(57)【要約】【課題】ＩＮＦ位置からマクロ位置まで線形な駆動をするカメラモジュールの組み立て方法を提供する。【解決手段】カメラモジュールのストローク特性を実測し、ダイナミックチルト領域を含むオーバーＩＮＦ量を算出する。算出したオーバーＩＮＦ量に応じて、光学部、または可動部の基準面を変更し、レンズ初期位置を調整する。【選択図】図１
2014089265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズと、撮像レンズを保持するレンズバレルとを有する光学部と、
上記光学部を内部に保持し、光軸方向に移動できる可動部と、撮像レンズの駆動時に位置が変動しない固定部とを備え、ＩＮＦ位置からマクロ位置まで上記撮像レンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動部と、
上記撮像レンズを通して入射された光を電気信号に変換する撮像素子を有する撮像部とを備えたカメラモジュールの組み立て方法であって、
上記光学部を上記可動部に取り付ける工程と、
上記レンズ駆動部への電流がゼロである状態において、上記光学部を上記ＩＮＦ位置に調整する工程と、
上記撮像レンズが上記ＩＮＦ位置に調整された状態において、上記レンズ駆動部を動作させながら、上記レンズ駆動部のストローク特性を測定する工程と、
上記ストローク特性から、オーバーＩＮＦ量を算出する工程と、
上記レンズ駆動部が上記撮像レンズを駆動していない状態において、上記光学部を、上記ＩＮＦ位置から上記オーバーＩＮＦ量に応じた分だけ変更されたオーバーＩＮＦ位置に設置する工程と、を備えていることを特徴とするカメラモジュールの組み立て方法。
【請求項２】
上記光学部の外側面の少なくとも一部に形成された雄ねじ部と、上記レンズ駆動部の内側面の少なくとも一部に形成された、上記光学部の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュールの組み立て方法。
【請求項３】
上記光学部が上記可動部に当接する基準位置を上記オーバーＩＮＦ位置に変更可能なピエゾ素子をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のカメラモジュールの組み立て方法。
【請求項４】
上記ストローク特性を測定する工程において、レーザー光を上記光学部に照射することによって上記ストローク特性を測定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラモジュールの組み立て方法。
【請求項５】
撮像レンズと、撮像レンズを保持するレンズバレルとを有する光学部と、
上記光学部を内部に保持し、光軸方向に移動できる可動部と、撮像レンズの駆動時に位置が変動しない固定部とを備え、ＩＮＦ位置からマクロ位置まで上記撮像レンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動部と、
上記撮像レンズを通して入射された光を電気信号に変換する撮像素子を有する撮像部と、
上記撮像レンズが上記ＩＮＦ位置に調整された状態において、上記レンズ駆動部を動作させながら測定した上記レンズ駆動部のストローク特性から算出されたオーバーＩＮＦ量に応じた分だけ変更されたオーバーＩＮＦ位置に、上記光学部が上記可動部に当接する基準位置を変更可能なピエゾ素子とを備えたカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイナミックチルト領域を使用しないカメラモジュールの組み立て方法およびカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レンズ駆動装置によってオートフォーカス機能を発揮するカメラモジュールを、携帯電話等の小型電子機器に搭載する例が増加している。レンズ駆動装置には、ステッピングモータを利用するタイプ、超音波振動（例えば圧電素子により発生させる）を利用するタイプ、およびＶＣＭ（Ｖｏｉｃｅ  Ｃｏｉｌ  Ｍｏｔｏｒ：ボイスコイルモータ）タイプなど、様々なタイプが存在する。
【０００３】
また、携帯電話等の小型電子機器では、一眼レフカメラなどのように、別途オートフォーカス用撮像素子（測光用センサ）を搭載することができない。そのため、撮像して得られた画像情報処理からレンズ最適位置を算出することによって、オートフォーカス機能を実現している。オートフォーカス制御アルゴリズムには、コントラスト方式、および色収差方式などが存在し、すでに市場に流通している。
【０００４】
これらのレンズ駆動装置を搭載したカメラモジュールと、オートフォーカス制御アルゴリズムとによって、オートフォーカス機能を発揮するカメラモジュールが実現されている。しかし、オートフォーカス機能を備えたカメラモジュールでは、レンズの初期位置の取り付け時に、レンズ駆動装置の組み立て誤差が発生する。撮像レンズは、無限遠（ＩＮＦ）側からマクロ側のいずれの位置でも適切に合焦するように、初期状態において取り付けられなければならない。したがって、誤差を調整するために、ＩＮＦ位置とマクロ位置を探す初期フォーカス調整が必要になる。
【０００５】
ステッピングモータまたは圧電素子を利用するレンズ駆動装置の初期フォーカス調整では、予め撮像レンズが組み込まれたレンズ駆動装置の可動部を駆動しながら、ＩＮＦ位置とマクロ位置を探す。
【０００６】
一方、ＶＣＭ方式のレンズ駆動装置は、レンズ駆動装置の可動部を、ばねによって支持する構造となっている。このため、レンズ駆動装置に対するレンズの取り付け位置誤差を吸収するために、ＩＮＦ位置とマクロ位置との間のストロークが大きくなると、そのばねの反発力も大きくなる。その結果、可動部に多大な推力が必要になること、および、ばねの変形量が大きくなるために、ばねに多大な歪を与えることなどの問題が生じる。このため、ＶＣＭ方式では、ステッピングモータ、および圧電素子を利用するレンズ駆動装置の初期フォーカス調整のように、ストロークの中においてＩＮＦ位置を探すような方法が用いられることは少ない。
【０００７】
そこで、ＶＣＭ方式のレンズ駆動装置では、可動部の内側面に雌ねじを形成し、その雌ねじに合うように、レンズを搭載したレンズバレルの外側面に雄ねじを形成する。そして、初期フォーカス調整前に、可動部がＩＮＦ側に押圧されている状態（電流ゼロ状態）にする。そして、初期フォーカス調整では、可動部に対してレンズバレルをねじ込むことによって、ＩＮＦ側の初期位置を調整する。この可動部を、電流ゼロ状態においてＩＮＦ位置に高精度に取り付ける組み立て方法が、特許文献１に開示されている。
【０００８】
図２０は、従来の特許文献１に係るカメラモジュールの分解斜視図である。カメラモジュール２０１では、レンズを保持するレンズホルダ２０２が、板ばね２０３、２０４により支持される。また、カメラモジュール２０１は、レンズホルダ２０２に固定されるコイル２０５と、コイル２０５に対向して配置されるマグネット２０６とを用いて、レンズホルダ２０２をレンズの光軸方向に駆動する。レンズケース２０７の外周面（外側面）には、ねじ山２０８が形成されている。ねじ山２０８は、レンズホルダ２０２の内周面に形成されたねじ山と係合し、レンズケース２０７の位置調整に利用される。レンズケース２０７は、イメージセンサ２０９との距離が最適となるように、初期調整される。
【０００９】
また、特許文献２には、ねじ構造を設けず、製造時に初期位置設定のための初期フォーカス調整をねじでは行わないオートフォーカスカメラモジュールが開示されている。図２１は、従来の特許文献２に係るカメラモジュールの断面図である。カメラモジュール１００は、撮像光学系である光学部１０１と、光学部１０１を駆動するレンズ駆動装置１０２と、光学部１０１を経由した光の光電変換を行う撮像部１０３とから構成されている。上記撮像部１０３は、センサ部１０４と、センサ部１０４が実装される基板１０５とから構成されている。上部センサ部１０４は、ガラス基板１２０、センサチップ１２１およびセンサカバー１２２から構成されている。
【００１０】
上記光学部１０１は、複数の撮像レンズ１０６と、撮像レンズ１０６を保持するレンズバレル１０７とから構成されている。上記レンズバレル１０７は、レンズ駆動装置１０２内のレンズホルダ１０８に固定されている。上記レンズホルダ１０８は上下２枚のばね１０９ａ、１０９ｂにより、固定部に対して光軸方向可動に支持されている。また、レンズホルダ１０８の外周端部には、コイル１１０が固定されている。固定部は、ヨーク１１１、永久磁石１１２、カバー１１４およびベース１１５等から構成されている。上記レンズ駆動装置１０２は、センサカバー１２２上に搭載されている。上記レンズバレル１０７およびレンズホルダ１０８には、ねじが形成されていない。そのため、レンズホルダ１０８がＩＮＦ側のメカ端に位置する状態において、レンズバレル１０７がセンサカバー１２２の上面に当接するように位置決めされている。そして、レンズバレル１０７とレンズホルダ１０８とが、接着剤１２４により接着固定されている。
【００１１】
このような構成にすることにより、センサチップ１２１に対する撮像レンズ１０６の高さ位置は、センサカバー１２２の厚さ公差、およびレンズバレル１０７内における撮像レンズ１０６の取り付け位置公差等、僅かな公差しか含まれない。そのため、ねじを用いた高さ調整を行わなくても、高精度に撮像レンズ１０６の初期位置の位置決めを行うことが可能となり、初期位置設定のためのフォーカス調整工程の省略が可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−１９７３１３号（公開日：２００８年８月２８日）
【特許文献２】特開２０１０−１３４４０９号（公開日：２０１０年６月１７日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、従来の技術では、ストローク特性の一部に、非線形な領域であるダイナミックチルト領域が発生してしまうという問題がある。ダイナミックチルト領域とは、レンズ駆動装置個体に依存しており、ばね計数のバラつき、摩擦、慣性力等により、レンズ駆動装置の始動時に発生する領域である。このダイナミックチルト領域においては、レンズに傾きが発生するため、撮像画像に周辺ボケが発生してしまう。
【００１４】
また、色収差方式を用いたオートフォーカス制御アルゴリズムでは、デフォーカスによるピンボケ画像になってしまうという問題もある。これは、色収差方式を用いたオートフォーカス制御アルゴリズムが、ストローク特性の傾きとＲＧＢ各色の収差比率を用いることにより、ピンポイントに合焦位置を算出するからである。そのため、非線形領域では、算出値と整合しないレンズ位置になってしまい、デフォーカスによるピンボケ画像になってしまう。このピンボケ画像を対策するには、非線形領域に限定した別処理を施す必要があり、オートフォーカス制御アルゴリズムが複雑化してしまう。
【００１５】
特許文献１では、電流ゼロ状態においてＩＮＦ側のレンズ位置を調整していることから、ＩＮＦ側からマクロ側のレンズ可動範囲において、始動時のダイナミックチルト領域が発生してしまう。また、ダイナミックチルトの発生量は、レンズ駆動装置個体に依存してバラつきがあるため、ある一定量の追加ねじ込みをするだけでは、確実にダイナミックチルト領域を回避できるとは限らない。
【００１６】
特許文献２では、設計段階においてダイナミックチルト領域を回避するオーバーＩＮＦ位置（無限遠点の合焦からさらにレンズが固体撮像側に近くなるマージン領域）にレンズ初期位置を設定することは可能である。しかし、ダイナミックチルトの発生量は、レンズ駆動装置個体に依存してバラつきがある。そのため、使用するレンズ駆動装置の最大ダイナミックチルト発生量を把握することによって、オーバーＩＮＦ量を設定する必要がある。また、最大ダイナミックチルト発生量からレンズ初期位置を設定した場合、ダイナミックチルト発生量が少なかったレンズ駆動装置では、余分なストロークを駆動する必要が生じる。そのため、消費電流が増加してしまう。さらに、設計段階においてオーバーＩＮＦ量を見極めないといけないので、オーバーＩＮＦ量の見直し時には金型変更が発生してしまう。
【００１７】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものである。その目的は、ＩＮＦ位置からマクロ位置まで線形な駆動をするカメラモジュールの組み立て方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係るカメラモジュールの組み立て方法は、上記の課題を解決するために、
撮像レンズと撮像レンズを保持するレンズバレルとを有する光学部と、
ＩＮＦ位置からマクロ位置まで撮像レンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動部と、
上記撮像レンズを通して入射された光を電気信号に変換する撮像素子を有する撮像部からなり、
上記レンズ駆動部は、上記光学部を内部に保持し、光軸方向に移動できる可動部と、撮像レンズの駆動時に位置が変動しない固定部とを備えており、
上記レンズ駆動部が、上記撮像レンズを駆動していない状態において、ダイナミックチルト領域を回避したオーバーＩＮＦ位置に光学部が設置されることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係るカメラモジュールは、上記の課題を解決するために、
撮像レンズと、撮像レンズを保持するレンズバレルとを有する光学部と、
上記光学部を内部に保持し、光軸方向に移動できる可動部と、撮像レンズの駆動時に位置が変動しない固定部とを備え、ＩＮＦ位置からマクロ位置まで上記撮像レンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動部と、
上記撮像レンズを通して入射された光を電気信号に変換する撮像素子を有する撮像部と、
上記撮像レンズが上記ＩＮＦ位置に調整された状態において、上記レンズ駆動部を動作させながら測定した上記レンズ駆動部のストローク特性から算出されたオーバーＩＮＦ量に応じた分だけ変更されたオーバーＩＮＦ位置に、上記光学部が上記可動部に当接する基準位置を変更可能なピエゾ素子とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るカメラモジュールの組み立て方法は、レンズ駆動装置において、始動時に発生するダイナミックチルト領域を使用しないカメラモジュールを組み立てることができる。したがって、オートフォーカス制御アルゴリズムの簡素化、合焦スピードの向上、および周辺ぼけの防止などの優れた特性を有するカメラモジュールを製造することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態において、オーバーＩＮＦ量に応じたねじ込みを実施した後のカメラモジュールの断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るカメラモジュールの断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るカメラモジュールの光学部の基準面がＩＮＦ位置にあり、ストローク特性を実測している図である。
【図４】本発明の第１の実施形態において、光学部を上から見た図である。
【図５】（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るカメラモジュールの、ストローク特性を示すグラフであり、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態におけるコイルに流す電流と、（ａ）のグラフの傾きとの関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第１の実施形態において、オーバーＩＮＦ量に応じた追加ねじ込み実施後のストローク特性を示すグラフである。
【図７】本発明の第１の実施形態において、オーバーＩＮＦ量に応じた追加ねじ込み実施後に、光学部の基準面がＩＮＦ位置にあるカメラモジュールの断面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態において、オーバーＩＮＦ量に応じた追加ねじ込み実施後に、光学部の基準面がマクロ位置にあるカメラモジュールの断面図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係るカメラモジュールの組み立て方法の実施例１を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る、カメラモジュールの外観図である
【図１１】本発明の第１の実施形態に係るカメラモジュールの組み立て方法の実施例２を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るカメラモジュールの断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係るカメラモジュールの組み立て方法の実施例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係るカメラモジュールの外観図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る、小型化したピエゾ素子を有するカメラモジュールの断面図である。
【図１６】（ａ）は、図１５のピエゾ素子に電圧を印加しない場合を示す図で、（ｂ）は、図１５のピエゾ素子に電圧を印加した場合を示す図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係るカメラモジュールの断面図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態に係るカメラモジュールの、コイルに流す電流とストロークの関係を示すグラフである。
【図１９】本発明の第３の実施形態に係るカメラモジュールの組み立て方法の実施例を示すフローチャートである。
【図２０】従来の特許文献１に係るカメラモジュールの分解斜視図である。
【図２１】従来の特許文献２に係るカメラモジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
〔実施形態１〕
本発明の第１の実施形態について、図１〜図６を参照して以下に説明する。
【００２３】
（オーバーＩＮＦ位置にレンズが設置されたカメラモジュール１）
図１は、本発明の第１の実施形態において、オーバーＩＮＦ量に応じたねじ込みを実施した後のカメラモジュールの断面図である。ここでは磁石およびコイルは説明不要のため、不図示である。カメラモジュール１の特徴について、図１を用いて説明する。
【００２４】
図１に示すように、カメラモジュール１は、光学部１１、可動部１２、固定部１３、および撮像部１４を備えている。以下、光学部１１の底面を光学部の基準面と称し、図において位置を示す点線は、光学部の基準面の位置を表すものとする。また、可動部１２の底面を可動部の基準面と称する。
【００２５】
図１では、可動部の基準面はＩＮＦ側に押圧されており、光学部の基準面はＩＮＦ位置３１から、オーバーＩＮＦ量３４だけねじ込まれたレンズ初期固定位置３３に設置されている。以下に、オーバーＩＮＦ量３４の算出方法、およびカメラモジュール１の組み立て方法を説明する。
【００２６】
（カメラモジュール１の構成）
図２は、本発明の第１の実施形態に係るカメラモジュール１の断面図である。カメラモジュール１の構成について、図２を用いて説明する。
【００２７】
光学部１１は、撮像レンズ１５と、撮像レンズ１５を保持するレンズバレル１６とを備えている。また、光学部１１の外側面には雄ねじ部が形成されている。
【００２８】
可動部１２は、コイルに電流を流すことによって光軸方向に移動する。その際に位置が変動しない固定部１３と、可動部１２とを合わせてレンズ駆動部と称する。また、可動部１２の内側面には、光学部１１の外側面の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が形成されている。
【００２９】
撮像部１４は、撮像レンズ１５を通して入射した光を電気信号に変換する撮像素子を有している。
【００３０】
（初期フォーカス調整方法）
図３は、本発明の第１の実施形態に係るカメラモジュール１の光学部の基準面がＩＮＦ位置３１にあり、ストローク特性を実測している図である。カメラモジュール１の初期フォーカス調整方法について、図３を用いて説明する。
【００３１】
まず、光学部１１を可動部１２に取り付ける。次に、光学部１１のねじ込みを実施する。その際、可動部１２は、コイルに流す電流はゼロ、つまりＩＮＦ側に押圧された状態にする。光学部１１のねじ込みは、光学部の基準面がＩＮＦ位置３１になるように調整する。
【００３２】
（ストローク特性の実測方法）
図４は、本発明の第１の実施形態において、光学部１１を上から見た図である。カメラモジュール１のストローク特性を実測する方法を、図３および図４を用いて、説明する。
【００３３】
まず、ストロークを測定するためのレーザー変位計１７を、図３のように設置し、光学部１１の上面にレーザーを当てる。チルト測定のため、実測する点としては、レンズ駆動部に流す電流ごとに、図４の測定点１８のように３点以上が望ましい。
【００３４】
続いて、ストローク特性を実測する。初期フォーカス調整が終わった時点において、光学部の基準面はＩＮＦ位置３１に設置されている。この状態から、コイルに電流を流し、レンズ駆動装置を動作させる。その間のコイルに流す電流値と、レーザー変位計が測定するストロークが、ストローク特性となる。
【００３５】
（オーバーＩＮＦ量３４の算出方法）
図５（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るカメラモジュール１の、ストローク特性を示すグラフであり、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態におけるコイルに流す電流と、（ａ）のグラフの傾きとの関係を示すグラフである。オーバーＩＮＦ量３４の算出方法について、図５を用いて説明する。
【００３６】
上記のストローク特性の実測により、図５（ａ）のグラフを得る。横軸はコイルに流す電流値、縦軸はコイルへの電流ゼロ状態でのレンズ位置を原点（ストローク０μｍ）とする、相対的なストローク（すなわち、各電流値のレーザー変位計の読みを、原点位置から引く）である。電流を流し始めると、非線形なダイナミックチルト領域３６が発生しているのが分かる。
【００３７】
続いて、図５（ｂ）は、横軸はコイルに流す電流値、縦軸は図５（ａ）のグラフの傾きである。図５（ｂ）のグラフで傾きの閾値を設定し、電流値と組み合わせることによって、以下のような領域に分けることができる。
【００３８】
傾き０．５（μｍ／ｍＡ）未満、かつ電流８０（ｍＡ）未満を不動領域３５。
【００３９】
傾き０．５（μｍ／ｍＡ）以上４．０（μｍ／ｍＡ）未満、かつ電流８０（ｍＡ）未満をダイナミックチルト領域３６。
【００４０】
傾き４．０（μｍ／ｍＡ）以上６．５（μｍ／ｍＡ）未満を線形領域３７。
【００４１】
傾き４．０（μｍ／ｍＡ）未満、かつ電流８０（ｍＡ）以上を飽和領域３８。
【００４２】
上記方法によって決まった不動領域３５のストロークと、ダイナミックチルト領域３６のストロークとを加算した量をオーバーＩＮＦ量３４とする。カメラモジュール１において、このオーバーＩＮＦ量３４に応じた追加ねじ込みを実施すると、図１のようになる。
【００４３】
（オーバーＩＮＦ量３４に応じた追加ねじ込み実施後のストローク特性）
図６は、本発明の第１の実施形態において、オーバーＩＮＦ量３４に応じた追加ねじ込み実施後のストローク特性を示すグラフである。追加ねじ込みを実施する前と後のストローク特性の変化について、図５（ａ）と図６を用いて説明する。
【００４４】
追加ねじ込みを実施する前のストローク特性を示す図５の（ａ）と比較すると、ストローク特性のグラフの形には変化がないことが分かる。しかし、図５（ａ）では、ストロークが０μｍの位置がＩＮＦ位置３１である。一方、図６では、ＩＮＦ位置３１は、レンズ初期固定位置３３にオーバーＩＮＦ量３４を追加した位置に変わっている。そして、図６のマクロ位置３２も、図５（ａ）と比較すると、オーバーＩＮＦ量３４を追加した位置に変わっている。したがって、ＩＮＦ位置３１からマクロ位置３２まで、線形領域３７の領域のみで駆動することが分かる。
【００４５】
（オーバーＩＮＦ量３４に応じた追加ねじ込み実施後の断面図）
図７は、本発明の第１の実施形態において、オーバーＩＮＦ量３４に応じた追加ねじ込み実施後に、光学部の基準面がＩＮＦ位置３１にあるカメラモジュール１の断面図である。また、図８は、本発明の第１の実施形態において、オーバーＩＮＦ量３４に応じた追加ねじ込み実施後に、光学部の基準面がマクロ位置３２にあるカメラモジュール１の断面図である。
【００４６】
カメラモジュール１の断面図からも、ダイナミックチルト領域３６を含むオーバーＩＮＦ量３４が、ＩＮＦ位置３１とマクロ位置３２の間に含まれないことが分かる。したがって、追加ねじ込み実施後のカメラモジュール１は、ＩＮＦ位置３１からマクロ位置３２まで、線形領域３７の領域でのみ駆動することが分かる。
【００４７】
（カメラモジュール１の始動時）
上記方法により、ＩＮＦ位置３１からマクロ位置３２まで、ダイナミックチルト領域３６を含まないカメラモジュール１は実現できた。しかし、光学部の基準面は、レンズ初期固定位置３３からマクロ位置３２の間において動作する。従って、カメラモジュール１の可動範囲には、まだダイナミックチルト領域３６が含まれてしまう。
【００４８】
そこで、カメラモジュール１の始動時に、光学部の基準面を、レンズ初期固定位置３３からＩＮＦ位置３１へと駆動させる。そうすることによって、起動後はＩＮＦ位置３１からマクロ位置３２まで、線形な駆動をするカメラモジュール１が提供できる。
【００４９】
たとえば、カメラモジュール内部のメモリに、ＩＮＦ位置３１のときの、コイルに流す電流設定値を書き込む。カメラモジュール１が起動するときに、メモリに書き込まれた電流値を読み込み、コイルにその電流を流すことによって、光学部の基準面をＩＮＦ位置３１に駆動することが可能となる。ここで、カメラモジュール内部のメモリには、不揮発メモリが内蔵されていることが多い撮像素子が考えられる。
【００５０】
（カメラモジュール１の組み立て方法の実施例１）
図９は、本発明の第１の実施形態に係るカメラモジュール１の組み立て方法の実施例１を示すフローチャートである。
【００５１】
まず、初期フォーカス調整のために、光学部１１を可動部１２に取り付け、光学部の基準面がＩＮＦ位置３１になるまで、光学部１１をねじ込む（ステップＳ１）。続いて、コイルに電流を流してレンズ駆動装置を動作させる。可動部１２が動くので、レーザー変位計１７を使ってストローク特性を実測する（ステップＳ２）。ステップＳ２において実測したストローク特性から、オーバーＩＮＦ量３４を算出し、オーバーＩＮＦ量３４に応じた追加ねじ込みを実施する（ステップＳ３）。最後に、光学部１１と可動部１２とを、接着剤などによって固定する（ステップＳ４）。こうして、図９の処理は終了する。
【００５２】
上記手順においては、初期フォーカス調整（ステップＳ１）後に、ストローク特性の実測（ステップＳ２）をするため、コイルに電流を流して可動部１２を動かさなければならない。こうすることにより、可動部１２に取り付けた光学部１１がずれてしまう可能性も考えられるため、ステップＳ１の後に、光学部１１と可動部１２とを仮固定してもよい。
【００５３】
（磁石１９とコイル２０の位置）
図１０は、本発明の第１の実施形態に係る、カメラモジュールの外観図である。磁石１９とコイル２０の位置関係は、図１０に示すようになっている。
【００５４】
（カメラモジュール１の組み立て方法の実施例２）
図１１は、本発明の第１の実施形態に係るカメラモジュール１の組み立て方法の実施例２を示すフローチャートである。
【００５５】
まず、光学部１１と可動部１２を一時的に取り付ける（ステップＳ１１）。次に、コイルに電流を流してレンズ駆動装置を動作させ、ストローク特性を実測する（ステップＳ１２）。ここで、実測したストローク特性より、オーバーＩＮＦ量３４を算出する。続いて、初期フォーカス調整のために、光学部の基準面がＩＮＦ位置３１になるように光学部１１を設置する（ステップＳ１３）。ここで、算出したオーバーＩＮＦ量３４に応じた追加ねじ込みを実施する（ステップＳ１４）。最後に、光学部１１と可動部１２を、接着剤などによって固定する（ステップＳ１５）。こうして、図１１の処理は終了する。
【００５６】
上述したように、光学部１１と可動部１２とを固定する前に、コイルに電流を流してレンズ駆動装置を動作させると、光学部１１がずれてしまう可能性がある。そこで、実施例２では、初期フォーカス調整を、コイルに電流を流してレンズ駆動装置を動作させた後に実施している。こうすることにより、光学部１１のズレが発生しないように、カメラモジュール１を組み立てることができる。
【００５７】
〔実施形態２〕
本発明に係る第２の実施形態について、図１２〜図１６を参照して以下に説明する。なお、上述した第１の実施形態と共通する各部材には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５８】
（カメラモジュール２の構成）
図１２は、本発明の第２の実施形態に係るカメラモジュール２の断面図である。カメラモジュール２は、第１の実施形態に係るカメラモジュールが備える各部材に加え、可動部１２の基準面に積層方式のピエゾ素子２１を有している。また、ここでは磁石およびコイルは説明不要のため、不図示である。
【００５９】
（カメラモジュール２の組み立て方法の実施例）
図１３は、本発明の第２の実施形態に係るカメラモジュール２の組み立て方法の実施例を示すフローチャートである。
【００６０】
まず、初期フォーカス調整のため、光学部１１を可動部１２に取り付け、光学部の基準面がＩＮＦ位置３１になるまでねじ込む（ステップＳ２１）。次に、光学部１１と可動部１２を、接着剤などで固定する（ステップＳ２２）。続いて、コイルに電流を流してレンズ駆動装置を動作させ、レーザー変位計１７を使ってストローク特性を実測する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３において実測したストローク特性から、オーバーＩＮＦ量３４を算出する。算出されたオーバーＩＮＦ量３４に応じた電圧印加をピエゾ素子に行い、光学部の基準面をレンズ初期固定位置３３にする（ステップＳ２４）。こうして、図１３の処理は終了する。
【００６１】
（実施形態２の利点）
実施形態１では、可動部の基準面は決まっており、追加のねじ込みによって、光学部の基準面を変更していた。一方、実施形態２では、ピエゾ素子２１への印加電圧を変化させることによって、可動部の基準面を変更することができる。
【００６２】
また、カメラモジュール内部のメモリにピエゾ素子２１への印加電圧値を書き込み、カメラモジュール起動時にメモリに書き込まれた電圧をピエゾ素子２１に印加する。そうすることによって、カメラモジュール起動後はＩＮＦ位置３１からマクロ位置３２まで光学部１１が光軸方向に線形な駆動をすることが可能となる。しかも、実施形態１に比べて、より高精度な位置合わせが実施できる。
【００６３】
なお、可動部１２を支えるピエゾ素子２１を複数箇所に配置し、個別に印加電圧を設定可能にした場合、撮像素子のあおり、反りによるスタティックチルトの補正も可能となる。
【００６４】
（磁石１９とコイル２０の位置）
図１４は、本発明の第２の実施形態に係るカメラモジュール２の外観図である。磁石１９とコイル２０の位置関係は、図１４に示すようになっている。
【００６５】
（ピエゾ素子２２の小型化）
図１５は、本発明の第２の実施形態に係る、小型化したピエゾ素子２２を有するカメラモジュール３の断面図である。また、図１６（ａ）は、図１５のピエゾ素子２２に電圧を印加しない場合を示す図で、（ｂ）は、図１５のピエゾ素子２２に電圧を印加した場合を示す図である。
【００６６】
図１５のピエゾ素子２２は、カンチレバー方式になっており、薄型で特性の違うピエゾ素子を２枚張り付けたもの、またはピエゾ素子に金属を張り付けたものである。こうすることにより、図１２のピエゾ素子２１に比べて、小型化することができる。ピエゾ素子２２の動きは、電圧を印加しないときは図１６（ａ）に示す図のようになり、電圧印加時は図１６（ｂ）に示す図のようになる。
【００６７】
〔実施形態３〕
本発明に係る第３の実施形態について、図１７〜図１９を参照して以下に説明する。なお、上述した第１および第２の実施形態と共通する各部材には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６８】
（カメラモジュール４の構成）
図１７は、本発明の第３の実施形態に係るカメラモジュール４の断面図である。第１、第２の実施形態と異なり、光学部１１の雄ねじ部と可動部１２の雌ねじ部とを有さず、光学部１１と可動部１２とが円筒状になっている。また、第２の実施形態と同様、可動部１２の基準面にピエゾ素子２１を有している。ここでは磁石やコイルは説明不要のため、不図示である。
【００６９】
（ストローク特性の実測方法）
カメラモジュール４のストローク特性を測定する場合、カメラモジュール４は光学部１１と可動部１２とが円筒状になっているので、まず光学部１１と可動部１２とを接着剤などによって固定する。続いて、第１の実施例と同様、レンズ駆動装置を動作させながら、レーザー変位計１７を用いて、レンズ駆動装置のストローク特性の実測を行い、オーバーＩＮＦ量３４を算出する。また、実測の際は、ＩＮＦ位置３１、およびＩＮＦ位置のストロークも計測する。
【００７０】
（ピエゾ素子２１による基準位置の算出方法）
図１８は、本発明の第３の実施形態に係るカメラモジュール４の、コイルに流す電流とストロークの関係を示すグラフである。
【００７１】
第１の実施形態と同様、まずは不動領域３５、およびダイナミックチルト領域３６から、オーバーＩＮＦ量３４を算出する。また、オーバーＩＮＦ量３４から、ストローク特性の実測時に計測したＩＮＦ位置３１のストロークを引いた差分を算出する。この差分を、ピエゾ素子による基準位置の変化量とする。ここで、図１８を用いて、ピエゾ素子２１による基準位置の算出方法を説明する。
【００７２】
ピエゾ素子による基準位置の変化量がプラス値となる場合、ＩＮＦ位置３１はグラフの領域３９（不動領域３６、またはダイナミックチルト領域３７）にあることとなる。この場合、ピエゾ素子による基準位置は光軸方向に対して撮像部１４側へ変更となる。よって、ピエゾ素子による基準位置の変化量分だけ、基準位置を撮像部１４側へ変更する。
【００７３】
続いて、ピエゾ素子による基準位置の変化量がマイナス値となる場合、ＩＮＦ位置３１はグラフの領域４０（線形領域３７）にあることとなる。この場合、ピエゾ素子による基準位置は光軸方向に対して撮像部１４と反対方向へ変更となる。よって、ピエゾ素子による基準位置の変化量の分だけ、基準位置を撮像部１４と反対方向へ変更する。
【００７４】
（カメラモジュール３の組み立て方法の実施例）
図１９は、本発明の第３の実施形態に係るカメラモジュール４の組み立て方法の実施例を示すフローチャートである。
【００７５】
まず、光学部１１と可動部１２とを、接着剤などによって固定する（ステップＳ３１）。続いて、レンズ駆動装置を動作させ、ストローク特性を実測する。その際、ＩＮＦ位置３１、およびＩＮＦ位置のストロークも計測する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２において実測したストローク特性からオーバーＩＮＦ量３４を算出し、オーバーＩＮＦ量３４とＩＮＦ位置３１のストロークから、ピエゾ素子へ印加する電圧値を算出する。算出された電圧をピエゾ素子２１に印加して、光学部の基準面をレンズ初期固定位置３３に固定する（ステップＳ３３）。こうして図１３の処理は終了する。
【００７６】
（実施形態３の利点）
実施形態３では、算出された基準位置の変化量に応じて、ピエゾ素子２１による基準位置の変更が可能なため、初期フォーカス調整を省略することができる。
【００７７】
（まとめ）
本発明に係るカメラモジュールの組み立て方法は、上記の課題を解決するために、
撮像レンズと、撮像レンズを保持するレンズバレルとを有する光学部と、
上記光学部を内部に保持し、光軸方向に移動できる可動部と、撮像レンズの駆動時に位置が変動しない固定部とを備え、ＩＮＦ位置からマクロ位置まで上記撮像レンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動部と、
上記撮像レンズを通して入射された光を電気信号に変換する撮像素子を有する撮像部とを備えたカメラモジュールの組み立て方法であって、
上記光学部を上記可動部に取り付ける工程と、
上記レンズ駆動部への電流がゼロである状態において、上記光学部を上記ＩＮＦ位置に調整する工程と、
上記撮像レンズが上記ＩＮＦ位置に調整された状態において、上記レンズ駆動部を動作させながら、上記レンズ駆動部のストローク特性を測定する工程と、
上記ストローク特性から、オーバーＩＮＦ量を算出する工程と、
上記レンズ駆動部が上記撮像レンズを駆動していない状態において、上記光学部を、上記ＩＮＦ位置から上記オーバーＩＮＦ量に応じた分だけ変更されたオーバーＩＮＦ位置に設置する工程と、を備えていることを特徴としている。
【００７８】
上記の構成によれば、光学部を、ＩＮＦ位置ではなく、ＩＮＦ位置からダイナミックチルト領域の分だけより撮像素子に近いオーバーＩＮＦ位置に設置する。こうして組み立てられたカメラモジュールは、ダイナミックチルト領域を回避したＩＮＦ位置から、マクロ位置まで、光学部を動作させることが可能となる。すなわち本発明の一態様によれば、安定して動作する領域においては動作するが、不安定な領域においては動作しない光学機構を有するカメラモジュールを組み立てることができる。その結果、オートフォーカス制御アルゴリズムの簡素化、合焦スピードの向上、および周辺ぼけの防止等が可能な優れた特性を有するカメラモジュールを製造することができる。
【００７９】
さらに、本発明の一態様に係るカメラモジュールの組み立て方法では、
上記光学部の外側面の少なくとも一部に形成された雄ねじ部と、上記レンズ駆動部の内側面の少なくとも一部に形成された、上記光学部の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部とをさらに備える上記カメラモジュールを組み立てることを特徴としている。
【００８０】
上記の構成によれば、ねじ込みを実施することによって、上記オーバーＩＮＦ位置を変更することができる。
【００８１】
さらに、本発明の一態様に係るカメラモジュールの組み立て方法では、
上記光学部が上記可動部に当接する基準位置を上記オーバーＩＮＦ位置に変更可能なピエゾ素子をさらに備えたカメラモジュールを組み立てることを特徴としている。
【００８２】
上記の構成によれば、撮像レンズを高精度に位置合わせすることが可能となる。
【００８３】
さらに、本発明の一態様に係るカメラモジュールの組み立て方法では、さらに、
上記ストローク特性を測定する工程において、レーザー光を上記光学部に照射することによって上記ストローク特性を測定することが好ましい。
【００８４】
上記の構成によれば、ストローク特性を正確に測定することができる。
【００８５】
さらに、本発明の一態様に係るカメラモジュールは、上記の課題を解決するために、
撮像レンズと、撮像レンズを保持するレンズバレルとを有する光学部と、
上記光学部を内部に保持し、光軸方向に移動できる可動部と、撮像レンズの駆動時に位置が変動しない固定部とを備え、ＩＮＦ位置からマクロ位置まで上記撮像レンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動部と、
上記撮像レンズを通して入射された光を電気信号に変換する撮像素子を有する撮像部と、
上記撮像レンズが上記ＩＮＦ位置に調整された状態において、上記レンズ駆動部を動作させながら測定した上記レンズ駆動部のストローク特性から算出されたオーバーＩＮＦ量に応じた分だけ変更されたオーバーＩＮＦ位置に、上記光学部が上記可動部に当接する基準位置を変更可能なピエゾ素子とを備えることを特徴とする。
【００８６】
上記の構成によれば、撮像レンズを高精度に位置合わせできるカメラモジュールを実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、携帯電話等の電子機器に搭載されるカメラモジュールに利用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１  第１の実施形態に係るカメラモジュール
１１  光学部
１２  可動部
１３  固定部
１４  撮像部
１５  撮像レンズ
１６  レンズバレル
３１  ＩＮＦ位置
３２  マクロ位置
３３  レンズ初期固定位置
３４  オーバーＩＮＦ量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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