专利名称：镜头一体型摄像装置、其制造方法及制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及将光学镜头和固体摄像装置做成一体的镜头一体型摄像装置、其制造方法、及制造装置。
背景技术：
通常，在采用CCD传感器等为代表的固体摄像装置的镜头一体型摄像装置中，是这样构成和，它使通过光学镜头摄入的被摄物的光学图像在固体摄像装置中的摄像芯片的摄像面上成像，并将光信号变成电信号，通过这样输出所要的图像信号。特别是近几年，在装入电子照相机或使携式终端等的镜头一体型摄像装置中，随着向小型、高像素方向的发展，为了得到更加鲜明的图像，要求光学镜头和摄像芯片的光轴能准确地合在一起。
图5为表示这种镜头一体型摄像装置的一般构成的侧面剖视图。图5中，组件101的上表面做成凹形，设置空腔102，摄像芯片103装在该空腔102的内部。用粘接剂104将摄像芯片103固定在空腔102的底面。摄像芯片103通过图中未示出的焊丝(金丝)等与引线105等电气连接。另一方面，光学镜头106靠镜头保持部107保持，使光学镜头106与摄像芯片103的摄像面103a对置。镜头保持部107其断面做成拱形，装在组件101的空腔102的内部，使其横跨摄像芯片103。
作为将现有的固体摄像装置和光学镜头装配在一起的制造方法，有一种方法是在组件的一部分设置作为基准面的凸部，以确保装配的位置精度。揭示这种制造方法的例如有日本的特开平10-321825号公报。
图6为表示特开平10-321825号公报揭示的将现有的固体摄像装置和光学镜头装在组件中的方法的示意图。图6中，对具有和图5所示的零件相同功能及结构的零件标注相同的标号，现利用图6说明如下。
在图6示出的现有的镜头一体型摄像装置中，在组件101的空腔102的底面上形成一对凸出体109、109，设定各个凸出体109、109的上端面109a、109a作为光轴方向的基准面。对于这样形成的组件101，将吸引保持摄像芯片103的芯片吸附夹具110的下端面与基准面即凸出体109的上端面109a靠紧。这时，芯片吸附夹具110的下端面上吸引固定着摄像芯片103的摄像面103a，这样，芯片吸附夹具110的下端面与凸出体109的上端面109a靠紧，进行摄像芯片103的定位，然后用粘接剂104将摄像芯片103固定在组件101的规定位置上。
另外，持有光学镜头106的镜头保持部107和摄像芯片103一样，利用吸附夹具(图中未示出)吸引保持，将镜头保持部107与基准面即上端面109a靠紧，装在组件101上。
但是，在上述现有的镜头一体型摄像装置的制造方法中，由于光轴方向上的摄像芯片103和光学镜头106的相对距离会因镜头保持部107的尺寸误差而变动，所以存在的问题是，摄像芯片103的摄像面103a不能高精度地定位在光学镜头106的焦点位置。
作为一种对策，例如有预先在镜头保持部上设置光学镜头位置调节机构的方法。利用这种带光学镜头位置调节机构的镜头保持部制造镜头一体型摄像装置时，将镜头保持部固定在固定摄像芯片的组件上，组装好镜头一体型摄像装置后，要采用别的工序，要靠生产人员的手工操作对光学镜头进行位置调整。这时，通过生产人员边看用摄像芯片摄得的调整用图像，边用设在镜头保持部的光学镜头位置调节机构改变光学镜头的位置，来调整摄像芯片和光学镜头之间的焦距。但是，在采用这种位置调整方法制造镜头一体型摄像装置的方法中，组装后还需要调整工序，而且由于这种焦距调整很大程度上依赖于生产工人各自的技能，因此，耗时，而且招致成本增加。
发明内容
本发明之目的在于解决现有镜头一体型摄像装置制造方法中存在的问题，提供一种与构成零件的尺寸精度无关、通过在安装时使光学镜头和摄像芯片的光轴一致而不需要在安装后再对光学镜头的位置进行调整并能获得图像质量优良的一体型摄像装置、其制造方法及其制造装置。
为达到上述目的，本发明涉及的镜头一体型摄像装置的制造方法，为具有安装摄像芯片的组件及使光学图像成像在所述摄像芯片的摄像面用的光学镜头、并具有使所述光学镜头保持与所述摄像芯片的摄像面对置而安装在所述组件上的镜头保持部的镜头一体型摄像装置的制造方法，该制造方法包括将安装所述摄像芯片的所述组件固定在平台上同时使所述平台的连接端子和所述摄像芯片电气连接的工序、将所述镜头保持部装在零件保持工具上的工序、使来自光轴调整图案的光学图像成像于所述摄像芯片的摄像面的工序、判定所述连接端子输出的所述摄像芯片的图像信号的工序、根据所述判定的结果将保持所述镜头保持部的零件保持工具相对于所述摄像芯片的摄像面进行移动调整的工序、及在所述移动调整后将所述组件和所述镜头保持部固定的工序。
上述构成的本发明涉及的镜头一体型摄像装置的制造方法，因为根据摄像芯片得到的图像信号调整光学镜头和摄像芯片的位置，使两者的光轴一致，所以能提供一种与构成零件的尺寸精度无关、输出图像质量优良的镜头一体型摄像装置。
本发明的其它方面涉及的镜头一体型摄像装置的制造方法，为具有安装摄像芯片的组件及使光学图像成像于所述摄像芯片的摄像面上用的光学镜头、并具有使所述光学镜头保持与所述摄像芯片的摄像面对置而安装在所述组件上的镜头保持部的镜头一体型摄像装置的制造方法，该制造方法包括将所述镜头保持部固定在平台上的工序、将装有所述摄像芯片的所述组件装在零件保持工具上同时使所述零件保持工具的连接端子和所述摄像芯片电气连接的工序、使来自光轴调整图案的光学图像成像于所述摄像芯片的摄像面上的工序、判定从所述连接端子输出的所述摄像芯片的图像信号的工序、根据所述判定的结果将保持所述组件的零件保持工具相对所述光学镜头进行移动调整的工序、及在所述移动调整后将所述组件和所述镜头保持部固定的工序。
上述构成的本发明涉及的镜头一体型摄像装置的制造方法，因为根据摄像芯片得到的图像信号调整光学镜头和摄像芯片的位置，使两者的光轴一致，所以能提供与构成零件的尺寸精度无关、输出图像质量优良的镜头一体型摄像装置。
本发明涉及的镜头一体型摄像装置的制造装置，为具有安装摄像芯片的组件及使光学图像成像于所述摄像芯片的摄像面上用的光学镜头、并具有使所述光学镜头保持与所述摄像芯片的摄像面对置而安装在所述组件上的镜头保持部的镜头一体型摄像装置的制造装置，该制造装置包括固定安装所述摄像芯片的所述组件并有与所述摄像芯片电气连接的连接端子的平台、安装所述镜头保持部并具有使来自光轴调整图案的光学图像通向所述摄像芯片的摄像面的采光部的零件保持工具、与所述平台的所述连接端子电气连接并对所述摄像芯片来的图像信号进行处理的信号处理单元、输入所述信号处理单元来的图像信号并判定所述图像信号的自动判定单元、及根据来自所述自动判定单元的信号使所述零件保持工具相对所述摄像芯片的摄像面进行移动调整的驱动单元。
用上述构成的本发明涉及的镜头一体型摄像装置的制造装置，将摄像芯片得到的图像信号和基准信号比较，根据该比较结果对光学镜头和摄像芯片的位置进行调整，从而能提供高精度、具有优良特性的镜头一体型摄像装置。
本发明的其它方面涉及的镜头一体型摄像装置的制造装置，为具有安装摄像芯片的组件及使光学图像成像于所述摄像芯片的摄像面上用的光学镜头、并具有使所述光学镜头保持与所述摄像芯片的摄像面对置而安装在所述组件上的镜头保持部的镜头一体型摄像装置的制造装置，该制造装置包括固定所述镜头保持部并具有使来自光轴调整图案的光学图像通向所述摄像芯片的摄像面的采光部的平台、安装装有所述摄像芯片的所述组件并具有和所述摄像芯片电气连接的连接端子的零件保持工具、与所述零件保持工具的所述连接端子电气连接并对所述摄像芯片来的图像信号进行处理的信号处理单元、输入来自所述信号处理单元的图像信号并判定所述图像信号的自动判定单元、及根据来自所述自动判定单元的信号使所述零件保持工具相对所述摄像芯片的摄像面进行移动调整的驱动单元。
用上述构成的本发明所涉及的镜头一体型摄像装置的制造装置，将摄像芯片所得的图像信号和基准信号比较，根据该比较结果对光学镜头和摄像芯片的位置进行调整，从而提供一种高精度、具有优良特性的镜头一体型摄像装置。
本发明涉及的镜头一体型摄像装置包括安装摄像芯片的组件、使光学图像成像于所述摄像芯片的摄像面上用的光学镜头、使所述光学镜头保持与所述摄像芯片摄像面对置而安装在所述组件上的镜头保持部、及配置在所述镜头保持部和所述组件之间并与所述镜头保持部和所述组件粘接的位置调整构件。
上述构成的镜头一体型摄像装置，因为镜头保持部和组件之间的粘接剂起到作为位置调整构件的作用，所以与构成零件的尺寸精度无关，能提供优质的图像。
本发明之新颖的特征除后附的权利要求中特别阐述的之外别无其他，关于构成及内容这两方面，通过和其它的目的、特征合在一起结合附图详细阅读以后的说明，将会对本发明加深理解并作出评价。
图1为说明本发明适用的实施形态1的镜头一体型摄像装置的制造方法及制造装置用的示意图。
图2为表示本发明适用的实施形态1的镜头一体型摄像装置的制造方法中摄像芯片和光学镜头的调整动作时相对的驱动方向用的示意图。
图3为表示本发明适用的实施形态1的镜头一体型摄像装置的制造装置中对摄像面和光学镜头间位置关系进行自动判定的自动判定单元的构成方框图。
图4为说明本发明适用的实施形态2的镜头一体型摄像装置的制造方法及制造装置用的示意图。
图5为表示现有的镜头一体型摄像装置构成的侧视剖面图。
图6为说明现有的镜头一体型摄像装置的制造方法用的示意图。
图中的一部分或全部以作图表示为目的而用概要的表现手法画出，务请注意这一点，即不一定如实地画出图中所示要素的实际相对大小或位置。
具体实施例方式
以下，参照
本发明适用的实施形态。
图1为说明本发明适用的实施形态1的镜头一体型摄像装置的制造方法用的示意图。图2为说明光学镜头相对摄像芯片进行位置及角度调整用的示意图。图3为表示镜头一体型摄像装置的制造装置中自动判定单元的构成方框图。
实施形态1的镜头一体型摄像装置在组件1的上面形成凹形，设置空腔2。摄像芯片3装在该空腔2的内部。摄像芯片3装入空腔2内部的方法为，将吸引保持摄像芯片3的芯片吸附夹具相对组件1配置在规定的位置，进行摄像芯片3定位，在摄像芯片3和组件1的空腔2底面之间涂上粘接剂4，使它们互相固定。这时，摄像芯片3的定位也可以通过将芯片吸附夹具端面碰及成为组件1的基准面的端面来进行。但本发明中将如利用后述的制造方法详细说明的那样，由于将光学镜头6相对摄像芯片3的摄像面3a设置在适当的位置、角度上，所以摄像芯片3相对于组件1不需要进行高精度定位。
图1为表示镜头一体型摄像装置的制造方法在制造过程中的示意图，表示利用粘接剂4将摄像芯片3固定在组件1所形成的凹形空腔2内规定位置上的状态。
如图1所述，组件1固定在镜头一体型摄像装置的制造装置的安装用平台即安装台11上。安装台11上设置连接端子即电气触点12，该电气触点12和制造装置内的驱动电源发生电路、同步信号发生电路、信号放大电路等构成的具有各种控制及拍摄图像所需的功能的信号处理单元13连接。另外安装在组件1上的摄像芯片3是这样构成，它通过引线5和电气触点12连接，摄像芯片3摄像面上的光学图像变成电信号，从电气触点12输出。还有，实施形态1中，安装台11上的电气触点12和从组件1引出的引线5以能装拆的夹紧形式连接。因此，装在组件1上的摄像芯片3的结构使得电气触点12能输出图像信号3，能进行和制成后的镜头一体型摄像装置的摄像动作同样的动作。
如图1所示，信号处理单元13连接自动判定单元14及监视器15，向监视器15输出摄像芯片3拍摄的图像16。因而，在实施形态1的镜头一体型摄像装置的制造装置上是这样构成，即操作人员边观察监视器15上的图像，同时能确认图像的失真及聚焦状态等。
实施形态1的自动判定单元14连接驱动单元17，利用该驱动单元17能使吸引保持镜头保持部7的零件保持工具10移至任意位置。
图2为表示光学镜头6对于摄像芯片3的摄像面3a进行位置调整及角度调整的方向的示意图。如图2所示，实施形态1中是这样构成，它利用驱动单元17对零件保持工具10能进行沿和摄像面3a平行的平面A上的X轴方向和Y轴方向及与该平面正交的Z轴方向(高度方向)的上述三根轴的轴线移动动作，以及进行以X轴为中心的旋转方向β(以X轴为中心的偏移方向)、以Y轴为中心的旋转方向α(以Y轴为中心的偏移方向)、然后以Z轴为中心的旋转方向θ的以上述三根轴的各轴为中心向旋转方向的移动动作。
实施形态1的零件保持工具10是这样构成，它形成贯穿孔18作为采光部，以后将叙述的来自光轴调整图案20的光学图像通过该贯穿孔18的内部。另外，贯穿孔18与真空吸引用的吸引口21连通。另外，用透光材料形成的透光板22装在贯穿孔18上，确保光路和吸气通路分开。还有，零件保持工具10还可以兼用作吸附保持摄像芯片3并将其装在组件1上时用的芯片吸附夹具。
如上所述，实施形态1的零件保持工具10除了具有例如采用真空吸引等手段保持作为安装零件的光学保持部7的功能以外，还具有能将通过作为采光部的贯穿孔18的经反射镜19反射的来自光轴调整图案20的光学图像成像在安装台11上的摄像芯片3的摄像面3a上的结构。
图3为表示实施形态1的制造装置中自动判定单元14的构成方框图。自动判定单元14将通过信号处理单元13输入的摄像芯片3的图像信号用A/D变换器14作A/D变换后，向比较单元14b输出。基准信号发生单元14c生成与光轴调整图案20的图像位置、失真、线性度、对比度、聚焦等各调整项目有关的基准信号，向比较单元14b输出。在比较单元14b中，来自摄像芯片的图像信号和基准信号比较，向判定单元14d输出表示各调整项目是否在基准值内的信号。判定单元14d判定在各调整项目上是否正确地作了调整，对各调整项目单独及综合作出评价，根据其评价结果向驱动单元17输出电信号。
以下说明摄像芯片3已装在组件1的空腔2内的状态之后的镜头一体型摄像装置的制造方法。
实施形态1的镜头一体型摄像装置的制造装置中，如图1所示，在摄像芯片3已装在组件1的空腔2内的状态下，是通过零件保持工具10的贯穿孔18即采光部使光轴调整图案20的光学图像能在摄像芯片3的摄像面3a上成像的状态。这时，为借助监视器15能识别光轴调整图案20的图像16的状态。
首先，将组件1固定在安装台11上，使得固定在组件1上的摄像芯片3的摄像面3a与镜头保持部7对置。即这样固定，使得摄像面3a和零件保持工具10对置。这时摄像芯片3用引线键合法(Wire bonding)完成和组件1的引线5电气连接。还有，摄像芯片3也可以用倒装芯片键合法(Flip Chip Bonding)与组件1的引线5电气连接。
实施形态1中是这样构成，它采用真空吸附那样的固定手段将组件1的底面贴紧固定在安装台11的上表面，同时通过引线5的塑性变形，引线5能和设在安装台11上的电气触点12电气接触。结果，固定在组件1上的摄像芯片3能和成品的镜头一体型摄像装置上的摄像芯片同样地动作，成为通过信号处理单元13在监视器15上显示所摄图像16的状态。
再者，本发明的制造方法中，组件1的引线5和安装台11的电气触点12之间的电气连接不只限于接触，也可以是利用夹紧功能而电气连接的结构。
接着，零件保持工具10以所要的状态保持镜头保持部7。零件保持工具10的采光部即贯穿孔18上的与安装台11对置的一侧，形成开口18a。开口18a比贯穿孔18的内径大，而且形成使得零件保持工具10的下端面能与镜头保持部7的外周部分接触。另外，零件保持工具10的下端面形成能对镜头保持部7的外周部分进行定位的凸部18b。上述那样构成的零件保持工具10保持安装零件即镜头保持部7，使得该镜头保持部7的和组件1的接合面处于安装台一侧(朝下)。
在用零件保持工具10保持住镜头保持部7的状态下，通过光学镜头6使光轴调整图案20的光学图像成像在摄像面3a上时，为了尽量抑制像差与光学镜头6的位置的相互依附关系，不失真地在摄像面3a上成像，最好使采光部的光学图像中心即贯穿孔18的中心位置和光学镜头6的中心位置一致。因此，实施形态1中，在零件保持工具10上形成凸部18b，限定镜头保持部7的位置。这样，本发明中，在用零件保持工具10保持镜头保持部7之际，通过在零件保持工具10的和镜头保持部7的接触面上设置限定位置的定位块即凸部18b等的定位机构，从而使光学镜头6的中心位置和采光部即贯穿孔18的中心位置一致。
还有，也可以在零件保持工具10上不设上述特别的定位机构，而在零件保持工具10接受镜头保持部7时，利用识别摄像机，通过对零件保持工具10和镜头保持部7之双方进行图像识别，用进行两者定位等方法使光学镜头6的中心位置和采光部的中心位置即光学图像的中心一致。
作为利用零件保持工具10保持镜头保持部7的保持方法，一般可以用真空吸附等方法，但在本发明中，也可以用夹紧机构的机械保持方法。
本实施形态1中，零件保持工具10上形成的真空吸附用的孔和采光部的贯穿孔18连通。因此，设置透光板22，使得在用镜头保持部7封住零件保持工具10的开口18a时，设在零件保持工具10的内部的开口18a能维持真空状态，其结构做成开口18a及采光部的一部分保持密闭状态。透光板22用能透过可见光的材质例如玻璃、石英、聚碳酸酯等透光材料做成。
还有，设在零件保持工具10上的透光板22也可以设在通向光学镜头6的光轴调整用图像20的图像取入口、即光轴调整图像20和反射镜19之间。另外，零件保持工具10自身也可以用能透过可见光的材质例如玻璃、石英、聚碳酸酯等透光材料做成，在这种情况下，作为采光部的贯穿孔就不需要。
实施形态1中是以使真空吸附用的孔和采光部的贯穿孔18连通的构成为例进行说明，但真空吸附用的孔也可以和采光部分开设置，也可以将结构做成能用更小的吸引力有效地将镜头保持部7吸附在零件保持工具10上、例如吸引镜头保持部7外周的多个部位。
如图1所示，在镜头一体型摄像装置的制造方法中，使吸引保持着镜头保持部7的零件保持工具10靠近固定在安装台11上的组件1里的摄像芯片3，直至一定的距离。这时，反射镜19反射的光轴调整图像20通过采光部的贯穿孔18，再通过光学镜头6成像于摄像芯片3的摄像面3a上。
摄像面3a上成像的图案通过摄像芯片3作为清晰的图像变换成电信号，输入信号处理单元13。在信号处理单元13中处理后的图像信号输入自动判定单元14。为提高在自动判定单元14中的判别精度，最好用照明灯照亮光轴调整图案20等，充分确保射入摄像面3a的光量。
另外，在零件保持工具10的周围能确保设置光轴调整图案20用的足够空间的情况下，也可以做成不用反射镜19，沿一直线配置摄像芯片3的摄像面3a和光学镜头6和采光部的贯穿孔18，沿该直线配置光轴调整图案20，这时，由于能节省反射镜19，因此装置可力求小型化，同时又因来自光轴调整图案20的光直达摄像面3a，故能容易地确保射入摄像面3a的光量。
如前所述，如用摄像芯片3拍摄光轴调整图像20，则信号处理单元13形成的图像信号向自动判定单元14和监视器15输出，在监视器15上显示拍摄到的光轴调整图案20的图像16。
自动判定单元14将来自信号处理单元13的图像信号通过A/D变换器14a向比较单元14b输出。基准信号发生单元14c生成基准信号，向比较单元14b输出。在比较单元14b来自摄像芯片3的图像信号和基准信号比较，在判定单元14d，判定在各调整项目上是否正确地进行了调整。
如上所述，在自动判定单元14中，通过自动地对图像信号和基准信号进行判定，从而判断摄像面3a和光学镜头6的光轴是否一致，是否得到优质的图像。
在自动判定单元14对摄像数据即图像信号和预先规定好的基准信号比较进行判断之际，判别两者的相关程度(一致率)是否大于设定值。
另外，在自动判定单元14中，从光轴调整图案20通过光学镜头6射入摄像芯片3的图像在摄像芯片3上变换成电信号后，在A/D变换器14a中进行信号的标准化，以便能够不受光量之差产生的图像明暗(强弱)的影响，进行正确的判定。
另外，在摄像芯片3上变换成电信号的图像会因其位置关系，失真、线性度、对比度、聚焦状态等不同，而在A/D变换器14a中标准化后图案的输出波形也不同。因此，通过取A/D变换器14a输出的图案和基准信号发生单元14c中预设的基准图像的图案之差分，从而能算出两者的相关程度(一致率)。
再有，在如上所述那样只用自动地进行判定动作的自动判定单元14，而操作人员不用目视观测时，监视器15也可以省去。
自动判定单元14中，将从摄像芯片3得到的图像信号和基准信号作比较，在图像的位置、失真、线性度、对比度、聚焦状态等各调整项目超出基准值时，将判定结果向驱动单元17输出，通过使零件保持工具10只移动规定的位置及角度，从而改变光学镜头6和摄像芯片3a间的位置关系，进行调整。
利用这种反馈控制进行调整，直至摄像芯片3得到的图像信号和基准信号之差收敛在基准值的范围内。
作为调整动作，如图2所示，能在和摄像面平行的平面A上的X轴方向、Y轴方向及Z轴方向作位置调整动作、以及以X轴为中心的旋转方向β(X轴为中心的偏移方向)、Y轴为中心的旋转方向α(Y轴为中心的偏移方向)、及Z轴为中心的旋转方向θ作旋转调整动作，进行与上述6个方向有关的调整动作。
实施形态1的调整动作开始在X轴方向上进行位置调整动作。这时禁止与其它轴有关的移动。即保持着镜头保持部7的零件保持工具10一边沿X轴方向移动，一边自动判定单元14利用比较单元14b以实时方式取得从摄像面3a取得的图像信号和基准信号发生单元14c输出的基准信号的图案之差分，通过这样算出两者间的相关程度(一致率)。
将零件保持工具10移动到两者的差分最小(相关程度最大)的X轴上的位置，然后进行Y轴方向位置调整动作。这时禁止与其它轴有关的移动，即一边使保持着镜头保持部7的零件保持工具10在Y轴方向上移动，一边自动判定单元14利用比较单元14b以实时方式取得从摄像面3a得到的图像信号和基准信号发生单元14c输出的基准信号的图像之差分，从而计算出两者的相关程度(一致率)。然后将零件保持工具10移动到两者的差分最小(相关程度最大)的Y轴上的位置。
以下，按照Z轴方向的位置调整、旋转方向θ、旋转方向α、及旋转方向β的旋转调整的次序实施调整动作。
在上述调整动作完成一遍的状态下，若从摄像芯片3的摄像面3a得到的图像信号和从基准信号发生单元14输出的基准信号的图案之间的相关程度(一致率)收敛在最初设定的基准值范围内，则定位动作结束。如该一致率仍超出基准值的范围时，则再次回到自上述X轴方向位置调整动作开始的调整动作，反复进行这一调整动作，直到一致值收敛在基准值的范围内。
当然也可以在从X轴方向的位置调整动作开始至最后的旋转方向β的旋转调整动作为止的调整动作不到一遍，从摄像面3a得到的电信号和基准信号发生单元14c输出的基准信号的图案间的相关程度(一致率)已收敛在最初设定的基准值的范围内时，在此时调整动作便可结束。
再有，上述调整动作的说明中，为了方便起见，按照X轴方向、Y轴方向、Z轴方向、旋转方向θ、旋转方向α、然后旋转方向β的次序举例说明，但本发明并不限定要以这样的次序作调整动作，无论按照什么次序来作调整动作，但其效果不变。
在实施形态1的镜头一体型摄像装置的制造装置上，如图1所示，以利用驱动单元17使零件保持工具10能在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向、旋转方向θ、旋转方向α、旋转方向β等6个方向上移动位置及角度的构成为例进行了说明，但是也可以将结构做成使零件保持工具10固定而使安装台11在所述6个方向上移动。
再以提高定位精度和提高动作速度为目的，也可以将结构做成能使零件保持工具10和安装台11两者向所述6个方向移动。
又因制造设备及生产成本上的制约，也可以将结构做成将向所述6个方向移动的移动机构分散在零件保持工具10和安装台11上。
如上所述，使零件保持工具10停止在摄像芯片3得到的图像信号和基准信号发生单元14c来的基准信号之差收敛在基准值范围以内的调整动作结束位置上后，将镜头保持部7和组件1固定。
作为镜头保持部7和组件1的固定方法可以举出例如用粘接剂等的固定方法，特别是在接合面上涂布紫外线固化型树脂、用紫外线对着其涂布部分照射的固定方法，由于其固化时树脂收缩产生的位置偏移小，而且固化速度快，所以最为合宜。
实施形态1中，在上述那样镜头保持部7相对组件1配置在规定位置上时，将粘接剂涂布在镜头保持部7和组件1对置的面的间隙(接合部分)里，使得它们互相保持规定的位置关系进行固定。因此，实施形态1中粘接剂具有作为位置调整构件的功能。在用粘接剂作为固定方法的情况下，从生产管理及生产操作的角度考虑，最好在该制造装置上设置粘接剂涂布机构。尤其在采用紫外线固化型树脂的固定方法时，也可以和上述粘接剂涂布机构一起，同时在该制造装置上设置紫外线照射机构。还有，作为紫外线固化型树脂的一个例子，广为所知的有Chemi-Tech公司生产的U-1455等。
如上所述，在调整动作结束后，通过用粘接剂将镜头保持部7和组件1固定，从而根据实施形态1的镜头一体型摄像装置的制造方法进行的安装动作就结束。
实施形态1中所用的镜头一体型摄像装置的制造装置当然要遵照其使用条件来使用，但由于其与现有的装置相比具有定位精度高(误差小于1μm)、能高速进行安装的特点，所以与靠操作人员边看实际图像边手工调整光轴的情况相比，具有更高的生产率。
《实施形态2》图4为说明本发明适用的实施形态2的镜头一体型摄像装置的制造装置用的示意图。
在前述的实施形态1中，保持光学镜头6的镜头保持部7安装在零件保持工具10上，将安装摄像芯片3的组件1保持在安装台11上，是以这样的构成作为例子进行了说明。实施形态2的制造装置的构成为在零件保持工具210上设置连接端子即电气触点212，吸引保持组件1，成为采光部的贯穿孔218设在安装台211上，固定镜头保持部7。
这样，在实施形态2的镜头一体型摄像装置的制造装置中，其结构做成使得安装摄像芯片3的组件1保持在零件保持工具210上。然后，将组件1的摄像芯片3相对镜头保持部7的光学镜头6配置在适当位置上，用和前述的实施形态1的镜头一体型摄像装置制造方法相同的方法，靠粘接剂将镜头保持部7和组件1固定。图4中，对于具有和所述实施形态1的镜头一体型摄像装置的制造装置相同功能，构成的要素注上相同的标号，其说明从略。
根据实施形态2的镜头一体型摄像装置的制造装置，除了具有和前述的实施形态1相同的效果以外，由于能够在反射镜19、或光轴调整图案20和光学镜头6一起处于固定的状态下进行调整动作，所以能高精度地进行调整。
在实施形态1及实施形态2的制造方法及制造装置中，为确保镜头一体型摄像装置的加工精度，不是采用在一个零件上形成基准面后对该基准面将其它的零件靠紧进行定位的结构。因而，根据本发明，在制造对象即镜头一体型摄像装置的结构中，不必在组件1或镜头保持部7上形成定位用的基准面。
另外，在本发明涉及的实施形态1及实施形态2的制造方法中，在装配后无需操作人员再介入进行光学镜头的位置调整。因此，在本发明涉及的镜头一体型摄像装置中，不需设置现有的镜头一体型摄像装置中组件或镜头保持部所需的偏移机构或螺丝等高度调节机构。
再在本发明涉及的实施形态1及实施形态2的制造方法中，是自动地进行组件1和镜头保持部7的定位，在定好位的组件1和镜头保持部7之间涂布粘接剂来固定。在该安装时，定好位的组件1和镜头保持部7之间存在几十μm至几mm的间隙(位置调整空间)。粘接剂涂于该间隙中使它们互相固定。因此固定组件1和镜头保持部7所用的粘接剂不光是将两者固定，还通过进入该位置调整空间，起到作为位置调整构件的作用。
如上所述，根据本发明的镜头一体型摄像装置的制造方法及制造装置，在安装时形成实际图像，将该实际图像的图像信号和基准信号比较，自动对图像的位置、失真、线性度、对比度、聚焦状态等各项目进行调整，同时相对于固定了摄像芯片的组件安装镜头保持部。因而，根据本发明能在光轴方向上不受组件厚度误差、或芯片厚度误差的影响，能使摄像芯片和光学镜头的光轴准确地合在一起。
因此，根据本发明，在安装时能使光学镜头和摄像芯片的光轴调整同时完成，在零件安装后不必再改变光学镜头的位置来调整焦距，能可靠而又方便地制造能显示图像质量优良的镜头一体型摄像装置。另外，本发明涉及的一体型摄像装置的制造方法及制造装置中，能大大节省调焦所需的工时及工夹具、测量器等。通过这样，根据本发明能极其廉价地提供实现高精度零件安装的镜头一体型摄像装置。
此外，根据本发明，不仅不必在镜头保持部上设置镜头位置调整机构，还因不是将零件靠紧进行定位的制造方法，所以对于镜头保持部和组件不必提高它们的尺寸精度。由此，根据本发明，能削减零件加工成本，并提供极其廉价的镜头一体型摄像装置。
通常，在镜头一体型摄像装置的构成零件中，由于零件个体差异，在光学镜头上存在光学特性的离散，摄像芯片上也有受光特性的离散。另外，尽管假设已确保光学镜头和摄像芯片的摄像面间的机械位置关系，但是作为整个镜头一体型摄像装置在光学特性(摄像特性)上仍然有离散存在。在本发明涉及的镜头一体型摄像装置的制造方法中，由于一边用实际图像进行调整，一边进行安装，所以能应对上述的离散现象，能提供在质量及输出特性上无离散的镜头一体型摄像装置。
上面在某种程度上详细地对本发明适合的形态进行了说明，但该适合的形态现在所揭示的内容在构成的细节上可适当变化，各要素的组合或次序的变化在不背离本发明的权利要求的范围及思想的前提下均能实现。
权利要求
1.一种镜头一体型摄像装置的制造方法，在具有安装摄像芯片的组件及使光学图像成像在所述摄像芯片的摄像面用的光学镜头、并具有使所述光学镜头保持与所述摄像芯片的摄像面对置而安装在所述组件上的镜头保持部的镜头一体型摄像装置的制造方法中，其特征在于，包括将安装所述摄像芯片的所述组件固定在平台上同时使所述平台的连接端子和所述摄像芯片电气连接的工序、将所述镜头保持部装在零件保持工具上的工序、使来自光轴调整图案的光学图像成像于所述摄像芯片的摄像面的工序、判定所述连接端子输出的所述摄像芯片的图像信号的工序、根据所述判定的结果将保持所述镜头保持部的零件保持工具相对于所述摄像芯片的摄像面进行移动调整的工序、及在所述移动调整后将所述组件和所述镜头保持部固定的工序。
2.如权利要求1所述的镜头一体型摄像装置的制造方法，其特征在于，使零件保持工具相对于摄像芯片的摄像面进行移动调整的工序包括移动镜头保持部使得从所述摄像芯片得到的图像信号和基准信号之差收敛在基准内的工序、及从所述摄像芯片得到的图像信号和基准信号之差在基准值范围内时固定组件和镜头保持部的工序。
3.如权利要求1所述的镜头一体型摄像装置的制造方法，其特征在于，在保持镜头保持部的零件保持工具上形成采光部，通过采光部使光轴调整图案的光学图像成像于摄像芯片的摄像面。
4.一种镜头一体型装置的制造方法，在具有安装摄像芯片的组件及使光学图像成像于所述摄像芯片的摄像面上用的光学镜头、并具有使所述光学镜头保持与所述摄像芯片的摄像面对置而安装在所述组件上的镜头保持部的镜头一体型摄像装置的制造方法，其特征在于，包括将所述镜头保持部固定在平台上的工序、将装有所述摄像芯片的所述组件装在零件保持工具上同时使所述零件保持工具的连接端子和所述摄像芯片电气连接的工序、使来自光轴调整图案的光学图像成像于所述摄像芯片的摄像面上的工序、判定从所述连接端子输出的所述摄像芯片的图像信号的工序、根据所述判定的结果将保持所述组件的零件保持工具相对所述光学镜头进行移动调整的工序、及在所述移动调整后将所述组件和所述镜头保持部固定的工序。
5.如权利要求4所述的镜头一体型摄像装置的制造方法，其特征在于，使零件保持工具相对光学镜头进行移动调整的工序包括移动镜头保持部使得从所述摄像芯片得到的图像信号和基准信号之差收敛在基准内的工序、及在从所述摄像芯片得到的图像信号和基准信号之差收敛在基准值的范围内时固定组件和镜头保持部的工序。
6.如权利要求4所述的镜头一体型摄像装置的制造方法，其特征在于，在保持镜头保持部的平台上形成采光部，通过所述采光部使光轴调整图案的光学图像成像于摄像芯片的摄像面上。
7.如权利要求1或4所述的镜头一体型摄像装置的制造方法，其特征在于，在从摄像芯片得到的图像信号和基准信号进行比较判定的工序中，包括对来自摄像芯片的信号作A/D变换的工序、生成图像的位置、失真、线性度、对比度、聚焦等调整项目的基准信号的工序、及来自摄像芯片的图像信号和基准信号比较并判定所述调整项目是否在基准值范围内的工序。
8.如权利要求1或4所述的镜头一体型摄像装置的制造方法，其特征在于，在移动调整后用紫外线固化型粘接剂将组件和镜头保持部固定。
9.一种镜头一体型摄像装置的制造装置，在具有安装摄像芯片的组件及使光学图像成像于所述摄像芯片的摄像面上用的光学镜头、并具有使所述光学镜头保持与所述摄像芯片的摄像面对置而安装在所述组件上的镜头保持部的镜头一体型摄像装置的制造装置中，其特征在于，该制造装置包括固定安装所述摄像芯片的所述组件并有与所述摄像芯片电气连接的连接端子的平台、安装所述镜头保持部并具有使来自光轴调整图案的光学图像通向所述摄像芯片的摄像面的采光部的零件保持工具、与所述平台的所述连接端子电气连接并对所述摄像芯片来的图像信号进行处理的信号处理单元、输入所述信号处理单元来的图像信号并判定所述图像信号的自动判定单元、及根据来自所述自动判定单元的信号使所述零件保持工具相对所述摄像芯片的摄像面进行移动调整的驱动单元。
10.一种镜头一体型摄像装置的制造装置，在具有安装摄像芯片的组件及使光学图像成像于所述摄像芯片的摄像面上用的光学镜头、并具有使所述光学镜头保持与所述摄像芯片的摄像面对置而安装在所述组件上的镜头保持部的镜头一体型摄像装置的制造装置中，其特征在于，该制造装置包括固定所述镜头保持部并具有使来自光轴调整图案的光学图像通向所述摄像芯片的摄像面的采光部的平台、安装装有所述摄像芯片的所述组件并具有和所述摄像芯片电气连接的连接端子的零件保持工具、与所述零件保持工具的所述连接端子电气连接并对所述摄像芯片来的图像信号进行处理的信号处理单元、输入来自信号处理单元的图像信号并判定所述图像信号的自动判定单元、及根据来自所述自动判定单元的信号使所述零件保持工具相对所述摄像芯片的摄像面进行移动调整的驱动单元。
11.如权利要求9或10所述的镜头一体型摄像装置的制造装置，其特征在于，还包括在利用驱动单元使零件保持工具进行移动调整后用粘接剂使组件和镜头保持部固定的固定机构。
12.如权利要求9或10所述的镜头一体型摄像装置的制造装置，其特征在于，自动判定单元包括对信号处理单元来的图像信号作A/D变换的A/D变换器、生成图像的位置、失真、线性度、对比度、聚焦等调整项目的基准信号的基准信号发生单元、将所述图像信号和所述基准信号比较的比较单元、及判定所述各调整项目是否在基准值范围内的判定单元。
13.如权利要求9或10所述的镜头一体型摄像装置的制造装置，其特征在于，采光部用透光构件构成，其结构做成使通过所述采光部的光轴调整图案的光学图像成像于摄像芯片的摄像面。
14.一种镜头一体型摄像装置，其特征在于，包括安装摄像芯片的组件、使光学图像成像于所述摄像芯片的摄像面上用的光学镜头、使所述光学镜头保持与所述摄像芯片的摄像面对置而安装在所述组件上的镜头保持部、及配置在所述镜头保持部和所述组件之间并与所述镜头保持部和所述组件粘接的位置调整构件。
15.如权利要求14所述的镜头一体型摄像装置，其特征在于，组件和镜头保持部之间的位置调整构件用紫外剂固化型粘接剂构成。
全文摘要
本发明有关一种镜头一体型摄像装置的制造方法和制造装置、及这样制造出的具有优良特性的镜头一体型摄像装置，具体为相对于安装着摄像芯片的组件自动地对有光学镜头的镜头保持部进行调整，使得来自光轴调整图案的光学图像成像于摄像芯片的摄像面，处在该调整后的位置上的镜头保持部和组件之间利用作为位置调整构件采用的粘接剂将它们互相固定。
文档编号H04N5/225GK1576931SQ20041005908
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月26日 优先权日2003年7月24日
发明者後川和也, 青仓勇, 中村浩二郎, 西川英信, 伊藤知规 申请人:松下电器产业株式会社