JP2014035381A - カメラモジュール製造装置、カメラモジュール製造方法、プログラム、及び記録媒体 - Google Patents

カメラモジュール製造装置、カメラモジュール製造方法、プログラム、及び記録媒体 Download PDF

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英嗣 小山
Yutaka Tokunaga
裕 徳永
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Abstract

【課題】要求されるスペックを満たすカメラモジュールを効率的に製造する。
【解決手段】カメラモジュール製造装置10は、中心解像度テスト部301及び周辺解像度テスト部302によって生成された各解像度に基づいて、中心解像度近似曲線を導出する中心解像度近似曲線演算部304と、周辺解像度近似曲線を導出する周辺解像度近似曲線演算部305と、を備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は、カメラモジュールを製造するための製造装置に関する。また、カメラモジュールを製造するための製造方法に関する。
撮像素子と光学レンズが一体化されたカメラモジュールを製造するために、カメラモジュール製造装置が用いられる。このカメラモジュールを製造する際には、通常、光学レンズと撮像素子の距離を順次変化させながら、撮像素子を用いて被写体を撮像し、要求スペックに応じた最適な画像が得られる位置において、レンズと撮像素子との間の距離を最適位置として決定する。
例えば、特許文献1には、多数の異なるレンズ位置(図では7点の例)の各々に対して撮像された画像のコントラストから、レンズの最適位置を決定する技術が開示されている。ここで、一般に画像の中心部と周辺部におけるコントラストは異なり得る。しかしながら、特許文献1には、中心部及び周辺部のコントラストの各々を参照するための構成及び方法についての言及はない。
以下では、図13〜16を参照して、従来知られているレンズ位置の決定手順について説明する。
図13はレンズ位置決定の対象となるカメラモジュールの断面図である。センサーチップ3は基板4に接着材5にて取り付けられ、ワイヤーボンド6にてセンサーチップ3の複数のパッドと基板4とが電気的に接続されている。レンズホルダー7も基板4に、熱硬化性樹脂の接着材にて取り付けられ、IRカットフィルタ8がセンサーチップ3の上面になるような位置にレンズホルダー7に取り付けられる。その後、レンズを予め挿入されたレンズバレル2が、レンズホルダー7の内部の最適な位置に、接着剤5で固定される。
レンズバレル2の最適な位置とは、レンズによって集光された光が焦点を結ぶ位置に、ちょうどセンサーチップ3の受光エリアがあることである。レンズバレル2の位置をレンズホルダー7内に固定する際、解像度チャート50を撮像できる位置で上下に移動させ、センサーチップ3からの電気的な出力画像をテストしながら、最適な解像度が得られる位置に、レンズバレル2を固定する。
図14は、レンズバレル2を固定する様子を模式的に示したものである。レンズバレル2は、図14にて矢印によって示した光軸方向に移動され、最適な位置が決定される。
図15は、図14に示した解像度チャート50の一例を示している。図15に示すように、解像度チャート50の中心部および周辺部のそれぞれには、上下方向と左右方向との解像度をテストするためのパターンが記されている。
図16に、レンズバレル2の最適な位置を決定するためのフォーカスサーチによって得られた測定結果を示す図である。図16の横軸はレンズバレル2とセンサーチップ3との距離を表し、図16の縦軸は撮像チャート50の中心解像度と周辺周辺解像度とを表している。また、図16において、中心解像度閾値及び周辺解像度閾値をそれぞれ破線で表している。
従来知られているレンズ位置の決定手順は、以下の通りである。
ステップ1)レンズバレル2をセンサーチップ3とレンズバレル2との距離が最も遠い位置(A点)に、初期位置として配置する。
ステップ2)解像度チャート50の画像を撮像し、中心解像度及び周辺解像度をそれぞれ解析し、共に解像度閾値を越えているかどうかを判定する。
ステップ3)中心解像度及び周辺解像度が共に解像度閾値を越えていれば手順を終了する。中心解像度及び周辺解像度いずれかが解像度閾値を越えていなければ、一定距離だけレンズバレル2の位置を、図14にて矢印によって示した方向へ移動し、ステップ2)を繰り返す。
図16において、D点では中心解像度は解像度閾値越えているが、周辺解像度は解像度閾値を越えていない。中心の解像度ピークの位置E点を越えて、F点にて、初めて中心・周辺とも解像度閾値を越えており、要求スペックを満たしている。なお、場合によってはF点以降、ステップ2)を何回か繰り返しさらに解像度が向上する位置を求める場合もある。
特開2010−114731(2010年5月20日公開)
しかしながら、従来の方法では、レンズバレル2を一定距離ずつ移動させながら、センサーチップ3が解像度チャートを撮像し、要求スペックを満たすまで解像度テストを繰り返すことによって、最適位置をサーチしてゆくため、多くの繰り返しが発生し、最適位置の決定に過大な時間を要する場合が生じ得る。また、これにより製造効率が低下し得る。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、要求されるスペックを満たすカメラモジュールを効率的に製造することができるカメラモジュール製造装置を実現することにある。
上記の問題を解決するために、本発明に係るカメラモジュール製造装置は、光軸方向に沿って上記光学レンズを移動させる光学レンズ移動部と、上記光学レンズ移動部によって移動された上記光学レンズの予め定められた複数の位置の各々における被写体の画像を取得する画像取得手段と、上記画像取得手段によって取得された各画像の解像度を導出する解像度導出手段と、上記解像度導出手段によって導出された各解像度に基づいて、画像中心部及び周辺部でそれぞれ解像度近似曲線を導出する近似曲線導出手段と、上記解像度近似曲線に基づいて、上記光学レンズの固定位置を決定するレンズ位置決定手段と、を備えていることを特徴としている。
上記のように構成されたカメラモジュール製造装置は、光学レンズを上記光学レンズ移動部によって光軸方向に沿って移動させ、上記光学レンズ移動部によって移動された上記光学レンズの予め定められた複数の位置の各々における被写体の画像を画像取得手段により取得する。また、上記画像取得手段によって取得された各画像の解像度を解像度導出手段によって導出し、上記解像度導出手段によって導出された各解像度に基づいて、上記近似曲線導出手段によって画像中心部及び周辺部でそれぞれ解像度近似曲線を導出する。上記近似曲線導出手段によって導出された上記解像度近似曲線に基づいて、上記光学レンズの固定位置を、上記レンズ位置決定手段によって決定する。
このように、上記のように構成されたカメラモジュール製造装置によれば、予め定められた複数の位置のみで解像度チャートを撮像し、その結果を用いて近似曲線を導出するので、光学レンズの固定位置を決定するために過大な時間を要することがない。また、近似曲線を用いることにより、カメラモジュールが所定のスペックを有するように、光学レンズの固定位置を決定することができる。更に、上記の構成では、画像中心部及び周辺部でそれぞれ解像度近似曲線を導出するので、光学レンズの固定位置をより適切に決定することができる。
したがって、上記のように構成されたカメラモジュール製造装置によれば、要求されるスペックを満たすカメラモジュールを効率的に製造することができる。
上記カメラモジュール製造装置において、上記画像取得手段は、上記光学レンズ移動部によって移動された上記光学レンズの予め定められた3箇所の位置の各々における被写体の画像を取得するものであり、上記近似曲線導出手段は、上記解像度導出手段によって導出された各解像度に基づいて、2次曲線として解像度近似曲線を導出する、ことが好ましい。
上記の構成によれば、上記光学レンズの予め定められた3箇所の位置の各々における被写体の画像の解像度に基づいて、解像度近似曲線を2次曲線として導出するので、最適位置を短時間で決定することができる。
また、本発明に係るカメラモジュール製造装置は、光軸方向に沿って上記光学レンズを移動させる光学レンズ移動部と、上記光学レンズ移動部によって移動された上記光学レンズの予め定められた複数の位置の各々における被写体の画像を取得する画像取得手段と、上記画像取得手段によって取得された各画像の解像度を導出する解像度導出手段と、上記解像度導出手段によって導出された各解像度に基づいて、画像中心部での解像度近似曲線を導出する近似曲線導出手段と、上記解像度近似曲線に基づいて、上記光学レンズのサーチ位置を決定するフォーカスサーチ範囲確定手段と、を備えていることを特徴としている。
上記のように構成されたカメラモジュール製造装置は、光学レンズを上記光学レンズ移動部によって光軸方向に沿って移動させ、上記光学レンズ移動部によって移動された上記光学レンズの予め定められた複数の位置の各々における被写体の画像を画像取得手段により取得する。また、上記画像取得手段によって取得された各画像の解像度を解像度導出手段によって導出し、上記解像度導出手段によって導出された各解像度に基づいて、上記近似曲線導出手段によって画像中心部での解像度近似曲線を導出する。上記近似曲線導出手段によって導出された上記解像度近似曲線に基づいて、上記光学レンズのサーチ位置をフォーカスサーチ範囲確定手段によって決定する。
このように、上記のように構成されたカメラモジュール製造装置によれば、予め定められた複数の位置のみで解像度チャートを撮像し、その結果を用いて画像中心部の近似曲線を導出するので、光学レンズの固定位置を決定するために過大な時間を要することがない。また、近似曲線を用いることにより、カメラモジュールが所定のスペックを有するように、光学レンズの固定位置を決定することができる。
したがって、上記のように構成されたカメラモジュール製造装置によれば、要求されるスペックを満たすカメラモジュールを効率的に製造することができる。
上記カメラモジュール製造装置において、上記画像取得手段は、上記光学レンズ移動部によって移動された上記光学レンズの予め定められた3箇所の位置の各々における被写体の画像を取得するものであり、上記近似曲線導出手段は、上記解像度導出手段によって導出された各解像度に基づいて、2次曲線として解像度近似曲線を導出する、ことが好ましい。
上記の構成によれば、上記光学レンズの予め定められた3箇所の位置の各々における被写体の画像の解像度に基づいて、解像度近似曲線を2次曲線として導出するので、最適位置を短時間で決定することができる。
また、本発明に係るカメラモジュール製造装置は、光軸方向に沿って上記光学レンズを移動させる光学レンズ移動部と、上記光学レンズ移動部によって移動された上記光学レンズの、複数の位置の各々における被写体の画像を取得する画像取得手段と、上記画像取得手段によって取得された各画像の解像度を導出する解像度導出手段と、上記解像度導出手段によって導出された各解像度について、画像中心部の該解像度がピークに対応するものであるのか否かを判別するピーク判別手段と、上記ピーク判別手段によってピークに対応するものであると判別された解像度と、上記解像度導出手段によって導出された他の解像度とに基づいて、画像中心部の解像度近似曲線を導出する近似曲線導出手段と、上記解像度近似曲線に基づいて、上記光学レンズのサーチ位置を決定するフォーカスサーチ範囲確定手段と、を備えていることを特徴としている。
上記のように構成されたカメラモジュール製造装置は、光学レンズを上記光学レンズ移動部によって光軸方向に沿って移動させ、上記光学レンズ移動部によって移動された上記光学レンズの、予め定められた複数の位置の各々における被写体の画像を画像取得手段により取得する。また、上記画像取得手段によって取得された各画像の解像度を解像度導出手段によって導出し、導出された各解像度について、画像中心部の該解像度がピークに対応するものであるのか否かをピーク判別手段によって判別する。上記ピーク判別手段によってピークに対応するものであると判別された解像度と、上記解像度導出手段によって導出された他の解像度とに基づいて、近似曲線導出手段によって画像中心部の解像度近似曲線を導出し、上記解像度近似曲線に基づいて、上記光学レンズのサーチ位置をフォーカスサーチ範囲確定手段によって決定する。
このように、上記のように構成されたカメラモジュール製造装置によれば、ピークに対応するものであると判別された解像度を用いて画像中心部の近似曲線を導出するため、近似曲線の精度を高めることができる。また、近似曲線を用いることにより、カメラモジュールが所定のスペックを有するように、光学レンズの固定位置を決定することができる。
したがって、上記のように構成されたカメラモジュール製造装置によれば、要求されるスペックを満たすカメラモジュールを効率的に製造することができる。
また、本発明に係るカメラモジュール製造方法は、光軸方向に沿って上記光学レンズを移動させる光学レンズ移動工程と、上記光学レンズ移動工程にて移動された上記光学レンズの予め定められた複数の位置の各々における被写体の画像を取得する画像取得工程と、上記画像取得工程にて取得された各画像の解像度を導出する解像度導出工程と、上記解像度導出工程にて導出された各解像度に基づいて、画像中心部及び周辺部でそれぞれ解像度近似曲線を導出する近似曲線導出工程と、上記解像度近似曲線に基づいて、上記光学レンズの固定位置を決定するレンズ位置決定工程と、を含んでいることを特徴としている。
上記のカメラモジュール製造方法によれば、上記カメラモジュール製造装置と同様の効果を奏する。
また、本発明に係るカメラモジュール製造方法は、光軸方向に沿って上記光学レンズを移動させる光学レンズ移動工程と、上記光学レンズ移動工程にて移動された上記光学レンズの予め定められた複数の位置の各々における被写体の画像を取得する画像取得工程と、上記画像取得工程にて取得された各画像の解像度を導出する解像度導出工程と、上記解像度導出工程にて導出された各解像度に基づいて、画像中心部での解像度近似曲線を導出する近似曲線導出工程と、上記解像度近似曲線に基づいて、上記光学レンズのサーチ位置を決定するフォーカスサーチ範囲確定工程と、を含んでいることを特徴としている。
上記のカメラモジュール製造方法によれば、上記カメラモジュール製造装置と同様の効果を奏する。
また、本発明に係るカメラモジュール製造方法は、光軸方向に沿って上記光学レンズを移動させる光学レンズ移動工程と、上記光学レンズ移動工程にて移動された上記光学レンズの、複数の位置の各々における被写体の画像を取得する画像取得工程と、上記画像取得工程にて取得された各画像の解像度を導出する解像度導出工程と、上記解像度導出工程にて導出された各解像度について、画像中心部の該解像度がピークに対応するものであるのか否かを判別するピーク判別工程と、上記ピーク判別工程にてピークに対応するものであると判別された解像度と、上記解像度導出工程にて導出された他の解像度とに基づいて、画像中心部の解像度近似曲線を導出する近似曲線導出工程と、上記解像度近似曲線に基づいて、上記光学レンズのサーチ位置を決定するフォーカスサーチ範囲確定工程と、を含んでいることを特徴としている。
上記のカメラモジュール製造方法によれば、上記カメラモジュール製造装置と同様の効果を奏する。
また、本発明に係るカメラモジュール製造装置が備えているコンピュータを動作させるためのプログラムであって、当該コンピュータを上記カメラモジュール製造装置が備えている各手段として機能させるためのプログラム、および、それらの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についても本発明の範疇に含まれる。
本発明に係るカメラモジュール製造装置は、光軸方向に沿って上記光学レンズを移動させる光学レンズ移動部と、上記光学レンズ移動部によって移動された上記光学レンズの予め定められた複数の位置の各々における被写体の画像を取得する画像取得手段と、上記画像取得手段によって取得された各画像の解像度を導出する解像度導出手段と、上記解像度導出手段によって導出された各解像度に基づいて、画像中心部及び周辺部でそれぞれ解像度近似曲線を導出する近似曲線導出手段と、上記解像度近似曲線に基づいて、上記光学レンズの固定位置を決定するレンズ位置決定手段と、を備えている。
また、本発明に係るカメラモジュール製造装置は、光軸方向に沿って上記光学レンズを移動させる光学レンズ移動部と、上記光学レンズ移動部によって移動された上記光学レンズの予め定められた複数の位置の各々における被写体の画像を取得する画像取得手段と、上記画像取得手段によって取得された各画像の解像度を導出する解像度導出手段と、上記解像度導出手段によって導出された各解像度に基づいて、画像中心部での解像度近似曲線を導出する近似曲線導出手段と、上記解像度近似曲線に基づいて、上記光学レンズのサーチ位置を決定するフォーカスサーチ範囲確定手段と、を備えている。
また、本発明に係るカメラモジュール製造装置は、光軸方向に沿って上記光学レンズを移動させる光学レンズ移動部と、上記光学レンズ移動部によって移動された上記光学レンズの、複数の位置の各々における被写体の画像を取得する画像取得手段と、上記画像取得手段によって取得された各画像の解像度を導出する解像度導出手段と、上記解像度導出手段によって導出された各解像度について、画像中心部の該解像度がピークに対応するものであるのか否かを判別するピーク判別手段と、上記ピーク判別手段によってピークに対応するものであると判別された解像度と、上記解像度導出手段によって導出された他の解像度とに基づいて、画像中心部の解像度近似曲線を導出する近似曲線導出手段と、上記解像度近似曲線に基づいて、上記光学レンズのサーチ位置を決定するフォーカスサーチ範囲確定手段と、を備えている。
上記のように構成された本発明に係るカメラモジュール製造装置によれば、高いスペックを有するカメラモジュールを効率的に製造することができる。
本発明の第1の実施形態に係るカメラモジュール製造装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係るカメラモジュール製造装置が取得した3点の位置における解像度と、これらの解像度に基づいて導出された解像度近似曲線とを示す図である。 図2に示した解像度近似曲線に基づき決定されたレンズ位置確定範囲を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係るカメラモジュール製造方法において、レンズバレルの最適位置を確定する手順を説明するためのフローチャートである。 本発明の第2の実施形態に係るカメラモジュール製造装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第2の実施形態に係るカメラモジュール製造装置が取得した3点の位置における中心解像度と、これらの中心解像度に基づいて導出された中心解像度近似曲線とを示す図である。 図6に示した中心解像度近似曲線に基づき決定されたフォーカスサーチ範囲を示す図である。 本発明の第2の実施形態に係るカメラモジュール製造方法において、レンズバレルの最適位置を確定する手順を説明するためのフローチャートである。 本発明の第3の実施形態に係るカメラモジュール製造装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第3の実施形態に係るカメラモジュールが取得した複数点の位置における中心解像度と、これらの中心解像度に基づいて導出された中心解像度近似曲線とを示す図である。 図10に示した中心解像度近似曲線に基づいて決定されたフォーカスサーチ範囲を示す図である。 本発明の第3の実施形態に係るカメラモジュール製造方法において、レンズバレルの最適位置を確定する手順を説明するためのフローチャートである。 本発明の第1の実施形態に係るカメラモジュール製造装置によって製造されるカメラモジュールの断面図である。 本発明の第1の実施形態に係るカメラモジュール製造装置によってレンズバレルの最適位置が決定される際のカメラモジュールの断面図を、解像度チャートと共に示す図である。 本発明の第1の実施形態に係るカメラモジュール製造装置によって用いられる解像度チャートの一例を示す図である。 従来技術におけるレンズバレルの最適位置を決定する手順を示す図である。
<実施形態1>
以下では、図1〜図4を参照して、本発明の第1の実施形態に係るカメラモジュール製造装置及びカメラモジュール製造方法について説明する。
(カメラモジュール製造装置10について)
図1は本実施形態に係るカメラモジュール製造装置10の構成を示すブロック図である。
カメラモジュール製造装置10は、撮像素子の撮像面に被写体の像を結像するための光学レンズを一体化したカメラモジュールを製造する装置であって、図14を参照して説明したカメラモジュールに対し、撮像された解像度チャート画像の解像度に基づいて解像度近似曲線を導出すると共に、導出した解像度近似曲線に基づいて、レンズバレルの最適位置を確定する装置である。
図1に示すようにカメラモジュール製造装置10は、自装置の動作を制御する制御部20と解像度テストや近似曲線の演算処理を行う演算処理部30と、レンズバレル移動手段40とを備えている。
図1に示すように、制御部20は、データ格納部21、レンズ位置制御部22、及び画像取得部23とを備えている。
また、図1に示すように、演算処理部30は、中心解像度テスト部301、周辺解像度テスト部302、解像度データ格納部303、中心解像度近似曲線演算部304、周辺解像度近似曲線演算部305、レンズ位置範囲確定部306、及び最適レンズ位置確定部307とを備えている。
(カメラモジュール1について)
一方で、カメラモジュール製造装置10による製造対象であるカメラモジュール1はレンズバレル2とセンサーチップ3を備えている。
ここで、カメラモジュール1の各部は、図13を参照して説明したカメラモジュールの各部と同様の構成であり、図1においては、レンズバレル2とセンサーチップ3のみを模式的に示している。
(制御部20の各部について)
以下では、制御部20の備える各部についてより具体的に説明を行う。
データ格納部21には、上記予め定められたN箇所のレンズ位置の各々を示す位置データや、中心解像度閾値及び周辺解像度閾値を示す閾値データが格納されている。ここで、上記Nは、後述する近似曲線を導出するために適した数であればよい。以下では、主に、N=3の場合を取り扱うが、これは本実施形態を限定するものではなく、N=4やN=5としてもよい。
ここで、上記N箇所のレンズ位置は、サンプルとなるカメラモジュールについて実測されたレンズの特性(一般的にはデフォーカス特性と呼ぶ)によって予め定められているものである。レンズ位置制御部22はレンズバレル移動手段40に対してレンズ位置を示す位置データに基づいた制御信号を送信することにより、レンズバレル2の位置を制御する。
中心解像度閾値と周辺解像度閾値の各々を示す閾値データは、製造対象であるカメラモジュールが目標とするスペックを有するように予め定められたものである。レンズバレルの位置によって変動する中心解像度及び周辺解像度が共にこの閾値データを越える値を示すレンズ位置が、本実施形態における最適レンズ位置である。
レンズ位置制御部22はレンズバレル移動手段40に対して、レンズバレル2の移動に用いる制御信号を送信することにより、レンズバレル2の位置制御を行う。上記制御信号は、移動方向、移動量を示した信号であるが、本実施形態においては、予め定められたN箇所のレンズ位置の各々を示す位置データに基づいて、移動方向、移動量が決定される。
レンズバレル移動手段40によってレンズバレル2が所定の位置への移動を完了すると、レンズ位置制御部22から画像取得部23へ画像取得のタイミングを示すトリガー信号を送信する。
トリガー信号を受信した画像取得部23は解像度チャート50の画像を撮像する命令を示す画像取得信号をセンサーチップ3へ送信する。
画像取得信号を受信したセンサーチップ3は解像度チャート50の画像を撮像する。
画像取得部23はセンサーチップ3によって撮像された解像度チャート50の画像を示す画像データを中心解像度テスト部301、及び周辺解像度テスト部302へ供給する。
(演算処理部30の各部について)
以下では、演算処理部30の備える各部についてより具体的に説明を行う。
中心解像度テスト部301は画像取得部23から取得した画像データを解析することによって、上記画像データにおける中心部の解像度を示す中心解像度データを生成すると共に、生成した中心解像度データを解像度データ格納部303に格納する。同様に、周辺解像度テスト部302は画像取得部23から取得した画像データを解析することによって、周辺部の解像度を示す周辺解像度データを生成すると共に、生成した周辺解像度データを解像度データ格納部303に格納する。この際、後述する近似曲線演算の導出のために、各々の解像度データとレンズ位置を示す位置データとは関連付けて格納される。
カメラモジュール製造装置10は、上記レンズ移動から解像度データ格納までの手順を予め定められたN回繰り返し行う。
解像度データ格納部303は、格納されている各レンズ位置における中心解像度データを中心解像度近似曲線演算部304へ供給し、同様に各レンズ位置における周辺解像度データを周辺解像度近似曲線演算部305へ供給する。
図2は本実施形態における中心解像度近似曲線演算部304及び周辺解像度近似曲線演算部305によってそれぞれ導出された中心解像度近似曲線及び周辺解像度近似曲線を示した図である。図2の横軸はレンズバレル2とセンサーチップ3の距離を示すレンズ位置を表し、縦軸は解像度を表しており、中心解像度閾値及び周辺解像度閾値はそれぞれ破線で示されている。
図2に示す例では、レンズ位置制御部22から制御信号を受信したレンズバレル移動手段40は、予め定められた3点(X1、X2、X3で示す)に順次レンズバレル2を移動させる。
センサーチップ3は、各々のレンズ位置で解像度チャート50を撮像し、画像取得部23を介して各々の画像データを中心解像度テスト部301及び周辺解像度テスト部302へ供給する。
中心解像度テスト部301及び周辺解像度テスト部302は画像取得部23から取得した画像データの中心解像度及び周辺解像度をそれぞれ解析することによって3点の中心解像度データ及び周辺解像度データを生成すると共に、生成した解像度データとレンズ位置を示す位置データとをそれぞれ関連付けてデータ格納部303に格納する。
中心解像度近似曲線演算部304及び周辺解像度近似曲線演算部305はデータ格納部303から取得した解像度データ及び位置データに基づいて解像度特性の近似曲線を導出する。
中心解像度近似曲線演算部304及び周辺解像度近似曲線演算部305が導出する近似曲線の例としては、2次曲線が挙げられる。ただし、本実施形態はこれに限定されるものではなく、N=4として3次曲線を導出する構成としてもよいし、N=5として、4次曲線を導出する構成としてもよい。
予め得られているレンズ特性に基づいてNが定められているため、図2に示す例では2次曲線で近似を行い、以下では、中心解像度近似曲線演算部304によって導出される中心解像度の近似曲線を関数Center1(X)と表現し、周辺解像度近似曲線演算部305によって導出される周辺解像度の近似曲線を関数Corner1(X)と表現する。
レンズ位置範囲確定部306は、中心解像度近似曲線演算部304及び周辺解像度近似曲線演算部305から中心解像度近似曲線(Center1(X))及び周辺解像度近似曲線(Corner1(X))をそれぞれ取得する。さらに、レンズ位置範囲確定部306はデータ格納部21から予め定められた中心解像度閾値(CenterLimit)及び周辺解像度閾値(CornerLimit)を取得し、
Center1(X) > CenterLimit かつ Corner1(X) > CornerLimit
なるXの範囲を算出する。
図3に示された
Xa < X < Xb
なるXの範囲が、図2に示す例におけるレンズ位置確定範囲である。上記のXの範囲内にレンズバレル2が位置していれば、中心解像度閾値と周辺解像度閾値の各々が目標とするスペックを満たすが、図2に示す例では、最適レンズ位置確定部307は算出されたXa、Xbの値に基づいて、以下のいずれかの処理を行うことで最適なレンズ位置を確定する。
最も簡易な方法としては、近似曲線に含まれる誤差を考慮して、最適レンズ位置確定部307は次の式により最適レンズ位置を確定する。
最適レンズ位置 = (Xa+Xb)/ 2
あるいは、中心解像度近似曲線演算部304及び周辺解像度近似曲線演算部305によって導出された中心解像度近似曲線及び周辺解像度近似曲線に基づいて、最適レンズ位置確定部307は、以下の式によって表される評価関数Eを評価し、
E=A Center1(X) + B Corner1(X)
レンズ位置範囲確定部306によって算出された
Xa < X < Xb
なるXの範囲内で、Eが最大となるXを最適レンズ位置として決定する構成としてもよい。ここでA、Bは中心解像度と周辺解像度の重みであり、製造対象となるカメラモジュールの要求スペックによって異なる値であるが、例えば
A=0.7 B=0.3
などが妥当である。
上記手法を用いる場合は、データ格納部21には予め定められたA、Bの重みを示す重みデータが格納されており、データ格納部21は、上記手順を行う際に最適レンズ位置確定部307にA、Bの重みデータを供給する。
従来の方法では、レンズバレルを一定距離ずつ移動させながら、センサーチップが解像度チャート50を撮像し、所定のスペックとなるまで解像度テストを繰り返すことによって、最適位置をサーチしてゆくため、最適位置の決定に過大な時間を要する場合が生じ得る。
本実施形態による方法では、予め定められたN箇所のみで解像度チャート50を撮像し、予め得られているレンズ特性に基づいて定められた近似曲線を導出するため、過大な時間を要することがない。さらに、Nを、N=3などのように小さい数に限定すれば、レンズバレルの最適位置を短時間で決定することができる。
(最適レンズ位置を確定するまでの手順)
図4は上記で説明した本実施形態におけるカメラモジュール製造装置10が最適レンズ位置を確定するまでの手順を示したフローチャートである。
(ステップS11)
まず、レンズ位置制御部22はデータ格納部21から取得した位置データに基づいてレンズバレル移動手段40に制御信号を送信する。レンズ位置制御部22から制御信号を受信したレンズバレル移動手段40はレンズバレル2を所定の位置へ移動させる。
(ステップS12)
続いて、ステップS11にてレンズバレル2が移動を完了し、レンズ位置制御部22から画像取得のトリガー信号を受信すると、画像取得部23はセンサーチップ3へ画像取得信号を送信する。画像取得信号を受信したセンサーチップ3は解像度チャート50の画像を撮像する。画像取得部23はセンサーチップ3から取得した画像データを中心解像度テスト部301及び周辺解像度テスト部302へ供給する。中心解像度テスト部301及び周辺解像度テスト部302は供給された各々の画像データの中心部解像度及び周辺解像度をそれぞれ解析し、解像度データを生成する。
(ステップS13)
続いて、中心解像度テスト部301及び周辺解像度テスト部302はステップS12において生成した各々の解像度データとレンズ位置を示す位置データとを関連付けて解像度データ格納部303に格納する。
(ステップS14)
続いて、カメラモジュール製造装置10は、解像度データ格納部303に格納されている中心解像度データ及び周辺解像度データがそれぞれ、予め定められたN個に達するまで、ステップS11からステップS13までの手順を順次繰り返す。
(ステップS15)
続いて、解像度データ格納部303は、ステップS14までの手順において格納された各レンズ位置における中心解像度データ及び周辺解像度データを中心解像度近似曲線演算部304及び周辺解像度近似曲線演算部305へそれぞれ供給する。中心解像度近似曲線演算部304及び周辺解像度近似曲線演算部305は供給された解像度データ及び位置データに基づき、中心解像度近似曲線及び周辺解像度近似曲線をそれぞれ導出する。
(ステップS16)
続いて、レンズ位置範囲確定部306は中心解像度近似曲線演算部304及び周辺解像度近似曲線演算部305からステップS15にて導出された中心解像度近似曲線(Center1(X))及び周辺解像度近似曲線(Corner1(X))をそれぞれ取得する。レンズ位置範囲確定部306は、さらにデータ格納部21から予め定められた中心解像度閾値(CenterLimit)及び周辺解像度閾値(CornerLimit)を取得し、レンズ位置範囲を確定する。
(ステップS17)
続いて、最適レンズ位置確定部307はステップS16にて確定したレンズ位置範囲に基づいて、補正式を用いて最適なレンズ位置を確定する。
<実施形態2>
以下では、図5〜図8を参照して、本発明の第2の実施形態に係るカメラモジュール製造装置及びカメラモジュール製造方法について説明する。
なお、以下の説明では、第1の実施形態において説明した部分と同様の部分には、同じ符号を付し、その説明を省略する。
(カメラモジュール製造装置10’について)
図5に示すようにカメラモジュール製造装置10’の基本的な構成は第1の実施形態と同様であり、自装置の動作を制御する制御部20’と、解像度テストや近似曲線の演算処理を行う演算処理部30’と、レンズバレル移動手段40とを備えている。
制御部20’は、データ格納部21、レンズ位置制御部22、及び画像取得部23とを備えている。
演算処理部30’は、中心解像度テスト部301と、周辺解像度テスト部302、解像度データ格納部303、中心解像度近似曲線演算部304、フォーカスサーチ範囲確定部308、周辺解像度判定部309とを備えている。
第1の実施形態で備えていた周辺解像度近似曲線演算部305、レンズ位置範囲確定部306、及び最適レンズ位置確定部307は本実施形態においては図示しない。
(カメラモジュール1について)
第1の実施形態と同様に、カメラモジュール製造装置10’による製造対象であるカメラモジュール1’はレンズバレル2とセンサーチップ3を備えており、カメラモジュール1’の各部は、図13を参照して説明したカメラモジュールの各部と同様の構成であり、図5においてもレンズバレル2とセンサーチップ3のみを模式的に示している。
(制御部20’の各部について)
制御部20’の備える各部について、基本的な構成及び手順については第1の実施形態と同様である。
データ格納部21に格納されているN箇所のレンズ位置の各々を示す位置データに基づき、レンズ位置制御部22がレンズバレル移動手段40に対して制御信号を送信し、レンズバレル2の位置制御を行う。
レンズバレル2が所定の位置への移動を完了すると、レンズ位置制御部22は画像取得部23へ画像取得のタイミングを示すトリガー信号を送信し、トリガー信号を受信した画像取得部23は解像度チャート50の画像を撮像する命令を示す画像取得信号をセンサーチップ3へ送信する。
この際、本実施形態においては、第1の実施形態とは異なり、センサーチップ3は解像度チャート50の中心部分のみを撮像し、画像取得部23を介して、中心画像データを中心解像度テスト部301へ供給する。
(演算処理部30’の各部について)
以下では、演算処理部30’の備える各部についてより具体的に説明を行う。
中心解像度テスト部301は画像取得部23から取得した中心画像データを解析することによって、上記画像データにおける中心解像度データを生成すると共に、生成した中心解像度データを解像度データ格納部303に格納する。この際、第1の実施形態と同様、近似曲線演算の導出のために、中心解像度データとレンズ位置を示す位置データとは関連付けて格納される。
カメラモジュール製造装置10’は、上記レンズ移動から解像度データ格納までの手順を予め定められたN回繰り返し行う。
解像度データ格納部303は、格納されている各レンズ位置における中心解像度データを中心解像度近似曲線演算部304へ供給する。
図6は図2と同様に、本実施形態における中心解像度近似曲線演算部304によって導出された中心解像度近似曲線を示した図である。
図6の横軸及び縦軸はそれぞれレンズ位置及び解像度を表しており、中心解像度閾値及び周辺解像度閾値はそれぞれ破線で示されている。
図6に示す例では、レンズ位置制御部22から制御信号を受信したレンズバレル移動手段40は、予め定められた3点(Y1、Y2、Y3で示す)に順次レンズバレル2を移動させる。
本実施形態では、センサーチップ3による撮像から、解像度の近似曲線を導出するまでの手順は第1の実施形態と同様であるが、導出する近似曲線は中心解像度の近似曲線のみである。この際、画像取得部23はセンサーチップ3から取得した画像データを中心解像度テスト部301のみに供給する。また、解像度データ格納部303は中心解像度テスト部301によって生成された中心解像度データと、関連付けられた位置データとのみを格納する。
第1の実施形態と同様に、中心解像度近似曲線演算部304が導出する近似曲線の例としては、2次曲線が挙げられる。ただし、本実施形態もこれに限定されるものではなく、N=4として3次曲線を導出する構成としてもよいし、N=5として、4次曲線を導出する構成としてもよい。
予め得られているレンズ特性に基づいてNが定められているため、図6に示す例では2次曲線で近似を行い、以下では、中心解像度近似曲線演算部304によって導出される中心解像度の近似曲線を関数Center2(X)と表現する。
フォーカスサーチ範囲確定部308は、中心解像度近似曲線演算部304から近似曲線(Center2(X))を取得し、データ格納部21からは予め定められた中心解像度閾値(CenterLimit)を取得し、
Center2(X) > CenterLimit
なるXの範囲を算出する。
図7に示された
Ya < X < Yb
なるXの範囲が図6に示す例におけるフォーカスサーチ範囲となる。
フォーカスサーチ範囲確定部308は、上記で算出されたYaおよびYbの位置データをレンズ位置制御部22へ送信する。
レンズ位置制御部22は、図7に示されたフォーカスサーチ範囲において、センサーチップ3とレンズバレル2が最も遠い位置であるYbの位置へレンズバレル2を移動させるようにレンズバレル移動手段40へ制御信号を送信する。
レンズバレル移動手段40によって、レンズバレル2がYbの位置へ移動が完了すると、レンズ位置制御部22は画像取得部23へトリガー信号を送信する。
トリガー信号を受信した画像取得部23は解像度チャート50の画像を撮像する命令を示す画像取得信号をセンサーチップ3へ送信する。
画像取得信号を受信したセンサーチップ3は解像度チャート50を撮像する。
画像取得部23はセンサーチップ3によって撮像された解像度チャート50の画像を示す画像データを周辺解像度テスト部302へ供給する。
周辺解像度テスト部302は画像取得部23から取得した画像データの周辺解像度を解析することによって周辺解像度データを生成すると共に、生成した解像度データとレンズ位置を示す位置データとをそれぞれ関連付けて周辺解像度判定部309へ供給する。
周辺解像度判定部309は、周辺解像度テスト部302から取得した周辺解像度データと、データ格納部21から取得した周辺解像度閾値データとを比較し、目標とするスペックを満たしているかを判定する。
目標とするスペックを満たしていないと判定された場合、周辺解像度判定部309はレンズ位置制御部22に対し、YbからYaの方向へ一定距離だけ移動した位置データ信号を送信する。
カメラモジュール製造装置10’は上記レンズ移動から解像度データの判定までの手順を、周辺解像度が目標とするスペックを満たすまで繰り返し行う。
周辺解像度が目標とするスペックを満たした際、カメラモジュール製造装置10’は、周辺解像度データと関連付けられていた位置データを、最適レンズ位置として確定する。
本実施形態では、フォーカスサーチ範囲確定部308は、解像度チャート50の中心解像度データのみを用いて中心解像度近似曲線を導出し、フォーカスサーチ範囲を決定している。
そのため、センサーチップ3が撮像する解像度チャート50の画像を示す画像データは中心解像度を解析するために必要なごく一部のみでよい。
上記の理由から、中心解像度と周辺解像度とをともにテストする場合に比べ、解像度チャート50の撮像、画像データ転送、解像度テストの各々のステップに必要な各時間が短縮される。たとえば中心解像度と周辺解像度ともに駆動する場合の処理速度を15fpsとすると、中心解像度のみでは、処理速度が60fps以上にまで向上し得る。
(最適レンズ位置を確定するまでの手順)
図8は上記で説明した本実施形態におけるカメラモジュール製造装置10’が最適レンズ位置を確定するまでの手順を示したフローチャートである。
(ステップS21)
まず、レンズ位置制御部22はデータ格納部21から取得した位置データに基づいてレンズバレル移動手段40に制御信号を送信する。レンズ位置制御部22から制御信号を受信したレンズバレル移動手段40はレンズバレル2を所定の位置へ移動させる。
(ステップS22)
続いて、ステップS21にてレンズバレル2が移動を完了し、レンズ位置制御部22から画像取得のトリガー信号を受信すると、画像取得部23はセンサーチップ3へ画像取得信号を送信する。
画像取得信号を受信したセンサーチップ3は解像度チャート50の中心画像を撮像する。
画像取得部23はセンサーチップ3から取得した中心画像データを中心解像度テスト部301へ供給する。
中心解像度テスト部301は供給された中心画像データの解像度を解析し、中心解像度データを生成する。
(ステップS23)
続いて、中心解像度テスト部301はステップS22において生成した解像度データとレンズ位置を示す位置データとを関連付けて解像度データ格納部303に格納する。
(ステップS24)
続いて、カメラモジュール製造装置10’は、解像度データ格納部303に格納されている中心解像度データが予め定められたN個に達するまで、ステップS21からステップS23までの手順を繰り返し行う。
(ステップS25)
続いて、解像度データ格納部303は、ステップS24までの手順において格納された各レンズ位置における中心解像度データを中心解像度近似曲線演算部304へ供給する。
中心解像度近似曲線演算部304は供給された解像度データ及び位置データに基づき、中心解像度近似曲線を導出する。
(ステップS26)
続いて、フォーカスサーチ範囲確定部308は、中心解像度近似曲線演算部304からステップS25にて導出した近似曲線(Center2(X))と、データ格納部21から予め定められた中心解像度閾値(CenterLimit)とを取得し、フォーカスサーチ範囲を確定する。
(ステップS27)
続いて、レンズ位置制御部22はステップS26にて算出したフォーカスサーチ範囲に基づいて、レンズバレル移動手段40に制御信号を送信する。レンズ位置制御部22から制御信号を受信したレンズバレル移動手段40はレンズバレル2を所定の位置へ移動させる。
(ステップS28)
続いて、ステップS27にてレンズバレル2が移動を完了し、レンズ位置制御部22から画像取得のトリガー信号を受信すると、画像取得部23はセンサーチップ3へ画像取得信号を送信する。
画像取得信号を受信したセンサーチップ3は解像度チャート50の画像を撮像する。
画像取得部23はセンサーチップ3から取得した画像データを周辺解像度テスト部302へ供給する。
周辺解像度テスト部302は供給された周辺画像データの周辺解像度を解析し、周辺解像度データを生成すると共に、生成した周辺解像度データとレンズ位置を示す位置データとをそれぞれ関連付けて周辺解像度判定部309へ供給する。
(ステップS29)
続いて、周辺解像度判定部309は、ステップS28にて周辺解像度テスト部302から取得した周辺解像度データと、データ格納部21から取得した周辺解像度閾値データとを比較し、目標とするスペックを満たしているかを判定する。
目標とするスペックを満たしていないと判定された場合、目標とするスペックを満たすまでステップS27からステップS28の手順を繰り返し行う。
周辺解像度が目標とするスペックを満たした際、カメラモジュール製造装置10’は、その周辺解像度データと関連付けられていた位置データを、最適レンズ位置として確定する。
<実施形態3>
以下では、図9〜図12を参照して、本発明の第3の実施形態に係るカメラモジュール製造装置及びカメラモジュール製造方法について説明する。
なお、以下の説明では、第1の実施形態及び第2の実施形態において説明した部分と同様の部分には、同じ符号を付し、その説明を省略する。
(カメラモジュール製造装置10”について)
基本的な構成は第1の実施形態及び第2の実施形態と同様であり、図9に示すようにカメラモジュール製造装置10”は自装置の動作を制御する制御部20”と、解像度のテストやピーク判定、近似曲線の導出、フォーカスサーチ範囲の算出などの演算処理を行う演算処理部30”と、レンズバレル移動手段40とを備えている。
制御部20”は、データ格納部21、レンズ位置制御部22、及び画像取得部23を備えている。
演算処理部30”は、中心解像度テスト部301と、周辺解像度テスト部302、解像度データ格納部303、中心解像度近似曲線演算部304、フォーカスサーチ範囲確定部308、周辺解像度判定部309、中心解像度ピーク判定部310とを備えている。
第1の実施形態で備えていた周辺解像度近似曲線演算部305、レンズ位置範囲確定部306、及び最適レンズ位置確定部307は本実施形態においては図示しない。
(カメラモジュール1について)
第1の実施形態及び第2の実施形態と同様に、カメラモジュール製造装置10”による製造対象であるカメラモジュール1はレンズバレル2とセンサーチップ3を備えており、カメラモジュール1の各部は、図13を参照して説明したカメラモジュールの各部と同様の構成であり、図9においてもレンズバレル2とセンサーチップ3のみを模式的に示している。
(制御部20”の各部について)
制御部20”の備える各部について、基本的な構成については第1の実施形態及び第2の実施形態と同様である。
データ格納部21には、中心解像度閾値及び周辺解像度閾値を示す閾値データが格納されている。本実施形態では、近似曲線を導出するためのN箇所は定められておらず、センサーチップ3から最も遠い位置(図10に示されたAの位置)をレンズバレル2の初期位置とする。
レンズ位置制御部22はレンズバレル移動手段40に対して制御信号を送信し、レンズバレル2の位置制御を行う。
レンズバレル2が所定の位置への移動を完了すると、レンズ位置制御部22は画像取得部23へ画像取得のタイミングを示すトリガー信号を送信する。続いて、画像取得部23は画像取得信号をセンサーチップ3へ送信する。
本実施形態においては、第2の実施形態と同様に、センサーチップ3は解像度チャート50の中心部分のみを撮像し、画像取得部23を介して、中心画像データを中心解像度テスト部301へ供給する。
(演算処理部30”の各部について)
以下では、演算処理部30”の備える各部についてより具体的に説明を行う。
中心解像度テスト部301は画像取得部23から取得した中心画像データを解析することによって、上記画像データにおける中心部の解像度を示す中心解像度データを生成すると共に、生成した中心解像度データを解像度データ格納部303に格納する。この際、第1の実施形態及び第2の実施形態と同様、近似曲線の導出のために、中心解像度データとレンズ位置を示す位置データとは関連付けて格納される。
中心解像度ピーク判定部310は、解像度データ格納部303から取得した中心解像度データに基づいて中心解像度のピーク判定を行う。
より具体的には、中心解像度ピーク判定部310は、取得済みの中心解像度データと、現時点で取得した中心解像度データとを比較することによって、当該現時点で取得した中心解像度データがピークに対応するものであるのか否かを判定する。
上記中心解像度データがピークではないと判定された場合、中心解像度ピーク判定部310は、図10に示すAの位置から一定距離だけシフトしたBの位置データをレンズ位置制御部22へ供給する。
カメラモジュール製造装置10”は上記レンズ移動から中心解像度データのピーク判定までの手順を、中心解像度がピークと判定されるまで繰り返し行う。
中心解像度ピーク判定部310は、ピークと判定され解像度データ格納部303に格納されていた中心解像度データ(図10に示すDの位置における解像度データ)と、一つ手前のレンズ位置で取得し、格納されていた中心解像度データ(図10に示すCの位置における解像度データ)とを中心解像度近似曲線演算部304へ供給する。
第1の実施形態及び第2の実施形態と同様に、中心解像度近似曲線演算部304が導出する近似曲線の例としては、2次曲線が挙げられる。ただし、本実施形態もこれに限定されるものではなく、N=4として3次曲線を導出する構成としてもよいし、N=5として、4次曲線を導出する構成としてもよい。N=4、N=5とする場合には、解像度データ格納部303に格納されている他の中心解像度データを適宜用いる構成とすればよい。
予め得られているレンズ特性に基づいてNが定められているため、図10に示す例では2次曲線で近似を行い、以下では、中心解像度近似曲線演算部304によって導出される中心解像度の近似曲線を関数Center3 (X)と表現する。
フォーカスサーチ範囲確定部308は中心解像度近似曲線演算部304から近似曲線(Center3(X))を取得し、データ格納部21からは予め定められた中心解像度閾値データ(CenterLimit)を取得し、フォーカスサーチ範囲を算出する。図10で示す例におけるフォーカスサーチ範囲は、図11に示された
Za < X < Zb
なるXの範囲である。
フォーカスサーチ範囲確定以降の手順は第2の実施形態と同様であり、算出されたフォーカスサーチ範囲に基づいて、カメラモジュール製造装置10”は第2の実施形態に示した上記レンズ移動から解像度データの判定までの手順を、周辺解像度が目標とするスペックを満たすまで繰り返し行う。
周辺解像度が目標とするスペックを満たした際、周辺解像度データと関連付けられていた位置データを、最適レンズ位置として確定する。
第3の実施形態では、中心解像度近似曲線演算部304が中心解像度近似曲線を導出する際、第2の実施形態より多くのテストポイントが存在するが、中心解像度ピーク判定部310によって判定されたピーク位置に基づいて中心解像度近似曲線を導出するため、他の実施形態と比較して、精度が良いことが特徴である。
(最適レンズ位置を確定するまでの手順)
図12は上記で説明した本実施形態におけるカメラモジュール製造装置10”が最適レンズ位置を確定するまでの手順を示したフローチャートである。
(ステップS31)
まず、レンズ位置制御部22は、初期位置であるレンズバレル2とセンサーチップ3が最も遠い位置へレンズバレル2が移動するようレンズバレル移動手段40に制御信号を送信する。レンズ位置制御部22から制御信号を受信したレンズバレル移動手段40はレンズバレル2を所定の位置へ移動させる。
(ステップS32)
続いて、ステップS31にてレンズバレル2が移動を完了し、レンズ位置制御部22から画像取得のトリガー信号を受信すると、画像取得部23はセンサーチップ3へ画像取得信号を送信する。
画像取得信号を受信したセンサーチップ3は解像度チャート50の中心画像を撮像する。
画像取得部23はセンサーチップ3から取得した中心画像データを中心解像度テスト部301へ供給する。
中心解像度テスト部301は供給された中心画像データの解像度を解析し、中心解像度データを生成する。
(ステップS33)
続いて、中心解像度テスト部301はステップS32において生成した解像度データとレンズ位置を示す位置データとを関連付けて解像度データ格納部303に格納する。
(ステップS34)
続いて、中心解像度310は解像度データ格納部303から取得した中心解像度データに基づいて中心解像度のピーク判定を行う。
中心解像度がピークではないと判定された場合、カメラモジュール製造装置10”は、中心解像度がピークと判定されるまで、ステップS31からステップS33までの手順を繰り返し行う。
(ステップS35)
続いて、解像度データ格納部303は、ステップS34までの手順において格納された、ピークと判定されたレンズ位置における中心解像度データと、一つ手前のレンズ位置で取得し格納されていた中心解像度データとを中心解像度近似曲線演算部304へ供給する。
中心解像度近似曲線演算部304は供給された解像度データ及び位置データに基づき、中心解像度近似曲線を導出する。
(ステップS36)
続いて、フォーカスサーチ範囲確定部308は、中心解像度近似曲線演算部304からステップS35にて導出した近似曲線(Center3(X))と、データ格納部21から予め定められた中心解像度閾値(CenterLimit)とを取得し、フォーカスサーチ範囲を確定する。
(ステップS37)
続いて、レンズ位置制御部22はステップS36にて算出したフォーカスサーチ範囲に基づいて、レンズバレル移動手段40に制御信号を送信する。レンズ位置制御部22から制御信号を受信したレンズバレル移動手段40はレンズバレル2を所定の位置へ移動させる。
(ステップS38)
続いて、ステップS37にてレンズバレル2が移動を完了し、レンズ位置制御部22から画像取得のトリガー信号を受信すると、画像取得部23はセンサーチップ3へ画像取得信号を送信する。
画像取得信号を受信したセンサーチップ3は解像度チャート50の画像を撮像する。
画像取得部23はセンサーチップ3から取得した画像データを周辺解像度テスト部302へ供給する。
周辺解像度テスト部302は供給された周辺画像データの周辺解像度を解析し、周辺解像度データを生成すると共に、生成した周辺解像度データとレンズ位置を示す位置データとをそれぞれ関連付けて周辺解像度判定部309へ供給する。
(ステップS39)
続いて、周辺解像度判定部309は、ステップS28にて周辺解像度テスト部302から取得した周辺解像度データと、データ格納部21から取得した周辺解像度閾値データとを比較し、目標とするスペックを満たしているかを判定する。
目標とするスペックを満たしていないと判定された場合、目標とするスペックを満たすまでステップS37からステップS38の手順を繰り返し行う。
周辺解像度が目標とするスペックを満たした際、カメラモジュール製造装置10”は、その周辺解像度データと関連付けられていた位置データを、最適レンズ位置として確定する。
<ソフトウェアによる実現例>
最後に、カメラモジュール製造装置10の各ブロック、特に制御部20および演算処理30、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(カメラモジュール製造装置10’、カメラモジュール製造装置10”についても同様である)。
後者の場合、カメラモジュール製造装置10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カメラモジュール製造装置10の制御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、上記カメラモジュール製造装置10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。
上記記録媒体としては、一時的でない有形の媒体(non-transitory tangible medium)、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(登録商標)/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。
また、カメラモジュール製造装置10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(Near Field Communication)、DLNA(Digital Living Network Alliance)、携帯電話網、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。
本発明は上述した各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り、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜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。
本発明は、カメラモジュール製造装置、および、そのような製造装置を含む製造システムに利用することができる。
1 カメラモジュール
2 レンズバレル
3 センサーチップ
7 レンズホルダー
9 レンズ
10 カメラモジュール製造装置
20 制御部
21 データ格納部
22 レンズ位置制御部
23 画像取得部(画像取得手段)
30 演算処理部
301 中心解像度テスト部(解像度導出手段)
302 周辺解像度テスト部(解像度導出手段)
303 解像度データ格納部
304 中心解像度近似曲線演算部(近似曲線導出手段)
305 周辺解像度近似曲線演算部(近似曲線導出手段)
306 レンズ位置範囲確定部
307 最適レンズ位置確定部(レンズ位置決定手段)
308 フォーカスサーチ範囲確定部(フォーカスサーチ範囲確定手段)
309 周辺解像度判定部(レンズ位置決定手段)
310 中心解像度ピーク判定部(ピーク判別手段)
40 レンズバレル移動手段(光学レンズ移動部)
50 解像度チャート

Claims (10)

  1. 撮像素子と、当該撮像素子の撮像面に被写体の像を結像するための光学レンズとを一体化したカメラモジュールを製造するためのカメラモジュール製造装置であって、
    光軸方向に沿って上記光学レンズを移動させる光学レンズ移動部と、
    上記光学レンズ移動部によって移動された上記光学レンズの予め定められた複数の位置の各々における被写体の画像を取得する画像取得手段と、
    上記画像取得手段によって取得された各画像の解像度を導出する解像度導出手段と、
    上記解像度導出手段によって導出された各解像度に基づいて、画像中心部及び周辺部でそれぞれ解像度近似曲線を導出する近似曲線導出手段と、
    上記解像度近似曲線に基づいて、上記光学レンズの固定位置を決定するレンズ位置決定手段と、
    を備えていることを特徴とするカメラモジュール製造装置。
  2. 上記画像取得手段は、上記光学レンズ移動部によって移動された上記光学レンズの予め定められた3箇所の位置の各々における被写体の画像を取得するものであり、
    上記近似曲線導出手段は、上記解像度導出手段によって導出された各解像度に基づいて、2次曲線として解像度近似曲線を導出する、
    ことを特徴とする請求項1に記載のカメラモジュール製造装置。
  3. 撮像素子と、当該撮像素子の撮像面に被写体の像を結像するための光学レンズとを一体化したカメラモジュールを製造するためのカメラモジュール製造装置であって、
    光軸方向に沿って上記光学レンズを移動させる光学レンズ移動部と、
    上記光学レンズ移動部によって移動された上記光学レンズの予め定められた複数の位置の各々における被写体の画像を取得する画像取得手段と、
    上記画像取得手段によって取得された各画像の解像度を導出する解像度導出手段と、
    上記解像度導出手段によって導出された各解像度に基づいて、画像中心部での解像度近似曲線を導出する近似曲線導出手段と、
    上記解像度近似曲線に基づいて、上記光学レンズのサーチ位置を決定するフォーカスサーチ範囲確定手段と、
    を備えていることを特徴とするカメラモジュール製造装置。
  4. 上記画像取得手段は、上記光学レンズ移動部によって移動された上記光学レンズの予め定められた3箇所の位置の各々における被写体の画像を取得するものであり、
    上記近似曲線導出手段は、上記解像度導出手段によって導出された各解像度に基づいて、2次曲線として解像度近似曲線を導出する、
    ことを特徴とする請求項3に記載のカメラモジュール製造装置。
  5. 撮像素子と、当該撮像素子の撮像面に被写体の像を結像するための光学レンズとを一体化したカメラモジュールを製造するためのカメラモジュール製造装置であって、
    光軸方向に沿って上記光学レンズを移動させる光学レンズ移動部と、
    上記光学レンズ移動部によって移動された上記光学レンズの、複数の位置の各々における被写体の画像を取得する画像取得手段と、
    上記画像取得手段によって取得された各画像の解像度を導出する解像度導出手段と、
    上記解像度導出手段によって導出された各解像度について、画像中心部の該解像度がピークに対応するものであるのか否かを判別するピーク判別手段と、
    上記ピーク判別手段によってピークに対応するものであると判別された解像度と、上記解像度導出手段によって導出された他の解像度とに基づいて、画像中心部の解像度近似曲線を導出する近似曲線導出手段と、
    上記解像度近似曲線に基づいて、上記光学レンズのサーチ位置を決定するフォーカスサーチ範囲確定手段と、
    を備えていることを特徴とするカメラモジュール製造装置。
  6. 撮像素子と、当該撮像素子の撮像面に被写体の像を結像するための光学レンズとを一体化したカメラモジュールを製造するためのカメラモジュール製造方法であって、
    光軸方向に沿って上記光学レンズを移動させる光学レンズ移動工程と、
    上記光学レンズ移動工程にて移動された上記光学レンズの予め定められた複数の位置の各々における被写体の画像を取得する画像取得工程と、
    上記画像取得工程にて取得された各画像の解像度を導出する解像度導出工程と、
    上記解像度導出工程にて導出された各解像度に基づいて、画像中心部及び周辺部でそれぞれ解像度近似曲線を導出する近似曲線導出工程と、
    上記解像度近似曲線に基づいて、上記光学レンズの固定位置を決定するレンズ位置決定工程と、
    を含んでいることを特徴とするカメラモジュール製造方法。
  7. 撮像素子と、当該撮像素子の撮像面に被写体の像を結像するための光学レンズとを一体化したカメラモジュールを製造するためのカメラモジュール製造方法であって、
    光軸方向に沿って上記光学レンズを移動させる光学レンズ移動工程と、
    上記光学レンズ移動部にて移動された上記光学レンズの予め定められた複数の位置の各々における被写体の画像を取得する画像取得工程と、
    上記画像取得工程にて取得された各画像の解像度を導出する解像度導出工程と、
    上記解像度導出工程にて導出された各解像度に基づいて、画像中心部での解像度近似曲線を導出する近似曲線導出工程と、
    上記解像度近似曲線に基づいて、上記光学レンズのサーチ位置を決定するフォーカスサーチ範囲確定工程と、
    を含んでいることを特徴とするカメラモジュール製造方法。
  8. 撮像素子と、当該撮像素子の撮像面に被写体の像を結像するための光学レンズとを一体化したカメラモジュールを製造するためのカメラモジュール製造方法であって、
    光軸方向に沿って上記光学レンズを移動させる光学レンズ移動工程と、
    上記光学レンズ移動工程にて移動された上記光学レンズの、複数の位置の各々における被写体の画像を取得する画像取得工程と、
    上記画像取得工程にて取得された各画像の解像度を導出する解像度導出工程と、
    上記解像度導出工程にて導出された各解像度について、画像中心部の該解像度がピークに対応するものであるのか否かを判別するピーク判別工程と、
    上記ピーク判別工程にてピークに対応するものであると判別された解像度と、上記解像度導出工程にて導出された他の解像度とに基づいて、画像中心部の解像度近似曲線を導出する近似曲線導出工程と、
    上記解像度近似曲線に基づいて、上記光学レンズのサーチ位置を決定するフォーカスサーチ範囲確定工程と、
    を含んでいることを特徴とするカメラモジュール製造方法。
  9. 請求項1から5の何れか1項に記載のカメラモジュール製造装置が備えている各手段としてコンピュータを動作させるためのプログラム。
  10. 請求項9に記載のプログラムを記録しているコンピュータ読取り可能な記録媒体。
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