JP2019078941A - Camera module adjustment apparatus and adjustment method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カメラモジュール調整装置に関する。また、より特定的には、カメラモジュールの調整に使用される、基準となるチャート(以下、基準チャートとする。例えば、反射型チャートである。)とカメラモジュールとの距離が大きく離れてしまう場合でも、基準チャートを使用する方式と同等にカメラモジュールの調整が行えるような光源ユニットを用いることによって、省スペース化が可能なように改良されたカメラモジュール調整装置及びその調整方法に関する。 The present invention relates to a camera module adjustment device. Also, more specifically, when the reference chart (hereinafter referred to as a reference chart, for example, a reflection chart) used to adjust the camera module is separated from the camera module by a large distance. However, the present invention relates to an improved camera module adjustment device and its adjustment method that can save space by using a light source unit capable of adjusting a camera module as well as a method using a reference chart.
携帯電話又はスマートフォン用カメラモジュールは、近年、にわかに搭載率が上昇し、生産数量が増大している。このカメラモジュールは、携帯電話又はスマートフォン等に使用されるので、基本的には小型、薄型となり、35mm判カメラ等の通常カメラに比較して、レンズ外形が著しく小さいという特徴をもつ。このような背景のもと、カメラモジュールに使用される撮像素子センサー(例えば、CCD(Charge Coupled Device),CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor))の高画素化に連動して、レンズユニットも高性能、高機能(AF(Auto Focus),ズーム等)のものが使用される。そして、無限遠のみならず、複数の有限遠の撮像距離に対しても、画像がボケないことが要求される。このため、高解像度のチャートを検査するカメラモジュールから離して撮影し、カメラモジュールにおけるレンズユニットと撮像素子との距離を調整することが要求されるようになってきた。 In recent years, the mounting rate of mobile phone or smartphone camera modules has been rapidly increasing, and the production volume has been increasing. Since this camera module is used for a mobile phone or a smartphone, it is basically small and thin, and has a feature that the lens outer shape is extremely small as compared with a normal camera such as a 35 mm camera. With such background, the lens unit also has high performance, linked to the increase in the number of pixels of the image sensor (for example, Charge Coupled Device (CCD) or Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS)) used in the camera module. The one with high function (AF (Auto Focus), zoom, etc.) is used. Then, it is required that the image is not blurred not only at infinity but also at a plurality of imaging distances at a finite distance. For this reason, it has been required that the high resolution chart be taken apart from the camera module to be inspected and the distance between the lens unit and the imaging device in the camera module be adjusted.
従来、カメラモジュールのフォーカス調整は、チャートをカメラモジュールで撮影し、撮影画像に合焦するように、カメラモジュール内のレンズ系と撮像素子との距離を調整していた。図1は、従来のカメラモジュールのフォーカス調整の方法を示す図である。カメラモジュール102を用いて基準チャート106を撮影し、撮影した画像に基づいて、レンズ系102aと撮像素子102bとの距離又は位置関係を調整する。
Conventionally, in the focus adjustment of the camera module, the chart is photographed by the camera module, and the distance between the lens system in the camera module and the imaging element is adjusted so as to focus on the photographed image. FIG. 1 is a diagram showing a method of focus adjustment of a conventional camera module. The
特開2005−024996号公報(特許文献1)には、固体撮像素子が備えられたカメラモジュールの各レンズの位置、角度を調整する技術が開示されている。ここでは、カメラモジュールによりチャートを撮像し、撮像した画像の状態に基づき各レンズの位置、角度をステージにより調整するレンズ組立調整装置が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-024996 (Patent Document 1) discloses a technique for adjusting the position and angle of each lens of a camera module provided with a solid-state imaging device. Here, a lens assembly adjustment device is disclosed which captures a chart by a camera module and adjusts the position and angle of each lens by a stage based on the state of the captured image.
特開2007−047586号公報(特許文献2)には、複数のレンズを介して撮像する固体撮像素子を備えるカメラモジュールに対して、光軸調整用の調整光をレンズに入射させて、レンズを通過した後に反射して戻ってくる反射光の干渉模様を用いて光軸調整を行い、画像調整用のチャートを固体撮像素子により撮像して、撮像されたチャートの画像の状態により固体撮像素子及びレンズの調整を行うことにより、レンズおよび固体撮像素子の調整を個別の組立調整装置で行う必要がなく、一個の組立調整装置により調整を行うことができるカメラモジュールの組立調整装置が開示されている。 In JP 2007-047586 A (patent document 2), adjustment light for adjusting the optical axis is made to be incident on the lens with respect to a camera module provided with a solid-state imaging device that picks up an image through a plurality of lenses, Optical axis adjustment is performed using the interference pattern of the reflected light reflected back after passing through, the chart for image adjustment is imaged by the solid-state imaging device, and the solid-state imaging device and the image condition of the imaged chart There is disclosed an assembly adjustment device for a camera module that can be adjusted by one assembly adjustment device without the need for adjusting the lens and the solid-state image sensor with separate assembly adjustment devices by adjusting the lens. .
特開2009−213008号公報(特許文献3)には、背景とは異なる明度の円形又は同心円状の円環形のチャート図形を有する固体撮像装置用テストチャート備え、MTF(Modulation Transfer Function)手法を用いて解像度の算出を行うことが可能となることによって、撮像装置の視野角範囲内において予め有限責任中間法人カメラ映像機器工業会(CIPA)によって規定された所定の位置にチャート図形が配置されるようにテストチャートを設置する必要がないため、テストチャートの小型化が実現可能な固体撮像装置の画質テストを行うためのテストチャート及びその使用法、チャート盤、並びにテスト装置が開示されている。 JP-A-2009-213008 (Patent Document 3) includes a test chart for solid-state imaging device having a circular or concentric annular chart figure of lightness different from the background, and uses MTF (Modulation Transfer Function) method Calculation of the resolution, so that the chart figure is arranged at a predetermined position previously defined by the limited liability intermediate corporation camera image equipment industry association (CIPA) within the viewing angle range of the imaging device. A test chart for performing an image quality test of a solid-state imaging device capable of miniaturizing the test chart and its use, a chart board, and a test apparatus are disclosed because it is not necessary to install a test chart on the test chart.
特開2014−155063号公報(特許文献4)には、黒色の線状パターンと白色の線状パターンとが解像度測定用チャートの平面全域に交互に配置されてなる縞模様状のパターン解像度測定用チャートを、カメラモジュールの解像度の測定に用いることにより、固定座標で像高別解像度(例えば、空間周波数応答(Special Frequency Response))を測定することが可能となることによって、携帯電話やスマートフォン等の小型電子機器に搭載されるカメラモジュールにおけるレンズユニットと撮像センサーとの位置関係を高速に測定して、調整カメラモジュールの製造時間を短縮する技術(解像度測定方法、カメラモジュールにおける位置調整方法及びカメラモジュールの製造方法)が開示されている。 In JP-A-2014-155063 (patent document 4), a striped pattern-like pattern resolution measurement in which a black linear pattern and a white linear pattern are alternately arranged over the entire plane of the resolution measurement chart. By using the chart for measuring the resolution of the camera module, it becomes possible to measure the resolution by image height (for example, spatial frequency response (Special Frequency Response)) at fixed coordinates, such as mobile phones and smartphones. Technology to shorten the manufacturing time of the adjustment camera module by measuring the positional relationship between the lens unit and the imaging sensor at high speed in a camera module mounted on a small electronic device (resolution measurement method, position adjustment method in camera module, and camera module Manufacturing method) is disclosed.
特開2013−007971号公報(特許文献5)には、一般的なカメラモジュールのフォーカス調整装置が開示されている。フォーカス調整装置の概略構成を示すブロック図を図2に示す。 JP-A-2013-007971 (Patent Document 5) discloses a general camera module focus adjustment device. A block diagram showing a schematic configuration of the focus adjustment device is shown in FIG.
図2が示すように、フォーカス調整装置1は、カメラモジュール2、ソケットボード3、パソコン4、チャート6及びフォーカスレンズ駆動装置7を備えており、また、パソコン4は、検出部4a、演算部4bおよびフォーカス調整部4cを備えて、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、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4aに転送され、演算部4b及びフォーカス調整部4cが撮像画像データに基づいて、フォーカス調整することが開示されている。
As FIG. 2 shows, the
従来の調整装置のように、チャートをカメラモジュールから離してチャートをカメラモジュールで撮影して、カメラモジュールを調整する方式では、カメラモジュール調整装置自体が、離した距離に応じて、大型化するという問題が生じている。 As in the conventional adjustment device, in the method in which the chart is separated from the camera module, the chart is photographed by the camera module, and the camera module is adjusted, the camera module adjustment device itself is enlarged in size according to the distance. There is a problem.
このような問題は、前記特許文献1〜5に開示された技術を持ってしても解決することができない。
Such problems can not be solved even with the techniques disclosed in
例えば、特許文献1に記載されたレンズ組立調整装置には、撮影チャートの解像度が高くなるに連れて、その面積が大きくなった場合、撮影チャートとカメラユニットとの距離を縮めるような技術は見られない。
For example, in the lens assembly adjustment device described in
さらに、特許文献2に記載されたカメラモジュールの組立調整装置、特許文献3に記載された固体撮像装置の画質テストを行うためのテストチャート及びそのテストチャートを用いたテスト装置、特許文献4に記載されたカメラモジュールにおける位置調整方法、及び特許文献5に記載されたフォーカス調整装置についても、同様に撮影チャートとカメラユニットとの距離を縮めるような技術は見られない。 Furthermore, a camera module assembly adjustment apparatus described in Patent Document 2, a test chart for performing an image quality test of a solid-state imaging device described in Patent Document 3, and a test apparatus using the test chart, Patent Document 4 Also in the position adjustment method in the camera module and the focus adjustment device described in Patent Document 5, there is not found any technique for shortening the distance between the photographing chart and the camera unit.
本発明は上述のような事情に基づいてなされたものであり、本発明の目的は、テストチャートとカメラモジュールとの距離が大きく離れてしまう場合であっても、テストチャートを使用する方式と同等にカメラモジュール調整が行えるような光源ユニットを用いることによって、省スペース化を図ったカメラモジュール調整装置を提供することにある。 The present invention has been made based on the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is equivalent to a method using a test chart even when the distance between the test chart and the camera module is greatly separated. It is an object of the present invention to provide a camera module adjustment device which achieves space saving by using a light source unit capable of performing camera module adjustment.
本発明に係るカメラモジュール調整装置の上記目的は、光源ユニットと、検査カメラモジュールとを有するカメラモジュール調整装置であって、前記光源ユニットは、光源と、前記光源から入射された光を拡散光として出射する拡散板と、前記拡散光をテストパターンに変換して出射するチャートと、前記テストパターンを無限遠の平行光に変換して出射するコリメータレンズと、を備え、前記カメラモジュールは、検査レンズ系と、検査撮像素子とを備え、前記検査レンズ系によって、前記平行光は前記検査撮像素子の受光面に結像され、前記結像した光を前記検査撮像素子によって、電気信号に変換され、前記電気信号に応じて、前記レンズ系と前記撮像素子との第1の位置関係を調整することにより達成される。 The above object of the camera module adjustment device according to the present invention is a camera module adjustment device having a light source unit and an inspection camera module, wherein the light source unit uses a light source and light incident from the light source as diffused light The camera module includes: a diffusion plate to be emitted; a chart for converting the diffused light into a test pattern and emitting the test pattern; and a collimator lens for converting the test pattern into parallel light of infinite distance and emitting the light; A system and an inspection imaging device, the parallel light is imaged on the light receiving surface of the inspection imaging device by the inspection lens system, and the imaged light is converted into an electric signal by the inspection imaging device. This is achieved by adjusting a first positional relationship between the lens system and the imaging device according to the electrical signal.
また、本発明に係るカメラモジュール調整装置の上記目的は、反射型基準チャートを用いて、基準カメラモジュールの基準レンズ系と基準撮像素子との第2の位置関係を調整し、前記第2の位置関係を調整した前記基準カメラモジュールを用いて、前記拡散板と前記コリメータレンズとの第3の位置関係を調整することにより、或いは前記第2の位置関係の調整と、前記第3の位置関係の調整とによって、前記基準カメラモジュールの第1の解像度と、前記カメラモジュールの第2の解像度とが、同等となることにより、或いは前記チャートは、前記拡散光の透過率を制御する透過型であることにより、或いは前記チャートは、半導体プロセス用マスク又はレクチルであることにより、或いは前記光源は、発光ダイオードであることにより、より効果的に達成される。 The object of the camera module adjustment device according to the present invention is to adjust a second positional relationship between the reference lens system of the reference camera module and the reference image sensor using the reflection type reference chart, and to adjust the second position. Adjusting the third positional relationship between the diffusion plate and the collimator lens by using the reference camera module whose relationship is adjusted, or adjusting the second positional relationship and the third positional relationship The first resolution of the reference camera module and the second resolution of the camera module are equalized by adjustment, or the chart is of a transmissive type that controls the transmittance of the diffused light Or the chart is a mask or reticle for semiconductor processing, or the light source is a light emitting diode, Ri is effectively achieved.
また、本発明に係るカメラモジュール調整方法の上記目的は、光源ユニットと、検査カメラモジュールとを有するカメラモジュール調整方法であって、前記光源ユニットを用いて、拡散板によって、光源と、前記光源から入射された光を拡散光として出射するステップと、チャートによって、前記拡散光をテストパターンに変換して出射するステップと、コリメータレンズによって、前記テストパターンを無限遠の平行光に変換して出射するステップと、前記カメラモジュールが備える前記検査レンズ系によって、前記平行光は前記検査撮像素子の受光面に結像されるステップと、前記カメラモジュールが備える検査撮像素子によって、前記結像した光を前記検査撮像素子によって、電気信号に変換されるステップと、
前記電気信号に応じて、前記レンズ系と前記撮像素子との第1の位置関係を調整するステップとから成ることより達成される。
Further, the above object of the camera module adjustment method according to the present invention is a camera module adjustment method having a light source unit and an inspection camera module, and using the light source unit, a diffusion plate, a light source and the light source The step of emitting incident light as diffused light, the step of converting the diffused light into a test pattern and emission according to a chart, and the collimator lens converting the test pattern into parallel light of infinite distance for emission The collimated light is imaged on the light receiving surface of the inspection imaging device by the inspection lens system included in the camera module, and the imaged light is processed by the inspection imaging device included in the camera module Converted to an electrical signal by the inspection imaging device;
Adjusting the first positional relationship between the lens system and the imaging device in accordance with the electrical signal.
また、本発明に係るカメラモジュール調整方法の上記目的は、反射型基準チャートを用いて、基準カメラモジュールの基準レンズ系と基準撮像素子との第2の位置関係を調整し、前記第2の位置関係を調整した前記基準カメラモジュールを用いて、前記拡散板と前記コリメータレンズとの第3の位置関係を調整することにより、或いは前記第2の位置関係の調整と、前記第3の位置関係の調整とによって、前記基準カメラモジュールの第1の解像度と、前記カメラモジュールの第2の解像度とが、同等となることにより、或いは前記チャートは、前記拡散光の透過率を制御する透過型であることにより、或いは前記チャートは、半導体プロセス用マスク又はレクチルであることにより、或いは前記光源は、発光ダイオードであることにより、より効果的に達成される。 In the camera module adjustment method according to the present invention, the second position relationship between the reference lens system of the reference camera module and the reference image sensor is adjusted using the reflection type reference chart, and the second position Adjusting the third positional relationship between the diffusion plate and the collimator lens by using the reference camera module whose relationship is adjusted, or adjusting the second positional relationship and the third positional relationship The first resolution of the reference camera module and the second resolution of the camera module are equalized by adjustment, or the chart is of a transmissive type that controls the transmittance of the diffused light Or the chart is a mask or reticle for semiconductor processing, or the light source is a light emitting diode, Ri is effectively achieved.
また、本発明に係るカメラモジュール調整をコンピュータに実行させるためのプログラムの上記目的は、光源ユニットと、検査カメラモジュールとを有するカメラモジュール調整をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記光源ユニットを用いて、拡散板によって、光源と、前記光源から入射された光を拡散光として出射するステップと、チャートによって、前記拡散光をテストパターンに変換して出射するステップと、コリメータレンズによって、前記テストパターンを無限遠の平行光に変換して出射するステップと、前記カメラモジュールが備える前記検査レンズ系によって、前記平行光は前記検査撮像素子の受光面に結像されるステップと、前記カメラモジュールが備える検査撮像素子によって、前記結像した光を前記検査撮像素子によって、電気信号に変換されるステップと、前記電気信号に応じて、前記レンズ系と前記撮像素子との第1の位置関係を調整するステップとから成ることにより達成される。
The above object of a program for causing a computer to execute camera module adjustment according to the present invention is a program for causing a computer to execute camera module adjustment having a light source unit and an inspection camera module,
Using the light source unit, a light source, a step of emitting the light incident from the light source as diffused light by the diffusion plate, a step of converting the diffused light into a test pattern and emitting the light by the chart, a collimator lens And converting the test pattern into parallel light at infinity and emitting the parallel light, and the parallel light is imaged on the light receiving surface of the inspection image pickup device by the inspection lens system provided in the camera module; A step of converting the light formed into an electrical signal by the inspection imaging device by the inspection imaging device included in the camera module; and a first of the lens system and the imaging device according to the electric signal. And adjusting the positional relationship.
本発明に係るカメラモジュール調整装置及びその調整方法によれば、テストチャートとカメラモジュールとの距離が大きく離れてしまう場合であっても、テストチャートを使用する方式と同等の調整が行えるような光源ユニットを用いることによって、カメラモジュール調整装置の省スペース化を図ることができるという優れた効果を奏し得る。 According to the camera module adjustment device and the adjustment method thereof according to the present invention, even when the distance between the test chart and the camera module is greatly separated, a light source capable of performing the same adjustment as the method using the test chart By using the unit, it is possible to achieve an excellent effect that space saving of the camera module adjustment device can be achieved.
本発明のカメラモジュール調整装置は、光源から入射された光を拡散光として出射する拡散板と、拡散光をテストパターンとして出射するチャート(例えば、透過方式のチャート、解像度検査用チャートがパターン化されたレクチル又はマスク)と、テストパターンを無限遠の平行光に変換して出射するようなコリメータレンズとを備えた光源ユニットを用いることによって、通常の反射型チャート(例えば、テスト用チャート、解像度検査用チャート)を使用する方式と同等の調整が行え、かつカメラモジュール調整装置の省スペース化を図ることができる。 In the camera module adjustment device of the present invention, a diffusion plate for emitting light incident from a light source as diffused light and a chart for emitting diffused light as a test pattern (for example, a chart of transmission method and a resolution inspection chart are patterned Normal reflection type chart (eg, test chart, resolution inspection) by using a light source unit provided with a reticle or mask) and a collimator lens that converts the test pattern into parallel light at infinity and emits it. The adjustment equivalent to the method of using the chart) can be performed, and the space saving of the camera module adjustment device can be achieved.
以下に図面を参照して、実施形態にかかる、カメラモジュール調整装置及びその方法について詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, a camera module adjustment apparatus and a method thereof according to the embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by this embodiment.
図3は、実施形態のカメラモジュール調整装置の概略構成を示すブロック図である。カメラモジュール調整装置10は、カメラモジュールを調整するための装置又はシステムである。図3には、カメラモジュール調整装置10を構成する部材として、基準チャートの光パターンを出射する光源ユニット11と、光パターンが入射され、検査対象となるカメラモジュール12と、カメラモジュール12を固定する装着部13(例えば、ソケットボード)、カメラモジュール12から出力される信号を用いて、算出した解像度に基づいて、カメラモジュール12のフォーカス(例えば、カメラモジュール12のレンズ系と撮像素子との距離又は位置関係)を調整する制御信号を出力する処理部14(例えば、パソコン)、及び制御信号に基づいて、フォーカス位置を調整するフォーカス位置駆動部15が示されている。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the camera module adjustment device of the embodiment. The camera
また、カメラモジュール12は、光源ユニット11から入射される光パターンに応じた信号を処理部14に出力する。処理部14においては、制御部14cは、信号検出部14aに対して、カメラモジュール12から出力される信号の読み込みを指示する読み込み信号を出力する。信号検出部14aは、制御部14cからの読み込み信号に応じて、カメラモジュール12から出力される信号を、装着部13を介して検出し、順次デジタルデータとして解像度演算部14bに送信する。そして、解像度演算部14bは、そのデジタルデータを用いて、解像度を算出し、解像度及びタイミング信号を制御部14c及び位置調整部14dに送信する。タイミング信号に応じて、制御部14cは、位置調整部14dにフォーカス位置を移動させる制御信号をフォーカス位置駆動部15に出力する。そして、制御部14cは、フォーカス位置と解像度との対応関係を記憶部14eに格納する。格納終了後に、制御部14cは、フォーカス位置の移動範囲における解像度のデータに基づいて、最適なフォーカス位置を算出する。
The
なお、カメラモジュール12の用途としては、例えば、カメラ付き携帯端末、デジタルカメラ又はスマートフォン等の電子機器用である。
In addition, as an application of the
次に、光源ユニット11の構成及び機能について説明する。光源ユニット11の構成を図4に示す。
Next, the configuration and function of the
図4に示すように、光源ユニット11は、光源11aと、光源11aから入射された光を拡散光として出射する拡散板11bと、拡散光をテストパターン(又は、光パターン)として出射するチャート11cと、テストパターンを無限遠の平行光に変換して出射するようなコリメータ(コリメータレンズ)11dとを備えている。図4では、チャート11cとコリメータ11dとの距離をコリメータ11dの焦点距離fに合わせたものを示す。
As shown in FIG. 4, the
なお、光源11aは、LEDを採用しても良く、特に、白色LEDであれば、本発明のカメラモジュール調整装置に好適である。また、チャート11bは、透過方式のチャート、カメラの解像度検査用チャートがパターン化されたレクチル又はマスクのいずれでも良い。
An LED may be adopted as the
次に、本発明の実施形態のカメラモジュール調整装置では、カメラモジュールの調整に使用される基準チャート6を、フォーカス調整のために基準とするカメラモジュール(以下、基準カメラモジュールとする。)16で撮影して、基準カメラモジュール16を調整する。続いて、基準カメラモジュール16を用いて、光源ユニット11を調整する。先ず、基準カメラモジュール16を調整する方法を図5に示す。その調整の方法は、標準カメラモジュール16のレンズ系(フォーカスレンズ系)16aと撮像素子16bとの距離Fsを調整して、レンズ系16aの焦点距離に撮像素子16bの位置が合うように調整するようにする。また、撮像素子16bの出力する電子信号をデータ解析し、高い解像度を得られるようにレンズ系16aと撮像素子16bとの相対的位置関係に調整するようにしても良い。
Next, in the camera module adjustment device according to the embodiment of the present invention, the
次に、光源ユニット11の調整について説明する。
Next, adjustment of the
光源ユニット11の調整の方法を図6に示す。その調整の方法については、標準カメラモジュール16の光軸と光源ユニット11の光軸を合わせ、標準カメラモジュール16と光源ユニット11との距離を所定値L1に合わせる。所定値L1は、標準カメラモジュール16の調整時における基準チャート6と標準カメラモジュール16との物体間距離L0(>L1)より小さく設定される。距離の調整後、基準カメラモジュール16を調整した際と同じ解像度を得られるように、チャート11cとコリメータ11dとの距離又は位置関係を調整する。チャート11cからの光が無限遠から来るのと同等にする場合、光源ユニット11のチャート11cとコリメータ11dとの距離Fc又は位置関係を調整して、コリメータ11cが略平行光を出射するようにしても、また、標準カメラモジュール16に平行光束が正常に入射することを確認しても良い。
A method of adjusting the
次に、検査するカメラモジュール(以下、検査カメラモジュールとする。)の調整について説明する。 Next, adjustment of a camera module to be inspected (hereinafter referred to as an inspection camera module) will be described.
ここで、検査カメラモジュール17の調整の方法を図7に示す。その調整の方法については、検査カメラモジュール17の光軸と光源ユニット11の光軸を合わせ、検査カメラモジュール17と光源ユニット11との距離を所定値L1に維持する。そして、レンズ系17aと撮像素子17bとの距離Fkを調整して、基準カメラモジュール16を調整した際と同じ解像度を得られるようにする。また、撮像素子17bの出力する電子信号をデータ解析し、高い解像度を得られるようにレンズ系17aと撮像素子17bとの相対的位置関係に調整するようにしても良い。
Here, a method of adjusting the
次に、カメラモジュールのフォーカス調整の手順について説明する。 Next, the procedure of focus adjustment of the camera module will be described.
ここで、カメラモジュールのフォーカス調整のフローチャートを図8に示す。 Here, a flowchart of focus adjustment of the camera module is shown in FIG.
第1の工程として、基準チャート6による基準カメラモジュール16のフォーカス調整を行う。
As a first step, focus adjustment of the
先ず、基準チャート6と、基準カメラモジュール16と、を設置し、基準カメラモジュール16の光軸が基準チャート6の中心(中心座標)を通るように調整する(ステップS10)。
First, the
そして、基準カメラモジュール16で基準チャート6を撮影する(ステップS20)。
Then, the
次に、基準カメラモジュール16の解像度を算出し、撮影したときの距離と解像度とを関連付けをして記憶する(ステップS30)。
Next, the resolution of the
続いて、基準カメラモジュール16における基準レンズ系16aと基準撮像素子16bとの距離について、所定ステップ幅をずらす(ステップS40)。
Subsequently, the predetermined step width is shifted with respect to the distance between the
次に、基準レンズ系16aと基準撮像素子16bとの距離が、移動可能な範囲外(具体的には、距離<移動可能な最小値、又は移動可能な最大値<距離)か否かを判断する(ステップS50)。ステップ50において、判断がNO(距離が、移動可能な範囲内)であれば、ステップ20に戻る。判断がYES(距離が、移動可能な範囲外)であれば、後述のステップ60に進む。
Next, it is determined whether or not the distance between the
続いて、駆動した距離に対応する解像度のデータを用いて、基準カメラモジュール16(基準レンズ系16a−基準撮像素子16bの距離)を調整する(ステップS60)。
Subsequently, the reference camera module 16 (the distance between the
そして、基準チャート6をカメラモジュール調整装置10から取り外す(ステップ70)。このステップで、カメラモジュールの調整を完了する。
Then, the
第2の工程として、光源ユニットの調整を行う。 As a second step, the light source unit is adjusted.
先ず、光源ユニット11をカメラモジュール調整装置10内に設置し、光源ユニット11をON(点灯)する(ステップS80)。
First, the
次に、光源ユニット11の光軸と基準カメラモジュール16の光軸とを合わせるように調整する(ステップS90)。
Next, the light axis of the
チャート11cとコリメータレンズ11dとの距離を(例えば、光源ユニット11において無限遠からの平行光が出射されるように)調整する(ステップS100)。
The distance between the
そして、基準カメラモジュール16をカメラモジュール調整装置10から取り外す(ステップS110)。ここまでの処理で、光源ユニット11の調整を完了する。
Then, the
第3の工程として、検査カメラユニット17のフォーカス調整を行う。
As a third step, focus adjustment of the
先ず、検査カメラモジュール17を設置し、光源ユニット11の光軸と検査カメラモジュール17の光軸とを合わせるように、調整する(ステップS120)。
First, the
次に、検査カメラモジュール17で光源ユニット11を撮影する(ステップS130)。
Next, the
そして、検査カメラモジュール17の解像度を算出し、撮影したときの距離と解像度との関連付けをして記憶する(ステップS140)。
Then, the resolution of the
続いて、検査カメラモジュール17における検査レンズ系17aと検査撮像素子17bとの距離について、所定ステップ幅をずらす(ステップS150)。
Subsequently, the predetermined step width is shifted with respect to the distance between the
次に、検査カメラモジュール17の検査レンズ系17aと検査撮像素子17bとの距離が、移動可能な範囲外(具体的には、距離<移動可能な最小値、又は移動可能な最大値<距離)か否かを判断する(ステップS160)。ステップ160において、判断がNO(距離が、移動可能な範囲内)であれば、ステップ120に戻る。判断がYES(距離が、移動可能な範囲外)であれば、後述するステップ170に進む。
Next, the distance between the
そして、駆動した距離に対応する解像度のデータを用いて、検査カメラモジュール17(検査レンズ系17a−検査撮像素子17bの距離)を調整する(ステップS170)。
Then, using the data of the resolution corresponding to the driven distance, the inspection camera module 17 (the distance between the
ステップS10〜ステップS170の工程を経て、検査カメラモジュールの解像度が、基準カメラモジュール調整時の解像度と同等になるように、検査カメラモジュール17の検査レンズ系17aと検査撮像素子17bとの距離又は位置関係を調整する。その際、検査レンズ系17a又は検査撮像素子17bがフォーカス位置駆動部と連動するように配置して、その位置関係を調整しても良い。また、検査カメラモジュールにオートフォーカス(以下、AFと略す。)駆動部が付加されていれば、AF駆動するようにしても良い。
The distance or position between the
検査カメラモジュール17をカメラモジュール調整装置10から取り外し、光源ユニットをOFF(消灯)する(ステップS180)。
The
検査カメラモジュール17の調整が終了したか否かを判断する(ステップS190)。ステップ190において、判断がNOであれば、ステップ130に戻り、次の検査カメラモジュール17の調整を行う。判断がYESであれば、検査カメラモジュール17のフォーカス調整の工程を終了する。
It is determined whether the adjustment of the
また、検査カメラモジュール17のフォーカス調整後、検査レンズ系17a検査と撮像素子17bの位置関係(調整した基準カメラモジュール17と同等の状態)を固定するため、例えば、熱硬化型接着剤を塗布して硬化して固定する、又は紫外線硬化型樹脂を塗布して、紫外線を照射して固定する等の処理を行うことが好適である。なお、撮像素子とレンズ系の位置関係を安定的に固定ができれば、接着剤の材質はどのようなものでも良い。
Further, after the focus adjustment of the
以上のように、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this embodiment is shown as an example and it is not intending limiting the range of invention. This novel embodiment can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and the gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
例えば、明細書中および図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各処理に用いたパラメータを含む情報、信号、または、データベース構成については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。 For example, the processing procedures, control procedures, specific names, information including parameters used for each processing, signals, or database configurations shown in the specification and drawings are arbitrarily changed unless otherwise specified. be able to.
また、本発明のカメラモジュール調整装置10に関して、図示の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、カメラモジュール調整装置10の各装置が備える処理機能、特に、処理部14にて行われる各処理機能については、その全部または任意の一部を、CPUおよび当該CPUにて、解釈実行されるプログラムによって、実現しても良い。
Further, regarding the camera
なお、プログラムは、後述する、コンピュータに本発明に係る方法を実行させるためのプログラム化された命令を含む、一時的でないコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されており、必要に応じて処理部14に機械的に読み取られる。すなわち、ROMまたはHDDなどの記憶部14eなどには、OS(Operating System)と協働してCPUに命令を与え、各種処理を行うためのコンピュータプログラムが記録されている。このコンピュータプログラムは、RAMにロードされることによって実行され、CPUと協働して制御部を構成する。
The program is recorded in a non-temporary computer-readable recording medium that includes programmed instructions for causing a computer to execute the method according to the present invention, which will be described later. Read mechanically. That is, a computer program for giving instructions to the CPU in cooperation with the OS (Operating System) and performing various processing is recorded in the
また、このコンピュータプログラムは、処理部14に対して、任意のネットワークを介して、接続されたアプリケーションプログラムサーバに記憶されていてもよく、必要に応じてその全部または一部をダウンロードすることも可能である。
In addition, the computer program may be stored in the connected application program server via the arbitrary network with respect to the
また、本発明に係るプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよく、また、プログラム製品として構成することもできる。ここで、この「記録媒体」とは、メモリーカード、USBメモリ、SDカード、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、EPROM、EEPROM、CD−ROM、MO、DVD、および、Blu−ray(登録商標)Disc等の任意の「可搬用の物理媒体」を含むものとする。 Further, the program according to the present invention may be stored in a computer readable recording medium, or may be configured as a program product. Here, the "recording medium" is a memory card, USB memory, SD card, flexible disk, magneto-optical disk, ROM, EPROM, EEPROM, CD-ROM, MO, DVD, and Blu-ray (registered trademark). It includes any "portable physical media" such as Disc.
また、「プログラム」とは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理方法であり、ソースコードやバイナリコード等の形式を問わない。なお、「プログラム」は必ずしも単一的に構成されるものに限られず、複数のモジュールやライブラリとして分散構成されるものや、OSに代表される別個のプログラムと協働してその機能を達成するものをも含む。なお、本発明の実施形態に示した各装置において記録媒体を読み取るための具体的な構成、読み取り手順、あるいは、読み取り後のインストール手順等については、周知の構成や手順を用いることができる。 The “program” is a data processing method described in any language or description method, and may be in any format such as source code or binary code. Note that the “program” is not necessarily limited to one that is configured in a single way, and achieves its function in cooperation with a separate program represented by a plurality of modules or libraries or a separate program represented by the OS. Including things. In addition, as a specific configuration for reading a recording medium in each device shown in the embodiment of the present invention, a reading procedure, an installation procedure after reading, and the like, a known configuration and procedure can be used.
また、処理部14は、既知のパーソナルコンピュータ等の情報処理装置として構成してもよく、また、該情報処理装置に任意の周辺装置を接続して構成してもよい。また、処理部14は、該情報処理装置に本発明の方法を実現させるソフトウェア(プログラム、データ等を含む)を実装することにより実現してもよい。
In addition, the
更に、装置の分散・統合の具体的形態は図示するものに限られず、その全部または一部を、各種の付加等に応じて、または、機能負荷に応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。すなわち、上述した実施形態を任意に組み合わせて実施してもよく、実施形態を選択的に実施してもよい。 Furthermore, the specific form of device distribution and integration is not limited to that shown in the drawings, and all or part thereof may be functionally or physically in any unit depending on various additions or according to functional load. Can be distributed and integrated. That is, the embodiments described above may be implemented in any combination, and the embodiments may be implemented selectively.
また、本発明も実施形態では、光学ユニットのチャートとコリメータとの距離を調整して、無限遠の平行光を出射するものを示したが、調整によって、有限遠の光線を出射するようにしても良く、例えば、基準チャートから出射されるように光学ユニットのチャートとコリメータとの距離を調整することは好適である。 Further, although the present invention also shows an embodiment in which the distance between the chart of the optical unit and the collimator is adjusted to emit parallel light at infinity, adjustment is performed so that light rays at finite distance are emitted. For example, it is preferable to adjust the distance between the chart of the optical unit and the collimator so as to be emitted from the reference chart.
また、カメラモジュールの解像度を算出する際、例えば、MTF(Modulation Transfer Function)手法を用いて解像度の算出を行っても良い。なお、光学系が対象とする物体は、模様、大きさが様々で、粗い明暗模様から細かい明暗模様までを集めた集合体と捉えることができるが、MTFは、これらの明暗模様(コントラスト)がどれだけ忠実に像で再現できるかを表した指標である。また、カメラモジュールの撮像データから算出した空間周波数に基づいて、解像度を算出するようにしても良い。 In addition, when calculating the resolution of the camera module, the resolution may be calculated using, for example, a modulation transfer function (MTF) method. The object that the optical system targets can be regarded as an aggregate of patterns with various sizes, ranging from rough light and dark patterns to fine light and dark patterns, but in MTF, these light and dark patterns (contrast) It is an index that shows how faithfully you can reproduce the image. Also, the resolution may be calculated based on the spatial frequency calculated from the imaging data of the camera module.
10 カメラモジュール調整装置
11 光源ユニット
11a 光源
11b 拡散板
11c チャート
11d コリメータ(コリメータレンズ)
12 カメラモジュール
13 装着部
14 処理部
14a 信号検出部
14b 解像度演算部
14c 制御部
14d 位置調整部
14e 記憶部
15 フォーカス位置駆動部
16 基準カメラモジュール
16a 基準レンズ系
16b 基準撮像素子
17 検査カメラモジュール
17a 検査レンズ系
17b 検査撮像素子
18 基準チャート
101 フォーカス調整装置
102 カメラモジュール
102a レンズ系
102b 撮像素子
103 ソケットボード
104 パソコン
104a 検出部
104b 演算部
104c フォーカス調整部
106 基準チャート
107 フォーカスレンズ駆動装置
DESCRIPTION OF
12
Claims (13)
前記光源ユニットは、光源と、前記光源から入射された光を拡散光として出射する拡散板と、前記拡散光をテストパターンに変換して出射するチャートと、前記テストパターンを無限遠の平行光に変換して出射するコリメータレンズと、を備え、
前記カメラモジュールは、検査レンズ系と、検査撮像素子とを備え、
前記検査レンズ系によって、前記平行光は前記検査撮像素子の受光面に結像され、前記結像した光を前記検査撮像素子によって、電気信号に変換され、
前記電気信号に応じて、前記レンズ系と前記撮像素子との第1の位置関係を調整するカメラモジュールの調整装置。 A camera module adjustment device comprising a light source unit and an inspection camera module, wherein
The light source unit comprises a light source, a diffusion plate for emitting light incident from the light source as diffused light, a chart for converting the diffused light into a test pattern and emitting the test pattern, and the test pattern as parallel light at infinity. A collimator lens for converting and emitting light;
The camera module includes an inspection lens system and an inspection image sensor.
The parallel light is imaged on the light receiving surface of the inspection imaging device by the inspection lens system, and the imaged light is converted into an electrical signal by the inspection imaging device.
An adjustment device for a camera module, which adjusts a first positional relationship between the lens system and the imaging device according to the electrical signal.
前記第2の位置関係を調整した前記基準カメラモジュールを用いて、前記拡散板と前記コリメータレンズとの第3の位置関係を調整する請求項1に記載のカメラモジュールの調整装置。 Adjusting a second positional relationship between the reference lens system of the reference camera module and the reference imaging device using the reflection type reference chart;
The camera module adjustment device according to claim 1, wherein a third positional relationship between the diffusion plate and the collimator lens is adjusted using the reference camera module whose second positional relationship has been adjusted.
前記基準カメラモジュールの第1の解像度と、前記カメラモジュールの第2の解像度とが、同等となる請求項2に記載のカメラモジュールの調整装置。 Adjustment of the second positional relationship and adjustment of the third positional relationship
The camera module adjustment device according to claim 2, wherein the first resolution of the reference camera module and the second resolution of the camera module are equal.
前記光源ユニットを用いて、拡散板によって、光源と、前記光源から入射された光を拡散光として出射するステップと、
チャートによって、前記拡散光をテストパターンに変換して出射するステップと、
コリメータレンズによって、前記テストパターンを無限遠の平行光に変換して出射するステップと、
前記カメラモジュールが備える前記検査レンズ系によって、前記平行光は前記検査撮像素子の受光面に結像されるステップと、
前記カメラモジュールが備える検査撮像素子によって、前記結像した光を前記検査撮像素子によって、電気信号に変換されるステップと、
前記電気信号に応じて、前記レンズ系と前記撮像素子との第1の位置関係を調整するステップとから成ることを特徴とするカメラモジュール調整方法。 A camera module adjustment method comprising a light source unit and an inspection camera module, comprising:
Emitting a light source and light incident from the light source as diffused light by a diffusion plate using the light source unit;
Converting the diffused light into a test pattern according to a chart and emitting it;
Converting the test pattern into parallel light at infinity and emitting it by a collimator lens;
The parallel light is imaged on a light receiving surface of the inspection image pickup device by the inspection lens system included in the camera module;
Converting the imaged light into an electrical signal by the inspection imaging device by the inspection imaging device included in the camera module;
Adjusting the first positional relationship between the lens system and the imaging device in accordance with the electrical signal.
前記第2の位置関係を調整した前記基準カメラモジュールを用いて、前記拡散板と前記コリメータレンズとの第3の位置関係を調整する請求項7に記載のカメラモジュールの調整方法。 Adjusting a second positional relationship between the reference lens system of the reference camera module and the reference imaging device using the reflection type reference chart;
The adjustment method of the camera module of Claim 7 which adjusts the 3rd positional relationship of the said diffusion plate and the said collimator lens using the said reference | standard camera module which adjusted the said 2nd positional relationship.
前記基準カメラモジュールの第1の解像度と、前記カメラモジュールの第2の解像度とが、同等となる請求項8に記載のカメラモジュール調整方法。 Adjustment of the second positional relationship and adjustment of the third positional relationship
The camera module adjustment method according to claim 8, wherein the first resolution of the reference camera module and the second resolution of the camera module are equal.
前記光源ユニットを用いて、拡散板によって、光源と、前記光源から入射された光を拡散光として出射するステップと、
チャートによって、前記拡散光をテストパターンに変換して出射するステップと、
コリメータレンズによって、前記テストパターンを無限遠の平行光に変換して出射するステップと、
前記カメラモジュールが備える前記検査レンズ系によって、前記平行光は前記検査撮像素子の受光面に結像されるステップと、
前記カメラモジュールが備える検査撮像素子によって、前記結像した光を前記検査撮像素子によって、電気信号に変換されるステップと、
前記電気信号に応じて、前記レンズ系と前記撮像素子との第1の位置関係を調整するステップとから成ることを特徴とするカメラモジュール調整するプログラム。
A program for causing a computer to execute camera module adjustment having a light source unit and an inspection camera module,
Emitting a light source and light incident from the light source as diffused light by a diffusion plate using the light source unit;
Converting the diffused light into a test pattern according to a chart and emitting it;
Converting the test pattern into parallel light at infinity and emitting it by a collimator lens;
The parallel light is imaged on a light receiving surface of the inspection image pickup device by the inspection lens system included in the camera module;
Converting the imaged light into an electrical signal by the inspection imaging device by the inspection imaging device included in the camera module;
Adjusting the first positional relationship between the lens system and the imaging device in accordance with the electrical signal.
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