JP2013007971A - Focus adjustment device, camera module manufacturing apparatus, focus adjustment method, camera module manufacturing method, focus adjustment program and recording medium - Google Patents

Focus adjustment device, camera module manufacturing apparatus, focus adjustment method, camera module manufacturing method, focus adjustment program and recording medium Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a focus adjustment device that has high manufacturing efficiency and can be realized in a compact size.SOLUTION: A focus adjustment device includes a detection unit for detecting a distance y, an arithmetic unit for calculating a distance dz obtained using the following formula (1), and a focus adjustment unit for shortening the relative distance between a focus lens and an image surface by the distance dz.

Description

本発明は、カメラモジュールの製造に関し、特に、フォーカスレンズの位置調整に関する。   The present invention relates to the manufacture of a camera module, and more particularly to position adjustment of a focus lens.

近年、携帯電話機等のモバイル機器において静止画または動画を撮像するためのカメラモジュールの搭載率が高まっており、カメラモジュールの需要増加の要因となっている。携帯電話機等に搭載されるカメラモジュールは、近年、画質向上等の観点から、高画素化及び高性能化、高機能化が求められており、カメラモジュールのフォーカスレンズのピント調整を最適に行うことが求められている。尚、特に、モバイル機器に搭載されるカメラモジュールの場合、通常、少なくとも無限遠または所定の接写距離(以下、「最適物体距離」とする)にピントを合わせることを想定して製造されており、製造時に、良好にピントを調整することが求められている。カメラモジュールの生産過程では、CCD(charge coupled device)センサや、CMOS(complementary metal oxide semiconductor)センサなどの受光センサ(個体撮像素子)とレンズとのアセンブリの際に、センサの受光像面位置とレンズとの光軸方向における相対関係を調整するプロセスを必要とする。   In recent years, the mounting rate of a camera module for capturing a still image or a moving image in a mobile device such as a mobile phone is increasing, which is a factor in increasing demand for the camera module. In recent years, camera modules mounted on mobile phones and the like have been required to have higher pixels, higher performance, and higher functionality from the viewpoint of improving image quality, etc., and focus adjustment of the focus lens of the camera module should be performed optimally. Is required. In particular, in the case of a camera module mounted on a mobile device, it is usually manufactured assuming that the focus is at least at infinity or a predetermined close-up distance (hereinafter referred to as “optimum object distance”). It is required to adjust the focus well during manufacturing. In the production process of the camera module, the position of the light-receiving image plane of the sensor and the lens are assembled during assembly of a light-receiving sensor (individual imaging device) such as a CCD (charge coupled device) sensor or a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) sensor. And a process for adjusting the relative relationship in the optical axis direction.

製造時におけるピントの調整は、一般的に、作業者が、テスタの表示部に表示されたカメラモジュールの撮像画像を目視により確認しながら、マニュアル操作によりカメラモジュールのフォーカスレンズを光軸方向に沿って移動させ、ピントが合う位置に調整していた。または、作業者が、マニュアル操作により、テスタの表示部に表示された撮像画像の鮮鋭度を示すインジケータを確認しながら、ピントの調整を行っていた。   In general, the focus is adjusted during the manufacturing process while the operator visually confirms the captured image of the camera module displayed on the display unit of the tester and manually moves the focus lens of the camera module along the optical axis direction. To adjust the focus position. Alternatively, the operator adjusts the focus while confirming the indicator indicating the sharpness of the captured image displayed on the display unit of the tester by manual operation.

しかし、作業者によりマニュアル操作でピントを調整する場合には、高額な人件費により製造コストが飛躍的に増大するという問題があった。また、作業者によって、ピントの調整精度が異なる、即ち、作業者によってカメラモジュールの品質が影響を受け、品質の安定性を十分に図ることが困難であるという問題があった。   However, when the focus is adjusted manually by an operator, there is a problem that the manufacturing cost is drastically increased due to a high labor cost. Further, there is a problem in that the focus adjustment accuracy differs depending on the worker, that is, the quality of the camera module is affected by the worker, and it is difficult to sufficiently stabilize the quality.

これに対し、下記の特許文献1には、フォーカスレンズの位置情報と合焦度との関係を示す近似曲線から合焦度が最大となる最適位置情報を求め、フォーカスレンズの位置を調整するフォーカス調整装置が開示されている。   On the other hand, in Patent Document 1 below, a focus for adjusting the position of the focus lens by obtaining optimum position information that maximizes the focus degree from an approximate curve indicating the relationship between the position information of the focus lens and the focus degree. An adjustment device is disclosed.

特開2009−3152号公報(2009年1月8日公開)JP 2009-3152 A (published January 8, 2009)

しかしながら、特許文献1に開示されているフォーカス調整装置では、近似曲線を得るためにフォーカス調整位置の異なる数個の撮像を必要とするため、調整に多大な時間を要する。また、上記フォーカス調整装置では、装置内に配置された物体に対してピント調整を行っているため、調整対象であるカメラモジュールの最適物体距離が変更される毎に、装置内の上記物体の位置を変更する必要があるため、装置の大掛かりな改造を要する。さらに、カメラモジュールの最適物体距離が比較的遠距離である場合、フォーカス調整装置のサイズが大きくなるため、カメラモジュールの生産設備の大型化を招く。   However, since the focus adjustment apparatus disclosed in Patent Document 1 requires several images with different focus adjustment positions to obtain an approximate curve, a great amount of time is required for adjustment. In addition, since the focus adjustment device performs focus adjustment on an object arranged in the device, the position of the object in the device is changed every time the optimum object distance of the camera module to be adjusted is changed. Therefore, a large-scale modification of the device is required. Further, when the optimum object distance of the camera module is relatively long, the size of the focus adjustment device becomes large, resulting in an increase in the production facility of the camera module.

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、生産効率が高く、かつ、コンパクトに実現可能なフォーカス調整装置およびフォーカス調整方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a focus adjustment device and a focus adjustment method that are highly productive and can be realized in a compact manner.

上記の課題を解決するために、本発明に係るフォーカス調整装置は、カメラモジュールのフォーカスレンズの像面に対する相対位置を調整する位置調整手段を備えるフォーカス調整装置であって、位置調整前において、上記フォーカスレンズの中心を通り、上記フォーカスレンズの光軸に対して角度θをなす直線が上記像面と交わる位置と、上記光軸と上記像面とが交わる位置との距離yを検出する検出手段と、上記カメラモジュールに適用される最適物体距離をa、上記フォーカスレンズの焦点距離をfとして、下記の式(1)で求められる距離dzを演算する演算手段とを備え、上記位置調整手段は、上記フォーカスレンズと上記像面との相対距離を距離dzだけ短縮させることを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, a focus adjustment device according to the present invention is a focus adjustment device including a position adjustment unit that adjusts a relative position of a camera module with respect to an image plane of a focus lens. Detection means for detecting a distance y between a position where a straight line passing through the center of the focus lens and forming an angle θ with respect to the optical axis of the focus lens intersects the image plane and a position where the optical axis and the image plane intersect And calculating means for calculating a distance dz obtained by the following equation (1), where a is the optimum object distance applied to the camera module, and f is the focal length of the focus lens. The relative distance between the focus lens and the image plane is shortened by a distance dz.

Figure 2013007971
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上記の課題を解決するために、本発明に係るフォーカス調整方法は、カメラモジュールのフォーカスレンズの像面に対する相対位置を調整する位置調整工程を有するフォーカス調整方法であって、上記位置調整工程の前において、上記フォーカスレンズの中心を通り、上記フォーカスレンズの光軸に対して角度θをなす直線が上記像面と交わる位置と、上記光軸と上記像面とが交わる位置との距離yを検出する検出工程と、上記カメラモジュールに適用される最適物体距離をa、上記フォーカスレンズの焦点距離をfとして、下記の式(1)で求められる距離dzを演算する演算工程とを有し、上記位置調整工程では、上記フォーカスレンズと上記像面との相対距離を距離dzだけ短縮させることを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, a focus adjustment method according to the present invention is a focus adjustment method including a position adjustment step of adjusting a relative position of a camera module with respect to an image plane of a focus lens, before the position adjustment step. , The distance y between the position where a straight line passing through the center of the focus lens and forming an angle θ with respect to the optical axis of the focus lens intersects the image plane and the position where the optical axis and the image plane intersect is detected. And a calculation step of calculating a distance dz obtained by the following formula (1), where a is the optimum object distance applied to the camera module, and f is the focal length of the focus lens. In the position adjustment step, the relative distance between the focus lens and the image plane is shortened by a distance dz.

Figure 2013007971
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上記の構成によれば、角度θ、距離y、最適物体距離aおよび焦点距離fから距離dzが演算され、フォーカスレンズと上記像面との相対距離が距離dzだけ短縮されることにより、フォーカスレンズを最良像面位置に調整することができる。すなわち、一回の演算でフォーカス調整量を算出できるため、任意の最適物体距離に対するフォーカス調整を短時間で実施することができる。   According to the above configuration, the distance dz is calculated from the angle θ, the distance y, the optimum object distance a, and the focal distance f, and the relative distance between the focus lens and the image plane is shortened by the distance dz. Can be adjusted to the best image plane position. That is, since the focus adjustment amount can be calculated by a single calculation, the focus adjustment with respect to an arbitrary optimum object distance can be performed in a short time.

距離yは、例えば、所定の形状を有するチャート(光遮蔽手段)や、フォーカスレンズの光軸に対して角度θで入射するレーザ光を出射するレーザ光源(光出射手段)を設けて、像面に映る写像に基づいて検出される。このとき、チャートやレーザ光源は、カメラモジュールの最適物体距離よりも近距離に設置することができるので、装置の小型化を容易に図ることができる。   For the distance y, for example, a chart having a predetermined shape (light shielding means) or a laser light source (light emitting means) that emits laser light incident at an angle θ with respect to the optical axis of the focus lens is provided. It is detected based on the map reflected in At this time, since the chart and the laser light source can be installed closer than the optimum object distance of the camera module, the apparatus can be easily downsized.

したがって、生産効率が高く、かつ、コンパクトに実現可能なフォーカス調整装置およびフォーカス調整方法を提供することができる。   Therefore, it is possible to provide a focus adjustment device and a focus adjustment method that have high production efficiency and can be realized in a compact manner.

本発明に係るフォーカス調整装置では、上記フォーカスレンズから上記光軸の方向に離間した光遮蔽手段を備え、上記光遮蔽手段の特定の縁と上記フォーカスレンズの中心とを結ぶ直線は、上記光軸に対して角度θをなし、上記検出手段は、上記像面に映る上記光遮蔽手段の写像の、上記特定の縁に対応する位置と、上記光軸との距離を距離yとして検出することが好ましい。   In the focus adjustment apparatus according to the present invention, a light shielding unit that is spaced apart from the focus lens in the direction of the optical axis is provided, and a straight line connecting a specific edge of the light shielding unit and the center of the focus lens is the optical axis. And the detection means detects a distance between a position corresponding to the specific edge of the mapping of the light shielding means reflected on the image plane and the optical axis as a distance y. preferable.

上記の構成によれば、光遮蔽手段をカメラモジュールの最適物体距離よりも近距離に設置することができるので、フォーカス調整装置の小型化を容易に図ることができる。   According to the above configuration, the light shielding means can be installed at a distance shorter than the optimum object distance of the camera module, so that the focus adjustment device can be easily downsized.

本発明に係るフォーカス調整装置では、上記光軸に対して角度θで上記フォーカスレンズの中心を通過する光を出射する光出射手段を備え、上記検出手段は、上記光が上記像面に到達する位置と上記フォーカスレンズの光軸と上記像面とが交わる位置との距離を距離yとして検出することが好ましい。   In the focus adjustment apparatus according to the present invention, the focus adjustment apparatus includes a light emitting unit that emits light that passes through the center of the focus lens at an angle θ with respect to the optical axis, and the detection unit reaches the image plane. The distance between the position and the position where the optical axis of the focus lens and the image plane intersect is preferably detected as the distance y.

上記の構成によれば、光出射手段をカメラモジュールの最適物体距離よりも近距離に設置することができるので、フォーカス調整装置の小型化を容易に図ることができる。   According to the above configuration, the light emitting means can be installed at a distance shorter than the optimum object distance of the camera module, so that the focus adjustment device can be easily downsized.

本発明に係るフォーカス調整装置では、上記フォーカスレンズの開口径を、上記カメラモジュールの設計上の開口径よりも小さくする開口径縮小手段を備えることが好ましい。   In the focus adjustment device according to the present invention, it is preferable that the focus adjustment device includes an aperture diameter reducing unit that makes an aperture diameter of the focus lens smaller than a design aperture diameter of the camera module.

上記の構成によれば、フォーカス調整中に、フォーカスレンズの開口径を小さくすることにより、被写界深度が大きくなるので、写像のボケ量が小さくなる。よって、距離yの検出精度を向上させて、フォーカス調整量の誤差を小さくすることができる。   According to the above configuration, by reducing the aperture diameter of the focus lens during focus adjustment, the depth of field increases, so the amount of blurring of the mapping decreases. Therefore, it is possible to improve the detection accuracy of the distance y and reduce the focus adjustment amount error.

本発明に係るカメラモジュール製造装置は、上記のフォーカス調整装置を備えることを特徴としている。   A camera module manufacturing apparatus according to the present invention includes the above-described focus adjustment apparatus.

上記の構成によれば、上記のフォーカス調整装置は、フォーカス調整時間が短くコンパクトであるため、カメラモジュール製造装置の生産効率の向上、および小型化を容易に図ることができる。   According to the above configuration, the focus adjustment device is compact with a short focus adjustment time, and therefore it is possible to easily improve the production efficiency and downsize the camera module manufacturing apparatus.

本発明に係るカメラモジュールの製造方法は、フォーカスレンズとフォーカスレンズの像面に設けられる個体撮像素子とをアセンブリするアセンブリ工程を有するカメラモジュールの製造方法であって、上記アセンブリ工程は、上記のフォーカス調整方法の上記検出工程、上記演算工程および上記位置調整工程を含むことを特徴としている。   A manufacturing method of a camera module according to the present invention is a manufacturing method of a camera module including an assembly process of assembling a focus lens and an individual image sensor provided on an image plane of the focus lens, and the assembly process includes the focus described above. The method includes the detection step, the calculation step, and the position adjustment step of the adjustment method.

上記の構成によれば、カメラモジュールの製造を、高効率でコンパクトに実現することができる。   According to said structure, manufacture of a camera module can be implement | achieved compactly with high efficiency.

なお、上記フォーカス調整装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記記フォーカス調整装置の上記検出手段、上記演算手段および上記位置調整手段としてコンピュータを機能させるためのフォーカス調整プログラム、及び当該フォーカス調整プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明に含まれる。   The focus adjustment apparatus may be realized by a computer. In this case, focus adjustment for causing the computer to function as the detection means, the calculation means, and the position adjustment means of the focus adjustment apparatus is performed. The present invention includes a program and a computer-readable recording medium on which the focus adjustment program is recorded.

以上のように、本発明に係るフォーカス調整装置は、カメラモジュールのフォーカスレンズの像面に対する相対位置を調整する位置調整手段を備えるフォーカス調整装置であって、位置調整前において、上記フォーカスレンズの中心を通り、上記フォーカスレンズの光軸に対して角度θをなす直線が上記像面と交わる位置と、上記光軸と上記像面とが交わる位置との距離yを検出する検出手段と、上記カメラモジュールに適用される最適物体距離をa、上記フォーカスレンズの焦点距離をfとして、下記の式(1)で求められる距離dzを演算する演算手段とを備え、上記位置調整手段は、上記フォーカスレンズと上記像面との相対距離を距離dzだけ短縮させる構成である。   As described above, the focus adjustment device according to the present invention is a focus adjustment device including a position adjustment unit that adjusts the relative position of the focus lens of the camera module with respect to the image plane, and the center of the focus lens before the position adjustment. Detecting means for detecting a distance y between a position where a straight line forming an angle θ with respect to the optical axis of the focus lens intersects the image plane and a position where the optical axis and the image plane intersect, and the camera And calculating means for calculating a distance dz obtained by the following equation (1), where a is the optimum object distance applied to the module, and f is the focal length of the focus lens, and the position adjusting means includes the focus lens And the relative distance between the image plane and the image plane are shortened by a distance dz.

Figure 2013007971
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また、本発明に係るフォーカス調整方法は、カメラモジュールのフォーカスレンズの像面に対する相対位置を調整する位置調整工程を有するフォーカス調整方法であって、上記位置調整工程の前において、上記フォーカスレンズの中心を通り、上記フォーカスレンズの光軸に対して角度θをなす直線が上記像面と交わる位置と、上記光軸と上記像面とが交わる位置との距離yを検出する検出工程と、上記カメラモジュールに適用される最適物体距離をa、上記フォーカスレンズの焦点距離をfとして、下記の式(1)で求められる距離dzを演算する演算工程とを有し、上記位置調整工程では、上記フォーカスレンズと上記像面との相対距離を距離dzだけ短縮させる構成である。   Further, the focus adjustment method according to the present invention is a focus adjustment method including a position adjustment step of adjusting a relative position of the camera module with respect to the image plane of the focus lens, and before the position adjustment step, the center of the focus lens A detecting step for detecting a distance y between a position where a straight line forming an angle θ with respect to the optical axis of the focus lens intersects the image plane and a position where the optical axis intersects the image plane, and the camera And calculating the distance dz obtained by the following equation (1), where a is the optimum object distance applied to the module, and f is the focal length of the focus lens. In this configuration, the relative distance between the lens and the image plane is shortened by a distance dz.

Figure 2013007971
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したがって、生産効率が高く、かつ、コンパクトに実現可能なフォーカス調整装置およびフォーカス調整方法を提供できるという効果を奏する。   Therefore, it is possible to provide a focus adjustment device and a focus adjustment method that are high in production efficiency and can be realized in a compact manner.

本発明の実施形態に係るカメラモジュール製造装置の一部の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the one part schematic structure of the camera module manufacturing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 上記カメラモジュール製造装置に設けられるチャートの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the chart provided in the said camera module manufacturing apparatus. 本発明の実施形態に係るフォーカス調整装置の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of a focus adjustment apparatus according to an embodiment of the present invention. カメラモジュールおよびチャートの位置関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the positional relationship of a camera module and a chart. 図2に示すチャートの撮像画像データを示す図である。It is a figure which shows the captured image data of the chart shown in FIG. チャートの他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a chart. 図6に示すチャートの撮像画像データを示す図である。It is a figure which shows the captured image data of the chart shown in FIG. チャートの他の例を示す図であり、(a)は、円形のチャートを示しており、(b)は、矩形のチャートを示している。It is a figure which shows the other example of a chart, (a) has shown the circular chart, (b) has shown the rectangular chart. フォーカスレンズの開口径を縮小する構成例示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example which reduces the aperture diameter of a focus lens.

本発明の実施の一形態について図1〜図9に基づいて説明すれば以下のとおりである。   One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

(カメラモジュール製造装置の構成)
図1は、本実施形態に係るカメラモジュール製造装置1の一部の概略構成を示す図である。カメラモジュール製造装置1は、カメラモジュール2を製造するための装置であり、図1では、カメラモジュール製造装置1を構成する部材のうち、ソケットボード3、パソコン4、搬送装置5およびチャート6が示されている。
(Configuration of camera module manufacturing equipment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a part of a camera module manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment. The camera module manufacturing apparatus 1 is an apparatus for manufacturing the camera module 2. In FIG. 1, among the members constituting the camera module manufacturing apparatus 1, a socket board 3, a personal computer 4, a transport device 5 and a chart 6 are shown. Has been.

ソケットボード3は、カメラモジュール2の個体撮像素子が撮像した撮像画像データをパソコン4に転送するものである。   The socket board 3 transfers captured image data captured by the individual image sensor of the camera module 2 to the personal computer 4.

パソコン4は、この撮像画像データおよびカメラモジュール2に適用される最適物体距離に応じて、フォーカスレンズの像面に対する相対距離の調整量を演算する。ここで、最適物体距離とは、カメラモジュール2の合焦状態が最大になる物体の距離として製造時にあらかじめ設定されている距離であり、カメラモジュール2の種類毎に最適物体距離は異なる。   The personal computer 4 calculates an adjustment amount of the relative distance with respect to the image plane of the focus lens in accordance with the captured image data and the optimum object distance applied to the camera module 2. Here, the optimum object distance is a distance set in advance as a distance of an object in which the in-focus state of the camera module 2 is maximized, and the optimum object distance is different for each type of the camera module 2.

パソコン4において演算されたフォーカスレンズの像面に対する相対距離の調整量に基づいて、後述するカメラモジュール2のフォーカスレンズ駆動装置が、フォーカスレンズを移動させる。これにより、最適物体距離に応じたフォーカスレンズの位置が調整される。   Based on the adjustment amount of the relative distance with respect to the image plane of the focus lens calculated in the personal computer 4, the focus lens driving device of the camera module 2 described later moves the focus lens. Thereby, the position of the focus lens according to the optimum object distance is adjusted.

ソケットボード3は、カメラモジュール2を搬送する搬送装置5の近傍に設置されている。各カメラモジュール2は、フォーカスレンズとフォーカスレンズの像面に設けられる個体撮像素子とをアセンブリされた状態で搬送され、ソケットボード3に最も接近する位置(フォーカス調整位置とする)において、順次フォーカス調整される。また、フォーカス調整位置には、カメラモジュール2のフォーカスレンズの光軸方向に離間したチャート6が設けられている。   The socket board 3 is installed in the vicinity of the transport device 5 that transports the camera module 2. Each camera module 2 is transported in an assembled state with a focus lens and an individual image sensor provided on the image plane of the focus lens, and sequentially adjusts focus at a position closest to the socket board 3 (referred to as a focus adjustment position). Is done. Further, a chart 6 that is spaced apart in the optical axis direction of the focus lens of the camera module 2 is provided at the focus adjustment position.

チャート6は、特許請求の範囲に記載の光遮蔽手段に相当するものであり、例えば、図2に示すような、中央部に円形の開口61を有する黒色の板である。図1に示すように、チャート6は、開口61とフォーカス調整位置にあるカメラモジュール2のフォーカスレンズとが対向するように設けられる。これにより、主に開口61を通過した光がカメラモジュール2のフォーカスレンズに入射する。   The chart 6 corresponds to the light shielding means described in the claims, and is, for example, a black plate having a circular opening 61 in the center as shown in FIG. As shown in FIG. 1, the chart 6 is provided so that the opening 61 and the focus lens of the camera module 2 at the focus adjustment position face each other. As a result, mainly the light that has passed through the opening 61 enters the focus lens of the camera module 2.

図1に示すカメラモジュール製造装置1を構成する部材の中で、ソケットボード3、パソコン4およびチャート6が、本発明に係るフォーカス調整装置に含まれる。   Among the members constituting the camera module manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 1, the socket board 3, the personal computer 4 and the chart 6 are included in the focus adjusting apparatus according to the present invention.

図3は、上記フォーカス調整装置の概略構成を示すブロック図である。フォーカス調整装置は、ソケットボード3、パソコン4、チャート6およびフォーカスレンズ駆動装置7を備えている。   FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the focus adjustment apparatus. The focus adjustment device includes a socket board 3, a personal computer 4, a chart 6, and a focus lens driving device 7.

パソコン4は、検出部41、演算部42およびフォーカス調整部43を備えている。パソコン4に形成されるこれらの機能ブロックは、フォーカス調整プログラムをパソコン4において実行することにより形成される。   The personal computer 4 includes a detection unit 41, a calculation unit 42, and a focus adjustment unit 43. These functional blocks formed in the personal computer 4 are formed by executing a focus adjustment program in the personal computer 4.

カメラモジュール2の個体撮像素子が撮像した撮像画像データは、ソケットボード3からパソコン4の検出部41に転送される。検出部41は、特許請求の範囲に記載の検出手段に相当するものであり、当該撮像画像データから後述する「距離y」を検出する。演算部42は、特許請求の範囲に記載の演算手段に相当するものであり、検出された距離yから、フォーカス調整量である「距離dz」を算出する。フォーカス調整部43は、特許請求の範囲に記載の位置調整手段手段に相当するものであり、算出された距離dzだけカメラモジュール2のフォーカスレンズと像面との相対位置を変化させるように、フォーカスレンズ駆動装置7に指示する。   Captured image data captured by the individual image sensor of the camera module 2 is transferred from the socket board 3 to the detection unit 41 of the personal computer 4. The detection unit 41 corresponds to detection means described in the claims, and detects a “distance y” to be described later from the captured image data. The calculation unit 42 corresponds to the calculation means described in the claims, and calculates a “distance dz” that is a focus adjustment amount from the detected distance y. The focus adjustment unit 43 corresponds to the position adjustment means described in the claims, and the focus adjustment unit 43 changes the relative position between the focus lens of the camera module 2 and the image plane by the calculated distance dz. Instruct the lens driving device 7.

(フォーカス調整のための演算)
続いて、本実施形態におけるフォーカスレンズのフォーカス調整のための演算について、具体的に説明する。
(Calculation for focus adjustment)
Subsequently, calculation for focus adjustment of the focus lens in the present embodiment will be specifically described.

図4は、カメラモジュール2およびチャート6の位置関係を示す断面図である。図4における左右方向は、図1における上下方向に相当する。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the camera module 2 and the chart 6. The left-right direction in FIG. 4 corresponds to the up-down direction in FIG.

図4に示すように、カメラモジュール2のフォーカスレンズ21とチャート6の開口61とが対向しており、開口61の中心はフォーカスレンズ21の光軸上に位置している。   As shown in FIG. 4, the focus lens 21 of the camera module 2 and the opening 61 of the chart 6 face each other, and the center of the opening 61 is located on the optical axis of the focus lens 21.

フォーカスレンズ21の像面22には、CCDセンサやCMOSセンサなどの個体撮像素子が配置されている。チャート6の開口61の写像は、像面22に映し出され、個体撮像素子によって光電変換される。これにより、図5に示すような撮像画像データが生成される。この撮像画像データは、ソケットボード3からパソコン4に送られる。   On the image plane 22 of the focus lens 21, an individual image sensor such as a CCD sensor or a CMOS sensor is disposed. The mapping of the opening 61 of the chart 6 is projected on the image plane 22 and is photoelectrically converted by the individual imaging device. Thereby, captured image data as shown in FIG. 5 is generated. This captured image data is sent from the socket board 3 to the personal computer 4.

ここで、図4に示すように、フォーカスレンズ21の光軸と像面22との交点を位置Y1とする。また、開口61の縁とフォーカスレンズ21の中心とを結ぶ直線が、フォーカスレンズ21の光軸に対して角度θをなすように、フォーカスレンズ21とチャート6との距離および開口61の大きさが設定されている。フォーカス位置調整前における、当該直線と像面22との交点を位置Y2とする。このとき、位置Y1と位置Y2との距離をyとする。   Here, as shown in FIG. 4, the intersection of the optical axis of the focus lens 21 and the image plane 22 is defined as a position Y1. The distance between the focus lens 21 and the chart 6 and the size of the opening 61 are such that a straight line connecting the edge of the opening 61 and the center of the focus lens 21 forms an angle θ with respect to the optical axis of the focus lens 21. Is set. The intersection point between the straight line and the image plane 22 before the focus position adjustment is defined as a position Y2. At this time, the distance between the position Y1 and the position Y2 is y.

また、カメラモジュール2の製造時に設定される最適物体距離をa、最適物体距離aにおけるフォーカスレンズ21の最良像面位置F1とフォーカスレンズ21の主平面との距離をb、フォーカス位置調整前における像面22と上記最良像面位置との距離をdzとすると、
y=(b+dz)×tanθ
となる。また、フォーカスレンズ21の焦点距離をfとすると、写像公式より、
(1/a)+(1/b)=1/f
となる。
Further, the optimum object distance set at the time of manufacturing the camera module 2 is a, the distance between the best image plane position F1 of the focus lens 21 and the main plane of the focus lens 21 at the optimum object distance a is b, and the image before the focus position adjustment. If the distance between the surface 22 and the best image plane position is dz,
y = (b + dz) × tan θ
It becomes. Further, when the focal length of the focus lens 21 is f, from the mapping formula,
(1 / a) + (1 / b) = 1 / f
It becomes.

これらの式から、   From these equations,

Figure 2013007971
Figure 2013007971

が成り立つ。 Holds.

本実施形態に係るフォーカス調整工程において、距離yが、図5に示す撮像画像データに基づいて、図3に示すパソコン4の検出部41によって検出される(検出工程)。また、最適物体距離a、焦点距離fおよび角度θは、パソコン4にあらかじめ記憶されている。これにより、パソコンの演算部42は、式(1)から、距離dzを演算し(演算工程)、フォーカス調整部43が、距離dzだけフォーカスレンズ21と像面22との相対距離を短縮させるように、フォーカスレンズ駆動装置7を制御する(位置調整工程)。言い換えると、距離dzが正の値の場合、フォーカスレンズ21と像面22とを距離dzだけ近づけるように調整され、距離dzが負の値の場合、フォーカスレンズ21と像面22とをdzの絶対値の距離だけ離れるように調整される。この調整において、フォーカスレンズ21を移動させてもよいし、像面22を移動させてもよい。これにより、フォーカスレンズ21の位置がカメラモジュール2の最適物体距離aにおける最良像面位置F1となるように調整される。   In the focus adjustment process according to the present embodiment, the distance y is detected by the detection unit 41 of the personal computer 4 shown in FIG. 3 based on the captured image data shown in FIG. 5 (detection process). Further, the optimum object distance a, the focal distance f, and the angle θ are stored in advance in the personal computer 4. As a result, the calculation unit 42 of the personal computer calculates the distance dz from the equation (1) (calculation step), and the focus adjustment unit 43 shortens the relative distance between the focus lens 21 and the image plane 22 by the distance dz. Next, the focus lens driving device 7 is controlled (position adjustment step). In other words, when the distance dz is a positive value, the focus lens 21 and the image plane 22 are adjusted to be close to each other by the distance dz. When the distance dz is a negative value, the focus lens 21 and the image plane 22 are It is adjusted to be separated by an absolute distance. In this adjustment, the focus lens 21 may be moved, or the image plane 22 may be moved. Thereby, the position of the focus lens 21 is adjusted to be the best image plane position F1 at the optimum object distance a of the camera module 2.

以上のように、本実施形態では、フォーカス調整前において、フォーカスレンズ21の中心を通り、フォーカスレンズ21の光軸に対して角度θをなす直線が像面22と交わる位置Y2と、上記光軸と像面22とが交わる位置Y2との距離yを検出し、式(1)で求められる距離dzを算出し、フォーカスレンズ21と像面22との相対距離を距離dzだけ短縮させることにより、フォーカス調整を行う。すなわち、一回の演算でフォーカス調整の距離を算出できるため、任意の最適物体距離に対するフォーカス調整を短時間で実施することができる。   As described above, in the present embodiment, before focus adjustment, the position Y2 that passes through the center of the focus lens 21 and forms an angle θ with the optical axis of the focus lens 21 intersects the image plane 22, and the optical axis. By detecting the distance y between the position Y2 where the image surface 22 and the image plane 22 intersect, calculating the distance dz obtained by the equation (1), and reducing the relative distance between the focus lens 21 and the image plane 22 by the distance dz, Adjust the focus. That is, since the focus adjustment distance can be calculated by a single calculation, the focus adjustment for an arbitrary optimum object distance can be performed in a short time.

また、チャート6をカメラモジュール2の最適物体距離にかかわらず、チャート6の位置は、開口61の縁を通る軸外光線経路が、フォーカスレンズ21の光軸に対して角度θをなすように設定すればよい。すなわち、チャート6をカメラモジュール2の最適物体距離に設置する必要はなく、チャート6をフォーカス調整位置にあるカメラモジュール2から比較的近距離(例えば10〜50cm)に設置することができる。   Regardless of the optimum object distance of the camera module 2, the position of the chart 6 is set so that the off-axis ray path passing through the edge of the opening 61 forms an angle θ with respect to the optical axis of the focus lens 21. do it. That is, it is not necessary to install the chart 6 at the optimal object distance of the camera module 2, and the chart 6 can be installed at a relatively short distance (for example, 10 to 50 cm) from the camera module 2 at the focus adjustment position.

したがって、生産効率が高く、かつ、コンパクトなフォーカス調整装置を実現することができる。   Therefore, it is possible to achieve a compact focus adjustment device with high production efficiency.

なお、上記の角度θの値も0deg<θ<90degを満たすのであれば、特に限定されない。なお、角度θが大きいほど、フォーカス位置調整の精度は向上するが、製造誤差による収差が増大する。また、チャート6とカメラモジュール2との距離が近すぎると、ディスとーションなどの収差が大きくなる。フォーカス位置調整の精度については、後述する。   The value of the angle θ is not particularly limited as long as it satisfies 0 deg <θ <90 deg. As the angle θ is larger, the accuracy of focus position adjustment is improved, but aberration due to manufacturing errors is increased. If the distance between the chart 6 and the camera module 2 is too short, aberrations such as distortion increase. The accuracy of focus position adjustment will be described later.

(変形例)
上記では、フォーカス調整前において、フォーカスレンズ21の中心を通り、フォーカスレンズ21の光軸に対して角度θをなす直線が像面22と交わる位置Y2と、上記光軸と像面22とが交わる位置Y2との距離yを検出するために、円形の開口61を有するチャート6を用いていたが、距離yの検出方法は、これに限定されない。チャートの開口の形状は特に限定されず、例えば、図6に示すように、矩形の開口62を有するチャート6aを用いてもよい。
(Modification)
In the above, before the focus adjustment, the position Y2 passing through the center of the focus lens 21 and the angle θ with respect to the optical axis of the focus lens 21 intersects the image plane 22, and the optical axis and the image plane 22 intersect. In order to detect the distance y to the position Y2, the chart 6 having the circular opening 61 is used, but the method for detecting the distance y is not limited to this. The shape of the opening of the chart is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 6, a chart 6a having a rectangular opening 62 may be used.

この場合、図7に示すように、像面22に映し出される開口62の写像も矩形となるため、フォーカスレンズ21の光軸と像面22とが交わる位置Y1と、写像の外縁との距離は一定ではない。そのため、チャート6aを使用する場合、例えば、開口62の写像のうち、開口62の特定の縁62aに対応する位置Y2aと、上記位置Y1との距離を、上記演算で用いられる距離yとしてもよい。このとき、縁62aとフォーカスレンズ21の中心とを結ぶ直線と、フォーカスレンズ21の光軸とがなす角度を、上記演算で用いられる角度θとする。これにより、上記式(1)から距離dzが算出される。   In this case, as shown in FIG. 7, since the mapping of the aperture 62 projected on the image plane 22 is also rectangular, the distance between the position Y1 where the optical axis of the focus lens 21 and the image plane 22 intersect and the outer edge of the mapping is It is not constant. Therefore, when using the chart 6a, for example, the distance between the position Y2a corresponding to the specific edge 62a of the opening 62 and the position Y1 in the mapping of the opening 62 may be used as the distance y used in the calculation. . At this time, an angle formed by a straight line connecting the edge 62a and the center of the focus lens 21 and the optical axis of the focus lens 21 is an angle θ used in the above calculation. Thereby, the distance dz is calculated from the above equation (1).

あるいは、開口62の複数の縁について、上記式(1)を用いて距離dzを算出し、算出された各距離dzを平均した値を、フォーカス調整に用いてもよい。   Alternatively, the distance dz may be calculated for the plurality of edges of the opening 62 using the above formula (1), and a value obtained by averaging the calculated distances dz may be used for focus adjustment.

また、上記では、距離yをチャートの開口の写像に基づいて検出したが、チャートの形状は、これに限定されない。例えば、図8(a)に示す、黒色の円板状のチャート6bや、図8(b)に示す、黒色の矩形状のチャート6cを用いてもよい。これらのチャート6b・6cを用いた場合であっても、像面22に映し出される写像に基づいて、距離yを検出することができる。なお、チャートの形状は、円形および矩形に限定されない。   In the above description, the distance y is detected based on the mapping of the opening of the chart, but the shape of the chart is not limited to this. For example, a black disk-shaped chart 6b shown in FIG. 8A or a black rectangular chart 6c shown in FIG. 8B may be used. Even when these charts 6b and 6c are used, the distance y can be detected based on the map projected on the image plane 22. The shape of the chart is not limited to a circle and a rectangle.

さらに、チャートの代わりにレーザ光源(光出射手段)を用いることで距離dzを得ることができる。この場合、レーザ光源から、フォーカスレンズ21の光軸に対して角度θでフォーカスレンズ21の中心を通過するレーザ光を出射し、このレーザ光が像面22に到達する位置と位置Y1との距離を、距離yとして検出する。また、レーザ光は、指向性を有するので、後述するフォーカス調整量の誤差が少ないという利点がある。この構成においても、レーザ光源の位置は、特に制限されず、カメラモジュール2の最適物体距離よりも近距離であってもよい。したがって、フォーカス調整装置の小型化を図ることができる。   Furthermore, the distance dz can be obtained by using a laser light source (light emitting means) instead of the chart. In this case, a laser light is emitted from the laser light source through the center of the focus lens 21 at an angle θ with respect to the optical axis of the focus lens 21, and the distance between the position where the laser light reaches the image plane 22 and the position Y1. Is detected as a distance y. Further, since the laser beam has directivity, there is an advantage that an error in a focus adjustment amount described later is small. Also in this configuration, the position of the laser light source is not particularly limited, and may be closer than the optimum object distance of the camera module 2. Therefore, it is possible to reduce the size of the focus adjustment device.

なお、距離yを検出するために用いられる光は、指向性を有する光であれば、レーザ光に限定されない。   The light used for detecting the distance y is not limited to laser light as long as it has directivity.

このように、本実施形態では、フォーカス調整前において、フォーカスレンズ21の中心を通り、フォーカスレンズ21の光軸に対して角度θをなす直線が像面22と交わる位置Y2と、上記光軸と像面22とが交わる位置Y2との距離yを検出できれば、フォーカスレンズ21を最適物体距離aにおける最良像面位置に調整することができ、距離yを検出方法は、特に限定されない。   Thus, in the present embodiment, before focus adjustment, the position Y2 that passes through the center of the focus lens 21 and forms an angle θ with the optical axis of the focus lens 21 intersects the image plane 22, and the optical axis. If the distance y to the position Y2 where the image plane 22 intersects can be detected, the focus lens 21 can be adjusted to the best image plane position at the optimum object distance a, and the method for detecting the distance y is not particularly limited.

(フォーカス調整の精度)
図2に示すように、チャート6の開口61の縁を通り、フォーカスレンズ21を通過した光は、結像位置F2において収束する。フォーカス調整前における像面22の位置が結像位置F2と偶然重なっていた場合を除き、結像位置F2と像面22の位置とは、通常は一致しない。そのため、図5に示す写像は、外縁がボケた状態となり、距離yの検出に誤差が生じる。
(Accuracy of focus adjustment)
As shown in FIG. 2, the light that has passed through the edge of the opening 61 of the chart 6 and passed through the focus lens 21 converges at the imaging position F2. Unless the position of the image plane 22 before the focus adjustment coincides with the image formation position F2, the image formation position F2 and the position of the image plane 22 do not usually coincide with each other. Therefore, the map shown in FIG. 5 is in a state where the outer edge is blurred, and an error occurs in the detection of the distance y.

ここで、画素ピッチ(個体撮像素子間の距離)をε(μm)とし、写像のボケ幅が、ε以下であると仮定すると、距離yの検出誤差はεとなる。すなわち、検出される距離yの最大値をy’、検出される距離yの最小値をy”とすると、
ε=y’−y” ・・・式(2)
となる。ここで、上記の式(1)より、
Here, assuming that the pixel pitch (distance between the individual imaging elements) is ε (μm) and the blur width of the mapping is ε or less, the detection error of the distance y is ε. That is, if the maximum value of the detected distance y is y ′ and the minimum value of the detected distance y is y ″,
ε = y′−y ″ (2)
It becomes. Here, from the above equation (1),

Figure 2013007971
Figure 2013007971

となる。よって、距離y’に基づいて算出された距離dzを距離dz’、距離y”に基づいて算出された距離dzを距離dz”とすると、
y’−y”=(dz’−dz”)×tanθ
となり、式(2)より、
dz’−dz”=ε/tanθ ・・・式(3)
が成り立つ。
It becomes. Therefore, if the distance dz calculated based on the distance y ′ is the distance dz ′ and the distance dz calculated based on the distance y ″ is the distance dz ″,
y′−y ″ = (dz′−dz ″) × tan θ
From equation (2),
dz′−dz ″ = ε / tan θ (3)
Holds.

dz’−dz”は、フォーカスレンズ21のフォーカス調整量の誤差であり、εは一定であるので、角度θが大きいほどフォーカス調整の精度が高くなることが分かる。例えば、カメラモジュール2の画素ピッチε=1.4μmとすると、角度θとフォーカス調整量の誤差との関係は、下記の表1のようになる。   dz′−dz ″ is an error in the focus adjustment amount of the focus lens 21 and ε is constant, and it can be seen that the greater the angle θ, the higher the accuracy of focus adjustment. For example, the pixel pitch of the camera module 2 When ε = 1.4 μm, the relationship between the angle θ and the focus adjustment amount error is as shown in Table 1 below.

Figure 2013007971
Figure 2013007971

例えば、角度θが15deg以上であれば、フォーカス調整は、約5μm以下の精度で実施できる。フォーカスレンズの製造誤差に関して、モバイル機器向けのフォーカスレンズでは、製造誤差による画角誤差は、一般的に±2deg以下であるため、半画角である角度θの誤差は±1deg以下となる。   For example, if the angle θ is 15 degrees or more, the focus adjustment can be performed with an accuracy of about 5 μm or less. Regarding a focus lens manufacturing error, in a focus lens for a mobile device, an angle-of-view error due to a manufacturing error is generally ± 2 deg or less. Therefore, an error of an angle θ that is a half angle of view is ± 1 deg or less.

さらに、θ=25degの場合、製造誤差によりθ=26(25+1)degとなったとしても、フォーカス調整量の誤差は0.1μm程度であり、高精度のフォーカス調整を実現できる。   Further, in the case of θ = 25 deg, even if θ = 26 (25 + 1) deg due to a manufacturing error, the error of the focus adjustment amount is about 0.1 μm, and high-precision focus adjustment can be realized.

(狭開口化による精度向上)
上述のように、チャート6の写像は、通常、ボケた状態で像面22に映し出されるデフォーカス像であるため、フォーカス調整量に誤差が生じる。そこで、下記のように、フォーカスレンズ21の開口径を、カメラモジュール2で設定されている開口径よりも擬似的に狭くすることが望ましい。これにより、被写界深度が大きくなるので、写像のボケ量を小さくして、フォーカス調整量の誤差を小さくすることができる。
(Accuracy improvement by narrowing the aperture)
As described above, since the mapping of the chart 6 is a defocused image that is projected on the image plane 22 in a blurred state, an error occurs in the focus adjustment amount. Therefore, it is desirable that the aperture diameter of the focus lens 21 be made pseudo-narrower than the aperture diameter set in the camera module 2 as described below. Thereby, since the depth of field is increased, it is possible to reduce the blur amount of the mapping and reduce the error of the focus adjustment amount.

図9は、フォーカスレンズ21の開口径を縮小する構成例示す断面図である。カメラモジュール2の設計上の開口径A1は、フレーム23によって規定されている。ここで、フォーカス調整時に、A1よりも小さいA2の開口径を有するフレーム8を、フレーム23に重ねる。このフレーム8は、特許請求の範囲に記載の開口径縮小手段に相当する治具であり、フレーム8によってフォーカスレンズ21に向かう光のうち、設計上の開口径の比較的外側の光線を遮蔽する。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration example in which the aperture diameter of the focus lens 21 is reduced. The design opening diameter A 1 of the camera module 2 is defined by the frame 23. Here, the frame 8 having an opening diameter of A2 smaller than A1 is overlapped with the frame 23 at the time of focus adjustment. The frame 8 is a jig corresponding to the aperture diameter reducing means described in the claims, and shields light rays relatively outside the designed aperture diameter from the light toward the focus lens 21 by the frame 8. .

これにより、被写界深度が大きくなるので、チャート6の写像のボケ量を小さくして、上述の距離yの検出精度を向上させることができる。よって、フォーカス調整量の誤差(上述のdz’−dz”)を小さくすることができる。   Thereby, since the depth of field is increased, the blur amount of the mapping of the chart 6 can be reduced, and the detection accuracy of the above-described distance y can be improved. Therefore, the error of the focus adjustment amount (the above-mentioned dz′−dz ″) can be reduced.

なお、開口径を絞るとフォーカスレンズ21に入射する光量が減少するため、開口径の絞り量は、個体撮像素子の感度に応じて適宜設定される。   Note that since the amount of light incident on the focus lens 21 is reduced when the aperture diameter is reduced, the aperture amount of the aperture diameter is appropriately set according to the sensitivity of the individual image sensor.

(ソフトウェアによる実施例)
カメラモジュール製造装置1のパソコン4の各ブロック、すなわち検出部41、演算部42およびフォーカス調整部43は、集積回路(ICチップ)上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
(Example by software)
Each block of the personal computer 4 of the camera module manufacturing apparatus 1, that is, the detection unit 41, the calculation unit 42, and the focus adjustment unit 43 may be realized in hardware by a logic circuit formed on an integrated circuit (IC chip). However, it may be realized by software using a CPU (Central Processing Unit).

後者の場合、パソコン4は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムを格納したROM(Read Only Memory)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるフォーカス調整プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、パソコン4に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。   In the latter case, the personal computer 4 includes a CPU that executes instructions of a program that realizes each function, a ROM (Read Only Memory) that stores the program, a RAM (Random Access Memory) that expands the program, the program, and various data. A storage device (recording medium) such as a memory for storing the. An object of the present invention is that a recording medium in which a program code (execution format program, intermediate code program, source program) of a focus adjustment program, which is software that realizes the above-described functions, is recorded on a personal computer 4 in a computer-readable manner. This can also be achieved by supplying and reading and executing the program code recorded on the recording medium by the computer (or CPU or MPU).

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク類、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード類、マスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ類、あるいはPLD(Programmable logic device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の論理回路類などを用いることができる。   Examples of the recording medium include tapes such as magnetic tapes and cassette tapes, magnetic disks such as floppy (registered trademark) disks / hard disks, and disks including optical disks such as CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. IC cards (including memory cards) / optical cards, semiconductor memories such as mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM, or PLD (Programmable Logic Device) or FPGA (Field Programmable Gate Array) Logic circuits can be used.

また、パソコン4を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(Virtual Private Network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、IEEE802.11無線、HDR(High Data Rate)、NFC(NearField Communication)、DLNA(Digital Living Network Alliance)、携帯電話機網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。   The personal computer 4 may be configured to be connectable to a communication network, and the program code may be supplied via the communication network. The communication network is not particularly limited as long as it can transmit the program code. For example, the Internet, an intranet, an extranet, a LAN, an ISDN, a VAN, a CATV communication network, a virtual private network, a telephone line network, a mobile communication network, a satellite communication network, and the like can be used. The transmission medium constituting the communication network may be any medium that can transmit the program code, and is not limited to a specific configuration or type. For example, even with wired lines such as IEEE 1394, USB, power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) line, etc., infrared rays such as IrDA and remote control, Bluetooth (registered trademark), IEEE 802.11 wireless, HDR ( It can also be used by radio such as High Data Rate (NFC), Near Field Communication (NFC), Digital Living Network Alliance (DLNA), a mobile phone network, a satellite line, and a digital terrestrial network. The present invention can also be realized in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave in which the program code is embodied by electronic transmission.

(付記事項)
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
(Additional notes)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、最適物体距離が比較的遠距離のカメラモジュールの製造に特に好適である。   The present invention is particularly suitable for manufacturing a camera module having a relatively long optimum object distance.

1 カメラモジュール製造装置
2 カメラモジュール
3 ソケットボード
4 パソコン
5 搬送装置
6 チャート(光遮蔽手段)
6a チャート(光遮蔽手段)
6b チャート(光遮蔽手段)
6c チャート(光遮蔽手段)
7 フォーカスレンズ駆動装置
8 フレーム(開口径縮小手段)
21 フォーカスレンズ
22 像面
23 フレーム
41 検出部(検出手段)
42 演算部(演算手段)
43 フォーカス調整部(位置調整手段)
61 開口
62 開口
A1 開口径
A2 開口径
F1 最良像面位置
F2 結像位置
Y1 位置
Y2 位置
Y2a 位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Camera module manufacturing apparatus 2 Camera module 3 Socket board 4 Personal computer 5 Conveyance apparatus 6 Chart (light shielding means)
6a chart (light shielding means)
6b Chart (light shielding means)
6c chart (light shielding means)
7 Focus lens drive 8 Frame (Aperture diameter reduction means)
21 Focus lens 22 Image surface 23 Frame 41 Detection unit (detection means)
42 Calculation unit (calculation means)
43 Focus adjustment unit (position adjustment means)
61 Aperture 62 Aperture A1 Aperture diameter A2 Aperture diameter F1 Best image plane position F2 Imaging position Y1 Position Y2 Position Y2a Position

Claims (9)

カメラモジュールのフォーカスレンズの像面に対する相対位置を調整する位置調整手段を備えるフォーカス調整装置であって、
位置調整前において、上記フォーカスレンズの中心を通り、上記フォーカスレンズの光軸に対して角度θをなす直線が上記像面と交わる位置と、上記光軸と上記像面とが交わる位置との距離yを検出する検出手段と、
上記カメラモジュールに適用される最適物体距離をa、上記フォーカスレンズの焦点距離をfとして、下記の式(1)で求められる距離dzを演算する演算手段とを備え、
上記位置調整手段は、上記フォーカスレンズと上記像面との相対距離を距離dzだけ短縮させることを特徴とするフォーカス調整装置。
Figure 2013007971
A focus adjustment device comprising a position adjustment means for adjusting the relative position of the focus lens of the camera module to the image plane,
Before the position adjustment, a distance between a position where a straight line passing through the center of the focus lens and forming an angle θ with respect to the optical axis of the focus lens intersects the image plane and a position where the optical axis and the image plane intersect detecting means for detecting y;
Calculating means for calculating a distance dz obtained by the following equation (1), where a is the optimum object distance applied to the camera module, and f is the focal length of the focus lens;
The focus adjusting apparatus, wherein the position adjusting means shortens a relative distance between the focus lens and the image plane by a distance dz.
Figure 2013007971
上記フォーカスレンズから上記光軸の方向に離間した光遮蔽手段を備え、
上記光遮蔽手段の特定の縁と上記フォーカスレンズの中心とを結ぶ直線は、上記光軸に対して角度θをなし、
上記検出手段は、上記像面に映る上記光遮蔽手段の写像の、上記特定の縁に対応する位置と、上記光軸との距離を距離yとして検出することを特徴とする請求項1に記載のフォーカス調整装置。
A light shielding means spaced apart from the focus lens in the direction of the optical axis,
A straight line connecting a specific edge of the light shielding means and the center of the focus lens forms an angle θ with respect to the optical axis,
The said detection means detects the distance of the position corresponding to the said specific edge of the mapping of the said light shielding means reflected on the said image surface, and the said optical axis as the distance y, The feature of Claim 1 characterized by the above-mentioned. Focus adjustment device.
上記光軸に対して角度θで上記フォーカスレンズの中心を通過する光を出射する光出射手段を備え、
上記検出手段は、上記光が上記像面に到達する位置と上記フォーカスレンズの光軸と上記像面とが交わる位置との距離を距離yとして検出することを特徴とする請求項1に記載のフォーカス調整装置。
A light emitting means for emitting light passing through the center of the focus lens at an angle θ with respect to the optical axis;
2. The detection unit according to claim 1, wherein the detection unit detects a distance y between a position where the light reaches the image plane and a position where an optical axis of the focus lens and the image plane intersect. Focus adjustment device.
上記フォーカスレンズの開口径を、上記カメラモジュールの設計上の開口径よりも小さくする開口径縮小手段を備えることを特徴とする請求項2または3に記載のフォーカス調整装置。   4. The focus adjusting apparatus according to claim 2, further comprising an aperture diameter reducing unit that makes an aperture diameter of the focus lens smaller than a design aperture diameter of the camera module. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のフォーカス調整装置を備えるカメラモジュール製造装置。   A camera module manufacturing apparatus provided with the focus adjustment apparatus of any one of Claims 1-4. カメラモジュールのフォーカスレンズの像面に対する相対位置を調整する位置調整工程を有するフォーカス調整方法であって、
上記位置調整工程の前において、上記フォーカスレンズの中心を通り、上記フォーカスレンズの光軸に対して角度θをなす直線が上記像面と交わる位置と、上記光軸と上記像面とが交わる位置との距離yを検出する検出工程と、
上記カメラモジュールに適用される最適物体距離をa、上記フォーカスレンズの焦点距離をfとして、下記の式(1)で求められる距離dzを演算する演算工程とを有し、
上記位置調整工程では、上記フォーカスレンズと上記像面との相対距離を距離dzだけ短縮させることを特徴とするフォーカス調整方法。
Figure 2013007971
A focus adjustment method including a position adjustment step of adjusting a relative position of an image plane of a focus lens of a camera module,
Before the position adjusting step, a position where a straight line passing through the center of the focus lens and forming an angle θ with respect to the optical axis of the focus lens intersects the image plane, and a position where the optical axis and the image plane intersect A detection step of detecting a distance y from
A calculation step of calculating a distance dz obtained by the following equation (1), where a is the optimum object distance applied to the camera module, and f is the focal length of the focus lens.
In the position adjustment step, the relative distance between the focus lens and the image plane is shortened by a distance dz.
Figure 2013007971
フォーカスレンズとフォーカスレンズの像面に設けられる個体撮像素子とをアセンブリするアセンブリ工程を有するカメラモジュールの製造方法であって、
上記アセンブリ工程は、請求項6に記載のフォーカス調整方法の上記検出工程、上記演算工程および上記位置調整工程を含むことを特徴とするカメラモジュールの製造方法。
A camera module manufacturing method including an assembly step of assembling a focus lens and a solid-state image sensor provided on an image plane of the focus lens,
7. The method of manufacturing a camera module according to claim 6, wherein the assembly step includes the detection step, the calculation step, and the position adjustment step of the focus adjustment method according to claim 6.
請求項1〜4のいずれか1項に記載のフォーカス調整装置の上記検出手段、上記演算手段および上記位置調整手段としてコンピュータを機能させるためのフォーカス調整プログラム。   A focus adjustment program for causing a computer to function as the detection unit, the calculation unit, and the position adjustment unit of the focus adjustment apparatus according to claim 1. 請求項8に記載のフォーカス調整プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。   A computer-readable recording medium on which the focus adjustment program according to claim 8 is recorded.
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