层叠型照相机模块及其制造方法、和摄像装置的制作方法

专利名称：层叠型照相机模块及其制造方法、和摄像装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于拍摄被摄体的光学像的层叠型照相机模块的制造方法 及层叠型照相机模块、以及摄像装置。
背景技术：
迄今，特别是在搭载于移动电话机的小型的照相机模块中，其小型化和低 成本化正在推进中。
为了推进照相机模块的小型化，最近被称作晶片级光学系统或晶片级照相 机的技术得以实用化(参照非专利文献1)。该技术利用导体工程在玻璃基板 上纵横配置小的透镜而形成的透镜阵列，在仅层叠需要片数的这样制成的同种 的玻璃基板之后，切出沿层叠方向排列构成的各透镜系统而得到摄像透镜。而 且，还己知由半导体工序制造光盘用的透镜的技术等(参照专利文献l)。
由于晶片级照相机不存在可动部件，所以坚固、且可回流安装在印刷基板 上。而且，由于量产性优异，具有可低价制造的吸引力。而且，该晶片级照相 机也不需要组合摄像透镜和摄像元件时的聚焦调节。
此外，作为可回流安装的照相机模块，己知有使用耐热性高的光学系统的
技术(参照专利文献2 4)。该技术通过在玻璃基板上粘接热固化性树脂形成 透镜，从而得到高温环境下的抗性得到提高的摄像透镜。
非专利文献 1: Wafer——Level Camera Technology. Copyright 2008 Tessera ， Inc. All rights reserved,[retrieved on 2008-05-20]. Retrieved from the Internet: 〈URL: http://www.tessera.com/thechnolo gies/products/wafer—level一camera/〉.
专利文献1:日本专利公开2000 — 131508号公报
专利文献2:日本专利第3976780号公报
专利文献3:日本专利第3976781号公报
专利文献4:日本专利第3976782号公报但是，对于这种量产性优异的作为层叠型的照相机模块的晶片级照相机， 希望进一步提高性能，例如，要求与带自动聚焦机构的数字照相机同等的性 能。
由于该晶片级照相机被设计成加深焦点深度而不需要自动聚焦、即不需要 动作部，所以存在成像在受光面上的光学像的锐度会比具有自动聚焦机构的照 相机下降的情况。即，晶片级照相机通过加深焦点深度，即使距被摄体的摄影 距离变动大，成像在受光面上的光学像的锐度也不变得很差，这个方面是优秀 的，但是具有难以在焦点深度的范围内始终将具有高的锐度的光学像成像在受 光面上的问题。而且，该问题不限于晶片级照相机，是对于不具有对焦机构的 照相机普遍产生的问题。
另一方面，若在晶片级照相机例如适用一般的数字照相机中采用的对焦机 构，则装置尺寸增大，并且难以层叠组装部件，产生量产性下降、装置成本增 大的问题。

实用新型内容
本实用新型是鉴于上述事情做出的，其目的在于，提供一种抑制装置成本 的增大的同时可提高摄影品质的层叠型照相机模块的制造方法、及层叠型照相 机模块、以及摄像装置。
本实用新型的层叠型照相机模块的制造方法，其特征在于，将通过在基本 上的预定的多个区域分别配置透镜而成的1片以上的透镜用基板、通过在对应 于上述各区域的各位置配置具有受光面的摄像元件而成的摄像用基板、通过在 对应于上述各区域的各位置配置用于调节上述基板之间的位置关系的致动器而 成的1片以上的位置调节用基板，按照对于上述各区域而通过上述透镜用基板 的各透镜将被摄体的光学像成像在各受光面上的方式分别层叠，其后，将该层 叠所得到的层叠体沿着相对于该层叠体的层叠方向垂直的面截断而使对应于上 述各区域的各部位分别相互截离，从而得到多个使成像在受光面上的光学像由 摄像元件拍摄的层叠型照相机模块。
本实用新型的层叠型照相机模块，其特征在于，具备配置有透镜的1片 以上的透镜用基板、配置有具有受光面的摄像元件的摄像用基板、和配置有用 于调节上述基板之间的位置关系的致动器的1片以上的位置调节用基板，并且，按照通过上述透镜用基板的透镜成像在受光面上的被摄体的光学像可由摄 像元件拍摄的方式层叠各基板。
而且，"基板之间"表示多个透镜用基板中的2个透镜用基板之间、或者 透镜用基板和摄像用基板之间。
此外，层叠不限于相互邻接而层叠的情况，表示包括在其间介设其他的构 成因素而层叠的情况。
此外，"按照通过透镜成像在上述受光面上的被摄体的光学像可由上述摄 像元件拍摄的方式层叠上述各基板"是表示1片以上的透镜用基板、摄像用基 板、和1片以上的位置调节用基板被层叠为可由上述摄像元件拍摄通过透镜成 像在上述受光面上的被摄体的光学像的情况。
上述位置调节用基板可以设为调节互相相邻的基板之间的、这些基板的层 叠方向的位置关系、或相对于这些基板的层叠方向垂直的方向的位置关系、或 者互相相邻的基板之间的倾斜度。
上述层叠型照相机模块具备2个以上的上述透镜用基板，在互相相邻的摄 像用基板和透镜用基板之间及互相相邻的透镜用基板之间分别配置位置调节用 基板。
上述层叠型照相机模块，在上述摄像用基板的与上述透镜用基板的一侧相 反侧还具备衬底基板，在该衬底基板和摄像用基板之间具备配置有用于调节沿 相对于这些基板的层叠方向垂直的方向的位置关系的致动器的衬底位置调节用 基板。
上述致动器是压电元件。
上述致动器呈筒形状，该筒形状具有用于使被摄体的光学像传播到受光面 上的、沿上述基板的层叠方向延伸的开口。
本实用新型的摄像装置，其特征在于，具备层叠型照相机模块。 本实用新型的有益效果如下
根据本实用新型的层叠型照相机模块的制造方法及层叠型照相机模块以及 摄像装置，具备配置有用于调节基板之间的位置关系的致动器的位置调节用基 板，所以可以实施更准确地使被摄体的光学像成像在摄像元件的受光面上的对 焦，而且，位置调节用基板也可以与其它的透镜用基板同样地层叠，所以容易 组装，可以抑制装置成本的增大且提高摄像品质。艮P，在不具有对焦机构时，需要采用成像在摄像元件的受光面上的光学像 的锐度虽变差但焦点深度深的光学系统，在实施对焦时，可以采用焦点深度虽 浅但可使锐度高的光学像成像在受光面上的光学系统。由此，可以提高摄影品 质。
此外，若将位置调节用基板做成调节互相相邻的基板之间的、这些基板的 层叠方向的位置关系，则可以使被摄体的光学像更准确地成像在受光面上。
这里，在互相相邻的摄像用基板和透镜用基板之间配置位置调节用基板， 沿基板的层叠方向放大或缩小两基板之间的间隔，可以进行相对于摄像元件送 出透镜整体的焦点调节。其结果，可实现非常小型且自动聚焦。
而且，将位置调节用基板做成调节互相相邻的基板之间的、相对于这些基 板的层叠方向垂直的位置关系，则可以实现手抖动校正。这样防止在摄影时的 成为慢快门的状况(低照度时)下，摄影者按下快门的瞬间照相机本身运动、 被摄影的像晃动的现象。具体地，通过将构成透镜的某个特定的透,向抵消照 相机的运动的方向移动而得以实现。
此外，若将位置调节用基板做成调节互相相邻的基板之间的倾斜度，则可 以如上述地实现手抖动校正或可以校正在成像于受光面上的光学像中产生的像 差。
若层叠型照相机具备2个以上的透镜用基板，将位置调节用基板配备在互 相相邻的摄像用基板和透镜用基板之间、及配备在互相相邻的透镜用基板之间 的两者，则可以使整体送出的整个透镜系统中的个别透镜能够进一步独立移 动，可以对最近距离摄影时成为问题的像面进行校正，可期待得到所谓的流动 聚焦的效果。
而且，在摄像用基板的与透镜用基板的一侧相反侧还具备衬底基板，在该 衬底基板和摄像用基板之间具备配置有用于调节向相对于这些基板的层叠方向 垂直的方向的相互位置关系的致动器的衬底位置调节用基板，则可以实现手抖 动校正。这是，在摄影时成为慢快门的状况下(低照度时)，防止摄影者按下 快门的瞬间照相机本身运动而使被摄像的像晃动的现象。具体地，可以通过使 照相机整体向抵消照相机的运动的方向移动来实现。
此外，若将致动器设为压电元件，则可以更可靠地调节基板之间的位置关
系若上述致动器为筒形状且该筒形状具有用于使被摄体的像向受光面上传播 的向上述基板的层叠方向延伸的开口，可以更可靠地调节基板之间的位置关系。


图1表示本实用新型的实施方式的实施例1的层叠型照相机模块的简要结 构的剖面图。
图2是详细表示实施例1的层叠型照相机模块的透镜结构的剖面图。
图3是表示实施例1的层叠型照相机模块的MTF特性的图。
图4是表示实施例1的层叠型照相机模块的MTF特性的图。
图5是表示实施例1的层叠型照相机模块的MTF特性的图。
图6是表示实施例2的层叠型照相机模块的剖面图。
图7是表示实施例2的层叠型照相机模块的MTF特性的图。
图8是表示实施例2的层叠型照相机模块的MTF特性的图。
图9是表示实施例3的层叠型照相机模块的剖面图。
图10是表示位置调节用基板的4个压电元件的配置的剖面图。
图11是表示位置调节用基板的8个压电元件的配置的剖面图。
图12A是表示实施例3的层叠型照相机模块的MTF特性的图。
图12B是表示实施例3的层叠型照相机模块的MTF特性的图。
图12C是表示实施例3的层叠型照相机模块的MTF特性的图。
图12D是表示实施例3的层叠型照相机模块的MTF特性的图。
图13A是表示实施例3的层叠型照相机模块的MTF特性的图。
图13B是表示实施例3的层叠型照相机模块的MTF特性的图。
图13C是表示实施例3的层叠型照相机模块的MTF特性的图。
图13D是表示实施例3的层叠型照相机模块的MTF特性的图。
图14是表示实施例4的层叠型照相机模块的剖面图。
图15是表示位置调节用基板的4个压电元件的配置的剖面图。
图16是表示位置调节用基板的8个压电元件的配置的剖面图。
图17是表示实施例5的层叠型照相机模块的剖面图
图18是表示实施例5的层叠型照相机模块的MTF特性的图。图19是表示实施例5的层叠型照相机模块的MTF特性的图。
图20是表示实施例5的层叠型照相机模块的MTF特性的图。
图21是表示实施例6的层叠型照相机模块的剖面图。
图22是表示实施例6的层叠型照相机模块的MTF特性的图。
图23是表示实施例6的层叠型照相机模块的MTF特性的图。
图24是表示实施例7的层叠型照相机模块的剖面图。
图25A是表示本实用新型的层叠型照相机模块的制造方法的工序的图。
图25B是表示本实用新型的层叠型照相机模块的制造方法的工序的图。
图25C是表示本实用新型的层叠型照相机模块的制造方法的工序的图。
图中符号
50 —层叠体，51 —透镜，52 —透镜用基板，53 —摄像元件，54—摄像用基 板，55—致动器，56—位置调节用基板，59—层叠型照相机模块。
具体实施方式
以下，用附图说明本实用新型的实施方式。 〈实施例1>
图1表示本实用新型的实施方式的实施例1的层叠型照相机模块的简要结 构的剖面图，图2是详细地表示上述层叠型照相机模块的透镜结构的剖面图， 图3、 4、 5分别是表示上述层叠型照相机模块的MTF特性的图。
图1所示的实施例1的层叠型照相机模块101具备分别配置有第1透镜 11、第2透镜13、及第3透镜15的透镜用基板即第1透镜用基板10、第2透 镜用基板12、及第3透镜用基板14;配置有具有受光面21J的摄像元件21的 摄像用基板20;配置有用于调节互相相邻的基板之间的第3透镜用基板14和 摄像用基板20之间的位置关系的压电元件31的位置调节用基板30。
该层叠型照相机模块101从物侧按如下顺序层叠各基板，g卩，第l透镜用 基板10、第2透镜用基板12、第3透镜用基板14、位置调节用基板30、摄像 用基板20，以便通过第1透镜11、第2透镜13及第3透镜15成像在受光面 21J上的被摄体的光学像可由摄像元件21拍摄。
而且，该层叠型照相机模块101在摄像用基板20和位置调节用基板30之 间具备由平行平板构成的红外线截止滤光片72，并且，在第1透镜11的物具备孔径光阑74。红外光截止滤光片72遮断可由摄像元件21检测出而对被摄 体的摄像而言是不必要的红外光对受光面21J的入射。
此外，隔离件62配置在透镜用基板10和透镜用基板12之间，隔离件64 配置在透镜用基板12和透镜用基板14之间，位置调节用基板30配置在透镜 用基板14和红外光截止滤光片72之间，隔离件66配置在红外光截止滤光片 72和摄像用基板20之间。这些隔离件62、 64、 66及位置调节用基板30被设 置得使第1透镜11、第2透镜13、第3透镜15及受光面21J位于预定位置， 即隔开期望的空气间隔配置。
形成在透镜用基板10的第1透镜11、形成在透镜用基板12的第2透镜 13、形成在透镜用基板14的第3透镜15分别是两面由非球面构成的透镜。这 样，层叠型照相机模块101在孔径光阑74的后段配置有6面的非球面。
更详细地，如图2所示，配置在透镜用基板10的第1透镜11是在由玻璃 材料构成的平行平板11H的两侧粘接具有耐热性的热固化性树脂lla、 lib而 形成的。此外，配置在透镜用基板12的第1透镜13也是在由玻璃材料构成的 平行平板13H的两侧粘接具有耐热性的热固化性树脂13a、 13b而形成的。而 且，配置在透镜用基板14的第1透镜15也是在由玻璃材料构成的平行平板 15H的两侧粘接具有耐热性的热固化性树脂15a、 15b而形成的。
关于这种透镜用基板的形成，可以使用日本专利第3976780号公报、日本 专利第3976781号公报、日本专利第3976782号公报等记载的方法。
而且，这种透镜用基板的形成还可以利用半导体制造工序。而且，可以利 用半导体制造工艺形成层叠型照相机模块整体。
配备在位置调节用基板30的压电元件31使由第1透镜11、第2透镜 13、第3透镜15构成的摄像透镜19的整体相对于摄像元件21沿光轴C的方 向(图中箭头Z方向)移动。由此，可以进行所谓透镜系统的整体送出所完成 的焦点调节。
图3是表示层叠型照相机模块101的最佳摄影距离(2. 5米)的MTF特性 的图表。表示短的摄影距离(0.5米)的MTF特性的图表是图4，在光轴方向 MTF特性曲线的峰值偏移。这是因为物体接近摄像透镜19而使通过摄像透镜 19成像的被摄体的光学像也沿光轴方向移动该份量。图5是表示通过驱动配置在位置调节用基板30的压电元件31而将透镜系
统的整体送出(繰19出卞)时的MTF特性的图表。如图5所示，可知通过按抵 消上述光学像的移动的份量(18微米)将透镜系统整体地送出，MTF特性曲线 的峰值向与赋予图3的MTF特性曲线的峰值的位置相同的位置移动，从而摄像 距离的变动所引起的焦点移动被抵消。
艮P，通过压电元件31的驱动，使位置调节用基板30的作为隔离件的厚度 从0. 471mm增大到0. 489mm，将透镜用基板14和红外光截止滤光片72之间的 空气间隔从0.700增大到0.718mm，由此，由摄影距离的变动带来的光学像的 成像位置的变动份量被抵消。
并且，表示MTF特性的图3、 4、 5表示120线对/mm中的MTF特性曲线， 横轴的单位是mm，纵轴的单位是％。此外，图3、 4、 5的各图中的符号1表示 与轴上有关的MTF特性曲线，符号2表示与像高0. 5mm有关的MTF特性曲线， 符号3表示与像高1. Omra有关的MTF特性曲线，符号4表示与像高1. 5mm有关 的MTF特性曲线。此外，各图中的实线表示弧矢(sagittal)方向的MTF特 性，虚线表示子午(tangential)方向的MTF特性。而且，由各图中的横轴上 的值0. 000表示的位置是设计上的成像位置。
〈实施例2>
图6是表示实施例2的层叠型照相机模块102的剖面图，图7、 8分别是 表示上述层叠型照相机模块102的MTF特性的值。
层叠型照相机模块102是将层叠型照相机模块101的隔离件64用设有压 电元件33的位置调节用基板32进行了置换的模块。通过该位置调节用基板32 的追加，可以调节第2透镜用基板12和第3透镜用基板14之间的沿光轴C方 向(图中箭头Z方向)的位置关系，由此，对第3透镜15赋予独立的移动。 关于其以外的结构与实施例1的层叠型照相机模块101相同，对于共同的结构 用相同的符号省略其说明。
图7是在实施例1的层叠型照相机模块101中，表示从近距离摄影(0.5 米)进一步縮短摄影距离后的微区域的摄影距离(2厘米)的MTF特性的图 表，通过这时的位置调节用基板30的压电元件31的驱动而得到的透镜系统的 整体送出量为644微米。图7所示的MTF特性，若与图3 5所示的MTF特性比较，则整体的S T 像面明显地失去原形(溃坏)。因此，通过这样设定摄影条件的照相机模块所 得到的图像品质下降。按照这种图像的劣化得以减少的方式改进后的是该实施 例2的层叠型照相机模块102。
该实施例2的层叠型照相机模块102不能完全抵消如上述的整体上S T 像面失去原形的状况，但为了改进画面中央附近的性能，在除由位置调节用基 板30的压电元件31的驱动所完成的617微米的透镜系统的整体送出以外，还 通过位置调节用基板32的压电元件33的驱动使第3透镜向物侧移动30微 米，从而可以整体上改善这种S T像面失去原形的状况。
图8表示通过实施这种改进的层叠型照相机模块102得到的MTF特性曲 线。从该图8所示的MTF特性曲线中可读取，中心和第2视场角处的性能被改 善。
此外，关于改善的程度即可按何程度的视场角进行校正是依存于光学设计 的，关于进行校正的视场角不限于本实施例那样进行的情况。
而且，表示MTF特性的图7、 8表示120线对/ram的MTF特性曲线，横轴的 单位是mm，纵轴的单位是％。此外，图7、 8的各图中符号1表示与轴上有关的 MTF特性曲线、符号2表示与像高0.5mm有关的MTF特性曲线，符号3表示与 像高1. Oram有关的MTF特性曲线，符号4表示与像高1. 5mm有关的MTF特性曲 线。此外，各图中的实线表示弧矢方向的MTF特性，虚线表示子午方向的MTF 特性。而且，由各图中的横轴上的值O.OOO表示位置是设计上的成像位置。
〈实施例3〉
图9是表示实施例3的层叠型模块103的剖面图，图10、图11分别表示 位置调节用基板的压电元件的配置，图12A 12D、 13A 13D分别是表示上述 层叠型照相机模块103的MTF特性的图。
实施例3的层叠型照相机模块103将配置在上述的实施例1的层叠型照相 机模块101的隔离件62更换为设有压电元件35的位置调节用基板34，使第1 透镜11可以相对于第2透镜13沿与光轴C垂直的光轴垂直方向(图中X—Y 平面方向)移动。关于除此以外的结构，与实施例1的层叠型照相机模块101 相同，关于共同的结构使用相同的符号省略其说明。而且，图10示出在位置调节用基板34具有4个压电元件的情况下表示光 轴垂直方向的剖面的状态的A—A剖面，图11示出在位置调节用基板34具有8 个压电元件的情况下表示光轴垂直方向的剖面的状态的A—A剖面。
由这些压电元件构成的致动器呈筒形状，该筒形状具有用于使被摄体的光 学像传播到受光面上的沿上述基板的层叠方向延伸的开口。
如图10所示，具有4个压电元件的位置调节用基板34在图中的箭头 +X、 -X、 +Y、 -Y的各方向的位置配置有压电元件35，实现第1透镜11在光轴 正交方向(图中的X-Y平面延伸的方向)中的任意方向上的移动。图11所示 的压电元件的配置分别相对于图中的箭头+X、 -X、 +Y、 -Y的各方向还在45度 方向的位置追加配置压电元件35，进一步提高移动第1透镜11时的精度。
而且，未必限于在位置调节用基板34配置压电元件的情况，本质上，只 要通过使配置在第1透镜用基板10的第1透镜11或将某个特定的透镜沿光轴 垂直方向移动，从而按照能够使光学像成像在受光面21上的抖动校正得以实 现的方式构成位置调节用基板34即可。
在层叠型照相机模块103中，若使第1透镜11沿光轴垂直方向移动10微 米，则通过其凸透镜作用，能够校正0.2度的抖动。
层叠型照相机模块103的透镜系统的焦距是3.311毫米(f=3.311)，产 生0.2度(e =0.2度)的抖动时的模糊量S是5 =fXtan ( 9 ) =3.311X tan (0.2) =12微米。
12微米作为空间频率相当于42线对/mm。在摄影时产生0. 2度的抖动的情 况下，若以理想的点像考虑，则点像沿着抖动的方向拉伸12微米。这时，不 能定义比相当于42线对/mm高的空间频率下的分辨率，即，产生不能评价MTF 的程度的像质劣化。
图12A 12D表示在本实施例的透镜系统中为了实现0. 2度的校正而使第1 透镜11沿光轴垂直方向移动10微米时的MTF特性曲线。根据图12A 12D可 知，保持了某种程度的MTF。图13A 13D是不移动第1透镜11的情况(所有 的透镜理想地配置在光轴上的情况)的特性曲线。的确，图12A 图12D所示 的MTF特性与图13A 图13D所示的MTF特性比较，虽然性能劣化，但是被认 为比不实施校正且在高于42线对/mm的空间频率下不能定义分辨率的状态好。
13而且，图12A、 13A表示40线对/mm的MTF特性曲线，图12B、 13B表示 60线对/,的MTF特性曲线，图12C、 13C表示80线对Arai的MTF特性曲线， 图12D、 13D表示100线对/腿的MTF特性曲线，横轴的单位是mm,纵轴的单 位是％。此外，上述图12A 12D、 13A 13D的各图中的符号1表示与轴上有关 的MTF特性曲线、符号2表示与像高0.5mm有关的MTF特性曲线，符号3表示 与像高1. 0腿有关的MTF特性曲线，符号4表示与像高1. 5mm有关的MTF特性 曲线。此外，各图中的实线表示弧矢方向的MTF特性，虚线表示子午方向的 MTF特性。而且，由各图中的横轴上的值0.000表示的位置是设计上的成像位 置。
〈实施例4〉
图14是表示实施例4的层叠型照相机模块104的剖面图，图15、图16分 别是表示位置调节用基板的压电元件的配置的剖面图。
层叠型照相机模块104，其在实施例1的层叠型照相机模块101的摄像用 基板20的像侧按如下顺序配置有配设了压电元件37的位置调节用基板36和 支承该位置调节用基板36的衬底基板38，可以使由透镜系统和摄像系统构成 的摄像部(即，具有与层叠型照相机模块101相同的结构的部分)相对于衬底 基板38 —体可动。对于这以外的结构与实施例1的层叠型照相机模块101相 同，关于共同的结构用相同的符号省略其说明。
图15表示在位置调节用基板36具有4个压电元件37时的光轴垂直方向 的剖面的状态的B—B剖面。此外，图16表示在位置调节用基板34具备8个 压电元件37时的光轴垂直方向的剖面的状态的B—B剖面。
如图15所示，具有4个压电元件的位置调节用基板36在图中的箭头 +X、 -X、 +Y、 -Y的各方向的位置配置了压电元件37，使这4个压电元件37以 沿光轴方向单独伸縮的方式驱动，透镜系统和摄像系统一体地倾斜。由此，可 以实现将透镜系统和摄像系统一体地向任意方向倾斜的驱动。图16所示的压 电元件的配置分别相对于图中的箭头+X、 -X、 +Y、 -Y的各方向还在45度方向 的位置追加压电元件37，以进一步提高驱动的精度。
作为压电元件的配置，与实施例3的图10、图11所示的配置相周，但移 动的方向为光轴C的方向(图中箭头Z方向)，这是不同的。要进行抖动校正，需要使透镜系统和摄像系统一体地向纵摇方向、偏转方向位移，所以独立 地沿光轴方向驱动各压电元件37，实施向上述纵摇方向、偏转方向的位移。
作为抖动校正，最优选这样使透镜系统和受光元件一体可动的情况，这是 因为，由透镜系统和摄像系统构成的摄像光学系统中的相对位置关系不变。特
别是，摄像元件的像素间距成为1.75微米等微细的情况、或在F值小的光学 系统中各透镜的位置精度为10微米程度的情况是普遍的，即使实施例3所示 的10微米的透镜的偏芯，即使是用于校正的机构，也从维持光学性能的观点 不优选。因此，更优选如本实施例的由一体移动的抖动校正。
此外，在层叠型照相机模块104中，在校正抖动时，第l透镜ll、第2透 镜13、第3透镜15、受光面21J的相互的位置关系不变，所以可以仍期待已 说明的图13所示的MTF特性即设计性能。
<实施例5〉
图17是表示实施例5的层叠型照相机模块105的剖面图，图18、 19、 20 分别是表示上述层叠型照相机模块105的MTF特性的图。
该层叠型照相机模块105在实施例1的层叠型照相机101的前方(第1透 镜11的物侧)配置配备有液体透镜的液体透镜基板76，将配置在第2透镜基 板12和第3透镜基板14之间位置调节用基板30置换为简单的隔离件68。由 此，与由所谓整体送出的焦点调节大致同等的功能就能够无可动部分地实现。 关于其以外的结构，与实施例1的层叠型照相机模块101相同，关于共同的结 构使用相同的符号，省略其说明。
而且，液体透镜是迄今已知的元件，通过改变收容在内部的水76W和油 76V的边界所成的曲面形状，从而可以调节透镜特性。
图18是表示层叠型照相机模块105的最佳摄影距离(2. 5米)的MTF特性 的图。图19是表示层叠型照相机模块105的短的摄影距离(0.64米)的MTF 特性的图。如图19所示，在光轴方向(图中箭头Z方向)MTF特性曲线的峰值 偏移。这是因为通过被摄体接近层叠型照相机模块105，形成在受光面的光学 像也沿光轴方向移动其接近的份量。
图20是表示在驱动配备在液体透镜基板76的液体透镜、以水76W和油 76V的边界面Bo形成为曲率半径90毫米(凸面朝向物侧)的方式进行控制时 的MTF特性的图。根据该图可知，MTF特性的峰值位于与赋予图18所示的最佳摄影距离(2.5米)的MTF特性曲线的峰值的位置相同的位置，可以仅由液体
透镜的调节抵消由摄影距离的变动的焦点位置的移动。
而且，表示MTF特性的图18、 19、 20表示120线对/mm的MTF特性曲线， 横轴的单位是mm，纵轴的单位是％。此外，图18、 19、 20的各图中的符号1表 示与轴上有关的MTF特性曲线、符号2表示与像高0.5^有关的MTF特性曲 线，符号3表示与像高1.0ram有关的MTF特性曲线，符号4表示与像高1. 5 有关的MTF特性曲线。此外，各图中的实线表示弧矢方向的MTF特性，虚线表 示子午方向的MTF特性。而且，由各图中的横轴上的值0. 000表示的位置是设 计上的成像位置。
〈实施例6〉
图21是表示实施例6的层叠型照相机模块106的剖面图，图22、 23分别 是表示上述层叠型照相机模块106的MTF特性的图。
该层叠型照相机模块106是对图17所示的实施例5的层叠型照相机模块 105施加变更的模块，将第2透镜基板12和第3透镜基板14之间的隔离件64 置换为配备压电元件81的位置调节用基板80，并且，第3透镜14和红外光截 止滤光片72之间的隔离件68也置换为配备有压电元件83的位置调节用基板 82，对第3透镜基板14施以独立的运动。关于其以外的结构，与实施例5的 层叠型照相机模块105相同，关于共同的结构使用相同的符号省略其说明。
图22是从实施例5的层叠型照相机模块105的短的摄影距离(0.64米) 进一步缩短摄影距离的微区域的摄影距离(0.25米)的MTF特性曲线的图，这 时，被控制为液体透镜的边界面Bo的曲率半径成为35毫米。
若与实施例5已经说明的图19、 20所示的MTF特性曲线比较，则整体上 S*T像面明显地失去原形。由此图像品质受损。虽然不能完全消除该该状况， 但是除将液体透镜的边界面Bo的曲率半径控制为35毫米以外，若使第3透镜 14向像侧(受光面21J侧)移动15微米，则透镜性能全面被改善。
这里，为了仅使第3透镜14向像侧移动15微米，使压电元件81的长度 拉伸15微米，而另将压电元件83的长度缩短15微米。由此，可以仅移动层 叠型照相机模块106中的第3透镜14的位置。图23表示该透镜性能全面被改 善性能时的MTF特性。
16此外，关于改善的程度即可按何程度的视场角进行校正是依赖于光学设计 的，关于进行校正的视场角不限于本实施例的情况。
而且，表示MTF特性的图22、 23表示120线对/腿的MTF特性曲线，横轴 的单位是mm，纵轴的单位是％。此外，图22、 23的各图中的符号1表示与轴上 有关的MTF特性曲线、符号2表示与像高0. 5mm有关的MTF特性曲线，符号3 表示与像高1. Omm有关的MTF特性曲线，符号4表示与像高1. 5腿有关的MTF 特性曲线。此外，各图中的实线表示弧矢方向的MTF特性，虚线表示子午方向 的MTF特性。而且，由各图中的横轴上的值0.000表示的位置是设计上的成像 位置。
〈实施例7〉
图24是表示实施例7的层叠型照相机模块107的剖面图。
该层叠型照相机模块107在上述的实施例1的层叠型照相机模块101的侧 面具备遮光部85。该遮光部85是施以遮光处理、或配置用于遮光的部件而形 成的。关于其以外的结构与实施例1的层叠型照相机模块101相同，对于共同 的结构使用相同的符号并省略其说明。
具备遮光部85的层叠型照相机模块107能够抑制成为噪声的杂散光的入 射，所以可进一步提高摄影品质。
如上述，根据本实用新型的层叠型照相机模块，具备配备有致动器的位置 调节用基板，所以能够实施将被摄体的光学像更准确地成像在摄像元件的受光 面上的焦点调节，而且，位置调节用基板也可以与其它透镜用基板等同样地层 叠，所以可以容易组装，并可以抑制大型化或生产性的下降且提高摄像品质。
而且，本实用新型的层叠型照相机模块不限于上述实施方式等，可以实施 各种变形。
而且，如上述的层叠型照相机模块可以如下地制造。图25A、 25B、 25C是 表示本实用新型的层叠型照相机模块的制造方法的图。
如图25A所示，本实用新型的层叠型照相机模块的制造方法，准备通过在 基板上的预先设定的多个预定区域、即在基板划分为6行X6列的36个预定区 域分别配置透镜51而成的3片透镜用基板52。此外，准备具有受光面的且通 过将摄像元件53配置在与上述6行X6列划分的36个的预定区域对应的各位 置而成的摄像用基板54。而且，准备通过将用于调节互相相邻的上述基板之间的位置关系的致动器
55配置在与上述6行X6列划分的36个预定区域对应的各位置而成的3片位 置调节用基板56。
并且，关于上述6行X6列划分的36个各预定区域，按照被摄体的光学像 通过3片透镜51而成像在摄像元件53的受光面上的方式进行层叠，由此得到 图25B所示的层叠体50。
然后，如图25C所示，将层叠体50沿着相对于该层叠体50的层叠方向垂 直的面切断而将分别对应于36个预定区域的各部位相互断离，从而得到36个 层叠型照相机模块59，该层叠型照相机模块59使成像在受光面上的光学像可 由摄像元件53拍摄。
而且，上述"互相相邻的基板之间"表示透镜用基板52和摄像用基板54 之间、或者多个透镜用基板52中的2个互相相邻的透镜用基板52之间。
而且，不限于构成层叠型照相机模块的透镜为两面非球面的情况，可以两 面球面或者一方为球面另一方为非球面的透镜。而且，构成层叠型照相机模块 的透镜只要具有透镜作用就可配置任意类型的透镜。
此外，层叠型照相机模块可以作为搭载于移动电话机、车载用照相机、及 内窥镜等的照相机采用。
艮P，层叠型照相机模块可以形成有回流(reflow)安装用的焊点，由此， 可以得到在印刷基板上回流安装层叠型照相机模块而制作的移动电话机、车载 用照相机及内窥镜等。
权利要求1.一种层叠型照相机模块，其特征在于，具备配置有透镜的1片以上的透镜用基板、配置有具有受光面的摄像元件的摄像用基板和配置有用于调节上述基板之间的位置关系的致动器的1片以上的位置调节用基板，并且，按照通过上述透镜将被摄体的光学像成像在上述摄像元件的受光面上的方式层叠上述各基板。
2. 如权利要求1所述的层叠型照相机模块，其特征在于，上述位置调节 用基板通过其在垂直于基板层叠方向的面内所配置的多个致动器同时使特定透 镜或透镜组沿上述基板层叠方向移动来调节互相相邻的上述基板之间的、该基 板的层叠方向的位置关系。
3. 如权利要求1所述的层叠型照相机模块，其特征在于，上述位置调节 用基板通过其在垂直于基板层叠方向的面内所配置的多个致动器使特定透镜或 透镜组沿垂直于上述基板层叠方向移动来调节互相相邻的上述基板之间的、相 对于该基板的层叠方向垂直的方向的位置关系。
4. 如权利要求2所述的层叠型照相机模块，其特征在于，上述位置调节 用基板通过其在垂直于基板层叠方向的面内所配置的多个致动器使特定透镜或 透镜组沿垂直于上述基板层叠方向移动来调节互相相邻的上述基板之间的、相 对于该基板的层叠方向垂直的方向的位置关系。
5. 如权利要求1所述的层叠型照相机模块，其特征在于，上述位置调节 用基板通过使其在垂直于基板层叠方向的面内所配置的偶数个致动器沿上述透 镜的光轴方向单独伸縮来调节互相相邻的上述基板之间的倾斜度。
6. 如权利要求2所述的层叠型照相机模块，其特征在于，上述位置调节 用基板通过使其在垂直于基板层叠方向的面内所配置的偶数个致动器沿上述透 镜的光轴方向单独伸縮来调节互相相邻的上述基板之间的倾斜度。
7. 如权利要求3所述的层叠型照相机模块，其特征在于，上述位置调节 用基板通过使其在垂直于基板层叠方向的面内所配置的偶数个致动器沿上述透 镜的光轴方向单独伸縮来调节互相相邻的上述基板之间的倾斜度。
8. 如权利要求4所述的层叠型照相机模块，其特征在于，上述位置调节 用基板通过使其在垂直于基板层叠方向的面内所配置的偶数个致动器沿上述透 镜的光轴方向单独伸縮来调节互相相邻的上述基板之间的倾斜度。
9. 如权利要求1或8所述的层叠型照相机模块，其特征在于，具备2个 以上的上述透镜用基板，在互相相邻的上述摄像用基板和上述透镜用基板之间 及互相相邻的上述透镜用基板之间分别配置上述位置调节用基板。
10. 如权利要求1或8所述的层叠型照相机模块，其特征在于，在上述摄 像用基板的与上述透镜用基板的一侧相反侧还具备衬底基板，在该衬底基板和 上述摄像用基板之间具备配置有用于调节沿相对于该基板的层叠方向垂直的方 向的位置关系的致动器的衬底位置调节用基板。
11. 如权利要求1或8所述的层叠型照相机模块，其特征在于，上述致动 器是压电元件。
12. 如权利要求1或8所述的层叠型照相机模块，其特征在于，上述致动 器成筒形状，该筒形状具有用于使上述被摄体的光学像传播到上述受光面上 的、沿上述基板的层叠方向延伸的开口。
13. —种摄像装置，其特征在于，具备权利要求1或8所述的层叠型照相 机模块。
专利摘要本实用新型提供一种层叠型照相机模块，抑制装置成本的增大且提高摄影品质。本实用新型的层叠型照相机模块具备配置有透镜(11、13、15)的透镜用基板(10、12、14)、配备有具有受光面(21J)的摄像元件(21)的摄像用基板(20)、配备有用于调节基板之间的位置关系的致动器(31)的位置调节用基板(30)，按照通过透镜(11、13、15)成像在受光面(21J)的被摄体的光学像可由摄像元件(21)拍摄的方式层叠各基板。
文档编号H01L27/146GK201383026SQ200820178950
公开日2010年1月13日 申请日期2008年11月20日 优先权日2008年8月21日
发明者米山一也 申请人:富士能株式会社