JPWO2015129120A1 - 撮像モジュールの製造方法及び撮像モジュールの製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明に係る撮像モジュールの製造方法及び撮像モジュールの製造装置にて製造される撮像モジュール100の外観斜視図である。
図4は、図3に示したOIS機構50及び焦点調節機構60の電気的接続構成を示すブロック図である。
次に、図5から図10を用いて上記構成の撮像モジュール100の製造方法、特にレンズユニット10と撮像素子ユニット20との固定処理について説明を行う。
図5及び図6に示すように、レンズユニット10と撮像素子ユニット20との固定を行う前に、磁界発生部300を有する電子機器301にレンズユニット10が組み込まれた状態での手振れ補正可動部30の傾き量及び傾き方向の取得が予め行われる。なお、傾き量及び傾き方向の取得は、レンズユニット10を撮像素子ユニット20に固定した状態で行ってもよい。
図7及び図8に示すように、傾き測定結果215の取得後あるいは既に取得済みである場合には、撮像モジュール製造装置190を用いてレンズユニット10と撮像素子ユニット20との固定が行われる。なお、図7及び図8では、図面の煩雑化を防止するために筐体11の図示は省略しているが、筐体11はレンズユニット10と撮像素子ユニット20との固定後に撮像モジュール100に取り付けてもよい。
次に、撮像モジュール製造装置190によるレンズユニット10と撮像素子ユニット20との固定処理(本発明の固定ステップ)の一例について説明を行う。最初に固定冶具240のアーム部248にレンズバレル15の天面部を把持させるとともに、当接部248aを弾性支持部40の天面部に当接させる。その後、アーム部駆動機構242を制御して、レンズ群12の光軸Axが撮像面27aに直交する第1の基準姿勢(図7参照)となるようにアーム部248の傾き調整を行った後、光軸Axが撮像面27aの中心位置あるいは所定の基準位置に一致するようにアーム部248のXY方向の位置を調整する。
以上のように本発明で製造される撮像モジュール100では、レンズ群12が前述の第1の基準姿勢から傾き測定結果215が示す傾き方向とは反対側の方向に傾き量だけ傾けられた状態でレンズユニット10と撮像素子ユニット20とが固定される。このため、図11に示すように、この撮像モジュール100を電子機器301に組み込むと、磁界発生部300からレンズユニット10に印加される磁界により、手振れ補正可動部30が前述の傾き測定結果215が示す傾き方向に傾き量だけ傾く。その結果、レンズ群12の光軸Axが撮像面27aに直交する、すなわち、レンズ群12が第1の基準姿勢に調整される。これにより、撮像モジュール100を電子機器301内の磁界発生部300の近傍に配置しても、レンズ群12の第1の基準姿勢からの傾きを抑えることができる。これにより、電子機器301内における部品(撮像モジュール100や磁界発生部300など)の配置の自由度を上げることができる。
次に、図13から図15を用いて上記構成の撮像モジュール100の第2実施形態の製造方法(特にレンズユニット10と撮像素子ユニット20との固定処理)について説明を行う。第2実施形態では本発明の撮像モジュールの製造装置に相当する撮像モジュール製造装置200を用いて撮像モジュール100を製造する。上記第1実施形態の撮像モジュール製造装置190では、レンズ群12をその光軸Axが撮像面27aに直交する第1の基準姿勢から傾けている。これに対して、撮像モジュール製造装置200では、上記特許文献2に記載の発明と同様に撮像素子27の撮像面27a上に定められた複数の測定点の解像度が最大となるレンズ群12の姿勢を第2の基準姿勢として、撮像素子ユニット20に対してレンズ群12を第2の基準姿勢から相対的に傾けている。
図13は、撮像モジュール製造装置200の概略図である。撮像モジュール製造装置200は、レンズユニット10に対する撮像素子ユニット20の位置及び傾きを調整し、この調整後に撮像素子ユニット20をレンズユニット10に固定して撮像モジュール100を完成させる。
図17は、撮像モジュール製造装置200の電気的構成を示すブロック図である。
次に、図20に示すフローチャートを用いて、上記構成の撮像モジュール製造装置200による撮像モジュール100の製造、特にレンズユニット10と撮像素子ユニット20との固定処理について説明を行う。
以上のように、撮像モジュール製造装置200で製造される撮像モジュール100では、レンズ群12がXY方向補正値に基づき前述の第2の基準姿勢から予め傾けられた状態でレンズユニット10と撮像素子ユニット20とが固定される。このため、撮像モジュール100を電子機器301に組み込むと、磁界発生部300からレンズユニット10に印加される磁界により手振れ補正可動部30が傾けられることで、レンズ群12が第2の基準姿勢に調整される。その結果、撮像モジュール100を電子機器301内の磁界発生部300の近傍に配置しても、レンズ群12の第2の基準姿勢からの傾きを抑えることができる。また、上記第1実施形態で説明した効果と同様の効果が得られる。
なお、図20のステップS2,S6では、レンズ位置決めプレート75及びレンズユニット保持部77をZ方向に移動可能にしておき、撮像素子ユニット保持部79のZ方向位置は固定のままレンズユニット保持部77等をZ方向に移動させたり、レンズユニット保持部77等及び撮像素子ユニット保持部79をそれぞれZ方向に移動させたりすることで測定位置を変えて、各測定位置で合焦座標値を取得してもよい。
次に、図21及び図22を用いて本発明の第3実施形態の撮像モジュールの製造方法及び製造装置について説明を行う。上記第2実施形態では、複数の撮像位置の各々について、Z軸上に設定された複数の測定位置(Z0,Z1,Z2,…)毎にCTF値を算出し、この算出結果に基づき水平合焦座標値及び垂直合焦座標値(第1の合焦情報、第2の合焦情報)を取得している。これに対して第3実施形態では、合焦評価値としてレンズ群12の解像度を表す変調伝達関数値(Modulation Transfer Function:以下、MTFと略す)を算出して、第1の合焦情報及び第2の合焦情報を取得する。
上記第3実施形態では、本発明の解像度としてMTF値を測定しているが、このMTF値は低周波数MTFであることが好ましい。
上記第3実施形態では、第2実施形態で説明した結像面座標値の算出や撮像素子ユニット20のZ方向位置の調整については説明を省略しているが、第2実施形態と同様に行ってもよい。また、上記第2実施形態の他実施例で説明した内容については、第3実施形態にも適用することができる。さらに、上記第2及び第3実施形態では、レンズ群12の解像度を表す値としてCTF値やMTF値を測定しているが、SFR(spatial frequency response)値などを測定してもよい。また、風景などの画像からレンズ群12の解像度を測定してもよい。
上記構成の撮像モジュール100が搭載される電子機器301としては、スマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、携帯情報端末(PDA)、メガネ型情報端末、携帯ゲーム機、携帯音楽プレーヤ、カメラ付き時計などが挙げられる。以下、スマートフォンを例に挙げ、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
1の表示領域に収まりきれない大きな画像などについて、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウェアキーのことをいう。
本実施形態のOIS機構は、ベース部材側(固定側)にOIS駆動用コイルが配設され、手振れ補正可動部側(可動側)にOIS駆動用マグネットが配設されているが、これとは逆に、ベース部材側にOIS駆動用マグネットを配設し、手振れ補正可動部側にOIS駆動用コイルを配設してもよい。また、レンズ群12は、5枚のレンズから構成されたものに限らず、種々のレンズが適用できる。
Claims (11)
- レンズ群を有するレンズユニットと、前記レンズユニットに固定され、前記レンズ群を通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像素子ユニットと、を有する撮像モジュールであって、前記レンズユニットが、前記レンズ群および磁性体部材を有する手振れ補正可動部と、前記手振れ補正可動部を前記レンズ群の光軸に対して垂直方向に移動自在でかつ前記光軸に対して垂直な軸の周りに傾き可能に支持する弾性支持部と、を有している撮像モジュールの製造方法において、
磁界発生部を有する電子機器に前記レンズユニットが組み込まれた状態で予め取得された前記手振れ補正可動部の傾き量及び傾き方向に基づき、前記レンズ群の光軸を前記撮像素子の撮像面に直交する第1の基準姿勢から前記傾き方向と反対側の方向に前記傾き量だけ傾けた状態で、前記レンズユニットと前記撮像素子ユニットとを固定する固定ステップを有する撮像モジュールの製造方法。 - レンズ群を有するレンズユニットと、前記レンズユニットに固定され、前記レンズ群を通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像素子ユニットと、を有する撮像モジュールであって、前記レンズユニットが、前記レンズ群および磁性体部材を有する手振れ補正可動部と、前記手振れ補正可動部を前記レンズ群の光軸に対して垂直方向に移動自在でかつ前記光軸に対して垂直な軸の周りに傾き可能に支持する弾性支持部と、を有している撮像モジュールの製造方法において、
測定チャートに直交する軸上に前記撮像素子ユニットと前記レンズユニットをセットして、前記測定チャートに直交する軸上における前記撮像素子ユニット、前記レンズユニット、及び前記測定チャートの相対位置を変化させ、各相対位置において前記撮像素子で前記測定チャートを撮像し、前記相対位置ごとに得られた前記撮像素子の撮像信号から、前記撮像素子の撮像面上に設定された複数の撮像位置ごとの合焦度合を示す第1の合焦情報を取得する合焦情報取得ステップと、
前記合焦情報取得ステップで取得された前記第1の合焦情報に基づき、前記レンズ群の第2の基準姿勢を算出する基準姿勢算出ステップと、
前記基準姿勢算出ステップで算出された前記第2の基準姿勢と、磁界発生部を有する電子機器に前記レンズユニットが組み込まれた状態で予め取得された前記手振れ補正可動部の傾き量及び傾き方向とに基づき、前記レンズ群の光軸を前記第2の基準姿勢から前記傾き方向と反対側の方向に前記傾き量だけ傾けた状態で、前記レンズユニットと前記撮像素子ユニットとを固定する固定ステップと、
を有する撮像モジュールの製造方法。 - 前記傾き量および傾き方向は、前記磁界発生部から前記レンズユニットに磁界を印加した状態と印加しない状態とでの前記手振れ補正可動部の前記傾き量及び傾き方向をそれぞれ測定して比較することで取得される請求項1または2記載の撮像モジュールの製造方法。
- 前記傾き量および傾き方向は、前記磁界発生部から前記レンズユニットに磁界を印加した状態で、前記測定チャートに直交する軸上における前記撮像素子ユニット、前記レンズユニット、及び前記測定チャートの相対位置を変化させ、各相対位置において前記撮像素子で前記測定チャートを撮像し、前記相対位置ごとに得られた前記撮像素子の撮像信号から、前記撮像面上に設定された複数の撮像位置ごとの合焦度合を示す第2の合焦情報を前記相対位置ごとに取得し、前記第1の合焦情報と前記第2の合焦情報を比較することで取得される請求項2記載の撮像モジュールの製造方法。
- 前記第1および第2の合焦情報は、前記レンズ群の解像度を測定することで得られる請求項4記載の撮像モジュールの製造方法。
- 前記測定チャートは、縞パターンにより構成されており、
前記第1および第2の合焦情報は、前記解像度としてMTFを測定することで得られる請求項5記載の撮像モジュールの製造方法。 - 前記MTFは、前記撮像素子の10画素分から20画素分のパターン間隔を有する前記縞パターンを撮像することにより得られる低周波数MTFである請求項6記載の撮像モジュールの製造方法。
- 前記傾き量および傾き方向は、前記第2の合焦情報から前記レンズ群の傾斜姿勢を求め、前記第2の基準姿勢と比較することで得られる請求項6または7記載の撮像モジュールの製造方法。
- 前記固定ステップでは、前記レンズユニットと前記撮像素子ユニットとの間に接着剤を供給し、前記撮像素子ユニットに対して前記レンズユニットを傾けた後で前記接着剤を硬化させることにより前記レンズユニットと前記撮像素子ユニットとを固定する請求項1から8のいずれか1項に記載の撮像モジュールの製造方法。
- 前記撮像素子の画素ピッチが1.0μm以下である請求項1から9いずれか1項に記載の撮像モジュールの製造方法。
- 測定チャートを設置するための測定チャート設置部と、
前記測定チャート設置部に設置された前記測定チャートに直交する軸上に、レンズ群を有するレンズユニットを通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像素子ユニットを保持するための撮像素子ユニット保持部と、
前記測定チャート設置部と前記撮像素子ユニット保持部との間の前記軸上で前記レンズユニットを保持するためのレンズユニット保持部と、
前記測定チャート設置部、前記レンズユニット保持部、及び前記撮像素子ユニット保持部の前記軸上の相対位置を変化させ、各相対位置において、前記撮像素子ユニット保持部により保持された前記撮像素子ユニットの前記撮像素子により、前記レンズユニット保持部により保持された前記レンズユニットを通して、前記測定チャート設置部に設置された前記測定チャートを撮像させるチャート撮像制御部と、
前記撮像素子により前記相対位置ごとに得られた撮像信号から、前記撮像素子の撮像面上に設定された複数の撮像位置ごとの合焦度合を示す第1の合焦情報を前記相対位置ごとに取得する合焦情報取得部と、
前記合焦情報取得部により取得された前記相対位置ごとの前記第1の合焦情報に基づき、前記レンズ群の第2の基準姿勢を算出する基準姿勢算出部と、
前記第2の基準姿勢に対する補正角度および補正方向を入力するための入力部と、
前記基準姿勢算出部により算出された前記第2の基準姿勢と、前記入力部に入力された前記補正角度および補正方向とに基づき、前記レンズユニット保持部により保持された前記レンズユニットに対する前記撮像素子ユニット保持部により保持された前記撮像素子ユニットの傾きを調整する調整部と、
前記調整部により調整後の前記撮像素子ユニットを前記レンズユニットに固定するユニット固定部と、
を備える撮像モジュールの製造装置。
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