CN107209341B - 摄像机组件的制造方法和摄像机组件 - Google Patents

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Abstract

将保持有摄像透镜(2)的透镜筒(3)插入到被收纳在致动器(4)中的托架(5)中，利用致动器(4)将托架(5)保持在摄像透镜(2)的光轴方向位置，基于摄像元件(6)的摄像信息，对摄像透镜(2)的光轴方向位置和偏心进行调整，将透镜筒(3)固定于托架(5)。

Description

摄像机组件的制造方法和摄像机组件
技术领域
本发明涉及基于由摄像元件摄像得到的摄像信息对摄像透镜的光轴进行调整的主动校准(AA(Active alignment))的摄像机组件的制造方法和摄像机组件。
背景技术
由于近来快速发展的摄像机组件的高分辨率化，使部件精度与上述高分辨率化对应地提高变得困难。因此，在摄像机组件的组装过程中需要进行光学系统的摄像透镜与摄像元件之间的高精度的光轴调整。此外，在便携用途中要求摄像机组件的薄型化。因此，摄像机组件的构成部件的薄型化、小型化正在发展。
在专利文献1～3中，公开了在透镜筒应用无螺钉的结构，高精度地组装摄像机组件的方法。然而，上述组装方法因为在摄像元件与摄像透镜之间设置有传感器盖，所以需要与传感器盖相应的空间。因此，存在无法应对近来对摄像机组件的薄型化要求的情况。
此外，已知有在光轴方向上调整摄像透镜的位置的方法。然而，由于摄像元件的高分辨率化，不仅需要光轴方向的调整，而且还需要摄像透镜的倾斜度的调整。因此，在专利文献4、专利文献5中提出了基于由摄像元件摄像得到的摄像信息对摄像透镜的光轴进行调整的方法。
该基于由摄像元件摄像得到的摄像信息对摄像透镜的光轴进行调整的方法被称为主动校准。通过使用主动校准，能够得到摄像透镜与摄像元件(传感器)之间的倾斜度被良好地调整的品质好的摄像机组件。在专利文献4中，公开了摄像透镜与摄像元件之间的倾斜度的调整算法、以及调整方法。专利文献4中公开的上述调整方法，调整摄像元件与组装有摄像透镜的致动器之间的倾斜度，当前在许多工艺中使用该主动校准。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开特许公报“特开2012-256040号公报(2012年12月27日公开)”
专利文献2：日本公开特许公报“特开2012-256017号公报(2012年12月27日公开)”
专利文献3：日本公开特许公报“特开2010-230910号公报(2010年10月14日公开)”
专利文献4：日本公开特许公报“特开2009-302837号公报(2009年12月24日公开)”
专利文献5：国际公开第2014/073262号小册子
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，在专利文献4的上述调整方法中，在设置在透镜单元中的致动器与设置在元件单元中的摄像元件分离的状态下，调整摄像透镜与摄像元件之间的倾斜度，因此，存在为了取得致动器和摄像元件两者的导通，必须使摄像机组件制造装置为大型结构的问题。
此外，在调整摄像透镜与摄像元件之间的倾斜度之前，需要将保持有摄像透镜的透镜筒定位并固定在被收纳在致动器中的托架(carrier)中。因此，在摄像透镜在光轴方向上存在位置误差地被固定的情况下，存在从该被固定的位置起的摄像透镜的光轴方向上的行程(移动量)，在规定的行程中，与该位置误差的量相应地变得不够的情况。因此，存在摄像透镜的光轴方向上的行程余裕需要多出调整误差量的问题。
本发明的目的在于提供摄像透镜的光轴方向的行程余裕可以小、并且能够由紧凑的制造装置制造的摄像机组件的制造方法和摄像机组件。
用于解决技术问题的手段
为了解决上述的技术问题，本发明的一个方式的摄像机组件的制造方法的特征在于，包括：插入工序，将保持有摄像透镜的透镜筒插入到被收纳在致动器中的托架中，利用上述致动器将上述托架保持在上述摄像透镜的光轴的方向或上述光轴的法线方向的任意的位置；调整工序，基于与上述摄像透镜对应的摄像元件的摄像信息，对上述摄像透镜的光轴的方向的位置和偏心进行调整；和固定工序，在上述调整工序之后将上述透镜筒固定于上述托架。
为了解决上述的技术问题，本发明的一个方式的摄像机组件的特征在于，包括：保持有摄像透镜的透镜筒；固定有上述透镜筒的托架；驱动上述托架的致动器；和通过上述摄像透镜对被摄体进行摄像的摄像元件，在上述透镜筒上形成有用于与操纵器(manipulator)连接的连接部，上述操纵器用于在上述透镜筒被固定于上述托架之前，基于上述摄像元件的摄像信息，对上述摄像透镜的光轴的方向的位置和偏心进行调整。
发明效果
根据本发明的一个方式，能得到以下的效果：能够提供摄像透镜的光轴方向的行程余裕可以小、并且能够由紧凑的制造装置制造的摄像机组件的制造方法和摄像机组件。
附图说明
图1是表示实施方式1的摄像机组件和摄像机组件生产装置的结构的示意性截面图。
图2是表示设置在上述摄像机组件中的透镜筒和设置在上述摄像机组件生产装置中的操纵器的正面图。
图3是表示上述摄像机组件的制造方法的流程图。
图4(a)～图4(c)是用于对实施方式2的摄像机组件的制造方法进行说明的正面截面图。
图5是表示设置在实施方式2的摄像机组件中的透镜筒的正面图。
图6(a)是表示设置在实施方式3的摄像机组件中的透镜筒和托架的正面截面图，图6(b)是表示将透镜筒插入到托架中时的透镜筒和托架的平面截面图，图6(c)是表示托架保持透镜筒时的透镜筒和托架的平面截面图。
图7是表示设置在实施方式3的另一个摄像机组件中的透镜筒和另一个操纵器的正面截面图。
图8是表示设置在实施方式3的又一个摄像机组件中的透镜筒和又一个操纵器的正面截面图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行详细说明。
[实施方式1]
图1是表示实施方式1的摄像机组件1和摄像机组件生产装置20的结构的示意性截面图。图2是表示设置在摄像机组件1中的透镜筒3和设置在摄像机组件生产装置20中的操纵器25的正面图。摄像机组件1是设置在作为电子设备的例如带摄像机的便携式电话机中的摄像机组件。
(摄像机组件的结构)
摄像机组件1包括：用于对被摄体A进行摄像的摄像透镜2；为了保持摄像透镜2而在摄像透镜2的周围形成的大致圆柱形状的透镜筒3；大致圆筒形状的托架5，该托架5形成为透镜筒3被插入该托架5而利用粘接剂将透镜筒3固定；和为了沿着表示摄像透镜2的光轴的箭头L1驱动摄像透镜2而在托架5的外侧形成的大致圆筒形状的致动器4。透镜筒3以相对于致动器4向被摄体A侧突出的方式被固定于托架5。
在摄像机组件1设置有基板7。在基板7上设置有具有与摄像透镜2对应的开口的传感器盖8。在传感器盖8的开口处，配置有对经由摄像透镜2的光进行光电转换的摄像元件6。以覆盖传感器盖8的开口的方式设置有玻璃基板9。在传感器盖8设置有用于与便携式电话机等电连接的连接器10。
(摄像机组件生产装置的结构)
摄像机组件生产装置20包括摄像部21。摄像部21基于经由摄像透镜2的光由摄像元件6进行光电转换而得到的电信号，生成摄像元件6的摄像信息并将其供给到计算机23。在摄像机组件生产装置20设置有机构系统控制部22。机构系统控制部22将用于控制托架5的位置的控制信息供给到致动器4和计算机23。
摄像部21经由设置于传感器盖8的连接器10与摄像元件6连接。机构系统控制部22经由连接器10与致动器4连接。
计算机23基于从摄像部21供给的摄像信息和从机构系统控制部22供给的控制信息，生成用于利用操纵器25对摄像透镜2的箭头L1(光轴)的方向的位置和箭头L2方向的位置(偏心)进行调整的调整信号，并将该调整信号供给到操纵器控制部24。操纵器控制部24基于从计算机23供给的调整信号来控制操纵器25。在透镜筒3的周面上，沿圆周方向形成有用于与操纵器25连接的槽(连接部)R。
(摄像机组件制造方法)
图3是表示摄像机组件1的制造方法的流程图。
首先，在保持有摄像透镜2的透镜筒3没有被固定于托架5的状态下组装摄像机组件1(步骤S1)。即，在基板7上装载传感器盖8、摄像元件6、玻璃基板9和连接器10。然后，在传感器盖8上装载收纳有托架5的致动器4。接着，将保持有摄像透镜2的透镜筒3插入到托架5中。透镜筒3以相对于致动器4向被摄体A侧突出的方式被插入到托架5中。
然后，将摄像元件6、致动器4的自动对焦(AF：Auto Focus)机构、光学抖动修正机构(OIS：Optical Image Stabilizer)经由连接器10与摄像部21、机构系统控制部22连接并使它们导通(步骤S2)。接着，使上述自动对焦和上述光学抖动修正机构动作，通过电控制将托架5保持在摄像透镜2的光轴(箭头L1)的方向或光轴的法线方向(箭头L2的方向)的任意的位置(步骤S3)。
然后，将操纵器25设置到透镜筒3的槽R中(步骤S4)。然后，操纵器控制部24根据基于从摄像部21供给的摄像信息的来自计算机23的调整信号来控制操纵器25，操纵器25调整透镜筒3的位置，使摄像透镜2沿箭头L1方向移动来调整摄像透镜2的焦点(步骤S5)。
接着，计算机23基于摄像元件6的摄像信息来检测摄像透镜2的倾斜度(步骤S6)。然后，计算机23生成用于利用操纵器25对上述摄像透镜2的倾斜度进行调整的调整信号，并将该调整信号供给到操纵器控制部24。操纵器控制部24基于从计算机23供给的调整信号来控制操纵器25。由操纵器控制部24控制的操纵器25，通过调整透镜筒3的位置，来调整摄像透镜2的倾斜度(步骤S7)。接着，将保持由操纵器25调整了倾斜度的摄像透镜2的透镜筒3固定于托架5(步骤S8)。
这样，在实施方式1的摄像机组件1的制造方法中，除了将透镜筒3固定于托架5的操作以外，在摄像机组件1的组装操作完成的状态下对摄像透镜2的箭头L1(光轴)的方向的位置和箭头L2的方向的位置(偏心)进行调整。因此，能够使用在将摄像机组件1组装到便携式电话机等时使用的连接器10，在摄像透镜2的位置调整时容易地将摄像部21、机构系统控制部22与摄像元件6、致动器4电连接。因此，能够提供生产率高的摄像机组件。
在对致动器本身的倾斜度进行调整的现有技术的情况下，用操纵器抓住调整对象物的状态成为调整对象物的初始状态，因此，初始状态的倾斜度的偏差大，需要增大致动器的倾斜度的调整范围。
在本实施方式中，摄像透镜2的调整范围仅为托架5与透镜筒3之间的间隙，因此，调整量小。
另外，能够在对致动器4通电的状态下对摄像透镜2的光轴的方向的位置和偏心进行调整，因此，能够在利用致动器4将托架5保持在任意的位置之后，对摄像透镜2的光轴方向的位置进行调整。因此，摄像透镜2的光轴方向的行程余裕可以小。
以上示出了在透镜筒3的周面上形成槽R的例子，但是本发明并不限定于此。只要能够将透镜筒3与操纵器25连接即可，也可以在透镜筒3的周面上形成用于与操纵器25连接的孔。
透镜筒3以透镜筒3的槽R配置在相对于致动器4向被摄体A侧突出的位置的方式被插入到托架5中，因此，利用操纵器25调整透镜筒3变得容易。
[实施方式2]
基于图4(a)～图5对本发明的实施方式2进行说明如下。另外，为了说明方便起见，对于与在上述实施方式中说明的部件具有相同功能的部件，标注相同的符号，省略其说明。
(实施方式2的摄像机组件的制造方法)
图4(a)～图4(c)是用于对实施方式2的摄像机组件的制造方法进行说明的正面截面图。图5是表示设置在实施方式2的摄像机组件中的透镜筒3a的正面图。
透镜筒3a以摄像透镜2侧的直径比摄像元件6侧的直径小的方式形成。
在实施方式2的摄像机组件的制造方法中，在对摄像透镜2的位置进行调整之前，如图4(a)所示，利用涂敷部26在透镜筒3a的外周面与托架5的内周面之间涂敷树脂11。
然后，如图4(b)所示，利用操纵器25对被保持在透镜筒3a中的摄像透镜2的箭头L1(光轴)的方向的位置和箭头L2方向的位置(偏心)进行调整。
接着，如图4(c)所示，从紫外线照射部27对树脂11照射紫外线28使树脂11固化从而将透镜筒3a临时固定于托架5。然后，在低温(80℃～90℃)的烘箱内使树脂11热固化，从而将透镜筒3a正式固定于托架5。
透镜筒3a以摄像透镜2侧的直径比摄像元件6侧的直径小的方式形成，因此，透镜筒3a的外周面与托架5的内周面之间的间隙，在配置涂敷部26的摄像透镜2侧比在摄像元件6侧宽。因此，能够容易地利用涂敷部26在透镜筒3a与托架5之间涂敷树脂。
[实施方式3]
基于图6(a)～图8对本发明的实施方式3进行说明如下。另外，为了说明方便起见，对于与在上述实施方式中说明的部件具有相同功能的部件，标注相同的符号，省略其说明。
(实施方式3的摄像机组件的结构)
图6(a)是表示设置在实施方式3的摄像机组件中的透镜筒3b和托架5b的正面截面图，图6(b)是表示将透镜筒3b插入到托架5b中时的透镜筒3b和托架5b的平面截面图，图6(c)是表示托架5b保持透镜筒3b时的透镜筒3b和托架5b的平面截面图。
透镜筒3b具有沿半径方向突出且在周向上等间隔地形成的4个止动件12。托架5b具有与止动件12分别对应地在内周面形成的4个保持部13和4个插入凹部14。
透镜筒3b以止动件12通过插入凹部14的方式被插入到托架5b中。然后，将透镜筒3b相对于托架5b绕摄像透镜2的光轴方向旋转约45度，止动件12由保持部13保持，由此，透镜筒3b由托架5b保持。
(实施方式3的另一个摄像机组件的结构)
图7是表示设置在实施方式3的另一个摄像机组件中的透镜筒3c和操纵器25a的正面截面图。
在实施方式3的摄像机组件的制造方法中，将注射成形透镜筒3c时的流道(连接部)Q残留在透镜筒3c上组装摄像机组件，操纵器25a握持该流道Q来对被保持在透镜筒3c中的摄像透镜2的光轴的方向的位置和偏心进行调整。然后，在对摄像透镜2的光轴的方向的位置和偏心进行调整之后，通过切断将流道Q从透镜筒3c除去。
(实施方式3的又一个摄像机组件的结构)
图8是表示设置在实施方式3的又一个摄像机组件中的透镜筒3d和操纵器25b的正面截面图。
透镜筒3d在其周面的摄像透镜2侧具有向半径方向外侧突出的调整凸部(连接部)P。操纵器25b在保持调整凸部P的下侧的同时，对摄像透镜2的光轴的方向的位置和偏心进行调整。当将透镜筒3d插入到托架5中时，调整凸部P卡在托架5上，防止透镜筒3d落下。这样，调整凸部P也进行相对于托架的初始位置的保持。
[总结]
本发明的方式1的摄像机组件的制造方法包括：插入工序，将保持有摄像透镜2的透镜筒3、3a、3b、3c、3d插入到被收纳在致动器4中的托架5、5b中，利用致动器4将托架5、5b保持在摄像透镜2的光轴的方向或光轴的法线方向的任意的位置；调整工序，基于与摄像透镜2对应的摄像元件6的摄像信息，对摄像透镜2的光轴的方向的位置和偏心进行调整；和固定工序，在上述调整工序之后将透镜筒3、3a、3b、3c、3d固定于托架5、5b。
根据上述的构成，除了将透镜筒固定于托架以外，在已被组装的状态下对摄像透镜的光轴的方向的位置和偏心进行调整，因此，能够利用在将摄像机组件组装到便携终端等时使用的连接器，容易地将致动器、摄像元件与调整用的装置电连接，因此，能够防止制造装置的大型化，利用紧凑的制造装置来制造。此外，在对摄像透镜与摄像元件之间的倾斜度进行调整之后，将透镜筒固定于托架，因此，能够避免摄像透镜在光轴方向上存在位置误差地被固定，能够提供一种防止过度地需要摄像透镜的光轴方向的行程余裕的情况、行程余裕可以小的摄像机组件的制造方法。
本发明的方式2的摄像机组件的制造方法可以：在上述方式1中，上述调整工序中，利用操纵器25、25a、25b对摄像透镜2的光轴的方向的位置和偏心进行调整，在透镜筒3、3a、3b、3c、3d上形成有用于与操纵器25、25a、25b连接的连接部(槽R、流道Q、调整凸部P)。
根据上述的构成，通过在透镜筒上形成连接部，为了对摄像透镜的光轴的方向的位置和偏心进行调整而将透镜筒与操纵器连接变得容易。
本发明的方式3的摄像机组件的制造方法可以：在上述方式1中，还包括涂敷工序，在上述调整工序之前，在透镜筒3、3a、3b、3c、3d与托架5、5b之间涂敷树脂11，上述固定工序包括临时固定工序，在上述调整工序之后，对通过上述涂敷工序涂敷的树脂11照射紫外线28而将透镜筒3、3a、3b、3c、3d临时固定于托架5、5b。
根据上述的构成，在将透镜筒和托架组合之前在透镜筒与托架之间涂敷树脂，因此，透镜筒和托架不会彼此干扰，能够容易地在宽的空间涂敷树脂。
本发明的方式4的摄像机组件的制造方法可以：在上述方式1中，上述插入工序中，将透镜筒3、3a、3b、3c、3d以相对于致动器4向被摄体A侧突出的方式插入到托架5、5b中。
根据上述的构成，以透镜筒配置在相对于致动器向被摄体侧突出的位置的方式，将透镜筒插入到托架中，因此，利用操纵器调整透镜筒变得容易。
本发明的方式5的摄像机组件包括：保持有摄像透镜的透镜筒；固定有上述透镜筒的托架；驱动上述托架的致动器；和通过上述摄像透镜对被摄体进行摄像的摄像元件，在上述透镜筒上形成有用于与操纵器连接的连接部，上述操纵器用于在上述透镜筒被固定于上述托架之前，基于上述摄像元件的摄像信息，对上述摄像透镜的光轴的方向的位置和偏心进行调整。
根据上述的构成，通过在透镜筒上形成连接部，能够提供一种能够为了对摄像透镜的光轴的方向的位置和偏心进行调整而容易地将透镜筒与操纵器连接的摄像机组件。
本发明并不限定于上述的各实施方式，能够在权利要求表示的范围内进行各种变更，将在不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。而且，通过将在各实施方式中分别公开的技术手段组合，能够形成新的技术特征。产业上的可利用性
本发明能够用于基于由摄像元件摄像得到的摄像信息对摄像透镜的光轴进行调整的主动校准的摄像机组件的制造方法和摄像机组件。
符号说明
1 摄像机组件
2 摄像透镜
3 透镜筒
4 致动器
5 托架
6 摄像元件
11 树脂
12 止动件
13 保持部
14 插入凹部
20 摄像机组件生产装置
21 摄像部
22 机构系统控制部
23 计算机
24 操纵器控制部
25 操纵器
26 涂敷部
27 紫外线照射部
28 紫外线
A 被摄体
P 调整凸部(连接部)
Q 流道(连接部)
R 槽(连接部、凹部)
L1 箭头
L2 箭头

Claims (3)

1.一种摄像机组件的制造方法，其特征在于，包括：
插入工序，将保持有摄像透镜的透镜筒插入到被收纳在致动器中的托架中，利用所述致动器将所述托架保持在所述摄像透镜的光轴的方向或所述光轴的法线方向的任意的位置；
调整工序，基于通过所述摄像透镜对被摄体进行摄像的摄像元件的摄像信息，对所述摄像透镜的光轴的方向的位置和偏心进行调整；和
固定工序，在所述调整工序之后将所述透镜筒固定于所述托架，
在所述透镜筒上形成有用于与操纵器连接的连接部，所述操纵器用于对所述摄像透镜的光轴的方向的位置和偏心进行调整，
所述插入工序中，以所述连接部相对于所述致动器向所述被摄体侧突出的方式，将所述透镜筒插入到所述托架中。
2.如权利要求1所述的摄像机组件的制造方法，其特征在于：
还包括涂敷工序，在所述调整工序之前，在所述透镜筒与所述托架之间涂敷树脂，
所述固定工序包括临时固定工序，在所述调整工序之后，对通过所述涂敷工序涂敷的树脂照射紫外线而将所述透镜筒临时固定于所述托架。
3.一种摄像机组件，其特征在于，包括：
保持有摄像透镜的透镜筒；
固定有所述透镜筒的托架；
驱动所述托架的致动器；和
通过所述摄像透镜对被摄体进行摄像的摄像元件，
在所述透镜筒上形成有用于与操纵器连接的连接部，所述操纵器用于在所述透镜筒被固定于所述托架之前，基于所述摄像元件的摄像信息，对所述摄像透镜的光轴的方向的位置和偏心进行调整，
所述透镜筒以所述连接部相对于所述致动器向所述被摄体侧突出的方式被插入到所述托架中。
CN201580073896.9A 2015-01-19 2015-11-24 摄像机组件的制造方法和摄像机组件 Active CN107209341B (zh)

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