JPWO2017094078A1

JPWO2017094078A1 - 撮像装置及び撮像装置の製造方法

Info

Publication number: JPWO2017094078A1
Application number: JP2017553505A
Authority: JP
Inventors: 功岩口; 行造山崎
Original assignee: Fujitsu Frontech Ltd
Current assignee: Fujitsu Frontech Ltd
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2018-02-22
Anticipated expiration: 2035-11-30
Also published as: JP6452847B2; US20180262662A1; WO2017094078A1

Abstract

撮像装置（１）は、画像素子（３０）、画像素子（３０）が搭載される基板（２０）、画像素子（３０）に対象物の像を結像させる光学ユニット（３４）、光学ユニット（３４）を基板（２０）に搭載するための搭載ユニット（３５ａ，３５ｂ）を備える。搭載ユニット（３５ａ，３５ｂ）は、第１の搭載ユニット（３５ｂ）及び第２の搭載ユニット（３５ａ）を含み、基板（２０）は、平滑面を有する取付部（３６）を含む。第１の搭載ユニット（３５ｂ）は、取付部（３６）に機械的接合により取り付けられ、第２の搭載ユニット（３５ａ）は、光学ユニット（３４）が取り付けられた状態で第１の搭載ユニット（３５ｂ）と接着される。

Description

本発明は、撮像装置及び撮像装置の製造方法に関する。

近年、生体認証が普及してきている。生体認証は、コンピュータ等の操作者が正当な操作者であるか否かの認証、例えば店舗における入出金装置の操作者の認証に用いられる。このような場合に、撮像装置は、例えば個人の掌の静脈を撮像する。撮像装置により撮像された画像に基づく静脈の特徴が、予め登録された静脈の特徴と一致する場合に、個人が認証される。入出金装置は、生体認証された操作者のみの操作を受け付ける。

生体認証を含む各用途の撮像装置は、製造過程において、例えば外光を画像センサへ導くように配置されたレンズを含んで構成されたレンズユニット及び画像センサが、レンズユニット及び画像センサが配置された配置部材の摺り合わせにより位置合わせされる。そして、撮像装置は、レンズユニット及び画像センサが位置合わせされた状態で、レンズユニット及び配置部材が、接着剤を用いて接着される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１２８９３１号公報

ところで、近時の可搬容易性等の要請に応じて、撮像装置の小型化が進んでいる。撮像装置は、小型化により持ち運びされる機会が多くなるにつれ、不用意に落下させられ、衝撃を受けるケースが増える。しかし、上記の従来技術では、小型化による制約により、撮像装置のレンズユニット及び配置部材の接着がポイント接着になる等、接着面積が減少し、接着強度を十分に確保できない。さらには、レンズユニット及び配置部材を摺り合わせる面を平滑に形成すると、摺り合わせによる位置合わせが容易になる反面、平滑面での接着であるため接着強度がさらに低下する。このため、上記の従来技術では、撮像装置は、衝撃や振動を受けた際に、レンズユニット及び配置部材等の接着部分がせん断により剥離する、つまり衝撃や振動に対する耐性が低いという問題がある。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、例えば衝撃や振動に対する耐性を高めることができる撮像装置等を提供することを目的とする。

開示の技術の一例では、撮像装置は、画像素子、画像素子が搭載される基板、画像素子に対象物の像を結像させる光学ユニット、光学ユニットを基板に搭載するための搭載ユニットを備える。搭載ユニットは、第１の搭載ユニット及び第２の搭載ユニットを含み、基板は、平滑面を有する取付部を含む。第１の搭載ユニットは、取付部に機械的接合により取り付けられ、第２の搭載ユニットは、光学ユニットが取り付けられると共に第１の搭載ユニットと接着される。

開示の技術の一例によれば、例えば衝撃や振動に対する耐性を高めることができる撮像装置を提供できる。

図１は、実施例１に係る撮像装置の断面図である。図２は、実施例１に係る撮像装置の分解斜視図である。図３は、実施例１に係る撮像装置が有する基板の平面図である。図４は、実施例１に係る撮像装置の主要部分の斜視図である。図５は、実施例１に係る撮像装置の外装部分の分解斜視図である。図６は、実施例１に係る撮像装置の可視光カットフィルタ板を除いた部分の斜視図である。図７は、実施例１に係る撮像装置の斜視図である。図８は、実施例１に係る撮像装置のレンズモジュール等をカメラ基板へ取り付ける態様を示す図である。図９は、実施例１に係る撮像装置の下側マウントをカメラ基板へ取り付けるマウント取付部を示す図である。図１０Ａは、実施例１に係る撮像装置の下側マウントを示す斜視図である。図１０Ｂは、実施例１に係る撮像装置の下側マウントをカメラ基板のマウント取付部へ取り付けた状態を示す斜視図である。図１１は、実施例１に係る撮像装置のレンズモジュール等をカメラ基板へ取り付けた状態を示す断面図である。図１２Ａは、実施例１に係る撮像装置のレンズモジュール及び下側マウントをカメラ基板におけるＸ軸及びＹ軸方向で位置調整する態様を示す側面図である。図１２Ｂは、実施例１に係る撮像装置のレンズモジュール及び下側マウントをカメラ基板におけるＸ軸及びＹ軸方向で位置調整する態様を示す平面図である。図１３は、実施例１に係る撮像装置のレンズモジュール及び下側マウントをカメラ基板におけるＸ軸及びＹ軸方向で位置調整する際に用いるターゲットマークを示す図である。図１４は、実施例１に係る撮像装置のレンズモジュールの上側マウントをＺ軸方向で合焦調整する態様を示す図である。図１５は、実施例１に係る撮像装置のレンズモジュールの上側マウントを下側マウントへ接着する態様を示す図である。図１６は、実施例１に係る撮像装置のレンズモジュールをカメラ基板へ取り付ける取付処理を示すフローチャートである。図１７Ａは、実施例２に係る撮像装置の下側マウントを示す斜視図である。図１７Ｂは、実施例２に係る撮像装置の下側マウントをカメラ基板のマウント取付部へ取り付けた状態を示す斜視図である。図１８は、実施例３に係る撮像装置の断面図である。図１９は、実施例３に係る撮像装置のレンズモジュールをカメラ基板へ取り付ける態様を示す図である。

以下に添付図面を参照して本願に係る撮像装置及び撮像装置の製造方法の実施例について説明する。なお、以下の各実施例は、人の静脈の特徴から人を認証する静脈認証装置に適用される撮像装置を例に説明するが、開示の技術を限定するものではない。そして、開示の技術は、画像センサ等が搭載された基板に所定の光学ユニットを取り付けた構造を有する撮像装置一般に適用可能である。そして、各実施例は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、各実施例において、同一の構成及び処理には同一の符号を付与し、既出の構成及び処理の説明は省略する。

（実施例１に係る撮像装置）
以下、図１〜図７を参照して、実施例１に係る撮像装置について説明する。図１は、実施例１に係る撮像装置の断面図である。図２は、実施例１に係る撮像装置の分解斜視図である。図３は、実施例１に係る撮像装置が有する基板の平面図である。図４は、実施例１に係る撮像装置の主要部分の斜視図である。図５は、実施例１に係る撮像装置の外装部分の分解斜視図である。図６は、実施例１に係る撮像装置の可視光カットフィルタ板を除いた部分の斜視図である。図７は、実施例１に係る撮像装置の斜視図である。

先ず、実施例１に係る撮像装置の各部の構成を説明する。図２に示すように、カメラ基板２０の中央には、ＣＭＯＳイメージセンサ等のイメージセンサ３０と、偏光板３２が設けられる。カメラ基板２０のイメージセンサ３０の周囲に、マウント取付部３６、複数の発光素子２２，２４及び受光素子２６が設けられる。

図３で詳細に説明すると、カメラ基板２０の中央に、イメージセンサ３０が搭載され、その上に偏光板３２が貼り付けられる。カメラ基板２０は、例えばガラス入りエポキシ材等の熱膨張率が低く固い材料である。カメラ基板２０上で、イメージセンサ３０の周囲の略円に沿って、例えば銅箔等の平滑性を有する材料のマウント取付部３６が形成される。また、カメラ基板２０上で、マウント取付部３６の周囲の略円に沿って、複数の発光素子２２，２４及び受光素子２６が搭載される。以下、発光素子２２を第１の発光素子２２、発光素子２４を第２の発光素子２４とする。

第１、第２の発光素子２２，２４の間に、受光素子（フォトダイオード）２６が設けられる。受光素子２６は、第１の発光素子２２及び第２の発光素子２４の光（後述する拡散板４４からの反射光）を受光し、第１の発光素子２２及び第２の発光素子２４のＡＰＣ（Auto Power Control：自動パワー制御）を行うために設けられる。

第１、第２の発光素子２２，２４は、例えば個別のタイミングで発光駆動される。個別のタイミングで発光される第１、第２の発光素子２２，２４の各々の自動パワー制御を行うため、１つの受光素子２６で、第１、第２の発光素子２２，２４の光を受光するように、第１、第２の発光素子２２，２４の間に配置されている。このため、例えばＡＰＣ制御のための受光素子の数を減少できる。

さらに、カメラ基板２０の四隅には、対象物との距離を計測するための４つの距離計測用発光素子５２が設けられる。図３に示すように、この４つの距離計測用発光素子５２は、カメラ基板２０の対角線上に配置され、かつ各々発光素子５２の間隔は、最も距離の遠い対角線上に配置される。この４つの距離計測用発光素子５２による測定距離から、対象物（ここでは、手のひら）との距離や対象物の傾きを検出する。なお、距離計測用発光素子発光素子５２の数は、４つに限られない。距離計測用発光素子５２の数は、例えば傾きを検出するには、最低３つでよい。同様に、距離計測用発光素子５２の数は、傾きを検出しない場合には、例えば１又は２つであってもよい。

すなわち、１枚のカメラ基板２０には、対象物の撮像のための第１、第２の素子２２，２４、受光素子２６と、イメージセンサ３０、偏光板３２とが設けられ、さらに、距離計測用発光素子５２が設けられる。

図２に戻り、カメラ基板２０の発光素子２２，２４の上方には、４枚の拡散板４４と４枚の偏光板４２とが設けられる。この拡散板４４と偏光板４２は、カメラ基板２０の四辺に、取り付けられる偏光・拡散台４６に貼り付けられる。拡散板４４は、第１、第２の発光素子２２，２４の指向性のある発光分布をある程度拡散する。偏光板４２は、第１、第２の発光素子２２，２４のランダム偏光光を直線偏光に変換する。

この４枚の偏光板４２の上方には、リング状の導光体１０が設けられる。導光体１０は、例えば樹脂で構成され、かつカメラ基板２０の第１、第２の発光素子２２，２４の光を上方に導き、対象物に均一光を照射する。このため、導光体１０は、カメラ基板２０の発光素子２２，２４の配置に合わせ、略円形状である。この導光体１０は、第１、第２の発光素子２２，２４の光を上方に導きながら、対象物に均一光を照射する。

さらに、カメラ基板２０の略中央のイメージセンサ３０の上で、かつ略円状の導光体１０内に、カメラ基板２０にレンズモジュール３４が取り付けられる。レンズモジュール３４は、バレル３４ａに取り付けられた、例えば３枚の集光レンズ３４ｂ、絞り部３４ｃ等のレンズ光学系を含む。レンズモジュール３４は、カメラ基板２０上のイメージセンサ３０上に物体の像を結像させる。また、レンズモジュール３４は、上側マウント３５ａに螺入された状態で、上側マウント３５ａが下側マウント３５ｂに取り付けられる。

例えば、レンズモジュール３４のバレル３４ａ、上側マウント３５ａ、下側マウント３５ｂは、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂等の加工性に優れた同一材料により形成される。バレル３４ａ、上側マウント３５ａ、下側マウント３５ｂが同一材料により形成されることにより、接着固定の際には強度の高い接着が期待できる。

図１及び図２に示すように、バレル３４ａは、略円筒状の内部に複数のレンズ、例えば３枚の集光レンズ３４ｂが組レンズとして設けられる。また、バレル３４ａは、略円筒状の内部の集光レンズ３４ｂの間に、出射光及び入射光を調整する絞り部３４ｃが設けられる。そして、バレル３４ａは、略円筒状の外周にネジ山が形成されている。

上側マウント３５ａは、略円筒状である。上側マウント３５ａは、略円筒状の両端面の一方側において、略円筒状の内周にネジ山が形成されている。そして、上側マウント３５ａは、略円筒状の両端面の一方側から、略円筒状の内周のネジ山が形成された部分にバレル３４ａのネジ山が形成された部分が螺合するようにバレル３４ａが螺入される。

下側マウント３５ｂは、略円筒状である。下側マウント３５ｂは、略円筒状の両端面の一方側の円周上に、上側マウント３５ａの略円筒状の両端面の他方の円周が略同心円上に位置するように上側マウント３５ａが配置され、例えば紫外線硬化樹脂等により上側マウント３５ａと接着される。また、下側マウント３５ｂは、略円筒状の両端面の一方側の円周が、カメラ基板２０上に形成された略円のマウント取付部３６と略同心円上に位置するようにマウント取付部３６に配置され、例えばネジ止め等の機械的方法によりカメラ基板２０に取り付けられる。マウント取付部３６は、例えば銅箔等により、カメラ基板２０上に略円筒状に形成される。

カメラ基板２０の距離計測用発光素子５２には、アパチャー５０が取り付けられる。アパチャー５０は、距離計測用発光素子５２の光が、対象物方向に向かうように、他の方向への光の拡散を遮蔽する。

また、実施例１に係る撮像装置には、カメラ基板２０とは別に、制御基板６０が設けられる。制御基板６０は、外部と接続するためのものであり、外部コネクタ６２と、カメラ基板２０とのカメラコネクタ６４とを有する。この制御基板６０は、カメラ基板２０の下部に設けられ、カメラコネクタ６４で、カメラ基板２０と電気的に接続する。さらに、外部コネクタ６２のため、ホルダーカバー６８が設けられる。

このように、カメラ基板２０に、イメージセンサ３０、第１、第２の発光素子２２，２４、受光素子２６、距離計測用発光素子５２を搭載する。そして、カメラ基板２０上に、拡散・偏光台４６、拡散板４４、偏光板４２、アパチャー５０、光学ユニット３４、導光体１０を取り付け、カメラ部分を組み立てる。このカメラ部分に、制御基板６０を取り付ける。図４は、そのカメラ部分と制御基板６０の取り付け後のユニット状態を示す。

さらに、図５に示すように、可視光カットフィルタ板７６、フード７８、ホルダーアッセンブリー７０、外装ケース７４を用意する。そして、図４の取り付けユニットを、図５のホルダーアッセンブリー７０に取り付け、かつ図２のホルダーカバー６８を、ホルダーアッセンブリー７０に取り付けることにより、図６の構成に組み立てる。

この図６の構成を、図５の外装ケース７４に収容し、かつフード７８を取り付けた可視光カットフィルタ板７６を、外装ケース７４の上部に取り付け、図７の撮像装置１を組み立てる。この可視光カットフィルタ板７６は、外部からイメージセンサ３０に入り込む可視光成分をカットする。また、フード７８は、図１でも説明するように、所定の撮像範囲外の光が、光学ユニット３４に入り込むことをカットするとともに、導光体１０から漏れる光が、光学ユニット３４に侵入することを防止する。

図１は、図７で完成体の状態を示す撮像装置１の断面図である。前述のように、カメラ基板２０に、イメージセンサ３０、発光素子２２，２４、受光素子２６、距離計測用発光素子５２を搭載している。

また、第１、第２の発光素子２２，２４の上部に、リング状の導光体１０を設け、発光素子２２，２４の光を上方に導いており、可視光カットフィルタ板７６を通して外部の撮像対象に向けて出射する。このため、発光素子２２，２４をイメージセンサ３０に近接かつ同一のカメラ基板２０上に設けることができ、小型化できるとともに、対象物に均一な光を照明できる。すなわち、撮像装置１の撮像範囲に、均一な光を照明できる。

さらに、導光体１０は、リング状であるため、導光体１０内に、光学ユニット３４を収容でき、一層小型化が可能となる。また、フード７８は、撮像装置１の所定の撮像範囲外の光が光学ユニット３４に入り込むのをカットするとともに、導光体１０から漏れる光が、光学ユニット３４に侵入することを防止する。このため、導光体１０や、第１、第２の発光素子２２，２４を、イメージセンサ３０、光学ユニット３４に近接して設けても、撮像精度の低下を防止できる。

しかも、カメラ基板２０に、距離計測用発光素子５２を設けたので、距離測定するカメラユニットをより小型化できる。なお、図１では、制御基板６０が、カメラ基板２０の下部に接続され、かつ制御基板６０の外部コネクタ６２に、外部ケーブル２が接続される。

（実施例１に係る撮像装置の取り付け）
以下、図８〜図１５を参照して、実施例１に係る撮像装置のレンズモジュールの取り付け態様について説明する。図８〜図１５では、説明を容易にするため、図１に示す撮像系構成及び撮像系以外の構成のうちの撮像系構成を中心に説明し、撮像系以外の構成については図示及び説明を省略する。撮像系構成は、カメラ基板２０上のイメージセンサ３０、イメージセンサ３０に物体の像を結像させるレンズモジュール３４を含む。また、撮像系構成は、レンズモジュール３４が螺入される上側マウント３５ａ、上側マウント３５ａと接合される下側マウント３５ｂ、下側マウント３５ｂが配置されるマウント取付部３６を含む。

（実施例１に係るレンズモジュール等のカメラ基板への取り付け）
図８は、実施例１に係る撮像装置のレンズモジュール等をカメラ基板へ取り付ける態様を示す図である。なお、以降の説明で言及するＸＹＺ空間は、カメラ基板２０の平面上にＸ軸及びＹ軸を取り、カメラ基板２０の垂直方向にＺ軸に取った空間である。

図８に示すように、レンズモジュール３４は、バレル３４ａが上側マウント３５ａへ螺入される。また、下側マウント３５ｂは、カメラ基板２０上でイメージセンサ３０の周囲に形成されたマウント取付部３６上に配置され、ネジ等により機械的に取り付けられる。バレル３４ａが上側マウント３５ａへ螺入された状態で、上側マウント３５ａが、マウント取付部３６上に配置された下側マウント３５ｂ上に載置される。

上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂは、ＡＢＳ樹脂等の同一材料により形成される。上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂの接触面は平滑面であり、接触させて摺合せながら互いの位置を調整する際に、摩擦係数を軽減してスムーズな摺合せを実現できる。また、上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂの接触を密にすることで、漏れ光等の発生を防止できる。

そして、上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂは、紫外線硬化樹脂等の接着剤により固定される。ここで、上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂは、同一材料により形成されているので、接着剤による固定であっても、互いの接触面が十分強固に接着される。

（実施例１に係るマウント取付部）
図９は、実施例１に係る撮像装置の下側マウントをカメラ基板へ取り付けるマウント取付部を示す図である。マウント取付部３６は、カメラ基板２０上でイメージセンサ３０の周囲に、摩擦係数が所定値よりも小さい平面平滑性を有する銅箔等の材料により、略円状に形成されたランドである。マウント取付部３６は、下側マウント３５ｂの外径以上の大きさの外径を有し、下側マウント３５ｂの内径以下の大きさの内径を有する。一方、上側マウント３５ａは光軸調整時に下側マウント３５ｂ上を摺動しなければならないため、下側マウント３５ｂの外径以下の大きさの外径を有する。例えば、上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂの外径は、下側マウント３５ｂの外径が３００〜５００μｍ程度大きいと、下側マウント３５ｂ上で上側マウント３５ａを移動させ、光軸調整を行うことができる。

このように、下側マウント３５ｂが取り付けられるマウント取付部３６が銅箔等により形成されることにより、下側マウント３５ｂとの接触部分の凹凸をなくして平滑にする。これにより、マウント取付部３６へ下側マウント３５ｂを取り付けて固定した際に、マウント取付部３６と下側マウント３５ｂとの間に隙間が生じることを防止し、漏れ光のマウント内部への侵入を回避できる。言い換えればイメージセンサ３０が漏れ光に露光することを防ぐことができる。

そして、マウント取付部３６は、略円環状の平面上に、カメラ基板２０まで達する、略等間隔の４つのネジ孔３６−１〜３６−４を有する。

（実施例１に係る下側マウントと、下側マウントをマウント取付部へ取り付けた状態）
図１０Ａは、実施例１に係る撮像装置の下側マウントを示す斜視図である。図１０Ｂは、実施例１に係る撮像装置の下側マウントをカメラ基板のマウント取付部へ取り付けた状態を示す斜視図である。図１０Ａに示すように、下側マウント３５ｂには、円環状の平面上に、略等間隔に、例えば孔を通したネジの頭が潜り込むように座繰って形成された４つのネジ貫通孔３５ｂ−１〜３５ｂ−４を有する。図１０Ｂに示すように、下側マウント３５ｂは、カメラ基板２０上のマウント取付部３６へ、ネジ貫通孔３５ｂ−１及びネジ孔３６−１〜ネジ貫通孔３５ｂ−４及びネジ孔３６−４の４組のネジ貫通孔及びネジ孔それぞれの位置が一致するように配置される。

そして、ネジ３７−１が、ネジ貫通孔３５ｂ−１を介してカメラ基板２０のネジ孔３６−１へ螺入される。同様に、ネジ３７−２が、ネジ貫通孔３５ｂ−２を介してカメラ基板２０のネジ孔３６−２へ螺入される。同様に、ネジ３７−３が、ネジ貫通孔３５ｂ−３を介してカメラ基板２０のネジ孔３６−３へ螺入される。同様に、ネジ３７−４が、ネジ貫通孔３５ｂ−４を介してカメラ基板２０のネジ孔３６−４へ螺入される。このようにして、下側マウント３５ｂは、カメラ基板２０上のマウント取付部３６の位置へネジ接合によりカメラ基板２０に固定される。

（実施例１に係るレンズモジュール等のカメラ基板への取り付け状態）
図１１は、実施例１に係る撮像装置のレンズモジュール等をカメラ基板へ取り付けた状態を示す断面図である。図１０Ｂに示すようにカメラ基板２０へ取り付けられた下側マウント３５ｂへ上側マウント３５ａを取り付けると、図１１に示すようになる。図１１に示すように、カメラ基板２０上において、Ｚ軸方向に、マウント取付部３６、下側マウント３５ｂ、上側マウント３５ａ、バレル３４ａは、この順序でカメラ基板２０の下方から上方へ向かって位置し、カメラ基板２０上のイメージセンサ３０を蓋覆する。

（実施例１に係る下側マウントのＸ軸及びＹ軸方向での位置調整）
図１２Ａは、実施例１に係る撮像装置のレンズモジュール及び下側マウントをカメラ基板におけるＸ軸及びＹ軸方向で位置調整する態様を示す側面図である。図１２Ｂは、実施例１に係る撮像装置のレンズモジュール及び下側マウントをカメラ基板におけるＸ軸及びＹ軸方向で位置調整する態様を示す平面図である。また、図１３は、実施例１に係る撮像装置のレンズモジュール及び下側マウントをカメラ基板におけるＸ軸及びＹ軸方向で位置調整する際に用いるターゲットマークを示す図である。図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、図示しない製造装置は、図１３に示すターゲットマークｔとセンサ画像ｉの中心ｃとを一致させるため、カメラ基板２０上に配置されたバレル３４ａが螺入された上側マウント３５ａをロボットハンドｒｈ１により把持する。そして、製造装置は、バレル３４ａ及び上側マウント３５ａをカメラ基板２０におけるＸ軸及びＹ軸方向へ移動調整する光軸調整を行う。なお、図１３において、ターゲットマークｔは、撮像対象の物体の位置に設置された実物のターゲットマークの像に該当しているが，実物のターゲットマークは目標とする光軸すなわち撮像装置の設計上の光軸に合致させている。具体的には、カメラ基板２０を調整装置にセットしたときに、イメージセンサ３０の中心点の鉛直線上に合致する位置に設置されている。センサ画像ｉの中心ｃがイメージセンサ２０の撮像画像の中心に該当する。

（実施例１に係る上側マウントのＺ軸方向での合焦調整）
図１４は、実施例１に係る撮像装置のレンズモジュールの上側マウントをＺ軸方向で合焦調整する態様を示す図である。図示しない製造装置は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すようなバレル３４ａ及び上側マウント３５ａの光軸調整後、図１４に示すように、ロボットハンドｒｈ１で上側マウント３５ａを把持しつつロボットハンドｒｈ２でレンズモジュール３４を把持する。そして、製造装置は、Ｚ軸方向を回転軸とする回転によりレンズモジュール３４をＺ軸方向へ上下させ、レンズモジュール３４のレンズ合焦位置となるまで、上側マウント３５ａへのレンズモジュール３４のＺ軸方向の螺入位置を調整する合焦調整を行う。レンズモジュール３４のＺ軸方向の合焦調整は、センサ画像ｉ（図１３参照）を画像処理することによりレンズモジュール３４のレンズ合焦の最適位置を探索することにより行われる。

なお、レンズモジュール３４のレンズ光軸の傾きや、バレル３４ａの移動方向のＺ軸からのずれ等により、レンズモジュール３４のＺ軸方向の螺入位置の調整後、ターゲットマークｔ（図１３参照）とセンサ画像ｉの中心ｃ（図１３参照）とがずれる場合がある。よって、製造装置は、合焦調整後に、再度光軸調整を行い、ターゲットマークｔとセンサ画像ｉの中心ｃとを一致させる。このように、製造装置は、光軸位置及び合焦位置が最適となるまで、光軸調整及び合焦調整を繰り返してもよい。

（実施例１に係るレンズモジュールの上側マウントの下側マウントへの接着）
図１５は、実施例１に係る撮像装置のレンズモジュールの上側マウントを下側マウントへ接着する態様を示す図である。図１５に示すように、図示しない製造装置は、レンズモジュール３４を上側マウント３５ａへ螺入し、下側マウント３５ｂ上で位置合わせした上側マウント３５ａを、インジェクタｉから射出した紫外線硬化樹脂等により下側マウント３５ｂに接着する。そして、製造装置は、上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂの接着部分へ、照射器ｋにより紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂を硬化させて、上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂの接着部分を固定する。

上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂは、同一材料の樹脂により形成されているため、接着面が平滑であっても、迅速処理である接着剤による接着処理により上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂを接着でき、接着強度を十分に強固とすることができる。なお、上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂを接着する接着剤は、上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂの材料に応じた適切な接着剤を選ぶことができる。

（製造装置による取付処理）
図１６は、実施例１に係る撮像装置のレンズモジュールをカメラ基板へ取り付ける取付処理を示すフローチャートである。先ず、図示しない製造装置は、カメラ基板２０上に予め形成されているマウント取付部３６上に、下側マウント３５ｂをネジ止め等により取り付ける（ステップＳ１１）。

次に、製造装置は、ステップＳ１１でカメラ基板２０上に取り付けた下側マウント３５ｂ上に、レンズユニット３４が螺入された上側マウント３５ａを仮載置する（ステップＳ１２）。次に、製造装置は、下側マウント３５ｂ上で、ステップＳ１２で仮載置した上側マウント３５ａの載置位置を、カメラ基板２０上のＸ軸及びＹ軸方向へ移動させて調整する（ステップＳ１３）。

次に、製造装置は、ステップＳ１３でカメラ基板２０上のＸ軸及びＹ軸方向の位置が調整された上側マウント３５ａに螺入されているレンズモジュール３４を回転させて、レンズモジュール３４の合焦位置を調整する（ステップＳ１４）。次に、製造装置は、上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂを、紫外線硬化樹脂により接着する（ステップＳ１５）。

（実施例１の変形例）
（１）下側マウント３５ｂ及びカメラ基板２０の接合
実施例１では、下側マウント３５ｂ及びカメラ基板２０の接合は、ネジ接合であるとした。しかし、ネジ接合に限らず、下側マウント３５ｂ及びカメラ基板２０の接合は、種々の機械的接合方法を用いてもよい。例えば、下側マウント３５ｂ及びカメラ基板２０の接合は、カメラ基板２０にボルトの貫通孔を設け、ボルト及びナットにより下側マウント３５ｂ及びカメラ基板２０を挟むようにしてボルト及びナットを締結して接合するとしてもよい。あるいは、下側マウント３５ｂ及びカメラ基板２０の接合は、カメラ基板２０にボルトの貫通孔を設け、ボルト及びカメラ基板２０の裏面のバックプレートにより下側マウント３５ｂ及びカメラ基板２０を挟み、ボルト及びバックプレートを締結するとしてもよい。あるいは、下側マウント３５ｂ及びカメラ基板２０は、かしめにより接合（リベット接合）してもよい。いずれも、下側マウント３５ｂ及びカメラ基板２０は、機械的接合により接合されているため、強固な接合を実現できる。

（２）上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂの接合
実施例１では、上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂの接合は、紫外線硬化樹脂の接着剤による接着とした。しかし、これに限らず、上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂの接合は、上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂの材料に適した接着材料を用いたホットメルト法による接合であってもよい。あるいは、上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂの接合は、上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂの材料に応じた熱溶着、振動溶着等による接合であってもよい。いずれも、上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂが同一材料により形成されているため、強固な接合を実現できる。

実施例１によれば、レンズモジュール３４をカメラ基板２０へ搭載するためのマウントは、同一材料により形成された上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂを含み、異種材料である下側マウント３５ｂ及びカメラ基板２０を機械的接合により接合する。そして、下側マウント３５ｂ及びカメラ基板２０を機械的接合により接合し、レンズモジュール３４を上側マウント３５ａへ螺入させた状態で上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂを接着する。これにより、実施例１に係る撮像装置は、下側マウント３５ｂ及びカメラ基板２０の接合、上側マウント３５ａ及び下側マウント３５ｂの接合が強固となるので、落下衝撃、振動等に対する耐性を高めることができる。

実施例２は、実施例１における下側マウント３５ｂに代えて、下側マウント３５ｃを用い、下側マウント３５ｃの所定位置に金属インサートを設ける。そして、下側マウント３５ｃをカメラ基板２０上のマウント取付部３６へ固定する際に、金属インサート及びマウント取付部３６をはんだ付けすることにより接合する。実施例２は、その他の点においては、実施例１と同様である。

（実施例２に係る下側マウントと、下側マウントをマウント取付部へ取り付けた状態）
図１７Ａは、実施例２に係る撮像装置の下側マウントを示す斜視図である。図１７Ｂは、実施例２に係る撮像装置の下側マウントをカメラ基板のマウント取付部へ取り付けた状態を示す斜視図である。

図１７Ａに示すように、下側マウント３５ｃは、円環の側面部に、略等間隔に、金属インサート３５ｃ−１〜３５ｃ−４がインサート成型によって一体成型されている。ここで、金属インサート３５ｃ−１〜３５ｃ−４の材料は、マウント取付部３６とのはんだ接合に好適な材料である。そして、図１７Ｂに示すように、下側マウント３５ｃは、カメラ基板２０上のマウント取付部３６へ配置され、金属インサート３５ｃ−１〜３５ｃ−４それぞれがマウント取付部３６とはんだ接合部ｓ１〜ｓ４を介したはんだ接合により接合される。

実施例２によれば、下側マウント３５ｃに金属インサート３５ｃ−１〜３５ｃ−４を設け、金属インサート３５ｃ−１〜３５ｃ−４とカメラ基板２０のマウント取付部３６とをはんだ接合部ｓ１〜ｓ４を介して接合する。つまり、異種材料である下側マウント３５ｃ及びカメラ基板２０のうち、下側マウント３５ｃの所定部分にカメラ基板２０のマウント取付部３６とのはんだ接合性が良好な金属インサート３５ｃ−１〜３５ｃ−４を設ける。そして、金属インサート３５ｃ−１〜３５ｃ−４と、マウント取付部３６とをはんだ接合する。よって、実施例２によれば、下側マウント３５ｃ及びカメラ基板２０の接合が強固となり、撮像装置の落下衝撃、振動等に対する耐性を高めることができる。

実施例３は、実施例１における下側マウント３５ｂ又は実施例２における下側マウント３５ｃに代えて、導光体１０を支持する支持部を有する下側マウント３５ｄを用いる。実施例３は、その他の点においては、実施例１又は実施例２と同様である。

（実施例３に係る撮像装置）
図１８は、実施例３に係る撮像装置の断面図である。図１９は、実施例３に係る撮像装置のレンズモジュールをカメラ基板へ取り付ける態様を示す図である。図１８及び図１９に示すように、下側マウント３５ｄは、略円筒状の基体部３５ｄ−１、基体部３５ｄ−１から略円筒の外方へ、基体部３５ｄ−１を囲むように延伸する支持部３５ｄ−２を有する。下側マウント３５ｄは、支持部３５ｄ−２が基体部３５ｄ−１から延伸する根元の円周上に、上側マウント３５ａの略円筒状の両端面の他方の円周が略同心円上に位置するように上側マウント３５ａが配置され、上側マウント３５ａと接着される。また、下側マウント３５ｄは、基体部３５ｄ−１の略円筒状の一方側の円周が、カメラ基板２０上に形成された略円のマウント取付部３６と略同心円上に位置するようにマウント取付部３６に配置され、機械的方法によりカメラ基板２０に取り付けられる。なお、マウント取付部３６及び下側マウント３５ｄとの接合方法、下側マウント３５ｄ及び上側マウント３５ａとの接合方法は、実施例１又は実施例２と同様である。

そして、図１８に示すように、下側マウント３５ｄの支持部３５ｄ−２の周囲には、導光体１０が取り付けられる。なお、支持部３５ｄ−２に導光体１０を取り付ける方法は、係止構造による係止、接着剤による接着等、種々の方法を用いることができる。

実施例１〜３で例示した各部の構成は、開示の技術に係る撮像装置の技術範囲を逸脱しない程度に変更又は省略可能である。また、実施例１〜３は例示に過ぎず、発明の開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の態様も、開示の技術に含まれる。

１撮像装置
１０導光体
２０カメラ基板
２２，２４発光素子
２６受光素子
３０イメージセンサ
３４レンズモジュール
３４ａバレル
３５ａ上側マウント
３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ下側マウント
３５ｄ−１基体部
３５ｄ−２支持部
３６マウント取付部
４２偏光板
４４拡散板
４６偏光・拡散台

Claims

画像素子と、
前記画像素子が搭載される基板と、
前記画像素子に対象物の像を結像させる光学ユニットと、
前記光学ユニットを前記基板に搭載するための搭載ユニットと
を備え、
前記搭載ユニットは、第１の搭載ユニット及び第２の搭載ユニットを含み、
前記基板は、平滑面を有する取付部を含み、
前記第１の搭載ユニットは、前記取付部に機械的接合により取り付けられ、
前記第２の搭載ユニットは、前記光学ユニットが取り付けられると共に前記第１の搭載ユニットと接着される、
撮像装置。
前記取付部は、銅により形成されたランドである、
請求項１に記載の撮像装置。
前記第１の搭載ユニット及び前記第２の搭載ユニットは、同一材料により形成された、
請求項１に記載の撮像装置。
前記第１の搭載ユニット及び前記第２の搭載ユニットが接着される接着面を含む前記第１の搭載ユニットの面の面積及び前記第２の搭載ユニットの面の面積のうち、前記第１の搭載ユニットの面の面積が前記第２の搭載ユニットの面の面積よりも広い、
請求項１〜３のいずれか１つに記載の撮像装置。
前記機械的接合は、ネジ接合、リベット接合、前記第１の搭載ユニットの所定位置に設けられた金属インサートと前記取付部とのはんだ接合のいずれかである、
請求項１に記載の撮像装置。
前記基板上に設けられた光源が発する光を導光する導光板をさらに備え、
前記第１の搭載ユニットは、前記導光板を支持する支持部をさらに備える、
請求項１に記載の撮像装置。
撮像装置の製造方法であって、
基板上に、平滑面を有する取付部を形成する形成ステップと、
前記基板上の画像素子に対象物の像を結像させる光学ユニットを前記基板に搭載するための第１の搭載ユニット及び第２の搭載ユニットのうち、前記第１の搭載ユニットを機械的接合により前記取付部に取り付ける取付ステップと、
前記光学ユニットが前記第２の搭載ユニットに取り付けられた状態で前記第２の搭載ユニットを前記第１の搭載ユニット上に載置し、前記第１の搭載ユニット上で前記第２の搭載ユニットの載置位置を調整する載置位置調整ステップと、
前記第１の搭載ユニット上に載置された前記第２の搭載ユニットに取り付けられた状態の前記光学ユニットの前記画像素子に対する高さ位置を調整する高さ位置調整ステップと、
前記載置位置調整ステップによる載置位置の調整及び前記高さ位置調整ステップによる高さ位置の調整が終了した後、前記第１の搭載ユニット及び前記第２の搭載ユニットを接着する接着ステップと、
を含んだ撮像装置の製造方法。