WO2015015920A1 - 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

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axis
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/011Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12
    • H10F39/024Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12 of coatings or optical elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N17/00Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details
    • H04N17/002Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details for television cameras
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80Constructional details of image sensors
    • H10F39/806Optical elements or arrangements associated with the image sensors

Definitions

  • the present invention relates to an imaging module manufacturing method and an imaging module manufacturing apparatus.
  • This imaging module has a structure in which a lens unit in which a photographing lens is incorporated and an imaging element unit in which an imaging element such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor is incorporated are integrated.
  • the imaging module has an auto-focus (AF) mechanism for adjusting the focus by moving the lens in the lens unit, and the lens unit and the image sensor unit are moved relative to each other in the direction perpendicular to the optical axis to capture an image.
  • AF auto-focus
  • Some have an optical image blur correction mechanism for optically correcting image blur.
  • Patent Documents 1 and 4 describe an imaging module having an AF mechanism
  • Patent Documents 2 and 3 describe an imaging module having an AF mechanism and an optical image blur correction mechanism.
  • an imaging device having a high pixel count of 3 to 10 million pixels or more has been widely used for imaging modules, instead of an imaging device having a low pixel count of about 1 to 2 million pixels. ing.
  • Patent Document 1 describes a technique for automatically performing alignment between a lens unit and an image sensor unit and fixing the lens unit and the image sensor unit.
  • the image sensor is caused to capture the measurement chart while moving the image sensor unit in the optical axis direction, and the lens unit and the image are captured from the obtained captured image. Adjust the position of the element unit. After this adjustment, the lens unit and the image sensor unit are bonded and fixed.
  • the imaging element unit and the lens unit can be relatively moved, for example, in three directions orthogonal to each other. For this reason, in the process of adjusting the positions of the lens unit and the image sensor unit, the lens in the lens unit is moved in the direction of gravity under the influence of gravity.
  • the lens unit and the image sensor unit may be aligned in a state different from the actual usage state. Image quality may be degraded.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances. Even when the imaging device and the lens unit are aligned in a state where the lens is moved by gravity, the imaging device unit and the lens unit can be easily and highly aligned. It is an object of the present invention to provide an imaging module manufacturing method and manufacturing apparatus that can accurately capture a high-quality image.
  • an imaging module having a lens unit having a lens group and an imaging element unit having an imaging element fixed to the lens unit and imaging a subject through the lens group.
  • the lens unit includes: a first lens driving unit that moves at least a part of the lenses in the lens group in a first direction along an optical axis of the lens group; and at least a part of the lenses in the lens group.
  • a second lens driving unit and a third lens driving unit that respectively move in a second direction and a third direction orthogonal to the optical axis of the lens group;
  • the image sensor unit has an electrical connection part electrically connected to the image sensor.
  • the method of manufacturing the imaging module includes: holding the lens unit on an axis orthogonal to the measurement chart; and holding the lens unit in a state where the second direction and the third direction are perpendicular to the direction of gravity.
  • the first step of holding the image sensor unit, the lens unit held on the axis, the image sensor unit, and the relative position in the direction of the axis of the measurement chart are changed, and the relative position in each relative position
  • the lens unit based on a second step of driving the imaging device via an electrical connection and imaging the measurement chart by the imaging device, and an imaging signal obtained by imaging the measurement chart by the imaging device And at least the relative position of the image sensor unit in the direction of the axis, and fixing the image sensor unit to the lens unit. And about.
  • an imaging module manufacturing apparatus having a lens unit having a lens group and an image sensor unit having an image sensor fixed to the lens unit and imaging a subject through the lens group.
  • the lens unit includes a first lens driving unit that moves at least a part of the lenses in the direction along the optical axis of the lens group, and at least a part of the lenses in the lens group.
  • a second lens driving unit and a third lens driving unit that move in a second direction and a third direction orthogonal to the optical axis of the first lens driving unit.
  • the image sensor unit has an electrical connection part electrically connected to the image sensor.
  • the imaging module manufacturing apparatus includes a measurement chart, an imaging element unit holding unit that holds the imaging element unit on an axis orthogonal to the measurement chart, and the measurement chart and the imaging element unit holding unit on the axis.
  • the lens unit holding unit, the lens unit holding unit, and the image sensor unit holding unit are arranged between the lens unit and the lens unit holding unit to hold the lens unit in a state where the second direction and the third direction are perpendicular to the gravitational direction.
  • the relative position of the measurement chart in the direction of the axis is changed, and at each relative position, the imaging element is driven via the electrical connection part of the imaging element unit, and the measurement chart is measured by the imaging element.
  • the lens unit based on an imaging signal obtained by imaging the measurement chart with the imaging device.
  • An adjustment unit that adjusts at least the relative position of the image sensor unit in the direction of the axis, and the image sensor unit and the lens unit that are adjusted at least in the relative direction of the axis by the adjustment unit.
  • a unit fixing portion to be
  • an imaging module manufacturing method and manufacturing apparatus capable of imaging can be provided.
  • FIG. 1 is an external perspective view of an imaging module 100.
  • FIG. FIG. 2 is an external perspective view of an image sensor unit 20 in a state where a lens unit 10 is omitted in the image pickup module 100 shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the imaging module 100 shown in FIG. It is a figure which shows the electrical connection structure in the lens unit 10 shown in FIG. 2 is a side view illustrating a schematic configuration of a manufacturing apparatus 200 of the imaging module 100.
  • 6 is an explanatory diagram illustrating a holding state of the lens unit 10 and the imaging element unit 20 by the imaging module manufacturing apparatus 200.
  • FIG. It is a front view of a measurement chart.
  • 2 is a block diagram illustrating an internal configuration of an imaging module manufacturing apparatus 200.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining a manufacturing process of an imaging module by the imaging module manufacturing apparatus 200.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the imaging module 100.
  • the imaging module 100 includes a lens unit 10 having a lens group 12 and an imaging element unit 20 having an imaging element (not shown in FIG. 1) that is fixed to the lens unit 10 and images a subject through the lens group 12.
  • the direction along the optical axis Ax of the lens group 12 is defined as the z direction, and the two directions orthogonal to the z direction and orthogonal to each other are defined as the x direction and the y direction, respectively.
  • the lens unit 10 includes a casing 11 that accommodates each component described later. A part of the flexible substrate 13 accommodated in the housing 11 is exposed outside the housing 11. A lens unit terminal portion including terminals 14A to 14F is connected to the tip of the exposed portion of the flexible substrate 13.
  • the lens unit terminal portion includes terminals other than the terminals 14A to 14F.
  • terminals 14A to 14F are illustrated for simplification, and the other terminals are not illustrated. ing.
  • An opening is provided in the top plate of the housing 11, and the lens group 12 is exposed from this opening.
  • the imaging module 100 captures light from the subject by taking the light from the opening into the lens group 12.
  • positioning concave portions 95A, 95B, and 95C for holding the lens unit 10 in the manufacturing apparatus when the imaging module 100 is manufactured are formed on the top plate of the housing 11.
  • Recesses 95A1 and 95C1 smaller than the recesses 95A and 95C are formed on the bottom surfaces of the recesses 95A and 95C arranged on the diagonal line of the top plate.
  • FIG. 2 is an external perspective view of the imaging module 100 shown in FIG. 1 with the lens unit 10 omitted.
  • the image sensor unit 20 includes a substrate 21 on which an image sensor 27 such as a CCD (Charge-Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) image sensor is formed, And a flexible substrate 22 connected to.
  • an image sensor 27 such as a CCD (Charge-Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) image sensor is formed
  • CMOS Complementary Metal-Oxide-Semiconductor
  • the outer edge shape of the image sensor 27 is a rectangle (not limited to a complete rectangle but substantially a rectangle).
  • two parallel sides of the four main sides constituting the outer edge of the imaging device 27 are parallel to the x direction, and the remaining two sides are parallel to the y direction. It has become.
  • the pixel pitch of the image sensor 27 is not particularly limited, but an image sensor having a pixel pitch of 1 ⁇ m or less is used as the image sensor 27.
  • the pixel pitch refers to the smallest distance among the distances between the centers of the photoelectric conversion regions included in the pixels included in the image sensor 27.
  • the pixel pitch of the image sensor has become narrower.
  • the area per pixel is reduced.
  • the radius of the allowable circle of confusion is reduced and the depth of focus is reduced.
  • the F number of the lens tends to decrease.
  • the focal depth of recent imaging modules is very shallow, it is required to align the lens unit and the imaging element unit with high accuracy.
  • the pixel pitch is 1 ⁇ m or less, particularly high alignment accuracy is required.
  • a cylindrical cover holder 25 is formed on the substrate 21, and an image sensor 27 is disposed inside the cover holder 25.
  • a cover glass (not shown) is fitted in the hollow portion of the cover holder 25 above the image sensor 27.
  • an image sensor unit terminal portion including terminals 24A to 24F for electrical connection with the lens unit 10 is provided.
  • the image sensor unit terminal portion only some of the terminals are shown in the same manner as the lens unit terminal portion.
  • the substrate 21 is provided with an image sensor wiring connected to a data output terminal and a drive terminal of the image sensor 27.
  • the imaging element wiring is connected to the external connection terminal portion 23 provided at the end of the flexible substrate 22 via the wiring provided on the flexible substrate 22.
  • the external connection terminal portion 23 functions as an electrical connection portion that is electrically connected to the image sensor 27.
  • the substrate 21 is provided with a lens unit wiring connected to each terminal included in the image sensor unit terminal portion.
  • the lens unit wiring is connected to the external connection terminal portion 23 provided at the end of the flexible substrate 22 via the wiring provided on the flexible substrate 22.
  • each terminal of the lens unit terminal unit 14 and each terminal of the image sensor unit terminal unit corresponding thereto are electrically connected. .
  • terminal 14A and the terminal 24A are electrically connected, the terminal 14B and the terminal 24B are electrically connected, the terminal 14C and the terminal 24C are electrically connected, and the terminal 14D and the terminal 24D are connected.
  • the terminals 14E and 24E are electrically connected, and the terminals 14F and 24F are electrically connected.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of the imaging module 100 shown in FIG.
  • the image sensor 27 is disposed in a recess provided in the substrate 21 and is sealed by a cover holder 25 provided on the substrate 21 and a cover glass 26 fitted in the cover holder 25. ing.
  • the lens unit 10 includes a lens group 12 including a plurality of lenses (four lenses 12A to 12D in the example of FIG. 3) disposed above the cover glass 26, and supports the lens group 12. And a cylindrical lens barrel 15.
  • the lens unit 10 also includes a bottom block 19 placed on the upper surface of the cover holder 25 of the image sensor unit 20 and a flexible substrate 13 fixed on the bottom block 19.
  • the lens unit 10 includes a lens unit terminal portion connected to the flexible substrate 13 (only the terminal 14C is shown in FIG. 3 because of a cross section), and a lens driving device 16 formed above the flexible substrate 13. .
  • the lens group 12, the lens barrel 15, the bottom block 19, the flexible substrate 13, and the lens driving device 16 are accommodated in the housing 11.
  • the lens driving device 16 includes a first lens driving unit, a second lens driving unit, a third lens driving unit, and a Hall element as a position detection element that detects the position of the lens.
  • the first lens driving unit sets at least a part of the lenses in the lens group 12 (all the lenses in the lens group 12 in the example of FIG. 3) in a first direction along the optical axis Ax of the lens group 12 ( It is a drive unit for performing focus adjustment by moving in the z direction in FIG.
  • the second lens driving unit and the third lens driving unit have at least some of the lenses in the lens group 12 (all the lenses in the lens group 12 in the example of FIG. 3) as the optical axis Ax of the lens group 12. It is a drive unit for correcting blurring of an image picked up by the image sensor 27 by moving in a second direction (x direction in FIG. 1) and a third direction (y direction in FIG. 1) orthogonal to each other.
  • the first lens driving unit, the second lens driving unit, and the third lens driving unit are actuators for moving the lens, respectively.
  • a voice coil motor VCM
  • Other known means may be employed.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an electrical connection configuration of the lens unit 10 shown in FIG.
  • the lens driving device 16 detects an x-direction VCM 16A (the second lens driving unit) for moving the lens group 12 in the x direction and a position of the lens group 12 in the x direction. and an x-direction hall element 16B.
  • the lens driving device 16 includes a y-direction VCM 16C (the third lens driving unit) for moving the lens group 12 in the y direction, and a y-direction hall element 16D for detecting the y-direction position of the lens group 12.
  • the lens driving device 16 includes a z-direction VCM 16E (the first lens driving unit) for moving the lens group 12 in the z-direction and a z-direction hall element for detecting the z-direction position of the lens group 12. 16F.
  • VCM 16E the first lens driving unit
  • a z-direction hall element for detecting the z-direction position of the lens group 12. 16F.
  • the x-direction VCM 16A has two terminals, and each of the two terminals is electrically connected to the terminal 14A and the terminal 14B via a wiring formed on the flexible substrate 13.
  • the x-direction hall element 16B has four terminals, and each of the four terminals is electrically connected to the terminal 14a, the terminal 14b, the terminal 14c, and the terminal 14d through a wiring formed on the flexible substrate 13. ing.
  • the y-direction VCM 16C has two terminals, and each of the two terminals is electrically connected to the terminal 14C and the terminal 14D through wiring formed on the flexible substrate 13.
  • the y-direction hall element 16D has four terminals, and each of the four terminals is electrically connected to the terminal 14e, the terminal 14f, the terminal 14g, and the terminal 14h via wiring formed on the flexible substrate 13. ing.
  • each of the two terminals is electrically connected to the terminal 14E and the terminal 14F via a wiring formed on the flexible substrate 13.
  • the z-direction hall element 16F has four terminals, and each of the four terminals is electrically connected to the terminal 14i, the terminal 14j, the terminal 14k, and the terminal 14l through the wiring formed on the flexible substrate 13. ing.
  • the number of terminals required for each lens driving unit and each Hall element is an example, and is not limited to the above.
  • the lens unit 10 and the imaging element unit 20 are separately manufactured. Then, an adjustment process for aligning the lens unit 10 and the image sensor unit 20 is performed so that the imaging surface of the subject imaged by the lens group 12 coincides with the image pickup surface of the image sensor 27, and then the lens. The unit 10 and the image sensor unit 20 are bonded and fixed.
  • the lens unit 10 and the image sensor unit 20 are aligned by moving the image sensor unit 20 with the lens unit 10 held in a predetermined posture by the manufacturing apparatus. At this time, the lens unit 10 is held in such a posture that the z direction shown in FIG. 1 is parallel to the gravity direction, and the x direction and the y direction are perpendicular to the gravity direction.
  • the posture of the lens unit 10 in which the x direction and the y direction are perpendicular to the gravitational direction may be any posture such that the lens group 12 does not move in the x direction and the y direction due to the influence of gravity.
  • the y direction and the gravity direction need not be strictly perpendicular. For example, as long as the lens group 12 does not move in the x and y directions, the tilt of the lens unit 10 due to mechanical loss, frictional resistance, or the like is allowed.
  • the lens group 12 is movable in the z direction by the first lens driving unit (z direction VCM 16E). Therefore, if the lens unit 10 is held in a posture in which the z direction is parallel to the gravity direction, the position of the lens group 12 in the z direction is affected by gravity, and thus it is assumed that the lens unit 12 is deviated from the reference position for alignment.
  • the initial positions of the lens group 12 in the x and y directions are the optical axis Ax and the center of the imaging surface of the imaging element 27. Ideally, the positions should match.
  • the initial position of the lens group 12 in the z direction may be any position.
  • the positions of the lens group 12 in the x direction and the y direction are not affected by gravity.
  • the direction position and the y-direction position can be matched with the initial position in use.
  • the z-direction position of the lens group 12 is affected by gravity, there is a problem even if the z-direction position of the held lens group 12 is different from the initial z-direction position of the lens group 12 in use. Absent.
  • the first lens driving is performed by moving the image pickup device unit 20 while holding the lens unit 10 in a posture in which the z direction is parallel to the gravity direction and aligning the lens unit 10 and the image pickup device unit 20.
  • High-precision alignment is possible without driving the second lens driving unit, the second lens driving unit, and the third lens driving unit.
  • the z direction position of the lens group 12 is
  • the lens unit 10 may be designed to be the end at infinity or the closest end. This makes it easier to align the lens unit 10 and the image sensor unit 20.
  • the x-direction position and the y-direction position of the lens group 12 slightly deviate from the initial position during use due to assembly errors or the like even when the lens unit 10 is held in a posture in which the z direction is parallel to the gravity direction. there is a possibility.
  • the second lens driving unit (x direction VCM 16A) and the third lens driving unit (y direction VCM 16C) are energized to drive the second lens driving unit and the third lens driving unit.
  • the lens unit 10 and the image sensor unit 20 may be aligned. As a result, more accurate alignment is possible.
  • FIG. 5 is a side view showing a schematic configuration of the manufacturing apparatus 200 for the imaging module 100.
  • the imaging module manufacturing apparatus 200 completes the imaging module 100 by adjusting the position and inclination of the imaging device unit 20 with respect to the lens unit 10 and fixing the imaging device unit 20 to the lens unit 10 after the adjustment.
  • the imaging module manufacturing apparatus 200 includes a chart unit 71, a condensing unit 73, a lens positioning plate 75, a lens holding mechanism 77, an imaging element unit holding unit 79, an adhesive supply unit 81, an ultraviolet lamp 83, And a control unit 85 for controlling them.
  • the common work table 86 is fixed to a surface 87 parallel to the direction of gravity.
  • the chart unit 71 includes a box-shaped casing 71a, a measurement chart 89 fitted in the casing 71a, and a light source 91 that is incorporated in the casing 71a and illuminates the measurement chart 89 from the back with parallel light. It is configured.
  • the measurement chart 89 is formed of, for example, a plastic plate having light diffusibility.
  • the chart surface of the measurement chart 89 is perpendicular to the direction of gravity.
  • FIG. 6 is a diagram showing a chart surface of the measurement chart 89.
  • the measurement chart 89 has a rectangular shape, and a plurality of chart images CH1, CH2, CH3, CH4, and CH5 are printed on the chart surface on which the chart pattern is provided.
  • the plurality of chart images are all the same image, and are so-called ladder-like chart patterns in which black lines are arranged at predetermined intervals.
  • Each chart image is composed of a horizontal chart image Px arranged in the horizontal direction of the image and a vertical chart image Py arranged in the vertical direction of the image.
  • the condensing unit 73 is arranged to face the chart unit 71 on the Z axis, which is a perpendicular to the chart surface of the measurement chart 89 and passes through the chart surface center 89a.
  • the condensing unit 73 includes a bracket 73a and a condensing lens 73b fixed to the surface 87 of the work table 86.
  • the condensing lens 73b condenses the light emitted from the chart unit 71 and causes the condensed light to enter the lens unit 10 through the opening 73c formed in the bracket 73a.
  • the lens positioning plate 75 is formed to have rigidity, for example, by metal, and is provided with an opening 75a through which the light collected by the light collecting unit 73 passes.
  • the lens positioning plate 75 is disposed facing the light collecting unit 73 on the Z axis.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing a holding state of the lens unit 10 and the imaging element unit 20 by the imaging module manufacturing apparatus 200.
  • three contact pins 93A, 93B, and 93C are provided around the opening 75a.
  • insertion pins 93A1, 93C1 having a smaller diameter than the contact pins are provided at the tips of the two contact pins 93A, 93C arranged diagonally. Yes.
  • the contact pins 93A, 93B, 93C receive the recesses 95A, 95B, 95C of the lens unit 10 shown in FIG. 1, and the insertion pins 93A1, 93C1 are inserted into the recesses 95C1, 95A1 to position the lens unit 10.
  • the Z axis coincides with the optical axis Ax of the lens unit 10. That is, in the lens unit 10, the x direction and the y direction in FIG. 1 are perpendicular to the gravity direction, and the z direction is parallel to the gravity direction.
  • the lens holding mechanism 77 includes a holding plate 97 that holds the lens unit 10 so that the top plate of the housing 11 faces the chart unit 71 on the Z axis, and a first slide stage that moves the holding plate 97 in the Z axis direction. 99.
  • the first slide stage 99 is an electric precision stage that rotates a ball screw by the rotation of a motor (not shown) and moves the stage portion 99a engaged with the ball screw in the Z-axis direction.
  • the lens unit 10 is held by the manufacturing apparatus 200. Become.
  • the lens positioning plate 75 and the lens holding mechanism 77 constitute a lens unit holding portion that holds the lens unit 10 on the Z axis in a state where the x direction and the y direction are perpendicular to the gravity direction.
  • a probe unit 113 including four probe pins 113a, 113b, 113c, and 113d is attached to the stage portion 99a so as to face the holding plate 97.
  • the probe pin 113a is brought into contact with the terminal 14A of the lens unit 10
  • the probe pin 113b is brought into contact with the terminal 14B of the lens unit 10
  • the probe pin 113c is brought into contact with the terminal 14C of the lens unit 10. 1
  • the probe pin 113d is brought into contact with the 0 terminal 14D, and the terminals 14A, 14B, 14C, and 14D are energized, whereby the second lens driving unit (x direction VCM 16A) and the third lens driving unit (y direction VCM 16C). Drive.
  • the probe unit 113 functions as an energization unit that energizes the terminals 14A to 14D to drive the second lens driving unit and the third lens driving unit based on a command from the control unit 85.
  • the probe unit 113 drives the second lens driving unit and the third lens driving unit so that the x-direction position and the y-direction position of the lens group 12 of the lens unit 10 are the initial positions in use, and the lens unit 10 The position of the lens group 12 of the unit 10 is adjusted.
  • the image sensor unit holding unit 79 holds the image sensor unit 20 on the Z axis. Further, the image sensor unit holding unit 79 can change the position and inclination of the image sensor unit 20 in the Z-axis direction under the control of the control unit 85.
  • the inclination of the imaging element unit 20 means the inclination of the imaging surface 27a of the imaging element 27 with respect to a plane orthogonal to the Z axis.
  • the image sensor unit holding unit 79 includes a chuck hand 115, a biaxial rotation stage 119, and a second slide stage 123.
  • the chuck hand 115 holds the imaging element unit 20 so that the imaging surface 27a faces the chart unit 71 on the Z axis.
  • the biaxial rotation stage 119 holds a substantially crank-shaped bracket 117 to which the chuck hand 115 is attached, and tilts the image sensor unit 20 around two axes (horizontal X axis and vertical Y axis) perpendicular to the Z axis. adjust.
  • the second slide stage 123 holds the bracket 121 to which the biaxial rotation stage 119 is attached, and moves the bracket 121 in the Z-axis direction. That is, the biaxial rotation stage and the second slide stage 123 constitute an adjustment unit that adjusts at least the Z-axis direction position of the image sensor unit 20 with respect to the lens unit 10.
  • the chuck hand 115 includes a pair of sandwiching members 115a bent in a substantially crank shape, and an actuator 115b that moves these sandwiching members 115a in the X-axis direction orthogonal to the Z-axis (see FIG. 5). It consists of and.
  • the sandwiching member 115 a sandwiches the outer frame of the image sensor unit 20 and holds the image sensor unit 20.
  • the chuck hand 115 positions the image pickup device unit 20 held by the holding member 115a so that the optical axis Ax of the lens unit 10 and the center position of the image pickup surface 27a substantially coincide with each other.
  • the chuck hand 115 is configured such that each terminal of the imaging element unit terminal portion of the imaging element unit 20 and each terminal of the lens unit terminal portion of the held lens unit 10 overlap each other. Then, the image sensor unit 20 sandwiched between the sandwiching members 115a is positioned.
  • the two-axis rotary stage 119 is an electric two-axis goniometer stage, and the rotation of two motors (not shown) causes the image sensor unit 20 to move around the X axis about the center position of the image pickup surface 27a. It is inclined in the ⁇ x direction and the ⁇ y direction around the Y axis perpendicular to the Z axis and the X axis. Thereby, when the imaging element unit 20 is tilted in each direction, the positional relationship between the center position of the imaging surface 27a and the Z axis does not shift.
  • the second slide stage 123 is an electric precision stage that rotates a ball screw by rotation of a motor (not shown) and moves a stage portion 123a engaged with the ball screw in the Z-axis direction.
  • a bracket 121 is fixed to the stage portion 123a.
  • the connector cable 127 connected to the external connection terminal portion 23 provided at the tip of the flexible substrate 22 of the image sensor unit 20 is attached to the biaxial rotation stage 119.
  • the connector cable 127 inputs a drive signal to the image sensor 27 and outputs an image signal output from the image sensor 27.
  • the adhesive supply unit 81 and the ultraviolet lamp 83 constitute a unit fixing unit that fixes the lens unit 10 and the image sensor unit 20.
  • the adhesive supply unit 81 supplies the ultraviolet curable adhesive to the gap between the lens unit 10 and the image sensor unit 20 after the adjustment of the position and inclination between the lens unit 10 and the image sensor unit 20 is completed.
  • the ultraviolet lamp 83 cures the adhesive by irradiating the ultraviolet curable adhesive supplied to the gap with ultraviolet rays.
  • the adhesive in addition to the ultraviolet curable adhesive, an instantaneous adhesive, a thermosetting adhesive, a natural curable adhesive, and the like can be used.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the internal configuration of the imaging module manufacturing apparatus 200.
  • each unit described above is connected to the control unit 85.
  • the control unit 85 is, for example, a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and controls each unit based on a control program stored in the ROM.
  • the control unit 85 is connected to an input unit 131 such as a keyboard and a mouse for performing various settings, and a display unit 133 that displays setting contents, work contents, work results, and the like.
  • the lens driving driver 145 is a driving circuit for driving the second lens driving unit and the third lens driving unit, and is driven to the second lens driving unit and the third lens driving unit via the probe unit 113.
  • the image sensor driver 147 is a drive circuit for driving the image sensor 27, and inputs a drive signal to the image sensor 27 via the connector cable 127.
  • the in-focus coordinate value acquisition circuit 149 performs Z for a plurality of imaging positions (positions corresponding to the chart images CH1, CH2, CH3, CH4, and CH5 of the measurement chart 89) set on the imaging surface 27a of the imaging element 27. In-focus coordinate values that are positions with a high degree of focus in the axial direction are acquired.
  • the control unit 85 controls the second slide stage 123 when acquiring the in-focus coordinate values of a plurality of imaging positions, and a plurality of measurement positions (Z0, Z1, Z2) discretely set in advance on the Z axis. ,... Are sequentially moved. Further, the control unit 85 controls the image sensor driver 147 to display chart images of a plurality of chart images CH1, CH2, CH3, CH4, and CH5 of the measurement chart 89 formed by the lens group 12 at each measurement position. Let's take an image.
  • the focused coordinate value acquisition circuit 149 extracts pixel signals corresponding to the plurality of imaging positions from the imaging signal input via the connector cable 127, and individually focuses evaluation on the plurality of imaging positions from the pixel signals. Each value is calculated.
  • the measurement position when a predetermined focus evaluation value is obtained for each imaging position is set as a focus coordinate value on the Z axis.
  • a contrast transfer function value (hereinafter referred to as CTF value) can be used.
  • the CTF value is a value representing the contrast of the image with respect to the spatial frequency, and when the CTF value is high, the degree of focus is considered high.
  • the in-focus coordinate value acquisition circuit 149 has a plurality of directions set on the XY coordinate plane for each of a plurality of measurement positions (Z0, Z1, Z2,...) Set on the Z axis for each of a plurality of imaging positions. CTF values are calculated for each.
  • the direction in which the CTF value is calculated is, for example, a horizontal direction (X-axis direction) that is the horizontal direction of the imaging surface 27a and a vertical direction (Y-axis direction) orthogonal thereto, and the CTF value in each direction is X -CTF value and Y-CTF value are calculated respectively.
  • the in-focus coordinate value acquisition circuit 149 for a plurality of imaging positions corresponding to each chart image CH1, CH2, CH3, CH4, CH5, coordinates on the Z axis (Zp1, Zp2) of the measurement position where the X-CTF value is maximum , Zp3, Zp4, Zp5) are acquired as the horizontal in-focus coordinate values. Similarly, the coordinate on the Z axis of the measurement position where the Y-CTF value is maximized is acquired as the vertical focus coordinate value.
  • the image plane calculation circuit 151 receives the horizontal focus coordinate value and the vertical focus coordinate value of each imaging position from the focus coordinate value acquisition circuit 149.
  • the imaging plane calculation circuit 151 includes the XY coordinate value of each imaging position when the imaging surface 27a is made to correspond to the XY coordinate plane, the horizontal in-focus coordinate value on the Z axis and the vertical value obtained for each imaging position.
  • a plurality of evaluation points expressed in combination with the in-focus coordinate values are expanded into a three-dimensional coordinate system combining the XY coordinate plane and the Z axis, and the three-dimensional coordinate system is based on the relative positions of these evaluation points.
  • An approximate imaging plane expressed as one plane is calculated.
  • Approximate image plane information is input from the image plane calculation circuit 151 to the adjustment value calculation circuit 153.
  • the adjustment value calculation circuit 153 has an imaging plane coordinate value F1 on the Z axis that is an intersection of the approximate imaging plane and the Z axis, and an inclination about the X axis and the Y axis of the approximate imaging plane with respect to the XY coordinate plane.
  • a certain XY direction rotation angle is calculated and input to the control unit 85.
  • the control unit 85 drives the image sensor unit holding unit 79 based on the imaging plane coordinate value and the XY direction rotation angle input from the adjustment value calculation circuit 153, and adjusts the Z-axis direction position and inclination of the image sensor unit 20. Then, the imaging surface 27a is made to coincide with the approximate imaging surface.
  • the imaging module manufacturing apparatus 200 described above generally performs the following steps. (1) The process of holding the lens unit 10 on the Z axis orthogonal to the chart surface of the measurement chart 79 in a state where the x direction and the y direction are perpendicular to the direction of gravity, and holding the image sensor unit 20 on the Z axis. 2) The Z-axis direction position of the image sensor unit 20 held on the Z axis is changed, and the second lens driving unit and the third lens driving unit of the lens unit 10 held on the Z axis at each position. (3) Based on the imaging signal obtained by imaging the measurement chart 79 by the imaging device 27. The step of driving the imaging device 27 through the electrical connection portion and imaging the measurement chart 79 by the imaging device 27. Adjusting the position and inclination of the image sensor unit 20 with respect to the lens unit 10 and fixing the image sensor unit 20 to the lens unit 10.
  • the control unit 85 controls the first slide stage 99 to move the holding plate 97 along the Z-axis direction, thereby providing a space in which the lens unit 10 can be inserted between the lens positioning plate 75 and the holding plate 97.
  • the lens unit 10 is held by a robot (not shown) and transferred between the lens positioning plate 75 and the holding plate 97.
  • the control unit 85 detects the movement of the lens unit 10 with an optical sensor or the like, and moves the stage unit 99a of the first slide stage 99 in a direction approaching the lens positioning plate 75. As a result, the holding plate 97 holds the lens unit 10.
  • the probe unit 113 contacts the terminals 14 ⁇ / b> A and 14 ⁇ / b> B of the lens unit 10 and electrically connects the second lens driving unit and the lens driving driver 145.
  • the holding plate 97 After releasing the holding of the lens unit 10 by a robot (not shown), the holding plate 97 is further moved toward the lens positioning plate 75. Then, the concave portions 95A, 95B, and 95C of the lens unit 10 come into contact with the contact pins 93A, 93B, and 93C, and the insertion pins 93A1 and 93C1 are inserted into the concave portions 95C1 and 95A1. Accordingly, the lens unit 10 is positioned in the Z-axis direction, the X-axis direction, and the Y-axis direction.
  • the control unit 85 controls the second slide stage 123 to move the biaxial rotary stage 119 along the Z-axis direction, so that the image sensor unit 20 is inserted between the holding plate 97 and the biaxial rotary stage 119. Create possible space.
  • the image sensor unit 20 is held by a robot (not shown) and transferred between the holding plate 97 and the biaxial rotation stage 119.
  • the control unit 85 detects the movement of the image sensor unit 20 with an optical sensor or the like, and moves the stage unit 123a of the second slide stage 123 in the direction approaching the holding plate 97. Then, the operator holds the image sensor unit 20 using the clamping member 115 a of the chuck hand 115.
  • the connector cable 127 is connected to the external connection terminal portion 23 of the image sensor unit 20. Thereby, the image sensor 27 and the control unit 85 are electrically connected. Thereafter, the holding of the image sensor unit 20 by a robot (not shown) is released.
  • the focus coordinate value acquisition circuit 149 causes the horizontal focus coordinate value and the vertical focus coordinate value of each image pickup position on the image pickup surface 27a. Is acquired (S3).
  • control unit 85 controls the second slide stage 123 to move the biaxial rotation stage 119 in a direction approaching the lens holding mechanism 77, and the first measurement in which the image sensor 27 is closest to the lens unit 10.
  • the image sensor unit 20 is moved to the position.
  • Control unit 85 causes light source 91 of chart unit 71 to emit light.
  • the control unit 85 inputs a drive signal from the lens drive driver 145 to the terminals 14A, 14B, 14C, and 14D, and drives the second lens drive unit and the third lens drive unit to
  • the x-direction position and the y-direction position of the optical axis Ax are held at the reference position (for example, the initial position during actual use).
  • control unit 85 controls the image sensor driver 147 to cause the image sensor 27 to capture the chart images CH1, CH2, CH3, CH4, and CH5 formed by the lens unit 10.
  • the image sensor 27 inputs the captured image signal to the focused coordinate value acquisition circuit 149 via the connector cable 127.
  • the in-focus coordinate value acquisition circuit 149 extracts the pixel signal at the imaging position corresponding to each chart image CH1, CH2, CH3, CH4, and CH5 from the input imaging signal, and X for each imaging position from the pixel signal. -Calculate CTF and Y-CTF values.
  • the control unit 85 stores information on the X-CTF value and the Y-CTF value in, for example, a RAM in the control unit 85.
  • the control unit 85 sequentially moves the image sensor unit 20 to a plurality of measurement positions (Z0, Z1, Z2,%) Set along the Z-axis direction, and the optical axis Ax of the lens group 12 at each measurement position.
  • the image sensor 27 is caused to capture the chart image of the measurement chart 89 in a state where the x-direction position and the y-direction position are held at the reference position.
  • the focused coordinate value acquisition circuit 149 calculates an X-CTF value and a Y-CTF value at each imaging position at each measurement position.
  • the focused coordinate value acquisition circuit 149 selects the maximum value from among the plurality of calculated X-CTF values and Y-CTF values for each of the imaging positions, and the Z-axis of the measurement position where the maximum value is obtained.
  • the coordinates are acquired as the horizontal focus coordinate value and the vertical focus coordinate value of the imaging position.
  • the horizontal focus coordinate value and the vertical focus coordinate value acquired by the focus coordinate value acquisition circuit 149 are input to the imaging plane calculation circuit 151.
  • the imaging plane calculation circuit 151 calculates the approximate imaging plane F that is approximated by a plane, for example, by the method of least squares (S5).
  • the adjustment value calculation circuit 153 includes an imaging plane coordinate value F1 that is an intersection of the approximate imaging plane F and the Z axis, and an XY direction that is an inclination around the X axis and the Y axis of the approximate imaging plane with respect to the XY coordinate plane.
  • the rotation angle is calculated and input to the controller 85 (S6).
  • the control unit 85 controls the biaxial rotation stage 119 and the second slide stage 123 based on the imaging plane coordinate value F1 and the rotation angle in the XY direction, and the center position of the imaging plane 27a of the imaging element 27 is the imaging plane coordinate.
  • the image sensor unit 20 is moved in the Z-axis direction so as to coincide with the value F1, and the angles of the ⁇ x direction and ⁇ y direction of the image sensor unit 20 are adjusted so that the inclination of the image sensing surface 27a coincides with the approximate imaging plane F. Adjust (S7).
  • the control unit 85 performs a confirmation process of confirming the in-focus position of each imaging position after the position adjustment of the imaging element unit 20 (S8). In this confirmation step, each step of S3 described above is executed again. After the position adjustment of the image sensor unit 20, the variation in the evaluation value corresponding to each of the image pickup positions in the horizontal direction and the vertical direction becomes small.
  • the control unit 85 moves the image sensor unit 20 in the Z-axis direction so that the center position of the imaging surface 27a coincides with the imaging plane coordinate value F1 after the confirmation step (S8) is completed (S4) (S9). Further, the control unit 85 supplies an ultraviolet curable adhesive to the gap between the lens unit 10 and the imaging element unit 20 from the adhesive supply unit 81 (S10), and turns on the ultraviolet lamp 83, thereby activating the ultraviolet curable adhesive. The agent is cured (S11).
  • the completed imaging module 100 is taken out from the imaging module manufacturing apparatus 200 by a robot (not shown) (S12).
  • the lens unit 10 and the image sensor unit 20 can be fixed with an ultraviolet curable adhesive, but curing with the ultraviolet curable adhesive may be used as temporary fixing between the lens unit 10 and the image sensor unit 20.
  • the imaging module 100 is removed from the imaging module manufacturing apparatus 200 in a state where the lens unit 10 and the imaging element unit 20 are temporarily fixed, and after performing a desired process such as a cleaning process, the lens unit 10 and the imaging element unit 20 May be completely fixed by a thermosetting adhesive or the like.
  • the lens unit 10 and the imaging element unit 20 can be aligned with high accuracy.
  • the probe unit 113 may be omitted. According to this configuration, when the lens unit 10 and the image sensor unit 20 are aligned, it is not necessary to energize the lens unit 10. For this reason, the cost of the manufacturing apparatus 200 can be reduced and the imaging module 100 can be manufactured at low cost.
  • the second lens driving unit and the third lens driving unit included in the lens unit 10 are driven to enable highly accurate alignment.
  • the measurement chart 89 may be imaged by the imaging element 27 at each measurement position while the Hall element included in the lens driving device 16 is energized.
  • the probe unit 113 of the manufacturing apparatus 200 is in contact with the probe that contacts the four terminals 14a to 14d connected to the x-direction hall element 16B and the four terminals 14e to 14h that are connected to the y-direction hall element 16D. And a probe.
  • the terminals 14a to 14d are energized at each measurement position, and the x-direction position of the lens group 12 is held with high accuracy using the detection signal of the x-direction hall element 16B.
  • 14e to 14h may be energized, and imaging may be performed in a state where the y-direction position of the lens group 12 is held with high accuracy using the detection signal of the y-direction hall element 16D.
  • (Third modification) A mode in which the position of the lens group 12 is adjusted by energizing the terminals that are energized during actual use when the lens unit 10 and the image sensor unit 20 are aligned using the manufacturing apparatus 200 of FIG. .
  • the lens unit 10 may be provided with a dedicated terminal for energizing when performing alignment.
  • the lens group 12 may be controlled to a desired position by energizing the dedicated terminal from the probe unit 113, and the process of S3 in FIG. 9 may be performed.
  • the design freedom of the probe unit 113 can be improved by using a dedicated terminal.
  • the coordinate position value is acquired at each measurement position by changing the measurement position by moving the imaging element unit 20 while the Z-axis direction position of the lens unit 10 is fixed.
  • the lens unit 10 can be moved in the Z-axis direction, and the lens unit 10 is moved in the Z-axis direction while the position of the image sensor unit 20 in the Z-axis direction is fixed, or the lens unit 10
  • the imaging element unit 20 may be moved in the Z-axis direction to change the measurement position, and the in-focus coordinate value may be acquired at each measurement position.
  • the measurement position is changed by moving the measurement chart 89 in the Z-axis direction, and the in-focus coordinate value at each measurement position is acquired. Also good.
  • the focus coordinate value at each measurement position may be acquired by changing the measurement position by changing the Z-axis direction position of each of the lens unit 10, the image sensor unit 20, and the measurement chart 89.
  • the measurement position is changed by changing the relative position in the Z-axis direction of the lens unit 10, the image sensor unit 20, and the measurement chart 89, and the measurement chart 89 is imaged by the image sensor 27 at each relative position to be focused. Any configuration that acquires coordinate values may be used.
  • a mode has been described in which a plurality of measurement positions are realized by changing the relative position, and a measurement chart is imaged when each measurement position is reached.
  • the measurement chart may be continuously imaged (that is, moving image imaging is performed), and the relative position may be changed so that each measurement position is obtained during the imaging.
  • the Z-axis direction position of the image sensor unit 20 with respect to the lens unit 10 is adjusted by moving the image sensor unit 20 while the Z-axis direction position of the lens unit 10 is fixed.
  • the lens unit 10 is made movable in the Z-axis direction, and the image sensor unit 20 is moved while the position is fixed, or the lens unit 10 and the image sensor unit 20 are moved respectively. By adjusting the position, the position may be adjusted.
  • the second lens driving unit and the third lens of the lens unit 10 are used. By energizing the drive unit, high-accuracy alignment is possible.
  • the tilt adjustment of the image sensor unit 20 with respect to the lens unit 10 can be performed with higher accuracy.
  • a manufacturing method of an imaging module having a lens unit having a lens group and an imaging element unit having an imaging element fixed to the lens unit and imaging a subject through the lens group is disclosed.
  • the lens unit includes: a first lens driving unit that moves at least a part of the lenses in the lens group in a first direction along an optical axis of the lens group; and at least a part of the lenses in the lens group.
  • a second lens driving unit and a third lens driving unit that respectively move in a second direction and a third direction orthogonal to the optical axis of the lens group;
  • the image sensor unit includes an electrical connection portion that is electrically connected to the image sensor.
  • the method of manufacturing the imaging module includes: holding the lens unit on an axis orthogonal to the measurement chart; and holding the lens unit in a state where the second direction and the third direction are perpendicular to the direction of gravity.
  • the first step of holding the image sensor unit, the lens unit held on the axis, the image sensor unit, and the relative position in the direction of the axis of the measurement chart are changed, and the relative position in each relative position
  • the lens unit based on a second step of driving the imaging device via an electrical connection and imaging the measurement chart by the imaging device, and an imaging signal obtained by imaging the measurement chart by the imaging device And at least the relative position of the image sensor unit in the direction of the axis, and fixing the image sensor unit to the lens unit. And about.
  • the measurement chart is imaged by the imaging element in a state where the second lens driving unit and the third lens driving unit of the held lens unit are energized. May be.
  • the first unit A lens unit in which the position of the lens group driven by the lens driving unit in the optical axis direction is the infinity end or the closest end may be prepared.
  • the tilt of the image sensor unit with respect to the lens unit and the relative position of the lens unit and the image sensor in the axial direction may be adjusted based on the image signal.
  • the pixel pitch of the image sensor may be 1.0 ⁇ m or less.
  • An imaging module manufacturing apparatus having a lens unit having a lens group and an image sensor unit having an image sensor that is fixed to the lens unit and images a subject through the lens group.
  • the lens unit includes a first lens driving unit that moves at least a part of the lenses in the direction along the optical axis of the lens group, and at least a part of the lenses in the lens group.
  • a second lens driving unit and a third lens driving unit that move in a second direction and a third direction orthogonal to the optical axis of the first lens driving unit.
  • the image sensor unit has an electrical connection part electrically connected to the image sensor.
  • the imaging module manufacturing apparatus includes a measurement chart, an imaging element unit holding unit that holds the imaging element unit on an axis orthogonal to the measurement chart, and the measurement chart and the imaging element unit holding unit on the axis.
  • the lens unit holding unit, the lens unit holding unit, and the image sensor unit holding unit are arranged between the lens unit and the lens unit holding unit to hold the lens unit in a state where the second direction and the third direction are perpendicular to the gravitational direction.
  • the relative position of the measurement chart in the direction of the axis is changed, and at each relative position, the imaging element is driven via the electrical connection part of the imaging element unit, and the measurement chart is measured by the imaging element.
  • the lens unit based on an imaging signal obtained by imaging the measurement chart with the imaging device.
  • An adjustment unit that adjusts at least the relative position of the image sensor unit in the direction of the axis, and the image sensor unit and the lens unit that are adjusted at least in the relative direction of the axis by the adjustment unit.
  • a unit fixing portion to be
  • the disclosed imaging module manufacturing apparatus includes an energization unit that energizes the second lens driving unit and the third lens driving unit of the lens unit, and the control unit includes the energization unit at each relative position.
  • the measurement chart may be imaged by the imaging element in a state where the second lens driving unit and the third lens driving unit are energized.
  • the adjusting unit may adjust the inclination of the imaging element unit with respect to the lens unit and the relative position and inclination of the lens unit and the imaging element unit in the axis direction based on the imaging signal. .
  • the method for manufacturing an imaging module according to the present invention is particularly effective when applied to the manufacturing of an imaging module mounted on an electronic device such as a mobile phone, a spectacle-type electronic device, and a wristwatch-type electronic device.
  • Imaging module 10 Lens unit 11 Housing
  • Imaging element unit 21 Substrate 22 Flexible substrate 23
  • Imaging module manufacturing apparatus Ax Optical axis z Direction along optical axis x z direction orthogonal Direction yz direction orthogonal to z direction

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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、測定チャート(79)のチャート面に直交するZ軸上にレンズユニット(10)を保持し、Z軸上に撮像素子ユニット(20)を保持し、Z軸上に保持されたレンズユニット(10)の第二のレンズ駆動部と第三のレンズ駆動部に通電した状態で、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ながら、撮像素子(27)により測定チャート(79)を撮像させ、この撮像により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)に対して固定する。

Description

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
 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、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、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、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、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場合があり、撮像される画像の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、重力によってレンズが動いた状態において撮像素子とレンズユニットの位置合わせを行った場合でも、撮像素子ユニットとレンズユニットの位置合わせを簡便かつ高精度に行い、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。
 本発明によれば、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が提供される。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。上記撮像モジュールの製造方法は、測定チャートに直交する軸上に、上記第二の方向及び上記第三の方向が重力方向と垂直になる状態において上記レンズユニットを保持し、かつ、上記軸上に上記撮像素子ユニットを保持する第一工程と、上記軸上に保持された上記レンズユニット、上記撮像素子ユニット、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て、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二工程と、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と上記撮像素子ユニットとの少なくとも上記軸の方向の相対位置を調整し,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三工程と、を備える。
 本発明によれば、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が提供される。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。上記撮像モジュールの製造装置は、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、上記第二の方向及び上記第三の方向が重力方向と垂直になる状態において、上記レンズユニットを保持するレンズユニット保持部と、上記レンズユニット保持部、上記撮像素子ユニット保持部、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て、各相対位置において、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と上記撮像素子ユニットとの少なくとも上記軸の方向の相対位置を調整する調整部と、上記調整部により少なくとも前記軸の方向の相対位置を調整された上記撮像素子ユニットと上記レンズユニットとを固定するユニット固定部と、を備える。
 本発明によれば、重力によってレンズが動いた状態において撮像素子とレンズユニットの位置合わせを行った場合でも、撮像素子ユニットとレンズユニットの位置合わせを簡便かつ高精度に行い、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である。 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レンズ群12に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(Charge Coupled Device)イメージセンサ又はCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)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。
 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、1μm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。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。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が非常に浅いため、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1μm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。
 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14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とを備える。また、レンズユニット10は、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とを備える。さらにまた、レンズユニット10は、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とを備える。また、レンズ駆動装置16は、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とを備える。さらにまた、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、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、端子14d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、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、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、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、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方向が重力方向と平行となり、かつ、x方向及びy方向が重力方向に垂直となる姿勢で保持される。
 ここで、x方向及びy方向が重力方向と垂直に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、x方向及びy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、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VCM16E)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、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z方向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ずれることが想定される。
 撮像モジュール100が電子機器(例えばデジタルカメラや携帯電話機等)に搭載されて使用される際、レンズ群12のx方向及びy方向の初期位置は、光軸Axと撮像素子27の撮像面中心とが一致する位置であることが理想的である。一方、レンズ群12のz方向の初期位置は、どの位置であってもよい。
 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が保持された場合、レンズ群12のx方向及びy方向の位置は重力の影響を受けないため、保持された状態のレンズ群12のx方向位置及びy方向位置を使用時の初期位置に一致させることができる。また、レンズ群12のz方向位置は重力の影響を受けるものの、保持された状態のレンズ群12のz方向位置と、使用時のレンズ群12のz方向初期位置とが違っていても問題はない。
 したがって、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を保持した状態で撮像素子ユニット20を動かして、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とにより、第一のレンズ駆動部、第二のレンズ駆動部及び第三のレンズ駆動部を駆動しなくとも、高精度な位置合わせが可能になる。
 なお、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を保持した状態で、上記第一のレンズ駆動部(z方向VCM16E)に通電していないときに、レンズ群12のz方向位置が無限遠端又は最近接端となるように、レンズユニット10を設計してもよい。これにより、レンズユニット10と撮像素子ユニット20の位置合わせが更に行いやすくなる。
 また、レンズ群12のx方向位置及びy方向位置は、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を保持した場合でも、組み立て誤差等によって、使用時の初期位置からは僅かにずれる可能性がある。
 そこで、調整工程時には、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)に通電し、第二のレンズ駆動部と第三のレンズ駆動部を駆動して上記初期位置にレンズ群12を保持してから、レンズユニット10と撮像素子ユニット20の位置合わせを行ってもよい。これにより、より高精度な位置合わせが可能になる。
 以下、撮像モジュール100の製造装置について説明する。以下では、第二のレンズ駆動部と第三のレンズ駆動部に通電することによりレンズ群12のx方向位置及びy方向位置を制御可能な構成の製造装置を例に説明する。
 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200は、チャートユニット71と、集光ユニット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。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。測定チャート89のチャート面は重力方向に対して垂直である。
 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。
 集光ユニット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。
 集光ユニット73は、作業台86の面87に固定されたブラケット73aと集光レンズ73bから構成されている。集光レンズ73bは、チャートユニット71から放射された光を集光し、集光した光をブラケット73aに形成された開口73cを通してレンズユニット10に入射させる。
 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、集光ユニット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軸上において集光ユニット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,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において図1のx方向及びy方向は重力方向と垂直になり、z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。
 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、x方向及びy方向が重力方向に垂直な状態でレンズユニット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には、4つのプローブピン113a,113b,113c,113d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、レンズユニット10の端子14Cにプローブピン113cを接触させ、レンズユニット1
0の端子14Dにプローブピン113dを接触させて、端子14A,14B,14C,14Dに通電することにより、第二のレンズ駆動部(x方向VCM16A)及び第三のレンズ駆動部(y方向VCM16C)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及び第三のレンズ駆動部を駆動するために端子14A~14D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のレンズ群12のx方向位置及びy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及び第三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。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を変更することができる。
 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、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、ブラケット121を、Z軸方向に移動させる。すなわち、2軸回転ステージ及び第2スライドステージ123は、レンズユニット10に対する撮像素子ユニット20の少なくともZ軸方向位置を調整する調整部を構成する。
 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、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。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と撮像素子ユニット20と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により、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及び第三のレンズ駆動部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及び第三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,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,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,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し、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。
 (1)測定チャート79のチャート面に直交するZ軸上にx方向及びy方向が重力方向と垂直になる状態でレンズユニット10を保持し、Z軸上に撮像素子ユニット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の第二のレンズ駆動部及び第三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79を撮像させる工程
 (3)撮像素子27により測定チャート79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Z軸方向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,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,95Cが当接ピン93A,93B,93Cに当接し、凹部95C1,95A1に挿入ピン93A1,93C1が挿入される。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119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,14B,14C,14Dに入力し、第二のレンズ駆動部及び第三のレンズ駆動部を駆動して、レンズ群12の光軸Axのx方向位置及びy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,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方向位置及びy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(S12)。
 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、プローブユニット113は省略した構成としてもよい。この構成によれば、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への通電が不要になる。このため、製造装置200のコストを削減することができ、撮像モジュール100を安価に製造することができる。
 (第二の変形例)
 上述の実施形態において、レンズユニット10に含まれる第二のレンズ駆動部及び第三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を撮像させてもよい。
 即ち、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と、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と、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、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。
 (第三の変形例)
 図5の製造装置200を用いてレンズユニット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、レンズ群12の位置を調整する態様を述べた。これに限らず、例えば、位置合わせを行う際に通電するための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。
 (第四の変形例)
 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により、測定位置を変えて、各測定位置で合焦座標値を取得する態様を述べた。これに代えて、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軸方向に移動さることにより、あるいは、レンズユニット10と撮像素子ユニット20をそれぞれZ軸方向に移動させることにより測定位置を変えて、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により測定位置を変えて、各測定位置における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により測定位置を変えて、各測定位置における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により測定位置を変え、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を参照して、上記相対位置を変えることにより、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態様を述べた。これに代えて、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により、レンズユニット10に対する撮像素子ユニット20のZ軸方向位置を調整する態様を述べた。これに代えて、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を移動させることにより、あるいは、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ることにより、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の第二のレンズ駆動部と第三のレンズ駆動部に通電することで、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。
 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が開示されている。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しする。上記撮像モジュールの製造方法は、測定チャートに直交する軸上に、上記第二の方向及び上記第三の方向が重力方向と垂直になる状態において上記レンズユニットを保持し、かつ、上記軸上に上記撮像素子ユニットを保持する第一工程と、上記軸上に保持された上記レンズユニット、上記撮像素子ユニット、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て、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二工程と、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と上記撮像素子ユニットとの少なくとも上記軸の方向の相対位置を調整し,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三工程と、を備える。
 上記第二工程では、各相対位置において、上記保持された上記レンズユニットの上記第二のレンズ駆動部及び上記第三のレンズ駆動部に通電した状態において、上記撮像素子により上記測定チャートを撮像させてもよい。
 上記レンズユニットとして、上記第二の方向及び上記第三の方向が重力方向と垂直になる状態において上記第一のレンズ駆動部に通電を行わずに上記レンズユニットを保持した場合に、上記第一のレンズ駆動部によって駆動されるレンズ群の光軸方向位置が無限遠端又は最近接端であるレンズユニットを準備してもよい。
 上記第三工程では、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傾き、及び、上記レンズユニットと上記撮像素子との上記軸の方向の相対位置を調整してもよい。
 上記撮像素子の画素ピッチが1.0μm以下であってもよい。
 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が開示されている。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。上記撮像モジュールの製造装置は、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、上記第二の方向及び上記第三の方向が重力方向と垂直になる状態において、上記レンズユニットを保持するレンズユニット保持部と、上記レンズユニット保持部、上記撮像素子ユニット保持部、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て、各相対位置において、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と上記撮像素子ユニットとの少なくとも上記軸の方向の相対位置を調整する調整部と、上記調整部により少なくとも前記軸の方向の相対位置を調整された上記撮像素子ユニットと上記レンズユニットとを固定するユニット固定部と、を備える。
 開示された撮像モジュールの製造装置は、上記レンズユニットの上記第二のレンズ駆動部及び上記第三のレンズ駆動部に通電する通電部を備え、上記制御部は、各相対位置において、上記通電部により上記第二のレンズ駆動部及び上記第三のレンズ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てもよい。
 上記調整部は、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傾き、及び、上記レンズユニットと上記撮像素子ユニットとの上記軸の方向の相対位置及び傾きを調整してもよい。
 本発明の撮像モジュールの製造方法は、特に携帯電話機、眼鏡型の電子機器、腕時計型の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 (8)

  1.  撮像モジュールの製造方法であって、
     前記撮像モジュールは、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、を有し、
     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、前記第二の方向及び前記第三の方向が重力方向と垂直になる状態において前記レンズユニットを保持し、かつ、前記軸上に前記撮像素子ユニットを保持する第一工程と、
     前記軸上に保持された前記レンズユニット、前記撮像素子ユニット、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て、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二工程と、
     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と前記撮像素子ユニットとの少なくとも前記軸の方向の相対位置を調整し,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三工程と、を備え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、
     前記第二工程では、前記各相対位置において、前記保持された前記レンズユニットの前記第二のレンズ駆動部及び前記第三のレンズ駆動部に通電した状態において、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。
  3.  請求項1又は2記載の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として、前記第二の方向及び前記第三の方向が重力方向と垂直になる状態において前記第一のレンズ駆動部に通電を行わずに前記レンズユニットを保持した場合に、前記第一のレンズ駆動部によって駆動される前記レンズ群の光軸方向位置が無限遠端又は最近接端であるレンズユニットを準備す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、
     前記第三工程では、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傾き、及び、前記レンズユニットと前記撮像素子ユニットとの前記軸の方向の相対位置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.  撮像モジュールの製造装置であって、
     前記撮像モジュールは、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、を有し、
     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、
     前記製造装置は、
     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、前記第二の方向及び前記第三の方向が重力方向と垂直になる状態において、前記レンズユニットを保持するレンズユニット保持部と、
     前記レンズユニット保持部、前記撮像素子ユニット保持部、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て、各相対位置において、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、前記レンズユニットと前記撮像素子ユニットとの少なくとも前記軸の方向の相対位置を調整する調整部と、
     前記調整部により少なくとも前記軸の方向の相対位置を調整された前記撮像素子ユニットと前記レンズユニットとを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、
     前記レンズユニットの前記第二のレンズ駆動部及び前記第三のレンズ駆動部に通電する通電部を備え、
     前記制御部は、前記各相対位置において、前記通電部により前記第二のレンズ駆動部及び前記第三のレンズ駆動部に通電した状態において、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装置。
  8.  請求項6又は7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傾き、及び、前記レンズユニットと前記撮像素子ユニットとの前記軸の方向の相対位置を調整する撮像モジュールの製造装置。
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