂと接続された４つの端子１４ａ〜１４ｄに接触するプローブを設けておく。そして、図９のＳ３の工程では、各測定位置において、端子１４ａ〜１４ｄにも通電し、ｘ方向ホール素子１６Ｂの検出信号を用いてレンズ群１２のｘ方向位置を高精度に保持した状態で、撮像を行ってもよい。

また、重力の影響を排除するために第三のレンズ駆動部（ｙ方向ＶＣＭ１６Ｃ）に通電する必要がある場合には、製造装置２００のプローブユニット１１３に、ｙ方向ホール素子１６Ｄと接続された４つの端子１４ｅ〜１４ｈに接触するプローブを設けておく。そして、図９のＳ３の工程では、各測定位置において、端子１４ｅ〜１４ｈにも通電し、ｙ方向ホール素子１６Ｄの検出信号を用いてレンズ群１２のｙ方向位置を高精度に保持した状態で、撮像を行ってもよい。

（第七の変形例）
ここまでは、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０の位置合わせを行う際に、実際の使用時に通電される端子に通電して、重力の影響をなくすものとした。

これに限らず、例えば、位置合わせを行う際だけに通電する専用の端子をレンズユニット１０に設けておいてもよい。この場合は、この専用の端子にプローブユニット１１３から通電することで、レンズ群１２を所望の位置に制御して、図９のＳ３の工程を行えばよい。

このように、専用の端子を利用することで、プローブユニット１１３の設計自由度を向上させることができる。

（第八の変形例）
図９のＳ３の工程では、レンズユニット１０のＺ軸方向位置は固定のまま、撮像素子ユニット２０を動かしていくことで、合焦座標値を取得するものとした。しかし、レンズユニット１０をＺ軸方向に移動可能にしておき、撮像素子ユニット２０のＺ軸方向位置は固定のままレンズユニット１０をＺ軸方向に移動させたり、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０をそれぞれＺ軸方向に移動させたりすることで測定位置を変えて、各測定位置で合焦座標値を取得してもよい。

また、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０のＺ軸方向位置は固定のまま、測定チャート８９をＺ軸方向に移動させることで測定位置を変えて合焦座標値を取得してもよい。また、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０と測定チャート８９のそれぞれのＺ軸方向位置を変えることで測定位置を変えて、合焦座標値を取得してもよい。

つまり、レンズユニット１０、撮像素子ユニット２０、及び測定チャート８９のＺ軸方向の相対位置を変えることで測定位置を変え、各相対位置において、撮像素子２７により測定チャート８９を撮像させて、合焦座標値を取得する構成であればよい。

また、図９の説明では、上記相対位置を変えることで、複数の測定位置を実現し、各測定位置となったときに測定チャートを撮像するものとしたが、測定チャートの撮像は継続的に行い（つまり動画撮像を行い）、その撮像中に各測定位置となるように、上記相対位置を変化させていくようにしてもよい。

また、図９のＳ７の工程では、レンズユニット１０のＺ軸方向位置は固定のまま、撮像素子ユニット２０を動かしていくことで、レンズユニット１０に対する撮像素子ユニット２０のＺ軸方向位置を調整しているが、レンズユニット１０をＺ軸方向に移動可能にしておき、撮像素子ユニット２０は位置固定のままレンズユニット１０を移動させたり、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０をそれぞれ移動させたりして、位置調整を行ってもよい。

また、図９のＳ７の工程では、レンズユニット１０に対する撮像素子ユニット２０のＺ軸方向位置だけでなく、傾きも調整しているが、この傾きの調整は省略してもよい。例えば、撮像素子２７の画素数が低い場合には、この傾きの調整を行わずとも撮像品質を維持できる。

このように、レンズユニット１０に対する撮像素子ユニット２０のＺ軸方向位置を少なくとも調整する工程を実施する製造装置においては、上述してきたようにレンズユニット１０に通電して重力の影響を排除することで、高精度の位置合わせが可能になる。

なお、図９のＳ７の工程において、レンズユニット１０に対する撮像素子ユニット２０のＺ軸方向位置だけを調整するのであれば、測定チャート８９のチャート面に設けるチャート画像は少なくとも１つあればよい。

また、図９のＳ７の工程において、レンズユニット１０に対する撮像素子ユニット２０のＺ軸方向位置と傾きを調整するのであれば、測定チャート８９のチャート面に設けるチャート画像は少なくとも３つあればよい。

上述してきたように、４つ以上のチャート画像を用いた場合には、レンズユニット１０に対する撮像素子ユニット２０の傾き調整をより高精度に行うことができる。

以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。

開示された撮像モジュールの製造方法は、レンズ群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、上記レンズ群を通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像素子ユニットと、を有する撮像モジュールの製造方法であって、上記レンズユニットは、上記レンズ群のうち少なくとも一部のレンズを上記レンズ群の光軸に沿う第一の方向に移動させる第一のレンズ駆動部と、上記レンズ群のうち少なくとも一部のレンズを上記レンズ群の光軸に直交する第二の方向及び第三の方向にそれぞれ移動させる第二のレンズ駆動部及び第三のレンズ駆動部と、を有し、上記撮像素子ユニットは、上記撮像素子と電気的に接続された電気接続部を有し、測定チャートに直交する軸上において、上記撮像素子ユニット、上記レンズユニット、及び上記測定チャートの上記軸方向の相対位置を変化させ、各相対位置において、上記電気接続部を介して上記撮像素子を駆動して上記撮像素子により上記測定チャートを撮像させる第一工程と、上記撮像素子により上記測定チャートを撮像して得られる撮像信号に基づいて、上記レンズユニットに対する上記撮像素子ユニットの上記軸方向位置を少なくとも調整し、上記撮像素子ユニットを上記レンズユニットに固定する第二工程と、を備え、上記第一工程では、各相対位置において、上記レンズユニットの上記第一のレンズ駆動部、上記第二のレンズ駆動部、及び上記第三のレンズ駆動部のうち、上記第一の方向、上記第二の方向、及び上記第三の方向のうち重力方向と非垂直な方向が駆動方向となっている駆動部に通電した状態で上記撮像素子により上記測定チャートを撮像させるものである。

開示された撮像モジュールの製造方法は、上記第一工程では、各相対位置において、上記第一の方向、上記第二の方向、及び上記第三の方向のうちの１方向が上記重力方向と垂直になる状態で上記軸上に上記レンズユニットを保持して上記測定チャートを撮像させるものである。

開示された撮像モジュールの製造方法は、各相対位置において、上記第一の方向、上記第二の方向、及び上記第三の方向のうちの２方向が上記重力方向と垂直になる状態で上記軸上に上記レンズユニットを保持して上記測定チャートを撮像させるものである。

開示された撮像モジュールの製造方法は、上記第二工程では、上記撮像信号に基づいて、上記レンズユニットに対する上記撮像素子ユニットの上記軸方向位置及び傾きを調整するものである。

開示された撮像モジュールの製造方法は、上記撮像素子の画素ピッチが１．０μｍ以下であるものを含む。

開示された撮像モジュールの製造装置は、レンズ群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、上記レンズ群を通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像素子ユニットと、を有する撮像モジュールの製造方法であって、上記レンズユニットは、上記レンズ群のうち少なくとも一部のレンズを上記レンズ群の光軸に沿う第一の方向に移動させる第一のレンズ駆動部と、上記レンズ群のうち少なくとも一部のレンズを上記レンズ群の光軸に直交する第二の方向及び第三の方向にそれぞれ移動させる第二のレンズ駆動部及び第三のレンズ駆動部と、を有し、上記撮像素子ユニットは、上記撮像素子と電気的に接続された電気接続部を有し、測定チャートと、上記測定チャートに直交する軸上に上記撮像素子ユニットを保持するための撮像素子ユニット保持部と、上記軸上で上記測定チャートと上記撮像素子ユニット保持部との間に配置され、上記レンズユニットを保持するためのレンズユニット保持部と、上記保持された上記レンズユニットの上記第一のレンズ駆動部、上記第二のレンズ駆動部、及び上記第三のレンズ駆動部のうち、上記第一の方向、上記第二の方向、及び上記第三の方向において重力方向と非垂直な方向が駆動方向となっている駆動部に通電する通電部と、上記測定チャート、上記レンズユニット保持部、及び上記撮像素子ユニット保持部の上記軸方向の相対位置を変化させ、各相対位置において上記通電部によって上記駆動部に通電した状態で、上記撮像素子ユニットの上記電気接続部を介して上記撮像素子を駆動して上記撮像素子により上記測定チャートを撮像させる制御部と、上記撮像素子により上記測定チャートを撮像して得られる撮像信号に基づいて、上記レンズユニットに対する上記撮像素子ユニットの上記軸方向位置を少なくとも調整する調整部と、上記調整部により調整後の上記撮像素子ユニットを上記レンズユニットに固定するユニット固定部と、を備えるものである。

開示された撮像モジュールの製造装置は、上記制御部は、各相対位置において、上記第一の方向、上記第二の方向、及び上記第三の方向のうちの１方向が上記重力方向と垂直になる状態で上記レンズユニットが保持された状態で、上記測定チャートを撮像させるものである。

開示された撮像モジュールの製造装置は、上記制御部は、各相対位置において、上記第一の方向、上記第二の方向、及び上記第三の方向のうちの２方向が上記重力方向と垂直になる状態で上記レンズユニットが保持された状態で、上記測定チャートを撮像させるものである。

開示された撮像モジュールの製造装置は、上記調整部が、上記撮像信号に基づいて、上記レンズユニットに対する上記撮像素子ユニットの上記軸方向位置及び傾きを調整するものである。

本発明の撮像モジュールの製造方法は、特に携帯電話機、眼鏡型電子機器、腕時計型電子機器等の電子機器に搭載される撮像モジュールの製造に適用して有効である。

１００ 撮像モジュール
１０ レンズユニット
１１ 筐体
１２ レンズ群
１３ フレキシブル基板
１４Ａ〜１４Ｆ レンズユニット端子部
１６ レンズ駆動装置
１６Ａ ｘ方向ＶＣＭ
１６Ｂ ｘ方向ホール素子
１６Ｃ ｙ方向ＶＣＭ
１６Ｄ ｙ方向ホール素子
１６Ｅ ｚ方向ＶＣＭ
１６Ｆ ｚ方向ホール素子
２０ 撮像素子ユニット
２１ 基板
２２ フレキシブル基板
２３ 外部接続用端子
２４Ａ〜２４Ｆ 撮像素子ユニット端子部
２７ 撮像素子
２００ 撮像モジュール製造装置
Ａｘ 光軸
ｚ 光軸に沿う方向
ｘ ｚ方向に直交する方向
ｙ ｚ方向に直交する方向

Claims (9)

1. レンズ群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、前記レンズ群を通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像素子ユニットと、を有する撮像モジュールの製造方法であって、
   前記レンズユニットは、前記レンズ群のうち少なくとも一部のレンズを前記レンズ群の光軸に沿う第一の方向に移動させる第一のレンズ駆動部と、前記レンズ群のうち少なくとも一部のレンズを前記レンズ群の光軸に直交する第二の方向及び第三の方向にそれぞれ移動させる第二のレンズ駆動部及び第三のレンズ駆動部と、を有し、
   前記撮像素子ユニットは、前記撮像素子と電気的に接続された電気接続部を有し、
   測定チャートに直交する軸上において、前記撮像素子ユニット、前記レンズユニット、及び前記測定チャートの前記軸の方向の相対位置を変化させ、各相対位置において、前記電気接続部を介して前記撮像素子を駆動して前記撮像素子により前記測定チャートを撮像させる第一工程と、
   前記撮像素子により前記測定チャートを撮像して得られる撮像信号に基づいて、前記レンズユニットに対する前記撮像素子ユニットの前記軸の方向の位置を少なくとも調整し、前記撮像素子ユニットを前記レンズユニットに固定する第二工程と、を備え、
   前記第一工程では、各相対位置において、前記レンズユニットの前記第一のレンズ駆動部、前記第二のレンズ駆動部、及び前記第三のレンズ駆動部のうち、前記第一の方向、前記第二の方向、及び前記第三の方向のうち重力方向と非垂直な方向が駆動方向となっている駆動部に通電した状態で前記撮像素子により前記測定チャートを撮像させる撮像モジュールの製造方法。
2. 請求項１記載の撮像モジュールの製造方法であって、
   前記第一工程では、各相対位置において、前記第一の方向、前記第二の方向、及び前記第三の方向のうちの１方向が前記重力方向と垂直になる状態で前記軸上に前記レンズユニットを保持して前記測定チャートを撮像させる撮像モジュールの製造方法。
3. 請求項１記載の撮像モジュールの製造方法であって、
   前記第一工程では、各相対位置において、前記第一の方向、前記第二の方向、及び前記第三の方向のうちの２方向が前記重力方向と垂直になる状態で前記軸上に前記レンズユニットを保持して前記測定チャートを撮像させる撮像モジュールの製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項記載の撮像モジュールの製造方法であって、
   前記第二工程では、前記撮像信号に基づいて、前記レンズユニットに対する前記撮像素子ユニットの前記軸の方向の位置及び傾きを調整する撮像モジュールの製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項記載の撮像モジュールの製造方法であって、
   前記撮像素子の画素ピッチは１．０μｍ以下である撮像モジュールの製造方法。
6. レンズ群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、前記レンズ群を通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像素子ユニットと、を有する撮像モジュールの製造装置であって、
   前記レンズユニットは、前記レンズ群のうち少なくとも一部のレンズを前記レンズ群の光軸に沿う第一の方向に移動させる第一のレンズ駆動部と、前記レンズ群のうち少なくとも一部のレンズを前記レンズ群の光軸に直交する第二の方向及び第三の方向にそれぞれ移動させる第二のレンズ駆動部及び第三のレンズ駆動部と、を有し、
   前記撮像素子ユニットは、前記撮像素子と電気的に接続された電気接続部を有し、
   測定チャートと、
   前記測定チャートに直交する軸上に前記撮像素子ユニットを保持するための撮像素子ユニット保持部と、
   前記軸上で前記測定チャートと前記撮像素子ユニット保持部との間に配置され、前記レンズユニットを保持するためのレンズユニット保持部と、
   前記保持された前記レンズユニットの前記第一のレンズ駆動部、前記第二のレンズ駆動部、及び前記第三のレンズ駆動部のうち、前記第一の方向、前記第二の方向、及び前記第三の方向において重力方向と非垂直な方向が駆動方向となっている駆動部に通電する通電部と、
   前記測定チャート、前記レンズユニット保持部、及び前記撮像素子ユニット保持部の前記軸の方向の相対位置を変化させ、各相対位置において前記通電部によって前記駆動部に通電した状態で、前記撮像素子ユニットの前記電気接続部を介して前記撮像素子を駆動して前記撮像素子により前記測定チャートを撮像させる制御部と、
   前記撮像素子により前記測定チャートを撮像して得られる撮像信号に基づいて、少なくとも前記レンズユニットに対する前記撮像素子ユニットの前記軸の方向の位置を調整する調整部と、
   前記調整部により調整後の前記撮像素子ユニットを前記レンズユニットに固定するユニット固定部と、を備える撮像モジュールの製造装置。
7. 請求項６記載の撮像モジュールの製造装置であって、
   前記制御部は、各相対位置において、前記第一の方向、前記第二の方向、及び前記第三の方向のうちの１方向が前記重力方向と垂直になる状態で前記レンズユニットが保持された状態で、前記測定チャートを撮像させる撮像モジュールの製造装置。
8. 請求項６記載の撮像モジュールの製造装置であって、
   前記制御部は、各相対位置において、前記第一の方向、前記第二の方向、及び前記第三の方向のうちの２方向が前記重力方向と垂直になる状態で前記レンズユニットが保持された状態で、前記測定チャートを撮像させる撮像モジュールの製造装置。
9. 請求項６〜８のいずれか１項記載の撮像モジュールの製造装置であって、
   前記調整部は、前記撮像信号に基づいて、前記レンズユニットに対する前記撮像素子ユニットの前記軸の方向の位置及び傾きを調整する撮像モジュールの製造装置。

Images