JPWO2015016009A1 - 撮像モジュール及び電子機器 - Google Patents

Abstract

本発明は、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及びこの撮像モジュールを備える電子機器を提供する。撮像モジュール１００は、レンズ群１２をｚ方向に移動させるＶＣＭ１６Ａと、ＶＣＭ１６Ａと電気的に接続された端子１４Ａ，１４Ｂと、レンズ群１２をｘ，ｙ方向に移動させるＶＣＭ１６Ｃ，ＶＣＭ１６Ｅと、ＶＣＭ１６Ｃ，ＶＣＭ１６Ｅと電気的に接続された端子１４Ｃ〜１４Ｆと、を有するレンズユニット１０と、端子１４Ａ〜１４Ｆと電気的に接続された端子２４Ａ〜２４Ｆを有する撮像素子ユニット２０とを備える。端子１４Ａ，１４Ｂの露出面積は、端子１４Ｃ〜１４Ｆの露出面積よりも大きい。

Description

本発明は、撮像モジュール及びこれを備える電子機器に関する。

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（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）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、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１，２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、撮像モジュールに使用される撮像素子は、１００万〜２００万画素程度の低画素数の撮像素子に代わり、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１，２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２０１０−８８０８８号公報 特開２０１１−２４７９０９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。

この重力によって動いたレンズ位置を所定の位置に保持した状態で、レンズユニットと撮像素子ユニットの位置合わせを行うことにより、精度よく位置合わせを行うことができる。

しかし、レンズ位置を調整するには、レンズユニットに設けられたレンズ駆動を行うための端子に例えばプローブピンを接触させる等により駆動信号を入力する必要がある。

レンズユニットの小型化により、端子も小さくなっているため、端子とプローブピンとの位置合わせを高精度で行う必要がある。しかし、端子とプローブピンを高精度に位置合わせしようとすると、撮像モジュールの製造装置の高コスト化や撮像モジュールの製造工程の煩雑化を招くことになり、撮像モジュールの製造コストが高くなる。

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及びこれを備える電子機器を提供することを目的とする。

本発明の撮像モジュールは、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、を備える。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って移動させる第一のレンズ駆動部と、上記第一のレンズ駆動部と電気的に接続された複数の第一の接続部と、上記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、上記第二のレンズ駆動部と電気的に接続された複数の第二の接続部と、上記第三のレンズ駆動部と電気的に接続された複数の第三の接続部と、上記第一のレンズ駆動部と上記第二のレンズ駆動部と上記第三のレンズ駆動部を少なくとも内部に収容する筐体と、を有する。上記撮像素子ユニットは、上記複数の第一の接続部、上記複数の第二の接続部、及び上記複数の第三の接続部の各々と電気的に接続された第四の接続部を有する。上記複数の第一の接続部、上記複数の第二の接続部、及び上記複数の第三の接続部の各接続部は、上記筐体外部に露出する露出面を有する。上記複数の第一の接続部、上記複数の第二の接続部、及び上記複数の第三の接続部は、上記露出面が第一の面積を有する接続部と、上記露出面が上記第一の面積よりも大きい第二の面積を有する接続部とを含む。上記複数の第一の接続部の少なくとも１つの接続部の上記露出面は、上記第二の面積を有する。上記複数の第二の接続部及び上記複数の第三の接続部の各接続部の上記露出面は、上記第一の面積を有する。

本発明の電子機器は、上記撮像モジュールを備える。

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及びこれを備える電子機器を提供することができる。

本発明の一実施形態である撮像モジュール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である。 撮像モジュール１００の製造装置３０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３０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。 撮像モジュール１００の変形例である撮像モジュール２００の外観斜視図である。 撮像モジュール１００の変形例である撮像モジュール３００の外観斜視図である。 図１に示す撮像モジュール１００の変形例である撮像モジュール１００Ａの外観斜視図である。

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、本発明の一実施形態である撮像モジュール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、電気的接続を取るための接続部としての端子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。図１では、レンズユニット端子部の各端子は、ｘ方向に配列されている。

また、フレキシブル基板１３の全てが筐体１１に収まっており、このフレキシブル基板１３の先端にレンズユニット端子部の各端子が接続されて、各端子の一部分だけが筐体１１外部に露出する構成であってもよい。

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，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，９５Ｃの底面には、凹部９５Ａ，９５Ｃよりも小さい凹部９５Ａ１，９５Ｃ１が形成されている。

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が形成される基板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。例えば、１．０μｍ以下の画素ピッチを有する撮像素子が、撮像素子２７として用いられる。

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。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の焦点深度は非常に浅いため、高い精度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うことが要求されている。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。

なお、画素ピッチとは、撮像素子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。

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。

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接続部（第四の接続部）としての端子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。撮像素子ユニット端子部の各端子は、平面視においてｘ方向に配列されている。

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。

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。

図１に示すように、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。つまり、外部接続用端子部２３を利用して、撮像素子ユニット２０とレンズユニット１０を駆動することが可能となっている。

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、図１の例では、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１４Ｆ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に沿って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）にそれぞれ移動させて、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）によって構成されているが、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ｚ方向に移動させるためのｚ方向ＶＣＭ１６Ａ（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１６Ｂと、レンズ群１２をｘ方向に移動させるためのｘ方向ＶＣＭ１６Ｃ（上記第二のレンズ駆動部）とを備える。また、レンズ駆動装置１６は、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１６Ｄと、レンズ群１２をｙ方向に移動させるためのｙ方向ＶＣＭ１６Ｅ（上記第三のレンズ駆動部）とを備える。さらにまた、レンズ駆動装置１６は、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１６Ｆと、を備える。

ｚ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、端子１４Ｂと電気的に接続されている。すなわち、端子１４Ａ及び端子１４Ｂは、それぞれ、第一の接続部として機能する。

ｚ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、端子１４ｄと電気的に接続されている。

ｘ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、端子１４Ｄと電気的に接続されている。すなわち、端子１４Ｃ及び端子１４Ｄは、それぞれ、第二の接続部として機能する。

ｘ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、端子１４ｈと電気的に接続されている。

ｙ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、端子１４Ｆと電気的に接続されている。すなわち、端子１４Ｅ及び端子１４Ｆは、それぞれ、第三の接続部として機能する。

ｙ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、端子１４ｌと電気的に接続されている。

これら端子１４Ａ〜１４Ｆ及び端子１４ａ〜１４ｌは、レンズユニット端子部を構成している。

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。

以上の通り構成される撮像モジュール１００の製造工程においては、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。

上記調整工程において、レンズユニット１０を製造装置によって所定の姿勢に保持した状態で、撮像素子ユニット２０を動かすことにより、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０の位置合わせが行われる。このとき、レンズユニット１０は、図１に示したｚ方向（光軸Ａｘ方向）が重力方向と平行となる姿勢で保持される。

ここで、ｚ方向が重力方向と平行となるレンズユニット１０の姿勢は、重力の影響で、ｘ方向及びｙ方向にレンズ群１２が動かない程度の姿勢であればよく、ｚ方向と重力方向とが厳密に垂直である必要はない。レンズ群１２がｘ方向及びｙ方向に変位しない範囲であれば、メカニカルロスや摩擦抵抗等に起因するレンズユニット１０の傾きは許容される。

撮像モジュール１００では、第一のレンズ駆動部（ｚ方向ＶＣＭ１６Ａ）によってレンズ群１２がｚ方向に移動可能である。したがって、図１に示したｚ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z方向にレンズ群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、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、第一のレンズ駆動部を駆動して、レンズ群１２のｚ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。

撮像モジュール１００では、端子１４Ａ，１４Ｂの露出面に対するプローブピンの接触を容易にするために、レンズユニット端子部に含まれる全ての端子のうち、端子１４Ａ，１４Ｂの露出面積が、端子１４Ａ，１４Ｂ以外の端子（端子１４Ｃ〜１４Ｆ、端子１４ａ〜１４ｌ）の露出面積よりも大きくなっている。

図１に示したように、端子１４Ａ〜１４Ｆの配列方向はｘ方向であり、端子１４Ａ〜１４Ｆの露出面におけるｚ方向長さは同じである。そして、端子１４Ａ，１４Ｂの露出面におけるｘ方向長さが、端子１４Ｃ〜１４Ｆの露出面におけるｘ方向長さよりも大きいことで、端子１４Ａ，１４Ｂの露出面積（第一の面積）は、端子１４Ｃ〜１４Ｆの露出面積（第二の面積）よりも大きくなっている。たとえば、端子１４Ａ，１４Ｂの露出面におけるｘ方向長さは、端子１４Ｃ〜１４Ｆの露出面におけるｘ方向長さの、１．１倍以上であることが好ましい。

端子１４Ａ，１４Ｂの露出面積が小さいと、端子１４Ａ，１４Ｂの露出面に対してプローブピンを高精度に位置合わせする必要があり、製造装置のコストが高くなる。

撮像モジュール１００にば、端子１４Ａ，１４Ｂの露出面積が大きいため、端子１４Ａ，１４Ｂの露出面に対してプローブピンを高精度に位置合わせする必要がなく、製造装置のコスト上昇を防ぐことができる。この結果、撮像モジュール１００の製造コストを削減することができる。端子１４Ａ，１４Ｂの露出面積の上限は、撮像モジュールの大きさ等の設計に応じて、自由に決定してよい。

図５は、撮像モジュール１００の製造装置３０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３０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に固定することにより撮像モジュール１００を完成させる。

撮像モジュール製造装置３０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、素子移動機構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。制御部８５以外は、共通の作業台８６における重力方向に平行な面８７に固定されている。

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。

コリメータユニット７３は、測定チャート８９のチャート面（作業台８６の面８７に垂直な面）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８６の面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に対する測定チャート８９の虚像位置を任意の距離（たとえば、無限遠の位置、又は、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を透過した光線を通過させる開口７５ａが設けられている。

図６は、撮像モジュール製造装置３０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６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，９３Ｃが設けられている。

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

当接ピン９３Ａ，９３Ｂ，９３Ｃは、図１に示すレンズユニット１０の凹部９５Ａ，９５Ｂ，９５Ｃを受け、挿入ピン９３Ａ１，９３Ｃ１は、凹部９５Ｃ１，９５Ａ１に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。つまり、レンズユニット１０の光軸Ａｘ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。

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３０に保持された状態となる。

ステージ部９９ａ上には、２つのプローブピン１１３ａ，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を接触させることにより、前述した第一のレンズ駆動部と電気的に接続される。

プローブユニット１１３は、プローブピン１１３ａ，１１３ｂに通電することで、レンズユニット１０のレンズ群１２の光軸Ａｘ方向位置を所定位置（例えば、無限遠端又は最近接端）に保持する。

素子移動機構７９は、チャックハンド１１５と、２軸回転ステージ１１９と、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、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。２軸回転ステージ１１９は、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）の回りで撮像素子ユニット２０の傾きを調整する。第２スライドステージ１２３は、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。

チャックハンド１１５は、図６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、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軸方向からみたときに、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、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それぞれ重なるように、挟持部材１１５ａに挟持された撮像素子ユニット２
０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。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に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は、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０との位置調整が終了した後、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。

このような撮像モジュール製造装置３０では、レンズユニット１０が、図１に示したｚ方向が重力方向と平行になる姿勢で、保持プレート９７に保持される。保持プレート９７がレンズユニット１０を保持した状態で、プローブユニット１１３のプローブピン１１３ａ，１１３ｂは、レンズユニット１０の端子１４Ａ，１４Ｂに接触する。

これにより、レンズユニット１０内の第一のレンズ駆動部を駆動可能な状態となり、制御部８５がプローブユニット１１３を介して、レンズ群１２の光軸Ａｘ方向位置を所定の基準位置に制御する。

更に、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が位置決めされた後、撮像素子ユニット２０のＺ軸方向位置を変えていき、各位置で撮像素子２７によって測定チャート８９を撮像して得られる撮像画像信号に基づいて、撮像素子ユニット２０のＺ軸方向位置と、撮像素子ユニット２０のθｘ方向及びθｙ方向の角度とがそれぞれ調整される。なお、撮像素子ユニット２０のθｘ方向及びθｙ方向の角度の調整は省略してもよい。

この調整の後、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が供給され、紫外線ランプ８３が点灯して紫外線硬化型接着剤が硬化される。

接着剤が硬化した後、完成した撮像モジュール１００は撮像モジュール製造装置３０から取り出される。

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、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３０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により、撮像モジュール１００を製造してもよい。

以上の製造装置３０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。

撮像素子２７として、画素ピッチが１．０μｍ以下の画素サイズが小さい撮像素子を利用する場合は、上述したように、レンズユニットと撮像素子ユニットとの位置合わせ精度が特に要求される。そのような場合でも、上記レンズユニット１０の構成と製造装置３０による製造工程との組合せによって、レンズユニット１０と撮像素子ユニット２０との位置合わせを低コストかつ高精度に行うことができる。

次に、撮像モジュール１００の変形例について説明する。

（第一の変形例）
図７は、撮像モジュール１００の変形例である撮像モジュール２００の外観斜視図である。

撮像モジュール２００は、レンズユニット１０の端子１４Ａ，１４Ｂの配置を変更した点を除いては、撮像モジュール１００と同じ構成である。

撮像モジュール１００では、端子１４Ａ〜１４Ｆの配列方向（ｘ方向）において、露出面積の大きい端子１４Ａと端子１４Ｂの間には他の端子が存在していない。これに対し、撮像モジュール２００では、端子１４Ａと端子１４Ｂの間に、調整工程時に通電を行わない別の端子が存在する配列としている。

この配列によれば、調整工程時にプローブピンを接触させる端子同士の距離を大きくとることができる。このため、プローブユニット１１３と端子１４Ａ，１４Ｂとの電気的接続がより容易となり、製造装置のコスト削減を図ることができる。この結果、撮像モジュール２００の製造コストを下げることができる。

（第二の変形例）
図８は、撮像モジュール１００の変形例である撮像モジュール３００の外観斜視図である。

撮像モジュール１００では、端子１４Ａ〜端子１４Ｆが、平面視において、撮像素子２７の外縁の一辺に沿う方向に配列されている。これに対し、撮像モジュール３００では、端子１４Ａ〜端子１４Ｆが、平面視において、撮像素子２７の外縁の異なる二辺（図７の例では、平面視においてｘ方向に平行な辺とｙ方向に平行な辺）に沿う方向に配列されている点が異なる。

また、撮像モジュール３００では、端子１４Ａ〜端子１４Ｆの配置の変更に伴い、基板２１に設けられる端子２４Ａ〜２４Ｆの配置が変更されている。

撮像モジュール３００のレンズユニット端子部に含まれる端子のうち、端子１４Ａ，１
４Ｂは、撮像素子２７の上記ｙ方向に平行な辺に沿う方向に配列され、残りの端子は、撮像素子２７の上記ｘ方向に平行な辺に沿う方向に配列されている。

撮像素子２７の一辺の長さは限られているため、レンズユニット端子部に含まれる端子のうち、露出面積が大きい端子１４Ａ，１４Ｂと、露出面積が小さい残りの端子とが、平面視において撮像素子２７の異なる辺に沿う方向に配置されていることで、端子１４Ａ，１４Ｂの露出面積を大きくすることができる。したがって、プロービングがより容易となり、撮像モジュール３００の製造コストを下げることができる。

（第三の変形例）
上述の撮像モジュール１００及び撮像モジュール３００の製造工程においては、レンズユニット１０に含まれる第一のレンズ駆動部を駆動することにより、高精度の位置合わせを可能にしている。より精度を上げるために、レンズ駆動装置１６に含まれるｚ方向ホール素子１６Ｂにも通電した状態で、位置合わせを行ってもよい。

即ち、製造装置３０のプローブユニット１１３に、ｚ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いてもよい。

そして、制御部８５は、調整工程において、端子１４Ａ，１４Ｂと端子１４ａ〜１４ｄに通電し、ｚ方向ホール素子１６Ｂ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、測定チャート８９の撮像を行わせてもよい。

このようにすることで、レンズ群１２の光軸Ａｘ方向位置を高精度に制御することができる。この場合、この４つの端子１４ａ〜１４ｄの露出面積についても、調整工程時に通電しない端子の露出面積より大きくしておくことで、製造コストを下げることができる。

また、この場合、第一のレンズ駆動部に電気的に接続された６つの端子の露出面積が大きくなるが、この６つの端子のそれぞれの間のうち、少なくとも１箇所に、調整工程時に通電しない端子を設ける配列とすれば、通電対象の端子間距離を広げることができるため、プロービングを容易にすることができる。

また、上記６つの端子のうちの一部の端子と残りの端子とを、平面視において撮像素子２７の異なる辺に沿う方向に配列することで、この６つの端子の面積を更に大きくすることができ、プロービングを容易にすることができる。

ここまでは、調整工程時に通電する全ての端子の露出面積を、調整工程時に通電しない端子の露出面積よりも大きくする態様を述べた。しかし、調整工程時に通電する全ての端子のうち少なくとも１つの端子の露出面積が、調整工程時に通電しない端子の露出面積よりも大きくなっていれば、プロービングが容易になるため、製造コスト削減効果は得ることができる。

例えば、図１の撮像モジュール１００において、端子１４Ａと端子１４Ｂのいずれかの露出面積が端子１４Ｃの露出面積と同じ構成であっても、プロービングが容易になるという効果は得ることができる。

（第四の変形例）
ここまでは、レンズユニット１０のフレキシブル基板１３に接続されたレンズユニット端子部を構成する複数の端子の露出面積の違いを、この複数の端子の各露出面における該複数の端子の配列方向の長さを変えることで得る態様について述べた。しかし、この複数の端子の各露出面における該複数の端子の配列方向に直交する方向の長さを変えることで、複数の端子の露出面積に違いを持たせてもよい。

図９は、図１に示す撮像モジュール１００の変形例である撮像モジュール１００Ａの外観斜視図である。

撮像モジュール１００Ａは、撮像モジュール１００において、端子１４Ａ〜１４Ｆの各露出面におけるｘ方向の長さを同じとし、端子１４Ａ，１４Ｂの各露出面におけるｚ方向の長さを、端子１４Ｃ〜１４Ｆの各露出面にけるｚ方向の長さよりも大きくしたものである。たとえば、端子１４Ａ，１４Ｂの露出面におけるｚ方向長さは、端子１４Ｃ〜１４Ｆの露出面におけるｚ方向長さの１．１倍以上であることが好ましい。

このように、端子の露出面における、端子１４Ａ〜１４Ｆの配列方向に直交する方向の長さを変えて露出面積を大きくする構成によれば、レンズユニット１０に設ける端子数が多くなった場合でも、露出面積を十分に確保することが可能になる。端子１４Ａ，１４Ｂの露出面積の上限は、撮像モジュールの大きさ等の設計に応じて、自由に決定することができる。

なお、端子の露出面におけるｘ方向の長さとｚ方向の長さを共に大きくすることで、端子の露出面積を大きくしてもよい。たとえば、端子１４Ａ，１４Ｂの露出面におけるｘ方向長さ及びｚ方向長さが、それぞれ、端子１４Ｃ〜１４Ｆの露出面におけるｘ方向長さ及びｚ方向長さの１．１倍以上であり、且つ、端子１４Ａ，１４Ｂの露出面積が、端子１４Ｃ〜１４Ｆの露出面積の１．４倍以上であることが好ましい。端子１４Ａ，１４Ｂの露出面積の上限は、撮像モジュールの大きさ等の設計に応じて、自由に決定することができる。

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、を備える。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って移動させる第一のレンズ駆動部と、上記第一のレンズ駆動部と電気的に接続された複数の第一の接続部と、上記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、上記第二のレンズ駆動部と電気的に接続された複数の第二の接続部と、上記第三のレンズ駆動部と電気的に接続された複数の第三の接続部と、上記第一のレンズ駆動部と上記第二のレンズ駆動部と上記第三のレンズ駆動部を少なくとも内部に収容する筐体と、を有する。上記撮像素子ユニットは、上記複数の第一の接続部、上記複数の第二の接続部、及び上記複数の第三の接続部の各々と電気的に接続された第四の接続部を有する。上記複数の第一の接続部、上記複数の第二の接続部、及び上記複数の第三の接続部の各接続部は、上記筐体外部に露出する露出面を有する。上記複数の第一の接続部、上記複数の第二の接続部、及び上記複数の第三の接続部は、上記露出面が第一の面積を有する接続部と、上記露出面が上記第一の面積よりも大きい第二の面積を有する接続部とを含む。上記複数の第一の接続部の少なくとも１つの接続部の上記露出面は、上記第二の面積を有する。上記複数の第二の接続部及び上記複数の第三の接続部の各接続部の上記露出面は、上記第一の面積を有する。

開示された撮像モジュールにおいて、上記複数の第一の接続部、上記複数の第二の接続部、及び上記複数の第三の接続部は、上記被写体側から見た状態の平面視において上記撮像素子の辺に沿う方向に配列されていてもよい。上記露出面が上記第二の面積を有する接続部の露出面における上記複数の第一の接続部、上記複数の第二の接続部、及び上記複数の第三の接続部の配列方向の長さは、上記露出面が上記第一の面積を有する接続部の露出面における上記配列方向の長さよりも大きくてもよい。上記露出面が上記第二の面積を有する接続部と上記露出面が上記第一の面積を有する接続部は、上記平面視において上記撮像素子の異なる辺に沿う方向に配列されていてもよい。

開示された撮像モジュールにおいて、上記複数の第一の接続部、上記複数の第二の接続部、及び上記複数の第三の接続部は、上記被写体側から見た状態の平面視において上記撮像素子の辺に沿う方向に配列されていてもよい。上記露出面が上記第二の面積を有する接続部の露出面における上記複数の第一の接続部、上記複数の第二の接続部、及び上記複数の第三の接続部の配列方向の長さは、上記露出面が上記第一の面積を有する接続部の露出面における上記配列方向の長さよりも大きくてもよい、上記複数の第一の接続部は、上記露出面が上記第二の面積を有する接続部を複数個含み、上記露出面が上記第二の面積を有する複数の接続部のうちの一部の接続部と上記一部の接続部を除く残りの接続部は、上記平面視において上記撮像素子の異なる辺に沿う方向に配列されていてもよい。

開示された撮像モジュールにおいて、上記複数の第一の接続部は、上記露出面積が上記第二の面積を有する接続部を複数個含み、上記露出面が上記第二の面積を有する複数の接続部同士の間のうち、少なくとも１箇所には上記露出面が上記第一の面積を有する接続部が配置されていてもよい。

開示された撮像モジュールにおいて、上記配列方向に並ぶ、上記露出面が上記第二の面積を有する上記複数個の接続部同士の間のうち、少なくとも１箇所には、上記露出面が上記第一の面積を有する接続部が配置されていてもよい。

開示された撮像モジュールにおいて、上記複数の第一の接続部、上記複数の第二の接続部、及び上記複数の第三の接続部は、上記被写体側から見た状態の平面視において上記撮像素子の辺に沿う方向に配列されていてもよい。上記露出面が上記第二の面積を有する接続部の露出面における上記複数の第一の接続部、上記複数の第二の接続部、及び上記複数の第三の接続部の配列方向に直交する直交方向の長さは、上記露出面が上記第一の面積を有する接続部の露出面における上記直交方向の長さよりも大きくてもよい。

開示された撮像モジュールにおいて、上記撮像素子の画素ピッチが、１．０μｍ以下であってもよい。

開示された電子機器は、上記撮像モジュールを備える。

本発明の撮像モジュールは、特に携帯電話機等の電子機器、腕時計型、眼鏡型の電子機器等に適用して利便性が高く、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，１４Ｂ ｚ方向ＶＣＭ駆動用端子（第一の接続部）
１４Ｃ，１４Ｄ ｘ方向ＶＣＭ駆動用端子（第二の接続部）
１４Ｅ，１４Ｆ ｙ方向ＶＣＭ駆動用端子（第三の接続部）
１６ レンズ駆動装置
１６Ａ ｚ方向ＶＣＭ
１６Ｂ ｚ方向ホール素子
１６Ｃ ｘ方向ＶＣＭ
１６Ｄ ｘ方向ホール素子
１６Ｅ ｙ方向ＶＣＭ
１６Ｆ ｙ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 撮像素子ユニット側端子（第四の接続部）
２７ 撮像素子
３０ 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 (8)

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、を備える撮像モジュールであって、
   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って移動させる第一のレンズ駆動部と、
   前記第一のレンズ駆動部と電気的に接続された複数の第一の接続部と、
   前記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、
   前記第二のレンズ駆動部と電気的に接続された複数の第二の接続部と、
   前記第三のレンズ駆動部と電気的に接続された複数の第三の接続部と、
   少なくとも前記第一のレンズ駆動部と前記第二のレンズ駆動部と前記第三のレンズ駆動部を内部に収容する筐体と、を有し、
   前記撮像素子ユニットは、前記複数の第一の接続部、前記複数の第二の接続部、及び前記複数の第三の接続部の各々と電気的に接続された第四の接続部を有し、
   前記複数の第一の接続部、前記複数の第二の接続部、及び前記複数の第三の接続部の各接続部は、前記筐体外部に露出する露出面を有し、
   前記複数の第一の接続部、前記複数の第二の接続部、及び前記複数の第三の接続部は、前記露出面が第一の面積を有する接続部と、前記露出面が前記第一の面積よりも大きい第二の面積を有する接続部とを含み、
   前記複数の第一の接続部の少なくとも１つの接続部の前記露出面は、前記第二の面積を有し、
   前記複数の第二の接続部及び前記複数の第三の接続部の各接続部の前記露出面は、前記第一の面積を有する撮像モジュール。
   
2. 請求項１記載の撮像モジュールであって、
   前記複数の第一の接続部、前記複数の第二の接続部、及び前記複数の第三の接続部は、前記被写体側から見た状態の平面視において前記撮像素子の辺に沿う方向に配列されており、
   前記露出面が前記第二の面積を有する接続部の前記露出面における前記複数の第一の接続部、前記複数の第二の接続部、及び前記複数の第三の接続部の配列方向の長さは、前記露出面が前記第一の面積を有する接続部の前記露出面における前記配列方向の長さよりも大きく、
   前記露出面が前記第二の面積を有する接続部と前記露出面が前記第一の面積を有する接続部は、前記平面視において前記撮像素子の異なる辺に沿う方向に配列されている撮像モジュール。
   
3. 請求項１記載の撮像モジュールであって、
   前記複数の第一の接続部、前記複数の第二の接続部、及び前記複数の第三の接続部は、前記被写体側から見た状態の平面視において前記撮像素子の辺に沿う方向に配列されており、
   前記露出面が前記第二の面積を有する接続部の前記露出面における前記複数の第一の接続部、前記複数の第二の接続部、及び前記複数の第三の接続部の配列方向の長さは、前記露出面が前記第一の面積を有する接続部の前記露出面における前記配列方向の長さよりも大きく、
   前記複数の第一の接続部は、前記露出面が前記第二の面積を有する接続部を複数個含み、
   前記露出面が前記第二の面積を有する複数の接続部のうちの一部の接続部と前記一部の接続部を除く残りの接続部は、前記平面視において前記撮像素子の異なる辺に沿う方向に配列されている撮像モジュール。
   
4. 請求項１記載の撮像モジュールであって、
   前記複数の第一の接続部は、前記露出面が前記第二の面積を有する接続部を複数個含み、
   前記露出面が前記第二の面積を有する複数個の接続部同士の間のうち、少なくとも１箇所には、前記露出面が前記第一の面積を有する接続部が配置されている撮像モジュール。
   
5. 請求項３記載の撮像モジュールであって、
   前記配列方向に並ぶ、前記露出面が前記第二の面積を有する前記複数個の接続部同士の間のうち、少なくとも１箇所には、前記露出面が前記第一の面積を有する接続部が配置されている撮像モジュール。
   
6. 請求項１〜５のいずれか１項記載の撮像モジュールであって、
   前記複数の第一の接続部、前記複数の第二の接続部、及び前記複数の第三の接続部は、前記被写体側から見た状態の平面視において前記撮像素子の辺に沿う方向に配列されており、
   前記露出面が前記第二の面積を有する接続部の露出面における前記複数の第一の接続部、前記複数の第二の接続部、及び前記複数の第三の接続部の配列方向に直交する直交方向の長さは、前記露出面が前記第一の面積を有する接続部の前記露出面における前記直交方向の長さよりも大きい撮像モジュール。
   
7. 請求項１〜６のいずれか１項記載の撮像モジュールであって、
   前記撮像素子の画素ピッチが、１．０μｍ以下である撮像モジュール。
   
8. 請求項１〜７のいずれか１項記載の撮像モジュールを備える電子機器。

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