CN102200673A - 摄像元件的位置调整方法、照相机模块及其制造方法和制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种摄像元件的位置调整方法、照相机模块及其制造方法和制造装置,使透镜单元和元件单元在Z轴方向相对移动,同时,经由透镜单元内的摄影透镜利用元件单元内的摄像元件摄像测定图表。求设定于摄像面上的5个摄像区域的对焦评价值。插补该5个对焦评价值,制作每个摄像区域的连续对焦评价值数据。将各对焦评价值的对焦坐标值在三维坐标系展开,根据得到的多个评价点的相对位置计算近似平面。根据可以使该近似平面活动的多个成像平面、和各连续对焦评价数据的交点计算各成像平面的每个摄像区域的推定分辨率。决定推定分辨率的离散为最小的特定成像平面。以摄像面与该特定成像平面相一致的方式在第二滑台及2轴旋转台上调整元件单元的位置及倾斜。

Description

摄像元件的位置调整方法、照相机模块及其制造方法和制造装置
技术领域
本发明涉及调整摄像元件相对于摄影透镜的位置的方法、具有摄影透镜和摄像元件的照相机模块、该照相机模块的制造方法和制造装置。
背景技术
在手机、汽车等中,为简单地实现照相功能,使用通用的照相机模块。该照相机模块为将组装有摄影透镜的透镜单元和组装有CCD、CMOS等摄像元件的元件单元一体化的模块(例如日本特开2010-21985号公报)。该元件单元由基板、和安装于该基板上的摄像元件及驱动器电路等构成,并通过紫外线固化(硬化)树脂等固定于透镜单元上。在摄像元件的摄像面相对于基板不平行的情况、或透镜单元相对于基板未垂直地安装的情况下,摄像元件的摄像面相对于透镜单元的成像面发生倾斜,因此,在画面整体上不能得到鲜艳的摄像图像。因此,在制造照相机模块时,以摄像元件的摄像面与透镜单元的成像面大致相一致的方式进行元件单元相对于透镜单元的位置调整。
日本特开2010-21985号公报中记载的摄像元件的位置调整方法中,具备对焦(合焦)坐标值取得步骤、成像面计算步骤、调整值计算步骤、及调整步骤。对焦坐标值取得步骤中,在与测定图表(チヤ一ト)正交的Z轴上,安置透镜单元和元件单元,使元件单元向预先离散地地设于Z轴上的多个测定位置顺次移动,进行摄像。相对于设定于摄像元件的摄像面上的中央及其周边这5个摄像区域,基于其摄像信号计算表示各摄像区域的对焦程度(度合)的对焦评价值。该各摄像区域的对焦评价值在每个测定位置被计算。而且,在相对于各摄像区域得到规定的对焦评价值时,以Z轴上的位置为该区域的对焦坐标值。
成像面计算步骤中,使用通过使摄像面与正交于Z轴的XY坐标平面 相对应时的各摄像区域的XY坐标值、和在每个摄像区域得到的Z轴上的对焦坐标值的组合表示的至少5个评价点。在将该5个评价点在将XY坐标平面和Z轴组合而成的三维坐标系中进行描绘时,计算在该三维坐标系作为一平面表示的近似成像面。实际上通过最小自乘法(least squaresmethod:最小自乗法)运算上述评价点,以近似平面的面作为近似成像面(参照日本特开2010-21985号公报的[0065]、[0079])。
调整值计算步骤中,计算Z轴和近似成像面的交点即成像面坐标值、以及相对于XY坐标平面的近似成像面的绕X轴及Y轴的旋转角度。调整步骤中,基于成像面坐标值及旋转角度调整摄像元件的Z轴上的位置和绕X轴及Y轴的旋转角度,使摄像面与近似成像面相一致。
近年来,期望照相机模块的小型化,因此,实现元件单元的基板的薄型化。但是,当基板的厚度薄时,例如在通过溅射等在表面上形成了多层薄膜的基板等中,存在因该多层薄膜的膜应力(压缩应力)而使得基板翘曲的问题。
日本特开2010-21985号公报中记载的使用最小自乘法计算近似成像面的方法中,在摄像元件的摄像面的全面同样地倾斜变形从而全评价点的相对位置同样地倾斜的状态下,计算出的近似成像面成为校正了倾斜后的面(垂直的面)。另外,在以摄像面的全面成波浪的方式变形而全评价点的相对位置包含一定误差的情况下,所计算的近似成像面也成为包含一定的误差的面。因此,在极板同样地变形的情况下,现有技术的方法也不会产生问题。
但是,在基板局部变形的情况下,不能得到校正了该变形后的近似成像面。例如图26A所示,有时摄像面200的局部200a变形。该情况下,作为对焦程度高的位置的对焦评价值201的局部包含异常值201a。在目标函数使用最小自乘法的情况下,在近似成像面202不能反应出异常值201a,因此,摄像面200的局部200a的分辨率(解像度)极端降低。另外,图26A中,水平方向为Z轴方向,垂直方向为Y轴方向,在假设空间的对焦评价值与基板的变形的朝向相比,以左右反转的朝向表现。
发明内容
本发明的目的在于,通过基板的局部变形,相对于分辨率不均匀的摄像元件高平衡地调整摄像面整体的分辨率。
为解决上述课题,本发明提供摄像元件的位置调整方法及照相机模块的制造方法,包含:摄像步骤、对焦坐标值取得步骤、插补步骤、Z轴坐标值取得步骤、近似平面计算步骤、推定分辨率取得步骤、特定成像平面决定步骤、及调整步骤。
所述摄像步骤中,沿与测定图表正交的Z轴上使所述摄影透镜或所述摄像元件中的其中之一向各测定坐标值(Z轴上的各测定位置)顺次移动,同时在各测定坐标值上用摄像元件摄像测定图表。所述对焦坐标值取得步骤中,基于从设于所述摄像元件的摄像面上的多个摄像区域、例如中央部分和两个以上的周边部分得到的摄像信号,计算表示在各摄像区域的对焦程度的个别的对焦评价值。在每个测定坐标值对该对焦评价值进行计算。所述插补步骤中,插补所述各摄像区域的所述Z轴上的每个测定坐标值的对焦评价值,计算连续对焦评价值数据。所述Z轴坐标值取得步骤中,求设定于所述摄像面的中央的摄像区域的连续对焦评价值数据成为峰值的Z轴坐标值。所述近似平面计算步骤中,在将所述XY坐标平面和Z轴组合而成的三维坐标系中,对由使所述摄像面与正交于Z轴的XY坐标平面相对应时的各摄像区域的XY坐标值和所述Z轴上的测定坐标值的组合表示的至少三个以上的评价点进行描绘。基于这些评价点的相对位置在所述三维坐标系计算作为一平面表示的近似平面。所述推定分辨率取得步骤中,首先以与所述Z轴的交点成为所述Z轴坐标值的方式移动所述近似平面。以该移动位置为中心,从能够绕所述X·Y轴活动的多个成像平面和所述各连续对焦评价数据的交点求各成像平面的各摄像区域的推定分辨率。所述特定成像平面决定步骤中,基于表示所述推定分辨率的离散的平衡评价值决定特定成像平面。所述调整步骤中,计算所述Z轴和所述特定的成像平面的交点即成像面坐标值、和所述特定成像平面相对于所述XY坐标平面的绕X轴及Y轴的旋转角度,使所述摄像面与所述特定的成像平面一致。所述照相机模块的制造方法还包括在相对于所述摄影透镜调整摄像元件的位置的状态下将所述透镜单元和所述元件单元一体固定的步骤。
优选为,所述特定成像面决定步骤包括:相对于所述各连续对焦评价 数据计算所述Z轴方向的每单位长度的分辨率变化率的步骤;将所述分辨率变化率小的范围确定为探索范围,在该探索范围内决定所述特定成像平面的步骤。所述固定步骤中,优选通过紫外线固化粘接剂将所述透镜单元和所述元件单元一体地粘接。
本发明的照相机模块制造装置具备:测定图表、透镜单元保持部、元件单元保持部、测定位置移动部、摄像元件控制部、对焦坐标值取得部、插补部、Z轴坐标值取得部、近似平面计算部、推定分辨率取得部、特定成像平面决定部、调整部、固定部。
在所述测定图表上形成有图表图案。透镜单元保持部保持装入有摄影透镜的透镜单元,将其置于与所述测定图表正交的Z轴上。元件单元保持部保持装入有摄像元件的元件单元,将其置于所述Z轴上,同时,使所述元件单元的在Z轴上的位置、和绕与所述Z轴正交的X轴及Y轴的倾斜发生变化。所述测定位置移动部使所述透镜单元保持部或所述元件单元保持部的其中之一在预先离散地设定于所述Z轴上的各测定坐标值上移动。所述摄像元件控制部在所述Z轴上的各测定坐标值上通过所述摄像元件摄像图表图像。对焦坐标值取得部以设定于所述摄像元件的摄像面上的中央部分和两个以上的周边部分为摄像区域,基于由此得到的摄像信号在所述Z轴上的每个测定坐标值处计算表示在各摄像区域的对焦程度的个别的对焦评价值。所述插补部对所述各摄像区域的所述Z轴上的每个测定坐标值的对焦评价值进行插补,并计算连续对焦评价值数据。所述Z轴坐标值取得部对设定于所述摄像面的中央的摄像区域的连续对焦评价值数据成为峰值的Z轴坐标值进行求取。所述近似平面计算部使用由使所述摄像面与正交于Z轴的XY坐标平面相对应时的各摄像区域的XY坐标值和所述Z轴上的测定坐标值的组合表示的至少三个以上的评价点。在将该三个评价点在将所述XY坐标平面和Z轴组合而成的三维坐标系上描绘时,基于这些评价点的相对位置计算在所述三维坐标系作为一平面表示的近似平面。所述推定分辨率取得部以与所述Z轴的交点为所述Z轴坐标值的方式移动所述近似平面。以该位置为中心,根据能够绕所述X·Y轴活动的多个成像平面和所述各连续对焦评价数据的交点求各成像平面的各摄像区域的推定分辨率。所述特定成像平面决定部基于表示所述推定分辨率的 离散的平衡评价值决定特定成像平面。所述调整部计算所述Z轴和所述特定成像平面的交点即成像面坐标值、和所述特定成像平面相对于所述XY坐标平面的绕X轴及Y轴的旋转角度,使所述摄像面与所述特定成像平面一致。所述固定部在相对于所述摄影透镜调整了摄像元件的位置的状态下,将所述透镜单元和所述元件单元一体地固定。
优选为,所述特定成像面决定部计算所述各连续对焦评价数据的所述Z轴方向的每单位长度的分辨率变化率,将该分辨率低变化率较小的范围确定为探索范围,并在所述探索范围内决定所述特定成像平面。本发明的照相机模块通过照相机模块的制造方法进行制造。
作为摄像区域,可以是中央部分和两个以上的周边部分,如果为中央部分和四个以上的周边部分则更理想。作为特定成像平面的决定方法,也可以以所述平衡评价值满足预先决定的标准值的方式决定成像平面,也可以以所述平衡评价值为最小的方式决定成像平面。
对于各摄像区域,将对焦评价值成为最大的测定坐标值的Z轴上的位置设为对焦坐标值。于是,可以基于对焦评价值为最高的Z轴上的位置调整摄像元件的位置。
另外,也可以在对焦坐标值的取得中,关于各摄像区域,在Z轴方向相邻的测定位置之间按顺序比较对多个测定坐标值的每一个计算的各对焦评价值,在对焦评价值连续规定次数降低时,中止摄影透镜或摄像元件向测定坐标值的移动。该情况下,以对焦评价值降低前的测定位置(Z轴上的坐标值)为对焦坐标值。与此,由于不需要在所有的测定坐标值取得对焦评价值,所以可以缩短对焦坐标值的取得所消耗的时间。
另外,在其它对焦坐标值的取得中,关于各摄像区域,也可以通过由多个测定坐标值、和与多个测定坐标值相对应的各对焦评价值的组合表示的多个评价点生成近似曲线,将与从该近似曲线求出的最大的对焦评价值相对应的Z轴上的位置设为对焦坐标值。与此,可以不实测各摄像区域的对焦评价值的最大值而求出,因此,相比实测最大值的情况,可以缩短时间。另外,由于可以基于对焦评价值的最大值求对焦坐标值,所以调整精度提高。
另外,在其它对焦坐标值的取得中,关于各摄像区域,分别计算预先 决定的指定值和对多个测定坐标值的每一个计算出的各对焦评价值的差值,也可以以差值最小的测定位置的Z轴上的坐标值为对焦坐标值。据此,可以使各摄像区域的对焦评价值平衡性好地一致化(揃える),所以可以提高画质。
作为对焦评价值,优选使用对比度传递函数(コントラスト伝達関数)值。另外,在对焦坐标值的取得中,关于各摄像区域,对多个测定位置的每一个在设定于XY坐标平面上的第一方向和与该第一方向正交的第二方向分别计算对比度传递函数值,且关于各摄像区域,也可以在第一方向及第二方向分别取得个别的第一对焦坐标值及第二对焦坐标值。特定成像面的决定中,优选根据各摄像区域的第一对焦坐标值及第二对焦坐标值求取至少10点的评价点,基于这些评价点的相对位置计算近似平面。据此,在各摄像区域,即使在多个方向的对比度传递函数值有离散的情况下,也能够得到平衡性好的近似平面。另外,因评价点的增加,从而近似平面的计算精度也提高。
作为计算对比度传递函数值的第一方向及第二方向,优选水平方向及垂直方向。另外,也可以在摄影透镜的径向及与该径向正交的正交方向求对比度传递函数值。
设定于摄像面上的至少三个摄像区域优选设定在例如摄像面的中心和摄像面的4象限中的对角线上的两处。将摄像区域设为5个的情况下,优选对摄像面的中心和摄像面的4象限上上各设定一个。另外,对焦坐标值的取得中,优选在摄像区域分别成像的图表图案相同。
在进行了位置调整后,再次取得对焦坐标值,也可以对各摄像区域确认对焦坐标值。另外,也可以重复多次对焦坐标值取得步骤、插补步骤、特定成像面决定步骤、调整步骤,使摄像面与特定的成像平面一致。如此,调整精度提高。
元件单元保持部由保持元件单元的保持机构、使保持机构绕X轴及Y轴倾斜的2轴旋转台、使2轴旋转台沿Z轴方向移动的滑台构成。元件单元保持部也可以设置将摄像元件和元件控制部电连接的元件连接部。另外,也可以在透镜单元保持部设置将装入到透镜单元内的自聚焦机构和驱动该自聚焦机构的AF驱动器电连接的AF连接部。
图表图案具有使矩形的图表面相对于其中心位置沿X轴方向、Y轴方向及两个对角线方向分割出的8个区域,也可以在分别设于第一~第四象限的两个区域内设置彼此正交的平行的多个线。据此,也可以不替换测定图表而用于使用视场角不同的摄像元件的照相机模块的制造。
本发明的照相机模块中使用的元件单元通过如下顺序进行位置调整。首先,在与测定图表正交的Z轴上安置透镜单元和元件单元,在Z轴上使摄影透镜或所述摄像元件的其中之一向测定坐标值(测定位置)顺次移动,在各测定粗坐标值摄像测定图表。基于从设定于摄像元件的摄像面上的中央部分和四个周边部分的摄像区域得到的摄像信号,对Z轴上的每个测定坐标值计算表示在各摄像区域的对焦程度的个别的对焦评价值。插补各摄像区域的Z轴上的每个测定坐标值的对焦评价值,计算连续对焦评价值数据。
其次,求设定于摄像面的中央的摄像区域的连续对焦评价值数据成为峰值的Z轴坐标值。在将由使摄像面与正交于Z轴的XY坐标平面相对应时的各摄像区域的XY坐标值和Z轴上的测定坐标值的组合表示的至少5个评价点,在将XY坐标平面和Z轴组合而成的三维坐标系中展开时,基于这些评价点的相对位置计算在三维坐标系作为一平面表示的近似平面。以与Z轴的交点成为Z轴坐标值的方式移动该近似平面,以该位置为中心,根据能够绕X·Y轴活动的多个成像平面和各连续对焦评价数据的交点,求各成像平面的每个摄像区域的推定分辨率。从各成像平面中基于表示每个摄像区域的推定分辨率的离散的平衡评价值决定特定成像平面。计算作为Z轴和特定成像平面的交点的成像面坐标值、和特定的成像平面相对于XY坐标平面的绕X轴及Y轴的旋转角度。以成像面与特定成像平面一致的方式调整摄像元件的Z轴上的位置和绕X轴及Y轴的倾斜。
本发明中,相对于使近似平面活动得到的多个成像平面对每个摄像区域求推定分辨率,根据这些推定分辨率计算表示分辨率的平衡的平衡评价值。基于该平衡评价值从各成像平面中决定特定的成像平面,因此,因安装有摄像元件的基板的变形等而在摄像面的局部存在分辨率极端降低的部分的情况下,也可以使降低部分的分辨率提高,作为成像面整体调整为取得了平衡的分辨率。
附图说明
图1是从本发明的照相机模块的正面侧观察的立体图。
图2是从照相机模块的背面侧观察的立体图。
图3是透镜单元和元件单元的分解立体图。
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构成的概略图。
图6是测定图表的俯视图。
图7是表示照相机模块制造装置上的透镜单元和元件单元的保持状态的说明图。
图8是表示照相机模块制造装置的构成的方框图。
图9是表示设于摄像面上的各摄像区域的说明图。
图10是表示照相机模块的制造顺序的流程图。
图11是表示对焦(合焦)坐标值取得步骤的流程图。
图12是表示特定成像平面决定步骤的流程图。
图13是表示元件单元调整前的各摄像区域的H-CTF值的曲线图。
图14是表示元件单元调整前的各摄像区域的V-CTF值的曲线图。
图15是从X轴侧观察的元件单元调整前的各摄像区域的评价点的曲线图。
图16是从Y轴侧观察的元件单元调整前的各摄像区域的评价点的三维曲线图。
图17是表示配置于假设的三维空间的近似平面的说明图。
图18是表示连续对焦评价数据的探索范围的设定例的曲线图。
图19是将对每个成像平面基于各摄像区域的推定分辨率计算出的平衡评价值的分布配置于假设的三维空间的说明。
图20是表示调整后确认的相对于摄像区域的分辨率的曲线图。
图21是表示由调整后的各照相机模块测定的分辨率的度数(度数)分布的曲线图。
图22是表示调整后确认的各成像平面的平衡评价值的曲线图。
图23是表示调整后确认的平衡评价值的度数分布的曲线图。
图24是在摄影透镜的径向、及与其正交的方向计算CTF值时使用的测定图表的俯视图。
图25是用于视场角不同的摄像元件的位置调整的测定图表的俯视图。
图26A是表示在使基板局部变形的情况下通过现有技术计算近似成像面的状态的说明图,图26B是表示通过本发明计算近似成像面的状态的说明图。
具体实施方式
图1及图2中,照相机模块2为具有例如一边为10mm程度的尺寸的箱形。在照相机模块2的前面中央形成有摄影开口5。在摄影开口5的里部(奥)配置有摄影透镜6。在照相机模块2的前面的角设有用于照相机模块2的制造时的定位的定位用凹部。该实施方式中,在三个角设有定位用凹部7~9。在位于一个对角线上的两个定位用凹部7、9的大致中央形成有定位孔7a、9a。由此,高精度地限制空间上的绝对位置及倾斜。
在照相机模块2的背面形成有矩形的开口11。该开口11使在内置于照相机模块2内的摄像元件12的背面所设置的多个触点13露出。
如图3所示,照相机模块2由装入有摄影透镜6的透镜单元15、装入有摄像元件12的元件单元16构成。元件单元16安装于透镜单元15的背面侧。
如图4所示,透镜单元15由形成方筒状的单元主体19、装入该单元主体19内的透镜镜筒20、固定于单元主体19的前面侧的前罩21构成。在前罩21上设有摄影开口5、定位用凹部7~9等。单元主体19、透镜镜筒20、前罩21例如由塑料形成。
透镜镜筒20形成圆筒形,其中,例如装入三组构成的摄影透镜6。透镜镜筒20被安装于单元主体19的前面的金属制的板簧24保持,并利用板簧24的弹性在光轴S方向移动自如。
在透镜镜筒20的外周和单元主体19的内周,以彼此相面对的方式安装永磁体25和电磁体(電磁体)26,实现自聚焦功能。电磁体26通过切换所供给的电流的方向而使极性发生变化。通过与电磁体26的极性变化相对应使永磁体25相斥或吸引,使透镜镜筒20沿光轴S方向移动,从而 调整焦距。向电磁体26供给电流的触点26a以从单元主体19的下面露出的方式设置。另外,为了自聚焦功能,作为使透镜镜筒20移动的驱动机构,使用脉冲电动机+进给丝杠、压电振动体+惯性机构等。
元件单元16由形成为矩形的框状的元件框29、和将摄像面12a以朝向透镜单元15侧的方式安装于元件框29内的摄像元件12构成。元件框29例如由塑料形成。
在元件框29的前面侧方、和单元主体19的侧面及背面之间的角部分别设有四个嵌合片32、以及与这些嵌合片32嵌合的凹状的嵌合槽33。在这些嵌合片32及嵌合槽33嵌合后,向嵌合槽33内注入粘接剂,由此将透镜单元15和元件单元16固接。
在单元主体19的背面设有一对切口36。如图7所明了的那样,这些切口36在Y方向的位置不同。另外,在元件框29的两侧面设有一对凹部37。切口36及凹部37在组装透镜单元15和元件单元16时,为将两者定位保持而使用。单元主体19及元件框29通过注射成形而形成,侧面形成用于脱模的倾缓(緩やかな)的锥形状。因此,为确保平面性而设有切口36及凹部37。因此,在组装时,在保持没有锥形的面的情况下,也可以不需要切口36及凹部37。
其次,参照图5对照相机模块制造装置的构成进行说明。照相机模块制造装置40调整元件单元16相对于上述透镜单元15的位置。在进行了该调整后,将元件单元16用粘接剂固定于透镜单元15上,完成照相机模块。照相机模块制造装置40例如由图表(チヤ一ト)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、控制它们的控制部48构成。它们被设于公共的作业台49上。
图表单元41由图表盒41a、收纳于该图表盒41a内的测定图表52及光源53构成。测定图表52例如为具有光透过性的塑料板,优选为形成乳白色的塑料板。该测定图表52由来自光源53的平行的照明光从背面进行照明。
如图6所示,测定图表52形成四边形,在表面(图表面)印刷有图表图案。图表图案在中心52a、上、左下、右上、右下,具有第一~第五 图表图像56~60。第一~第五图表图像56~60均为相同的图像,为将黑线以规定间隔排列的所谓的梯子状的图表,分别由排列于水平方向的水平图表图像56a~60a、和排列于垂直方向的垂直图表图像56b~60b构成。
聚光单元42在与测定图表52的中心52a正交的Z轴上以与图表单元41相面对的方式配置。聚光单元42由固定于作业台49上的托架42a和聚光透镜42b构成。聚光透镜42b将从图表单元41发射的光聚光,穿过形成于托架42a上的开口42c入射向透镜单元15。
为得到刚性,透镜定位板43例如由金属制作,而且,设有使由聚光单元42聚光的光通过的开口43a。
如图7所示,在透镜定位板43的一面,即面向透镜保持机构44的面,在开口43a的周围设有三个抵接销63~65。在三个抵接销63~65中配置于对角线上的两个抵接销63、65的前端设有小径的插入销63a、65a。抵接销63~65进入透镜单元15的定位用凹部7~9时,插入销63a、65a被插入定位孔7a、9a,对透镜单元15进行定位。
透镜保持机构44,由在Z轴上以前面朝向图表单元41的方式保持透镜单元15的保持板68、和使该保持板68在Z轴方向移动的第一滑台69构成。如图7所示,保持板68具备保持于第一滑台69的台部69a的水平基部68a、和从该水平基部68a向上方及水平方向突设且嵌合于透镜单元15的一对切口36的一对保持臂68b。
在保持板68上安装有与电磁体26的触点26a接触的具备多个探针70a的第一探针单元70。该第一探针单元70将电磁体26和AF驱动器84(参照图8)电连接。
第一滑台69被称为所谓的自动精密台,通过未图示的电动机的旋转使滚珠丝杠旋转,使与该滚珠丝杠啮合的台部69a水平地移动。
元件移动机构45由卡爪(チヤツクハンド)72、2轴旋转台74、第二滑台76构成。卡爪72以在Z轴上使摄像面12a朝向图表单元41的方式保持元件单元16。2轴旋转台74保持安装有卡爪72的曲柄(クランク)状的托架(バラケツト)73,绕与Z轴正交的2轴调整倾斜。第二滑台76保持安装有2轴旋转台74的托架75并使其沿Z轴方向移动。
如图7所示,卡爪72由弯曲成曲柄状的一对夹持构件72a、和使这些 夹持构件(clamping member)72a在与Z轴正交的X轴方向移动的促动器72b构成。夹持构件72a夹着元件框29的凹部37保持元件单元16。另外,卡爪72以使摄影透镜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夹持的元件单元16进行定位。
2轴旋转台74被称为所谓的自动2轴测向台(ゴニオステ一ジ),通过未图示的两个电动机的旋转,以摄像面12a的中心12b为中心,使元件单元16沿绕X轴的θ方向、和沿绕与Z轴及X轴正交的Y轴的φ方向倾斜。由此,在使元件单元16向各方向倾斜时,摄像面12a的中心12b和Z轴的位置关系不产生错位。
第二滑台76用于使测定位置(测定坐标值)移动,经由2轴旋转台74使元件单元16在Z轴方向移动。另外,第二滑台76除尺寸等与第一滑台69不同外,为大致相同的构造,所以省略详细的说明。
在2轴旋转台74上安装有用于将摄像元件12和摄像元件驱动器85(参照图8)电连接的第二探针单元79。该第二探针单元79具备穿过元件单元16的开口11与摄像元件12的各触点13接触的多个探针79a。
粘接剂供给器46在元件单元16的位置调整结束,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内供给紫外线固化粘接剂。紫外线灯47向嵌合部33照射紫外线,使紫外线固化粘接剂固化。在该实施方式中,利用粘接剂供给器46和紫外线灯47将透镜单元15和元件单元16固定。另外,作为粘接剂,也可以使用瞬间粘接剂、热固化粘接剂、自然固化粘接剂等。
图8中,控制部48例如为具备CPU及ROM、RAM等的微型计算机,基于存储于ROM的控制程序控制各部。另外,在控制部48连接有进行各种设定的键盘及鼠标等输入装置81、和显示设定内容及作业内容、作业结果等的监视器82。
AF驱动器84为驱动电磁体26的驱动电路,经由第一探针单元70向电磁体26供给电流。摄像元件驱动器85为驱动摄像元件12的驱动电路,经由第二探针单元79向摄像元件12输入控制信号。
对焦坐标值取得电路87在图9所示的摄像元件12的摄像面12a上设定的第一~第五摄像区域89a~89e的Z轴方向取得对焦程度高的位置的 对焦坐标值。第一~第五摄像区域89a~89e被设定在摄像面12a的中心12b、和左上、左下、右上、右下,并能够对测定图表52的第一~第五图表图像56~60进行摄像。另外,测定图表52由于因摄影透镜6而上下左右反转地成像,所以,第二~第五摄像区域89b~89e分别对配置于对角线上的相反侧的第二~第五图表图像57~60进行摄像。
控制部48在取得第一~第五摄像区域89a~89e的对焦坐标值时,控制第二滑台76,使元件单元16顺次移动至在Z轴上预先离散地设定的多个测定位置。另外,控制部48控制摄像元件驱动器85,由摄像元件12在各测定位置对摄影透镜6成像的第一~第五图表图像56~60的图表像进行摄像。
对焦坐标值取得电路87首先从经由第二探针单元79输入的摄像信号提取与第一~第五摄像区域89a~89e相对应的像素的信号。其次,根据该像素信号分别计算与各第一~第五摄像区域89a~89e相对应的对焦评价值。对每个测定位置计算该对焦评价值。对于第一~第五摄像区域89a~89e的每个,在得到规定范围内的对焦评价值时,将该测定位置作为Z轴上的测定坐标值。
在本实施方式中,作为对焦评价值,使用对比度传递函数值(ContrastTransfer Function:以下称为CTF值)。CTF值是表示图像相对于空间频率的对比度的值,在CTF值高时,可尝试进行对焦。通过用从摄像元件12输出的摄像信号的输出值的最大值和最小值之差除以输出值的最大值和最小值的和,而求得CTF值。例如,在将摄像信号的输出值的最大值设为P,将最小值设为Q时,CTF值通过下式(1)算出。
CTF值=(P-Q)/(P+Q)····(1)
对焦坐标值取得电路87对于第一~第五摄像区域89a~89e的每个,在每个设于Z轴上的多个测定位置,相对于XY坐标平面上设定的多个方向的每个计算CTF值。作为计算CTF值的方向,为任意的第一方向和与该第一方向正交的第二方向。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)、和作为与之正交的垂直方向(Y轴方向)的CTF值,即H-CTF值及V-CTF值。另外,对焦坐标值取得电路87,正对第一~第五摄像区域89a~89e的每个,将H-CTF值及V- CTF值为最大的测定位置的Z轴上的坐标作为水平对焦坐标值及垂直对焦坐标值而取得。
从对焦坐标值取得电路87向插补(補間)电路92输入第一~第五摄像区域89a~89e的水平对焦坐标值及垂直对焦坐标值。插补电路92对各摄像区域89a~89e中的Z轴上的每测定坐标值的对焦评价值进行插补,计算连续对焦评价值数据。基于插补电路92进行的连续对焦评价值数据的计算,例如是对各摄像区域89a~89e的Z轴上的每测定坐标值的对焦评价值进行样条插补(スプライン補間)而计算连续对焦评价值数据。另外,作为插补电路92,不限于样条插补,也可以通过众所周知的三次(キユ一ビツク)插补、拉格朗日(ラグランジユ)插补、及最近邻域(最近傍)插补等进行插补。
在特定成像面决定电路93输入各摄像区域89a~89e的连续对焦评价值数据。特定成像面决定电路93,对设定于摄像面12a的中央的摄像区域89a的成为连续对焦评价值数据的峰的Z轴坐标值进行求取。使用由将摄像面12a与正交于Z轴的XY坐标平面相对应时的各摄像区域89a~89e的XY坐标值、和Z轴上的测定坐标值的组合所表示的至少5个评价点。在将该5个评价点在由X轴、Y轴、Z轴构成的三维坐标系中描绘时,基于这些评价点的相对位置计算在三维坐标系中作为一平面而表达的近似平面。
在基于特定成像面决定电路93进行的近似成像面的计算中,使用例如由aX+bY+cZ+d=0的式(a~d为任意的常数)表示的最小自乘法。特定成像面决定电路93通过将第一~第五摄像区域89a~89e的XY坐标平面上的坐标值、和由对焦坐标值取得电路87求出的Z轴上的水平对焦坐标值或垂直对焦坐标值代入上述式并进行运算,而计算出近似成像面。
特定成像面决定电路93将计算出的近似平面配置于假想的三维模型中,以与近似平面的Z轴的交点成为连续对焦评价数据的峰即Z轴坐标值的方式,使近似平面在Z轴坐标值移动。而且,以该位置为中心,根据能够绕X·Y轴活动的多个成像平面的摄像区域和各连续对焦评价数据的交点求各成像平面的每个摄像区域89a~89e的推定分辨率。另外,各成像平面的摄像区域89a~89e可能偏离各连续对焦评价值数据。该情况下, 由于该偏离微小,所以判定为在误差范围内,并将其近似的对焦评价值作为推定分辨率。
此时,特定成像面决定电路93相对于各连续对焦评价数据计算Z轴方向的每单位长度的分辨率变化率,将分辨率降低较少的范围确定为探索范围,以收敛于探索范围内的方式决定特定的成像平面。另外,作为决定探索范围的参数,也可以在分辨率降低较少的范围的基础上,考虑粘接后产生的摄像面的予测变化量、及预定的分辨率容许值,决定各探索范围。该情况下,例如判定各成像平面的每个摄像区域89a~89e的推定分辨率是否包含(収まる)在各探索范围内。在全包含在上述范围的情况下,求各成像平面的每个摄像区域89a~89e的推定分辨率。在不包含在上述范围的情况下,例如进行减缓分辨率容许值之类的参数变更,扩大各探索范围,再次判断各成像平面是否在探索范围内。再次,基于预先实测的数据决定粘接后的摄像面12a的予测变化量。
特定成像面决定电路93在判断为各成像平面包含在探索范围内后,从各成像平面中决定每个摄像区域89a~89e的推定分辨率的相对于平均值的离散(バラツキ)为最小的特定的成像平面。推定分辨率的相对于平均值的离散(以下称为“平衡评价值”)通过下式(2)求出。作为特定的成像平面的决定方法,将各成像平面的每个摄像区域89a~89e的推定分辨率代入下式(2)而计算平衡评价值,决定平衡评价值为最小的成像平面。另外,也可以将满足预先决定的平衡评价值的标准值的成像平面确定为特定的成像平面。
B = 1 n Σ i = 1 n ( R i - Rh ) 2 . . . ( 2 )
在此,n为图9所示的摄像区域的编号,Rn为摄像区域n的推定分辨率,Rh为推定分辨率平均值,B为推定分辨率的平衡评价值。
从特定成像面决定电路93向调整值计算电路95输入特定的成像平面的信息。调整值计算电路95,计算特定的成像平面和Z轴的交点即Z轴上的成像面坐标值、和相对于XY坐标平面的特定的成像平面绕X轴及绕Y轴的倾斜即XY方向旋转角度,并将其输入控制部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及XY方向旋转角度驱动元件移动机构45,以使摄像面12a与特定的成像平面相一致的方式调整元件单元16的位置及姿势。
其次,参照图10~图12的流程图说明上述实施方式的作用。首先,对基于透镜保持机构44的透镜单元15的保持(S1)进行说明。控制部48控制第一滑台69,使保持板68移动,由此,在透镜定位板43和保持板68之间形成透镜单元15可插入的空间。透镜单元15由机器人(ロボツト)(未图示)保持,在透镜定位板43和保持板68之间移动。
控制部48利用光学传感器等检测透镜单元15的移动,使第一滑台69的台部69a向接近于透镜定位板43的方向移动。保持板68使一对保持臂68b嵌合于一对切口36,而对透镜单元15进行保持。第一探针单元70与触点26a接触,将电磁体26和AF驱动器84电连接。
在基于机器人(未图示)进行的透镜单元15的保持解除后,保持板68进一步向透镜定位板43移动。通过保持板的移动,定位用凹部7~9与抵接销63~65抵接,而且,在定位孔7a、9a中插入插入销63a、65a。由此,透镜单元15在Z轴方向、X轴方向及Y轴方向被定位。另外,定位用凹部7~9及抵接销63~65仅设置三个,而定位孔7a、9a及插入销63a、65a在对角线上仅设置两个,因此,透镜单元15不能以错误的姿势安置。
其次,对元件移动机构45的元件单元16的保持(S2)进行说明。控制部48控制第二滑台76使2轴旋转台74移动,由此,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由机器人(未图示)保持,在保持板68和2轴旋转台74之间移动。
控制部48利用光学传感器等检测元件单元16的移动,使第二滑台76的台部76a向接近保持板68的方向移动。而且,利用卡爪72的夹持构件72a夹持凹部37,对元件单元16进行保持。另外,第二探针单元79的各探针79a与摄像元件12的各触点13接触,将摄像元件12和控制部48电连接。之后,解除由机器人(未图示)进行的元件单元16的保持。
在透镜单元15及元件单元16的保持结束后,取得摄像面12a的第一~第五摄像区域89a~89e的水平对焦坐标值及垂直对焦坐标值(S3)。该步 骤S3由图11所示的子步骤S3-1~S3-6构成。首先,控制部48控制第二滑台76,使2轴旋转台74向接近透镜保持机构44的方向移动,使元件单元16向摄像元件12最接近透镜单元15的第一个测定位置移动(S3-1)。
控制部48使图表单元41的光源53发光。另外,控制部48控制AF驱动器84,使摄影透镜6向规定的焦点位置移动。该移动后,控制摄像元件驱动器85,并用摄像元件12对由摄影透镜6成像的第一~第五图表图像56~60(S3-2)进行摄像。从摄像元件12输出的摄像信号经由第二探针单元79被输入对焦坐标值取得电路87。
对焦坐标值取得电路87从所输入的摄像信号提取与第一~第五摄像区域89a~89e相对应的像素的信号,根据该像素信号计算关于第一~第五摄像区域89a~89e的H-CTF值及V-CTF值(S3-3)。H-CTF值及V-CTF值例如存储于控制部48内的RAM。
其次,控制部48为在沿Z轴方向设定的第二个测定位置测定元件单元16而执行子步骤S3-1~S3-6(S3-4~S3-5)。在该第二个测定位置对测定图表52进行摄像,而计算第一~第五摄像区域89a~89e的H-CTF值及V-CTF值(S3-2~S3-3)。下面相同,使元件单元16向各测定位置移动,计算H-CTF值及V-CTF值(S3-2~S3-5)。
图13、14的曲线图表示在各测定位置求得的第一~第五摄像区域89a~89e的H-CTF值即Ha1~Ha5、和V-CTF值即Va1~Va5的一例。另外,所谓测定位置“0”,表示成为针对于摄影透镜6的设计上的成像面的位置。对焦坐标值取得电路87对于第一~第五摄像区域89a~89e的每一个,从计算出的多个H-CTF值Ha1~Ha5、及V-CTF值Va1~Va5中选择最大值,并将得到了最大值的测定位置的Z轴坐标作为第一~第五摄像区域89a~89e的水平对焦坐标值及垂直对焦坐标值而取得(S3-6)。
图13、图14所示的例中,以H-CTF值ha1~ha5、及V-CTF值va1~va5分别为最大值,与这些CTF值相对应的测定位置Z0~Z5及Z0~Z4的Z轴坐标被作为水平对焦坐标值及垂直对焦坐标值取得。
图15、图16所示的曲线图表示将10个评价点Hb1~Hb5及Vb1~Vb5在XYZ的三维坐标系展开的状态。该10个评价值Hb1~Hb5及Vb1~Vb5通过使摄像面12a与XY坐标平面对应时的各摄像区域89a~89e的 XY坐标值、和在每个摄像区域89a~89e得到的Z轴上的水平对焦坐标值及垂直对焦坐标值的组合表示。从这些曲线图表明,由水平方向的评价点Hb1~Hb5、及垂直方向的Vb1~Vb5表示的摄像元件12的实际的成像面,因各零件的制造误差、组装误差,而相对于在Z轴的“0”上形成的设计上的成像面而错位。
在对焦坐标值取得电路87取得的水平对焦坐标值及垂直对焦坐标值被输入插补电路92。插补电路92将各摄像区域的Z轴上的每个测定坐标值的对焦评价值进行样条插补,而计算连续对焦评价值数据(S5)。
由插补电路92计算出的各摄像区域89a~89e的各连续对焦评价值数据被输入特定成像面决定电路93,进行特定成像平面的决定(S6)。该特定成像平面的决定如图12所示,由子步骤S6-1~S6-8构成。特定成像面决定电路93,对设定于摄像面12a的中央的第一摄像区域89a的成为连续对焦评价值数据的峰的Z轴坐标值进行求取(S6-1)。而且,基于各连续对焦评价值数据,利用最小自乘法计算平面近似的近似平面(S6-2)。
特定成像面决定电路93将计算出的近似平面配置于假设的三维模型中,以近似平面的与Z轴的交点成为连续对焦评价数据的峰即Z轴坐标值的方式将近似平面向Z轴坐标值移动(S6-3)。
如图17所示,特定成像面决定电路93将计算出的近似平面97在假设的三维空间进行构筑,以与近似平面97的Z轴的交点成为作为连续对焦评价数据的峰的Z轴坐标值的方式将近似平面97向Z轴坐标值移动。其次,以该移动的位置为中心,从能够以X轴和Y轴为中心活动的多个成像平面的摄像区域和各连续对焦评价数据的交点求各成像平面的每个摄像区域89a~89e的推定分辨率(S6-5)。
特定成像面决定电路93与上述的处理(S6-1~S6-4)并行,针对各连续对焦评价数据计算Z轴方向的每单位长度的分辨率变化率(S6-5)。而且,对各成像平面的每个摄像区域设定探索范围(S6-6)。各探索范围例如图18所示,通过相对于分辨率变化率而预先决定的阈值,确定分辨率降低少的范围P,且考虑成为粘接后产生的摄像面的予测变化量的距离界限Q、及预先决定的分辨率容许值R,决定探索范围M。
特定成像面决定电路93判断各成像平面的每个摄像区域89a~89e的 推定分辨率是否包含在各探索范围内(S6-7),在全部包含在上述范围内的情况下,决定特定的成像平面(S6-8)。在未包含在上述范围的情况下,预先阶段性地决定例如用于对分辨率降低少的范围进行设定的阈值、或分辨率容许值、或它们的组合的值减缓的等参数变更,逐渐扩大各探索范围(S6-9),判断各成像平面是否在探索范围内。
特定成像面决定电路93从各成像面中决定对每个摄像区域89a~89e的推定分辨率的离散进行表示的平衡评价值成为最小的特定的成像平面。由特定成像面决定电路93决定的特定成像平面的信息被输入调整值计算电路95。调整值计算电路95,计算作为特定成像平面和Z轴的交点的Z轴坐标值、和特定成像平面相对于XY坐标平面的绕X轴及绕Y轴的倾斜即XY方向旋转角度,且将其输入控制部48(S7)。
图19所示的例中,例如在假设的三维空间构筑例如由式(2)计算出的平衡评价值的分布,算出各成像平面的平衡评价值为最小的最佳点Ha(特定的成像平面的决定)。求该最佳点Ha的绕X轴的角度θ及绕Y轴的角度φ(参照图7)。
控制部48基于Z轴坐标值和XY方向旋转角度,控制2轴旋转台74及第二滑台76,以摄像面12a的中心12b与Z轴坐标值相一致的方式使元件单元16在Z轴方向移动。而且,以摄像面12a的倾斜与特定成像平面相一致的方式调整元件单元16的θ方向及φ方向的角度(S8)。在进行了元件单元16的位置调整后,实施确认第一~第五摄像区域89a~89e的对焦位置的确认步骤(S9)。在该确认步骤中,再次执行上述的S3的各步骤。
图20所示的曲线图表示在确认步骤确认的第一~第五摄像区域89a~89e的各测定位置的分辨率的结果的一例。从该曲线图可知,在进行了元件单元16的位置调整后,在现有技术中,利用基板的局部的变形来确认在摄像面的一部分中有分辨率降低。与之相对,根据本发明的调整方法,为对于近似平面决定分辨率的平衡为最小的成像平面,而整体上使分辨率在一定的范围内。因此,相比图21所示的分辨率降低部分的分辨率的度数分布,可知本发明的调整方法使降低部分的分辨率提高。另外,即使与图22所示的摄像面整体的平衡评价值相比,本发明的调整方法与现有技术相比,分辨率的平衡整体上提高。因此,通过以平衡评价值的度数 分布进行比较时,如图23所示,可知本发明的调整方法在“零”附近。由此,如图26B所示,与现有技术中说明的调整方法(图26a)相比,能够得到摄像面整体的分辨率的离散最小的成像平面202。
控制部48在确认步骤(S9)结束后(S4),以摄像面12a的中心12b与特定成像平面坐标值相一致的方式使元件单元16在Z轴方向移动(S10)。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(S11),使紫外线灯47点亮,使紫外线固化粘接剂固化(S12)。完成的照相机模块2通过机器人(未图示)从照相机模块制造装置40取出(S12)。
在确认步骤中,根据特定的成像平面的推定分辨率和实测分辨率求产品管理数据(Product management Value)(PMV)。在此,作为分辨率使用CTF值(对比度传递函数值)。根据该推定CTF值和实测CTF值从式(3)求PMV。该PMV针对每个H-CTF值及V-CTF值进行计算。
PMV=实测CTF值×推定CTF值····(3)
理想的是,设置对所得到的PMV是否为预先决定的阈值以下进行判断的装置。可知,在判断为在阈值以下的情况下,对装置40的状态进行保持,在超过的情况下,不保持装置40的状态。通过设置这种判断装置,能够掌握装置40的保养(メンテナンス)时期,另外在实空间也能够对在假设空间保证的每个摄像区域的分辨率、及整个面(全面)的分辨率的离散的大小进行保证。
如以上的说明所表明的那样,元件单元16以摄像面12a整个面的分辨率的离散最小或与满足标准的成像平面相一致的方式进行位置调整,因此,即使在大量生产照相机模块的情况下,画质也稳定。另外,考虑分辨率的降低减少的范围、粘接后的变形量等,在每个摄像区域确定探索范围,以包含在各探索范围内的方式决定特定的成像平面,因此,可以使摄像面12a整个面的分辨率为一定以上。另外,由于以离散最小或与满足标准的成像平面相一致的方式进行位置调整,所以照相机模块2的品质得以提高。
在上述各实施方式中,作为对焦评价值使用CTF值,但本发明不限于CTF值,也可以将分辨率、MTF值等能够评价对焦程度的各种评价方法、评价值用于对焦位置的测定。
另外,也可以,如作为CTF值使用水平方向及垂直方向的H-CTF值及V-CTF值的图24所示的测定图表130那样,使用排列有沿着摄影透镜的径向(径方向)的线131a和与径向正交的线131b的图表图像131,计算摄影透镜的径向的S-CTF值和正交方向的T-CTF值。另外,也可以在各摄像区域计算H-CTF值及V-CTF值、和S-CTF值及T-CTF值的全部,也可以改变在每个摄像区域计算的CTF值。另外,也可以通过H-CTF值、V-CTF值、S-CTF值、T-CTF值中的其中之一或任意的组合进行计算,测定对焦位置。
另外,如图25所示的测定图表135,也可以将图表面相对于中心位置沿X轴方向、Y轴方向及两个对角线方向进行分割,在设于第一~第四象限136~139的每一个的两个区域内设置彼此正交的平行的多条线。根据该测定图表135,沿着对角线上的图表图案在任何位置均相同,因此,可以兼用作视场角不同的摄像元件的位置调整。另外,设于各区域的线也可以是水平线及垂直线。
在上述各实施方式中,测定图表52和透镜单元15的位置被固定,但也可以使至少一方在Z轴方向移动,并通过激光位移计(レ一ザ変位計)等测量测定图表52和透镜镜筒20的距离,在以该距离是规定值的方式进行位置调整后,进行元件单元16的位置调整。于是,能够进行更高精度的位置调整。
另外,虽然仅进行了一次元件单元16的位置调整,但也可以重复多次。另外,虽然以照相机模块的元件单元16的位置调整为例进行了说明,但也可以用于通常的数码相机的摄像元件的位置调整。

Claims (7)

1.一种位置调整方法,相对于摄影透镜对摄像元件的位置进行调整,其特征在于,
包括以下步骤:
在与测定图表正交的Z轴上,使所述摄影透镜或所述摄像元件的其中之一向各测定坐标值顺次移动,在各测定坐标值处利用所述摄像元件对所述测定图表进行摄像;
以设于所述摄像元件的摄像面上的中央部分、和两个以上的周边部分为摄像区域,基于由此得到的摄像信号,针对每个所述测定坐标值,取得表示在各摄像区域的对焦程度的个别的对焦评价值;
对所述各摄像区域的所述Z轴上的每个测定坐标值的对焦评价值进行插补,而计算连续对焦评价值数据;
对设于所述摄像面的中央的摄像区域的、成为连续对焦评价值数据的峰的Z轴坐标值进行求取;
在将由使所述摄像面与正交于Z轴的XY坐标平面相对应时的各摄像区域的XY坐标值、和所述Z轴上的测定坐标值的组合所表示的至少三个以上的评价点,在将所述XY坐标平面和Z轴组合而成的三维坐标系中展开时,基于这些评价点的相对位置计算在所述三维坐标系作为一平面而表示的近似平面;
以与所述Z轴的交点成为所述Z轴坐标值的方式移动所述近似平面,以该位置为中心从能够绕所述X·Y轴活动的多个成像平面和所述各连续对焦评价数据的交点,求各成像平面的各摄像区域的推定分辨率;
基于表示所述推定分辨率的离散的平衡评价值决定特定成像平面;以及
计算作为所述Z轴和所述特定的成像平面的交点的成像面坐标值、和所述特定成像平面相对于所述XY坐标平面的绕X轴及Y轴的旋转角度,使所述摄像面与所述特定的成像平面相一致。
2.如权利要求1所述的位置调整方法,其特征在于,
所述特定成像面决定步骤包括:
相对于所述各连续对焦评价数据计算所述Z轴方向的每单位长度的分辨率变化率;及
将所述分辨率变化率小的范围确定为探索范围,在该探索范围内决定所述特定成像平面。
3.一种照相机模块的制造方法,所述照相机模块具有保持摄影透镜的透镜单元和保持摄像元件的元件单元,该照相机模块的制造方法的特征在于,
具有以下的步骤:
在与测定图表正交的Z轴上,使所述透镜单元或所述元件单元的其中之一向各测定坐标值顺次移动,在各测定坐标值处利用所述摄像元件对所述测定图表进行摄像;
以设于所述摄像元件的摄像面上的中央部分、和两个以上的周边部分为摄像区域,基于由此得到的摄像信号,针对所述Z轴上的测定坐标值的每个取得表示在各摄像区域的对焦程度的个别的对焦评价值;
对所述各摄像区域的所述Z轴上的每个测定坐标值的对焦评价值进行插补,并计算连续对焦评价值数据;
对设于所述摄像面的中央的摄像区域的、成为连续对焦评价值数据的峰的Z轴坐标值进行求取;
在将由使所述摄像面与正交于Z轴的XY坐标平面相对应时的各摄像区域的XY坐标值、和所述Z轴上的测定坐标值的组合所表示的至少三个以上的评价点,在将所述XY坐标平面和Z轴组合而成的三维坐标系中展开时,基于这些评价点的相对位置计算在所述三维坐标系作为一平面而表示的近似平面;
以与所述Z轴的交点成为所述Z轴坐标值的方式移动所述近似平面,以该位置为中心从能够绕所述X·Y轴活动的多个成像平面和所述各连续对焦评价数据的交点求各成像平面的各摄像区域的推定分辨率;
基于表示所述推定分辨率的离散的平衡评价值决定特定成像平面;
计算作为所述Z轴和所述特定成像平面的交点的成像面坐标值、和所述特定成像平面相对于所述XY坐标平面的绕X轴及Y轴的旋转角度,使所述摄像面与所述特定的成像平面相一致;以及
在相对于所述摄影透镜调整了摄像元件的位置的状态下,将所述透镜单元和所述元件单元一体地固定。
4.如权利要求3所述的照相机模块的制造方法,其特征在于,
所述固定步骤中,利用紫外线固化粘接剂将所述透镜单元和所述元件单元一体地粘接。
5.一种照相机模块制造装置,其特征在于,
包括:
测定图表,其设有图表图案;
透镜单元保持部,其对装入有摄影透镜的透镜单元进行保持,并将其置于与所述测定图表正交的Z轴上;
元件单元保持部,其对装入有摄像元件的元件单元进行保持并将其置于所述Z轴上,并且使所述元件单元的Z轴上的位置和绕与所述Z轴正交的X轴及Y轴的倾斜,发生变化;
测定位置移动部,其在预先离散地设定于所述Z轴上的多个测定坐标值处,以使所述摄影透镜或所述摄像元件顺次移动的方式使所述透镜单元保持部或所述元件单元保持部的其中之一移动;
摄像元件控制部,其在所述Z轴上的各测定坐标值处使所述摄像元件对测定图表进行摄像;
对焦坐标值取得部,其以设定于所述摄像元件的摄像面上的中央部分、和两个以上的周边部分为摄像区域,基于由此得到的摄像信号,对所述Z轴上的每个测定坐标值计算表示在各摄像区域的对焦程度的个别的对焦评价值;
插补部,其对所述各摄像区域的所述Z轴上的每个测定坐标值的对焦评价值进行插补,而计算连续对焦评价值数据;
Z轴坐标值取得部,其对设定于所述摄像面的中央的摄像区域的、成为连续对焦评价值数据的峰的Z轴坐标值进行求取;
近似平面计算部,其在将由使所述摄像面与正交于Z轴的XY坐标平面相对应时的各摄像区域的XY坐标值、和所述Z轴上的测定坐标值的组合表示的至少三个以上的评价点,在将所述XY坐标平面和Z轴组合而成的三维坐标系中展开时,基于这些评价点的相对位置,计算在所述三维坐标系作为一平面而表示的近似平面;
推定分辨率取得部,其以与所述Z轴的交点成为所述Z轴坐标值的方式移动所述近似平面,以该位置为中心从能够绕所述X·Y轴活动的多个成像平面和所述各连续对焦评价数据的交点,求各成像平面的各摄像区域的推定分辨率;
特定成像平面决定部,其基于表示所述推定分辨率的离散的平衡评价值,决定特定成像平面;以及
调整部,其计算作为所述Z轴和所述特定成像平面的交点的成像面坐标值、和所述特定成像平面相对于所述XY坐标平面的绕X轴及Y轴的旋转角度,使所述摄像面与所述特定的成像平面相一致;以及
固定部,其在相对于所述摄影透镜调整了摄像元件的位置的状态下,将所述透镜单元和所述元件单元一体地固定。
6.如权利要求5所述的照相机模块制造装置,其特征在于,
所述特定成像面决定部计算所述各连续对焦评价数据的所述Z轴方向的每单位长度的分辨率变化率,将该分辨率变化率较小的范围确定为探索范围,在所述探索范围内决定所述特定的成像平面。
7.一种照相机模块,其特征在于,
通过权利要求3所述的照相机模块的制造方法进行制造。
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