WO2015016042A1 - 撮像モジュール及び電子機器 - Google Patents

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WO2015016042A1
WO2015016042A1 PCT/JP2014/068566 JP2014068566W WO2015016042A1 WO 2015016042 A1 WO2015016042 A1 WO 2015016042A1 JP 2014068566 W JP2014068566 W JP 2014068566W WO 2015016042 A1 WO2015016042 A1 WO 2015016042A1
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connection
exposed surface
imaging module
lens
area
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PCT/JP2014/068566
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山河 賢治
善幸 ▲高▼瀬
優 稲村
達也 藤浪
飛世 学
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富士フイルム株式会社
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    • G03B2205/0069Driving means for the movement of one or more optical element using electromagnetic actuators, e.g. voice coils

Definitions

  • the present invention relates to an imaging module and an electronic apparatus including the imaging module.
  • 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 2 describe an imaging module having an AF mechanism
  • Patent Document 3 describes 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 Documents 1 and 2 describe a technique for automatically aligning a lens unit and an image sensor unit and fixing the lens unit and the image sensor unit automatically.
  • 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.
  • Alignment between the lens unit and the image sensor unit can be performed with high accuracy by maintaining the lens position moved by gravity at a predetermined position.
  • the lens unit has been downsized due to the miniaturization of the lens unit, it is necessary to align the terminal and the probe pin with high accuracy. This increases the cost of the imaging module manufacturing apparatus and the complexity of the imaging module manufacturing process, and increases the imaging module manufacturing cost.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an imaging module capable of aligning an imaging element unit and a lens unit at low cost and with high accuracy, and an electronic apparatus including the imaging module. Objective.
  • the imaging module of the present invention includes 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 some of the lenses in the first direction along the optical axis of the lens group; and at least some lenses of the lens group.
  • a second lens driving unit and a third lens driving unit that respectively move the lens in a second direction and a third direction orthogonal to the optical axis of the lens group.
  • the lens unit includes a plurality of first connection portions electrically connected to the first lens driving portion and a plurality of second connection portions electrically connected to the second lens driving portion.
  • a connection unit group including a plurality of third connection units electrically connected to the third lens driving unit.
  • the lens unit includes a housing that accommodates at least the first lens driving unit, the second lens driving unit, and the third lens driving unit.
  • the imaging element unit includes a fourth connection portion that is electrically connected to each connection portion included in the connection portion group.
  • Each connection part included in the connection part group has an exposed surface exposed to the outside of the housing in a part of the connection part.
  • the connection portion group includes a connection portion in which the exposed surface has a first area, and a connection portion in which the exposed surface has a second area larger than the first area.
  • the plurality of first connection portions, the plurality of second connection portions, and the plurality of third connection portions at least any of the plurality of second connection portions and the plurality of third connection portions.
  • the exposed area has the second area.
  • the electronic device of the present invention includes the imaging module.
  • an imaging module capable of performing alignment of the imaging element unit and the lens unit at low cost and with high accuracy, and an electronic apparatus including the imaging module.
  • FIG. 1 is an external perspective view of an imaging module 100 according to an embodiment of the present invention.
  • 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.
  • the 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 30 of the imaging module 100.
  • FIG. 4 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 30.
  • FIG. FIG. 10 is an external perspective view of an imaging module 200 that is a modification of the imaging module 100.
  • FIG. 11 is an external perspective view of an imaging module 300 that is a modification of the imaging module 100.
  • FIG. 10 is an external perspective view of an imaging module 400 that is a modification of the imaging module 100.
  • FIG. 11 is an external perspective view of an imaging module 500 that is a modification of the imaging module 100. It is an external appearance perspective view of imaging module 100A which is a modification of imaging module 100 shown in FIG.
  • FIG. 1 is an external perspective view of an imaging module 100 according to an embodiment of the present invention.
  • 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 (connecting portion group) including terminals 14A to 14F as connecting portions for electrical connection is connected.
  • Each terminal included in the lens unit terminal portion is arranged in the x direction.
  • 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.
  • each terminal of the lens unit terminal portion is connected to the tip of the flexible substrate 13, and only a part of each terminal is exposed to the outside of the housing 11. There may be.
  • 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 through the opening.
  • 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 1.0 ⁇ m or less may be 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 1.0 ⁇ 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 as connection portions (fourth connection portions) for electrical connection with the lens unit 10 is provided. Yes.
  • the image sensor unit terminal portion only some of the terminals are shown in the same manner as the lens unit terminal portion.
  • the terminals of the image sensor unit terminal portion are arranged in the x direction in plan view.
  • 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 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 portion and each terminal of the image sensor unit terminal portion corresponding thereto are electrically connected. That is, the image pickup device unit 20 and the lens unit 10 can be driven using the external connection terminal portion 23.
  • the terminal 14A and the terminal 24A are electrically connected, the terminal 14B and the terminal 24B are electrically connected, and the terminal 14C and the terminal 24C is electrically connected, terminal 14D and terminal 24D are electrically connected, terminal 14E and terminal 24E are electrically connected, and terminal 14F and terminal 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.
  • a unit terminal portion (only the terminal 14 ⁇ / b> C is shown because of a cross section in FIG. 3) and a lens driving device 16 formed above the flexible substrate 13 are provided.
  • 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, and are configured by a voice coil motor (VCM) in this embodiment.
  • VCM voice coil motor
  • 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. That is, the terminal 14A and the terminal 14B function as a plurality of second connection portions.
  • 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. That is, the terminal 14C and the terminal 14D function as a plurality of third connection portions.
  • 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. That is, the terminal 14E and the terminal 14F function as a plurality of first connection portions.
  • 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.
  • terminals 14A to 14F and terminals 14a to 14l constitute a lens unit terminal portion.
  • the lens unit terminal portion may include a ground terminal in addition to these terminals.
  • 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 a posture in which the x direction shown in FIG. 1 is parallel to the gravity direction.
  • the posture of the lens unit 10 in which the x direction is parallel to the gravitational direction may be any posture such that the lens group 12 does not move in the y direction and the z direction due to the influence of gravity. Need not be strictly vertical. For example, as long as the lens group 12 is not displaced in the y direction and the z direction, the inclination of the lens unit 10 due to mechanical loss, frictional resistance, or the like is allowed.
  • the lens group 12 is movable in the x direction by the second lens driving unit (x direction VCM 16A). Therefore, when the lens unit 10 is held in a posture in which the x direction shown in FIG. 1 is parallel to the gravity direction, the position of the lens group 12 is affected by gravity, so the lens group is moved from the reference position for alignment. It is assumed that the position of 12 is shifted in the x direction.
  • the probe pins for energization are brought into contact with the exposed surfaces of the terminals 14A and 14B that are exposed to the outside of the housing 11, and the terminals 14A and 14B are energized to drive the second lens driving unit. Then, the position of the lens group 12 in the x direction is held at the reference position.
  • the lens unit 10 and the image sensor unit 20 are aligned.
  • alignment under the same conditions is possible, and high-precision adjustment is possible.
  • an electronic device for example, a digital camera or a mobile phone
  • the imaging module 100 is mounted is often used in a state where the x direction shown in FIG. 1 is parallel to the gravity direction.
  • the electronic device performs the imaging control by setting the initial position of the lens group 12 to a position where the lens group 12 is returned to the opposite side of the gravity direction by the amount that the lens group 12 is lowered in the x direction by gravity.
  • the reference position is set to a position (the initial position) where the lens group 12 is returned to the opposite side of the gravitational direction by the amount lowered by the gravity in the x direction. Can be aligned with each other, and high-precision adjustment is possible.
  • the exposed areas of the terminals 14A and 14B among all the terminals included in the lens unit terminal portion are the terminals 14A and 14B.
  • the exposed area of the other terminals (terminals 14C to 14F, terminals 14a to 14l) is larger.
  • the arrangement direction of the terminals 14A to 14F is the x direction, and the lengths in the z direction on the exposed surfaces of the terminals 14A to 14F are the same. Then, since the x-direction length of the exposed surfaces of the terminals 14A and 14B is larger than the x-direction length of the exposed surfaces of the terminals 14C to 14F, the exposed areas of the terminals 14A and 14B are larger than the exposed areas of the terminals 14C to 14F. Is also getting bigger.
  • the imaging module 100 since the exposed areas of the terminals 14A and 14B are large, it is not necessary to align the probe pins with high accuracy with respect to the exposed surfaces of the terminals 14A and 14B, thereby preventing an increase in cost of the manufacturing apparatus. it can. As a result, the manufacturing cost of the imaging module 100 can be reduced.
  • the larger the exposed areas of the terminals 14A and 14B that need to be energized in the adjustment process the more advantageous for probing.
  • the exposed area ratio of the terminals that need to be energized in the adjustment process is preferably 1.4 times or more compared to the area of the terminals that do not need to be energized in the adjustment process.
  • the upper limit of the area ratio it is preferable to design the upper limit of the area ratio so as not to cause adverse effects such as an excessively small exposed area of other terminals or an increase in the size of the imaging module.
  • FIG. 5 is a side view showing a schematic configuration of the manufacturing apparatus 30 for the imaging module 100.
  • the imaging module manufacturing apparatus 30 completes the imaging module 100 by adjusting the position of the imaging element unit 20 with respect to the lens unit 10 and fixing the imaging element unit 20 to the lens unit 10 after the adjustment.
  • the imaging module manufacturing apparatus 30 controls a chart unit 71, a collimator unit 73, a lens positioning plate 75, a lens holding mechanism 77, an element moving mechanism 79, an adhesive supply unit 81, an ultraviolet lamp 83, and these. And a control unit 85. These are installed on a common work table 87.
  • 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 collimator 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 collimator unit 73 includes a bracket 73a fixed to the work table 87 and a collimator lens 73b.
  • the collimator lens 73b collects the light emitted from the chart unit 71, and the virtual image position of the chart with respect to the lens unit 10 is an arbitrary distance (for example, an infinite position or a standard suitable for photographing assumed by the lens unit 10). A function of disposing the subject distance).
  • the lens positioning plate 75 is formed of metal, for example, so as to have rigidity, and is provided with an opening 75a through which the light beam transmitted through the collimator unit 73 passes.
  • FIG. 6 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 30.
  • 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, and 93C receive the recesses 95A, 95B, and 95C of the lens unit 10 shown in FIG.
  • the Z axis coincides with the optical axis Ax of the lens unit 10.
  • the x direction in FIG. 1 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 30. Become.
  • a probe unit 113 having two probe pins 113a and 113b is attached to the holding plate 97 on the stage 99a.
  • the probe unit 113 is electrically connected to the second lens driving unit described above by bringing the probe pin 113a into contact with the terminal 14A of the lens unit 10 and bringing the probe pin 113b into contact with the terminal 14B of the lens unit 10.
  • the probe unit 113 adjusts the position of the lens group 12 of the lens unit 10 so that the x-direction position of the optical axis Ax of the lens unit 10 is the initial position when the imaging module 100 is actually used.
  • the element moving mechanism 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 it in the Z-axis direction.
  • the chuck hand 115 includes a pair of clamping members 115a bent in a substantially crank shape, and an actuator 115b that moves these clamping 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. Further, the chuck hand 115 has a clamping member so 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 lens unit 10 overlap each other when viewed from the Z-axis direction. The image sensor unit 20 sandwiched between 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 rotate about the X axis about the center position of the image pickup surface 27a.
  • the direction is inclined in 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 a captured image signal output from the image sensor 27.
  • 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 position adjustment 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.
  • the lens unit 10 is held by the holding plate 97 in a posture in which the x direction shown in FIG. 1 is parallel to the gravity direction.
  • the probe pins 113 a and 113 b of the probe unit 113 are in contact with the terminals 14 A and 14 B of the lens unit 10.
  • the second lens driving unit in the lens unit 10 can be driven, and the control unit 85 controls the position in the gravitational direction of the lens group 12 to a predetermined reference position via the probe unit 113.
  • the position of the imaging element unit 20 in the Z-axis direction is determined.
  • the Z-axis direction position of the image sensor unit 20 and the ⁇ x direction and ⁇ y direction of the image sensor unit 20 based on the captured image signal obtained by imaging the measurement chart 89 by the image sensor 27 at each position.
  • Each angle is adjusted. Note that adjustment of the angles of the ⁇ x direction and the ⁇ y direction of the image sensor unit 20 may be omitted.
  • an ultraviolet curable adhesive is supplied from the adhesive supply unit 81 to the gap between the lens unit 10 and the image sensor unit 20, and the ultraviolet lamp 83 is turned on to cure the ultraviolet curable adhesive.
  • the completed imaging module 100 is taken out from the imaging module manufacturing apparatus 30.
  • 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 lens unit 10 and the image sensor unit 20 are temporarily fixed, the lens unit 10 and the image sensor unit 20 are bonded to each other after performing a desired process such as a cleaning process.
  • the imaging module 100 may be manufactured by completely fixing with an agent or the like.
  • the lens unit 10 and the imaging element unit 20 can be aligned with high accuracy.
  • the alignment accuracy between the lens unit and the image sensor unit is particularly required as described above. Even in such a case, the lens unit 10 and the image pickup element unit 20 can be aligned with low cost and high accuracy by a combination of the configuration of the lens unit 10 and the manufacturing process by the manufacturing apparatus 30.
  • FIG. 7 is an external perspective view of an imaging module 200 that is a modification of the imaging module 100.
  • the imaging module 200 has the same configuration as the imaging module 100 except that the arrangement of the terminals 14A and 14B included in the lens unit terminal portion of the lens unit 10 is changed.
  • the imaging module 100 in the arrangement direction (x direction) of the terminals 14A to 14F included in the lens unit terminal portion, there are no other terminals between the terminals 14A and 14B having a large exposed area.
  • the imaging module 200 has an arrangement in which another terminal that is not energized during the adjustment process exists between the terminal 14A and the terminal 14B.
  • This arrangement makes it possible to increase the distance between the terminals that contact the probe pins during the adjustment process. For this reason, the electrical connection between the probe unit 113 and the terminals 14A and 14B becomes easier, and the cost of the manufacturing apparatus can be reduced. As a result, the manufacturing cost of the imaging module 200 can be reduced.
  • FIG. 8 is an external perspective view of an imaging module 300 that is a modification of the imaging module 100.
  • the terminals 14A to 14F included in the lens unit terminal portion are arranged in a direction along one side of the outer edge of the imaging element 27 in plan view.
  • the terminals 14A to 14F have two different sides of the outer edge of the imaging element 27 in plan view (in the example of FIG. 7, the side parallel to the x direction and the side parallel to the y direction in plan view). The points are arranged in a direction along the side.
  • the arrangement of the terminals 24A to 24F provided on the substrate 21 is changed with the change of the arrangement of the terminals 14A to 14F.
  • the terminals 14 ⁇ / b> A and 14 ⁇ / b> B are arranged in a direction along a side parallel to the y direction of the imaging element 27, and the remaining terminals are the x of the imaging element 27. They are arranged in a direction along a side parallel to the direction.
  • the terminals 14A and 14B having a large exposed area and the remaining terminals having a small exposed area are imaged in plan view.
  • the exposed areas of the terminals 14A and 14B can be increased. Therefore, probing becomes easier and the manufacturing cost of the imaging module 300 can be reduced.
  • FIG. 9 is an external perspective view of an imaging module 400 that is a modification of the imaging module 100.
  • the imaging module 400 has the same configuration as the imaging module 100 except that the exposed areas of the terminals 14A to 14D among the terminals included in the lens unit terminal portion of the lens unit 10 are larger than the exposed areas of the remaining terminals. It is.
  • the manufacturing apparatus for manufacturing the imaging module 400 has a configuration in which the probe unit 113 has probe pins for contacting each of the terminals 14A to 14D.
  • this manufacturing apparatus controlled the x direction position and the y direction position of the lens group 12 to the desired position by driving the second lens driving unit and the third lens driving unit via the probe unit 113. In this state, the lens unit 10 and the image sensor unit 20 are aligned.
  • the lens group 12 moves in the gravity direction as described above. However, due to the influence of this movement, the lens group 12 also moves in the y direction. There is a possibility of slight displacement.
  • the manufacturing apparatus of the imaging module 400 also energizes the terminals 14C and 14D during the adjustment process.
  • the exposed areas of the terminals 14C and 14D to be energized are larger than other terminals that are not energized during the adjustment process. This facilitates probing and can reduce the manufacturing cost of the imaging module 400.
  • the terminals 14A to 14D are arranged by arranging the terminals 14A to 14D having a large exposed area and the terminals having a small exposed area in a direction along different sides of the imaging element 27 in plan view.
  • the exposed area can be further increased.
  • FIG. 10 is an external perspective view of an imaging module 500 that is a modification of the imaging module 100.
  • the terminals 14A to 14F included in the lens unit terminal portion are arranged in a direction along one side of the outer edge of the image sensor 27 in plan view.
  • the imaging module 500 is different in that the terminals 14A to 14F among the terminals included in the lens unit terminal portion are arranged in directions along two different sides of the outer edge of the imaging element 27 in plan view. .
  • the arrangement of the terminals 24A to 24F provided on the substrate 21 is changed with the change of the arrangement of the terminals 14A to 14F.
  • the terminals 14A, 14E, and 14B of the imaging module 500 are arranged in a direction along the side of the imaging element 27 that is parallel to the y direction in plan view. Further, the terminals 14C, 14F, and 14D of the imaging module 500 are arranged in a direction along the side of the imaging element 27 that is parallel to the x direction in plan view.
  • some of the four terminals 14A to 14D having a large exposed area and the remaining terminals other than the some terminals are imaged in plan view.
  • the exposed areas of the terminals 14A to 14D can be increased. For this reason, probing becomes easier and the manufacturing cost of the imaging module 500 can be reduced.
  • the imaging module 500 the distance between the terminal 14B and the terminal 14C can be greatly separated. For this reason, probing becomes easy and the manufacturing cost of the imaging module 500 can be reduced.
  • the manufacturing apparatus 30 shown in FIG. 5 is based on the premise that the angle formed between the gravity direction and the Z-axis direction is 90 degrees, but the angle formed between the gravity direction and the Z-axis direction may be less than 90 degrees. It can be. For example, a configuration in which the surface of the work table 87 is inclined right and left on the paper surface corresponds to this case.
  • gravity applied to the lens group 12 is divided into an x-direction component and a z-direction component. That is, in a state where the lens unit 10 is held by the manufacturing apparatus 30, the lens group 12 moves in the z direction and the x direction.
  • the terminals to be energized during the adjustment process are the terminals 14A, 14B, 14E and 14F among the terminals included in the lens unit terminal portion, and the terminals 14A, 14B and 14E. , 14F may be configured to be larger than the exposed area of the other terminals.
  • the probe unit 113 of the manufacturing apparatus 30 has a probe pin for contacting each of the terminals 14A, 14B, 14E, and 14F.
  • the manufacturing apparatus drives the second lens driving unit and the first lens driving unit via the probe unit 113 to control the x-direction position and the z-direction position of the lens group 12 to desired positions.
  • the lens unit 10 and the image sensor unit 20 are aligned.
  • the x direction and the z direction of the lens unit 10 are not perpendicular to the direction of gravity, and only the y direction is perpendicular to the direction of gravity. Even in a case where the lens group moves in the z direction, the above-described configuration makes it possible to perform alignment while controlling the lens group 12 to a desired position.
  • the x direction and the y direction of the lens unit 10 are not perpendicular to the gravity direction and only the z direction is the gravity direction during the adjustment process. Become vertical.
  • the lens unit 10 and the imaging element unit 20 can be aligned with high accuracy by employing the configuration of the imaging module shown in FIGS.
  • the lens unit 10 is held and aligned in the state where the x direction is parallel to the gravity direction during the adjustment process.
  • the lens unit 10 may be held and aligned in a state where the y direction is parallel to the gravity direction.
  • reference numeral 14 ⁇ / b> A may be replaced with reference numeral 14 ⁇ / b> C
  • reference numeral 14 ⁇ / b> B may be replaced with reference numeral 14 ⁇ / b> D
  • reference numeral 14 ⁇ / b> C may be replaced with reference numeral 14 ⁇ / b> A
  • reference numeral 14 ⁇ / b> D may be replaced with reference numeral 14 ⁇ / b> B.
  • the lens unit 10 may be held and the alignment may be performed in a state where the x direction, the y direction, and the z direction intersect with the gravity direction.
  • a manufacturing apparatus in which the surface of the work table 87 is inclined from the front to the back of the paper and is inclined to the left and right of the paper corresponds to this.
  • the terminals to be energized during the adjustment process are the terminals 14A, 14B, 14C, 14D, 14E, and 14F among the terminals included in the lens unit terminal portion, and the terminals 14A and 14B.
  • 14C, 14D, 14E, and 14F may be configured to be larger than the exposed areas of the other terminals.
  • the probe unit 113 of the manufacturing apparatus 30 has a probe pin for contacting each of 14A, 14B, 14C, 14D, 14E, and 14F.
  • this manufacturing apparatus drives the 1st lens drive part, the 2nd lens drive part, and the 3rd lens drive part via the probe unit 113, and the x direction position of the lens group 12, y direction position
  • the lens unit 10 and the image sensor unit 20 are aligned in a state where the position in the z direction is controlled to a desired position.
  • the x direction, the y direction, and the z direction of the lens unit 10 are not perpendicular to the gravity direction, and the lens group 12 moves in the x, y, and z directions due to the influence of gravity. Even in such a case, with the above-described configuration, the lens group 12 can be aligned while being controlled to a desired position.
  • the alignment may be performed in a state where the Hall element included in the lens driving device 16 is also energized.
  • the four terminals 14a to 14d connected to the x-direction hall element 16B are also connected during the adjustment process.
  • the position of the lens group 12 in the x direction can be controlled with high accuracy. Therefore, the manufacturing cost can be reduced by making the exposed areas of the terminals 14a to 14d larger than the exposed areas of the terminals that are not energized during the adjustment process.
  • the four terminals 14e to 14h connected to the y-direction hall element 16D are also used during the adjustment process.
  • the y-direction position of the lens group 12 can be controlled with high accuracy. Therefore, the manufacturing cost can be reduced by making the exposed areas of the terminals 14e to 14h larger than the exposed areas of the terminals that are not energized during the adjustment process.
  • the four terminals 14i connected to the z-direction hall element 16F of the lens group 12 are adjusted during the adjustment process.
  • the position of the lens group 12 in the z direction can be controlled with high accuracy by energizing to 14 l and using the information from the z direction hall element 16F. Therefore, the manufacturing cost can be reduced by making the exposed areas of the terminals 14i to 14l larger than the exposed areas of the terminals that are not energized during the adjustment process.
  • the exposed area of at least one of the terminals 14A and 14B is large.
  • the difference in the exposed area of the plurality of terminals constituting the lens unit terminal portion connected to the flexible substrate 13 of the lens unit 10 is expressed as the length in the arrangement direction of the plurality of terminals on each exposed surface of the plurality of terminals.
  • the configuration is obtained by changing the height.
  • the exposed areas of the plurality of terminals may be varied by changing the length of each exposed surface of the plurality of terminals in the direction orthogonal to the arrangement direction of the plurality of terminals.
  • FIG. 11 is an external perspective view of an imaging module 100A that is a modification of the imaging module 100 shown in FIG.
  • the lengths in the x direction on the exposed surfaces of the terminals 14A to 14F are the same, and the lengths in the z direction on the exposed surfaces of the terminals 14A and 14B are set to z on the exposed surfaces of the terminals 14C to 14F. It is larger than the length in the direction.
  • the exposed area of the terminal may be increased by increasing both the length in the x direction and the length in the z direction on the exposed surface of the terminal.
  • the disclosed imaging module includes 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 some of the lenses in the first direction along the optical axis of the lens group; and at least some lenses of the lens group.
  • a second lens driving unit and a third lens driving unit that respectively move the lens in a second direction and a third direction orthogonal to the optical axis of the lens group.
  • the lens unit includes a plurality of first connection portions electrically connected to the first lens driving portion and a plurality of second connection portions electrically connected to the second lens driving portion.
  • a connection unit group including a plurality of third connection units electrically connected to the third lens driving unit.
  • the lens unit includes at least a housing that houses the first lens driving unit, the second lens driving unit, and the third lens driving unit.
  • the imaging element unit includes a fourth connection portion that is electrically connected to each connection portion included in the connection portion group.
  • Each connection part included in the connection part group has an exposed surface exposed to the outside of the housing in a part of the connection part.
  • the connection portion group includes a connection portion in which the exposed surface has a first area, and a connection portion in which the exposed surface has a second area larger than the first area.
  • the plurality of first connection portions, the plurality of second connection portions, and the plurality of third connection portions at least any of the plurality of second connection portions and the plurality of third connection portions.
  • the exposed area has the second area.
  • the exposed area of each connection portion of the plurality of first connection portions has the first area, and the plurality of second connection portions and the plurality of third connections.
  • the exposed area of at least one of the portions may have the second area.
  • the second direction and the third direction are orthogonal to each other, and the exposed surface of at least one connection portion of the plurality of second connection portions has the second area. And the exposed surface of each connection portion of the plurality of third connection portions may have the first area.
  • each exposed surface of each connecting portion of the plurality of first connecting portions, the exposed surface of each connecting portion of the plurality of second connecting portions, and the plurality of third connecting portions may have a second area.
  • connection parts included in the connection part group are arranged in a direction along the side of the imaging element in a plan view as viewed from the subject side, and the exposed surface is the second surface.
  • the length in the arrangement direction of the connection portions included in the connection portion group on the exposed surface of the connection portion having an area of is the length in the arrangement direction on the exposed surface of the connection portion in which the exposure surface has the first area.
  • a connecting portion having the exposed area having the second area and a connecting portion having the exposed area having the first area are arranged in a direction along different sides of the imaging element in the plan view. May be.
  • connection parts included in the connection part group are arranged in a direction along the side of the imaging element in a plan view as viewed from the subject side, and the exposed surface is the second surface.
  • the length in the arrangement direction of the connection parts included in the connection part group on the exposed surface of the connection part having an area of the area is that in the arrangement direction on the exposed surface of the connection part in which the exposed surface has the first area.
  • the connection portion group includes a plurality of connection portions, the exposed surface having the second area, and a portion of the connection portions in which the exposed surface has the second area.
  • the remaining connection portions excluding the some connection portions may be arranged in a direction along different sides of the imaging element in the plan view.
  • connection portion having the first area is arranged at least in one of the plurality of connection portions having the second area and arranged in the arrangement direction. It may be.
  • connection portion group includes a plurality of connection portions in which the exposed surface has the second area, and the exposed surface has a space between the plurality of connection portions.
  • at least one place may be provided with a connection portion in which the exposed surface has the first area.
  • connection parts included in the connection part group are arranged in a direction along the side of the imaging element in a plan view as viewed from the subject side, and the exposed surface is the second surface.
  • the length in the orthogonal direction orthogonal to the arrangement direction of the connection portions included in the connection portion group in the exposed surface of the connection portion having an area of is the above-described in the exposed surface of the connection portion in which the exposed surface has the first area. It may be larger than the length in the orthogonal direction.
  • the pixel pitch of the imaging element may be 1.0 ⁇ m or less.
  • the disclosed electronic device includes the imaging module.
  • the imaging module of the present invention is highly convenient and effective when applied to electronic devices such as mobile phones, wristwatch-type, and spectacle-type electronic devices.
  • Imaging module 10 Lens unit 11 Case 12 Lens group 13 Flexible board 14A, 14B X direction VCM drive terminal 14C, 14D Y direction VCM drive terminal 14E, 14F z direction VCM drive terminal 16 Lens drive device 16A X direction VCM 16B x direction hall element 16C y direction VCM 16D y-direction Hall element 16E z-direction VCM 16F z-direction Hall element 20 Imaging element unit 21 Substrate 22 Flexible substrate 23 External connection terminals 24A to 24F Imaging element unit side terminal 27 Imaging element 30 Imaging module manufacturing apparatus Ax Optical axis z Direction along optical axis x z direction orthogonal to Direction yz direction orthogonal to z direction

Abstract

 本発明は、撮像素子ユニットとレンズユニットの位置合わせを低コストでかつ高精度に行うことが可能な撮像モジュール及びこの撮像モジュールを備える電子機器を提供する。 撮像モジュール(100)は、レンズ群(12)をx方向、y方向、z方向にそれぞれ移動させるVCM(16A),(16C),(16E)と、VCM(16A)に接続された端子(14A),(14B)と、VCM(16C)に接続された端子(14C),(14D)と、VCM(16E)に接続された端子(14E),(14F)と、を有するレンズユニット(10)と、端子(14A)~(14F)と接続された端子(24A)~(24F)を有する撮像素子ユニット(20)とを備える。端子(14A),(14B)の露出面積は、端子(14C)~(14F)の露出面積よりも大きい。

Description

撮像モジュール及び電子機器
 本発明は、撮像モジュール及びこれを備える電子機器に関する。
 撮影機能を有する携帯電話機等の携帯用電子機器には、小型で薄型の撮像モジュールが搭載されている。この撮像モジュールは、撮影用のレンズが組み込まれたレンズユニットと、CCD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1,2には、AF機構を有する撮像モジュールが記載され、特許文献3には、AF機構と光学式像ブレ補正機構を有する撮像モジュールが記載されている。
 近年、撮像モジュールには、100万~200万画素程度の低画素数の撮像素子に代わり、300万~1000万画素、或いはそれ以上の高画素数を有する撮像素子が広く使用されるようになっている。
 低画素数の撮像素子を用いる場合、レンズユニットと撮像素子ユニットとの位置合わせに特に高い精度は要求されなかったが、高画素数の撮像素子を用いる場合には、高い精度での位置合わせが必要となる。
 特許文献1,2には、レンズユニットと撮像素子ユニットの位置合わせと、レンズユニットと撮像素子ユニットの固定を自動的に行う技術が記載されている。
 この技術では、レンズユニットと撮像素子ユニットとを初期位置にセットした後、撮像素子ユニットを光軸方向に移動させながら撮像素子に測定用チャートを撮像させ、得られた撮像画像からレンズユニットと撮像素子ユニットの位置を調整する。この調整後、レンズユニットと撮像素子ユニットを接着固定している。
特開2010-21985号公報 特開2010-88088号公報 特開2011-247909号公報
 AF機構と光学式像ブレ補正機構とを有する撮像モジュールでは、撮像素子ユニットとレンズユニットが、例えば互いに直交する3方向に相対移動可能である。このため、レンズユニットと撮像素子ユニットの位置を調整する工程では、レンズユニット内のレンズが重力の影響を受けて重力方向に動いてしまう。
 この重力によって動いたレンズ位置を、所定の位置に保持した状態で、レンズユニットと撮像素子ユニットの位置合わせを行うことにより、精度よく位置合わせを行うことができる。
 しかし、レンズ位置を調整するには、レンズユニットに設けられたレンズ駆動を行うための端子に例えばプローブピンを接触させる等により駆動信号を入力する必要がある。
 レンズユニットの小型化により、端子も小さくなっているため、端子とプローブピンとの位置合わせを高精度で行う必要がある。これでは、撮像モジュールの製造装置の高コスト化や撮像モジュールの製造工程の煩雑化を招くことになり、撮像モジュールの製造コストが高くなる。
 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、撮像素子ユニットとレンズユニットの位置合わせを低コストでかつ高精度に行うことが可能な撮像モジュール及びこれを備える電子機器を提供することを目的とする。
 本発明の撮像モジュールは、レンズ群を有するレンズユニットと、上記レンズユニットに固定され、上記レンズ群を通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像素子ユニットと、を備える。上記レンズユニットは、上記レンズ群のうち少なくとも一部のレンズを、上記レンズ群の光軸に沿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、を備える。また、上記レンズユニットは、上記第一のレンズ駆動部と電気的に接続された複数の第一の接続部、上記第二のレンズ駆動部と電気的に接続された複数の第二の接続部、及び上記第三のレンズ駆動部と電気的に接続された複数の第三の接続部を含む接続部群を備える。さらにまた、上記レンズユニットは、少なくとも上記第一のレンズ駆動部と上記第二のレンズ駆動部と上記第三のレンズ駆動部を内部に収容する筐体を備える。上記撮像素子ユニットは、上記接続部群に含まれる各接続部と電気的に接続された第四の接続部を有する。上記接続部群に含まれる各接続部は、当該接続部の一部に、前記筐体外部に露出する露出面を有する。上記接続部群は、上記露出面が第一の面積を有する接続部と、上記露出面が上記第一の面積よりも大きい第二の面積を有する接続部とを含む。上記複数の第一の接続部、上記複数の第二の接続部、及び上記複数の第三の接続部のうち、少なくとも上記複数の第二の接続部及び上記複数の第三の接続部のいずれの上記露出面積が上記第二の面積を有する。
 本発明の電子機器は、上記撮像モジュールを備える。
 本発明によれば、撮像素子ユニットとレンズユニットの位置合わせを低コストでかつ高精度に行うことが可能な撮像モジュール及びこれを備える電子機器を提供することができる。
本発明の一実施形態である撮像モジュール100の外観斜視図である。 図1に示す撮像モジュール100においてレンズユニット10を省略した状態の撮像素子ユニット20の外観斜視図である。 図1に示す撮像モジュール100のA-A線断面図である。 図2に示すレンズユニット10内の電気接続構成を示す図 撮像モジュール100の製造装置30の概略構成を示す側面図である。 撮像モジュール製造装置30によるレンズユニット10と撮像素子ユニット20の保持状態を示す説明図である。 撮像モジュール100の変形例である撮像モジュール200の外観斜視図である。 撮像モジュール100の変形例である撮像モジュール300の外観斜視図である。 撮像モジュール100の変形例である撮像モジュール400の外観斜視図である。 撮像モジュール100の変形例である撮像モジュール500の外観斜視図である。 図1に示す撮像モジュール100の変形例である撮像モジュール100Aの外観斜視図である。
 以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
 図1は、本発明の一実施形態である撮像モジュール100の外観斜視図である。
 撮像モジュール100は、レンズ群12を有するレンズユニット10と、レンズユニット10に固定され、レンズ群12を通して被写体を撮像する撮像素子(図1では不図示)を有する撮像素子ユニット20と、を備える。
 図1では、レンズ群12の光軸Axに沿う方向をz方向とし、z方向に直交する2方向であって互いに直交する2つの方向をそれぞれx方向、y方向としている。
 レンズユニット10は、後述する各構成部材を内部に収容する筐体11を備える。筐体11の外部には、筐体11に収容されるフレキシブル基板13の一部が露出している。
 このフレキシブル基板13の露出部分の先端には、電気的接続を取るための接続部としての端子14A~14Fを含むレンズユニット端子部(接続部群)が接続されている。レンズユニット端子部に含まれる各端子はx方向に配列されている。
 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。
 また、フレキシブル基板13の全てが筐体11に収まっており、このフレキシブル基板13の先端にレンズユニット端子部の各端子が接続されて、各端子の一部分だけが筐体11外部に露出する構成であってもよい。
 筐体11の天板には開口が設けられており、この開口からレンズ群12が露出している。撮像モジュール100は、被写体からの光をこの開口から取り込んで撮像を行う。
 また、筐体11の天板には、撮像モジュール100の製造時にレンズユニット10を製造装置に保持するための位置決め用の凹部95A,95B,95Cが形成されている。天板の対角線上に配置される凹部95A,95Cの底面には、凹部95A,95Cよりも小さい凹部95A1,95C1が形成されている。
 図2は、図1に示す撮像モジュール100においてレンズユニット10を省略した状態の外観斜視図である。
 図2に示すように、撮像素子ユニット20は、CCD(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、1.0μm以下の画素ピッチを有する撮像素子が撮像素子27として用いられてもよい。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1.0μm以下になると、特に高い位置合わせ精度が要求される。
 基板21上には筒状のカバーホルダ25が形成され、カバーホルダ25内部に撮像素子27が配置されている。カバーホルダ25の中空部には撮像素子27上方において図示省略のカバーガラスが嵌め込まれる。
 カバーホルダ25の外側における基板21表面には、レンズユニット10との電気的接続をとるための接続部(第四の接続部)としての端子24A~24Fを含む撮像素子ユニット端子部が設けられている。この撮像素子ユニット端子部も、レンズユニット端子部と同様に、一部の端子のみ図示している。撮像素子ユニット端子部の各端子は、平面視においてx方向に配列されている。
 基板21には、撮像素子27のデータ出力用端子及び駆動用端子等と接続される撮像素子用配線が設けられている。撮像素子用配線は、フレキシブル基板22に設けられた配線を経由して、フレキシブル基板22端部に設けられた外部接続用端子部23に接続されている。
 また、基板21には、撮像素子ユニット端子部に含まれる各端子と接続されるレンズユニット用配線が設けられている。レンズユニット用配線は、フレキシブル基板22に設けられた配線を経由して、フレキシブル基板22端部に設けられた外部接続用端子部23に接続されている。
 図1に示すように、レンズユニット10と撮像素子ユニット20を固定した状態では、レンズユニット端子部の各端子とこれに対応する撮像素子ユニット端子部の各端子とが電気的に接続される。つまり、外部接続用端子部23を利用して、撮像素子ユニット20とレンズユニット10を駆動することが可能となっている。
 レンズユニット10と撮像素子ユニット20を固定した状態で、図1の例では、端子14Aと端子24Aとが電気的に接続され、端子14Bと端子24Bとが電気的に接続され、端子14Cと端子24Cとが電気的に接続され、端子14Dと端子24Dとが電気的に接続され、端子14Eと端子24Eとが電気的に接続され、端子14Fと端子24Fとが電気的に接続されている。
 図3は、図1に示す撮像モジュール100のA-A線断面図である。
 図3に示すように、撮像素子27は、基板21に設けられた凹部に配置されるとともに、基板21上に設けられたカバーホルダ25及びカバーホルダ25に嵌め込まれたカバーガラス26によって封止されている。
 また、図3に示すように、レンズユニット10は、カバーガラス26上方に配置された複数(図3の例では12A~12Dの4つ)のレンズを含むレンズ群12と、レンズ群12を支持する筒状のレンズバレル15と、撮像素子ユニット20のカバーホルダ25の上面に載置された底部ブロック19と、底部ブロック19上に固定されたフレキシブル基板13と、フレキシブル基板13に接続されたレンズユニット端子部(図3では断面のため端子14Cのみが図示)と、フレキシブル基板13上方に形成されたレンズ駆動装置16と、を備える。
 レンズ群12、レンズバレル15、底部ブロック19、フレキシブル基板13、及びレンズ駆動装置16は、筐体11に収容されている。
 レンズ駆動装置16は、第一のレンズ駆動部と、第二のレンズ駆動部と、第三のレンズ駆動部と、レンズの位置を検出する位置検出素子としてのホール素子と、を備える。
 第一のレンズ駆動部は、レンズ群12のうち少なくとも一部のレンズ(図3の例ではレンズ群12の全てのレンズとしている)を、レンズ群12の光軸Axに沿う第一の方向(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)にそれぞれ移動させて、撮像素子27によって撮像される像のブレを補正するための駆動部である。
 第一のレンズ駆動部と第二のレンズ駆動部と第三のレンズ駆動部は、それぞれ、レンズを移動させるためのアクチュエータであり、本実施形態ではボイスコイルモータ(VCM)によって構成されているが、周知の他の手段を採用してもよい。
 図4は、図1に示すレンズユニット10の電気的接続構成を示すブロック図である。
 図4に示すように、レンズ駆動装置16は、レンズ群12を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。すなわち、端子14A及び端子14Bは、複数の第二の接続部として機能する。
 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。すなわち、端子14C及び端子14Dは、複数の第三の接続部として機能する。
 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。すなわち、端子14E及び端子14Fは、複数の第一の接続部として機能する。
 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。
 これら端子14A~14F及び端子14a~14lは、レンズユニット端子部を構成している。レンズユニット端子部は、これら端子以外に、アース端子を含んでいてもよい。
 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に保持した状態で、撮像素子ユニット20を動かすことにより、レンズユニット10と撮像素子ユニット20の位置合わせが行われる。このとき、レンズユニット10は、図1に示したx方向が重力方向と平行となる姿勢で保持される。
 ここで、x方向が重力方向と平行となるレンズユニット10の姿勢は、重力の影響で、y方向及びz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y方向及びz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、第二のレンズ駆動部(x方向VCM16A)によってレンズ群12がx方向に移動可能である。したがって、図1に示したx方向が重力方向と平行となる姿勢でレンズユニット10が保持されると、レンズ群12の位置は重力の影響を受けるため、位置合わせのための基準位置からレンズ群12の位置がx方向にずれることが想定される。
 そこで、上記調整工程では、端子14A,14Bにおける筐体11外部に露出している露出面に通電用のプローブピンを接触させて、端子14A,14Bに通電し、第二のレンズ駆動部を駆動して、レンズ群12のx方向位置を上記基準位置に保持する。
 そして、この状態でレンズユニット10と撮像素子ユニット20の位置合わせを行う。これにより、製造する全ての撮像モジュール100において、同一条件での位置合わせが可能になり、高精度の調整が可能となる。
 なお、撮像モジュール100を搭載する電子機器(例えばデジタルカメラや携帯電話機等)は、図1に示したx方向が重力方向と平行な状態で使用されることが多い。この状態では、電子機器が、レンズ群12の初期位置を、レンズ群12が重力によってx方向に下がった分だけ重力方向の反対側に戻した位置とすることで、撮像制御を行う。
 そこで、調整工程時には、上記基準位置を、レンズ群12が重力によってx方向に下がった分だけ重力方向の反対側に戻した位置(上記初期位置)とすることで、実際の使用状態に近い形での位置合わせが可能になり、高精度な調整が可能となる。
 撮像モジュール100では、端子14A,14Bの露出面に対するプローブピンの接触を容易にするために、レンズユニット端子部に含まれる全ての端子のうち、端子14A,14Bの露出面積が、端子14A,14B以外の端子(端子14C~14F、端子14a~14l)の露出面積よりも大きくなっている。
 図1に示したように、端子14A~14Fの配列方向はx方向であり、端子14A~14Fの露出面におけるz方向長さは同じである。そして、端子14A,14Bの露出面におけるx方向長さが、端子14C~14Fの露出面におけるx方向長さよりも大きいことで、端子14A,14Bの露出面積は、端子14C~14Fの露出面積よりも大きくなっている。
 端子14A,14Bの露出面積が小さいと、端子14A,14Bの露出面に対してプローブピンを高精度に位置合わせする必要があり、製造装置のコストが高くなる。
 撮像モジュール100によれば、端子14A,14Bの露出面積が大きいため、端子14A,14Bの露出面に対してプローブピンを高精度に位置合わせする必要がなく、製造装置のコスト上昇を防ぐことができる。この結果、撮像モジュール100の製造コストを削減することができる。
 なお、調整工程で通電が必要となる端子14A,14Bの露出面積は大きいほどプロービングに有利である。その効果を得るためには、調整工程で通電が必要とならない端子の面積と比較して、調整工程で通電が必要となる端子の露出面積比は1.4倍以上が好ましい。一方、面積比の上限に関しては、他の端子の露出面積が小さくなりすぎたり、撮像モジュールのサイズが大型化したり等の弊害が発生しない程度に抑えるように設計するのが好ましい。
 図5は、撮像モジュール100の製造装置30の概略構成を示す側面図である。
 撮像モジュール製造装置30は、レンズユニット10に対する撮像素子ユニット20の位置を調整し、調整後に撮像素子ユニット20をレンズユニット10に固定することにより撮像モジュール100を完成させる。
 撮像モジュール製造装置30は、チャートユニット71と、コリメータユニット73と、レンズ位置決めプレート75と、レンズ保持機構77と、素子移動機構79と、接着剤供給部81と、紫外線ランプ83と、これらを制御する制御部85と、を備える。これらは、共通の作業台87上に設置されている。
 チャートユニット71は、箱状の筐体71aと、筐体71a内に嵌合される測定チャート89と、筐体71a内に組み込まれて測定チャート89を背面から平行光で照明する光源91とから構成されている。測定チャート89は、例えば、光拡散性を有するプラスチック板で形成されている。
 コリメータユニット73は、測定チャート89のチャート面の垂線であって、チャート面中心89aを通る線であるZ軸上において、チャートユニット71に対面配置されている。
 コリメータユニット73は、作業台87に固定されたブラケット73aと、コリメータレンズ73bから構成されている。コリメータレンズ73bは、チャートユニット71から放射された光を集光するとともに、レンズユニット10に対するチャートの虚像位置を任意の距離(たとえば無限遠の位置や、レンズユニット10の想定する撮影に適した標準的な被写体距離)に配置する機能を有する。
 レンズ位置決めプレート75は、例えば金属によって剛性を有するように形成されており、コリメータユニット73を透過した光線を通過させる開口75aが設けられている。
 図6は、撮像モジュール製造装置30によるレンズユニット10と撮像素子ユニット20の保持状態を示す説明図である。
 図6に示すように、レンズ位置決めプレート75のレンズ保持機構77側の面には、開口75aの周囲に3個の当接ピン93A,93B,93Cが設けられている。
 3個の当接ピン93A,93B,93Cのうち、対角線上に配置された2個の当接ピン93A,93Cの先端には、当接ピンよりも小径の挿入ピン93A1,93C1が設けられている。
 当接ピン93A,93B,93Cは、図1に示すレンズユニット10の凹部95A,95B,95Cを受け、挿入ピン93A1,93C1は、凹部95A1,95C1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。また、レンズユニット10において図1のx方向は、重力方向と平行になる。
 レンズ保持機構77は、Z軸上でチャートユニット71に筐体11の天板が向くようにレンズユニット10を保持する保持プレート97と、この保持プレート97をZ軸方向に移動させる第1スライドステージ99とから構成されている。
 第1スライドステージ99は、電動式の精密ステージであって、図示しないモータの回転によってボールネジを回転させ、このボールネジに噛合されたステージ部99aをZ軸方向に移動させる。
 保持プレート97をZ軸方向に移動させて、レンズ位置決めプレート75によって位置決めされたレンズユニット10の底部ブロック19に保持プレート97を押し当てることで、レンズユニット10は製造装置30に保持された状態となる。
 ステージ部99a上には、2つのプローブピン113a,113bを備えたプローブユニット113が保持プレート97に対面して取り付けられている。
 このプローブユニット113は、レンズユニット10の端子14Aにプローブピン113aを接触させ、レンズユニット10の端子14Bにプローブピン113bを接触させることにより、前述した第二のレンズ駆動部と電気的に接続される。
 プローブユニット113は、レンズユニット10の光軸Axのx方向位置が、撮像モジュール100の実際の使用時の初期位置となるように、レンズユニット10のレンズ群12の位置を調整する。
 素子移動機構79は、チャックハンド115と、2軸回転ステージ119と、第2スライドステージ123とから構成されている。チャックハンド115は、Z軸上でチャートユニット71に撮像面27aが向くように撮像素子ユニット20を保持する。2軸回転ステージ119は、チャックハンド115が取り付けられた略クランク状のブラケット117を保持し、Z軸に直交する2軸(水平X軸、垂直Y軸)の回りで撮像素子ユニット20の傾きを調整する。第2スライドステージ123は、2軸回転ステージ119が取り付けられたブラケット121を保持してZ軸方向に移動させる。
 チャックハンド115は、図6に示すように、略クランク状に屈曲された一対の挟持部材115aと、これらの挟持部材115aをZ軸に直交するX軸方向で移動させるアクチュエータ115b(図5参照)とから構成されている。挟持部材115aは、撮像素子ユニット20の外枠を挟み込み、撮像素子ユニット20を保持する。
 また、チャックハンド115は、レンズユニット10の光軸Axと撮像面27aの中心位置とが略一致するように、挟持部材115aに挟持された撮像素子ユニット20を位置決めする。また、チャックハンド115は、Z軸方向からみたときに、撮像素子ユニット20の撮像素子ユニット端子部の各端子と、レンズユニット10のレンズユニット端子部の各端子とがそれぞれ重なるように、挟持部材115aに挟持された撮像素子ユニット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画像信号を出力したりする。
 接着剤供給部81は、レンズユニット10と撮像素子ユニット20との位置調整が終了した後、レンズユニット10と撮像素子ユニット20との隙間に紫外線硬化型接着剤を供給する。
 紫外線ランプ83は、上記隙間に供給された紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射することで、接着剤を硬化させる。なお、接着剤としては、紫外線硬化型接着剤の他、瞬間接着剤、熱硬化接着剤、自然硬化接着剤等も利用可能である。
 このような撮像モジュール製造装置30では、レンズユニット10が、図1に示したx方向が重力方向と平行になる姿勢で、保持プレート97に保持される。保持プレート97がレンズユニット10を保持した状態で、プローブユニット113のプローブピン113a,113bは、レンズユニット10の端子14A,14Bに接触する。
 これにより、レンズユニット10内の第二のレンズ駆動部を駆動可能な状態となり、制御部85がプローブユニット113を介して、レンズ群12の重力方向位置を所定の基準位置に制御する。
 更に、レンズユニット10の光軸Axと撮像面27aの中心位置とが略一致するように、挟持部材115aに挟持された撮像素子ユニット20が位置決めされた後、撮像素子ユニット20のZ軸方向位置を変えていき、各位置で撮像素子27によって測定チャート89を撮像して得られる撮像画像信号に基づいて、撮像素子ユニット20のZ軸方向位置と、撮像素子ユニット20のθx方向及びθy方向の角度とがそれぞれ調整される。なお、撮像素子ユニット20のθx方向及びθy方向の角度の調整は省略してもよい。
 この調整の後、接着剤供給部81から、レンズユニット10と撮像素子ユニット20との隙間に紫外線硬化接着剤が供給され、紫外線ランプ83が点灯して紫外線硬化型接着剤が硬化される。
 接着剤が硬化した後、完成した撮像モジュール100は撮像モジュール製造装置30から取り出される。
 なお、レンズユニット10と撮像素子ユニット20は、紫外線硬化型接着剤により固定できるが、紫外線硬化型接着剤による硬化を、レンズユニット10と撮像素子ユニット20との仮固定として利用してもよい。
 例えば、レンズユニット10と撮像素子ユニット20とを仮固定した状態で撮像モジュール製造装置30から取り出し、清浄処理等の所望の工程を行った後にレンズユニット10撮像素子ユニット20とを、熱硬化型接着剤等によって完全に固定することにより、撮像モジュール100を製造してもよい。
 以上の製造装置30によって撮像モジュール100を製造することで、レンズユニット10と撮像素子ユニット20の位置合わせを高精度に行うことができる。
 撮像素子27として、画素ピッチが1.0μm以下の画素サイズが小さい撮像素子を利用する場合は、上述したように、レンズユニットと撮像素子ユニットとの位置合わせ精度が特に要求される。そのような場合でも、上記レンズユニット10の構成と製造装置30による製造工程との組合せによって、レンズユニット10と撮像素子ユニット20との位置合わせを低コストかつ高精度に行うことができる。
 次に、撮像モジュール100の変形例について説明する。
 (第一の変形例)
 図7は、撮像モジュール100の変形例である撮像モジュール200の外観斜視図である。
 撮像モジュール200は、レンズユニット10のレンズユニット端子部に含まれる端子14A,14Bの配置を変更した点を除いては、撮像モジュール100と同じ構成である。
 撮像モジュール100では、レンズユニット端子部に含まれる端子14A~14Fの配列方向(x方向)において、露出面積の大きい端子14Aと端子14Bの間には他の端子が存在していない。これに対し、撮像モジュール200では、端子14Aと端子14Bの間に、調整工程時に通電を行わない別の端子が存在する配列としている。
 この配列によれば、調整工程時にプローブピンを接触させる端子同士の距離を大きくとることができる。このため、プローブユニット113と端子14A,14Bとの電気的接続がより容易となり、製造装置のコスト削減を図ることができる。この結果、撮像モジュール200の製造コストを下げることができる。
 (第二の変形例)
 図8は、撮像モジュール100の変形例である撮像モジュール300の外観斜視図である。
 撮像モジュール100では、レンズユニット端子部に含まれる端子14A~端子14Fが、平面視において、撮像素子27の外縁の一辺に沿う方向に配列されている。これに対し、撮像モジュール300では、端子14A~端子14Fが、平面視において、撮像素子27の外縁の異なる二辺(図7の例では、平面視においてx方向に平行な辺とy方向に平行な辺)に沿う方向に配列されている点が異なる。
 また、撮像モジュール300では、端子14A~端子14Fの配置の変更に伴い、基板21に設けられる端子24A~24Fの配置が変更されている。
 撮像モジュール300のレンズユニット端子部に含まれる端子のうち、端子14A,14Bは、撮像素子27の上記y方向に平行な辺に沿う方向に配列され、残りの端子は、撮像素子27の上記x方向に平行な辺に沿う方向に配列されている。
 撮像素子27の一辺の長さは限られているため、レンズユニット端子部に含まれる端子のうち、露出面積が大きい端子14A,14Bと、露出面積が小さい残りの端子とが、平面視において撮像素子27の異なる辺に沿う方向に配置されていることで、端子14A,14Bの露出面積を大きくすることができる。したがって、プロービングがより容易となり、撮像モジュール300の製造コストを下げることができる。
 (第三の変形例)
 図9は、撮像モジュール100の変形例である撮像モジュール400の外観斜視図である。
 撮像モジュール400は、レンズユニット10のレンズユニット端子部に含まれる端子のうち、端子14A~14Dの露出面積が、残りの端子の露出面積よりも大きい点を除いては、撮像モジュール100と同じ構成である。
 この撮像モジュール400を製造する製造装置は、図5において、プローブユニット113が、端子14A~14Dのそれぞれと接触するためのプローブピンを有する構成となる。
 そして、この製造装置は、プローブユニット113を介して、第二のレンズ駆動部と第三のレンズ駆動部を駆動して、レンズ群12のx方向位置及びy方向位置を所望の位置に制御した状態で、レンズユニット10と撮像素子ユニット20の位置合わせを行う。
 撮像モジュール100を、x方向を重力方向と平行にした状態で保持すると、前述したようにレンズ群12は重力方向に移動するが、この移動の影響を受けて、レンズ群12がy方向にも僅かながら変位する可能性がある。
 この変位を補正するために、撮像モジュール400の製造装置は、調整工程時に端子14C,14Dにも通電する。
 通電対象となる端子14C,14Dは、端子14A,14Bと同様に、調整工程時には通電を行わない他の端子よりも露出面積が大きくなっている。これによってプロービングが容易となり、撮像モジュール400の製造コストを下げることができる。
 なお、図9の撮像モジュール400において、露出面積の大きい端子14A~14Dと、露出面積の小さい端子とを、平面視において撮像素子27の異なる辺に沿う方向に配列することで、端子14A~14Dの露出面積を更に大きくすることができる。
 (第四の変形例)
 図10は、撮像モジュール100の変形例である撮像モジュール500の外観斜視図である。
 図9の撮像モジュール400では、レンズユニット端子部に含まれる端子14A~端子14Fが、平面視において、撮像素子27の外縁の一辺に沿う方向に配列されている。これに対し、撮像モジュール500では、レンズユニット端子部に含まれる端子のうち端子14A~端子14Fが、平面視において、撮像素子27の外縁の異なる二辺に沿う方向に配列されている点が異なる。
 また、撮像モジュール500では、端子14A~端子14Fの配置の変更に伴い、基板21に設けられる端子24A~24Fの配置が変更されている。
 撮像モジュール500の端子14A,14E,14Bは、平面視においてy方向と平行な撮像素子27の辺に沿う方向に配列されている。また、撮像モジュール500の端子14C,14F,14Dは、平面視においてx方向と平行な撮像素子27の辺に沿う方向に配列されている。
 このように、レンズユニット端子部に含まれる端子のうち、露出面積が大きい4つの端子14A~14Dのうちの一部の端子とこの一部の端子を除く残りの端子とを、平面視において撮像素子27の異なる辺に沿う方向に配列することで、端子14A~14Dそれぞれの露出面積を大きくすることができる。このため、プロービングがより容易となり、撮像モジュール500の製造コストを下げることができる。
 図9の撮像モジュール400では、端子14Bと端子14Cの間に、調整工程時に通電を行わない端子が存在していないため、端子14Bと端子14Cの間隔を大きくとりにくい。
 これに対し、撮像モジュール500によれば、端子14Bと端子14Cの距離を大きく離すことができる。このため、プロービングが容易となり、撮像モジュール500の製造コストを下げることができる。
 (第五の変形例)
 図5に示した製造装置30は、重力方向とZ軸方向とのなす角度が90度であることを前提としているが、重力方向とZ軸方向とのなす角度が90度未満である場合もありえる。例えば、作業台87の表面が紙面左右に傾斜している構成がこの場合に相当する。
 この場合、レンズ群12に加わる重力は、x方向成分とz方向成分に分けられる。つまり、レンズユニット10が製造装置30に保持された状態では、レンズ群12はz方向とx方向に移動することになる。
 この場合には、撮像モジュール400,500において、調整工程時に通電を行う対象の端子を、レンズユニット端子部に含まれる端子のうちの端子14A,14B,14E,14Fとし、端子14A,14B,14E,14Fの露出面積を、それ以外の端子の露出面積より大きくした構成とすればよい。
 また、製造装置30のプローブユニット113は、端子14A,14B,14E,14Fのそれぞれと接触するためのプローブピンを有する構成とする。
 そして、この製造装置は、プローブユニット113を介して、第二のレンズ駆動部と第一のレンズ駆動部を駆動して、レンズ群12のx方向位置及びz方向位置を所望の位置に制御した状態で、レンズユニット10と撮像素子ユニット20の位置合わせを行う。
 このように、調整工程時に、レンズユニット10のx方向とz方向が重力方向と垂直にならず、y方向だけが重力方向と垂直になり、レンズ群12が重力の影響を受けてx方向及びz方向に移動してしまうケースであっても、上記構成とすることで、レンズ群12を所望の位置に制御した状態で位置合わせが可能となる。
 なお、作業台87の表面が紙面手前から奥に傾斜している製造装置では、調整工程時に、レンズユニット10のx方向とy方向が重力方向と垂直にならず、z方向だけが重力方向と垂直になる。
 したがって、この製造装置を用いる場合には、図9,10に示した撮像モジュールの構成を採用することで、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。
 (第六の変形例)
 撮像モジュール100及び第一~第四の変形例で説明した撮像モジュールの製造工程においては、調整工程時に、x方向が重力方向と平行になる状態でレンズユニット10を保持して位置合わせを行う。この変形例として、調整工程時に、y方向が重力方向と平行になる状態でレンズユニット10を保持して位置合わせを行ってもよい。
 この場合は、図1,7,8において、符号14Aを符号14Cに読み替え、符号14Bを符号14Dに読み替え、符号14Cを符号14Aに読み替え、符号14Dを符号14Bに読み替えた構成とすればよい。この構成によれば、重力の影響で位置が変位するレンズ群12のy方向位置を所望の位置に制御した状態で位置合わせが可能となる。
 (第七の変形例)
 調整工程時に、x方向、y方向、及びz方向がそれぞれ重力方向と交差する状態でレンズユニット10を保持して位置合わせを行ってもよい。例えば、作業台87の表面が紙面手前から奥に傾斜し、かつ、紙面左右に傾斜している製造装置がこれに該当する。
 この場合には、撮像モジュール100において、調整工程時に通電を行う対象の端子を、レンズユニット端子部に含まれる端子のうちの端子14A,14B,14C,14D,14E,14Fとし、端子14A,14B,14C,14D,14E,14Fの露出面積を、それ以外の端子の露出面積より大きくした構成とすればよい。
 また、製造装置30のプローブユニット113は、14A,14B,14C,14D,14E,14Fのそれぞれと接触するためのプローブピンを有する構成とする。
 そして、この製造装置は、プローブユニット113を介して、第一のレンズ駆動部と第二のレンズ駆動部と第三のレンズ駆動部を駆動して、レンズ群12のx方向位置、y方向位置、及びz方向位置を所望の位置に制御した状態で、レンズユニット10と撮像素子ユニット20の位置合わせを行う。
 このように、調整工程時に、レンズユニット10のx方向とy方向とz方向が重力方向と垂直にならず、レンズ群12が重力の影響を受けてx方向、y方向、z方向に移動してしまうケースであっても、上記構成とすることで、レンズ群12を所望の位置に制御した状態で位置合わせが可能となる。
 (第八の変形例)
 ここまでは、調整工程時にはレンズ駆動部のみに通電する構成としたが、より精度を上げるために、レンズ駆動装置16に含まれるホール素子にも通電した状態で、位置合わせを行ってもよい。
 例えば、調整工程時に第二のレンズ駆動部を駆動してレンズ群12のx方向位置を制御する場合には、調整工程時に、x方向ホール素子16Bに接続された4つの端子14a~14dにも通電し、x方向ホール素子16Bからの情報を利用することで、レンズ群12のx方向位置を高精度に制御することができる。このため、端子14a~14dの露出面積についても、調整工程時に通電しない端子の露出面積より大きくしておくことで、製造コストを下げることができる。
 また、調整工程時に第三のレンズ駆動部を駆動してレンズ群12のy方向位置を制御する場合には、調整工程時に、y方向ホール素子16Dに接続された4つの端子14e~14hにも通電し、y方向ホール素子16Dからの情報を利用することで、レンズ群12のy方向位置を高精度に制御することができる。このため、端子14e~14hの露出面積についても、調整工程時に通電しない端子の露出面積より大きくしておくことで、製造コストを下げることができる。
 また、調整工程時に第一のレンズ駆動部を駆動してレンズ群12のz方向位置を制御する場合には、調整工程時に、レンズ群12のz方向ホール素子16Fに接続された4つの端子14i~14lにも通電し、z方向ホール素子16Fからの情報を利用することで、レンズ群12のz方向位置を高精度に制御することができる。このため、端子14i~14lの露出面積についても、調整工程時に通電しない端子の露出面積より大きくしておくことで、製造コストを下げることができる。
 ここまでは、調整工程時に通電する全ての端子の露出面積を、調整工程時に通電しない端子の露出面積よりも大きくするものとして説明した。しかし、調整工程時に通電する全ての端子のうち少なくとも1つの端子の露出面積が、調整工程時に通電しない端子の露出面積よりも大きくなっていれば、プロービングが容易になるため、製造コスト削減効果は得ることができる。
 例えば、撮像モジュール100~300であれば、端子14A,14Bの少なくとも一方の露出面積が大きくなっていればよい。
 また、撮像モジュール400,500であれば、端子14A~14Dの少なくとも1つの露出面積が大きくなっていればよい。
 (第九の変形例)
 ここまでは、レンズユニット10のフレキシブル基板13に接続されたレンズユニット端子部を構成する複数の端子の露出面積の違いを、この複数の端子の各露出面における該複数の端子の配列方向の長さを変えることで得る構成とした。しかし、この複数の端子の各露出面における該複数の端子の配列方向に直交する方向の長さを変えることで、複数の端子の露出面積に違いを持たせてもよい。
 図11は、図1に示す撮像モジュール100の変形例である撮像モジュール100Aの外観斜視図である。
 撮像モジュール100Aは、端子14A~14Fの各露出面におけるx方向の長さを同じとし、端子14A,14Bの各露出面におけるz方向の長さを、端子14C~14Fの各露出面にけるz方向の長さよりも大きくしたものである。
 このように、端子の露出面における、端子14A~14Fの配列方向に直交する方向の長さを変えて露出面積を大きくする構成によれば、レンズユニット10に設ける端子数が多くなった場合でも、露出面積を十分に確保することが可能になる。
 なお、端子の露出面におけるx方向の長さとz方向の長さを共に大きくすることで、端子の露出面積を大きくしてよい。
 以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
 開示された撮像モジュールは、レンズ群を有するレンズユニットと、上記レンズユニットに固定され、上記レンズ群を通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像素子ユニットと、を備える。上記レンズユニットは、上記レンズ群のうち少なくとも一部のレンズを、上記レンズ群の光軸に沿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、を備える。また、上記レンズユニットは、上記第一のレンズ駆動部と電気的に接続された複数の第一の接続部、上記第二のレンズ駆動部と電気的に接続された複数の第二の接続部、及び上記第三のレンズ駆動部と電気的に接続された複数の第三の接続部を含む接続部群を備える。さらにまた、上記レンズユニットは、少なくとも、上記第一のレンズ駆動部と上記第二のレンズ駆動部と上記第三のレンズ駆動部を内部に収容する筐体を備える。上記撮像素子ユニットは、上記接続部群に含まれる各接続部と電気的に接続された第四の接続部を有する。上記接続部群に含まれる各接続部は、当該接続部の一部に、上記筐体外部に露出する露出面を有する。上記接続部群は、上記露出面が第一の面積を有する接続部と、上記露出面が上記第一の面積よりも大きい第二の面積を有する接続部とを含む。上記複数の第一の接続部、上記複数の第二の接続部、及び上記複数の第三の接続部のうち、少なくとも上記複数の第二の接続部及び上記複数の第三の接続部のいずれの上記露出面積が上記第二の面積を有する。
 開示された撮像モジュールにおいて、上記複数の第一の接続部の各接続部の上記露出面積は、上記第一の面積を有し、上記複数の第二の接続部及び上記複数の第三の接続部のうちの少なくとも1つの上記露出面積は、上記第二の面積を有してもよい。
 開示された撮像モジュールにおいて、上記第二の方向と上記第三の方向は互いに直交しており、上記複数の第二の接続部の少なくとも1つの接続部の上記露出面は、上記第二の面積を有し、上記複数の第三の接続部の各接続部の上記露出面は、上記第一の面積を有してもよい。
 開示された撮像モジュールにおいて、上記複数の第一の接続部の各接続部の露出面と、上記複数の第二の接続部の各接続部の露出面と、上記複数の第三の接続部の各接続部の露出面は、それぞれ、第二の面積を有してもよい。
 開示された撮像モジュールにおいて、上記接続部群に含まれる接続部は、上記被写体側から見た状態の平面視において上記撮像素子の辺に沿う方向に配列されており、上記露出面が上記第二の面積を有する接続部の露出面における上記接続部群に含まれる接続部の配列方向の長さは、上記露出面が上記第一の面積を有する接続部の上記露出面における上記配列方向の長さよりも大きく、上記露出面積が上記第二の面積を有する接続部と上記露出面積が上記第一の面積を有する接続部は、上記平面視において上記撮像素子の異なる辺に沿う方向に配列されていてもよい。
 開示された撮像モジュールにおいて、上記接続部群に含まれる接続部は、上記被写体側から見た状態の平面視において上記撮像素子の辺に沿う方向に配列されており、上記露出面が上記第二の面積を有する接続部の上記露出面における上記接続部群に含まれる接続部の配列方向の長さは、上記露出面が上記第一の面積を有する接続部の上記露出面における上記配列方向の長さよりも大きく、上記接続部群は、上記露出面が上記第二の面積を有する接続部を複数個含み、上記露出面が上記第二の面積を有する接続部のうちの一部の接続部と上記一部の接続部を除く残りの接続部は、上記平面視において上記撮像素子の異なる辺に沿う方向に配列されていてもよい。
 開示された撮像モジュールにおいて、上記配列方向に並ぶ、上記露出面が上記複数個の第二の面積の接続部同士の間のうち、少なくとも1箇所には上記第一の面積の接続部が配置されていてもよい。
 開示された撮像モジュールにおいて、上記接続部群は、上記露出面が上記第二の面積を有する接続部を複数個含み、前記露出面が第二の面積を有する前記複数個の接続部同士の間のうち、少なくとも1箇所には、前記露出面が上記第一の面積を有する接続部が配置されていてもよい。
 開示された撮像モジュールにおいて、上記接続部群に含まれる接続部は、上記被写体側から見た状態の平面視において上記撮像素子の辺に沿う方向に配列されており、上記露出面が上記第二の面積を有する接続部の露出面における上記接続部群に含まれる接続部の配列方向に直交する直交方向の長さは、上記露出面が上記第一の面積を有する接続部の露出面における上記直交方向の長さよりも大きくてもよい。
 開示された撮像モジュールにおいて、上記撮像素子の画素ピッチは1.0μm以下であってもよい。
 開示された電子機器は、上記撮像モジュールを備える。
 本発明の撮像モジュールは、特に携帯電話機等の電子機器、腕時計型、眼鏡型の電子機器等に適用して利便性が高く、有効である。
100 撮像モジュール
10 レンズユニット
11 筐体
12 レンズ群
13 フレキシブル基板
14A,14B x方向VCM駆動用端子
14C,14D y方向VCM駆動用端子
14E,14F z方向VCM駆動用端子
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 撮像素子ユニット側端子
27 撮像素子
30 撮像モジュール製造装置
Ax 光軸
z 光軸に沿う方向
x z方向に直交する方向
y z方向に直交する方向

Claims (11)

  1.  レンズ群を有するレンズユニットと、
     前記レンズユニットに固定され、前記レンズ群を通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像素子ユニットと、を備える撮像モジュールであって、
     前記レンズユニットは、
    前記レンズ群のうち少なくとも一部のレンズを、前記レンズ群の光軸に沿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、
    前記第一のレンズ駆動部と電気的に接続された複数の第一の接続部、前記第二のレンズ駆動部と電気的に接続された複数の第二の接続部、及び前記第三のレンズ駆動部と電気的に接続された複数の第三の接続部を含む接続部群と、
    少なくとも前記第一のレンズ駆動部と前記第二のレンズ駆動部と前記第三のレンズ駆動部を内部に収容する筐体と、を有し、
     前記撮像素子ユニットは、前記接続部群に含まれる各接続部と電気的に接続された第四の接続部を有し、
     前記接続部群に含まれる各接続部は、当該接続部の一部に、前記筐体外部に露出する露出面を有し、
     前記接続部群は、前記露出面が第一の面積を有する接続部と、前記露出面が前記第一の面積よりも大きい第二の面積を有する接続部とを含み、
     前記複数の第一の接続部、前記複数の第二の接続部、及び前記複数の第三の接続部のうち、少なくとも前記複数の第二の接続部及び前記複数の第三の接続部のいずれかの前記露出面が前記第二の面積を有する撮像モジュール。
  2.  請求項1記載の撮像モジュールであって、
     前記複数の第一の接続部の各接続部の前記露出面は、前記第一の面積を有し、
     前記複数の第二の接続部及び前記複数の第三の接続部のうちの少なくとも1つの前記露出面は、前記第二の面積を有する撮像モジュール。
  3.  請求項2記載の撮像モジュールであって、
     前記第二の方向と前記第三の方向は互いに直交しており、
     前記複数の第二の接続部の少なくとも1つの接続部の前記露出面は、前記第二の面積を有し、前記複数の第三の接続部の各接続部の前記露出面は、前記第一の面積を有する撮像モジュール。
  4.  請求項1記載の撮像モジュールであって、
     前記複数の第一の接続部の各接続部の露出面と、前記複数の第二の接続部の各接続部の露出面と、前記複数の第三の接続部の各接続部の露出面は、それぞれ、第二の面積を有する撮像モジュール。
  5.  請求項1~4のいずれか1項記載の撮像モジュールであって、
     前記接続部群に含まれる接続部は、前記被写体側から見た状態の平面視において前記撮像素子の辺に沿う方向に配列されており、
     前記露出面が前記第二の面積を有する接続部の前記露出面における前記接続部群に含まれる接続部の配列方向の長さは、前記露出面が前記第一の面積を有する接続部の前記露出面における前記配列方向の長さよりも大きく、
     前記露出面が前記第二の面積を有する接続部と前記露出面積が前記第一の面積を有する接続部は、前記平面視において前記撮像素子の異なる辺に沿う方向に配列されている撮像モジュール。
  6.  請求項1~4のいずれか1項記載の撮像モジュールであって、
     前記接続部群に含まれる接続部は、前記被写体側から見た状態の平面視において前記撮像素子の辺に沿う方向に配列されており、
     前記露出面が前記第二の面積を有する接続部の前記露出面における前記接続部群に含まれる接続部の配列方向の長さは、前記露出面が前記第一の面積を有する接続部の前記露出面における前記配列方向の長さよりも大きく、
     前記接続部群は、前記露出面が前記第二の面積を有する接続部を複数個含み、
     前記露出面が前記第二の面積を有する複数の接続部のうちの一部の接続部と前記一部の接続部を除く残りの接続部は、前記平面視において前記撮像素子の異なる辺に沿う方向に配列されている撮像モジュール。
  7.  請求項6記載の撮像モジュールであって、
     前記配列方向に並ぶ、前記露出面が前記第二の面積を有する前記複数個の接続部同士の間のうち、少なくとも1箇所には、前記露出面が前記第一の面積を有する接続部が配置されている撮像モジュール。
  8.  請求項1~4のいずれか1項記載の撮像モジュールであって、
     前記接続部群は、前記露出面が前記第二の面積を有する接続部を複数個含み、
     前記露出面が第二の面積を有する前記複数個の接続部同士の間のうち、少なくとも1箇所には、前記露出面が前記第一の面積を有する接続部が配置されている撮像モジュール。
  9.  請求項1~8のいずれか1項記載の撮像モジュールであって、
     前記接続部群に含まれる接続部は、前記被写体側から見た状態の平面視において前記撮像素子の辺に沿う方向に配列されており、
     前記露出面が前記第二の面積を有する接続部の露出面における前記接続部群に含まれる接続部の配列方向に直交する直交方向の長さは、前記露出面が前記第一の面積を有する接続部の露出面における前記直交方向の長さよりも大きい撮像モジュール。
  10.  請求項1~9のいずれか1項記載の撮像モジュールであって、
     前記撮像素子の画素ピッチは1.0μm以下である撮像モジュール。
  11.  請求項1~10のいずれか1項記載の撮像モジュールを備える電子機器。
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