JPWO2016117250A1 - カメラモジュールの製造方法、およびカメラモジュール - Google Patents

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Abstract

低背でかつ優れた解像力を実現することができるカメラモジュールの製造方法、カメラモジュール、および撮像機器を提供する。治具（４０）を用いて、物体側群光学部（１２ａ）が像面側群レンズ（３２ａ）に対して非接触となる位置となるように光軸方向に沿って位置決めする位置決め工程と、物体側群光学部（１２ａ）をレンズホルダー（２０）に固定する固定工程とを含んでいる。

Description

本発明はカメラモジュールの製造方法に関する。また、カメラモジュールに用いられる像面側群レンズに関する。また、像面側群レンズの製造方法に関する。さらに、撮像素子に関する。
近年、小型の電子機器に搭載されるカメラモジュールの、高画素化および小型化が進んでいる。つまり、低背かつ小型であると共に、優れた解像力を有しているカメラモジュールの実現が求められている。
優れた解像力を実現するために、近年、５枚または６枚のレンズを備えた撮像装置が主流となっている。
５枚または６枚のレンズを備えた撮像装置として、特許文献１および２に開示されている撮像装置が挙げられる。しかしながら、５枚または６枚のレンズを備えた撮像装置は、良好な解像性能を得ることはできるものの、光学系の光学全長が長くなることに起因して、撮像装置の高背化を招く。
一方で、特許文献３および特許文献４には、像面とレンズの傾きとを調整する方法が開示されている。すなわち、特許文献３には、単一の群レンズが備わるカメラモジュールにおいて、レンズバレルの底面とセンサカバーの表面とを互いに当接させることによって、撮像群レンズを高精度に位置決めする方法が開示されている。また、特許文献４には、単一の群レンズが備わるカメラモジュールにおいて、治具を用いることで、群レンズの初期位置の高さを位置決めすることにより、初期位置の位置決めが簡略化される方法が開示されている。
特開２０１２−１６３９６３号公報（２０１２年８月３０日公開） 特開２０１４−２９５４７号公報（２０１４年２月１３日公開） 特開２０１０−１３４４０９号公報（２０１０年６月１７日公開） 特開２０１２−２５６０１７号公報（２０１２年１２月２７日公開）
しかしながら、特許文献３および特許文献４に開示されているような従来技術は、単一の群レンズを用いた構成なので、優れた解像度を期待することができないという問題がある。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来に比べて優れた解像度を実現することができるカメラモジュールを提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るカメラモジュールの製造方法は、物体側に設けられる物体側群光学部と、撮像素子上に設けられる像面側群レンズと、上記物体側群光学部を保持するレンズホルダーを有するレンズ駆動装置と備え、上記物体側群光学部および上記レンズ駆動装置が、上記像面側群レンズの物体側に配されるカメラモジュールの製造方法であって、治具を用いて、上記物体側群光学部が上記像面側群レンズに対して非接触となる位置となるように光軸方向に沿って位置決めする位置決め工程と、上記物体側群光学部を前記レンズホルダーに固定する固定工程とを含んでいることを特徴とする。
また、本発明の一態様に係る像面側群レンズは、カメラモジュールに用いられる像面側群レンズであって、像面側のコバ部に足部を有していることを特徴とする。
また、本発明の一態様に係るカメラモジュールに用いられる像面側群レンズの製造方法は、平面部が形成された第１の成形型、および上記平面部と対向する位置に凸部が形成された第２の成形型の間に軟化した樹脂材料を配置する配置工程と、上記第１の成形型、および上記第２の成形型を近接させる近接工程と、上記樹脂材料を硬化させて、一方の面に略平面の平面部を有し、他方の面に凹部を有する樹脂部材を形成する硬化工程とを含んでいる。
また、本発明の一態様に係るカメラモジュールに用いられる撮像素子は、受光領域と当該受光領域の周辺に位置する周辺領域であって像面側群レンズに当接する周辺領域とを有し、上記受光領域の高さが上記周辺領域よりも低く形成されている。
本発明の一態様によれば、物体側群光学部と像面側群レンズを備えることにより、低背であるカメラモジュールを実現するという効果を奏する。また、物体側群光学部の位置決めを治具によって行うことにより、光軸方向に沿った物体側群光学部の位置を精度良く決めることができるので、優れた解像力を実現することができると共に、生産性も向上する。
また、本発明の一態様に係る像面側群レンズは、カメラモジュールに用いられる像面側群レンズであって、像面側のコバ部に足部を有しているので、当該像面側群レンズを用いたカメラモジュールは、優れた解像力を実現することができると共に、生産性も向上する。
本発明の一態様に係る像面側群レンズの製造方法は、第１の製造型と第２の製造型との間に軟化した樹脂材料を配置し、第１の製造型と第２の製造型とを近接させるので、薄型の像面側群レンズを製造することができ、低背であるカメラモジュールを実現することができる。また、製造される像面側群レンズは、一方の面に略平面の平面部を有し、他方の面に凹部を有するので、この像面側群レンズが実装されたカメラモジュールは、優れた解像力を実現することができる。
本発明の一態様に係る撮像素子は、受光領域が像面側群レンズに当接しないので、受光領域が傷付くことなく、この撮像素子が搭載されたカメラモジュールは、優れた解像度を実現することができる。
本発明の実施形態１に係るカメラモジュールの断面図である。 本発明の実施形態１に係る像面側群レンズの斜視図である。 本発明の実施形態１に係るカメラモジュールの製造方法の各プロセスを示す図である。 本発明の実施形態２に係るカメラモジュールの断面図である。 本発明の実施形態３に係るカメラモジュールの断面図である。 本発明の実施形態４に係るカメラモジュールの断面図である。 本発明の実施形態５に係るカメラモジュールの断面図である。 本発明の実施形態５に係る像面側群レンズの上面図である。 本発明の実施形態５に係るカメラモジュールの製造方法の各プロセスを示す図である。 本発明の実施形態６に係るカメラモジュールの断面図である。 本発明の実施形態６に係る像面側群レンズの上面図である。 本発明の実施形態７に係る像面側群レンズの製造方法の各プロセスを示す図である。 本発明の実施形態７に係る像面側群レンズの断面図である。 本発明の実施形態７に係る像面側群レンズの製造方法の切断工程の概念図である。 本発明の実施形態７の変形例のカメラモジュールの断面図である。 （ａ）は、本実施形態の撮像素子２８の上面図であり、（ｂ）は、撮像素子２８の断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）に示されるｃ部分の拡大図である。 本発明の実施形態８に係るカメラモジュールの断面図である。 本発明の実施形態８に係るカメラモジュールの比較例の断面図である。
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
（カメラモジュールの構成）
図１は本発明の実施形態１に係るカメラモジュール１０ａの構造を示す断面図である。本実施の形態のカメラモジュール１０ａは、例えば撮像機器、またはスマートフォン、携帯電話、タブレット型ＰＣ（Personal Computer）等端末装置に搭載されるカメラモジュールである。カメラモジュール１０ａは、物体側群光学部１２ａと、レンズ駆動装置１８ａと、撮像部２６ａと、像面側群レンズ３２ａと、カバーガラス３４とを備えている。
物体側群光学部１２ａは、カメラモジュール１０ａの物体側に設けられており、像面側群レンズ３２ａの物体側に配される。物体側群光学部１２ａは、撮像群レンズ１４とこの撮像群レンズ１４を収納するレンズバレル１６とを有する。撮像群レンズ１４は、凸レンズ系である。また、物体側群光学部１２ａは、底部にフランジ面１７を有する。
レンズ駆動装置１８ａは、像面側群レンズ３２ａの物体側に配され、物体側群光学部１２ａを移動させる。レンズ駆動装置１８ａには、円柱形状の開口が形成されている。レンズ駆動装置１８ａは、レンズホルダー２０と、永久磁石２２を有する。レンズホルダー２０には、レンズバレル１６が接着剤２４ａにより接着固定されており、レンズホルダー２０は物体側群光学部１２ａを保持する。
レンズ駆動装置１８ａがレンズホルダー２０を光軸方向に移動させる、すなわちオートフォーカス（ＡＦ）機能を実現する機構系を有する場合、レンズホルダー２０は、ＡＦ機能を実現するためのＡＦコイルを含んでいてよい。ＡＦコイルは、カメラモジュール１０ａを搭載する例えば端末装置等の制御部からの駆動指示に応じて、電流が流される。これによりＡＦコイルに流れる電流が永久磁石２２から発生する磁界と作用して、ＡＦコイルを光軸方向に移動させる推力が発生する。この結果、物体側群光学部１２ａが光軸方向に進退移動する。したがって物体側群光学部１２ａをオートフォーカス（ＡＦ）制御することができ、様々な撮像距離に対して合焦を得ることができる。
また、レンズ駆動装置１８ａがレンズホルダー２０を光軸の法線方向に移動させる、すなわちＯＩＳ（Optical Image Stabilizer：光学的手振れ補正機構）を実現する機構系を有する場合には、レンズホルダー２０は、ＯＩＳ機能を実現するためのＯＩＳコイルを含んでいてよい。ＯＩＳコイルには、カメラモジュール１０ａを搭載する例えば端末装置等の制御部からの駆動指示に応じて、電流が流される。これによりＯＩＳコイルに流れる電流が永久磁石２２から発生する磁界と作用して、ＯＩＳコイルを光軸方向と垂直な方向に移動させる推力が発生する。この結果、物体側群光学部１２ａが光軸方向と垂直な方向に進退移動する。したがって物体側群光学部１２ａを手振れ補正制御することができる。
なお、上述したレンズ駆動装置１８ａは、ＶＣＭ（Voice Coil Motor：ボイスコイルモータ）タイプのレンズ駆動装置である。しかし、レンズ駆動装置１８ａは、ＶＣＭタイプに限定されるものではない。例えば、ステッピングモータを利用するタイプ、および圧電素子を利用するタイプ等、種々の方式のレンズ駆動装置を適用することができる。
撮像部２６ａは、像面側群レンズ３２ａを介して受光した光信号を電気信号に変換する撮像素子２８と、撮像素子２８がワイヤボンディングにて固定された基板３０とを有する。撮像素子２８の一例として固体撮像素子が挙げられ、より具体的にはＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補型金属酸化膜半導体）が挙げられる。
像面側群レンズ３２ａは、像面側が撮像部２６ａに当接され、撮像素子２８上に設けられるとともに、物体側のコバ部３３（図３（ｄ）参照）がレンズ駆動装置１８ａの底部に形成された当接面１９ａに当接されて配置される。ここで、当接面１９ａは、図１に示されているように、像面側群レンズ３２ａを挟んで基板３０と対向するように形成された面である。像面側群レンズ３２ａの物体側のコバ部３３は、レンズ駆動装置１８ａの底部に形成された当接面１９ａに当接するので、像面側群レンズ３２ａが傾くことがなく、優れた解像力を実現することができる。
像面側群レンズ３２ａは、物体側に向けられた面である物側面と像面側に向けられた面である像側面とを有する。像面側群レンズ３２ａの物側面は凹面であり、像面側群レンズ３２ａは凹レンズ系をなす。すなわち、撮像群レンズ１４と共にテレフォトタイプの構成をなし、低背で良好な解像性能を実現することができる。また、像面側群レンズ３２ａは像側面が概略平面に成形されているレンズである。すなわち、像側面は、平面に限定されず、光を透過させればよい。または像側面は、もたらされる光学特性（屈折力、偏芯等）の変化がカメラモジュール１０ａの光学系において無視できる程度に十分小さい面であればよい。このような面の一例として、光の反射率を低減させる微小な（例えばｎｍオーダーの）凹凸が形成された面、わずかに湾曲した面が挙げられる。このように像面に概略平面の光学系を近接させることで良好に収差補正をすることができる。
また、図２に図示されるように、像面側群レンズ３２ａを像面側から見ると、像側面の突出部分の形状は矩形である。但し、像側面の突出部分の形状は矩形に限定されず、矩形とみなすことに差支えない矩形以外の形状であってもよい。このような矩形以外の形状の一例としては、角丸長方形が挙げられる。すなわち、像側面の外形の形状は、概略矩形であればよく、撮像素子２８の受光部の形状に応じて定められるとよい。このように、像側面の外形の形状を概略矩形に成形することで、像面側群レンズ３２ａと撮像素子２８のワイヤボンディングとの干渉を避けることができる。
カバーガラス３４（主にＩＲ（Infrared；赤外線）カットガラス）は、像面側群レンズ３２ａに設置されている。カバーガラス３４には、物体側群光学部１２ａによって透過された撮影光が入射される。カバーガラス３４は、所定の波長を有する光を透過させ、それ以外の波長を有する光（主として赤外線）を遮断する透過特性を有している。
カバーガラス３４は、レンズ駆動装置１８ａの円柱形状の開口に収容されるように、概略円形であるとよい。すなわち、レンズ駆動装置１８ａの円柱形状の開口の形状に応じて定められるとよい。これにより、レンズ駆動装置１８ａの肩部から基板３０の底面までの高さを低く抑えることができ、カメラモジュール１０ａのサイズを小さく抑えることができる。仮に、カバーガラス３４がレンズ駆動装置１８ａの円柱形状の開口に収容できない形状の場合は、カバーガラス３４の厚み分だけレンズ駆動装置１８ａの肩部の高さが高くなってしまい、カメラモジュール１０ａのサイズを小さく抑えることができない。
なお、図１の中の横向きの矢印は物体側群光学部１２ａのフランジ面１７と、像面側群レンズ３２ａの底面と、撮像素子２８の受光面とが平行であることを示している。
（カメラモジュールの製造方法）
次に、図３を用いてカメラモジュールの製造方法を説明する。なお、以下に説明するカメラモジュールの製造方法における各工程は、主として図示しないカメラモジュールの製造装置によって実行される。
図３（ａ）に示されるように、カメラモジュールの組立においては、治具４０を用いる。治具４０は、略円柱状の形状を有しており、外周面に形成された段差４２および突出部４４を有する。
（工程１）
図３（ａ）に示されるように、まずレンズ駆動装置１８ａと治具４０を用意する。
（工程２）
次に、図３（ｂ）に示されるように、レンズ駆動装置１８ａの底部に形成された当接面１９ａを段差４２に当接させる。このとき、レンズホルダー２０は、突出部４４に触れないように構成されている。さらに、物体側群光学部１２ａを用意する。
（工程３）
次に、図３（ｃ）に示されるように、物体側群光学部１２ａのフランジ面１７を突出部４４に当接させて位置決めして（位置決め工程）、接着剤２４ａで固定する（固定工程）。なお、位置決め工程におけるフランジ面１７と突出部４４との相対関係に、レンズホルダー２０が関与しないように、位置決め工程に突出部４４にレンズホルダー２０が触れない治具４０を用いるとよい。また一般的に、物体側群光学部１２ａ単体では、フランジ面１７を基準に検査を行うので、物体側群光学部１２ａのフランジ面１７は光軸方向に対して概ね垂直に交わることが好ましい。
ここで、治具４０により、レンズ駆動装置１８ａの、像面側群レンズ３２ａが当接するレンズ駆動装置１８ａの底部に形成された当接面１９ａの位置と、物体側群光学部１２ａのフランジ面１７との相対位置が規定される。
（工程４）
次に、図３（ｄ）に示されるように、治具４０を除き、カバーガラス３４が上面に接着された像面側群レンズ３２ａを用意する。
（工程５）
次に、図３（ｅ）に示されるように、像面側群レンズ３２ａをレンズ駆動装置１８ａの底部に形成された当接面１９ａに当接させて接着剤で固定する。さらに、撮像部２６ａを用意する。
（工程６）
次に、図３（ｆ）に示されるように、撮像部２６ａを、撮像素子２８が像面側群レンズ３２ａの像面側に当接するように接着剤で固定する。
このように治具４０を用いて、物体側群光学部１２ａが像面側群レンズ３２ａに対して非接触となる位置となるように光軸方向に沿って位置決めすることにより、各々の群レンズが傾くことを防ぎ、優れた解像力を実現することができる。また、物体側群光学部１２ａの位置決めを正確に行うことができるので、歩留まりが向上し、生産性が向上する。
〔実施形態２〕
図４は本発明の実施形態２にかかるカメラモジュール１０ｂの構造を示す断面図である。本実施形態のカメラモジュール１０ｂでは、像面側群レンズ３２ｂの形状が異なっている点で、上述したカメラモジュール１０ａと異なっている。像面側群レンズ３２ｂは、物体側に変曲面を有し、コバ部３３（図３（ｄ）参照）よりも物体側に盛り上がった部分を有する。像面側群レンズ３２ｂには、突起部３５が設けられカバーガラス３４を支持するようになっている。なお、図中に接着剤を図示していないが、実施形態１と同様にレンズバレル１６とレンズホルダー２０、レンズ駆動装置１８ａの当接面１９ａと像面側群レンズ３２ｂ、および像面側群レンズ３２ｂとカバーガラス３４は接着剤で固定されている。
〔実施形態３〕
図５（ａ）および（ｂ）は本発明の実施形態３にかかるカメラモジュール１０ｃおよびカメラモジュール１０ｄの構造を示す断面図である。本実施形態のカメラモジュール１０ｃおよびカメラモジュール１０ｄでは、物体側群光学部１２ｃおよび物体側群光学部１２ｄがレンズバレルを有さない点で、上述したカメラモジュール１０ａと異なっている。図５（ａ）には、物体側群光学部１２ｃの物体側において接着剤２４ｃで物体側群光学部１２ｃとレンズホルダー２０とが接着固定されるカメラモジュール１０ｃを例示する。また、図５（ｂ）には、物体側群光学部１２ｄの像面側において接着剤２４ｄで物体側群光学部１２ｄとレンズホルダー２０とが接着固定されるカメラモジュール１０ｃを例示する。本実施形態においては、例えば、物体側群光学部１２ｃおよび物体側群光学部１２ｄに接着剤の溜り用ねじ切りを施し、接着剤の溜り用ねじ切りの凹部に接着剤を入れて、レンズホルダー２０に固定してよい。このように、いわゆるバレルレスタイプの光学系にも本発明は適用可能である。なお、バレルレスタイプの光学系を採用する場合は、構造体をはめ込んで隙間に接着剤を入れて光学系をレンズホルダーに固定してもよい。
〔実施形態４〕
図６は本発明の実施形態４にかかるカメラモジュール１０ｅの構造を示す断面図である。本実施形態のカメラモジュール１０ｅでは、ワイヤボンドタイプの撮像部２６ａに替えてフリップチップ基板２６ｅを適用した点で、上述したカメラモジュール１０ａと異なっている。フリップチップ基板２６ｅに搭載されている部材は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子であってよい。本実施形態においても像面側群レンズ３２ａの像側面の外形の形状は概略矩形であってよく、これにより、像面側群レンズ３２ａとフリップチップ基板との干渉を避けることができる。
〔実施形態５〕
図７は本発明の実施形態５にかかるカメラモジュール１０ｆの構造を示す断面図である。本実施形態のカメラモジュール１０ｆでは、レンズ駆動装置１８ｆの当接面１９ｆが位置決め用の突起であるボスピン１９ｇを備える点で上述したカメラモジュール１０ａと異なっている。ボスピン１９ｇの先端部が像面側群レンズ３２ｆのコバ部３３に突き当たり、当接面１９ｆが像面側群レンズ３２ｆに接着固定される。実施形態１〜４のカメラモジュール１０ａ〜１０ｅの当接面１９ａは平面であるので、コバ部３３に当接する部分に高い面精度が要求される。これに対し本実施形態では、ボスピン１９ｇを設けて当接面１９ｆをコバ部３３に固定するので、実施形態１〜４に比べて、更に精度よく像面側群レンズ３２ｆに固定することができる。
さらに本実施形態のカメラモジュール１０ｆでは、像面側群レンズ３２ｆの像面側のコバ部が足部３７を備える点で上述したカメラモジュール１０ａと異なっている。図８は、本実施形態の像面側群レンズ３２ｆの上面図である。足部３７は、図８に示される周辺部の色の濃い部分である。また、図８に示される中心部の色の濃い矩形部分は、撮像素子２８に当接される部分である。
次に、図９を用いて本実施形態のカメラモジュール１０ｆの製造方法を説明する。
（工程１）
図９（ａ）に示されるように、まずレンズ駆動装置１８ｆと治具４０を用意する。
（工程２）
次に、図９（ｂ）に示されるように、レンズ駆動装置１８ｆの底部に形成されたボスピン１９ｇを段差４２に当接させる。さらに、物体側群光学部１２ａを用意する。
（工程３）
次に、図９（ｃ）に示されるように、物体側群光学部１２ａのフランジ面１７を突出部４４に当接させて位置決めして（位置決め工程）、接着剤２４ａで固定する（固定工程）。
（工程４）
次に、図９（ｄ）に示されるように、撮像部２６ａと像面側群レンズ３２ｆを用意する。
（工程５）
次に、図９（ｅ）に示されるように、撮像部２６ａに像面側群レンズ３２ｆが接着固定される。さらに、カバーガラス３４を用意する。
（工程６）
次に図９（ｆ）に図示されるように、位置決めされたレンズ駆動装置１８ｆと物体側群光学部１２ａとが、像面側群レンズ３２ｆに接着固定される。つまり、本実施形態においては、像面側群レンズ３２ｆが足部３７を備えるので、撮像部２６ａ側から順に積み上げてカメラモジュール１０ｆを製造できる。したがって本実施形態の製造方法は生産性がよい。
なお、本実施形態では、ボスピン１９ｇと足部３７の両方を備えているが、ボスピン１９ｇのみ、または足部３７のみを備えるのでもよい。
〔実施形態６〕
図１０は本発明の実施形態６に係るカメラモジュール１０ｇの構造を示す断面図である。
本実施形態のカメラモジュール１０ｇは、足部３７の付け根に切れ目が形成されている点で実施形態５のカメラモジュール１０ｆと異なっている。
上記実施形態５の欄で説明したように、像面側群レンズ３２ｇは足部３７ｇを備えるので、撮像部２６ａ側から順に積み上げてカメラモジュール１０ｇを製造することができ、カメラモジュール１０ｇの生産性がよい。一方で、基板３０に足部３７ｇが固定されているが故に、後続の製造工程において、基板３０の反り等に起因して、像面側群レンズ３２ｇの位置がずれるということが起こり得る。また、これに起因して、像面側群レンズ３２ｇの光軸調整に悪影響が及ぼされる。
本実施形態においては、上記を鑑み、足部３７ｇの付け根に切れ目３９を形成する。基板３０が反る等した場合に最も歪みが集中する個所は、足部３７ｇの付け根である。この付け根に切れ目３９を形成しておくと、基板３０が反る等して必要以上の負荷が像面側群レンズ３２ｇに加わった際に、切れ目３９を起点に足部３７ｇが割れる。この結果、像面側群レンズ３２ｇと基板３０に固定されている足部３７ｇとが分離される。
これにより、製造工程における生産性がよく、かつ基板３０が反る等した場合にも、像面側群レンズ３２ｇの光軸方向に沿った位置がずれることが抑制されるカメラモジュール１０ｇが実現される。
図１１は本発明の実施形態６に係る像面側群レンズ３２ｇの上面図である。図１１に示されるように、像面側群レンズ３２ｇは、撮像素子２８と当接する像側平面部３８、および像面側群レンズ３２ｇが基板３０に実装される際に基板３０に接着固定される２カ所の足部３７ｇを備える。
本実施形態においては、基板３０が反る等した場合に、基板３０に接着固定された足部３７ｇが像面側群レンズ３２ｇと分離できる点に特徴がある。よって、より容易に分離されるように、２カ所のみに足部３７ｇを備えている構成は、本実施形態において好適である。
〔実施形態７〕
本実施形態では、キャスティング成形を用いた像面側群レンズの製造方法について説明する。
本実施形態は、カメラモジュールに搭載される像面側群レンズが、２枚の成形型の間に軟化した樹脂材料を配置し、２枚の成形型を近接させ、樹脂材料を硬化させて形成される点に特徴がある。
まず、図１２を用いて本実施形態のカメラモジュール１０ｈの製造方法を説明する。
（工程１）
図１２（ａ）に示されるように、平面部５１が形成された第１の成形型５０に、凸部５３が形成された第２の成形型５２を対向させる。平面部５１は、第１の成形型５０に複数配列され、凸部５３は、第２の成形型５２に複数配列され、各々の凸部５３が対応する各々の平面部５１と対向するように配置される。そして、第１の成形型５０上に軟化した樹脂材料５４を配置する（配置工程）。なお、本工程において、第２の成形型５２上に軟化した樹脂材料５４を配置してもよい。
（工程２）
図１２（ｂ）に示されるように、第１の成形型５０、および第２の成形型５２を近接させる（近接工程）。
（工程３）
樹脂材料５４を硬化させて、図１２（ｃ−１）に示されるように、一方の面に略平面の平面部５４ｉを有し、他方の面に凹状の凹部５４ｊを有する樹脂部材５４ｈを形成する（硬化工程）。樹脂材料５４は、熱硬化性樹脂、紫外線硬化型樹脂等であることが好ましく、熱硬化性樹脂の場合は加熱して硬化させ、紫外線硬化型樹脂である場合は紫外線を照射して硬化させる。
（工程４）
図１２（ｃ−１）および（ｃ−２）に示されるように、切断ガイド５６に沿って、樹脂部材５４ｈを、各々が平面部５４ｉおよび凹部５４ｊを１組ずつ含むように切断する。そして、図１２（ｄ−１）および（ｄ−２）に示されるように個片化した像面側群レンズ３２ｈが製造される（切断工程）。
ここで、本実施形態では、個片化した像面側群レンズ３２ｈを製造する工程１〜工程４までの工程を総称して像面側群レンズのキャスティング成形とよぶ。
（工程５）
図１２（ｅ）に示されるように、像面側群レンズ３２ｈの像面側をフリップチップ基板２６ｅと当接させる。さらに、像面側群レンズ３２ｈの物体側のコバ部３３を、レンズ駆動装置１８ａの底部に形成された当接面１９ａに当接させて、カメラモジュール１０ｈを製造する。
キャスティング成形により製造されることにより、図１２（ｄ−２）に示されるように像面側群レンズ３２ｈの周囲の形状を矩形にすることができる。この形状により、コバ部３３を当接面１９ａに当接させる工程が容易になる。
像面側群レンズは、主に像面湾曲を補正するので、中心部に対して周辺部が厚い方が好ましい。言い換えると、周辺部の厚みが同じ像面側群レンズであれば、中心部が薄い方が好ましい。
図１３は、キャスティング成形により製造された像面側群レンズを示している。キャスティング成形により製造された像面側群レンズは、中心部の厚みが薄く、周辺部の最厚部の厚みＤに対する中心部の厚みｄの比（偏肉比）が大きい。すなわち、像面湾曲の補正に有利である。したがって、キャスティング成形により製造された像面側群レンズをカメラモジュールに搭載することは、低背であり、かつ優れた解像度を実現することができるカメラモジュールを得るのに好適である。
また、本実施形態においては、キャスティング成形により像面側群レンズ３２ｈを成形するので、樹脂材料５４の流動性が悪い場合にも、中心部が薄い像面側群レンズを製造することができる。これに対し、射出成形により像面側群レンズを製造しようとすると、成形型に樹脂材料を流し込む工程を経るので、樹脂材料の流動性が悪い場合には中心部が薄い像面側群レンズを製造することができない。
さらに、個片化された像面側群レンズの、レンズ駆動装置１８ａの当接面１９ａと当接する個所の縁を、当接面１９ａに当接する個所を残すように切除すればよい。これにより、小型化された像面側群レンズ３２ｃを得ることができる。このとき、当接面１９ａの当接に必要最小の部分が残るように切除を行えばよい。例えば、図１４に示される切断ガイド５８に沿って個片化された像面側群レンズを切断することが好ましい。
さらに、キャスティング成形を採用することにより、図１５に示されるような足部６０が片側にのみ備わる非対称な形状の像面側群レンズ３２ｉも容易に製造することができる。これにより、カメラモジュールにおける像面側群レンズを搭載する領域が狭く、片側のみにしか足場を固定する領域がない場合にも、片側の領域に対応するコバ部にのみ足部を形成することができるので、像面側群レンズを片側に寄せて搭載できる。
〔実施形態８〕
本実施形態は、カメラモジュールに搭載される撮像素子が、受光領域と当該受光領域の周辺に位置する周辺領域とを有し、受光領域の高さが周辺領域よりも低く形成されている点に特徴がある。
図１６（ａ）は、本実施形態の撮像素子２８の上面図であり、図１６（ｂ）は、撮像素子２８の断面図であり、図１６（ｃ）は、図１６（ｂ）に示されるｃ部分の拡大図である。
図１６（ａ）に示されるように、撮像素子２８は、受光領域２８ａと、当該受光領域の周辺に位置する周辺領域２８ｂとを有する。受光領域２８ａは、複数の受光素子が配列されている領域であり、周辺領域２８ｂは、ロジック回路、導通用電極等が配置されている領域である。
図１６（ｃ）に示されるように、受光領域２８ａの高さは周辺領域２８ｂの高さよりも低い。また、受光領域２８ａ上には、マイクロレンズ２９が備えられている。本実施形態においては、図１６（ｃ）に示されるように、マイクロレンズ２９の最高部の高さが、周辺領域２８ｂの高さより低い。
マイクロレンズ２９の最高部の高さと周辺領域２８ｂの高さとの差は、５〜２０μｍに設定することが好ましい。
図１７に示されるように撮像素子２８は、周辺領域２８ｂにおいて像面側群レンズ３２に当接する。本実施形態においては、受光領域２８ａ上のマイクロレンズ２９の最高部の高さが周辺領域２８ｂの高さよりも低い。したがって、像面側群レンズ３２の像面側を平坦に形成したとしても、像面側群レンズ３２の像面側がマイクロレンズ２９に接触することがない。よって、像面側群レンズ３２の形状が複雑でないのにかかわらず、マイクロレンズ２９が傷付くことを防ぎながら、像面側群レンズ３２の像面側を、受光領域２８ａ上のマイクロレンズ２９に近接させることができる。カメラモジュールを低背化するにあたり、像面側群レンズ３２の像面側は、受光領域２８ａ上のマイクロレンズ２９と近接していることが好ましい。
一方、比較例として、カメラモジュールが、受光領域６０ａ上のマイクロレンズ６１の高さが周辺領域６０ｂの高さが同じ受光素子６０を備える場合を図１８に示す。
この比較例においては、像面側群レンズ６２とマイクロレンズ６１との接触によりマイクロレンズ６１が傷付くことを防ぐべく、図１８に示されるように、像面側群レンズ６２に凹みを形成する必要が生じる。すなわち、像面側群レンズ６２は、複雑な形状に形成されなければならず、好ましくない。
なお、本実施形態では、受光領域２８ａ上にマイクロレンズ２９を備えているが、マイクロレンズ２９は必須の構成ではない。マイクロレンズを備えない場合は、像面側群レンズ３２の像面側に受光領域２８ａが近接するように、受光領域２８ａの高さを図１５におけるマイクロレンズ２９の最高部の高さまで高くすればよい。
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るカメラモジュール１０ａの製造方法は、物体側に設けられる物体側群光学部１２ａと、撮像素子２８上に設けられる像面側群レンズ３２ａと、上記物体側群光学部１２ａを保持するレンズホルダー２０を有するレンズ駆動装置１８ａと備え、上記物体側群光学部１２ａおよび上記レンズ駆動装置１８ａが、上記像面側群レンズ３２ａの物体側に配されるカメラモジュール１０ａの製造方法であって、治具４０を用いて、上記物体側群光学部１２ａが上記像面側群レンズ３２ａに対して非接触となる位置となるように光軸方向に沿って位置決めする位置決め工程と、上記物体側群光学部１２ａを前記レンズホルダー２０に固定する固定工程とを含んでいる。
上記の構成によれば、物体側群光学部１２ａと像面側群レンズ３２ａを備えることにより、低背であるカメラモジュール１０ａを実現するという効果を奏する。また、物体側群光学部１２ａの位置決めを治具４０によって行うことにより、光軸方向に沿った物体側群光学部１２ａの位置を精度良く決めることができるので、優れた解像力を実現することができると共に、生産性も向上する。
本発明の態様２に係るカメラモジュール１０ａの製造方法は、上記態様１において、上記物体側群光学部１２ａは凸レンズ系であり、上記像面側群レンズ３２ａは凹レンズ系であってもよい。
上記の構成によれば、物体側群光学部１２ａと像面側群レンズ３２ａとがテレフォトタイプの構成をなし、低背で良好な解像性能を実現することができる。
本発明の態様３に係るカメラモジュール１０ａの製造方法は、上記態様２において、上記像面側群レンズ３２ａは、像面側が概略平面かつ概略矩形に成形されたレンズを有していてもよい。
上記の構成によれば、概略平面の光学系を近接させることで良好に収差補正をすることができる。また、像側面の外形の形状を概略矩形にすることで、像面側群レンズ３２ａと撮像素子２８のワイヤボンディング、またはフリップチップ基板２６ｅとの干渉を避けることができる。
本発明の態様４に係るカメラモジュール１０ａの製造方法は、上記態様１から３の何れかにおいて、上記レンズ駆動装置１８ａは、上記レンズホルダー２０を光軸方向に移動させる機構系を有していてもよい。
上記の構成によれば、物体側群光学部１２ａをオートフォーカス（ＡＦ）制御することができ、様々な撮像距離に対して合焦を得ることができる。
本発明の態様５に係るカメラモジュール１０ａの製造方法は、上記態様１から４の何れかにおいて、上記レンズ駆動装置１８ａは、上記レンズホルダー２０を光軸の法線方向に移動させる機構系を有していてもよい。
上記の構成によれば、物体側群光学部１２ａを手振れ補正制御することができる。
本発明の態様６に係るカメラモジュール１０ａの製造方法は、上記態様１から５の何れかにおいて、上記カメラモジュール１０ａは、上記像面側群レンズ３２ａの物体側に当接する概略円形のカバーガラス３４をさらに備えていてもよい。
上記の構成によれば、レンズ駆動装置１８ａの肩部からカメラモジュール１０ａの底面までの高さを低く抑えることができ、カメラモジュール１０ａのサイズを小さく抑えることができる。
本発明の態様７に係るカメラモジュール１０ａの製造方法は、上記態様１から６の何れかにおいて、上記治具４０は、上記レンズ駆動装置１８ａの底部に形成された当接面１９ａと上記物体側群光学部１２ａのフランジ面１７との相対位置を規定してもよい。
上記の構成によれば、レンズ駆動装置１８ａの底部に形成された当接面１９ａと物体側群光学部１２ａのフランジ面１７との相対位置が治具４０により規定されることができる。
本発明の態様８に係るカメラモジュール１０ａの製造方法は、上記態様１から７の何れかにおいて、上記像面側群レンズ３２ａの物体側のコバ部３３は、上記レンズ駆動装置１８ａの底部に形成された当接面１９ａに当接してもよい。
上記の構成によれば、像面側群レンズ３２ａの物体側のコバ部３３は、レンズ駆動装置１８ａの底部に形成された当接面１９ａに当接するので、像面側群レンズ３２ａが傾くことがなく、優れた解像力を実現することができる。
本発明の態様９に係るカメラモジュール１０ａの製造方法は、態様１から８の何れかにおいて、像面側群レンズは、像面側のコバ部に足部を有していてもよい。
上記の構成によれば、像面側群レンズ３２ｆが足部３７を含むので、像面側群レンズ３２ｆが当接する撮像部２６ａ側から順に積み上げてカメラモジュール１０ｆを製造できる。したがって本実施形態の製造方法は生産性がよい。
本発明の態様１０に係るカメラモジュール１０ｇの製造方法は、態様９において、上記足部の付け根に切れ目が形成されていてもよい。
上記の構成によれば、基板３０が反る等して必要以上の負荷が像面側群レンズ３２ｇに加わった際に、切れ目３９を起点に足部３７ｇが割れる。この結果、像面側群レンズ３２ｇと基板３０に固定されている足部３７ｇとを分離することができる。
本発明の態様１１に係るカメラモジュール１０ａ〜１０ｉの製造方法は、態様１から１０の何れか１態様において、上記撮像素子２８は、受光領域２８ａと当該受光領域２８ａの周辺に位置する周辺領域２８ｂであって像面側群レンズ３２に当接する周辺領域２８ｂとを有し、上記受光領域２８ａの高さが上記周辺領域２８ｂよりも低く形成されていてもよい。
上記の構成によれば、像面側群レンズ３２の像面側を平坦に形成したとしても、像面側群レンズ３２の像面側が撮像素子２８の受光領域２８ａに接触することがない。
本発明の態様１２に係るカメラモジュール１０ａは、物体側に設けられる物体側群光学部１２ａと、撮像素子２８上に設けられる像面側群レンズ３２ａと、上記物体側群光学部１２ａを保持するレンズホルダー２０を有するレンズ駆動装置１８ａと備え、上記物体側群光学部１２ａおよび上記レンズ駆動装置１８ａが、上記像面側群レンズ３２ａの物体側に配されるカメラモジュール１０ａであって、上記物体側群光学部１２ａは、上記物体側群光学部１２ａが上記像面側群レンズ３２ａに対して非接触となる位置となるように前記レンズホルダー２０に固定されている。
上記の構成によれば、物体側群光学部１２ａと像面側群レンズ３２ａを備えることにより、低背であるカメラモジュールを実現するという効果を奏する。また、物体側群光学部１２ａが像面側群レンズ３２ａに対して非接触となる位置となるようにレンズホルダー２０に固定されているので、優れた解像力を実現することができる。
本発明の態様１３に係る撮像機器は、態様１０に記載のカメラモジュール１０ａを備えている。
上記の構成によれば、撮像機器内部のカメラモジュール１０ａの低背が実現されるので、撮像機器の薄型化が可能になる。また優れた解像力を実現することができる。
本発明の態様１４に係るカメラモジュールに備わる像面側群レンズ３２ｆは、像面側のコバ部に足部３７を有している。
上記の構成によれば、像面側群レンズ３２ｆが足部３７を含むので、像面側群レンズ３２ｆが当接する撮像部２６ａ側から順に積み上げてカメラモジュール１０ｆを製造できる。したがって本実施形態のカメラモジュール１０ｆは生産性がよい。
本発明の態様１５に係るカメラモジュール１０ｇに備わる像面側群レンズ３２ｇは、態様１４において、上記足部３７ｇの付け根に切れ目３９が形成されていてもよい。
上記の構成によれば、基板３０が反る等して必要以上の負荷が像面側群レンズ３２ｇに加わった際に、切れ目３９を起点に足部３７ｇが割れる。この結果、像面側群レンズ３２ｇと基板３０に固定されている足部３７ｇとを分離することができる。
本発明の態様１６に係るカメラモジュール１０ｈに用いられる像面側群レンズ３２ｈの製造方法は、平面部５１が形成された第１の成形型５０、および上記平面部５１と対向する位置に凸部５３が形成された第２の成形型５２の間に軟化した樹脂材料５４を配置する配置工程と、上記第１の成形型５０、および上記第２の成形型５２を近接させる近接工程と、上記樹脂材料５４を硬化させて、一方の面に略平面の平面部５４ｉを有し、他方の面に凹部５４ｊを有する樹脂部材５４ｈを形成する硬化工程とを含んでいる。
上記の構成によれば、中心部が薄い凹部５４ｊを有する像面側群レンズ３２ｈを形成することができる。
本発明の態様１７に係るカメラモジュール１０ｈに用いられる像面側群レンズ３２ｈの製造方法は、態様１６において、上記平面部５１は、上記第１の成形型５０に複数配列され、上記凸部５３は、上記第２の成形型５２に複数配列され、上記複数の凸部５３の各々は、対応する複数の平面部５１の各々と対向するように配置され、上記製造方法は、上記樹脂部材５４ｈを、各々が平面部５４ｉおよび凹部５４ｊを１組ずつ含むように切断して個片化する切断工程をさらに含んでもよい。
上記構成によれば、複数の像面側群レンズ３２ｈを一度に製造することができる。
本発明の態様１８に係るカメラモジュールに用いられる撮像素子２８は、受光領域２８ａと当該受光領域２８ａの周辺に位置する周辺領域２８ｂであって像面側群レンズ３２に当接する周辺領域２８ｂとを有し、上記受光領域２８ａの高さが上記周辺領域２８ｂよりも低く形成されている。
上記の構成によれば、像面側群レンズ３２の像面側を平坦に形成したとしても、像面側群レンズ３２の像面側が撮像素子２８の受光領域２８ａに接触することがない。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
本発明は、スマートフォン、携帯電話、タブレット型ＰＣ（Personal Computer）等端末装置に搭載されるカメラモジュール、および撮像機器に好適に利用することができる。
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ カメラモジュール
１２ａ、１２ｃ、１２ｄ 物体側群光学部
１４ 撮像群レンズ
１６ レンズバレル
１７ フランジ面
１８ａ、１８ｆ レンズ駆動装置
１９ａ、１９ｆ 当接面
１９ｇ ボスピン
２０ レンズホルダー
２２ 永久磁石
２４ａ、２４ｃ、２４ｄ 接着剤
２６ａ 撮像部
２６ｅ フリップチップ基板
２８、６０ 撮像素子
２８ａ、６０ａ 受光領域
２８ｂ、６０ｂ 周辺領域
２９、６１ マイクロレンズ
３０ 基板
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｆ、３２ｇ、３２ｈ，３２ｉ、６２ 像面側群レンズ
３３ コバ部
３４ カバーガラス
３５ 突起部
３７、３７ｇ、６０ 足部
３８ 像側平面部
３９ 切れ目
４０ 治具
４２ 段差
４４ 突出部
５０ 第１の成形型
５１ 平面部
５２ 第２の成形型
５３ 凸部
５４ｈ 樹脂部材
５４ｉ 平面部
５４ｊ 凹部
５６、５８ 切断ガイド
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るカメラモジュールの製造方法は、物体側に設けられる物体側群光学部と、撮像素子上に設けられる像面側群レンズと、上記物体側群光学部を保持するレンズホルダーを有するレンズ駆動装置と備え、上記物体側群光学部および上記レンズ駆動装置が、上記像面側群レンズの物体側に配されるカメラモジュールの製造方法であって、治具を用いて、上記物体側群光学部が上記像面側群レンズに対して非接触となる位置となるように光軸方向に沿って位置決めする位置決め工程と、上記物体側群光学部を前記レンズホルダーに固定する固定工程とを含んでおり、上記像面側群レンズは、像面側のコバ部に足部を有しており、当該足部は、上記撮像素子が固定された基板に接着固定される。
また、本発明の一態様に係るカメラモジュールは、撮像素子と、上記撮像素子上に設けられる像面側群レンズと、上記撮像素子が固定された基板とを備え、上記像面側群レンズは、像面側のコバ部に足部を有しており、当該足部は、上記基板に接着固定される。

Claims (12)

  1. 物体側に設けられる物体側群光学部と、撮像素子上に設けられる像面側群レンズと、上記物体側群光学部を保持するレンズホルダーを有するレンズ駆動装置と備え、上記物体側群光学部および上記レンズ駆動装置が、上記像面側群レンズの物体側に配されるカメラモジュールの製造方法であって、
    治具を用いて、上記物体側群光学部が上記像面側群レンズに対して非接触となる位置となるように光軸方向に沿って位置決めする位置決め工程と、
    上記物体側群光学部を前記レンズホルダーに固定する固定工程と
    を含んでいることを特徴とするカメラモジュールの製造方法。
  2. 上記物体側群光学部は凸レンズ系であり、上記像面側群レンズは凹レンズ系で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の製造方法。
  3. 上記像面側群レンズは、像面側が概略平面かつ概略矩形に成形されたレンズを有していることを特徴とする請求項２に記載のカメラモジュールの製造方法。
  4. 上記カメラモジュールは、上記像面側群レンズの物体側に当接する概略円形のカバーガラスをさらに備えることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のカメラモジュールの製造方法。
  5. 上記治具は、上記レンズ駆動装置の底部に形成された当接面と上記物体側群光学部のフランジ面との相対位置を規定することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のカメラモジュールの製造方法。
  6. 上記像面側群レンズの物体側のコバ部は、上記レンズ駆動装置の底部に形成された当接面に当接することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のカメラモジュールの製造方法。
  7. 上記像面側群レンズは、像面側のコバ部に足部を有していることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のカメラモジュールの製造方法。
  8. カメラモジュールに用いられる像面側群レンズであって、
    像面側のコバ部に足部を有していることを特徴とする像面側群レンズ。
  9. 上記足部の付け根に切れ目が形成されている
    ことを特徴とする請求項８に記載の像面側群レンズ。
  10. カメラモジュールに用いられる像面側群レンズの製造方法であって、
    平面部が形成された第１の成形型、および上記平面部と対向する位置に凸部が形成された第２の成形型の間に軟化した樹脂材料を配置する配置工程と、
    上記第１の成形型、および上記第２の成形型を近接させる近接工程と、
    上記樹脂材料を硬化させて、一方の面に略平面の平面部を有し、他方の面に凹部を有する樹脂部材を形成する硬化工程と
    を含んでいることを特徴とする像面側群レンズの製造方法。
  11. 上記第１の成形型の上記平面部は、上記第１の成形型に複数配列され、
    上記凸部は、上記第２の成形型に複数配列され、
    上記複数の凸部の各々は、対応する複数の平面部の各々と対向するように配置され、
    上記製造方法は、
    上記樹脂部材を、各々が平面部および凹部を１組ずつ含むように切断して個片化する切断工程をさらに含む
    ことを特徴とする請求項１０に記載の像面側群レンズの製造方法。
  12. カメラモジュールに用いられる撮像素子において、
    受光領域と
    当該受光領域の周辺に位置する周辺領域であって像面側群レンズに当接する周辺領域とを有し、
    上記受光領域の高さが上記周辺領域よりも低く形成されている撮像素子。
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