JP2010186092A

JP2010186092A - レンズモジュールの製造方法、レンズモジュール、カメラモジュール、及び電子機器

Info

Publication number: JP2010186092A
Application number: JP2009030710A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ando; 博之安藤
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2010-08-26

Abstract

【課題】精度の高いレンズモジュールを効率よく製造する。
【解決手段】光軸方向に移動可能なレンズユニット１２２を少なくとも１つ備えるレンズモジュール１２３の製造方法であって、基板に複数のレンズ１５２が形成されたレンズ基板１５０を形成するレンズ基板形成工程Ｓ１１と、レンズ基板に形成された各レンズ１５２の周縁部１５３を光軸方向Ｄ１、Ｄ３に貫通する少なくとも１つの貫通孔１５４、１５６を形成する貫通孔形成工程Ｓ１２と、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、レンズモジュールの製造方法、レンズモジュール、カメラモジュール、及び電子機器等に関する。

近年では、カメラモジュールは、携帯電話機、携帯型コンピュータ等の携帯型の電子機器等への搭載が進んでおり、いわゆるウェハレベルのカメラモジュールが提案されている。

このようなウェハレベルのカメラモジュールとして、ウェハレベル・チップサイズ・パッケージ構造の固体撮像素子チップと、固体撮像素子チップの周囲を覆う筒状の外枠体によって構成されたカメラモジュールが特許文献１に開示されている。当該カメラモジュールは、外枠体の一端に固体撮像素子チップにおける受光面に集光される複数のレンズを保持するレンズバレルが螺着固定され、他端に固体撮像素子チップの面一の端面が嵌合されている。そして、レンズの光軸が固体撮像素子チップの受光面の中心に垂直固定されるようにして、固体撮像素子チップをレンズバレルに取付ける際の光軸ずれを最小限に抑制している。

特開２００８−１６６９３９号公報

しかしながら、携帯電話等の電子機器に用いられるカメラモジュールは、電子機器の小型化に伴って、さらなる小型化、及びズームやオートフォーカス等の機能の具備等の高性能化も要請されている。例えば、レンズユニット内の群内偏芯のみならず、複数のレンズユニットを含むカメラモジュールにおけるレンズユニット間の群間偏芯が生じないように、カメラモジュールの高精度化がカメラモジュールの小型化と共に要求される。また、カメラモジュールの小型化、高性能化に加えて、その製造工程を含むコストや手間の低減が求められている。

本発明に係る幾つかの態様によれば、精度の高いレンズモジュール及びカメラモジュールを効率よく製造できる。

本発明の一態様は、光軸方向に移動可能なレンズユニットを少なくとも１つ備えるレンズモジュールの製造方法であって、基板に複数のレンズが形成されたレンズ基板を形成するレンズ基板形成工程と、前記レンズ基板の前記複数のレンズの各レンズの周縁部を前記光軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、を含むレンズモジュールの製造方法に関係する。

本発明の一態様によれば、レンズユニットを形成する際にレンズ基板の周縁部に形成した貫通孔を当該レンズ基板の位置決めに利用することができるので、レンズユニットを製造する際の位置ずれを未然に防止できる。

このとき、本発明の一態様では、前記レンズ基板形成工程では、複数のレンズ基板を形成し、前記貫通孔形成工程では、前記各レンズの周縁部を前記光軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔を形成し、前記貫通孔形成工程の後に前記複数のレンズ基板を前記光軸方向に積層する積層工程を含み、前記積層工程では、前記光軸方向から見て前記複数のレンズ基板に形成した前記貫通孔の位置を重ねるように、前記複数のレンズ基板を前記光軸方向に積層することとしてもよい。

このようにすれば、複数のレンズ基板を光軸方向に積層させてレンズユニットを製造する際の位置ずれを抑制できるので、レンズモジュールを製造の精度が向上する。

また、本発明の一態様では、前記貫通孔形成工程では、前記各レンズの前記周縁部を前記光軸方向に貫通する少なくとも２つの貫通孔を形成し、前記少なくとも２つの貫通孔のうちの一方を長穴形状に形成することとしてもよい。

このようにすれば、レンズ基板を積層させてレンズモジュールを製造する際に、レンズ基板の製造時の部品精度に誤差が生じた場合でも、少なくとも一方の貫通孔を長穴形状としておくことによって回転止めの働きを持たせ、当該誤差の影響を吸収することができる。

また、本発明の一態様では、前記貫通孔形成工程では、前記２つの貫通孔のうちの一方である長穴形状の貫通孔と、前記２つの貫通孔のうちの他方の貫通孔とを、前記レンズの中心に対して非対称の位置に形成することとしてもよい。

このようにすれば、レンズ基板を積層させてレンズモジュールを製造する際に、誤ってレンズ基板を逆方向に設置するのを未然に防げるようになる。

また、本発明の一態様では、貫通孔形成工程では、前記各レンズの前記周縁部を光軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔及び切欠部を形成することとしてもよい。

このようにすれば、レンズ基板を積層させてレンズモジュールを製造する際に、レンズ基板の製造時の部品精度に誤差が生じた場合でも、少なくとも一方の貫通孔を切欠部としておくことによって回転止めの働きを持たせ、当該誤差の影響を吸収することができる。

また、本発明の一態様では、前記貫通孔形成工程では、前記少なくとも１つの貫通孔と、前記切欠部とを、前記レンズの中心に対して非対称の位置に形成することとしてもよい。

また、本発明の一態様では、前記各レンズの前記周縁部に対して前記光軸方向に厚みを付加する厚み付加工程を含み、前記貫通孔形成工程では、前記厚みが付加された前記周縁部を前記光軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔を形成し、前記積層工程では、前記光軸方向から見て前記厚みが付加された前記周縁部に形成した前記貫通孔の位置を重ねるように、前記複数のレンズ基板を前記光軸方向に積層することとしてもよい。

このようにすれば、レンズ基板のレンズの周縁部に対して光軸方向に厚みを付加するので、レンズ基板が薄くなっても、レンズユニットの光軸方向の厚みを持たせることができる。

また、本発明の一態様では、前記レンズ基板形成工程では、複数のレンズ基板を形成し、前記レンズ基板形成工程の後に、前記複数のレンズ基板を前記光軸方向に積層する積層工程を含み、前記貫通孔形成工程では、前記積層工程の後に前記各レンズの周縁部を前記光軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔を形成することとしてもよい。

このようにすれば、複数のレンズ基板を光軸方向に積層後に、貫通孔形成工程を行うことによって、当該複数のレンズ基板の各レンズの周縁部に貫通孔を形成する際の貫通孔の位置精度を確保することができる。

また、本発明の一態様では、前記レンズ基板形成工程では、複数のレンズ基板を形成し、前記レンズ基板形成工程の後に、前記複数のレンズ基板を前記光軸方向に積層する積層工程を含み、前記貫通孔形成工程では、前記積層工程の間に前記各レンズの周縁部を前記光軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔を形成することとしてもよい。

このようにすれば、複数のレンズ基板を光軸方向に積層する積層工程間に、貫通孔形成工程を行うことによって、当該複数のレンズ基板の各レンズの周縁部に貫通孔を形成する際の貫通孔の位置精度を確保することができる。

また、本発明の一態様では、前記各レンズの前記周縁部に対して前記光軸方向に厚みを付加する厚み付加工程を含み、前記貫通孔形成工程では、前記厚みが付加された前記周縁部を前記光軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔を形成することとしてもよい。

また、本発明の一態様では、前記貫通孔形成工程後に前記貫通孔に軸部を挿通する軸部挿通工程と、前記軸部挿通工程後に前記レンズ基板に形成された前記複数のレンズの各々に切り分ける切断工程と、前記切断工程後に前記レンズユニットを光軸方向に移動させて前記レンズモジュールを組み立てる組立工程と、を含むこととしてもよい。

このようにすれば、精度のよい複数のレンズユニットを効率よく製造することができるようになる。

また、本発明の一態様では、前記貫通孔形成工程では、前記貫通孔の表面を摺動性を有する材質で形成することとしてもよい。

このようにすれば、軸部を介してレンズユニットを光軸方向に移動する際の移動がより円滑になる。

また、本発明の他の態様は、光軸方向に移動可能なレンズユニットを少なくとも１つ備えるレンズモジュールであって、前記レンズユニットは、基板に複数のレンズが形成されたレンズ基板から前記複数のレンズの各レンズを切り分けることで形成された光学素子と、前記光学素子の前記各レンズの周縁部に形成された少なくとも１つの貫通孔を前記光軸方向に貫通する軸部と、を含むレンズモジュールに関係する。

本発明の他の態様によれば、レンズ基板を積層させてレンズユニットを形成する際に位置決めとして利用した貫通孔をそのまま、レンズユニットを光軸方向に移動させる軸部を貫通させるための貫通孔として利用できる。

このとき、本発明の他の態様では、前記光学素子の前記レンズの周縁部に対して前記光軸方向に厚みを付加するために設けられたスペーサ又はスリーブ部を含み、前記軸部は、前記スペーサ又はスリーブ部によって厚みが付加された前記各レンズの周縁部に形成された前記少なくとも１つの貫通孔を前記光軸方向に貫通することとしてもよい。

また、本発明の他の態様は、上記に記載のレンズモジュールと、前記レンズモジュールにて結像された光を電気信号に変換する撮像素子と、を含むカメラモジュールに関係する。

また、本発明の他の態様は、上記に記載のカメラモジュールを含む電子機器に関係する。

図１（Ａ）は第１の実施形態のカメラモジュールの平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＡ−Ａ断面図。本実施形態に係るレンズモジュールの製造方法を示すフローチャート。第１の実施形態のレンズモジュールの製造方法の概略的な説明図。同実施形態のレンズモジュールの製造方法の概略的な説明図。本実施形態に係るレンズモジュールの製造方法の積層工程を示すフローチャート。同実施形態のレンズモジュールの製造方法の概略的な説明図。同実施形態のレンズモジュールの製造方法の概略的な説明図。同実施形態のレンズモジュールの製造方法の概略的な説明図。同実施形態のレンズモジュールの製造方法の概略的な説明図。レンズ基板の一実施形態。レンズ基板の他の実施形態。図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）は、第２の実施形態のレンズモジュールの製造方法の概略的な説明図。本実施形態のカメラモジュールを含む電子機器の斜視図。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

１．第１の実施形態
１．１．構成
図１（Ａ）、図１（Ｂ）に本発明の第１の実施形態のレンズモジュールを含むカメラモジュールの構成例を示す。図１（Ａ）は、本実施形態のカメラモジュールの平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。

本実施形態のカメラモジュール１２０は、図１（Ｂ）に示すように、第１のレンズユニット１２２、第２のレンズユニット１２４、シャフト１２６（軸部）、撮像素子１０８、及びＩＲカットフィルタ１１０を含む。第２の構成例では、カメラモジュール１２０は、２つのレンズユニット１２２、１２４がシャフト１２６に対して摺動自在に嵌合されている。そして、当該シャフト１２６を介して光軸方向Ｄ１、Ｄ３に移動可能な構成となっているレンズモジュール１２３にて結像された光を、撮像素子１０８で電気信号に変換する。

本実施形態では、第１のレンズユニット１２２では、先端側レンズ１３０が形成された先端側光学素子１２８と後端側レンズ１３４が形成された後端側光学素子１３２との間に、スペーサ１３６が光軸方向Ｄ１、Ｄ３に接着して設けられている。すなわち、光学素子１２８、１３２のレンズ１３０、１３４の周縁部１２９、１３３の光軸方向Ｄ１，Ｄ３での厚さを持たせるように、スペーサ１３６が光軸方向Ｄ１、Ｄ３に接着されている。そして、第１のレンズユニット１２２は、当該スペーサ１３６をスリーブ部としてシャフト１２６に摺動自在に嵌合されている。

また、同様にして、第２のレンズユニット１２４では、先端側レンズ１４０が形成された先端側光学素子１３８と後端側レンズ１４４が形成された後端側光学素子１４２との間に、スペーサ１４６が光軸方向Ｄ１、Ｄ３に接着して設けられている。すなわち、光学素子１３８、１４２のレンズ１４０、１４４の周縁部１３９、１４３の光軸方向Ｄ１，Ｄ３での厚さを持たせるように、スペーサ１４６が光軸方向Ｄ１、Ｄ３に接着されている。そして、第２のレンズユニット１２４は、当該スペーサ１４６をスリーブ部としてシャフト１２６に摺動自在に嵌合されている。

このように本実施形態では、レンズ基板から複数のレンズの各レンズを切り分けることで形成された光学素子１２８、１３２、１３８、１４２に、スペーサ１３６、１４６を接着することによって、光軸方向Ｄ１，Ｄ３での厚さを確保している。このようにすることによって、カメラモジュール１２０の小型化に伴って光学素子１２８、１３２、１３８、１４２が薄くなっても、レンズユニット１２２、１２４をスペーサ１３６、１４６によって光軸方向Ｄ１、Ｄ３に厚みを持たせることができる。このため、レンズユニット１２２、１２４を光軸方向に移動させるシャフト１２６がレンズユニット１２２、１２４と嵌合する部分を、光軸方向Ｄ１、Ｄ３に大きく確保することができる。従って、レンズユニット１２２、１２４がシャフト１２６を介して光軸方向Ｄ１、Ｄ３に移動する際に、レンズユニット１２２、１２４が光軸方向Ｄ１、Ｄ３に対してぶれずに、光軸方向Ｄ１、Ｄ３に対する偏芯の発生を抑制できる。

また、レンズユニット１２２、１２４をスペーサ１３６、１４６によって光軸方向Ｄ１、Ｄ３に厚みを持たせることによって、各レンズユニット１２２、１２４内における各レンズ１３０、１３４、１４０、１４４の群内偏芯の発生を抑制した上で、各レンズユニット１２２、１２４間の群間偏芯の発生を抑制することが出来る。

１．２．製造方法
図２は、本実施形態に係るレンズモジュールの製造方法を示すフローチャートである。本実施形態では、レンズモジュールの製造方法は、主にウェハレベルのカメラモジュールに含まれるレンズモジュールの製造に使用され、図２に示すように、レンズ基板形成工程Ｓ１１、貫通孔形成工程Ｓ１２、積層工程Ｓ１３、軸部挿通工程Ｓ１４、切断工程Ｓ１５、及び組立工程Ｓ１６を含む。

レンズ基板形成工程Ｓ１１では、図３に示すように、レンズ用硝材、例えば、ガラスや透明な樹脂、あるいはその複合材等からなる光学ウェハである基板１５０の上に複数（例えば数千個）のレンズ１５２を形成する。本実施形態では、レンズ基板１５０は、例えば半導体製造で一般的なリソグラフィ技術、エッチング技術等を使用して形成する。なお、レンズ基板形成工程Ｓ１１にレンズ基板１５０に形成された各レンズ１５２の周縁部１５３の光軸方向Ｄ１での厚さが、各レンズ１５２の光軸方向Ｄ１での厚さよりも厚くなるように、周縁部１５３に厚みを付加する厚み形成工程を含むこととしてもよい。すなわち、貫通孔形成工程Ｓ１２の前に各レンズ１５２の周縁部１５３を光軸方向Ｄ１に厚くしてから、厚くなった周縁部１５３に貫通孔１５４、１５６を形成することとしてもよい。

次に、貫通孔形成工程Ｓ１２で、レンズ基板１５０に形成された各レンズ１５２の周縁部１５３に対して、図３に示すように、光軸方向Ｄ１、Ｄ３に貫通する貫通孔１５４、１５６をエッチング技術等により形成する。貫通孔形成工程Ｓ１２で形成される貫通孔１５４、１５６は、後述するように、積層工程Ｓ１３では、複数のレンズ基板１５０、１６０及び複数のスペーサ（切断前）１７０、１８０、１９０を積層する際の位置決めのマーキングとして利用される。そして、軸部挿通工程Ｓ１４では、貫通孔１５４、１５６は、レンズユニットを光軸方向Ｄ１、Ｄ３に移動させる際の移動手段となるシャフトＳＨ１、ＳＨ２（軸部、図６〜７に図示）を挿通させる貫通孔として利用される。なお、レンズユニットを光軸方向Ｄ１、Ｄ３に移動させる際の移動が円滑になるようにするために、貫通孔形成工程Ｓ１２では、貫通孔１５４、１５６の表面を摺動性を有する樹脂等の材質でコーティングしておくことが好ましい。

次に、積層工程Ｓ１３で、図４に示すように、同じ大きさであって、かつ同じ個数及び配置でレンズが形成されたレンズアレイとなる複数のレンズ基板１５０、１６０を光軸方向Ｄ１、Ｄ３に積層する。積層工程Ｓ１３では、光軸方向Ｄ１、Ｄ３から見て複数のレンズ基板１５０、１６０に形成した貫通孔１５４、１５６の位置が重なるように、複数のレンズ基板１５０、１６０を光軸方向Ｄ１、Ｄ３に積層する。本実施形態では、図４に示すように、積層工程Ｓ１３では、レンズ基板１５０、１６０の間に、所定の厚さを有し、かつレンズ１５２、１６２と当接する部分にエッチング技術等により開口部１８２を形成したスペーサ１８０を挟むようにして設けることによって、レンズユニットの光軸方向Ｄ１に厚みを持たせている。すなわち、本実施形態では、積層工程Ｓ１３は、各レンズ１５２の周縁部１５３の光軸方向Ｄ１での厚さが、例えばレンズ基板１５０に形成された各レンズ１５２の光軸方向Ｄ１での厚さよりも厚くなるように、周縁部１５３に厚みを付加する厚み付加工程を兼用している。なお、本実施形態では、切断前のスペーサ１８０は、レンズ基板１５０、１６０と略同一の大きさである。

また、本実施形態では、切断前のスペーサ１７０、１８０、１９０の開口部１７２、１８２、１９２の周縁部には、エッチング技術等により光軸方向Ｄ１、Ｄ３に貫通させたスペーサ側貫通孔１９４、１９６が、レンズ基板１５０、１６０に形成された貫通孔１５４、１５６と重なる位置に設けられている。なお、本実施形態では、積層工程Ｓ１３の前に貫通孔形成工程Ｓ１２を行っているが、貫通孔形成工程Ｓ１２は、積層工程Ｓ１３の後、又は積層工程Ｓ１３の間に行うこととしてもよい。すなわち、例えば、レンズ基板１５０、１６０及び切断前のスペーサ１７０、１８０、１９０の端部に位置決め用のマーキングをエッチング技術等により別途形成しておけば、レンズ基板１５０、１６０及びスペーサ１７０、１８０、１９０を積層してから、貫通孔１５４、１５６、１９４、１９６を形成してもよい。このように、レンズ基板１５０、１６０及びスペーサ１７０、１８０、１９０を積層してから貫通孔１５４、１５６、１９４、１９６を形成する方が貫通孔１５４、１５６、１９４、１９６の位置が各レンズ基板１５０、１６０及びスペーサ１７０、１８０、１９０毎にずれることがなくなって、位置精度を確保することができるので望ましい。

このように本実施形態では、レンズユニットの光軸方向Ｄ１に厚みを持たせるために、図４に示すように、積層工程Ｓ１３では、略同一の大きさのレンズ基板１５０、１６０と、略同一の大きさの切断前のスペーサ１７０、１８０、１９０とを交互に積層させて、レンズモジュールに含まれるレンズユニットを複数まとめて形成している。すなわち、略同一の大きさの第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のレンズ基板及び第１〜第Ｎのスペーサからレンズモジュールが形成される場合に、第ｉ（１≦ｉ≦Ｎ−１）のレンズ基板と第ｉ＋１のレンズ基板との間に少なくとも１つのスペーサを挟むように、レンズ基板とスペーサが互い違いに積層することによって、ダイシングで切り分ける前の複数のレンズユニットが形成される。

その際に、レンズ基板１５０のレンズ１５２とレンズ基板１６０のレンズ１６２との間隔を一定に固定する場合は、レンズ基板１５０とスペーサ１８０との間、及びスペーサ１８０とレンズ基板１６０との間に接着剤等を塗布して接着する。これに対して、双方のレンズ１５２、１６２を光軸方向Ｄ１、Ｄ３に接離自在にする場合には、レンズ基板１５０とスペーサ１８０、又はスペーサ１８０とレンズ基板１６０との間を非接着にして、そのまま積層する。

すなわち、少なくとも１つのスペーサを介して第１〜第Ｎのレンズ基板を積層する際に、図５に示すように、まず第ｉのレンズ基板に対して第ｉ＋１のレンズ基板が光軸方向に移動させるか否かを判断する（Ｓ５１）。第ｉのレンズ基板に対して第ｉ＋１のレンズ基板を固定する場合には、第ｉのレンズ基板と第ｉのスペーサとの間に接着剤を塗布してから（Ｓ５２）、第ｉのレンズ基板の上に第ｉのスペーサを積層する（Ｓ５３）。その後、第ｉのスペーサと第ｉ＋１のレンズ基板との間に接着剤を塗布して（Ｓ５４）、第ｉのスペーサの上に第ｉ＋１のレンズ基板を積層する（Ｓ５５）。換言すると、第ｉのレンズ基板とスペーサとの間、及びスペーサと第ｉ＋１のレンズ基板との間の接着を行う。

これに対して、第ｉのレンズ基板に対して第ｉ＋１のレンズ基板を光軸方向に移動させる場合には、図５に示すように、第ｉのレンズ基板と第ｉのスペーサとの間に接着剤の塗布を省略して非接着にし、そのまま第ｉのレンズ基板の上に第ｉのスペーサを積層する（Ｓ５３）。その後、第ｉのスペーサと第ｉ＋１のレンズ基板との間に接着剤を塗布して（Ｓ５４）、第ｉのスペーサの上に第ｉ＋１のレンズ基板を積層する（Ｓ５５）。

なお、本実施形態では、第ｉのレンズ基板に対して第ｉ＋１のレンズ基板が光軸方向に移動可能にする場合に、第ｉのレンズ基板と第ｉのスペーサとの間を非接着にしているが、第ｉのスペーサと第ｉ＋１のレンズ基板との間を非接着にするようにしてもよい。換言すると、第ｉのレンズ基板と第ｉのスペーサとの間、又は当該第ｉのスペーサと第ｉ＋１のレンズ基板との間の少なくとも何れかを非接着にすることによって、第ｉのレンズ基板に対して第ｉ＋１のレンズ基板を光軸方向に移動可能にすることができる。

また、本実施形態では、前述したように、スペーサ１７０、１８０、１９０の開口部１７２、１８２，１９２の周縁部には、光軸方向Ｄ１、Ｄ３に貫通するスペーサ側貫通孔１９４、１９６が、レンズ基板１５０、１６０に形成された貫通孔１５４、１５６と重なる位置に形成されている。このように貫通孔１９４、１９６を形成することによって、積層工程Ｓ１３で、レンズ基板１５０、１６０及びスペーサ１７０、１８０、１９０を交互に積層する際に、レンズ基板１５０、１６０の貫通孔１５４、１５６と、スペーサ１７０、１８０、１９０のスペーサ側貫通孔１９４、１９６とを位置合わせするためのマーキングに利用することができる。すなわち、レンズ基板１５０、１６０の貫通孔１５４、１５６と、スペーサ１７０、１８０、１９０のスペーサ側貫通孔１９４、１９６が光軸方向に貫通する配置となるように、位置決めを行うことができる。このため、レンズ基板１５０、１６０とスペーサ１７０、１８０、１９０を積層させてレンズユニットを製造する際の位置ずれを抑制して、レンズモジュールを製造する際の精度が向上する。

積層工程Ｓ１３が完了すると、図６に示すように、貫通孔１９４、１９６に摺動させるように、ステンレス等の金属や硬質の樹脂等からなる軸部となるシャフトＳＨ１、ＳＨ２を貫通孔１９４、１９６に挿通する（軸部挿通工程Ｓ１４）。

軸部挿通工程Ｓ１４が完了すると、図７に示すように、レンズユニット１１１ごとにダイシングして別個に切り離す（切断工程Ｓ１５）。そして、レンズモジュール１０１の所望の光学性能を実現するために、図８に示すように、各レンズユニット１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを光軸方向に移動させて、これらのレンズユニット１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ間の距離を所望の大きさに設定して、レンズモジュールを組み立てる（組立工程Ｓ１６）。このとき、レンズユニット１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ間の光軸方向の距離を調整できるようにするために、前述したように、積層工程Ｓ１３では、これらのレンズユニット１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ間を非接着にしてレンズ基板、スペーサを積層する。これに対し各レンズユニット１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ内に含まれる各光学素子及び各スペーサ間は、各光学素子に切り離す前段階の各レンズ基板及び各スペーサ間を積層の際に接着してからダイシングすることによって、それぞれのレンズユニット１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを形成している。そして、これらのレンズユニット１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを互いに光軸方向に接離可能な状態にして、所望の光学性能を得るために、レンズユニット１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを光軸方向に移動させる。

このように、本実施形態では、レンズユニットを構成する各レンズの厚さが薄くても、スペーサをレンズ基板間に積層させることで、レンズ群の厚みを確保することができる。従って、レンズユニットを光軸方向に移動させる際にレンズユニットがこじれることがなく、各レンズユニット間の群間偏芯の発生を抑制することができる。そして、ズームやオートフォーカス等の機能を備えるために、光軸方向に移動可能な複数のレンズユニット１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを含むレンズモジュール１０１を複数まとめて容易に効率よく製造することができる。

また、本実施形態では、積層されたレンズ基板１５０、１６０やスペーサ１７０、１８０、１９０を切り分けることによって形成される各光学素子や各スペーサがレンズモジュール製造の際にバラバラにならないようにするために、軸部挿通工程Ｓ１４の完了後に切断工程Ｓ１５を実行している。なお、切断工程Ｓ１５を実行してから軸部挿通工程Ｓ１４を実行することも可能である。

また、前述した図６、図７では、レンズユニットをシャフトＳＨ１、ＳＨ２によって光軸方向Ｄ１、Ｄ３に移動させる本実施形態のレンズモジュールの製造方法の概略的な説明図を示している。これに対して、レンズユニットをアクチュエーターによって光軸方向に移動可能とする場合には、積層工程Ｓ１３が完了した後に、切断工程Ｓ１５を実行して、図９に示すようなレンズユニット１１１ｄを形成する。

本実施形態のレンズモジュールを製造する際に、レンズ基板の間に設けられるスペーサ１７０、１８０、１９０は、ダイシングができる材質であって、遮光黒色である程度の強度があり、かつ摺動性が良いか、シャフトコートが出来る材質であることが好ましい。また、レンズユニットを光軸方向Ｄ１、Ｄ３に移動する際の移動が円滑になるようにするために、レンズ基板１５０、１６０と同様に、スペーサ１７０、１８０、１９０の貫通孔形成工程では、貫通孔の表面を、摺動性を有する材質でコーティングしてもよい。

また、仮にレンズ基板１５０から各レンズ１５２ごとに切り分けることによって形成される各光学素子１５０ｅの周縁部１５３ｅに貫通するシャフトが１つの場合では、シャフトに対して光学素子１５０ｅが回転してしまうおそれがある。このため、光学素子１５０ｅには、レンズ１５２の周縁部１５３ｅを光軸方向に貫通する少なくとも２つの貫通孔１５４、１５６を形成し、これらの貫通孔１５４、１５６ごとにそれぞれのシャフトＳＨ１、ＳＨ２を挿通させることが好ましい。すなわち、一方の貫通孔を光学素子１５０ｅの回転防止用の穴とすることが好ましい。その際に、貫通孔１５４、１５６の両方ともシャフトＳＨ１、ＳＨ２と嵌合する丸穴形状とした場合では、僅かな誤差でも作動不良につながるおそれがある。このため、本実施形態では、製造時の部品精度に誤差が生じる場合に備えて、当該誤差の影響を吸収するために、図１０に示すように、これらの貫通孔１５４、１５６のうち一方を長穴形状の貫通孔１５７として回転止めの働きを持たせ、他方をシャフトＳＨ１、ＳＨ２の一方と嵌合する丸穴形状の貫通孔１５４として形成してもよい。

さらに、光学素子１５０ｅがシャフトＳＨ１、ＳＨ２に対してがたつくことなく安定して摺動しながら移動するために、貫通孔１５４、１５７は、互いの距離を確保することが望ましいので、図１０に示すように、レンズ１５２を介して互いに反対側に位置することが好ましい。このとき、貫通孔１５４、１５７がレンズ１５２の中心Ｏに対して対称となる位置に形成されると、レンズモジュールが万が一バラバラに外れた際に修復する場合に、光学素子１５０ｅを誤って逆の向きにして組み付けられて、レンズモジュールのレンズ性能が悪化するおそれがある。このため、本実施形態では、レンズモジュールが万が一バラバラに外れた際に修復する場合に、光学素子１５０ｅを誤って逆の向きにしてレンズモジュールを組み立てないようにするために、図１０に示すように、これらの貫通孔１５４、１５７は、レンズ１５２の中心Ｏに対して非対称となる位置に形成されている。

なお、図１０に示す一実施形態では、レンズ１５２の周縁部１５３に形成する貫通孔として、通常の丸穴１５４と長穴１５７が形成されているが、当該貫通孔は、かかる形状に限定されない。すなわち、光学素子１５０ｅのシャフトＳＨ１、ＳＨ２に対する回転防止及び製造時の部品精度の誤差の影響を吸収するためには、図１１に示すように、周縁部１５３ｆに形成されるシャフトＳＨ１、ＳＨ２の一方と嵌合する丸穴となる貫通孔１５４に対する他方の貫通孔を例えば略Ｕ字型の切欠部１５８としてもよい。また、このとき、レンズモジュールが万が一バラバラに外れた際に修復する場合に、光学素子１５０ｆを誤って逆の向きにしてレンズモジュールを組み立てないようにするために、貫通孔１５４と切欠部１５８は、レンズ１５２の中心Ｏに対して非対称となる位置に形成されている。

２．第２の実施形態
図１２（Ａ）、（Ｂ）は、第２の実施形態のレンズモジュールの製造方法の概略的な説明図である。本実施形態では、レンズ基板２６０に形成された各レンズ２６２の周縁部２６３の光軸方向Ｄ１、Ｄ３での厚さが、各レンズ２６２の光軸方向Ｄ１、Ｄ３での厚さよりも厚くなるように、周縁部２６３に付加する厚みとして当該周縁部２６３に凸形状のスリーブ部２６８を形成する。すなわち、各レンズ２６２の周縁部２６３を少なくともレンズ２６２より光軸方向Ｄ１、Ｄ３に厚くなるように周縁部２６３に厚みを付加するために、第１の実施形態におけるスペーサの代わりに、レンズ２６２の周縁部２６３に有するスリーブ部２６８を凸状に厚く形成することで代替している。また、本実施形態では、スリーブ部２６８にシャフトを挿通させて、レンズユニットを光軸方向に移動可能にするための貫通孔２６４、２６６が光軸方向Ｄ１、Ｄ３を貫通するように形成されている。

このように本実施形態では、レンズユニットを構成する各レンズが薄くても、スリーブ部２６８の厚みを確保することができるため、レンズユニットを光軸方向に移動させる際にレンズユニットがこじれることがなく、各レンズユニット間の群間偏芯の発生を抑制することができる。また、複数のレンズ基板２５０、２６０を光軸方向Ｄ１、Ｄ３に積層してからダイシングで切り分けることによってレンズユニットを形成する際に、スリーブ部２６８を設けることによって光軸方向Ｄ１、Ｄ３に厚みを確保したレンズ２６２の周縁部２６３に形成した貫通孔２６４、２６６を位置決めのマーキングに利用する。このように、貫通孔２６４、２６６を位置決めのマーキングに利用することによって、レンズモジュールを製造する上での精度が向上する。さらに、第１の実施形態に比べて部品点数を少なくすることができるため、組立精度がよくなる他、生産コストの低減も見込まれる。

３．電子機器
図１３は、本実施形態のカメラモジュールが搭載された電子機器の一例である携帯電話機の斜視図である。本実施形態のカメラモジュール１６は、携帯電話機１０の操作部や表示画面が設けられる表面１２の裏側となる背面１４に設けられている。なお、カメラモジュール１６が設けられる部位は、携帯電話機１０の背面側に限定されず、他の部位に設置しても良い。また、本実施形態のカメラモジュールを搭載する電子機器は、携帯電話機に限定されず、例えば携帯型コンピュータ等の携帯型電子機器やその他の電子機器等にも適用可能である。

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。従って、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。

例えば、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、レンズモジュール、カメラモジュール、及び電子機器の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

１００、１２０カメラモジュール、１０２、１２２、１２４レンズユニット、
１０１、１０３、１２３レンズモジュール、１０４アクチュエーター、
１０６回路基板、１０８撮像素子、１１０ＩＲカットフィルタ、
１２８、１３２、１３８、１４２光学素子、１５０、１６０レンズ基板、
１２９、１３３、１３９、１４３、１５３、１６３周縁部、
１３０、１３４、１４０、１４４、１５２、１６２レンズ、
１３６、１４６スペーサ、１５４、１５６、１９４、１９６貫通孔、
１７０、１８０、１９０スペーサ（切断前）、
１２６、ＳＨ１、ＳＨ２シャフト（軸部）
Ｓ１１レンズ基板形成工程、Ｓ１２貫通孔形成工程、Ｓ１３積層工程、
Ｓ１４軸部挿通工程、Ｓ１５切断工程、Ｓ１６組立工程

Claims

光軸方向に移動可能なレンズユニットを少なくとも１つ備えるレンズモジュールの製造方法であって、
基板に複数のレンズが形成されたレンズ基板を形成するレンズ基板形成工程と、
前記レンズ基板の前記複数のレンズの各レンズの周縁部を前記光軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
を含むことを特徴とするレンズモジュールの製造方法。
請求項１において、
前記レンズ基板形成工程では、複数のレンズ基板を形成し、
前記貫通孔形成工程では、前記各レンズの周縁部を前記光軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔を形成し、
前記貫通孔形成工程の後に前記複数のレンズ基板を前記光軸方向に積層する積層工程を含み、
前記積層工程では、
前記光軸方向から見て前記複数のレンズ基板に形成した前記貫通孔の位置を重ねるように、前記複数のレンズ基板を前記光軸方向に積層することを特徴とするレンズモジュールの製造方法。
請求項１又は２において、
前記貫通孔形成工程では、
前記各レンズの前記周縁部を前記光軸方向に貫通する少なくとも２つの貫通孔を形成し、前記少なくとも２つの貫通孔のうちの一方を長穴形状に形成することを特徴とするレンズモジュールの製造方法。
請求項３において、
前記貫通孔形成工程では、
前記２つの貫通孔のうちの一方である長穴形状の貫通孔と、前記２つの貫通孔のうちの他方の貫通孔とを、前記レンズの中心に対して非対称の位置に形成することを特徴とするレンズモジュールの製造方法。
請求項１又は２において、
前記貫通孔形成工程では、
前記各レンズの前記周縁部を光軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔及び切欠部を形成することを特徴とするレンズモジュールの製造方法。
請求項５において、
前記貫通孔形成工程では、
前記少なくとも１つの貫通孔と、前記切欠部とを、
前記レンズの中心に対して非対称の位置に形成することを特徴とするレンズモジュールの製造方法。
請求項２乃至６のいずれかにおいて、
前記各レンズの前記周縁部に対して前記光軸方向に厚みを付加する厚み付加工程を含み、
前記貫通孔形成工程では、
前記厚みが付加された前記周縁部を前記光軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔を形成し、
前記積層工程では、
前記光軸方向から見て前記厚みが付加された前記周縁部に形成した前記貫通孔の位置を重ねるように、前記複数のレンズ基板を前記光軸方向に積層することを特徴とするレンズモジュールの製造方法。
請求項１において、
前記レンズ基板形成工程では、複数のレンズ基板を形成し、
前記レンズ基板形成工程の後に、前記複数のレンズ基板を前記光軸方向に積層する積層工程を含み、
前記貫通孔形成工程では、前記積層工程の後に前記各レンズの周縁部を前記光軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔を形成することを特徴とするレンズモジュールの製造方法。
請求項１において、
前記レンズ基板形成工程では、複数のレンズ基板を形成し、
前記レンズ基板形成工程の後に、前記複数のレンズ基板を前記光軸方向に積層する積層工程を含み、
前記貫通孔形成工程では、前記積層工程の間に前記各レンズの周縁部を前記光軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔を形成することを特徴とするレンズモジュールの製造方法。
請求項８又は９において、
前記各レンズの前記周縁部に対して前記光軸方向に厚みを付加する厚み付加工程を含み、
前記貫通孔形成工程では、
前記厚みが付加された前記周縁部を前記光軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔を形成することを特徴とするレンズモジュールの製造方法。
請求項１乃至１０のいずれかにおいて、
前記貫通孔形成工程後に前記貫通孔に軸部を挿通する軸部挿通工程と、
前記軸部挿通工程後に前記レンズ基板に形成された前記複数のレンズの各々に切り分ける切断工程と、
前記切断工程後に前記レンズユニットを光軸方向に移動させて前記レンズモジュールを組み立てる組立工程と、
を含むことを特徴とするレンズモジュールの製造方法。
請求項１乃至１１のいずれかにおいて、
前記貫通孔形成工程では、
前記貫通孔の表面を摺動性を有する材質で形成することを特徴とするレンズモジュールの製造方法。
光軸方向に移動可能なレンズユニットを少なくとも１つ備えるレンズモジュールであって、
前記レンズユニットは、
基板に複数のレンズが形成されたレンズ基板から前記複数のレンズの各レンズを切り分けることで形成された光学素子と、
前記光学素子の前記各レンズの周縁部に形成された少なくとも１つの貫通孔を前記光軸方向に貫通する軸部と、
を含むことを特徴とするレンズモジュール。
請求項１３において、
前記光学素子の前記レンズの周縁部に対して前記光軸方向に厚みを付加するために設けられたスペーサ又はスリーブ部を含み、
前記軸部は、前記スペーサ又はスリーブ部によって厚みが付加された前記各レンズの周縁部に形成された前記少なくとも１つの貫通孔を前記光軸方向に貫通することを特徴とするレンズモジュール。
請求項１３又は１４に記載のレンズモジュールと、
前記レンズモジュールにて結像された光を電気信号に変換する撮像素子と、
を含むことを特徴とするカメラモジュール。
請求項１５に記載のカメラモジュールを含む電子機器。