撮像装置ユニット
【課題】第１レンズ基板部１１とＣＣＤ１６Ｓとの間の距離を調整可能な小型の撮像装置４を具備する撮像装置ユニット１を提供する。
【解決手段】レンズ基板部１３、１５が弾性部材からなる弾性スペーサ基板部１４を介して接合された構造の光路可変構造部９を有するレンズユニット部２と、ＣＣＤ基板部３と、を有する撮像装置４と、弾性スペーサ基板部１４を変形する駆動基板部５と、撮像装置４および駆動基板部５が固定されたフレーム部６と、を有し、複数のレンズ基板部１３、１５を有するレンズ基板１３Ａ、１５Ａが複数の弾性スペーサ基板部１４を有する弾性スペーサ基板１４Ａを介して接合されたレンズユニット基板２Ａから、レンズユニット部２が個片化されたことを特徴とする。
【解決手段】レンズ基板部１３、１５が弾性部材からなる弾性スペーサ基板部１４を介して接合された構造の光路可変構造部９を有するレンズユニット部２と、ＣＣＤ基板部３と、を有する撮像装置４と、弾性スペーサ基板部１４を変形する駆動基板部５と、撮像装置４および駆動基板部５が固定されたフレーム部６と、を有し、複数のレンズ基板部１３、１５を有するレンズ基板１３Ａ、１５Ａが複数の弾性スペーサ基板部１４を有する弾性スペーサ基板１４Ａを介して接合されたレンズユニット基板２Ａから、レンズユニット部２が個片化されたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハレベルチップサイズパッケージ技術を用いて作成された撮像装置ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ等の固体撮像素子を有する撮像装置を具備した電子内視鏡、カメラ付き携帯電話、およびデジタルカメラ等が普及している。撮像装置は、固体撮像素子と、固体撮像素子に被写体の光学像を導光するレンズを有するレンズユニットと、から主要部が構成されている。
【０００３】
撮像装置を小型化し大量生産するために、ウエハレベルチップサイズパッケージ（ＷＣＳＰ）法を用いた撮像装置の製造方法が知られている。例えば、特開２００３−２０４０５３号公報には、ＣＣＤを有する半導体ウエハとレンズ等を有する基板とを接合後に切断することで個片化し、撮像装置を製造する方法が開示されている。
【０００４】
しかし、ＷＣＳＰ法を用いて製造された撮像装置は、レンズと撮像素子との相対位置関係が固定されているため、フォーカシング動作、ズーミング動作、または、いわゆるブレ補正動作等を行うことができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２０４０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、レンズと撮像素子との相対位置関係を調整可能な小型の撮像装置を有する撮像装置ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく、本発明の実施の形態の撮像装置ユニットは、レンズ部を有するレンズ基板部が光路領域が空洞部であり枠部が弾性部材からなる弾性スペーサ基板部を介して接合された構造の光路可変構造部を有するレンズユニット部と、撮像素子を有する撮像素子基板部と、を有する撮像装置と、前記弾性スペーサ基板部を変形する駆動部と、前記撮像装置および前記駆動部が固定されたフレーム部と、を有し、格子状に配置された複数の前記レンズ基板部を有するレンズ基板が前記格子状に配置された複数の前記弾性スペーサ基板部を有する弾性スペーサ基板を介して接合された接合基板から、前記撮像装置の少なくとも前記レンズユニット部が個片化されたことを特徴とする撮像装置ユニット。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、レンズと撮像素子との相対位置関係を調整可能な小型の撮像装置を有する撮像装置ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の撮像装置ユニットの外観図である。
【図２】第１実施形態の撮像装置ユニットの断面構造を説明するための図である。
【図３】第１実施形態の撮像装置ユニットのレンズユニット部の製造方法を説明するための斜視図である。
【図４】第１実施形態の撮像装置ユニットのレンズユニット部の製造方法を説明するための斜視図である。
【図５】第１実施形態の撮像装置ユニットの撮像装置の製造方法を説明するための斜視図である。
【図６】第１実施形態の撮像装置ユニットの製造方法を説明するための図である。
【図７】第１実施形態の撮像装置ユニットの動作を説明するための図である。
【図８】第１実施形態の変形例１、２の撮像装置ユニットの動作を説明するための図である。
【図９】第１実施形態の変形例３の撮像装置ユニットの製造方法を説明するための図である。
【図１０】第１実施形態の変形例４の撮像装置ユニットの製造方法を説明するための図である。
【図１１】第２実施形態の撮像装置ユニットの断面構造を説明するための図である。
【図１２】第２実施形態の変形例の撮像装置ユニットの断面構造を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を用いて本発明の第１実施形態の撮像装置ユニット１について説明する。最初に本実施形態の撮像装置ユニット１の構造について説明する。なお図はいずれも説明のための模式図であり、厚さ方向の縮尺も構成要素により異なっている。例えば、厚く図示されている基板部が薄く図示されている基板部よりも厚いとは限らない。また、以下、上側とは被写体側を、下側とは被写体と反対側を意味する。
【００１１】
図１に示すように、撮像装置ユニット１は、撮像装置４と、駆動部である駆動基板部５と、フレーム部６と、を具備する。撮像装置４はレンズユニット部２と撮像素子基板部であるＣＣＤ基板部３とを有する。フレーム部６は撮像装置４、駆動基板部５、に加えて、図示しない回路基板および電池等を固定するための構造部材であり、ボディ部７は例えばカプセル型内視鏡の筐体である。図１では円筒形状のボディ部７の一部がフレーム部６を構成している場合を例示している。駆動基板部５は光軸Ｏ方向、すなわち図１におけるＺ軸方向に伸縮変形する積層型圧電素子からなる駆動部である。
【００１２】
次に、図２に示すように、撮像装置４のレンズユニット部２は、第１レンズ基板部１１と、スペーサ基板部１２と、第２レンズ基板部１３と、弾性スペーサ基板部１４と、第３レンズ基板部１５と、を有する。ここで基板部が弾性スペーサ基板部１４を介して接合されている積層構造部を光路可変構造部９という。後述するように、レンズユニット部２は、ＷＣＳＰ法により複数の基板が接合された接合基板を個片化して製造されるために外形が四角柱状である。なお、接合基板をブレードダイシングにより切断すると四角形状となるが、レーザーダイシングなどを用いると多角形の柱状や円柱状とすることも可能である。
【００１３】
第１レンズ基板部１１は、撮像装置４の撮像光学系の被写体に最も近い第１レンズ部１１Ｌを有し、第２レンズ基板部１３は第２レンズ部１３Ｌを有する。第３レンズ基板部１５は第３レンズ部１５Ｌを有するが、本実施形態の第３レンズ部１５Ｌは平板形状である。平板形状の第３レンズ部１５Ｌを有する第３レンズ基板部１５は、ＣＣＤ１６Ｓを保護するＣＣＤカバー部の機能を有している。
【００１４】
スペーサ基板部１２は、光学系の光路領域が空洞部１２Ｈとなっている枠部１２Ｆからなる。そして、弾性スペーサ基板部１４は、光学系の光路領域が空洞部１４Ｈとなっている枠部１４Ｆが弾性変形する弾性部材からなる。
【００１５】
撮像素子基板部であるＣＣＤ基板部３は、撮像素子であるＣＣＤ１６Ｓが形成されたＣＣＤチップ基板部１６が、接続用バンプ１７を介して、ＣＣＤ配線基板部１８に実装されている。なお撮像素子としてＣＭＯＳ等を用いてもよいし、ＣＣＤ基板部３を複数の基板部ではなく、ＣＣＤ１６Ｓが形成された１枚のシリコン基板部のみで構成してもよい。以下、ＣＣＤ基板部３は、１枚の基板部として説明する。
【００１６】
駆動基板部５はＺ軸方向に伸縮変形するアクチュエータであり、図示しないが、例えばＰＺＴまたはＢＳＴ等の圧電材料からなる圧電体層が電極層を介して積層された構造を有する積層型圧電素子である。図示しない駆動回路により電極層に電圧が印加されると、駆動基板部５はＺ軸方向に伸縮変形する。
【００１７】
フレーム部６は撮像装置４を固定する部材であり、剛性を有する材料で作成されているが、全てが一体的に作成されている必要はない。すなわち、後述するように撮像装置４のフレーム部６への固定工程のときに、複数の部材を組み合わせながら作成してもよい。
【００１８】
図２に示すように、撮像装置４の上端部（第１レンズ基板部１１）４Ｈはフレーム部６に直接、固定されており、撮像装置４の下端部（ＣＣＤ基板部３）４Ｌは駆動基板部５を介してフレーム部６に固定されている。すなわち、撮像装置ユニット１は、撮像装置４の上端部４Ｈがフレーム部６の上部Ｔ（トップ）に固定されており、下端部４Ｌが駆動部である駆動基板部５を介してフレーム部６の下部Ｂ（ベース）に固定されている。
【００１９】
撮像装置ユニット１では、駆動基板部５がＺ軸方向に伸縮変形すると、撮像装置４は上端部４Ｈが固定されているため、弾性スペーサ基板部１４が伸縮変形する。言い換えれば、駆動部である駆動基板部５は弾性スペーサ基板部１４を変形する。このため、撮像装置ユニット１は、光路可変構造部９の第２レンズ基板部１３と第３レンズ部１５Ｌの相対位置関係である光路長を、調整可能である。ここで第３レンズ部１５ＬはＣＣＤ１６Ｓを有するＣＣＤ基板部３と相対位置関係が固定されているため、撮像装置ユニット１は、第１レンズ基板部１１および第２レンズ基板部１３と、ＣＣＤ基板部３の相対位置関係である光路長を、調整可能である。
【００２０】
なお、図２においては、配線のための配線基板部６Ｐ、ＣＣＤ配線基板部１８から配線基板部６Ｐへのフレキシブル配線１９を表示しているが、以下の説明および図では省略することがある。なお後述するように撮像装置ユニット１の動作においては、配線基板部６Ｐはフレーム部６の一部とみなされる。
【００２１】
次に、撮像装置ユニット１の製造方法を説明する。最初に図３および図４を用いて、レンズユニット部２の製造方法を説明する。なお図３等においては、それぞれの基板に、撮像装置４のそれぞれの基板部が、９×９の格子状に配置された例を表示しているが、実際には１０×１０以上の格子状に配置されており、好ましくは２０×２０以上の格子状に配置されている。
【００２２】
図３に示すように、レンズユニット部２の製造方法では、最初に、第１レンズ基板１１Ａと、スペーサ基板１２Ａと、第２レンズ基板１３Ａと、弾性スペーサ基板１４Ａと、第２レンズ基板１５Ａと、が作成される。
【００２３】
第１レンズ基板作成工程で作成される第１レンズ基板１１Ａは格子状に配置されている複数の第１レンズ基板部１１を有する。また第２レンズ基板作成工程で作成される第２レンズ基板１３Ａは前記格子状に配置されている複数の第２レンズ基板部１３を有する。また第３レンズ基板作成工程で作成される第３レンズ基板１５Ａは前記格子状に配置されている複数の第３レンズ基板部１５を有する。第１レンズ基板１１Ａ、第２レンズ基板１３Ａおよび第３レンズ基板Ａ１５は、例えば２つの金型の間に材料を流し込んだり、平板をプレス成型したりして作成される。
【００２４】
第１レンズ基板１１Ａ、第２レンズ基板１３Ａ、および第３レンズ基板１５Ａの材料としては、透明材料であれば、ガラス、ポリカーボネート、ポリエステル、アクリル等を用いることができる。また単一の材料に限らず、例えば樹脂とガラスとの複合部材であってもよい。さらに、全てが透明材料から作成されている必要はなく、少なくとも撮像光学系の光路であるレンズ部が透明材料で作成されていればよい。
【００２５】
スペーサ基板作成工程で作成されるスペーサ基板１２Ａは、第１レンズ基板１１Ａ等と同様の格子状に配置されている複数のスペーサ基板部１２を有する。スペーサ基板１２Ａは、第１レンズ基板１１Ａ等と同様の方法で同様のシリコン、ガラス、または透明樹脂材料から作成してもよいが、透明である必要はなく、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、金属、セラミック材料等から作成してもよい。
【００２６】
そして、弾性スペーサ基板作成工程で作成される弾性スペーサ基板１４Ａは、第１レンズ基板１１Ａ等と同様の格子状に配置されている複数の弾性スペーサ基板部１４を有する。弾性スペーサ基板１４Ａの枠部１４Ｆは、弾性を示す限界の大きい弾性体から作成される。弾性体としては、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴムもしくは天然ゴムから選ばれる一種以上であるゴム、または発泡ウレタン等のスポンジ構造を有する樹脂を用いることが好ましい。
【００２７】
なお、レンズ基板１１Ａ、１３Ａ、１５Ａのレンズ部以外の部分、スペーサ基板１２Ａおよび弾性スペーサ基板１４Ａが遮光材料により作成されている撮像装置ユニットは外乱光の影響を受けにくい。また、スペーサ基板１２Ａ等の空洞部を、所定の開口形状および寸法に設定することにより、光学系のＦナンバーを定める明るさ絞りの機能を付与してもよいし、別途、明るさ絞り専用の基板を用いてもよい。
【００２８】
次に、接合工程において、第１レンズ基板１１Ａとスペーサ基板１２Ａと第２レンズ基板１３Ａと弾性スペーサ基板１４Ａと第３レンズ基板１５Ａとが接合され、接合基板であるレンズユニット基板２Ａが作成される。接合工程では接合面に接着剤が塗布される。接着剤としては公知の各種接着剤を用いることができる。なお接着剤は接合する接合面の全面に塗布する必要はなく、公知の方法、例えばインクジェット法により所定の領域のみに塗布してもよい。
【００２９】
接着剤が塗布された基板は重ね合わせた状態で、加圧しながら接着剤を硬化処理することにより接合される。なお、全ての基板を一度に接合する必要はなく、また接合する順番も下方または上方の基板から接合する必要もない。また接着剤を用いないで、高温状態とした樹脂基板を接合してもよい。さらに必要に応じて、接着剤硬化後に接合基板の全体としての平面度調整等が行われる。
【００３０】
接合基板の基板が弾性スペーサ基板１４Ａを介して接合されている積層構造部が、撮像装置ユニット１の光路可変構造部９となる部分であり、以下、光路可変構造部９Ａという。
【００３１】
次に、図４に示すように、個片化工程において、接合基板であるレンズユニット基板２Ａが切断線Ｋに沿って切断されることにより、それぞれのレンズユニット部２に個片化される。個片化工程において、レンズユニット基板２Ａは固定用フィルム等（不図示）で固定した状態で、切断され個片化される。切断にはワイヤーソー、ブレードダイシング装置、またはレーザーダイシング装置等を用いることができる。
【００３２】
なお、レンズユニット基板２Ａの切断においては、光路可変構造部９Ａの弾性体からなる弾性スペーサ基板１４Ａの切断を容易にするために、弾性体のガラス転移点以下に冷却しながら切断することが好ましい。そして、切断後に固定用フィルム等から個々のレンズユニット部２が分離される。
【００３３】
以上の説明のように、レンズユニット部２はＷＣＳＰ技術を用いて製造されているため、大量に一括生産可能であり、高歩留まり、低コストが実現できる。
【００３４】
次に、図５に示すように、実装工程において、レンズユニット部２が、別途製造したＣＣＤ基板部３、駆動基板部５、および配線基板部６Ｐの上に実装される。そしてＣＣＤ基板部３のフレキシブル配線１９（不図示）が配線基板部６Ｐの電極パッド６ＰＰと接続される。
【００３５】
さらに、図６（Ａ）に示すように、組立工程において、配線基板部６Ｐがフレーム部の下部Ｂと側部になるフレーム部６ＢのベースＢに接着剤等により固定される。すなわち撮像装置４の下端部４Ｌが駆動基板部５を介してフレーム部６に固定される。そしてフレーム部のトップＴとなる、撮像装置４の大きさの開口を有するフレーム部６Ａが、フレーム部６Ｂに固定される。同時に、フレーム部６Ａ（Ｔ）と撮像装置４の上端部４Ｈが固定されることにより、図６（Ｂ）に示す撮像装置ユニット１が製造される。
【００３６】
なお、固定工程と前後して配線基板部６Ｐの電極パッド６ＰＰ等がボディ部７に配設された他のユニットの接続端子と接続される。このとき、撮像装置４から出力される画像信号をモニタしながら、撮像装置４の上端部４Ｈと下端部４Ｌとの相対位置関係が所望の状態であることを画像信号にて確認した上で、撮像装置４の上端部４Ｈをフレーム部６Ａに固定することにより、フォーカス動作がより適正に行えるようになる。
【００３７】
ここで撮像装置４をフレーム部６Ａに固定するときに、第１レンズ基板部１１とフレーム部６Ｂとは、接着剤等により隙間なく固定されることが好ましい。使用時に撮像装置ユニット１の内部に異物等が入り込むのを防止することができるためである。
【００３８】
また、図６（Ａ）に示した撮像装置ユニット１はフレーム部６が、フレーム部６Ｂとフレーム部６Ｂとから構成されている場合であるが、これに限られるものではない。さらに駆動基板部５が接合された撮像装置４の上端部４Ｈと下端部４Ｌとの相対位置関係が変化しないように固定可能なフレーム部であれば、例えば、それぞれがボディ部７の異なる位置と固定されている２つの部材からなるフレーム部であってもよい。また、実装工程および組立工程において、配線基板部６Ｐが固定されたフレーム部６のベースＢに、配線基板部６Ｐ付きの撮像装置４を固定してもよい。
【００３９】
次に、図７（Ａ）および図７（Ｂ）を用いて、撮像装置ユニット１の動作について説明する。図７（Ａ）は初期状態を示し、図７（Ｂ）は駆動基板部５が駆動した状態を示している。撮像装置ユニット１は、撮像装置４の上端部４Ｈ（光路可変構造部９上部）がフレーム部６のトップＴに固定されており、下端部４Ｌ（光路可変構造部９下部）が駆動基板部５を介してフレーム部６のベースＢに固定されており、駆動基板部５が撮像装置４の光軸Ｏ方向（Ｚ方向）に弾性スペーサ基板部１４を変形する。言い換えれば、撮像装置４は上端部４Ｈと下端部４Ｌとの間の長さが変化しないように固定されているため、駆動基板部５は伸びる（厚さ増加）方向に駆動することにより弾性スペーサ基板部１４を縮み（厚さ減少）変形し、駆動基板部５は縮む（厚さ減少）方向に駆動することにより、弾性スペーサ基板部１４を伸び（厚さ増加）変形する。
【００４０】
すなわち図７（Ｂ）に示すように、駆動基板部５がＺ軸方向に移動量ΔＺだけ伸びるように駆動されると、撮像装置４は上端部４Ｈがフレーム部６に固定されているため、弾性材料からなる弾性スペーサ基板部１４の厚さがＺ０からＺ１（＝Ｚ０−ΔＺ）に縮み変形する。このため光路可変構造部９の上部の第２レンズ基板部１３と光路可変構造部９の下部の第３レンズ基板部１５との間の距離が移動量ΔＺだけ短くなる。すなわち第１レンズ基板部１１および第２レンズ基板部１３とＣＣＤ基板部３との間の距離が、移動量ΔＺ分だけ短くなる。言い換えれば、撮像装置４のレンズ部１１Ｌ、１３ＬとＣＣＤ１６Ｓとの相対位置関係である光軸Ｏ方向の距離が変化する。この光軸Ｏ方向の移動量ΔＺは、光路長の変化であり、フォーカシング動作に相当する。なおＣＣＤ基板部３の移動量ΔＺ、すなわちフォーカシング調整は駆動基板部５の圧電素子に印加する電圧により制御することができる。
【００４１】
なお、フォーカシング調整は、図示しない光学式エンコーダ等を用いて移動量を測定しながら、リアルタイムで印加する電圧を調整することが好ましいが、撮像装置ユニット１から出力される画像出力信号のコントラストを検出してフォーカシング調整するＴＴＬ（Through The Lens）方式を用いて調整してもよい。また、撮像装置ユニット１は積層型圧電素子を駆動部としているため特に小型化が容易であるだけでなく、高速駆動および高トルク（推力）を実現している。
【００４２】
撮像装置ユニット１は、レンズユニット部２がＷＣＳＰ技術を用いて製造されている小型の撮像装置であるため大量に一括生産可能であり、高歩留まり、低コストが実現できる。さらに、撮像装置ユニット１は、駆動基板部５の駆動により、第１レンズ基板部１１および第２レンズ基板部１３と、ＣＣＤ基板部３との間の光路長の調整、すなわち、フォーカシング動作を行うことができる。本実施形態の撮像装置ユニット１は小型であるため内視鏡、特にカプセル型内視鏡、またはカメラ付携帯電話に好ましく用いることができる。に好ましく用いることができる。
【００４３】
＜第１実施形態の変形例１＞
次に、本発明の第１実施形態の変形例１の撮像装置ユニット１Ａについて説明する。本変形例の撮像装置ユニット１Ａは第１実施形態の撮像装置ユニット１と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００４４】
撮像装置ユニット１Ａの、駆動部である駆動基板部５ＸＹは、面内２方向、すなわち、ＸＹ方向に変位する積層型圧電素子からなるアクチュエータである。言い換えれば、駆動基板部５ＸＹは撮像装置４の光軸Ｏ直交方向に弾性スペーサ基板部１４を変形する。駆動基板部５ＸＹは、Ｘ軸方向に変位する伸縮変形する積層型圧電素子と、Ｙ軸方向に変位する伸縮変形する積層型圧電素子と、を有する。
【００４５】
例えば、図８（Ａ）に示すように、駆動基板部５ＸＹの移動端が、固定端５ＳＳに対して、移動端５Ｍが、Ｘ軸方向に移動量ΔＸ移動すると、駆動基板部５ＸＹに接合されているＣＣＤ基板部３および第３レンズ基板部１５もＸ軸方向に移動量ΔＸだけ移動するが、弾性スペーサ基板部１４が変形するため、第２レンズ基板部１３および第１レンズ基板部１１は移動しない。駆動基板部５ＸＹの移動端がＹ軸方向に移動しても同様である。すなわち、撮像装置ユニット１Ａは、第１レンズ基板部１１および第２レンズ基板部１３に対して、ＣＣＤ基板部３が、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の相対位置関係が調整可能である。
【００４６】
撮像装置４の光軸直交方向（ＸＹ方向）の移動により、撮像装置ユニット１Ａは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の手ブレ補正動作を行うことができる。ここで、手ブレとは撮影時の振動による撮像装置本体の振動によって、露光時間中に被写体の光学的な像の位置が変化し、撮影した画像において被写体がぶれ、鮮明な画像が得られないという現象である。撮像装置ユニット１Ａは、図示しないセンサにより振動を検知し、検出した振動の大きさおよび方向に基づいて、その逆方向に駆動基板部５ＸＹを駆動する手ブレ補正動作を行う。
【００４７】
すなわち本変形例の撮像装置ユニット１Ａは、撮像装置ユニット１と同様にレンズユニット部２がＷＣＳＰ技術を用いて製造されている小型の撮像装置であるため大量に一括生産可能であり、高歩留まり、低コストが実現でき、さらに、ブレ補正動作を行うことができる。
【００４８】
＜第１実施形態の変形例２＞
次に、本発明の第１実施形態の変形例２の撮像装置ユニット１Ｂについて説明する。本変形例の撮像装置ユニット１Ｂは第１実施形態の撮像装置ユニット１と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００４９】
図８（Ｂ）に示すように、撮像装置ユニット１Ｂの、駆動部である駆動基板部５ＸＹＺは、光軸方向すなわちＺ方向および光軸直交方向すなわちＸＹ方向の３方向に変位する積層型圧電素子からなるアクチュエータである。
【００５０】
例えば、図８（Ｂ）に示すように、駆動基板部５ＸＹＺが、Ｘ軸方向に移動量ΔＸ、Ｚ軸方向に移動量ΔＺだけ駆動されると、第１レンズ基板部１１および第２レンズ基板部１３に対して、ＣＣＤ基板部３は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に相対位置関係が変化する。駆動基板部５ＸＹＺの移動端がＹ軸方向に移動しても同様である。
【００５１】
すなわち、撮像装置ユニット１Ｂは、駆動部である駆動基板部５ＸＹＺが撮像装置４の光軸Ｏ方向および光軸直交方向に弾性スペーサ基板部１４を変形するため、第１レンズ基板部１１および第２レンズ基板部１３に対して、ＣＣＤ基板部３は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に相対位置関係が調整可能である。
【００５２】
本変形例の撮像装置ユニット１Ｂは、撮像装置ユニット１と同様にレンズユニット部２がＷＣＳＰ技術を用いて製造されている小型の撮像装置であるため大量に一括生産可能であり、高歩留まり、低コストが実現でき、フォーカシングおよびブレ補正動作を行うことができる。
【００５３】
＜第１実施形態の変形例３＞
次に、本発明の第１実施形態の変形例３の撮像装置ユニット１Ｃについて説明する。本変形例の撮像装置ユニット１Ｃは第１実施形態の撮像装置ユニット１と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００５４】
第１実施形態の撮像装置ユニット１の製造方法では、図３等に示したように、ＷＣＳＰ法により製造したレンズユニット部２を、実装工程において別途製造したＣＣＤ基板部３に実装することで、撮像装置４が製造されていた。これに対して撮像装置ユニット１Ｃは、ＷＣＳＰ法によりレンズユニット部２とＣＣＤ基板部３とからなる撮像装置４が製造される。
【００５５】
すなわち、図９に示すように、接合工程の前に、撮像素子基板作成工程において作成される撮像素子基板であるＣＣＤ基板３Ａは、第１レンズ基板１１Ａ等と同様の格子状に配置されている複数のＣＣＤ基板部３を有する。ＣＣＤ基板３Ａはシリコン基板からなり、公知の半導体回路作成技術により上面に格子状にＣＣＤ１６Ｓが作成されている。なおＣＣＤ基板３Ａには図示しないが、貫通配線を介して下面に接続用バンプが形成されている。
【００５６】
そして、接合工程において、第１レンズ基板１１Ａとスペーサ基板１２Ａと第２レンズ基板１３Ａと弾性スペーサ基板１４Ａと第３レンズ基板１５ＡとＣＣＤ基板３Ａとが接合され、接合基板である撮像装置基板４Ａが作成される。すなわち撮像装置基板４Ａはレンズユニット基板２ＡにＣＣＤ基板３Ａが接合された接合基板である。
【００５７】
そして、個片化工程において、撮像装置基板４Ａは切断されることにより、それぞれの撮像装置４に個片化される。
【００５８】
撮像装置４は、実装工程において、別途製造した駆動基板部５、および配線基板部６Ｐの上に実装され、組立工程においてフレーム部６に固定される。
【００５９】
本変形例の撮像装置ユニット１Ｃは撮像装置ユニット１等が有する効果に加えて、撮像装置４がＷＣＳＰ技術を用いて製造されているため、大量に一括生産可能であり、高歩留まり、低コストが実現できる。
【００６０】
＜第１実施形態の変形例４＞
次に、本発明の第１実施形態の変形例４の撮像装置ユニット１Ｄについて説明する。本変形例の撮像装置ユニット１Ｄは第１実施形態の撮像装置ユニット１と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００６１】
図１０に示すように、撮像装置ユニット１Ｄは、ＷＣＳＰ法により、撮像装置４および駆動基板部５が、接合基板から一体として個片化される。すなわち、撮像装置ユニット１Ｄの製造方法では、駆動部基板作成工程で、第１レンズ基板１１Ａ等と同様の格子状に配置されている複数の駆動基板部５を有する駆動部基板５Ａが作成される。
【００６２】
そして、接合工程において、第１レンズ基板１１Ａとスペーサ基板１２Ａと第２レンズ基板１３Ａと弾性スペーサ基板１４Ａと第２レンズ基板１５ＡとＣＣＤ基板３Ａと駆動部基板５Ａとが接合され、接合基板である駆動部基板付き撮像装置基板４ＤＡが作成される。すなわち駆動部基板付き撮像装置基板４ＤＡは撮像装置基板４Ａに駆動部基板５Ａが接合された接合基板である。
【００６３】
そして、個片化工程において、駆動部基板付き撮像装置基板４ＤＡが切断されることにより、それぞれの撮像装置４および駆動基板部５が、一体の駆動部付き撮像装置４Ｄとして個片化される。駆動部付き撮像装置４Ｄは、実装工程において、別途製造した配線基板部６Ｐの上に実装され、組立工程においてフレーム部６に固定される。
【００６４】
本変形例の撮像装置ユニット１Ｄは撮像装置ユニット１等が有する効果に加えて、駆動部付き撮像装置４ＤがＷＣＳＰ技術を用いて製造されているため、大量に一括生産可能であり、高歩留まり、低コストが実現できる。
【００６５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態の撮像装置ユニット１Ｅについて説明する。本実施形態の撮像装置ユニット１Ｅは第１実施形態の撮像装置ユニット１と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００６６】
図１１に示すように、撮像装置ユニット１Ｅは、モータＭ等により上下方向に変位する可動部５ＥＭを有する駆動部である駆動装置５Ｅを有する。そして撮像装置４の上端部４Ｈが駆動装置５Ｅの可動部５ＥＭを介してフレーム部６に固定されており、駆動装置５Ｅの本体部（固定部）および撮像装置４の下端部４Ｌがフレーム部６に固定されている。駆動装置５Ｅは可動部が上下方向に伸縮制御可能であれば、動作原理は２枚の圧電トランスを機械的に結合し、その屈曲運動に伴う移動子の線形運動を利用した超音波モータ等であってもよい。
【００６７】
駆動装置５Ｅの可動部５ＥＭは上下方向に変位することにより、弾性スペーサ基板部１４を撮像装置４の光軸Ｏ方向に変形する。この弾性スペーサ基板部１４の変形により、光路可変構造部９の上部の第１レンズ基板部１１および第２レンズ基板部１３と光路可変構造部９の下にあるＣＣＤ基板部３との間の距離が変化する。言い換えれば、撮像装置４Ｅのレンズ部１１Ｌ、１３ＬとＣＣＤ１６Ｓとの相対位置関係である光軸Ｏ方向の距離が変化する。この光軸Ｏ方向の距離変化は、光路長の変化であり、フォーカシング動作に相当する。なおＣＣＤ基板部３の移動距離、すなわちフォーカシング量調整は駆動装置５Ｅにより制御することができる。
【００６８】
本実施形態の撮像装置ユニット１Ｅは撮像装置ユニット１等が有する効果に加えて、駆動装置５Ｅの変位可能量（ストローク）は駆動基板部５の変位可能量よりも大きくすることが容易であるため、より広範囲のフォーカシング調整を行うことができる。
【００６９】
＜第２実施形態の変形例１＞
次に、本発明の第２実施形態の変形例１の撮像装置ユニット１Ｆについて説明する。本実施形態の撮像装置ユニット１Ｆは、第２実施形態の撮像装置ユニット１Ｅと類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００７０】
図１２に示すように、撮像装置ユニット１Ｆは、レンズユニット部２Ｆのスペーサ基板部１２Ｆ１も、弾性スペーサ基板部１４と同じように枠部１２Ｆ１Ｆが弾性部材からなる。すなわち、レンズユニット部２Ｆは２つの弾性スペーサ基板部１４、１２Ｆ１を有する。言い換えれば、レンズユニット部２Ｆは２つの光路可変構造部９Ｆ１、９Ｆ２を有する。なお、レンズ基板部１３は２つの光路可変構造部９Ｆ１、９Ｆ２の双方に属する。また撮像装置ユニット１Ｆは、第１の駆動装置５Ｆ１および第２の駆動装置５Ｆ２の２つの駆動部を有する。
【００７１】
そして、第１の駆動装置５Ｆ１の本体部（固定部）、第２の駆動装置５Ｆ２の本体部（固定部）および撮像装置４の下端部４Ｌはフレーム部６のベースＢに固定されている。撮像装置４Ｆの上端部４Ｈ（第１レンズ基板部１１）、すなわち光路可変構造部９Ｆ１の上端部は第１の駆動装置５Ｆ１の可動部５Ｆ１Ｍを介してフレーム部６に固定されており、光路可変構造部９Ｆ２の上端部（第２レンズ基板部１３）は第２の駆動装置５Ｆ２の可動部５Ｆ２Ｍを介してフレーム部６に固定されている。
【００７２】
撮像装置ユニット１Ｆの第１の駆動装置５Ｆ１の可動部５Ｆ１Ｍと第２の駆動装置５Ｆ２の可動部５Ｆ２Ｍとは独立して上下方向に変位可能である。第１の駆動装置５Ｆ１と第２の駆動装置５Ｆ２とが同じ変位をした場合には、撮像装置ユニット１Ｆの動作および効果は第２実施形態の撮像装置ユニット１Ｅと同じであり、撮像装置４Ｆのフォーカシング動作に相当する。
【００７３】
これに対して、第１の駆動装置５Ｆ１の可動部５Ｆ１Ｍを、ある位置に固定した状態で、第２の駆動装置５Ｆ２の可動部５Ｆ２Ｍを、上下方向に変位することにより、光路可変構造部９Ｆ２の上部の第２レンズ基板部１３と光路可変構造部９の下にあるＣＣＤ基板部３との間の距離だけでなく、第２レンズ基板部１３と第１レンズ基板部１１との間の距離を変化することができる。この光軸Ｏ方向の距離変化は、例えばズーミング動作に相当する。
【００７４】
また、第２の駆動装置５Ｆ２の可動部５Ｆ２Ｍを、ある位置に固定した状態で、第１の駆動装置５Ｆ１の可動部５Ｆ１Ｍを、上下方向に変位することにより、光路可変構造部９Ｆ１の上部の第１レンズ基板部１１と第２レンズ基板部１３と間の距離を変化することができる。この光軸Ｏ方向の距離変化は、例えばズーミング動作に相当する。
【００７５】
本変形例の撮像装置ユニット１Ｆは撮像装置ユニット１Ｅ等が有する効果に加えて、ズーミング動作等を行うことができる。
【００７６】
なお、図１２に示すように撮像装置ユニット１Ｆの第３レンズ基板部１５Ｆは、平板レンズではなく凹平レンズを有し、ＣＣＤカバー部としての機能だけでなくレンズ機能も有する。
【００７７】
また、図１２に示すように、撮像装置ユニット１Ｆの内部に異物等が入り込むのを防止するために、撮像装置４Ｆの上端部４Ｈとフレーム部６との隙間に弾性変形する膜からなるカバー部６Ｆが設けられている。カバー部６Ｆは、撮像装置４Ｆの変位を妨げることがなければ、蛇腹構造等を有する非弾性体であってもよい。
【００７８】
以上の説明では、３枚のレンズ基板部１１、１３、１５と２枚のスペーサ基板部１２、１４からなるレンズユニット部２を有する撮像装置ユニットを例に説明した。しかし、より高い光学特性が必要な撮像装置ユニットでは、より多くの数のレンズ基板部が、それぞれスペーサ基板部、または弾性スペーサ基板部を介して接合されているレンズユニット部を用いてもよい。
【００７９】
また、撮像装置ユニットのフレーム部およびボディ部を撮像装置ユニット専用部材として構成し、撮像装置ユニットのフレーム部およびボディ部を他のユニットに固定して使用してもよい。
【００８０】
以上のように本発明は上述した実施形態または変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更および改変等ができる。
【符号の説明】
【００８１】
１、１Ａ〜１Ｆ…撮像装置ユニット、２…レンズユニット部、２Ａ…レンズユニット基板、２Ｆ…レンズユニット部、３…ＣＣＤ基板部、３Ａ…ＣＣＤ基板、４…撮像装置、４Ａ…撮像装置基板、４Ｄ…撮像装置、４ＤＡ…撮像装置基板、４Ｆ…撮像装置、４Ｈ…上端部、４Ｌ…下端部、５…駆動基板部、５Ａ…駆動部基板、５Ｅ…駆動装置、５ＥＭ…可動部、５Ｆ１…第１駆動装置、５Ｆ１Ｍ…可動部、５Ｆ２…第２駆動装置、５Ｆ２Ｍ…可動部、５Ｍ…移動端、５ＳＳ…固定端、５ＸＹ、５ＸＹＺ…駆動基板部、６、６Ａ、６Ｂ…フレーム部、６Ｆ…カバー部、６Ｐ…配線基板部、６ＰＰ…電極パッド、７…ボディ部、９、９Ａ…光路可変構造部、９Ｆ１、９Ｆ２…光路可変構造部、１１…第１レンズ基板部、１１Ａ…第１レンズ基板、１１Ｌ…第１レンズ部、１２…スペーサ基板部、１２Ａ…スペーサ基板、１２Ｆ…枠部、１２Ｆ１…スペーサ基板部、１２Ｆ１Ｆ…枠部、１２Ｈ…空洞部、１３…第２レンズ基板部、１３Ａ…第２レンズ基板、１３Ｌ…第２レンズ部、１４…弾性スペーサ基板部、１４Ａ…弾性スペーサ基板、１４Ｆ…枠部、１４Ｈ…空洞部、１５…第３レンズ基板部、１５Ａ…第３レンズ基板、１５Ｆ…第３レンズ基板部、１５Ｌ…第３レンズ部、１６…チップ基板部、１６Ｓ…ＣＣＤ、１７…接続用バンプ、１８…配線基板部、１９…フレキシブル配線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハレベルチップサイズパッケージ技術を用いて作成された撮像装置ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ等の固体撮像素子を有する撮像装置を具備した電子内視鏡、カメラ付き携帯電話、およびデジタルカメラ等が普及している。撮像装置は、固体撮像素子と、固体撮像素子に被写体の光学像を導光するレンズを有するレンズユニットと、から主要部が構成されている。
【０００３】
撮像装置を小型化し大量生産するために、ウエハレベルチップサイズパッケージ（ＷＣＳＰ）法を用いた撮像装置の製造方法が知られている。例えば、特開２００３−２０４０５３号公報には、ＣＣＤを有する半導体ウエハとレンズ等を有する基板とを接合後に切断することで個片化し、撮像装置を製造する方法が開示されている。
【０００４】
しかし、ＷＣＳＰ法を用いて製造された撮像装置は、レンズと撮像素子との相対位置関係が固定されているため、フォーカシング動作、ズーミング動作、または、いわゆるブレ補正動作等を行うことができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２０４０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、レンズと撮像素子との相対位置関係を調整可能な小型の撮像装置を有する撮像装置ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく、本発明の実施の形態の撮像装置ユニットは、レンズ部を有するレンズ基板部が光路領域が空洞部であり枠部が弾性部材からなる弾性スペーサ基板部を介して接合された構造の光路可変構造部を有するレンズユニット部と、撮像素子を有する撮像素子基板部と、を有する撮像装置と、前記弾性スペーサ基板部を変形する駆動部と、前記撮像装置および前記駆動部が固定されたフレーム部と、を有し、格子状に配置された複数の前記レンズ基板部を有するレンズ基板が前記格子状に配置された複数の前記弾性スペーサ基板部を有する弾性スペーサ基板を介して接合された接合基板から、前記撮像装置の少なくとも前記レンズユニット部が個片化されたことを特徴とする撮像装置ユニット。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、レンズと撮像素子との相対位置関係を調整可能な小型の撮像装置を有する撮像装置ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の撮像装置ユニットの外観図である。
【図２】第１実施形態の撮像装置ユニットの断面構造を説明するための図である。
【図３】第１実施形態の撮像装置ユニットのレンズユニット部の製造方法を説明するための斜視図である。
【図４】第１実施形態の撮像装置ユニットのレンズユニット部の製造方法を説明するための斜視図である。
【図５】第１実施形態の撮像装置ユニットの撮像装置の製造方法を説明するための斜視図である。
【図６】第１実施形態の撮像装置ユニットの製造方法を説明するための図である。
【図７】第１実施形態の撮像装置ユニットの動作を説明するための図である。
【図８】第１実施形態の変形例１、２の撮像装置ユニットの動作を説明するための図である。
【図９】第１実施形態の変形例３の撮像装置ユニットの製造方法を説明するための図である。
【図１０】第１実施形態の変形例４の撮像装置ユニットの製造方法を説明するための図である。
【図１１】第２実施形態の撮像装置ユニットの断面構造を説明するための図である。
【図１２】第２実施形態の変形例の撮像装置ユニットの断面構造を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を用いて本発明の第１実施形態の撮像装置ユニット１について説明する。最初に本実施形態の撮像装置ユニット１の構造について説明する。なお図はいずれも説明のための模式図であり、厚さ方向の縮尺も構成要素により異なっている。例えば、厚く図示されている基板部が薄く図示されている基板部よりも厚いとは限らない。また、以下、上側とは被写体側を、下側とは被写体と反対側を意味する。
【００１１】
図１に示すように、撮像装置ユニット１は、撮像装置４と、駆動部である駆動基板部５と、フレーム部６と、を具備する。撮像装置４はレンズユニット部２と撮像素子基板部であるＣＣＤ基板部３とを有する。フレーム部６は撮像装置４、駆動基板部５、に加えて、図示しない回路基板および電池等を固定するための構造部材であり、ボディ部７は例えばカプセル型内視鏡の筐体である。図１では円筒形状のボディ部７の一部がフレーム部６を構成している場合を例示している。駆動基板部５は光軸Ｏ方向、すなわち図１におけるＺ軸方向に伸縮変形する積層型圧電素子からなる駆動部である。
【００１２】
次に、図２に示すように、撮像装置４のレンズユニット部２は、第１レンズ基板部１１と、スペーサ基板部１２と、第２レンズ基板部１３と、弾性スペーサ基板部１４と、第３レンズ基板部１５と、を有する。ここで基板部が弾性スペーサ基板部１４を介して接合されている積層構造部を光路可変構造部９という。後述するように、レンズユニット部２は、ＷＣＳＰ法により複数の基板が接合された接合基板を個片化して製造されるために外形が四角柱状である。なお、接合基板をブレードダイシングにより切断すると四角形状となるが、レーザーダイシングなどを用いると多角形の柱状や円柱状とすることも可能である。
【００１３】
第１レンズ基板部１１は、撮像装置４の撮像光学系の被写体に最も近い第１レンズ部１１Ｌを有し、第２レンズ基板部１３は第２レンズ部１３Ｌを有する。第３レンズ基板部１５は第３レンズ部１５Ｌを有するが、本実施形態の第３レンズ部１５Ｌは平板形状である。平板形状の第３レンズ部１５Ｌを有する第３レンズ基板部１５は、ＣＣＤ１６Ｓを保護するＣＣＤカバー部の機能を有している。
【００１４】
スペーサ基板部１２は、光学系の光路領域が空洞部１２Ｈとなっている枠部１２Ｆからなる。そして、弾性スペーサ基板部１４は、光学系の光路領域が空洞部１４Ｈとなっている枠部１４Ｆが弾性変形する弾性部材からなる。
【００１５】
撮像素子基板部であるＣＣＤ基板部３は、撮像素子であるＣＣＤ１６Ｓが形成されたＣＣＤチップ基板部１６が、接続用バンプ１７を介して、ＣＣＤ配線基板部１８に実装されている。なお撮像素子としてＣＭＯＳ等を用いてもよいし、ＣＣＤ基板部３を複数の基板部ではなく、ＣＣＤ１６Ｓが形成された１枚のシリコン基板部のみで構成してもよい。以下、ＣＣＤ基板部３は、１枚の基板部として説明する。
【００１６】
駆動基板部５はＺ軸方向に伸縮変形するアクチュエータであり、図示しないが、例えばＰＺＴまたはＢＳＴ等の圧電材料からなる圧電体層が電極層を介して積層された構造を有する積層型圧電素子である。図示しない駆動回路により電極層に電圧が印加されると、駆動基板部５はＺ軸方向に伸縮変形する。
【００１７】
フレーム部６は撮像装置４を固定する部材であり、剛性を有する材料で作成されているが、全てが一体的に作成されている必要はない。すなわち、後述するように撮像装置４のフレーム部６への固定工程のときに、複数の部材を組み合わせながら作成してもよい。
【００１８】
図２に示すように、撮像装置４の上端部（第１レンズ基板部１１）４Ｈはフレーム部６に直接、固定されており、撮像装置４の下端部（ＣＣＤ基板部３）４Ｌは駆動基板部５を介してフレーム部６に固定されている。すなわち、撮像装置ユニット１は、撮像装置４の上端部４Ｈがフレーム部６の上部Ｔ（トップ）に固定されており、下端部４Ｌが駆動部である駆動基板部５を介してフレーム部６の下部Ｂ（ベース）に固定されている。
【００１９】
撮像装置ユニット１では、駆動基板部５がＺ軸方向に伸縮変形すると、撮像装置４は上端部４Ｈが固定されているため、弾性スペーサ基板部１４が伸縮変形する。言い換えれば、駆動部である駆動基板部５は弾性スペーサ基板部１４を変形する。このため、撮像装置ユニット１は、光路可変構造部９の第２レンズ基板部１３と第３レンズ部１５Ｌの相対位置関係である光路長を、調整可能である。ここで第３レンズ部１５ＬはＣＣＤ１６Ｓを有するＣＣＤ基板部３と相対位置関係が固定されているため、撮像装置ユニット１は、第１レンズ基板部１１および第２レンズ基板部１３と、ＣＣＤ基板部３の相対位置関係である光路長を、調整可能である。
【００２０】
なお、図２においては、配線のための配線基板部６Ｐ、ＣＣＤ配線基板部１８から配線基板部６Ｐへのフレキシブル配線１９を表示しているが、以下の説明および図では省略することがある。なお後述するように撮像装置ユニット１の動作においては、配線基板部６Ｐはフレーム部６の一部とみなされる。
【００２１】
次に、撮像装置ユニット１の製造方法を説明する。最初に図３および図４を用いて、レンズユニット部２の製造方法を説明する。なお図３等においては、それぞれの基板に、撮像装置４のそれぞれの基板部が、９×９の格子状に配置された例を表示しているが、実際には１０×１０以上の格子状に配置されており、好ましくは２０×２０以上の格子状に配置されている。
【００２２】
図３に示すように、レンズユニット部２の製造方法では、最初に、第１レンズ基板１１Ａと、スペーサ基板１２Ａと、第２レンズ基板１３Ａと、弾性スペーサ基板１４Ａと、第２レンズ基板１５Ａと、が作成される。
【００２３】
第１レンズ基板作成工程で作成される第１レンズ基板１１Ａは格子状に配置されている複数の第１レンズ基板部１１を有する。また第２レンズ基板作成工程で作成される第２レンズ基板１３Ａは前記格子状に配置されている複数の第２レンズ基板部１３を有する。また第３レンズ基板作成工程で作成される第３レンズ基板１５Ａは前記格子状に配置されている複数の第３レンズ基板部１５を有する。第１レンズ基板１１Ａ、第２レンズ基板１３Ａおよび第３レンズ基板Ａ１５は、例えば２つの金型の間に材料を流し込んだり、平板をプレス成型したりして作成される。
【００２４】
第１レンズ基板１１Ａ、第２レンズ基板１３Ａ、および第３レンズ基板１５Ａの材料としては、透明材料であれば、ガラス、ポリカーボネート、ポリエステル、アクリル等を用いることができる。また単一の材料に限らず、例えば樹脂とガラスとの複合部材であってもよい。さらに、全てが透明材料から作成されている必要はなく、少なくとも撮像光学系の光路であるレンズ部が透明材料で作成されていればよい。
【００２５】
スペーサ基板作成工程で作成されるスペーサ基板１２Ａは、第１レンズ基板１１Ａ等と同様の格子状に配置されている複数のスペーサ基板部１２を有する。スペーサ基板１２Ａは、第１レンズ基板１１Ａ等と同様の方法で同様のシリコン、ガラス、または透明樹脂材料から作成してもよいが、透明である必要はなく、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、金属、セラミック材料等から作成してもよい。
【００２６】
そして、弾性スペーサ基板作成工程で作成される弾性スペーサ基板１４Ａは、第１レンズ基板１１Ａ等と同様の格子状に配置されている複数の弾性スペーサ基板部１４を有する。弾性スペーサ基板１４Ａの枠部１４Ｆは、弾性を示す限界の大きい弾性体から作成される。弾性体としては、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴムもしくは天然ゴムから選ばれる一種以上であるゴム、または発泡ウレタン等のスポンジ構造を有する樹脂を用いることが好ましい。
【００２７】
なお、レンズ基板１１Ａ、１３Ａ、１５Ａのレンズ部以外の部分、スペーサ基板１２Ａおよび弾性スペーサ基板１４Ａが遮光材料により作成されている撮像装置ユニットは外乱光の影響を受けにくい。また、スペーサ基板１２Ａ等の空洞部を、所定の開口形状および寸法に設定することにより、光学系のＦナンバーを定める明るさ絞りの機能を付与してもよいし、別途、明るさ絞り専用の基板を用いてもよい。
【００２８】
次に、接合工程において、第１レンズ基板１１Ａとスペーサ基板１２Ａと第２レンズ基板１３Ａと弾性スペーサ基板１４Ａと第３レンズ基板１５Ａとが接合され、接合基板であるレンズユニット基板２Ａが作成される。接合工程では接合面に接着剤が塗布される。接着剤としては公知の各種接着剤を用いることができる。なお接着剤は接合する接合面の全面に塗布する必要はなく、公知の方法、例えばインクジェット法により所定の領域のみに塗布してもよい。
【００２９】
接着剤が塗布された基板は重ね合わせた状態で、加圧しながら接着剤を硬化処理することにより接合される。なお、全ての基板を一度に接合する必要はなく、また接合する順番も下方または上方の基板から接合する必要もない。また接着剤を用いないで、高温状態とした樹脂基板を接合してもよい。さらに必要に応じて、接着剤硬化後に接合基板の全体としての平面度調整等が行われる。
【００３０】
接合基板の基板が弾性スペーサ基板１４Ａを介して接合されている積層構造部が、撮像装置ユニット１の光路可変構造部９となる部分であり、以下、光路可変構造部９Ａという。
【００３１】
次に、図４に示すように、個片化工程において、接合基板であるレンズユニット基板２Ａが切断線Ｋに沿って切断されることにより、それぞれのレンズユニット部２に個片化される。個片化工程において、レンズユニット基板２Ａは固定用フィルム等（不図示）で固定した状態で、切断され個片化される。切断にはワイヤーソー、ブレードダイシング装置、またはレーザーダイシング装置等を用いることができる。
【００３２】
なお、レンズユニット基板２Ａの切断においては、光路可変構造部９Ａの弾性体からなる弾性スペーサ基板１４Ａの切断を容易にするために、弾性体のガラス転移点以下に冷却しながら切断することが好ましい。そして、切断後に固定用フィルム等から個々のレンズユニット部２が分離される。
【００３３】
以上の説明のように、レンズユニット部２はＷＣＳＰ技術を用いて製造されているため、大量に一括生産可能であり、高歩留まり、低コストが実現できる。
【００３４】
次に、図５に示すように、実装工程において、レンズユニット部２が、別途製造したＣＣＤ基板部３、駆動基板部５、および配線基板部６Ｐの上に実装される。そしてＣＣＤ基板部３のフレキシブル配線１９（不図示）が配線基板部６Ｐの電極パッド６ＰＰと接続される。
【００３５】
さらに、図６（Ａ）に示すように、組立工程において、配線基板部６Ｐがフレーム部の下部Ｂと側部になるフレーム部６ＢのベースＢに接着剤等により固定される。すなわち撮像装置４の下端部４Ｌが駆動基板部５を介してフレーム部６に固定される。そしてフレーム部のトップＴとなる、撮像装置４の大きさの開口を有するフレーム部６Ａが、フレーム部６Ｂに固定される。同時に、フレーム部６Ａ（Ｔ）と撮像装置４の上端部４Ｈが固定されることにより、図６（Ｂ）に示す撮像装置ユニット１が製造される。
【００３６】
なお、固定工程と前後して配線基板部６Ｐの電極パッド６ＰＰ等がボディ部７に配設された他のユニットの接続端子と接続される。このとき、撮像装置４から出力される画像信号をモニタしながら、撮像装置４の上端部４Ｈと下端部４Ｌとの相対位置関係が所望の状態であることを画像信号にて確認した上で、撮像装置４の上端部４Ｈをフレーム部６Ａに固定することにより、フォーカス動作がより適正に行えるようになる。
【００３７】
ここで撮像装置４をフレーム部６Ａに固定するときに、第１レンズ基板部１１とフレーム部６Ｂとは、接着剤等により隙間なく固定されることが好ましい。使用時に撮像装置ユニット１の内部に異物等が入り込むのを防止することができるためである。
【００３８】
また、図６（Ａ）に示した撮像装置ユニット１はフレーム部６が、フレーム部６Ｂとフレーム部６Ｂとから構成されている場合であるが、これに限られるものではない。さらに駆動基板部５が接合された撮像装置４の上端部４Ｈと下端部４Ｌとの相対位置関係が変化しないように固定可能なフレーム部であれば、例えば、それぞれがボディ部７の異なる位置と固定されている２つの部材からなるフレーム部であってもよい。また、実装工程および組立工程において、配線基板部６Ｐが固定されたフレーム部６のベースＢに、配線基板部６Ｐ付きの撮像装置４を固定してもよい。
【００３９】
次に、図７（Ａ）および図７（Ｂ）を用いて、撮像装置ユニット１の動作について説明する。図７（Ａ）は初期状態を示し、図７（Ｂ）は駆動基板部５が駆動した状態を示している。撮像装置ユニット１は、撮像装置４の上端部４Ｈ（光路可変構造部９上部）がフレーム部６のトップＴに固定されており、下端部４Ｌ（光路可変構造部９下部）が駆動基板部５を介してフレーム部６のベースＢに固定されており、駆動基板部５が撮像装置４の光軸Ｏ方向（Ｚ方向）に弾性スペーサ基板部１４を変形する。言い換えれば、撮像装置４は上端部４Ｈと下端部４Ｌとの間の長さが変化しないように固定されているため、駆動基板部５は伸びる（厚さ増加）方向に駆動することにより弾性スペーサ基板部１４を縮み（厚さ減少）変形し、駆動基板部５は縮む（厚さ減少）方向に駆動することにより、弾性スペーサ基板部１４を伸び（厚さ増加）変形する。
【００４０】
すなわち図７（Ｂ）に示すように、駆動基板部５がＺ軸方向に移動量ΔＺだけ伸びるように駆動されると、撮像装置４は上端部４Ｈがフレーム部６に固定されているため、弾性材料からなる弾性スペーサ基板部１４の厚さがＺ０からＺ１（＝Ｚ０−ΔＺ）に縮み変形する。このため光路可変構造部９の上部の第２レンズ基板部１３と光路可変構造部９の下部の第３レンズ基板部１５との間の距離が移動量ΔＺだけ短くなる。すなわち第１レンズ基板部１１および第２レンズ基板部１３とＣＣＤ基板部３との間の距離が、移動量ΔＺ分だけ短くなる。言い換えれば、撮像装置４のレンズ部１１Ｌ、１３ＬとＣＣＤ１６Ｓとの相対位置関係である光軸Ｏ方向の距離が変化する。この光軸Ｏ方向の移動量ΔＺは、光路長の変化であり、フォーカシング動作に相当する。なおＣＣＤ基板部３の移動量ΔＺ、すなわちフォーカシング調整は駆動基板部５の圧電素子に印加する電圧により制御することができる。
【００４１】
なお、フォーカシング調整は、図示しない光学式エンコーダ等を用いて移動量を測定しながら、リアルタイムで印加する電圧を調整することが好ましいが、撮像装置ユニット１から出力される画像出力信号のコントラストを検出してフォーカシング調整するＴＴＬ（Through The Lens）方式を用いて調整してもよい。また、撮像装置ユニット１は積層型圧電素子を駆動部としているため特に小型化が容易であるだけでなく、高速駆動および高トルク（推力）を実現している。
【００４２】
撮像装置ユニット１は、レンズユニット部２がＷＣＳＰ技術を用いて製造されている小型の撮像装置であるため大量に一括生産可能であり、高歩留まり、低コストが実現できる。さらに、撮像装置ユニット１は、駆動基板部５の駆動により、第１レンズ基板部１１および第２レンズ基板部１３と、ＣＣＤ基板部３との間の光路長の調整、すなわち、フォーカシング動作を行うことができる。本実施形態の撮像装置ユニット１は小型であるため内視鏡、特にカプセル型内視鏡、またはカメラ付携帯電話に好ましく用いることができる。に好ましく用いることができる。
【００４３】
＜第１実施形態の変形例１＞
次に、本発明の第１実施形態の変形例１の撮像装置ユニット１Ａについて説明する。本変形例の撮像装置ユニット１Ａは第１実施形態の撮像装置ユニット１と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００４４】
撮像装置ユニット１Ａの、駆動部である駆動基板部５ＸＹは、面内２方向、すなわち、ＸＹ方向に変位する積層型圧電素子からなるアクチュエータである。言い換えれば、駆動基板部５ＸＹは撮像装置４の光軸Ｏ直交方向に弾性スペーサ基板部１４を変形する。駆動基板部５ＸＹは、Ｘ軸方向に変位する伸縮変形する積層型圧電素子と、Ｙ軸方向に変位する伸縮変形する積層型圧電素子と、を有する。
【００４５】
例えば、図８（Ａ）に示すように、駆動基板部５ＸＹの移動端が、固定端５ＳＳに対して、移動端５Ｍが、Ｘ軸方向に移動量ΔＸ移動すると、駆動基板部５ＸＹに接合されているＣＣＤ基板部３および第３レンズ基板部１５もＸ軸方向に移動量ΔＸだけ移動するが、弾性スペーサ基板部１４が変形するため、第２レンズ基板部１３および第１レンズ基板部１１は移動しない。駆動基板部５ＸＹの移動端がＹ軸方向に移動しても同様である。すなわち、撮像装置ユニット１Ａは、第１レンズ基板部１１および第２レンズ基板部１３に対して、ＣＣＤ基板部３が、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の相対位置関係が調整可能である。
【００４６】
撮像装置４の光軸直交方向（ＸＹ方向）の移動により、撮像装置ユニット１Ａは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の手ブレ補正動作を行うことができる。ここで、手ブレとは撮影時の振動による撮像装置本体の振動によって、露光時間中に被写体の光学的な像の位置が変化し、撮影した画像において被写体がぶれ、鮮明な画像が得られないという現象である。撮像装置ユニット１Ａは、図示しないセンサにより振動を検知し、検出した振動の大きさおよび方向に基づいて、その逆方向に駆動基板部５ＸＹを駆動する手ブレ補正動作を行う。
【００４７】
すなわち本変形例の撮像装置ユニット１Ａは、撮像装置ユニット１と同様にレンズユニット部２がＷＣＳＰ技術を用いて製造されている小型の撮像装置であるため大量に一括生産可能であり、高歩留まり、低コストが実現でき、さらに、ブレ補正動作を行うことができる。
【００４８】
＜第１実施形態の変形例２＞
次に、本発明の第１実施形態の変形例２の撮像装置ユニット１Ｂについて説明する。本変形例の撮像装置ユニット１Ｂは第１実施形態の撮像装置ユニット１と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００４９】
図８（Ｂ）に示すように、撮像装置ユニット１Ｂの、駆動部である駆動基板部５ＸＹＺは、光軸方向すなわちＺ方向および光軸直交方向すなわちＸＹ方向の３方向に変位する積層型圧電素子からなるアクチュエータである。
【００５０】
例えば、図８（Ｂ）に示すように、駆動基板部５ＸＹＺが、Ｘ軸方向に移動量ΔＸ、Ｚ軸方向に移動量ΔＺだけ駆動されると、第１レンズ基板部１１および第２レンズ基板部１３に対して、ＣＣＤ基板部３は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に相対位置関係が変化する。駆動基板部５ＸＹＺの移動端がＹ軸方向に移動しても同様である。
【００５１】
すなわち、撮像装置ユニット１Ｂは、駆動部である駆動基板部５ＸＹＺが撮像装置４の光軸Ｏ方向および光軸直交方向に弾性スペーサ基板部１４を変形するため、第１レンズ基板部１１および第２レンズ基板部１３に対して、ＣＣＤ基板部３は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に相対位置関係が調整可能である。
【００５２】
本変形例の撮像装置ユニット１Ｂは、撮像装置ユニット１と同様にレンズユニット部２がＷＣＳＰ技術を用いて製造されている小型の撮像装置であるため大量に一括生産可能であり、高歩留まり、低コストが実現でき、フォーカシングおよびブレ補正動作を行うことができる。
【００５３】
＜第１実施形態の変形例３＞
次に、本発明の第１実施形態の変形例３の撮像装置ユニット１Ｃについて説明する。本変形例の撮像装置ユニット１Ｃは第１実施形態の撮像装置ユニット１と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００５４】
第１実施形態の撮像装置ユニット１の製造方法では、図３等に示したように、ＷＣＳＰ法により製造したレンズユニット部２を、実装工程において別途製造したＣＣＤ基板部３に実装することで、撮像装置４が製造されていた。これに対して撮像装置ユニット１Ｃは、ＷＣＳＰ法によりレンズユニット部２とＣＣＤ基板部３とからなる撮像装置４が製造される。
【００５５】
すなわち、図９に示すように、接合工程の前に、撮像素子基板作成工程において作成される撮像素子基板であるＣＣＤ基板３Ａは、第１レンズ基板１１Ａ等と同様の格子状に配置されている複数のＣＣＤ基板部３を有する。ＣＣＤ基板３Ａはシリコン基板からなり、公知の半導体回路作成技術により上面に格子状にＣＣＤ１６Ｓが作成されている。なおＣＣＤ基板３Ａには図示しないが、貫通配線を介して下面に接続用バンプが形成されている。
【００５６】
そして、接合工程において、第１レンズ基板１１Ａとスペーサ基板１２Ａと第２レンズ基板１３Ａと弾性スペーサ基板１４Ａと第３レンズ基板１５ＡとＣＣＤ基板３Ａとが接合され、接合基板である撮像装置基板４Ａが作成される。すなわち撮像装置基板４Ａはレンズユニット基板２ＡにＣＣＤ基板３Ａが接合された接合基板である。
【００５７】
そして、個片化工程において、撮像装置基板４Ａは切断されることにより、それぞれの撮像装置４に個片化される。
【００５８】
撮像装置４は、実装工程において、別途製造した駆動基板部５、および配線基板部６Ｐの上に実装され、組立工程においてフレーム部６に固定される。
【００５９】
本変形例の撮像装置ユニット１Ｃは撮像装置ユニット１等が有する効果に加えて、撮像装置４がＷＣＳＰ技術を用いて製造されているため、大量に一括生産可能であり、高歩留まり、低コストが実現できる。
【００６０】
＜第１実施形態の変形例４＞
次に、本発明の第１実施形態の変形例４の撮像装置ユニット１Ｄについて説明する。本変形例の撮像装置ユニット１Ｄは第１実施形態の撮像装置ユニット１と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００６１】
図１０に示すように、撮像装置ユニット１Ｄは、ＷＣＳＰ法により、撮像装置４および駆動基板部５が、接合基板から一体として個片化される。すなわち、撮像装置ユニット１Ｄの製造方法では、駆動部基板作成工程で、第１レンズ基板１１Ａ等と同様の格子状に配置されている複数の駆動基板部５を有する駆動部基板５Ａが作成される。
【００６２】
そして、接合工程において、第１レンズ基板１１Ａとスペーサ基板１２Ａと第２レンズ基板１３Ａと弾性スペーサ基板１４Ａと第２レンズ基板１５ＡとＣＣＤ基板３Ａと駆動部基板５Ａとが接合され、接合基板である駆動部基板付き撮像装置基板４ＤＡが作成される。すなわち駆動部基板付き撮像装置基板４ＤＡは撮像装置基板４Ａに駆動部基板５Ａが接合された接合基板である。
【００６３】
そして、個片化工程において、駆動部基板付き撮像装置基板４ＤＡが切断されることにより、それぞれの撮像装置４および駆動基板部５が、一体の駆動部付き撮像装置４Ｄとして個片化される。駆動部付き撮像装置４Ｄは、実装工程において、別途製造した配線基板部６Ｐの上に実装され、組立工程においてフレーム部６に固定される。
【００６４】
本変形例の撮像装置ユニット１Ｄは撮像装置ユニット１等が有する効果に加えて、駆動部付き撮像装置４ＤがＷＣＳＰ技術を用いて製造されているため、大量に一括生産可能であり、高歩留まり、低コストが実現できる。
【００６５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態の撮像装置ユニット１Ｅについて説明する。本実施形態の撮像装置ユニット１Ｅは第１実施形態の撮像装置ユニット１と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００６６】
図１１に示すように、撮像装置ユニット１Ｅは、モータＭ等により上下方向に変位する可動部５ＥＭを有する駆動部である駆動装置５Ｅを有する。そして撮像装置４の上端部４Ｈが駆動装置５Ｅの可動部５ＥＭを介してフレーム部６に固定されており、駆動装置５Ｅの本体部（固定部）および撮像装置４の下端部４Ｌがフレーム部６に固定されている。駆動装置５Ｅは可動部が上下方向に伸縮制御可能であれば、動作原理は２枚の圧電トランスを機械的に結合し、その屈曲運動に伴う移動子の線形運動を利用した超音波モータ等であってもよい。
【００６７】
駆動装置５Ｅの可動部５ＥＭは上下方向に変位することにより、弾性スペーサ基板部１４を撮像装置４の光軸Ｏ方向に変形する。この弾性スペーサ基板部１４の変形により、光路可変構造部９の上部の第１レンズ基板部１１および第２レンズ基板部１３と光路可変構造部９の下にあるＣＣＤ基板部３との間の距離が変化する。言い換えれば、撮像装置４Ｅのレンズ部１１Ｌ、１３ＬとＣＣＤ１６Ｓとの相対位置関係である光軸Ｏ方向の距離が変化する。この光軸Ｏ方向の距離変化は、光路長の変化であり、フォーカシング動作に相当する。なおＣＣＤ基板部３の移動距離、すなわちフォーカシング量調整は駆動装置５Ｅにより制御することができる。
【００６８】
本実施形態の撮像装置ユニット１Ｅは撮像装置ユニット１等が有する効果に加えて、駆動装置５Ｅの変位可能量（ストローク）は駆動基板部５の変位可能量よりも大きくすることが容易であるため、より広範囲のフォーカシング調整を行うことができる。
【００６９】
＜第２実施形態の変形例１＞
次に、本発明の第２実施形態の変形例１の撮像装置ユニット１Ｆについて説明する。本実施形態の撮像装置ユニット１Ｆは、第２実施形態の撮像装置ユニット１Ｅと類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００７０】
図１２に示すように、撮像装置ユニット１Ｆは、レンズユニット部２Ｆのスペーサ基板部１２Ｆ１も、弾性スペーサ基板部１４と同じように枠部１２Ｆ１Ｆが弾性部材からなる。すなわち、レンズユニット部２Ｆは２つの弾性スペーサ基板部１４、１２Ｆ１を有する。言い換えれば、レンズユニット部２Ｆは２つの光路可変構造部９Ｆ１、９Ｆ２を有する。なお、レンズ基板部１３は２つの光路可変構造部９Ｆ１、９Ｆ２の双方に属する。また撮像装置ユニット１Ｆは、第１の駆動装置５Ｆ１および第２の駆動装置５Ｆ２の２つの駆動部を有する。
【００７１】
そして、第１の駆動装置５Ｆ１の本体部（固定部）、第２の駆動装置５Ｆ２の本体部（固定部）および撮像装置４の下端部４Ｌはフレーム部６のベースＢに固定されている。撮像装置４Ｆの上端部４Ｈ（第１レンズ基板部１１）、すなわち光路可変構造部９Ｆ１の上端部は第１の駆動装置５Ｆ１の可動部５Ｆ１Ｍを介してフレーム部６に固定されており、光路可変構造部９Ｆ２の上端部（第２レンズ基板部１３）は第２の駆動装置５Ｆ２の可動部５Ｆ２Ｍを介してフレーム部６に固定されている。
【００７２】
撮像装置ユニット１Ｆの第１の駆動装置５Ｆ１の可動部５Ｆ１Ｍと第２の駆動装置５Ｆ２の可動部５Ｆ２Ｍとは独立して上下方向に変位可能である。第１の駆動装置５Ｆ１と第２の駆動装置５Ｆ２とが同じ変位をした場合には、撮像装置ユニット１Ｆの動作および効果は第２実施形態の撮像装置ユニット１Ｅと同じであり、撮像装置４Ｆのフォーカシング動作に相当する。
【００７３】
これに対して、第１の駆動装置５Ｆ１の可動部５Ｆ１Ｍを、ある位置に固定した状態で、第２の駆動装置５Ｆ２の可動部５Ｆ２Ｍを、上下方向に変位することにより、光路可変構造部９Ｆ２の上部の第２レンズ基板部１３と光路可変構造部９の下にあるＣＣＤ基板部３との間の距離だけでなく、第２レンズ基板部１３と第１レンズ基板部１１との間の距離を変化することができる。この光軸Ｏ方向の距離変化は、例えばズーミング動作に相当する。
【００７４】
また、第２の駆動装置５Ｆ２の可動部５Ｆ２Ｍを、ある位置に固定した状態で、第１の駆動装置５Ｆ１の可動部５Ｆ１Ｍを、上下方向に変位することにより、光路可変構造部９Ｆ１の上部の第１レンズ基板部１１と第２レンズ基板部１３と間の距離を変化することができる。この光軸Ｏ方向の距離変化は、例えばズーミング動作に相当する。
【００７５】
本変形例の撮像装置ユニット１Ｆは撮像装置ユニット１Ｅ等が有する効果に加えて、ズーミング動作等を行うことができる。
【００７６】
なお、図１２に示すように撮像装置ユニット１Ｆの第３レンズ基板部１５Ｆは、平板レンズではなく凹平レンズを有し、ＣＣＤカバー部としての機能だけでなくレンズ機能も有する。
【００７７】
また、図１２に示すように、撮像装置ユニット１Ｆの内部に異物等が入り込むのを防止するために、撮像装置４Ｆの上端部４Ｈとフレーム部６との隙間に弾性変形する膜からなるカバー部６Ｆが設けられている。カバー部６Ｆは、撮像装置４Ｆの変位を妨げることがなければ、蛇腹構造等を有する非弾性体であってもよい。
【００７８】
以上の説明では、３枚のレンズ基板部１１、１３、１５と２枚のスペーサ基板部１２、１４からなるレンズユニット部２を有する撮像装置ユニットを例に説明した。しかし、より高い光学特性が必要な撮像装置ユニットでは、より多くの数のレンズ基板部が、それぞれスペーサ基板部、または弾性スペーサ基板部を介して接合されているレンズユニット部を用いてもよい。
【００７９】
また、撮像装置ユニットのフレーム部およびボディ部を撮像装置ユニット専用部材として構成し、撮像装置ユニットのフレーム部およびボディ部を他のユニットに固定して使用してもよい。
【００８０】
以上のように本発明は上述した実施形態または変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更および改変等ができる。
【符号の説明】
【００８１】
１、１Ａ〜１Ｆ…撮像装置ユニット、２…レンズユニット部、２Ａ…レンズユニット基板、２Ｆ…レンズユニット部、３…ＣＣＤ基板部、３Ａ…ＣＣＤ基板、４…撮像装置、４Ａ…撮像装置基板、４Ｄ…撮像装置、４ＤＡ…撮像装置基板、４Ｆ…撮像装置、４Ｈ…上端部、４Ｌ…下端部、５…駆動基板部、５Ａ…駆動部基板、５Ｅ…駆動装置、５ＥＭ…可動部、５Ｆ１…第１駆動装置、５Ｆ１Ｍ…可動部、５Ｆ２…第２駆動装置、５Ｆ２Ｍ…可動部、５Ｍ…移動端、５ＳＳ…固定端、５ＸＹ、５ＸＹＺ…駆動基板部、６、６Ａ、６Ｂ…フレーム部、６Ｆ…カバー部、６Ｐ…配線基板部、６ＰＰ…電極パッド、７…ボディ部、９、９Ａ…光路可変構造部、９Ｆ１、９Ｆ２…光路可変構造部、１１…第１レンズ基板部、１１Ａ…第１レンズ基板、１１Ｌ…第１レンズ部、１２…スペーサ基板部、１２Ａ…スペーサ基板、１２Ｆ…枠部、１２Ｆ１…スペーサ基板部、１２Ｆ１Ｆ…枠部、１２Ｈ…空洞部、１３…第２レンズ基板部、１３Ａ…第２レンズ基板、１３Ｌ…第２レンズ部、１４…弾性スペーサ基板部、１４Ａ…弾性スペーサ基板、１４Ｆ…枠部、１４Ｈ…空洞部、１５…第３レンズ基板部、１５Ａ…第３レンズ基板、１５Ｆ…第３レンズ基板部、１５Ｌ…第３レンズ部、１６…チップ基板部、１６Ｓ…ＣＣＤ、１７…接続用バンプ、１８…配線基板部、１９…フレキシブル配線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ部を有するレンズ基板部が、光路領域が空洞部であり枠部が弾性部材からなる弾性スペーサ基板部を介して接合された構造の、光路可変構造部を有するレンズユニット部と、撮像素子を有する撮像素子基板部と、を有する撮像装置と、
前記弾性スペーサ基板部を変形する駆動部と、
前記撮像装置および前記駆動部が固定されたフレーム部と、を有し、
格子状に配置された複数の前記レンズ基板部を有するレンズ基板が前記格子状に配置された複数の前記弾性スペーサ基板部を有する弾性スペーサ基板を介して接合された接合基板から、前記撮像装置の少なくとも前記レンズユニット部が個片化されたことを特徴とする撮像装置ユニット。
【請求項２】
前記撮像装置の上端部が前記フレーム部に固定されており、下端部が前記駆動部を介して前記フレーム部に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置ユニット。
【請求項３】
前記接合基板の下面に、前記格子状に配置された複数の前記撮像素子基板部を有する撮像素子基板が、さらに接合されており、前記撮像装置が、前記接合基板から一体として個片化されたことを特徴とすることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置ユニット。
【請求項４】
前記接合基板の下面に、前記格子状に配置された複数の前記駆動部を有する駆動部基板がさらに接合されており、前記撮像装置および前記駆動部が、前記接合基板から一体として個片化されたことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置ユニット。
【請求項５】
前記撮像装置の前記光路可変構造部の上端部が前記駆動部を介して前記フレーム部に固定されており、前記撮像装置の下端部が前記フレーム部に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置ユニット。
【請求項６】
前記駆動部が前記撮像装置の光軸方向に前記弾性スペーサ基板部を変形することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置ユニット。
【請求項７】
前記駆動部が前記撮像装置の光軸直交方向に前記弾性スペーサ基板部を変形することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置ユニット。
【請求項８】
前記弾性部材が、ゴムであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置ユニット。
【請求項９】
前記駆動部が、積層型圧電素子からなるアクチュエータであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の撮像装置ユニット。
【請求項１】
レンズ部を有するレンズ基板部が、光路領域が空洞部であり枠部が弾性部材からなる弾性スペーサ基板部を介して接合された構造の、光路可変構造部を有するレンズユニット部と、撮像素子を有する撮像素子基板部と、を有する撮像装置と、
前記弾性スペーサ基板部を変形する駆動部と、
前記撮像装置および前記駆動部が固定されたフレーム部と、を有し、
格子状に配置された複数の前記レンズ基板部を有するレンズ基板が前記格子状に配置された複数の前記弾性スペーサ基板部を有する弾性スペーサ基板を介して接合された接合基板から、前記撮像装置の少なくとも前記レンズユニット部が個片化されたことを特徴とする撮像装置ユニット。
【請求項２】
前記撮像装置の上端部が前記フレーム部に固定されており、下端部が前記駆動部を介して前記フレーム部に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置ユニット。
【請求項３】
前記接合基板の下面に、前記格子状に配置された複数の前記撮像素子基板部を有する撮像素子基板が、さらに接合されており、前記撮像装置が、前記接合基板から一体として個片化されたことを特徴とすることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置ユニット。
【請求項４】
前記接合基板の下面に、前記格子状に配置された複数の前記駆動部を有する駆動部基板がさらに接合されており、前記撮像装置および前記駆動部が、前記接合基板から一体として個片化されたことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置ユニット。
【請求項５】
前記撮像装置の前記光路可変構造部の上端部が前記駆動部を介して前記フレーム部に固定されており、前記撮像装置の下端部が前記フレーム部に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置ユニット。
【請求項６】
前記駆動部が前記撮像装置の光軸方向に前記弾性スペーサ基板部を変形することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置ユニット。
【請求項７】
前記駆動部が前記撮像装置の光軸直交方向に前記弾性スペーサ基板部を変形することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置ユニット。
【請求項８】
前記弾性部材が、ゴムであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置ユニット。
【請求項９】
前記駆動部が、積層型圧電素子からなるアクチュエータであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の撮像装置ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１３４７９２（Ｐ２０１１−１３４７９２Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９１１２７（Ｐ２００９−２９１１２７）
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]