照相机模块调整方法和调整装置以及照相机模块制造方法和制造装置的制作方法

文档序号:2759263阅读:189来源:国知局
专利名称:照相机模块调整方法和调整装置以及照相机模块制造方法和制造装置的制作方法
技术领域
本发明涉及用于对摄影透镜和摄像元件的位置关系进行调整的照相机模块(力 ^7 )调整方法和调整装置,以及用于制造照相机模块的制造方法和制造装置。
背景技术
为了使得像便携式电话机等小型电子设备的组装简便,而较广地实施将摄影透镜 和摄像元件一体化的照相机模块。在最近的照相机模块中,由于摄像元件的高像素化进展, 因此在将摄影透镜和摄像元件一体化时,需要两者的高精度的位置调整。作为位置调整方法,例如,日本特开2005-198103号公报、日本特开2003-043328 号公报中记载的那样,一边将摄影透镜沿光轴方向移动(一边所谓的离焦(〒7 *—力7 ) 一边利用摄像元件进行摄像,并基于从该摄像元件输出的摄像信号而进行聚焦调整和倾斜 (A Ii Q )调整(swing & tilt)。但是,在这些的位置调整方法中,为了分别进行聚焦调整 和倾斜调整,存在调整需要时间的问题。特别是,日本特开2003-0433 号公报(二记载的位 置调整方法中,为了用手动进行倾斜调整,更加花费时间。为了解决上述问题,本申请人开发一种基于使摄影透镜离焦而取得的摄像信号, 自动且同时进行聚焦调整和倾斜调整的照相机模块的位置调整方法、照相机模块制造方法 和制造装置。在用于照相机模块的摄像元件中,现在具有1200万像素以上的摄像元件。在该高 画质的摄像元件中,由于数据量也较大,因此用于从摄像元件读入摄像信号而计算调整值 的处理时间增大。为此,在位置调整步骤(工程)的前后,产生与其他的组装步骤之间处理 速度的不均衡。为了寻求该处理速度的平衡,而需要在制造线(” > )上附加多个的调 整线。这成为使步骤复杂化的主要原因。

发明内容
本发明的目的在于缩短摄像透镜和摄像元件的位置关系的调整所需要的时间。为了达到上述目的、其他目的,本发明的照相机模块调整方法,具有利用摄像元 件对由摄影透镜所成像的像进行摄像的步骤;对所述摄像信号的数据量进行削减的步骤; 基于缩小图像对摄影透镜和摄像元件的位置关系进行评价的步骤;基于评价机构的评价结 果对摄影透镜和摄像元件的位置关系进行调整的步骤。所述摄像元件中,将多个像素二维 地配置,对输入光进行光电变换,并对所产生的信号电荷进行蓄积。所述数据量削减步骤 中,在从所述摄像元件读出摄像信号时,对所述摄像信号的数据量进行削减,以便使得到与 由所述像素的所有的信号电荷形成的全图像相比像素尺寸小的缩小图像。在所述数据量削减步骤中,进行所述信号电荷的间除(間引爸)处理或特定的像 素彼此的信号电荷的耦合处理。另外,优选为,本发明适用于具有1000万个以上的像素的高画质的摄像元件。本发明的照相机模块调整装置具备保持部、摄像元件驱动部、图像读出部、评价 部、和调整部。所述保持部对具有摄影透镜的透镜单元和具有摄像元件道德元件单元以组 合的状态进行保持。所述摄像元件驱动部,对所述摄像元件进行驱动,并对由摄影透镜所成 像的图像进行摄像。所述图像读出部,在读出所述摄像元件的摄像信号时,对所述摄像信 号的数据量进行削减,而读出比由所述摄像元件的全像素数得到的全图像尺寸小的缩小图 像。所述评价部,基于所述缩小图像对所述摄影透镜和所述摄像元件和的位置关系进行评 价。所述调整部,基于所述评价部的评价结果对所述摄影透镜和所述摄像元件的位置关系 进行调整。优选为,所述图像读出部为了削减所述摄像信号的数据量,而进行所述信号电荷 间除处理或特定像素彼此的信号电荷的耦合处理。本发明的照相机模块制造方法具备摄像步骤、数据量削减步骤、位置关系评价步 骤、位置关系调整步骤、和固定步骤。所述摄像步骤,以将组装有摄影透镜的透镜单元和组 装有摄像元件元件单元组合的状态,对由摄影透镜所成像的像利用摄像元件进行摄像。所 述数据量削减步骤中,从所述摄像元件读出摄像信号时,对所述摄像信号的数据量进行削 减,以便得到比由所述摄像元件的全像素数得到的全图像尺寸小的缩小图像。所述位置关 系评价步骤中,基于所述缩小图像对所述摄影透镜和所述摄像元件的位置关系进行评价。 所述固定步骤中,在所述位置关系的调整后,将透镜单元和元件单元固定。本发明的照相机模块制造装置,具有对所述透镜单元和所述元件单元以组合的 状态进行保持的保持部;对所述摄像元件进行驱动,而对由摄影透镜所成像的图像进行摄 像的摄像元件驱动部;以及在读出所述摄像元件的摄像信号时,对所述摄像信号的数据量 进行削减,而读出比由所述摄像元件的全像素数得到的图像尺寸小的缩小图像的图像读出 部;以及基于所述缩小图像对所述摄影透镜和所述摄像元件的位置关系进行评价的评价 部;基于所述评价机构的评价结果对所述摄影透镜和所述摄像元件的位置关系进行调整的 调整部;以及在所述位置关系的调整后,对透镜单元和元件单元进行固定的固定部。根据本发明,能够缩短从摄像元件读出摄像信号的时间。藉此,能够缩短摄影透镜 和摄像元件的位置关系的调整全体的处理时间。另外,通过像素间除或像素耦合等,对摄像 信号的数据量进行削减以便缩小图像,因此能够维持高的调整精度。


图1是从正面侧观察照相机模块时的立体图。图2是从背面侧观察照相机模块时的立体图。图3是透镜单元和元件单元的立体图。图4是照相机模块的剖面图。图5是表示照相机模块制造装置的结构的概略图。图6是表示测定图表(f ^ 一卜)的正面图。图7是表示照相机模块制造装置中的透镜单元和元件单元的保持(保持)状态 的说明图。图8是表示照相机模块制造装置的结构的方框(7 π 〃夕)图。
图9是表示全(7 > )图像和削减了数据量后的缩小图像的说明图。图10是表示摄像信号的读出时被被间除(間引 < )的像素的说明图。图11是表示摄像信号的读出时所耦合(結合)的像素的说明图。图12是表示在摄像面上设定的摄像位置的说明图。图13是表示从300万像素和1200万像素的CTF值求出的合焦(合焦)坐标位置 的曲线图(m ) ο图14是表示照相机模块的制造顺序的流程图。图15是表示第1实施方式的合焦坐标值取得步骤的流程图。图16是表示元件单元调整前的各摄像位置的H-CTF值的曲线图。图17是表示元件单元调整前的各摄像位置的V-CTF值的曲线图。图18是表示从X轴侧观察元件单元调整前的各摄像位置的评价点的3维曲线图。图19是从Y轴侧观察元件单元调整前的各摄像位置的评价点的3维曲线图。图20是从X轴侧观察从各摄像位置的合焦坐标值得到的近似成像面的3维曲线 图。图21是从近似成像面的面方向观察的各评价点的3维曲线图。图22是表示元件单元调整后的各摄像位置的H-CTF值的曲线图。图23是表示元件单元调整后的各摄像位置的V-CTF值的曲线图。图M是从X轴侧观察元件单元调整后的各摄像位置的评价点的3维曲线图。图25是从Y轴侧观察元件单元调整后的各摄像位置的评价点的3维曲线图。图沈是表示第2实施方式的合焦坐标值取得电路的方框图。图27是表示第2实施方式的合焦坐标值取得步骤的流程图。图观是表示在第2实施方式中取得的水平合焦坐标值的一例的曲线图。图四是表示第3实施方式的合焦坐标值取得电路的方框图。图30是表示第3实施方式的合焦坐标值取得步骤的流程图。图31是表示在第3实施方式中取得的水平合焦坐标值的一例的曲线图。图32是表示第4实施方式的合焦坐标值取得电路的方框图。图33是表示第4实施方式的合焦坐标值取得步骤的流程图。图34是表示第4实施方式中所取得的水平合焦坐标值的一例的曲线图。图35是在对摄影透镜的径向(径方向)和与径向垂直的方向计算CTF值时所使 用的测定图表的正面图。图36是视场角(画角)不同的摄像元件的位置调整中所使用的测定图表的正面 图。
具体实施例方式图1和图2所示的照相机模块2,例如是1边为IOmm见方(角)程度的尺寸的立 方形状。在照相机模块2的前面中央,形成摄影开口 5。在摄影开口 5的里面(奥),配置 摄影透镜6。在摄影开口 5的周围的对角线上,设置用于照相机模块2的制造时的定位的 3 4个的定位面7 9。该定位面7 9中,在位于相同的对角线上的2个的定位面7、9 的大致中央,形成比定位面更小径的定位孔7a、9a。藉此,对空间上的绝对位置和倾斜高精度地进行规制(规制)。在照相机模块2的背面形成矩形的开口 11。该开口 11,使在内置的摄像元件12 的背面设置的多个的接点13露出。如图3所示的那样,照相机模块2,由组装(組 込tr ) 了摄影透镜6的透镜单元 15、组装了摄像元件12的元件单元16构成。元件单元16,被安装于透镜单元15的背面侧。 摄像元件12,如周知的那样,二维地排列多个的像素(光电变换部)。各像素,对入射光进 行光电变换,并对所产生的信号电荷进行蓄积。各像素的信号电荷,以时间系列(時系列) 被读出,而形成摄像信号。如图4所示的那样,透镜单元15由形成为大致筒状的单元本体19、组装在该单元 本体19内的透镜镜筒20、固接(固着)在单元本体19的前面侧的前封盖21构成。在前 封盖21,设置上述的摄影开口 5、定位面7 9等。单元本体19、透镜镜筒20、前封盖21,由 例如塑料午”、形成。透镜镜筒20形成为圆筒状,并组成例如3组结构的摄影透镜6。透镜镜筒20,被 保持在安装于单元本体19的前面的金属制的板簧(板〃彳、)24,并利用板簧M的弹性在光 轴S方向移动自如。在透镜镜筒20的外周和单元本体19的内周,以相互对峙的方式设置永久磁体25 和电磁体沈,而实现自动(* 一卜)聚焦功能。电磁体沈,通过切换所供给的电流的朝向 而使得极性变化。永久磁体25对应于电磁体沈的极性变化而被斥回(反発)或被吸引, 而将透镜镜筒20沿光轴S方向移动而对聚焦进行调整。向电磁体沈供给电流的接点^a, 例如,以从单元本体19的下表面露出的方式被设置。另外,作为用于自动聚焦功能的机构, 可以考虑脉冲电动机( —夕)+给送丝杠(给送才、^),基于压电(C工’/)振动 体的给送机构等。元件单元16,由形成为矩形的框状(枠状)的元件框四、以及以摄像面1 面向 透镜单元15侧的方式安装于元件框四内的摄像元件12构成。元件框四,例如由塑料形 成。在元件框四的前面侧、以及单元本体19的侧面和背面之间的角部,分别设置4个 的嵌合片32和对这些嵌合片32进行嵌合的凹状的嵌合部33。这些嵌合片32和嵌合部33 的对准(勘合)后,在这些嵌合部33内填充粘接剂(接着剤),从而将透镜单元15和元件 单元16固接(固接)。在单元本体19的两侧面的背面侧角部,设置高度位置不同的一对的切口 36。另 外,在元件框四的两侧面,设置一对的平面部37。切口 36和平面部37,用于在透镜单元15 和元件单元16的组装时,对两者进行定位而进行保持。另外,设置切口 36和平面部37,是 为了利用射出成形形成单元本体19和元件框四,并且将侧面做成用于脱模(型抜t )的平 缓的(緩* M )锥形(f 一 〃一)形状,在对不是锥形的面进行保持的情况下,也可以 不设置。[第1实施方式]接下来,对本发明的照相机模块制造装置的第1实施方式进行说明。图5所示的 照相机模块制造装置,对元件单元16相对于上述透镜单元15的位置进行调整,并在调整后 将元件单元16固定在透镜单元15。照相机模块制造装置40,例如,由图表(f \ 一卜)单元41、聚光单元42、透镜定位板43、透镜保持机构44、元件移动机构45、粘接剂供给器46、 紫外线灯47、以及对他们进行控制的控制部48构成。这些器件被设置在共同的作业台49上。图表单元41,由箱状的筐体41a、嵌合在筐体41a内的测定图表52、组装在筐体 41a内而从背面向测定图表52以平行光进行照明的光源53构成。测定图表52,例如,由具 有光扩散性的塑料板形成。图6所示的那样,测定图表52是矩形形状,在设置图表图案(〃夕一 >)的图表 面,在中心52a、4象限上的左上、左下、右上、右下分别印刷第1 第5图表图像56 60。 第1 第5图表图像56 60,是全部相同的图像,并以规定间隔排列黒色的线,是所谓的梯 子(’夕'一)状的图表图案,并由分别在水平方向排列的水平图表图像56a 60a和,在垂 直方向排列的垂直图表图像56b 60b构成。在与测定图表52的中心5 垂直的Z轴上,以与图表单元41相面对的方式配置聚 光单元42。聚光单元42由固定于作业台49上的支架”卜)4 和聚光透镜42b 构成。聚光透镜42b,对从图表单元41发射的光进行聚光,并通过形成于支架42a的开口 42c而入射到透镜单元15。透镜定位板43例如由金属以具有刚性的方式形成,并设置使由聚光单元42聚光 后的光通过的开口 43a。如图7所示的那样,在透镜定位板43的与透镜保持机构44相面对的面,在开口 43a的周围设置3个的抵接销63 65。3个抵接销63 65中,配置在对角线上的2个的 抵接销63、65的前端,设置比抵接销更小径的插入销63a、65a。抵接销63 65承受透镜单 元15的定位面7 9,插入销63a、6fe被插入到定位孔7a、9a而对透镜单元15进行定位。透镜保持机构44,由在Z轴上以将前表面朝向图表单元41的方式对透镜单元15 进行保持的保持板68、将该保持板68沿Z轴方向移动的第1滑台、”八卜“台)69构成。 如图7所示的那样,保持板68具备保持在第1滑台69的台部69a的水平基部68a ;以及 一对的保持臂68b,其从该水平基部68a向上方和水平方向突出设置(突设)而嵌合于透镜 单元15的一对切口 36中。在保持板68,安装具有与电磁体沈的接点26a接触的多个的探测(” 口 一 销 70a的第1探测单元70。该第1探测单元70将电磁体沈和A F驱动器84(参照图8)电连接。第1滑台69被称作所谓的自动精密台,并利用电动机(未图示)的旋转而使滚珠 丝杠(#一>彳、”)旋转,从而使与该滚珠丝杠啮合的台部69a沿水平移动。元件移动机构45,由以在Z轴上摄像面1 朝向图表单元41的方式对元件单元16 进行保持的卡盘把手(f \ 〃々〃 > K )72、对安装卡盘把手72的大致曲柄、” ”、 状的支架73进行保持而绕(回>9 )与Z轴正交的2轴的倾斜进行调整的2轴旋转台74、对 安装2轴旋转台74的支架75进行保持并沿Z轴方向移动的第2滑台76构成。卡盘把手72如图7所示的那样,由以大致曲柄状弯曲的一对的夹持构件72a、将 这些的夹持构件7 沿与Z轴正交的X轴方向移动的致动器、了"工工一 9 ) 72b构成。 夹持构件72a,对元件框四的平面部37进行夹持而对元件单元16进行保持。另外,卡盘把 手72,以摄影透镜6的光轴中心和摄像面12a的中心12b大致一致的方式,对被夹持构件72a所夹持的元件单元16进行定位。2轴旋转台74被称作所谓的自动2轴测角(^ 二 ★)台,因此由未图示的2个的 电动机的旋转,而以摄像面12a的中心12b为中心,将元件单元16沿X轴周围的θ X方向, 和与Z轴和X轴正交的Y轴的周围的θY方向倾斜。藉此,在将元件单元16向各方向倾斜时,摄像面1 的中心12b和Z 轴的位置关系不错位。第2滑台76兼用本发明的测定位置移动机构,并通过2轴旋转台74使元件单元 16沿Z轴方向移动。另外,第2滑台76除了与第1滑台69的尺寸等不同的以外,大致同样 的结构,因此省略详细的说明。在2轴旋转台74,安装备有通过元件单元16的开口 11而与摄像元件12的各接点 13接触的多个的探测销79a的第2探测单元79。该第2探测单元79,将摄像元件12和摄 像元件驱动器85 (图8参照)电连接。粘接剂供给器46,在元件单元16的位置调整结束而将元件单元16的嵌合片32嵌 合于透镜单元15的嵌合部33时,向嵌合部33内供给紫外线固化(硬化)粘接剂。与粘接 剂供给器46 —起构成固定机构的紫外线灯47,向嵌合部33照射紫外线而使紫外线固化粘 接剂固化。另外,作为粘接剂,可以利用瞬间粘接剂、热固化粘接剂、自然固化粘接剂等。如图8所示的那样,以上说明的各部与控制部48连接。控制部48,例如,是具备 CPU、ROM、RAM等的微型计算机("^〗夕口二 > if -一夕),基于存储于ROM中的控制程序 而对各部进行控制。另外,在控制部48,连接进行各种设定的键盘、鼠标等的输入装置81 ; 以及对设定内容、作业内容、作业结构等进行显示的显示器82。A F驱动器84,是对电磁体 26进行驱动的驱动电路,并通过第1探测单元70在电磁体沈流过电流。摄像元件驱动器85是驱动摄像元件12的驱动电路,通过第2探测单元79向摄像 元件12输入控制信号,并进行摄像元件12的摄像和摄像元件12的摄像信号的读出。为了 在从摄像元件12读出摄像信号时缩短信号读出和信号处理所需要的时间,摄像元件驱动 器85,削减摄像信号的数据量,作为比由全像素构成的全(7 图像尺寸小的缩小图像而 读出。图9 (A)是利用摄像元件12对图6的测定图表52进行摄像时从摄像元件12的全 像素数得到的全图像86a。摄像元件驱动器85,在从摄像元件12读出摄像信号时对数据量 进行削减,如图9(B)所示的那样,与全图像86a相比,生成像素数减少到1/4左右的缩小图 像 86b。在摄像元件12是例如1200万像素的情况下,全图像86a成为纵3000像素X横 4000像素,缩小图像86b成为纵1500像素X横2000像素的300万像素。因此,由于缩小 图像86b的像素数成为全图像86a的1/4,因此也能够将摄像信号的读出时间大幅度地缩短 到1/4程度。另外,摄像信号的数据量的削减设定处理一定程度上需要花费时间,因此对于 1个的照相机模块2制造整体,成为大约12%的时间。图10是设置于摄像元件12的摄像面12a的像素排列12c的一例,是把将R像素 和Gr像素在水平方向(X方向)交互排列的R · Gr列12 d、和将B像素和( 像素在水平 方向交互排列的B · Gb列12e,在垂直方向(Y方向)交互排列的拜耳(《〃 \ )排列。摄 像元件驱动器85,从摄像元件12读出摄像信号时,例如在垂直方向每2列间除(間引< )R*Gr列12d和Β·(Λ列12e。在图中,记载为斜线的是被间除的像素。藉此,得到将数据 量缩小为1/4的缩小图像86b。另外,也可以从摄像元件12读出摄像信号时使用像素耦合(結合)。这如图11所 示的那样,在将B像素和Gr像素沿垂直方向排列的B · Gr列12f中,近傍的B像素彼此的 信号电荷和Gr像素彼此的信号电荷分别耦合(加算),而将R像素和G b像素在垂直方向 排列的R -Gb列12g中,分别将近傍的R像素彼此的信号电荷和( 像素彼此的信号电荷耦 合(相加(加算))。藉此,得到数据量削减为1/4的缩小图像86b。合焦坐标值取得电路87,在设定于图12所示的摄像元件12的摄像面1 上的第 1 第5摄像位置89a 89e的Z轴方向,取得作为合焦程度(度合)高的位置的合焦坐 标值。第1 第5摄像位置89a 89e,被设定在摄像面12a的中心12b、4象限上的左上、 左下、右上、右下,测定图表52的第1 第5图表图像56 60分别具有可摄像的位置和范 围。另外,测定图表52,利用摄影透镜6而上下左右发生反转而成像,因此第2 第5摄像 位置89b 89e,对分别配置于对角线上的相反侧的第2 第5图表图像57 60进行摄 像。控制部48在取得第1 第5摄像位置89a 89e的合焦坐标值时,对第2滑台76 进行控制,并将元件单元16顺次移动到Z轴上预先离散地设定的多个的测定位置。另外, 控制部48对摄像元件驱动器85进行控制,并在各测定位置中利用摄像元件12对摄影透镜 6所成像的第1 第5图表图像56 60的图表像进行摄像。合焦坐标值取得电路87,基于从摄像元件驱动器85输入的数据量削减后的摄像 信号,而提取与第1 第5摄像位置89a 89e相对应的像素的信号,根据该像素信号,针 对多个测定位置的每个计算关于第1 第5摄像位置89a 89e的各个的合焦评价值,并 将针对第1 第5摄像位置89a 89e的每个得到规定的合焦评价值时的测定位置,作为 Z轴上的合焦坐标值。本实施方式中,作为合焦评价值,对比度传递函数值(Contrast Transfer Function 以下,称作CTF值)。CTF值,是表示像相对于空间频率的对比度的值,能够在CTF 值高时视为合焦。将从摄像元件12输出的摄像信号的输出值的最大值和最小值的差除以 输出值的最大值和最小值的和而求取CTF值。例如将摄像信号的输出值的最大值设为P,将 最小值设为Q时,利用以下式(1)而计算CTF值。CTF 值=(P-Q) / (P+Q) · · · · (1)合焦坐标值取得电路87,针对第1 第5摄像位置89a 89e的每个,关于Z轴 上设定的多个的测定位置,针对在XY坐标平面上设定的多个方向的每个而计算CTF值。作 为计算CTF值的方向,是任意的第1方向和与该第1方向正交的第2方向,例如在本实施方 式中,分别计算作为摄像面12a的横方向的水平方向(X轴方向)以及作为与此正交的垂直 方向(Y轴方向)的CTF值的H-CTF值和V-CTF值。另外,合焦坐标值取得电路87,针对第 1 第5摄像位置89a 89e的每个,将H-CTF值和V-CTF值成为最大的测定位置的Z轴上 的坐标作为水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值而取得。图13是将从数据量削减前的摄像信号(1200万像素)求取CTF值和从数据量削 减后的摄像信号(300万像素)求取的CTF值进行比较后的曲线图。用实线描绘300万像 素的CTF值,并用虚线描绘1200万像素的CTF值。如从该曲线图所明了的那样,若根据通过像素间除或像素耦合等而适当地削减了数据量后的摄像信号计算CTF值,则CTF值最大 的合焦坐标值E的位置与数据量削减前相同。因此,即使将摄像信号的数据量削减,也能不 减低精度地求得合焦坐标值。在成像面计算电路92,从合焦坐标值取得电路87输入第1 第5摄像位置89a 89e的水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值。成像面计算电路92,对由将摄像面1 与XY坐 标平面对应时的各摄像位置89a 89e的XY坐标值、以及针对各摄像位置89a 89e的每 个所得到的Z轴上的水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值的组合所表达的10点的评价点,展 开为将XY坐标平面与Z轴组合的三维坐标系,并基于这些的评价点的相对位置而计算在三 维坐标系中作为一平面而被表示的近似成像面。在基于成像面计算电路92的近似成像面的计算中,例如,使用由aX+bY+cZ+d = 0的式(a d为任意的常数)所表达的最小二乘法(最小自乘法)(method of least squares)。成像面计算电路92,将第1 第5摄像位置89a 89e的XY坐标平面上的坐标 值和由合焦坐标值取得电路87所求得的Z轴上的水平合焦坐标值或垂直合焦坐标值代入 上述式进行运算,从而计算近似成像面。 在调整值计算电路95,从成像面计算电路92输入近似成像面的信息。调整值计算 电路95,对作为近似成像面和Z轴的交点的Z轴上的成像面坐标值、以及近似成像面相对于 XY坐标平面的绕X轴(X軸周)和绕Y轴(Y軸周>9 )的倾斜即XY方向旋转角度进行计 算,而输入到控制部48。控制部48,基于从调整值计算电路95输入的成像面坐标值和XY 方向旋转角度而驱动元件移动机构45,并以摄像面1 与近似成像面一致的方式对元件单 元16的位置和姿势进行调整。接下来,针对上述实施方式的作用,参照图14和15的流程图而进行说明。首先, 对基于透镜保持机构44的透镜单元15的保持(Si)进行说明。控制部48,对第1滑台69 进行控制而使保持板68移动,从而形成能够在透镜定位板43和保持板68之间插入透镜单 元15的空隙(7《一7 )。透镜单元15,由未图示的机器人(〃卜)所保持,并在透 镜定位板43和保持板68之间移动。控制部48利用光学传感器等对透镜单元15的移动进行检知,并将第1滑台69的 台部69a向接近于透镜定位板43的方向移动。保持板68,将一对的保持臂68b嵌入在一对 的切口 36嵌合而对透镜单元15进行保持。第1探测单元70,与接点26a接触而将电磁体 沈和A F驱动器84电连接。基于未图示的机器人的透镜单元15的保持解除后,保持板68进一步向透镜定位 板43移动,定位面7 9与抵接销63 65抵接,在定位孔7a、9a中插入插入销63a,65a。 藉此,透镜单元15,在Z轴方向、X轴方向和Y轴方向被定位。另外,定位面7 9和抵接销 63 65仅设置各3个(3個f - ),定位孔7a,9a和插入销63a,6 在对角线上仅设置2 个,不会产生透镜单元15错误设置(力〃卜)的情况。接下来,对基于元件移动机构45的元件单元16的保持(S》进行说明。控制部 48,对第2滑台76进行控制而使2轴旋转台74移动,从而在保持板68和2轴旋转台74之 间形成可插入元件单元16的空间。元件单元16,由未图示的机器人所保持,并在保持板68 和2轴旋转台74之间移动。控制部48利用光学传感器等对元件单元16的移动进行检测,并将第2滑台76的台部76a向接近保持板68的方向移动。并且,利用卡盘把手72的夹持构件72a,对平面部 37进行夹持而保持元件单元16。另外,第2探测单元79的各探针(口一 f)79a与摄像 元件12的各接点13接触,摄像元件12和控制部48被电连接。其后,基于未图示的机器人 的元件单元16的保持被解除。透镜单元15和元件单元16的保持结束后,取得摄像面12a的第1 第5摄像位 置89a 89e的水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值(S!3)。如图15所示的那样,控制部48 对第2滑台76进行控制而将2轴旋转台74向接近透镜保持机构44的方向移动,并将元件 单元16向摄像元件12最接近透镜单元15的最初的测定位置移动(S3-1)。控制部48使图表单元41的光源53发光。另外,控制部48对AF驱动器84进行 控制,将摄影透镜6向规定的焦点位置移动,并能够对摄像元件驱动器85进行控制,使摄像 元件12对摄影透镜6所成像的第1 第5图表图像56 60进行摄像(S31)。摄像元件 驱动器85,使用像素间除或像素耦合而读出从摄像元件12削减了数据量后的摄像信号,并 输入到合焦坐标值取得电路87(S3-;3)。读出的摄像信号,被削减到摄像元件12的全像素数 的1/4程度,与读出全像素数的摄像信号的情况相比,读出时间大幅度缩短。合焦坐标值取得电路87从所输入的摄像信号提取与第1 第5摄像位置89a 89e相对应的像素的信号,并根据该像素信号计算与第1 第5摄像位置89a 89e相关的 H-CTF值和V-CTF值(S3-4)。H-CTF值和V-CTF值,例如,存储在控制部48内的RAM。控制部48,将元件单元16顺次移动到沿Z轴方向设定的多个的测定位置,并在各 测定位置由摄像元件12对测定图表52的图表像进行摄像。合焦坐标值取得电路87,在 各测定位置对第1 第5摄像位置89a 89e的H-CTF值和V-CTF值进行计算(S3-2 S3-6)。图16、17的图表,表示第1 第5摄像位置89a 89e的各测定位置中的作为 H-CTF值的Hal Ha5和作为V-CTF值的Val Va5的计算结果的一例。另外,测定位置 「0」表示基于摄影透镜6的设计上的成像面。合焦坐标值取得电路87,针对第1 第5摄像 位置89a 89e的每个,从所计算的多个的H-CTF值Hal Ha5和V-CTF值Val Va5中 选择最大值,并将得到了最大值后的测定位置的Z轴坐标作为第1 第5摄像位置89a 89e的水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值而取得(S3-7)。在图16、17所示的例中,H-CTF值hal ha5和V-CTF值val va5分别成为最 大值,与这些的CTF值相对应的测定位置ZO Z5和ZO Z4的Z轴坐标,作为水平合焦坐 标值和垂直合焦坐标值而取得。图18、19所示的图表表示将由使摄像面12a与XY坐标平面相对应时的各摄像位 置89a 89e的XY坐标值、以及针对各个的摄像位置89a 89e的每个所得到的Z轴上的 水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值组合所表达的10个的评价点Hbl Hb5和Vbl Vb5在 XYZ的三维坐标系展开后的状态。如从这些图表所明了的那样,由水平方向的评价点Hbl Hb5和垂直方向的Vbl Vb5所表达的摄像元件12的实际的成像面,因各部品的制造误差、 组装误差,而相对于Z轴的‘0’上形成的设计上的成像面错位。在合焦坐标值取得电路87中所取得的水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值,被输 入到成像面计算电路92。成像面计算电路92,对利用最小二乘法(最小自乘法)进行平面 近似后的近似成像面进行计算(SO。如图20和21所示的那样,利用成像面计算电路92所计算的近似成像面F,基于评价点Hbl Hb5和Vbl Vb5的相对位置而平衡性良好地被设定。在成像面计算电路92所计算的近似成像面F的信息,被输入到调整值计算电路 95。如图20和21所示的那样,调整值计算电路95,对作为近似成像面F和Z轴的交点的 成像面坐标值F1,和近似成像面相对于XY坐标平面的绕X轴和绕Y轴的倾斜即XY方向旋 转角度进行计算,并输入到控制部48 (S6)。控制部48,基于成像面坐标值Fl和XY方向旋转角度,对2轴旋转台74和第2滑 台76进行控制,并以摄像面1 的中心1 与成像面坐标值Fl —致的方式,将元件单元16 沿Z轴方向移动,以摄像面12a的倾斜与近似成像面F —致的方式,对元件单元16的θ X 方向和ΘΥ方向的角度进行调整(S7)。在元件单元16的位置调整后,实施对第1 第5摄像位置89a 89e的合焦位置 进行确认的确认步骤(S8)。该确认步骤中,再次执行上述的S3的各步骤。图22、23所示的图表表示在确认步骤中计算的第1 第5摄像位置89a 89e的 各测定位置中的H-CTF值Hcl Hc5、和V-CTF值Vcl Vc5的计算结果的一例。如从该 图表所明了的那样,在元件单元16的位置调整后,作为CTF值的最大值的H-CTF值hcl hc5和V-CTF值vcl vc5,分别以被包含(収i 3 )在测定位置Zl Z4和Zl Vi之间 的方式被收敛(収束)。图24、25所示的图表表示将从H-CTF值hcl hc5和V-CTF值vcl vc5求得的 水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值在XYZ的三维坐标系作为评价点hdl hd5和Vdl vd5而展开的状态。如从该图表所明了的那样,在元件单元16的位置调整后,针对第1 第5摄像位置89a 89e的各个,与水平方向和垂直方向对应的评价值的离散(离散)变 小。控制部48在确认步骤(S8)的终了后(S4),以摄像面12a的中心12b与成像面坐 标值Fl —致的方式使元件单元16沿Z轴方向移动(S9)。另外,控制部48从粘接剂供给部 46向嵌合部33内供给紫外线固化粘接剂(SlO),并将紫外线灯47点灯而使紫外线固化粘 接剂固化(Sll)。利用未图示的机器人从照相机模块制造装置40取出完成后的照相机模块 2(S12)。如以上说明的那样,元件单元16,以摄像面1 与近似成像面F的方式进行位置 调整,因此能够得到高分辨率的图像。另外,自动进行基于第1 第5摄像位置89a 89e 的合焦坐标值的取得、近似成像面的计算、基于近似成像面的调整值的计算、聚焦调整和倾 斜调整、透镜单元15和元件单元16的固定的所有步骤,因此能够短时间大量制造具有一定 水平以上的画质的批量型(量産形)的照相机模块2。另外,由于能够缩短从摄像元件12读出摄像信号的时间,因此能够缩短包括对透 镜单元15进行移动而摄像从而取得合焦坐标位置的步骤的照相机模块2的制造步骤全体 所花费的时间。另外,由于以使用像素间除或像素耦合而缩小图像的方式削减摄像信号的 数据量,因此能够维持较高的调整精度。以下,对本发明的第2 4的实施方式进行说明。另外,对于与上述第1实施方式 功能/结构相同的情况,附加相同符号,而省略详细的说明。[第2实施方式]
在本发明的第2实施方式中,替代图8所示的合焦坐标值取得电路87,而使用图 26所示的合焦坐标值取得电路100。合焦坐标值取得电路100,与第1实施方式的合焦坐标 值取得电路87同样,在多个的测定位置取得第1 第5摄像位置89a 89e的H-CTF值和 V-CTF值。另外,合焦坐标值取得电路100,具备依次对在各测定位置所计算的H-CTF值和 V-CTF值进行比较的CTF值比较部101。控制部48在图10所示的步骤S3中,使合焦坐标值取得电路100和CTF值比较部 101动作,而执行图27所示的各步骤。控制部48,使元件单元16顺次移动到各测定位置, 在各测定位置使合焦坐标值取得电路100计算第1 第5摄像位置89a 89e的H-CTF值 和 V-CTF 值(S3-1 S3-7、S20-1)。合焦坐标值取得电路100,在各测定位置计算H-CTF值和V-CTF值的每次,在CTF 值比较部101,顺次对各测定位置的H-CTF值和V-CTF值进行比较(S204)。控制部48,参 照CTF值比较部101的比较结果,在H-CTF值和V-CTF值例如2次连续降低时,中止将元 件单元16的向下一个的测定位置的移动(S20-4)。合焦坐标值取得电路100,将H-CTF值 和V-CTF值降低前的测定位置的Z轴坐标作为水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值而取得 (S20-5)。如图16、17所示的那样,一旦减低了的CTF值不会再次上升,因此即使在测定位 置的中途也能够得到CTF值的最大值。在图观所示的例中,与H-CTF值103相对,H-CTF值104、105连续2次降低。因 此,将H-CTF值103相对应的测定位置-Z2的Z轴坐标作为水平合焦坐标值而被取得。成像面计算电路92与第1实施方式同样,基于从合焦坐标值取得电路100输入的 水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值对近似成像面F进行计算,调整值计算电路95,从近似 成像面F计算成像面坐标值Fl和XY方向旋转角度,并以摄像面1 与近似成像面F —致 的方式对元件单元16的位置进行调整(S5 S7)。确认步骤S8的终了后(S4),元件单元 16被固定在透镜单元15 (S9 S12)。在上述第1实施方式中,在预先设定于Z轴上的所有的测定位置,对第1 第5摄 像位置89a 89e的H-CTF值和V-CTF值进行计算,并在其后取得水平合焦坐标值和垂直 合焦坐标值,因此较费时间。但是,本实施方式中,在中途的测定位置得到H-CTF值和V-CTF 值的最大值的情况下,中途中止H-CTF值和V-CTF值的取得,因此能够缩短取得水平合焦坐 标值和垂直合焦坐标值的步骤所花费的时间。[第3实施方式]接下来,针对本发明的第3实施方式进行说明。本发明的第3实施方式中,替代图 8所示的合焦坐标值取得电路87,而使用图四所示的合焦坐标值取得电路110。合焦坐标 值取得电路110,与第1实施方式的合焦坐标值取得电路87同样,在多个的测定位置,取得 第1 第5摄像位置89a 89e的H-CTF值和V-CTF值。另外,合焦坐标值取得电路110, 具备近似曲线生成部112。控制部48,在图10所示的步骤S3中,使合焦坐标值取得电路110和近似曲线生成 部112动作,而执行图30所示的各步骤。控制部48,在各测定位置使合焦坐标值取得电路 100对第1 第5摄像位置89a 89e的H-CTF值和V-CTF值进行计算(S3-1 S3-6)。近似曲线生成部112如图31㈧所示的那样,在所有的测定位置计算了第1 第 5摄像位置89a 89e的H-CTF值和V-CTF值后,以离散地取得的个H-CTF值或各V-CTF值为基础而进行索普(77)曲线插补(補間)处理,从而如同图(b)所示的那样,生成与各 CTF值相对应的近似曲线AC(S30-1)。 近似曲线生成部112生成近似曲线AC,合焦坐标值取得电路110求得其近似曲线 AC的最大值MP (S30-2)。并且,合焦坐标值取得电路110,将与其最大值MP相对应的Z轴上 的位置Zp作为其摄像位置的水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值而决定(S30-3)。其后,与第1、2实施方式同样,成像面计算电路92基于从合焦坐标值取得电路110 输入的水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值而计算近似成像面F,调整值计算电路95,从近 似成像面F计算成像面坐标值Fl和XY方向旋转角度,并以摄像面12a与近似成像面F — 致的方式调整元件单元16的位置(S5 S7)。确认步骤S8的终了后(S4),将元件单元16 固定在透镜单元15 (S9 S12)。在上述第1、2实施方式中,将各摄像位置89a 89e的H-CTF值和V-CTF值成为 最高的测定位置的Z轴坐标作为水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值而取得,但是各CTF值, 被离散地取得,因此在上述第1、2实施方式的结构中,会担心在所取得的各CTF值之间存在 最大值。如此的最大值的误差,作为水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值的误差而被表示。与此相对,在本实施方式中,基于各CTF值而生成近似曲线AC,并将与该近似曲线 AC的最大值MP相对应的测定位置作为其摄像位置的水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值而 决定。因此,根据本实施方式,与上述第1、2实施方式相比,能够高精度地求得水平合焦坐 标值和垂直合焦坐标值。另外,根据本实施方式,伴随着各合焦坐标值的增加,能够对测定 位置的数进行间除(增宽测定位置的间隔),因此与上述第1、2实施方式相比,能够谋求元 件单元16的位置调整的速度提高。另外,在上述第3实施方式中,通过进行索普(77)线曲线插补处理而生成近似 曲线AC,但是不限于此,例如,也可以利用贝塞尔(《7工)曲线插补处理、N次多項式插补 处理而生成近似曲线AC。另外,在上述实施方式,在合焦坐标值取得电路110内设置近似 曲线生成部112,但是不限于此,也可以在合焦坐标值取得电路110的外部设置近似曲线生 成部112。[第4实施方式]接下来,本发明的第4实施方式进行说明。在本发明的第4实施方式中,作为图8 所示的合焦坐标值取得电路87的替代,使用图32所示的合焦坐标值取得电路120。合焦 坐标值取得电路120,与第1实施方式的合焦坐标值取得电路87同样,在多个的测定位置, 取得第1 第5摄像位置89a 89e的H-CTF值和V-CTF值。另外,合焦坐标值取得电路 120,具备R0M121。在R0M121,存储决定水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值时所使用的指定 值 122。控制部48在图10所示的步骤S3中,使合焦坐标值取得电路120和R0M121动作, 而执行图33所示的各步骤。控制部48,在各测定位置使合焦坐标值取得电路120对第1 第5摄像位置89a 89e的H-CTF值和V-CTF值进行计算(S3-1 S3-6)。合焦坐标值取得电路120在所有的测定位置计算第1 第5摄像位置89a 89e 的H-CTF值和V-CTF值后,从R0M121读出指定值122 (S40-1)。合焦坐标值取得电路120读 出指定值122,并从指定值122减去各测定位置的H-CTF值和V-CTF值,并对两者的差分SB 进行计算(S40-2)。并且,合焦坐标值取得电路120,将差分SB成为最小的测定位置的Z轴坐标作为其摄像位置的水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值而取得(S40-3)。在图34所示的 例中,H-CTF值125的差分SB成为最小,因此求出该H-CTF值125的测定位置Zs的Z轴坐 标成为水平合焦坐标值。 其后,与第1 3实施方式同样,成像面计算电路92,基于从合焦坐标值取得电路 110输入的水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值而计算近似成像面F,调整值计算电路95,根 据近似成像面F计算成像面坐标值Fl和XY方向旋转角度,并以摄像面12a与近似成像面F 一致的方式调整元件单元16的位置(S5 S7)。确认步骤S8的终了后(S4),元件单元16 被固定于透镜单元15 (S9 S12)。通常,在照片(写真)中,整体均勻的分辨率(解像度)比存在局部的高分辨率的 部分,在人眼观察时更容易捕捉到画质良好的分辨率。在上述第1 3实施方式中,从各摄 像位置89a 89e的H-CTF值和V-CTF值成为最高的Z轴上的位置求出水平合焦坐标值和 垂直合焦坐标值。为此,上述第1 3实施方式中,在四角(隅)的摄像位置89b 89e的 H-CTF值或V-CTF值存在离散(〃,〃*)的情况下,元件单元16的位置调整后也残余离 散,存在画质判断为差的忧虑。一方面,本实施方式中,对与指定值122的差分SB进行计算,并将差分SB成为最 小的测定位置作为水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值而决定那样。藉此,各合焦坐标值,以 与指定值122接近的方式而被调整(合t # 6 Λ 3 ),因此能够基于这些的各合焦坐标值而 进行元件单元16的位置调整,并能够抑制各摄像位置89a 89e的H-CTF值和V-CTF值的 离散。因此,根据本实施方式的照相机模块2,能够跨度图像全体消除分辨率的离散,能够取 得用人眼观察时判断为像质良好的图像。另外,指定值122,与摄影透镜6的设计值等相对应而适当设定。另外,也可以在各 测定位置中,取得CTF值后,将各CTF值的最低值、平均值等作为指定值而选择。在上述实施方式中,将指定值122存储于R0M121,但是不限于此,例如,也可以是 HDD、闪存(7,〃〉- > U )等非易失性(不揮発性)半导体存储器(> U )、压缩闪 存(二 >〃々卜7,〃〉Λ )(注册商标)等的存储介质的所谓的周知的存储机构。另外, 也可以从设置于照相机模块制造装置40内的任意的存储机构读出指定值122,也可以通过 第2探测单元79等从设置于照相机模块2内的存储机构读出指定值122,也可以通过网络 (才、〃卜7—々)等,从其他的装置读出指定值122。另外,也可以构成为,通过在闪存等可 读写存储机构存储指定值122,通过输入装置81等改写指定值122。此外,也可以构成为, 在开始调整前从输入装置81输入指定值122。另外,也可以,与上述第3实施方式组合,生成近似曲线AC后,计算近似曲线AC和 指定值122的差SB,并将其差分SB成为最小的测定位置作为第1 第5摄像位置89a 89e的水平合焦坐标值和垂直合焦坐标值。在上述各实施方式中,作为合焦评价值使用CTF值,但是本发明不限于CTF值,也 可以将能够对分辨率、MTF值等合焦程度进行评价的各种各样的评价方法、评价值用于合焦 位置的测定。另外,作为CTF值,使用水平方向和垂直方向的H-CTF值和V-CTF值,但是如图35 所示的测定图表130的那样,也可以使用沿摄影透镜的径向的线131a和与径向正交的线 131b排列的图表图像131,对摄影透镜的径向的S-CTF值和正交方向的T-CTF值进行计算。此外,也可以在各摄像位置对H-CTF值和V-CTF值,以及S-CTF值和T-CTF值的全部进行 计算,也可以在每个摄像位置变更所计算的CTF值。另外,也可以利用H-CTF值、V-CTF值、 S-CTF值、T-CTF值的其中一个或任意的组合进行计算而测定合焦位置。另外,也可以,如图36所示的测定图表135那样,将图表面相对于中心位置沿X轴 方向、Y轴方向以及2个对角线方向而分割,在第1 第4象限136 139的每个中设置2 个的区域内,设置相互正交的、平行的多根的线。根据该测定图表135,沿对角线上的图表图 案是哪个位置均相同,因此能够兼用于视场角的不同的摄像元件的位置调整。另外,设置于 各区域的线,也可以是水平线和垂直线。在上述各实施方式中,将测定图表52和透镜单元15的位置固定,但是也可以使至 少其中一方沿Z轴方向移动,并利用激光变位计(> 一f变位計)等对测定图表52和透镜 镜筒20的距离进行测定,以该距离位于规定值的方式进行位置调整,从而进行元件单元16 的位置调整。藉此,能够进行高精度的位置调整。另外,虽然构成为仅进行一次对元件单元16的位置调整,但是也可以进行多次。 此外,也可以将透镜单元15固定,而移动元件单元16。以照相机模块的元件单元16的位置 调整为例进行了说明,但是也可以用于通常的数码相机(〒7夕&力^,)的摄像元件的
位置调整。另外,根据上述各实施方式,能够得到以下那样的结构。(附注1)一种摄像元件的位置调整方法,其特征在于包括合焦坐标值取得步骤,其中在与测定图表正交的Z轴上设置摄影透镜和对利用所 述摄影透镜成像的图表像进行摄像的摄像元件。在所述Z轴上预先离散地设定的多个的测 定位置顺次移动所述摄影透镜或摄像元件的其中之一而进行摄像。从所述摄像元件读出摄 像信号时,削减所述摄像信号的数据量,以便使得到从所述摄像元件的全像素数得到的图 像以下的小尺寸的缩小图像。基于该数据量削减后的摄像信号,针对所述多个的测定位置, 对表示在所述摄像元件的摄像面上设定的至少5个的各个摄像位置处的合焦程度(度合) 的个别合焦评价值,进行计算,并将针对所述摄像位置的每个得到规定的合焦评价值时各 个的Z轴上的位置作为合焦坐标值;成像面计算步骤,其中将由使所述摄像面与和Z轴正交的XY坐标平面相对应时的 各摄像位置的XY坐标值,以及在各个的摄像位置每个所得到的Z轴上的合焦坐标值的组合 所表示的至少5个评价点,在将所述XY坐标平面和Z轴组合的三维坐标系中展开时,基于 这些的评价点的相对位置,计算在所述三维坐标系中作为一平面而表达的近似成像面;调整值计算步骤,其中对作为所述Z轴和所述近似成像面的交点的成像面坐标 值,以及所述近似成像面相对于所述XY坐标平面的绕X轴和Y轴的旋转角度进行计算;调整步骤,其中基于所述成像面坐标值和旋转角度,对所述摄像元件的Z轴上的 位置以及绕X轴和Y轴的倾斜进行调整,使所述摄像面与所述近似成像面一致。
(附注2)一种照相机模块制造方法,其特征在于,在附注1记载的摄像元件的位置调整方 法中,所述合焦坐标值取得步骤中,针对所述摄像位置的每个,将所述合焦评价值成为最大 的所述测定位置的Z轴上的位置作为所述合焦坐标值。
(附注3)
一种照相机模块制造方法,其特征在于,在附注1所记载的摄像元件的位置调整 方法中,所述合焦坐标值取得步骤中,针对所述摄像位置的每个,对针对所述多个测定位 置所计算的各合焦评价值,在Z轴方向中相邻的所述测定位置彼此顺次进行比较,在所述 合焦评价值以规定次数连续降低时,中止所述摄影透镜或所述摄像元件的向下一个测定位 置的移动,将所述合焦评价值降低前的所述测定位置的Z轴上的位置作为所述合焦坐标 值。(附注4)一种照相机模块制造方法,其特征在于,在附注1所记载的摄像元件的位 置调整方法中,所述合焦坐标值取得步骤中,针对所述摄像位置的每个,根据由所述多个的 测定位置的Z轴上的坐标值和所述多个的测定位置的各合焦评价值的组合所表达的多个 的评价点生成近似曲线,将与根据该近似曲线求得的最大的合焦评价值相对应的Z轴上的 位置作为所述合焦坐标。(附注5)—种照相机模块制造方法,其特征在于,在附注1记载的摄像元件的位置 调整方法中,所述合焦坐标值取得步骤中,针对所述摄像位置的各个,对针对预先决定的指 定值和所述多个的测定位置的每个所计算出的各合焦评价值的差分分别进行计算,并将所 述差分最小的所述测定位置的Z轴上的位置作为所述合焦坐标值。(附注6)—种照相机模块制造方法,其特征在于,在附注1 5中任意一项所记载 的摄像元件的位置调整方法中,所述合焦评价值,是对比度传递函数值。(附注7)—种照相机模块制造方法,其特征在于,在附注6记载的摄像元件的位置 调整方法中,所述合焦坐标值取得步骤中,关于所述摄像位置的每个,针对所述多个的测定 位置的每个,关于所述XY坐标平面上设定的第1方向和与该第1方向正交的第2方向的每 个计算所述对比度传递函数值,并且针对所述摄像位置的每个,针对所述第1方向和第2方 向每个取得个别的第1合焦坐标值和第2合焦坐标值,所述成像面计算步骤中,根据所述各摄像位置的第1合焦坐标值和第2合焦坐标 值求取至少10点的评价点,并基于这些的评价点的相对位置,而计算所述近似成像面。(附注8)在附注7所记载的摄像元件的位置调整方法中,所述第1方向和第2方 向,是水平方向和垂直方向。(附注9)一种照相机模块制造方法,其特征在于,在附注7记载的摄像元件的位 置调整方法中,所述第1方向和第2方向,是所述摄影透镜的径向和与该径向正交的正交方 向。(附注10)—种照相机模块制造方法,其特征在于,在附注1 9的任何一项所记 载的摄像元件的位置调整方法中,所述至少5个的摄像位置,在所述摄像面的中心和所述 摄像面的4象限上各一个(1 - f - )地被设定。(附注11)一种照相机模块制造方法,其特征在于,在附注1 10的任何一项所记 载的摄像元件的位置调整方法中,所述合焦坐标值取得步骤中,在所述摄像位置的每个所 成像的图表图案相同。(附注12)—种照相机模块制造方法,其特征在于,在附注1 11的任何一项所记 载的摄像元件的位置调整方法中,在所述调整步骤的后进行所述合焦坐标值取得步骤,并 包含针对所述摄像位置的每个,确认所述合焦坐标值的确认步骤。
(附注13)—种照相机模块制造方法,其特征在于,附注1 11的任何一项所记载 的摄像元件的位置调整方法中,多次重复所述合焦坐标值取得步骤、所述成像面计 算步骤、 所述调整值计算步骤、所述调整步骤,并使所述摄像面与所述近似成像面一致。(附注14)一种照相机模块制造方法,其中在组装了摄影透镜后的透镜单元中,对 组装了摄像元件后的元件单元进行位置调整而固定的照相机模块的制造方法中,所述元件 单元的位置调整,利用附注1 13的任何一项所记载的摄像元件的位置调整方法进行。(附注15)—种照相机模块制造装置,其中,包括设置有图表图案的测定图表;透镜单元保持机构,其对组装了摄影透镜后的透镜单元进行保持,并在与所述测 定图表正交的Z轴上设置,元件单元保持机构,其对组装有摄像元件的元件单元进行保持并在所述Z轴上设 定,并且变化所述元件单元的Z轴上的位置和绕与所述Z轴正交的X轴和Y轴的倾斜;测定位置移动机构,其在所述Z轴上预先离散地设定的多个的测定位置,对所述 透镜单元保持机构或所述元件单元保持机构的其中之一进行移动以便使顺次移动所述摄 影透镜或所述摄像元件;元件控制机构,其在所述测定位置的每个,利用所述摄像元件对由所述摄影透镜 所成像的图表像进行摄像,并在从所述摄像元件读出摄像信号时,削减所述摄像信号的数 据量,以便使得到从所述摄像元件的全像素数得到的图像以下的小尺寸的的缩小图像;合焦坐标值取得机构,其基于从在所述摄像元件的摄像面上设定的至少5个的摄 像位置得到的所述数据量削减后的摄像信号,针对所述多个的测定位置的每个,对表示各 个的摄像位置处的合焦程度的个别合焦评价值进行计算,并将针对所述摄像位置的每个得 到规定的合焦评价值时的各自的Z轴上的位置作为合焦坐标值;成像面计算机构,其将由使所述摄像面与和Z轴正交的XY坐标平面相对应时的各 摄像位置的XY坐标值,以及在各个摄像位置的每个所得到的Z轴上的合焦坐标值的组合所 表达的至少5个的评价点,在将所述XY坐标平面和Z轴组合的三维坐标系上展开时,将基 于这些评价点的相对位置在所述三维坐标系作为一平面而表达的近似成像面进行计算;调整值计算机构,其将作为所述Z轴和所述近似成像面的交点的成像面坐标值和 所述近似成像面相对于所述XY坐标平面的绕X轴和Y轴的旋转角度进行计算;调整机构,其基于所述成像面坐标值以及绕X轴和Y轴的旋转角度,对所述元件单 元保持机构进行驱动,并对所述摄像元件的Z轴上的位置和绕X轴和Y轴的倾斜进行调整, 使所述摄像面与所述近似成像面一致。(附注16)—种照相机模块制造装置,其特征在于,在附注15记载的照相机模块制 造装置中,还具有所述元件单元的Z轴上的位置和绕与所述Z轴正交的X轴和Y轴的倾斜 的调整后,将所述透镜单元和所述元件单元固定的固定机构。(附注17)—种照相机模块制造装置,其特征在于,在附注15或16记载的照相机 模块制造装置中,所述元件单元保持机构,具有对所述元件单元进行保持的保持机构;将 所述保持机构绕所述X轴和Y轴倾斜的2轴旋转台;使所述2轴旋转台沿所述Z轴方向移 动的滑台。
(附注18)—种照相机模块制造装置,其特征在于,在附注15 17的任何一项所 记载的照相机模块制造装置中,在所述元件单元保持机构,设置将所述摄像元件和所述元 件控制机构电连接的元件连接部。(附注19)一种照相机模块制造装置,其特征在于,在附注15 18的任何一项所 记载的照相机模块制造装置中,在所述透镜单元保持机构,设置有将组装到所述透镜单元 内的 自动聚焦机构和对所述自动聚焦机构进行驱动的AF驱动器电连接的AF连接部。(附注20)在附注15 19的任何一项所记载的照相机模块制造装置中,所述图表 图案,具有将矩形的图表面相对于其中心位置沿X轴方向、Y轴方向以及2个对角线方向进 行分割的8个区域,并在第1 第4象限的每个设置的2个的区域内,设置相互正交的、平 行的多根线。(附注21)—种照相机模块,在具有组装有摄影透镜的透镜单元、组装有对所述摄 影透镜所成像的像进行摄像的摄像元件并在对相对于所述透镜单元的位置进行调整的状 态下固定于所述透镜单元的元件单元的照相机模块中,其特征在于,所述元件单元,在与测定图表正交的Z轴上设置所述透镜单元和所述元件单元,并以在所述Z轴 上预先离散地设定的多个的测定位置停止所述摄影透镜或摄像元件的方式,顺次移动所述 透镜单元或元件单元的其中之一而进行摄像,从所述摄像元件读出摄像信号时,对所述摄像信号的数据量进行削减,以便使得 至IJ由所述摄像元件的全像素数得到的图像以下的小尺寸的缩小图像,基于从在所述摄像元件的摄像面上设定的至少5个的摄像位置得到的所述数据 量削减后的摄像信号,针对所述多个的测定位置的每个对表示各个的摄像位置处的合焦程 度的个别合焦评价值进行计算,并将针对所述摄像位置的每个得到规定的合焦评价值时的 各个的Z轴上的位置作为合焦坐标值,将由使所述摄像面与和Z轴正交的XY坐标平面相对应时的各摄像位置的XY坐 标值,以及在各个的摄像位置的每个所得到ζ轴上的合焦坐标值的组合所表达的至少5个 的评价点,在将所述XY坐标平面和Z轴组合的三维坐标系上展开时,基于这些评价点的相 对位置而对在所述三维坐标系作为一平面而表达的近似成像面进行计算,对作为所述Z轴和所述近似成像面的交点的成像面坐标值,以及作为所述近似成 像面相对于所述XY坐标平面的所述的绕X轴和Y轴的旋转角度进行计算,基于所述成像面坐标值和绕X轴和Y轴的旋转角度,以所述摄像面与所述近似成 像面一致的方式,对所述摄像元件的Z轴上的位置和绕X轴和Y轴的倾斜进行调整。
权利要求
1.一种照相机模块调整方法,其特征在于, 具有利用将多个像素二维地进行配置的摄像元件对由摄影透镜所成像的像进行摄像的步骤;在从所述摄像元件读出摄像信号时,对所述摄像信号的数据量进行削减,以便得到比 由所述像素的所有的信号电荷形成的全图像像素尺寸小的缩小图像的步骤;基于所述缩小图像对所述摄影透镜和所述摄像元件的位置关系进行评价的步骤; 基于所述评价机构的评价结果,对所述摄影透镜和所述摄像元件的位置关系进行调整 的步骤。
2.根据权利要求1所述的照相机模块调整方法,其特征在于, 在所述数据量削减步骤中,进行所述信号电荷的间除处理。
3.根据权利要求1所述的照相机模块调整方法,其特征在于,在所述数据量削减步骤中,进行特定的像素彼此的信号电荷的耦合处理。
4.一种照相机模块调整装置,其特征在于, 具备保持部,其对具有摄影透镜的透镜单元和具有摄像元件的元件单元以组合的状态进行 保持;摄像元件驱动部,其对所述摄像元件进行驱动,并对利用摄影透镜所成像的图像进行 摄像;图像读出部,其在读出所述摄像元件的摄像信号时,对所述摄像信号的数据量进行削 减,而读出比由所述摄像元件的全像素数得到的全图像尺寸小的缩小图像;评价部,其基于所述缩小图像,对所述摄影透镜和所述摄像元件的位置关系进行评价;调整部,其基于所述评价部的评价结果,对所述摄影透镜和所述摄像元件的位置关系 进行调整。
5.根据权利要求4所述的照相机模块调整装置,其特征在于,所述图像读出部为了对所述摄像信号的数据量进行削减,而进行所述信号电荷的间除处理。
6.根据权利要求4所述的照相机模块调整装置,其特征在于,所述图像读出部为了对所述摄像信号的数据量进行削减,而进行特定的像素彼此的信 号电荷的耦合处理。
7.一种照相机模块制造方法,其特征在于,在具备组装了摄影透镜的透镜单元和组装了摄像元件的元件单元的照相机模块的制 造方法中, 具有在将所述透镜单元和所述元件单元组合的状态中,利用摄像元件对由摄影透镜成像的 像进行摄像的步骤;从所述摄像元件读出摄像信号时,对所述摄像信号的数据量进行削减,以便得到比由 所述摄像元件的全像素数得到的全图像尺寸的小的缩小图像的步骤;基于所述缩小图像,对所述摄影透镜和所述摄像元件的位置关系进行评价的步骤; 基于所述评价机构的评价结果,对所述摄影透镜和所述摄像元件的位置关系进行调整 的步骤;以及在所述位置关系的调整后,对透镜单元和元件单元进行固定的步骤。
8. 一种照相机模块制造装置,其特征在于,具有保持部,其对具有摄影透镜的透镜单元和具有摄像元件的元件单元以组合的状态进行 保持;摄像元件驱动部,其驱动所述摄像元件,而对利用摄影透镜所成像的图像进行摄像; 图像读出部,其对所述摄像元件的摄像信号进行读出时,对所述摄像信号的数据量进 行削减,从而读出比由所述摄像元件的全像素数得到的全图像尺寸小的缩小图像;评价部,其基于所述缩小图像,对所述摄影透镜和所述摄像元件的位置关系进行评价;调整部,其基于所述评价部的评价结果,对所述摄影透镜和所述摄像元件的位置关系 进行调整;固定部,其在所述位置关系的调整后,对透镜单元和元件单元进行固定。
全文摘要
本发明公开一种照相机模块调整方法和调整装置以及照相机模块制造方法和制造装置,其中,利用像元件对由摄影透镜所成像的像进行摄像。从所述摄像元件读出摄像信号时,对所述摄像信号的数据量进行削减,以便得到比由所述摄像元件的全像素数所得到的全图像尺寸小的缩小图像。通过像素的间除或将多个像素耦合而读出,从而进行来自摄像信号的数据量的削减。由于摄像信号的数据量变小,因此缩短了为了从摄像元件读出摄像信号而必要的时间。摄影透镜和摄像元件的位置关系的调整作业以短时间结束。
文档编号G03B43/00GK102103321SQ20101059791
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月16日 优先权日2009年12月16日
发明者菊池慎市 申请人:富士胶片株式会社
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