KR20170020475A - 렌즈 소자 반송 기구, 렌즈 구동 장치, 광축 조정 장치와 광학 모듈 제조 설비 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

카메라 모듈의 제조 방법은, 센서 유닛이나 렌즈 유닛을 소정의 장소로 개별적으로 반송하는 반송 단계와, 안착 스테이지에 센서 유닛을 올려놓는 센서 안착 단계와, 놓인 센서 유닛에 대해 경화성 수지를 도포하는 도포 단계와, 렌즈(L)의 기준 위치를 검지하는 기준 위치 검지 단계와, 렌즈의 기준 위치를 설정하는 기준 위치 설정 단계와, 렌즈와 이미지 센서의 광축 조정을 행하는 광축 조정 단계와, 센서 유닛(SU)에 대해 렌즈 유닛(LU)을 고정하는 고정 단계(180)를 가진다.

Description

렌즈 소자 반송 기구, 렌즈 구동 장치, 광축 조정 장치와 광학 모듈 제조 설비 및 그 제조 방법{Lens element transfer mechanism, lens drive device, optical axis adjustment device, and equipment and method for manufacturing optical module}

본 발명은 렌즈 소자 반송 기구, 렌즈 구동 장치, 광축 조정 장치와 광학 모듈 제조 설비 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

종래 카메라 모듈로서 CCD나 CMOS 등의 반도체 소자(촬상 소자)에 피사체의 상을 결상시키기 위한 렌즈 소자를 일체로 조합한 것이 알려져 있다(예를 들어, 일본공개특허 2010-114731호 공보). 이 카메라 모듈을 조립할 때에는, 렌즈 소자를 통해 촬상 소자로 차트를 촬상하고, 그 화상을 보면서 렌즈 소자를 촬상 소자에 대해 광축 방향으로 위치 조정하여 정초점 위치(just-focus position)에서 렌즈 소자를 촬상 소자에 고정한다.

나아가 촬상 소자와 렌즈 소자의 초점 맞춤에 있어서는, 촬상 소자와는 다른 기준 촬상 소자에 대한 렌즈 소자의 초점 맞춤을 행하는 초점 맞춤 공정과, 초점 맞춤 공정에 의해 얻어진 정초점 위치에 기초하여 촬상 소자 및 렌즈 소자를 배치하는 정초점 위치 재현 공정과, 정초점 위치 재현 공정에 의해 소정의 위치에 배치된 촬상 소자 및 렌즈끼리를 고정하는 고정 공정이 행해진다.

또한, 2개의 광학 부품의 광축 맞춤을 행하기 위해서는 광축 조정 장치가 이용된다. 이 광축 조정 장치는, 소정의 평면에서 양쪽 광학 부품의 광축을 일치시키는 시프트 조정과, 양쪽 광학 부품의 광축을 같은 축 형상으로 하는 틸트 조정이 행해진다(예를 들어, 일본공개특허 2008-46630호 공보). 본 문헌에 개시되는 고니오 스테이지에 의하면, 고니오 스테이지 상에 배치된 광학 부품에 대해 시프트 조정을 끝내면, 소정의 평면에서 양쪽 광학 부품의 광축을 일치시킨 상태인 채로 틸트 조정을 행할 수 있다.

그러나, 일본공개특허 2010-114731호 공보에서는, 초점 맞춤 공정에서의 기준 촬상 소자와, 정초점 위치 재현 공정에서의 촬상 소자의 배치는 항상 일치한다고는 할 수 없다. 이 때문에, 카메라 모듈의 조립에서 제조 오차가 발생한다. 또한, 이러한 제조 오차를 없애고자 하면, 렌즈 구동 장치를 이용한 렌즈의 위치 조절을 초점 맞춤 공정 및 정초점 위치 재현 공정 각각에서 행할 필요가 있다. 이러한 경우에는, 카메라 모듈의 조립에 필요로 하는 시간은 길어진다. 또한, 실제 촬상 소자와 렌즈 소자의 광축 조정이 행해지지 않았기 때문에 고정밀도의 카메라 모듈을 제조할 수 없다.

또한, 일본공개특허 2008-46630호 공보의 고니오 스테이지를 이용하여 광축 조정을 행하는 경우, 광축 조정의 대상이 되는 광학 부품의 변경시마다 광학 부품에 대해 시프트 조정을 끝내야 한다. 따라서, 다양한 종류의 광학 부품의 광축 조정을 행하는 경우에는, 고니오 스테이지의 채용에 따라 얻을 수 있는 장점은 적다.

동일한 광학 부품의 시프트 조정을 행하는 경우에도, 고니오 스테이지 상에서 광학 부품의 안착 위치가 항상 일정하다고는 할 수 없다. 이 이유로서는, 광학 부품 자체의 치수 불균일이나 광학 부품을 고니오 스테이지에 올려놓기 위한 아암 장치의 제어 불균일 등을 생각할 수 있다.

또한, 요즘 광학 부품은 현저한 속도로 미세화가 진행되고 있다. 이러한 광학 부품의 미세화가 진행되면, 광학 부품 자체의 치수 불균일이나 마운트 장치의 제어 불균일이 위치 맞춤 작업에 주는 영향은 커진다. 결과적으로 이들 「불균일」이 허용될 수 없는 경우에는, 고니오 스테이지의 채용에 따라 얻을 수 있는 장점은 극히 적어진다.

덧붙여, 광학 부품의 광축을 기울인 채로 광축 조정을 행하고자 한다는 요구가 있다. 예를 들어, 휴대전화에 탑재되는 카메라용 렌즈와 이미지 센서를 조립할 때에는, 카메라의 사용시와 같은 방향(광축이 거의 수평이 되는 자세)의 광학 부품에 대해 광축 조정을 하고자 한다는 요망이 있다. 그러나, 고니오 스테이지를 기울이면, 고니오 스테이지의 구성 부품(예를 들어, 스테이지 부재와 스테이지 이동 부재)의 공차가 광축 조정의 오차가 되어 나타난다.

본 발명은 이러한 실정을 감안하여, 카메라 모듈의 조립 시간을 종래보다 짧은 것으로 하는 것을 가능하게 하는 렌즈 소자 반송 기구, 렌즈 구동 장치, 광축 조정 장치와 광학 모듈 제조 설비 및 그 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하는 본 발명은, 전력을 입력함으로써 기준 위치와 상기 기준 위치로부터 퇴피한 퇴피 위치 사이에서 이동 가능한 렌즈를 갖는 렌즈 소자를 광학 소자에 장착하여 광학 모듈을 얻는 광학 모듈 제조 설비로서, 상기 렌즈 소자에 전력을 입력하여 상기 렌즈의 위치를 상기 기준 위치로 조절하는 기준 위치 설정 유닛과, 전력 입력에 의해 상기 기준 위치에 있는 상기 렌즈의 광축과 상기 광학 소자의 광축이 일치하는 일치 상태를 만드는 광축 조정 유닛과, 상기 일치 상태를 만든 후에 상기 렌즈 소자와 상기 광학 소자를 고정하는 고정 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 모듈 제조 설비이다.

상기 광학 모듈 제조 설비에 관련하여, 상기 광축 조정 유닛은, 상기 광학 소자의 자세를 변위시켜 상기 렌즈 소자에 대한 상기 일치 상태를 만드는 것을 특징으로 한다.

상기 광학 모듈 제조 설비에 관련하여, 상기 렌즈 소자에 대해, 상기 기준 위치와 상기 퇴피 위치 사이에서 상기 렌즈를 구동시키기 위한 전력을 공급하는 출력 단자를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 광학 모듈 제조 설비에 관련하여, 상기 출력 단자는, 적어도 상기 렌즈의 위치 조절로부터 상기 렌즈와 상기 광학 소자의 광축 맞춤까지의 동안에 상기 렌즈 소자에 소정의 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기 광학 모듈 제조 설비에 관련하여, 상기 기준 위치 설정 유닛이 상기 렌즈의 위치를 상기 기준 위치로 조절하는 기준 위치 설정 포인트와, 상기 광축 조정 유닛이 상기 일치 상태를 만드는 광축 조정 포인트가 다르고, 상기 출력 단자가 상기 기준 위치 설정 포인트와 상기 광축 조정 포인트 사이를 이동하는 것을 특징으로 한다.

상기 광학 모듈 제조 설비에 관련하여, 상기 출력 단자는, 상기 렌즈와 상기 광학 소자의 광축을 맞추고 나서 상기 일치 상태를 유지한 채로 상기 렌즈 소자와 상기 광학 소자를 고정하기까지의 동안에 상기 렌즈 소자에 소정의 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기 광학 모듈 제조 설비에 관련하여, 상기 광축 조정 유닛이 소자 공급 포인트에서 상기 광학 소자를 외부로부터 수취하도록 되어 있고, 상기 소자 공급 포인트와 상기 광축 조정 유닛이 상기 일치 상태를 만드는 광축 조정 포인트가 다르며, 상기 광축 조정 유닛이 상기 광학 소자를 상기 소자 공급 포인트로부터 상기 광축 조정 포인트까지 이송하는 것을 특징으로 한다.

상기 광학 모듈 제조 설비에 관련하여, 상기 기준 위치 설정 유닛은, 상기 렌즈의 위치를 계측하는 변위계를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 광학 모듈 제조 설비에 관련하여, 상기 광축 조정 유닛은, 상기 광축이 비(非)연직 방향이 되는 상태에서 상기 렌즈의 광축과 상기 광학 소자의 광축이 일치하는 일치 상태를 만드는 것을 특징으로 한다.

상기 광학 모듈 제조 설비에 관련하여, 상기 광축 조정 유닛은, 상기 광축이 수평 방향으로 향하는 상태에서 상기 렌즈의 광축과 상기 광학 소자의 광축이 일치하는 일치 상태를 만드는 것을 특징으로 한다.

상기 광학 모듈 제조 설비에 관련하여, 상기 광축 조정 유닛은, 적어도 상기 광축이 연직 방향으로 향하는 상기 광학 소자를 상기 광축이 상기 비연직 방향으로 향하도록 변위시켜, 상기 렌즈의 광축과 상기 광학 소자의 광축이 일치하는 일치 상태를 만드는 것을 특징으로 한다.

상기 광학 모듈 제조 설비에 관련하여, 상기 광축 조정 유닛은, 적어도 상기 광축이 연직 방향으로 향하는 상기 렌즈를 상기 광축이 상기 비연직 방향으로 향하도록 변위시켜, 상기 렌즈의 광축과 상기 광학 소자의 광축이 일치하는 일치 상태를 만드는 것을 특징으로 한다.

상기 광학 모듈 제조 설비에 관련하여, 상기 광축 조정 유닛은 상기 광학 소자를 올려놓는 안착 스테이지와, 상기 안착 스테이지의 위치 및 자세를 조정하는 스테이지 조정 기구와, 상기 스테이지 조정 기구를 제어하는 컨트롤러를 구비하고, 상기 스테이지 조정 기구는 상기 안착 스테이지를 소정의 방향으로 이동시키는 시프트 유닛과, 상기 안착 스테이지를 소정의 축 둘레로 요동시키는 틸트 유닛을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하는 본 발명은, 전력을 입력함으로써 기준 위치와 상기 기준 위치로부터 퇴피한 퇴피 위치 사이에서 이동 가능한 렌즈를 갖는 렌즈 소자를 반송하는 렌즈 소자 반송 기구로서, 상기 렌즈의 위치를 상기 기준 위치로 설정하는 기준 위치 설정 포인트와, 상기 렌즈 소자와 광학 소자의 광축 맞춤이 행해지는 광축 조정 포인트 사이에서 상기 렌즈 소자를 반송하는 반송 유닛과, 상기 반송 유닛에 설치되고 상기 기준 위치와 상기 퇴피 위치 사이에서 상기 렌즈를 구동시키기 위한 전력을 공급하는 출력 단자를 가지며, 상기 렌즈 소자에 설치된 입력 단자와 상기 출력 단자는 적어도 상기 기준 위치 설정 포인트와 상기 광축 조정 포인트 사이에서의 반송에 있어서 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 하는 렌즈 소자 반송 기구이다.

상기 렌즈 소자 반송 기구에 관련하여, 상기 출력 단자로부터 상기 입력 단자에의 전력 공급은, 적어도 상기 기준 위치 설정 포인트와 상기 광축 조정 포인트 사이에서의 반송에 있어서 계속하여 행해지는 것을 특징으로 한다.

상기 렌즈 소자 반송 기구에 관련하여, 상기 반송 유닛은 상기 렌즈 소자의 보유지지를 행하는 보유지지 상태와, 상기 보유지지가 해제된 보유지지 해제 상태 사이에서 전환이 자유롭고, 상기 보유지지 상태에서 상기 입력 단자와 상기 출력 단자가 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 한다.

상기 렌즈 소자 반송 기구에 관련하여, 상기 반송 유닛은 상기 출력 단자를 가지며, 상기 렌즈 소자 중에서 상기 광학 소자에 대한 고정면을 개방한 채로 상기 렌즈 소자를 끼워잡는 한 쌍의 아암과, 상기 한 쌍의 아암의 상대적 위치를 변경하는 아암 이동 기구를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하는 본 발명은, 기준 위치와 상기 기준 위치로부터 퇴피한 퇴피 위치 사이에서 이동 가능한 렌즈를 갖는 렌즈 소자에 대해 상기 렌즈의 위치 조정을 행하기 위해 상기 렌즈 소자에 소정의 전력을 출력하는 렌즈 구동 장치로서, 상기 렌즈 소자에 소정의 전력을 출력하는 전력 출력부와, 상기 전력 출력부를 제어하는 전력 제어부를 가지며, 상기 전력 제어부는 적어도 상기 렌즈의 위치를 상기 기준 위치에 맞추는 기준 위치 설정 상태로부터 상기 렌즈 소자와 광학 소자의 광축 맞춤이 행해지는 광축 조정 상태까지의 동안에 상기 렌즈가 계속하여 상기 기준 위치를 유지하도록 상기 전력 출력부의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치이다.

상기 렌즈 구동 장치에 관련하여, 상기 전력 제어부는 상기 기준 위치 설정 상태에서 상기 기준 위치에 대응하는 전력 조건을 검지함과 아울러, 적어도 상기 기준 위치 설정 상태로부터 상기 광축 조정 상태까지의 동안에는 상기 기준 위치에 대응하는 전력 조건을 유지하도록 상기 전력 출력부의 제어를 행하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하는 본 발명은, 기준 위치와 상기 기준 위치로부터 퇴피한 퇴피 위치 사이에서 이동 가능한 렌즈를 갖는 렌즈 소자에 대해 광학 소자를 기준으로 하는 광축 조정을 행함과 아울러, 상기 렌즈 소자와 상기 광학 소자를 구비한 광학 모듈을 제조하는 광학 모듈의 제조 방법으로서, 상기 렌즈 소자에 입력되는 전력 조건에 의해 상기 렌즈의 위치를 상기 기준 위치로 조절하는 기준 위치 설정 단계와, 상기 렌즈 소자에 입력되는 전력 조건에 의해 상기 렌즈를 상기 기준 위치에서 보유지지하는 기준 위치 보유지지 단계와, 상기 기준 위치 보유지지 단계와 함께 행해지고, 상기 렌즈의 광축과 상기 광학 소자의 광축이 일치하는 일치 상태를 만드는 광축 조정 단계와, 상기 일치 상태를 유지한 채로 상기 렌즈 소자와 상기 광학 소자를 고정하는 고정 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 광학 모듈의 제조 방법이다.

상기 목적을 달성하는 본 발명은, 제1 광학 부품과 제2 광학 부품의 광축 조절을 행하기 위한 광축 조정 장치로서, 상기 제1 광학 부품을 올려놓는 안착 스테이지와, 상기 안착 스테이지의 위치 및 자세를 조정하는 스테이지 조정 기구와, 상기 스테이지 조정 기구를 제어하는 컨트롤러를 구비하고, 상기 안착 스테이지에서의 상기 제1 광학 부품이 놓이는 안착면과 평행이 되는 소정의 방향을 X라고 정의하고, 상기 안착면과 평행하고 상기 X와 직교하는 방향을 Y라고 정의하며, 상기 X 및 상기 Y에 대해 직교하는 방향을 Z라고 정의하고, 상기 X 및 상기 Y와 평행이 되는 면을 X-Y 평면이라고 정의하며, 상기 제1 광학 부품은 광축이 상기 Z을 따르도록 상기 안착 스테이지에 놓이고, 상기 스테이지 조정 기구는 상기 안착 스테이지를 X-Y 평면의 평면 방향이며 또한, 상기 X-Y 평면에 수직이 되는 Z축 방향으로 이동시키는 시프트 유닛과, 상기 안착 스테이지를 상기 X-Y 평면에 평행한 X축 둘레 및 상기 X-Y 평면에 평행하고 상기 X축에 직교하는 Y축 둘레로 요동시키는 틸트 유닛을 가지며, 상기 컨트롤러는 상기 제1 광학 부품의 광축이 상기 제2 광학 부재의 광축과 평행이 되도록 상기 시프트 유닛 및 상기 틸트 유닛을 제어하고, 상기 컨트롤러는 상기 제1 광학 부품의 기준 위치로부터 상기 X축까지의 길이인 X축 틸트 반경 및 상기 제1 광학 부품의 기준 위치로부터 상기 Y축까지의 길이인 Y축 틸트 반경의 정보를 보유지지하며, 상기 제1 광학 부품의 광축이 상기 제2 광학 부품의 광축과 평행이 되기 위한 상기 X축 둘레의 보정 각도 및 상기 Y축 둘레의 보정 각도를 산출하는 틸트 보정 조건 산출부와, 상기 틸트 보정 조건 산출부가 산출한 상기 X축 둘레의 보정 각도 및 상기 X축 틸트 반경을 이용하여 상기 틸트 유닛을 상기 X축 둘레로 요동시키기 위한 X축 회전 제어값과, 상기 X축 둘레의 보정 각도로 상기 틸트 유닛을 요동시킬 때에 상기 X축 틸트 반경의 요동단이 상기 Y축 방향 또는 상기 Z축 방향으로 이동하는 시프트량을 상쇄하기 위해, 상기 시프트 유닛을 상기 Y축 방향 또는 상기 Z축 방향으로 이동시키는 X틸트시 복귀 제어값을 모두 산출하는 X틸트값 변환 수단과, 상기 틸트 보정 조건 산출부가 산출한 상기 Y축 둘레의 보정 각도 및 상기 Y축 틸트 반경을 이용하여 상기 틸트 유닛을 상기 Y축 둘레로 요동시키기 위한 Y축 회전 제어값과, 상기 Y축 둘레의 보정 각도로 상기 틸트 유닛을 요동시킬 때에 상기 Y축 틸트 반경의 요동단이 상기 X축 방향 또는 상기 Z축 방향으로 이동하는 시프트량을 상쇄하기 위해 상기 시프트 유닛을 상기 X축 방향 또는 상기 Z축 방향으로 이동시키는 Y틸트시 복귀 제어값을 모두 산출하는 Y틸트값 변환 수단을 가지며, 상기 X축 회전 제어값 및 상기 Y축 회전 제어값에 기초하여 상기 틸트 유닛이 상기 안착 스테이지를 요동시키고, 또한, 상기 X틸트시 복귀 제어값과 상기 Y틸트시 복귀 제어값에 기초하여 상기 시프트 유닛이 상기 안착 스테이지를 상기 X-Y 평면 방향 또는 상기 Z축 방향으로 이동시킴으로써, 상기 X축 틸트 반경 및 상기 Y축 틸트 반경의 상기 요동단이 상기 기준 위치에서 거의 정지한 채로 상기 X축 둘레의 보정 각도 및 상기 Y축 둘레의 보정 각도에 따른 틸트 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 광축 조정 장치이다.

상기 광축 조정 장치에 관련하여, 상기 컨트롤러는 상기 제1 광학 부품과 상기 제2 광학 부품의 광축이 소정 평면에서 일치시키기 위한 상기 X-Y 평면 내의 보정 이동량을 산출하는 시프트 보정 조건 산출부와, 상기 시프트 보정 조건 산출부가 산출한 상기 X-Y 평면 내의 보정 이동량을 이용하여 상기 시프트 유닛을 상기 X-Y 평면 내에서 이동시키기 위한 X-Y 평면 이동 제어값을 산출하는 X-Y 시프트값 변환 수단을 가지며, 상기 X-Y 평면 이동 제어값에 기초하여 상기 시프트 유닛이 상기 안착 스테이지를 상기 X-Y 평면 방향으로 이동시킴으로써, 상기 X-Y 평면 내의 보정 이동량에 따른 시프트 제어를 행하는 것을 특징으로 한다.

상기 광축 조정 장치에 관련하여, 상기 컨트롤러는 상기 안착 스테이지에 탑재되는 상기 제1 광학 부품의 상기 기준면의 위치를 계측함으로써, 상기 X축 틸트 반경 및 상기 Y축 틸트 반경을 산출하는 틸트 반경 산출부를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 광축 조정 장치에 관련하여, 상기 광축 조정을 행하는 것을 목적으로 하여 상기 안착 스테이지의 위치 또는 자세를 보정하기 위한 조건을 상기 안착 스테이지의 보정 조건이라고 정의한 경우, 상기 컨트롤러는 상기 안착 스테이지의 보정 조건이 상기 스테이지 조정 기구의 가동 범위 내인지 여부의 판정을 행하는 판정부를 가지며, 상기 안착 스테이지의 보정 조건이 상기 스테이지 조정 기구의 가동 범위 밖이라고 판정된 경우, 상기 스테이지 조정 기구의 가동 범위 내에서 상기 안착 스테이지의 위치 또는 자세의 조절을 행하는 것을 특징으로 한다.

상기 광축 조정 장치에 관련하여, 상기 안착 스테이지 및 상기 스테이지 조정 기구를 90도의 각도 범위에서 회전시키는 스테이지 자세 전환 기구를 더 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 광축 조정 장치에 관련하여, 상기 안착 스테이지에 놓인 상기 제1 광학 부품을 보유지지하는 보유지지 상태와, 상기 보유지지가 해제된 보유지지 해제 상태 사이에서 전환 가능한 척 기구를 더 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 높은 정밀도로 단시간에 카메라 모듈을 조립하는 것이 가능해진다. 또한, 본 발명의 광축 조정 장치에 의하면, 다양한 광학 부품에 대한 광축 조정을 효율적으로 행할 수 있다.

도 1은 제1 카메라 모듈 조립 설비의 개요를 설명하는 설명도이다.
도 2는 제1 카메라 모듈 조립 설비의 개요를 설명하는 설명도이다.
도 3은 제1 카메라 모듈 조립 설비의 개요를 설명하는 설명도이다.
도 4의 (A)는 렌즈가 초기 위치에 있는 렌즈 유닛의 개요를 설명하는 단면도이고, (B)는 렌즈가 기준 위치에 있는 렌즈 유닛의 개요를 설명하는 단면도이다.
도 5의 (A)는 렌즈 유닛의 보유지지가 해제된 상태의 보유지지구의 개요를 설명하는 단면도이고, (B)는 렌즈 유닛의 보유지지가 가능한 상태의 보유지지구의 개요를 설명하는 단면도이다.
도 6은 광축 조정 장치의 개요를 설명하는 설명도이다.
도 7은 레이저 변위계의 개요를 설명하는 설명도이다.
도 8은 레이저 변위계의 개요를 설명하는 설명도이다.
도 9는 카메라 모듈의 제조 방법의 개요를 설명하는 설명도이다.
도 10은 제2 카메라 모듈 조립 설비의 개요를 설명하는 설명도이다.
도 11은 제2 카메라 모듈 조립 설비의 개요를 설명하는 설명도이다.
도 12는 제2 카메라 모듈 조립 설비의 개요를 설명하는 설명도이다.
도 13은 제2 카메라 모듈 조립 설비의 개요를 설명하는 설명도이다.
도 14의 (A)는 테스트 차트를 나타내는 평면도이고, (B)는 테스트 차트를 이미지 센서로 촬영한 상태를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 15의 (A)~(D)는 이미지 센서의 주변 화소의 농담차 값의 변화를 나타내는 그래프이고, (E)는 이미지 센서 상에서 주변 화소의 배치를 설명하기 위한 도면이며, (F) 및 (G)는 틸트 보정량을 산출하기 위한 삼각 함수를 설명하기 위한 도면이다.
도 16의 (A)는 제어 유닛에서의 설정부의 제어 구성을 나타내는 블록도이고, (B) 및 (C)는 상기 설정부에서 이미지 센서의 주변 화소 A~D의 농담차 값의 변화를 나타내는 그래프이며, (E)는 이미지 센서 상에서 주변 화소의 배치를 설명하기 위한 도면이고, (F) 및 (G)는 틸트시 복귀 제어값을 산출하기 위한 삼각 함수를 설명하기 위한 도면이다.
도 17의 (A)~(C)는, 제1회째부터 제3회째까지의 틸트 제어에 따른 베스트 포커스 위치의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 6축 얼라인먼트 유닛의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 19의 (A)는 렌즈 유닛의 보유지지가 해제된 상태의 보유지지구의 상세를 설명하는 평면도이고, (B)는 렌즈 유닛의 보유지지가 가능한 상태의 보유지지구의 상세를 설명하는 평면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 본 명세서에서, 수평면에서의 일 방향을 X방향이라고, 수평면에서 X방향과 직교하는 방향을 Y방향이라고, X방향 및 Y방향에 대해 직교하는 방향을 Z방향이라고 각각 정의한다.

도 1~3에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈 조립 설비(2)는, 센서 유닛(SU)을 올려놓기 위한 안착 스테이지(10)와, 센서 유닛(SU)을 안착 스테이지(10)에 올려놓기 위한 센서 유닛 반송 장치(20)와, 안착 스테이지(10)를 반송하는 스테이지 반송 장치(30)와, 센서 유닛(SU)에 대해 경화성 수지를 도포하는 도포 장치(40)와, 렌즈 유닛(LU)을 반송하는 렌즈 유닛 반송 장치(50)와, 렌즈 유닛(LU)에 대해 센서 유닛(SU)의 광축 조정을 행하는 광축 조정 장치(60)와, 센서 유닛(SU)과 렌즈 유닛(LU)을 접착시키기 위해 센서 유닛(SU)에 도포된 경화성 수지에 대해 소정의 광(예를 들어, 자외선)을 조사하는 조사 장치(70)와, 거리측정 장치(90)와, 각 장치를 제어하기 위해 소정의 제어 신호를 출력하는 컨트롤러(80)를 구비한다.

센서 유닛 반송 장치(20)는, 센서 유닛(SU)의 보유지지 및 보유지지 해제의 전환이 가능한 보유지지구(21)와, 보유지지구(21)의 이동을 행하는 보유지지구 이동 기구(22)를 가진다. 컨트롤러(80)는, 보유지지구 이동 기구(22)를 개재하여 센서 유닛(SU)을 보유지지한 상태인 채로 X방향에서의 보유지지구(21)의 이동을 행한다.

스테이지 반송 장치(30)는, X방향으로 연장된 레일(31)과, 레일(31) 상을 자유롭게 이동할 수 있는 슬라이드 부재(32)를 가진다. 컨트롤러(80)는, 슬라이드 부재(32)를 개재하여 레일(31)을 따른 슬라이드 부재(32)의 이동을 행한다. 또한, 광축 조정 장치(60)의 6축 얼라인먼트 유닛(62)은 슬라이드 부재(32) 상에 고정되고, 안착 스테이지(10)는 6축 얼라인먼트 유닛(62)에 의해 지지된다. 이 때문에, 슬라이드 부재(32)가 레일(31)을 따라 X방향으로 이동함으로써, 안착 스테이지(10)는 6축 얼라인먼트 유닛(62)과 함께 X방향으로 이동한다. 스테이지 반송 장치(30)와 광축 조정 장치(60) 등에 의해, 본 발명에서의 광축 조정 유닛을 구성한다. 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 상세는 후술한다.

도포 장치(40)는, 컨트롤러(80)의 제어 하에 안착 스테이지(10)에 있는 센서 유닛(SU)의 도포면(상면)에 경화성 수지를 도포한다.

렌즈 유닛 반송 장치(50)는, 렌즈 유닛(LU)의 보유지지 및 보유지지 해제의 전환이 가능한 보유지지구(51)와, 보유지지구(51)의 이동을 행하는 보유지지구 이동 기구(52)를 가진다. 컨트롤러(80)는, 보유지지구 이동 기구(52)를 통해 렌즈 유닛(LU)을 보유지지한 상태인 채로 X방향에서의 보유지지구(51)의 이동을 행한다. 보유지지구(51)의 상세는 후술한다. 이 렌즈 유닛 반송 장치(50)는 본 발명에서의 렌즈 소자 반송 기구를 구성하고, 보유지지구 이동 기구(52)는 본 발명에서의 반송 유닛을 구성한다. 동시에 이 렌즈 유닛 반송 장치(50)는 본 발명에서의 기준 위치 조정 유닛을 구성한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 렌즈 유닛(LU)은 본 발명에서의 렌즈 소자를 구성하고, 렌즈 경통(LT)과, 렌즈 경통(LT)에 고정된 고정 렌즈(LX)와, 고정 렌즈(LX)와 공통의 광축을 가지며, 그 광축 방향에서 이동이 자유롭게 렌즈 경통(LT)에 보유지지된 포커스 렌즈(LF)와, 광축 방향에서의 포커스 렌즈(LF)의 이동을 행하는 렌즈 구동 모터(LM)와, 렌즈 경통(LT)에 형성되어 렌즈 구동 모터(LM)에 소정의 전력을 공급하기 위한 입력 단자(LN)를 가진다. 입력 단자(LN)에 대해 소정의 전압이 입력되면, 렌즈 구동 모터(LM)는 입력된 전압 조건에 의해 포커스 렌즈(LF)의 이동을 행한다. 예를 들어, 입력 단자(LN)에 전압이 입력되지 않은 경우에는, 포커스 렌즈(LF)는 초기 위치가 된다(도 4의 (A) 참조). 한편, 입력 단자(LN)에 입력된 전압이 V1인 경우에는, 포커스 렌즈(LF)는 INF 위치(무한원에서의 포커싱 위치)가 된다(도 4의 (B) 참조). 도시하지 않았지만, 입력 단자(LN)에 입력된 전압이 V2인 경우에는, 포커스 렌즈(LF)는 다른 위치(예를 들어, 매크로 위치)가 된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 보유지지구(51)는 센서 유닛(SU)에 대한 접착면(LY)(하면)을 개방시킨 채로 렌즈 유닛(LU)의 보유지지를 행하는 것으로, 렌즈 유닛(LU)의 보유지지를 행하기 위한 제1~2 아암(51A, 51B)과, 제1~2 아암(51A, 51B)의 상대적 위치를 변경 가능한 아암 이동부(51M)와, 렌즈 유닛(LU)에 소정의 전력을 공급하기 위한 출력 단자(51U)와, 컨트롤러(80)의 제어 하에 소정 조건의 전력을 출력 단자(51U)로부터 출력하기 위한 전력 컨트롤러(51P)를 구비한다. 아암 이동부(51M)는 본 발명에서의 아암 이동 기구를 구성하고, 렌즈 유닛(LU)의 보유지지가 가능한 상태(도 5의 (B) 참조) 및 그 보유지지가 해제된 상태(도 5의 (A) 참조) 사이에서 제1~2 아암(51A, 51B)의 상대적 위치를 변경 가능하게 한다. 제1~2 아암(51A, 51B)이 렌즈 유닛(LU)의 보유지지가 가능한 상태가 되어 있는 경우(도 5의 (B) 참조), 출력 단자(51U)는 렌즈 유닛(LU)의 입력 단자(LN)와 전기적으로 접속한다. 또, 보유지지구(51)는, 렌즈 유닛(LU)의 보유지지가 가능한 상태(도 5의 (B) 참조)로 제2 아암(51B)을 바이어스시키는 바이어스 부재(51T)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 바이어스 부재(51T)는, 예를 들어 아암 이동부(51M)에 설치되는 것이 바람직하다. 바이어스 부재(51T)에 의해, 보유지지구(51)에 의한 렌즈 유닛(LU)의 보유지지가 보다 확실한 것이 된다.

보유지지구(51)는, 출력 단자(51U)를 바이어스시키는 바이어스 부재(51S)를 구비하는 것이 바람직하다. 바이어스 부재(51S)로서는, 코일 스프링이나 판 스프링 등 공지의 바이어스 부재를 이용할 수 있다. 이 바이어스 부재(51S)에 의하면, 제1~2 아암(51A, 51B)이 렌즈 유닛(LU)의 보유지지가 가능한 상태(도 5의 (B) 참조)가 되어 있는 경우에 출력 단자(51U) 및 입력 단자(LN)의 전기적 접속이 확실한 것이 된다.

보유지지구(51)의 다른 구성예를 도 19에 나타낸다. 보유지지구(51)는, 렌즈 유닛(LU)의 보유지지를 행하기 위한 제1~2 아암(51A, 51B)과, 제1~2 아암(51A, 51B)의 상대적 위치를 변경 가능한 아암 이동부(51M)와, 렌즈 유닛(LU)에 소정의 전력을 공급하기 위한 출력 단자(51U)를 구비한다.

제1 아암(51A)은, 렌즈 유닛(LU)의 일부를 수용하는 오목부(51D)가 형성되어 베이스부(51G)에 고정된다. 제2 아암(51B)은, 베이스부(51G)에 설치되는 레일 형상의 가이드 기구(51H)를 따라 이동이 자유롭게 되어 있고, 제1 아암(51A)에 대해 상대적으로 접근·이반 가능하게 되어 있다. 아암 이동부(51M)는 베이스부(51G)에 일체적으로 설치되어 있고, 특히 도시하지 않은 모터에 의해 캠(51J)을 요동시킨다. 캠(51J)의 리프트 동작에 의해 이에 접촉하는 제2 아암(51B)이 가이드 기구(51H)를 따라 이동한다. 바이어스 부재(51T)는 인장 스프링으로 되어 있고, 제2 아암(51B)과 캠(51J)이 항상 밀착하게 되어 있다.

따라서, 도 19의 (A)에 도시된 바와 같이, 제2 아암(51B)이 제1 아암(51A)으로부터 이반한 상태에서 제1 아암(51A)의 오목부(51D)에 렌즈 유닛(LU)을 위치결정하고, 그 후 도 19의 (B)에 도시된 바와 같이 캠(51J)을 요동시켜 제2 아암(51B)을 제1 아암(51A)에 접근시킨다. 결과, 출력 단자(51U)가 렌즈 유닛(LU)의 입력 단자에 접촉하면서 제1 아암(51A)과 제2 아암(51B)에 의해 렌즈 유닛(LU)이 끼움지지된다.

이 상태에서 X방향 및/또는 Y방향으로 이동 가능한 보유지지구 이동 기구(52)에 의해 보유지지구(51)를 X방향 및/또는 Y방향으로 이동시킴으로써, 렌즈 유닛(LU)을, 기준 위치 설정 포인트를, 광축 조정 포인트 사이를 이동시킨다.

도 6에 도시된 바와 같이, 광축 조정 장치(60)는 차트 유닛(61)과, 6축 얼라인먼트 유닛(62)과, 제어 유닛(63)을 가진다.

차트 유닛(61)은, 센서 유닛(SU)의 이미지 센서(S)를 이용하여 렌즈 유닛(LU)의 렌즈(L)에 의해 만들어지는 테스트 차트의 상을 촬영한다. 여기서, 테스트 차트는 차트 유닛(61)에 내장된 것이어도 된다. 또한, 차트 유닛(61)은 이 촬영 화상에 대해 소정의 화상 해석을 행한다. 또한, 차트 유닛(61)은, 이 해석 결과로서 렌즈(L)와 이미지 센서(S)의 광축의 어긋남량을 산출한다. 더하여, 차트 유닛(61)은 산출한 어긋남량으로부터 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 보정 조건을 출력한다. 여기서, 상기 보정 조건은 렌즈(L)와 이미지 센서(S)의 광축 조정을 행하기 위한 것으로, 구체적으로 X방향, Y방향, Z방향에서의 이동 방향과 그 이동량이나 X축, Y축, Z축 둘레의 요동 방향과 그 요동 각도이다.

차트 유닛(61)은, 특별히 도시하지 않은 컴퓨터에 의해 제어되는 보정 조건 산출 장치와, 포커스 판정용 모양 플레이트(테스트 차트라고 부르는 경우도 있음)를 내장하고 있고, 이 포커스 판정용 모양 플레이트를 센서 유닛(SU)의 이미지 센서(S)로 촬영하여 그 출력을 보정 조건 산출 장치로 해석한다. 도 14의 (A)에 포커스 판정용 모양 플레이트(F)의 예를 나타낸다. 포커스 판정용 모양 플레이트(F)에는 줄무늬 모양(F1)이 그려져 있다. 이 줄무늬 모양(F1)을 촬영한 영상에서 포커스가 일치할 때는 영상의 농담(출력 신호의 흑과 백의 명암차)이 커지고, 포커스가 불일치(흐려짐)할 때는 농담이 작아진다. 또한, 포커스 판정용 모양 플레이트(F)에는 그 중심을 판정하기 위한 교차 모양(F2)이 그려져 있다. 이에 의해, 플레이트 중심(F3)을 판정할 수 있다. 또한, 줄무늬 모양(F1) 또는 교차 모양(F2)의 각도에 따라 Z축 둘레의 회전 각도에 대해 판정할 수 있다.

도 14의 (B)에는, 포커스 판정용 모양 플레이트(F)를 이미지 센서(S)로 촬영한 상태를 모식적으로 나타낸다. 이미지 센서(S)로 촬영된 데이터 영역(프레임)을 G로 하고, 그 데이터 영역(G)의 프레임 중심을 E로 정의하고, 프레임 중심(E)에 대해 주위 3개소 이상의 복수 개소(여기서는 4개소)의 화소군을 주변 화소 A~D라고 정의한다. 보정 조건 산출 장치는, 프레임 중심(E)과, 데이터 영역(G)에 비추어져 있는 플레이트 중심(F3)의 X-Y 방향의 오차(Gxs, Gys)를 산출한다. 또한, 데이터 영역(G)에 비추어져 있는 교차 모양(F2)과 데이터 영역(G)의 X방향, Y방향의 프레임 기준선(KX, KY)의 차이로부터 Z축 둘레의 오차(Gzt)를 산출한다. 이러한 오차(Gxs, Gys, Gzt)가 센서 유닛(SU)의 중지를 차트 유닛(61)의 중심에 맞추기 위한 X시프트, Y시프트, Z틸트(Z축 둘레 회전)의 보정 조건이 된다.

여기서는 프레임 중심(E)과, 데이터 영역(G)에 비추어져 있는 플레이트 중심(F3)의 X-Y 방향의 오차(Gxs, Gys)를 X시프트, Y시프트의 보정 조건으로 하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 렌즈 유닛(LU)에서의 렌즈(L)의 중심은 이미지 센서(S)의 영상 중에서 가장 밝은 위치가 되고, 주위로 퍼짐에 따라 환상으로 단계적으로 어두워져 간다. 따라서, 이미지 센서(S)로 촬영된 화상을 해석함으로써 데이터 영역(G) 중에서 가장 밝은 영역을 렌즈 중심(FM)으로 판정하고, 그 렌즈 중심(FM)과 데이터 영역(G)의 프레임 중심(E)의 X방향 및 Y방향의 오차(Gxs, Gys)를 X시프트, Y시프트의 보정 조건으로 하는 것도 바람직하다. 이 수법은, 렌즈 유닛(LU)의 렌즈(L)의 중심이 포커스 판정용 모양 플레이트(F)의 중심과 불일치가 되는 경우에 유효하다.

또한, 6축 얼라인먼트 유닛(62)에 의해, 센서 유닛(SU)을 Z축 방향으로 상승(렌즈(L)에 가까워지도록 플러스 방향으로 이동)시키면서 Z축 방향의 복수 개소에서 포커스 판정용 모양 플레이트(F)를 이미지 센서(S)로 촬상한다. 보정 조건 산출 장치는, 주변 화소 A~D 내의 농담차 값(명암차 값)(BW)을 산출하고, Z방향의 이동에 따른 농담차 값(BW)의 출력 변동으로부터 틸트 오차를 산출한다. 구체적으로 도 15의 (A)~(D)에 도시된 바와 같이, 주변 화소 A~D 각각에 대해 Z방향의 이동에 따른 농담차 값(명암차 값)(BW)의 피크점(이를 베스트 포커스라고 함)의 Z방향 위치(이를 Z방향 포커스 위치라고 함)(ZA, ZB, ZC, ZD)를 결정한다. 베스트 포커스의 타이밍, 즉 Z방향 포커스 위치(ZA, ZB, ZC, ZD)가 각 주변 화소 A~D에서 서로 어긋나 있는 경우는, 이미지 센서(S)의 광축과 렌즈(L)의 광축에 각도차를 가진다고 정의할 수 있으므로, 이 Z방향 포커스 위치가 전체 주변 화소 A~D에서 거의 일치하도록 센서 유닛(SU)을 Y축 둘레 및 X축 둘레로 틸트 제어한다.

예를 들어, 도 15의 (E)와 같이 X축 방향으로 실거리(Xab)를 갖는 화소 A와 화소 B에 대해 해석을 행하고, 도 15의 (A), (B)와 같이 화소 A와 화소 B의 Z방향 포커스 위치의 차이로서의 Z축 방향의 실거리(Zab)(=ZA-ZB)를 산출한 경우를 상정한다. 또한, 도 15의 (F)의 관계식에 따라 이들 2개의 실거리(Xab, Zab)를 이웃변으로 하는 직각 삼각형의 경사변의 경사각을 산출함으로써, Y축 둘레의 광축의 경사 어긋남량(Gyt)을 결정할 수 있다. 마찬가지로 도 15의 (E)와 같이 Y축 방향으로 실거리(Yac)를 갖는 화소 A와 화소 C에 대해 해석을 행하고, 도 15의 (A), (C)와 같이 화소 A와 화소 C의 Z방향 포커스 위치의 차이로서의 Z축 방향의 실거리(Zac)(=ZA-ZC)를 산출한 경우를 상정한다. 또한, 도 15의 (G)와 같이 이들 2개의 실거리(Yac, Zac)를 이웃변으로 하는 직각 삼각형의 경사변의 경사각을 산출함으로써, X축 둘레의 광축의 경사 어긋남량(Gxt)을 결정할 수 있다. 이들 경사 어긋남량(Gyt, Gxt)이 Y틸트, X틸트의 보정 조건이 된다.

또, 여기서는 3개의 화소 A~C의 Z방향 포커스 위치(ZA, ZB, ZC)를 이용하여 X틸트, Y틸트의 보정 조건을 산출하는 경우를 예시하였다. 즉, X틸트, Y틸트를 산정할 때에는 적어도 3각형의 꼭지점을 구성하는 3개의 주변 화소 A~C를 이용하면 가능하다. 한편, 4개의 화소 A~D 또는 그 이상의 화소를 이용하여 산출할 수도 있다. 예를 들어, 도 15의 (E)에 도시된 바와 같이, X방향의 동일 위치에 존재하는 화소 A와 화소 C의 Z방향 위치의 평균값((ZA+ZC)/2)과, X방향의 동일 위치에 존재하는 화소 B와 화소 D의 평균값((ZB+ZD)/2)의 값을 이용하여 Y축 둘레의 경사 어긋남량(Y틸트의 보정 조건)을 산출해도 된다. X축 둘레의 경사 어긋남량을 산출하는 경우도 마찬가지이다.

또한, 주변 화소 A~D의 Z방향 포커스 위치의 평균값은 최종적인 Z시프트의 설정 조건(Gzt)이 된다. Z시프트에 대해서는 다른 보정값을 산정하기 위해 서치 동작하는 축이 되므로, Z시프트에 대해서는 보정 조건이라는 개념이 아니라 최종적인 설정 조건이 된다.

이상의 결과, 차트 유닛(61)의 보정 조건 산출 장치에 의해 X시프트, Y시프트, Z시프트, X틸트, Y틸트, Z틸트의 보정 조건(Z시프트에 대해서는 설정 조건)을 출력할 수 있다. 또, 여기서는 X틸트, Y틸트의 보정 조건을 결정할 때에 복수 화소 간에 Z방향 포커스 위치의 차이와 화소간 거리를 이용한 삼각함수에 의해 기하학적으로 산출하는 경우를 예시하였지만, 본 발명은 이 수법에 한정되지 않는 것은 물론이다.

6축 얼라인먼트 유닛(62)은, 안착 스테이지(10)를 지지함과 아울러 안착 스테이지(10)의 위치 및 자세를 개별적으로 조절 가능한 것으로, 안착 스테이지(10)를 X방향으로 이동시키는 X시프트 기구(62XS)와, 안착 스테이지(10)를 Y방향으로 이동시키는 Y시프트 기구(62YS)와, 안착 스테이지(10)를 Z방향으로 이동시키는 Z시프트 기구(62ZS)와, X방향으로 연장되는 X축(Ax)(도 7 참조) 둘레로 안착 스테이지(10)의 자세 조정을 행하는 X틸트 기구(62XT)와, Y방향으로 연장되는 Y축(Ay)(도 8 참조) 둘레로 안착 스테이지(10)의 자세 조정을 행하는 Y틸트 기구(62YT)와, Z방향으로 연장되는 Z축 둘레에서 안착 스테이지(10)의 자세 조정을 행하는 Z틸트 기구(62ZT)를 가진다. 또, 이 X축(Ax), Y축(Ay)은 이미지 센서(S)로부터 Z축 방향으로 떨어진 장소로 설정된다.

도 18에는, 이 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 구체적인 구성예가 나타나 있다. 6축 얼라인먼트 유닛(62)은, 스테이지 반송 장치(30)의 슬라이드 부재(32)에 고정된다. 6축 얼라인먼트 유닛(62)은, 슬라이드 부재(32)에 고정되는 Z시프트 기구(62ZS)와, 이 Z시프트 기구(62ZS)의 슬라이드 부재에 고정되는 X시프트 기구(62XS)와, 이 X시프트 기구(62XS)의 슬라이드 부재에 고정되는 Y시프트 기구(62YS)와, 이 Y시프트 기구(62YS)의 슬라이드 부재에 고정되는 Z틸트 기구(62ZT)와, Z틸트 기구(62ZT)의 회전 테이블에 고정되는 Y틸트 기구(62YT)와, 이 Y틸트 기구(62YT)의 틸트 테이블에 고정되는 X틸트 기구(62XT)를 가진다. 이 X틸트 기구(62XT)의 틸트 테이블 상에 안착 스테이지(10)가 설치된다. 따라서, 6축 얼라인먼트 유닛(62)은 Z축 방향을 따라 X 및 Y시프트 기구(62XS, 62YS)와 X 및 Y틸트 기구(62XT, 62YT)가 적층되어 있고, 그 중간에 Z틸트 기구(62ZT)가 개재하는 구조로 되어 있다.

또한, 예를 들어 X시프트 기구(62XS)의 구동 기구는, 베이스측과 슬라이드 부재 사이를 연결하여 슬라이드 부재를 한쪽으로 바이어스시키는 탄성 부재(65XS-B)(예를 들어 스프링이나 고무)와, 이 탄성 부재(65XS-B)의 바이어스에 저항하여 슬라이드 부재를 캠 등에 의해 이동시키는 구동원(65XS-M)(예를 들어 서보 모터나 솔레노이드)에 의해 구성된다. 또한, Y틸트 기구(62YT)의 구동 구조는, 베이스측과 틸트 테이블 사이를 연결하여 틸트 테이블을 한쪽에 요동시키는 탄성 부재(65YT-B)(예를 들어 스프링이나 고무)와, 이 탄성 부재(65YT-B)의 바이어스에 저항하여 틸트 테이블을 캠 등에 의해 반대측에 요동시키는 구동원(65YT-M)(예를 들어 서보 모터나 솔레노이드)에 의해 구성된다. 이와 같이 탄성 부재와 캠 등을 조합하면, 전체적으로 매우 컴팩트한 구성으로 6축 얼라인먼트 유닛(62)을 구동할 수 있다. 특별히 도시하지 않았지만, Y시프트 기구(62YS), Z틸트 기구(62ZT), X틸트 기구(62XT)의 구동 기구도 동종의 구조를 채용하고 있다.

본 실시형태의 6축 얼라인먼트 유닛(62)에 의하면, X 및 Y틸트 기구(62XT, 62YT)가 안착 스테이지(10)에 접근하므로, 틸트 반경(R_X, R_Y)을 줄이는 것이 가능해지고, 후술하는 틸트 제어시에 시프트 오차를 줄이는 것이 가능해진다. 또한, X 및 Y틸트 기구(62XT, 62YT)의 각 틸트축(Ax, Ay)이 센서 유닛(SU)의 중심을 기준으로 Z축 방향으로 떨어진 장소에 배치되므로, 틸트 제어시에 Z방향의 시프트 오차를 줄일 수 있고, 그 결과 후술하는 <중간 단계>의 반복 처리에서 테스트 차트를 촬영하기 위한 Z방향으로 이동 범위(서치 범위)가 단계적으로 좁히는 것이 가능해진다는 이점도 있다.

제어 유닛(63)은, 입출력 유닛(63A)과 판정부(63B)와 설정부(63C)와 구동부(63D)를 가진다.

입출력 유닛(63A)은, 외부로부터 제어 신호가 입력됨과 아울러 외부에 대해 소정의 제어 신호를 출력한다. 외부로부터 입력되는 제어 신호로서는, 예를 들어 컨트롤러(80)로부터 출력된 소정의 제어 신호나, 차트 유닛(61)으로부터 출력된 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 보정 조건 등이 있다. 외부에 대해 출력하는 제어 신호로서는, 예를 들어 안착 스테이지(10)의 시프트 조정이 완료되었다는 취지의 제어 신호나, 안착 스테이지(10)의 틸트 조정이 완료되었다는 취지의 제어 신호가 있다.

판정부(63B)는, 판정 처리를 행한다. 판정 처리에서는, 입력된 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 보정 조건이 자외선 등의 광조사의 허용 범위 내인지 여부의 판정이 행해진다. 또한, 판정 처리에서는, 입력된 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 보정 조건이 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 가동 범위 내인지 여부의 판정이 행해진다. 여기서, 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 가동 범위란, X방향, Y방향, Z방향에서의 이동 방향과 그 이동량이나 X축, Y축, Z축 둘레의 요동 방향과 그 요동 각도이다.

설정부(63C)는, 설정 처리를 행한다. 설정 처리에서는, 판정부(63B)에서의 판정 결과에 기초하여 X시프트 기구(62XS), Y시프트 기구(62YS), Z시프트 기구(62ZS), X틸트 기구(62XT), Y틸트 기구(62YT), Z틸트 기구(62ZT)에 관한 구동 조건을 설정한다. 예를 들어, 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 보정 조건이 판정부(63B)에 의해 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 가동 범위 내라고 판정된 경우에는, 설정부(63C)는 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 보정 조건에 의해 6축 얼라인먼트 유닛(62)에 관한 구동 조건을 설정한다.

한편, 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 보정 조건이 판정부(63B)에 의해 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 가동 범위 밖이라고 판정된 경우에는, 설정부(63C)는 가동 범위 내에서 또한, 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 보정 조건에 의해 6축 얼라인먼트 유닛(62)에 관한 구동 조건을 설정한다. 예를 들어, 보정 조건 중에서 X축 둘레의 요동 각도만이 가동 범위를 넘고 그 밖의 보정 조건이 가동 범위 내인 경우에는, 설정부(63C)는 X축 둘레의 요동에 관해서는 미리 정해진 X축 둘레의 요동 각도의 최대값을 새로운 보정 조건으로 치환하도록 하고, X축~Z축에서의 시프트 제어와 Y축 둘레 및 Z축 둘레의 요동에 대해서는 당초의 보정 조건에 의해 각 기구(62YS~62ZT)에 관한 구동 조건을 설정한다.

또한, 설정 처리에서는, 각 기구(62XT~62ZT)를 구동시킨 경우에, 소정의 평면(예를 들어, XY 평면)에서 렌즈(L)의 광축과 이미지 센서(S)의 광축이 일치한 상태(이하, 일치 상태라고 부름)를 유지하도록 각 기구(62XS~62ZT)에 관한 구동 조건이나 구동 순서를 설정한다. 본 실시형태에서 말하는 광축의 일치 상태란 가상적인 것이며, 이미지 센서(S)의 화소 중심과 촬영된 테스트 차트의 중심을 일치시킨 상태, 즉 틸트 조정을 행할 준비가 갖추어진 상태를 의미한다. 그 후, 예를 들어 X틸트 기구(62XT)에 의해서만 안착 스테이지(10)의 요동만을 행하는 경우, 설정 처리에서는 우선 이 안착 스테이지(10)의 요동 후 상태(가상 구동 상태)에서의 렌즈(L)의 광축과 이미지 센서(S)의 광축의 어긋남량이 산출된다. 다음에, 이 어긋남량을 소거하는 Y시프트 기구(62YS) 및 Z시프트 기구(62ZS)의 구동 조건이 산출된다. 또한, X틸트 기구(62XT)에 대한 구동과 Y시프트 기구(62YS) 및 Z시프트 기구(62ZS)의 구동이 동시에 행해지도록 6축 얼라인먼트 유닛(62) 전체적인 구동 조건이 설정된다.

설정부(63C)에서의 설정 처리의 상세 구성을 도 16의 (A)에 나타낸다. 여기서는 차트 유닛(61)으로부터 얻어진 X시프트, Y시프트, Z시프트, X틸트, Y틸트, Z틸트의 보정 조건(설정 조건)을 이용하여 이를 각 기구(62XT~62ZT)에 대한 구동 지시값(구동 조건)으로 변환, 산출하는 공정이 된다. 설정부(63C)는, X시프트 입력을 구동 지시값으로 변환하는 X시프트값 변환 수단(63Cxs), Y시프트 입력을 구동 지시값으로 변환하는 Y시프트값 변환 수단(63Cys), Z시프트 입력을 구동 지시값으로 변환하는 Z시프트값 변환 수단(63Czs), X틸트 입력을 구동 지시값으로 변환하는 X틸트값 변환 수단(63Cxt), Y틸트 입력을 구동 지시값으로 변환하는 Y틸트값 변환 수단(63Cyt), Z틸트 입력을 구동 지시값으로 변환하는 Z틸트값 변환 수단(63Czt)을 가진다. 또, X시프트, Y시프트, Z시프트, X틸트, Y틸트, Z틸트의 각 입력은 절대적인 값이어도 되고, 현재 값으로부터의 상대 이동량이어도 된다. 어쨌든 설정부(63C)에서는 X시프트, Y시프트, Z시프트, X틸트, Y틸트, Z틸트에 관한 절대적 또는 현재 값으로부터의 상대적인 요구값이 입력되고, 그 요구값이 구동 지시값으로 변환된다.

X시프트값 변환 수단(63Cxs)에서는, 설정부(63C)에 입력된 X시프트 보정 조건(Gxs)을 그대로 X시프트 기구(62XS)에 의한 X방향 이동 제어값(Uxs)으로 변환하여 출력한다. Y시프트값 변환 수단(63Cys)에서는, Y시프트 보정 조건(Gys)을 그대로 Y시프트 기구(62YS)에 의한 Y방향 이동 제어값(Uys)으로 변환하여 출력한다. Z시프트값 변환 수단(63Czs)에서는, Z시프트 설정 조건(Gzs)을 그대로 Z시프트 기구(62ZS)에 의한 Z방향 이동 제어값(Uzs)으로서 출력된다. 또, 본 실시형태에 한해서는 Z시프트 설정 조건(Gzs)이 절대값으로서의 요구값이 되어 있기 때문에, Z방향 이동 제어값(Uzs)도 절대값으로서 출력하도록 하고 있다.

X틸트값 변환 수단(63Cxt)에서는, 설정부(63C)에 입력된 X틸트 보정 조건(Gxt)을 X틸트 기구(62XT)에서의 X축 회전 제어값(Uxt)으로서 출력한다. 또, 여기서는 X축 회전 제어값(Uxt)이 양(플러스 회전)인 경우란, 센서면(SC)이 Y방향의 플러스 측으로 이동하는 것을 의미한다. 그래서, X틸트 기구(62XT)에서의 틸트 반경을 Rx(도 7 참조, 상세는 후술)라고 한 경우, X틸트 기구(62XT)가 X축 회전 제어값(Uxt)만큼 요동한 가상 구동 상태를 상정하면, 도 16의 (B)에 도시된 바와 같이 요동 반경의 요동단에 위치하는 센서면(SC)이 Y방향의 플러스 측으로 거리(Hys)만큼 이동한다. 그래서, X틸트값 변환 수단(63Cxt)에서는, 요동단이 Y방향으로 이동하는 거리(Hys)를 상쇄하기 위한 Y방향 복귀 제어값(Fys)도 동시에 출력한다. 이 Y방향 복귀 제어값(Fys)은 「-Hys」가 되고, 기하학적으로 Fys=-Rx·sin(Uxt)으로 산출할 수 있다. 또한, X틸트 기구(62XT)가 X축 회전 제어값(Uxt)만큼 요동한 가상 구동 상태를 상정하면, 도 16의 (B)에 도시된 바와 같이 요동단에 위치하는 센서면(SC)이 Z방향의 마이너스 측으로 거리(Hzs(x))만큼 이동한다. 그래서, X틸트값 변환 수단(63Cxt)에서는, 요동단이 Z방향으로 이동하는 거리(Hzs(x))를 상쇄하기 위한 Z방향 복귀 제어값(Fzs(x))도 동시에 출력한다. 이 Z방향 복귀 거리(Fzs(x))는 「Hzs(x)」가 되고, 기하학적으로 Fzs(x)=Rx(1-cos(Uxt))으로 산출할 수 있다. 이러한 Y방향 복귀 제어값(Fys) 및 Z방향 복귀 제어값(Fzs(x))은 총칭으로서 X틸트시 복귀 제어값이라고 정의할 수 있다. 또, 본 실시형태에서는 X축(Ax)이 이미지 센서(S)로부터 Z축 방향으로 떨어져 있고 X축 회전 제어값(Uxt)이 작기 때문에 이 Z방향 복귀 제어값(Fzs(x))의 값이 작아지므로, 이에 따른 제어를 생략해도 된다. 또한, Z방향의 복귀 제어를 행하지 않아도 최종적인 Z방향의 위치결정은 별도로 최종 결정되는 Z방향의 보정 조건을 채용하면 충분하다. 이상과 같이, X틸트값 변환 수단(63Cxt)은 X틸트 보정 조건(Gxt)의 입력에 기초하여 X축 회전 제어값(Uxt), Y방향 복귀 제어값(Fys), Z방향 복귀 제어값(Fzs(x))을 출력한다.

Y틸트값 변환 수단(63Cyt)에서는, 설정부(63C)에 입력된 Y틸트 보정 조건(Gyt)을 Y틸트 기구(62YT)에서의 Y축 회전 제어값(Uyt)으로서 출력한다. 또, 여기서는 Y축 회전 제어값(Uyt)이 양(플러스 회전)인 경우, 센서면(SC)이 X방향의 플러스 측으로 이동하는 것을 의미한다. 그래서, Y틸트 기구(62YT)에서의 틸트 반경을 Ry(도 8 참조, 상세는 후술)라고 한 경우, Y틸트 기구(62YT)가 Y축 회전 제어값(Uyt)만큼 요동한 가상 구동 상태를 상정하면, 도 16의 (C)에 도시된 바와 같이 요동단에 위치하는 센서면(SC)이 X방향의 플러스 측으로 거리(Hxs)만큼 이동한다. 따라서, Y틸트값 변환 수단(63Cyt)에서는, 요동단이 X방향으로 이동하는 거리(Hxs)만큼을 상쇄하기 위한 X방향 복귀 제어값(Fxs)도 동시에 출력한다. 이 X방향 복귀 제어값(Fxs)은 「-Hxs」가 되고, 기하학적으로 Fxs=-Ry·sin(Uyt)로 산출할 수 있다. 또한, Y틸트 기구(62YT)가 Y축 회전 제어값(Uyt)만큼 요동한 가상 구동 상태를 상정하면, 도 16의 (C)에 도시된 바와 같이 요동단에 위치하는 센서면(SC)이 Z방향의 마이너스 측으로 거리(Hzs(y))만큼 이동한다. 그래서, Y틸트값 변환 수단(63Cyt)에서는, 요동단이 Z방향으로 이동하는 거리(Hzs(y))만큼을 상쇄하기 위한 Z방향 복귀 제어값(Fzs(y))도 동시에 출력한다. 이 Z방향 복귀 거리(Fzs(y))는 「Hzs(y)」가 되고, 기하학적으로 Fzs(y)=Ry(1-cos(Uyt))로 산출할 수 있다. 이러한 X방향 복귀 제어값(Fxs) 및 Z방향 복귀 제어값(Fzs(y))은 총칭으로서 Y틸트시 복귀 제어값이라고 정의할 수 있다. 또, 본 실시형태에서는 Y축(Ay)이 이미지 센서(S)로부터 Z축 방향으로 떨어져 있고 Y축 회전 제어값(Uyt)이 작기 때문에 Z방향 복귀 제어값(Fzs(y))이 작아지므로, 이에 따른 제어를 생략해도 된다. 이상과 같이, Y틸트값 변환 수단(63Cyt)은 Y틸트 보정 조건(Gyt)의 입력에 기초하여 Y축 회전 제어값(Uyt), X방향 복귀 제어값(Fxs), Z방향 복귀 제어값(Fzs(y))을 출력한다.

Z틸트값 변환 수단(63Czt)에서는, 설정부(63C)에 입력된 Z틸트 보정 조건(Gzt)을 Z틸트 기구(62ZT)에서의 Z축 회전 제어값(Uzt)으로서 출력한다. X축 회전 제어의 경우, 복귀 제어는 필요 없어진다.

구동부(63D)는, 설정부(63C)에 의해 설정된 구동 조건에 의해 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 각 기구(62YS~62ZT)를 제어한다.

도 1~3에 도시된 바와 같이, 거리측정 장치(90)는 레이저 변위계(92)와 레이저 변위계(95)를 가진다. 하나의 레이저 변위계가 레이저 변위계(92)와 레이저 변위계(95)를 겸해도 된다.

도 7~8에 도시된 바와 같이, 레이저 변위계(92)는 안착 스테이지(10)에 놓인 센서 유닛(SU)의 센서면(SC)의 틸트 반경(R_X, R_Y)을 산출하기 위한 것이다. X축(A_X)으로부터 레이저 변위계(92)까지의 높이를 K_X, 레이저 변위계(92)가 검지한 센서 유닛(SU)의 센서면(SC)까지의 거리를 H로 한 경우, X축(A_X)을 기준으로 하는 센서 유닛(SU)의 센서면(SC)의 틸트 반경(R_X)은 (K_X-H)라고 나타낼 수 있다(도 7 참조). 마찬가지로 Y축(A_Y)으로부터 레이저 변위계(92)까지의 높이를 K_Y로 한 경우, Y축(A_Y)을 기준으로 하는 센서 유닛(SU)의 센서면(SC)의 틸트 반경(R_Y)은 (K_Y-H)라고 나타낼 수 있다(도 8 참조). 이 레이저 변위계(92)에서 이미지 센서(S)마다 산출되는 틸트 반경(R_X, R_Y)의 수치는, 컨트롤러(80) 또는 제어 유닛(63)에 의해 보유된다. 또, 여기서는 이미지 센서(S)를 탑재할 때마다 틸트 반경(R_X, R_Y)을 산출하는 경우를 예시하지만, 탑재 오차가 작은 경우나 그렇게까지 정밀도가 요구되지 않는 경우는, 고정값이 되는 틸트 반경(R_X, R_Y)을 미리 컨트롤러(80) 또는 제어 유닛(63)에 보유시켜도 된다.

도 4의 (A)에 도시된 바와 같이, 레이저 변위계(95)는 렌즈 유닛 반송 장치(50)에 보유지지된 렌즈 유닛(LU)의 포커스 렌즈(LF)까지의 거리(H_LF)를 측정하는 것이다. 컨트롤러(80)는, 레이저 변위계(95) 및 보유지지구(51)의 전력 컨트롤러(51P)를 이용하여 렌즈 유닛(LU)의 포커스 렌즈(LF)의 위치가 소정의 것이 되는 전압값을 설정한다.

다음에, 도 9를 이용하여 카메라 모듈의 제조 방법(100)을 설명한다.

카메라 모듈의 제조 방법(100)은, 센서 유닛(SU)이나 렌즈 유닛(LU)을 소정의 장소로 개별적으로 반송하는 반송 단계(110)와, 안착 스테이지(10)에 센서 유닛(SU)을 올려놓는 센서 안착 단계(120)와, 놓인 센서 유닛(SU)에 대해 경화성 수지를 도포하는 도포 단계(130)와, 센서면(SC)의 틸트 반경을 산출하는 틸트 반경 산출 단계(140)와, 렌즈(L)의 기준 위치를 검지하는 기준 위치 검지 단계(150)와, 렌즈(L)의 기준 위치를 설정하는 기준 위치 설정 단계(160)와, 렌즈(L)와 이미지 센서(S)의 광축 조정을 행하는 광축 조정 단계(170)와, 센서 유닛(SU)에 대해 렌즈 유닛(LU)을 고정하는 고정 단계(180)를 가진다.

다음에, 카메라 모듈 조립 설비(2)(도 1 등 참조)에서 행해지는 카메라 모듈의 제조 방법(100)을 설명한다.

<센서 안착 단계·도포 단계>

도 1에서, 센서 유닛 반송 장치(20)는 안착 스테이지(10)로 향하여 센서 유닛(SU)을 반송하고, 안착 스테이지(10) 상의 소정의 위치(X축과 Y축의 교점 상)에 센서 유닛(SU)을 올려놓는다(도 2 참조). 또, 광축 조정 장치(60)에서 안착 스테이지(10)가 센서 유닛(SU)을 수취하는 위치를 「소자 공급 포인트」라고 정의한다. 또한, 도포 장치(40)는 안착 스테이지(10)에 배치된 센서 유닛(SU)에 대해 소정의 경화성 수지를 도포한다.

<틸트 반경 산출 단계>

스테이지 반송 장치(30)는, 안착 스테이지(10)를 소자 공급 포인트로부터 레이저 변위계(92) 근처까지 반송한다. 이 때, X축과 Y축의 교점이 레이저 변위계(92)의 광축(92A) 상에 위치한다(도 7 참조). 그 후, 레이저 변위계(92)는 레이저 변위계(92)가 검지한 센서 유닛(SU)의 센서면(SC)까지의 거리(H)를 측정한 후, 센서면(SC)의 틸트 반경(R_X, R_Y)을 산출한다.

<기준 위치 검지 단계>

렌즈 유닛 반송 장치(50)는, 제1~2 아암(51A, 51B)을 이용하여 렌즈 유닛(LU)의 보유지지를 행함과 아울러(도 5의 (B) 참조), 렌즈 유닛(LU)을 레이저 변위계(95) 근처까지 반송한다(도 2 참조). 다음에, 컨트롤러(90)는 전력 컨트롤러(51P)를 통해 출력 단자(51U)로부터 소정의 전압(V)을 출력한다. 이 때, 출력 단자(51U)는 렌즈 유닛(LU)의 입력 단자(LN)와 전기적으로 접속하기 때문에, 렌즈 유닛(LU)에 전력이 공급되어 포커스 렌즈(LF)는 출력 전압(V)에 따라 이동한다. 레이저 변위계(95)는, 포커스 렌즈(LF)까지의 거리(H_LF)를 측정한다. 컨트롤러(90)는, 포커스 렌즈(LF)가 측정한 거리(H_LF)에 기초하여 포커스 렌즈(LF)가 INF 위치에 위치하는지의 여부를 판정한다. 한편, 포커스 렌즈(LF)의 위치가 INF 위치가 아니라고 판정된 경우에는, 컨트롤러(90)는 전력 컨트롤러(51P)를 통해 출력 단자(51U)로부터 출력된 전압을 변경함과 아울러, 포커스 렌즈(LF)가 INF 위치에 위치하는지를 판정한다. 이 전압 변경과 포커스 렌즈(LF)의 위치 판정은, 포커스 렌즈(LF)의 위치가 INF 위치라고 판정될 때까지 반복하여 행해진다. 또, 본 실시형태에서 「기준 위치」 또는 「INF 위치」는 이른바 원점 위치에 한정되지 않는다. 예를 들어, 조립시의 사양에 기초하여 포커스 렌즈(LF)를 위치 결정하는 「목표값」이면 이를 포함하는 개념이다. 즉, 원점 위치로부터 원하는 오프셋을 시켜 조립을 하는 경우는 그 임의의 오프셋 위치가 이른바 기준 위치라고 정의된다.

<기준 위치 설정 단계>

포커스 렌즈(LF)의 위치가 INF 위치라고 판정된 경우에는, 컨트롤러(90)는 INF 위치에 대응하는 전압값을 기준 전압값(V1)으로서 설정한다. 그리고, 기준 위치 설정 단계(160) 후부터 적어도 광축 조정 단계(170)까지(여기서는 고정 단계(180)까지), 컨트롤러(90)는 전력 컨트롤러(51P)를 통해 출력 단자(51U)로부터 기준 전압값(V1)이 출력된 상태를 유지한다. 또, 렌즈 유닛(LU)에서의 포커스 렌즈(LR)를 기준 위치로 조정하는 장소를 「기준 위치 설정 포인트」라고 정의한다.

<기준 위치 보유지지 단계·광축 조정 단계>

스테이지 반송 장치(30)는 안착 스테이지(10)를, 렌즈 유닛 반송 장치(50)는 렌즈 유닛(LU)을 각각 광축 조정 장치(60) 근처까지 반송한다(도 3 참조). 광축 조정 단계로서, 광축 조정 장치(60)는 소정의 테스트 차트를 이용하여 렌즈 유닛(LU)에 설치된 렌즈(L)와, 센서 유닛(SU)에 설치된 이미지 센서(S)의 광축 조정을 행한다.

동시에 기준 위치 보유지지 단계로서, 렌즈(L)와 이미지 센서(S)의 광축 조정을 행하는 동안은, 렌즈 유닛 반송 장치(50)는 렌즈 유닛(LU)을 보유지지함과 아울러, 렌즈 유닛(LU)에 공급되는 전력 조건을 유지하여 포커스 렌즈(LF)를 기준 위치에 계속해서 보유지지한다.

렌즈(L)와 이미지 센서(S)의 광축 조정을 행하는 장소를 「광축 조정 포인트」라고 정의한다. 본 실시형태의 광축 조정 단계에서는, 렌즈 유닛(LU)을 이동시키지 않고 센서 유닛(SU) 측을 위치 결정하여 광축을 조정한다. 이와 같이 하면 렌즈 유닛(LU)을 정지시킬 수 있으므로, 포커스 렌즈(LF)를 보유지지하는 내장 스프링이나 내장 와이어가 진동하거나 공진하는 것을 억제할 수 있고, 광축의 위치 결정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 렌즈 유닛(LU)에 전력 공급을 유지하는 것도 광축 조정시에 포커스 렌즈(LF)의 진동 억제로 이어진다. 특히, 기계적인 손떨림 보정 기구 등이 내장되는 렌즈 유닛(LU)의 경우, 미소한 진동이어도 포커스 렌즈(LF) 등이 진동한다. 따라서, 렌즈 유닛(LU)을 이동시키면서 광축 조정을 행하면 광축 조정의 오차가 커진다.

<고정 단계>

광축 조정 후, 조사 장치(70)는 센서 유닛(SU)에 도포된 경화성 수지에 대해 소정의 광을 조사한다. 이에 의해, 센서 유닛(SU)의 도포면에 대해 렌즈 유닛(LU)의 접착면이 접착되는 결과 카메라 모듈이 조립된다.

전력 컨트롤러(51P)는, 기준 위치 설정 단계(160)부터 적어도 광축 조정 단계(170)까지(본 실시형태에서는 고정 단계(180)까지)의 동안에 출력 단자(51U)로부터 기준 전압값(V1)이 출력된 상태를 유지한다. 이 때문에, 포커스 렌즈(LF)는 기준 위치 설정 단계(160)부터 고정 단계(180)까지의 동안에 기준 위치를 유지한다. 따라서, 고정 단계(180)에서 렌즈 유닛(LU)과 센서 유닛(SU)의 상대적 위치는 직전의 광축 조정 단계(170)에서 조절이 끝났기 때문에, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 정초점 위치 재현 공정에 기인하는 배치의 오차를 발생하지 않고 카메라 모듈을 조립하는 것이 가능해진다. 즉, 본 발명에 의하면, 렌즈 유닛(LU)과 센서 유닛(SU)의 제조 오차는 매우 작아진다. 아울러, 기준 위치 설정 단계(160)부터 고정 단계(180)까지의 동안에 기준 위치의 설정은 1회로 끝나기 때문에 조립 시간을 최소로 할 수 있다.

또한, 광축 조정 단계(170)에서도 렌즈 유닛(LU)의 통전이 유지되므로, 포커스 렌즈(LF)의 진동이 억제되어 광축의 조정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 특히, 렌즈 유닛(LU)을 정지시킨 채로 센서 유닛(SU) 측을 위치 결정 제어하여 광축 조정하므로, 광축의 조정 정밀도를 비약적으로 높이는 것이 가능해진다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 높은 정밀도로 단시간에 카메라 모듈을 조립하는 것이 가능해진다.

또한, 특허문헌 1에 기재된 초점 맞춤 공정에서는, 기준 촬상 소자에 대한 렌즈의 이동은 렌즈의 광축 방향뿐이고, 광축 방향에 교차하는 방향이나 광축 또는 광축 방향에 교차하는 축 둘레의 틸트 조절에는 대응할 수 없다. 그러나, 본 발명에 의하면, 광축 조정 장치(60)에 의한 광축 조정(후술함)에 의해 X축~Z축 방향으로의 시프트 조정이나 축~Z축 둘레의 틸트 조정이 가능해진다.

다음에, 광축 조정 장치(60)에 의한 광축 조정에 대해 설명한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 차트 유닛(61)은 하방에 설치된 촬상창(61W), 렌즈 유닛(LU)의 렌즈(L)를 통해 소정의 테스트 차트를 촬영한다.

<초기 단계>

초기 단계에서는, 이미지 센서(S)를 Z방향으로 이동시키지 않고 소정의 Z방향 위치에서 정지시켜 테스트 차트를 촬영한다. 다음에, 차트 유닛(61)은 테스트 차트의 촬영 화상에 대한 화상 해석을 통해 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 시프트 보정 조건 및 틸트 보정 조건을 출력한다. 여기서 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 시프트 보정 조건은, 소정의 평면에서 렌즈(L)의 광축과 이미지 센서(S)의 광축을 일치시키기 위한 것이다. 예를 들어, XY 평면에서 렌즈(L)의 광축과 이미지 센서(S)의 광축을 일치시키는 경우, 시프트 보정 조건은 X방향~Y방향에서의 이동 방향 및 그 이동량이 되는 X시프트 보정 조건(Gxs), Y시프트 보정 조건(Gys)이다. 또, 틸트 보정 조건은 이미지 센서(S)의 X-Y축과 테스트 차트의 X-Y축을 일치시키기 위한 것으로, X축 둘레의 회전 방향 및 회전량이 되는 Z틸트 보정 조건(Gzt)이다.

차트 유닛(61)이 출력한 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 시프트 보정 조건 및 틸트 보정 조건은 제어 유닛(63)에 입력된다. 제어 유닛(63)은, 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 시프트 보정 조건에 의해 소정의 판정 처리 및 설정 처리를 통해 안착 스테이지(10)의 시프트 조정 및 틸트 조정을 행한다. 구체적으로 X시프트값 변환 수단(63Cxs)에서 얻어지는 X방향 이동 제어값(Uxs) 및 Y시프트값 변환 수단(63Cys)에서 얻어지는 Y방향 이동 제어값(Uys)을 이용하여 X방향, Y방향으로 시프트 조정하여, 소정의 평면(예를 들어, XY 평면)에서 렌즈(L)의 광축과 이미지 센서(S)의 광축이 일치하는 일치 상태로 한다. 또한, Z틸트값 변환 수단(63Czt)에서 얻어지는 Z축 회전 제어값(Uzt)을 이용하여 안착 스테이지(10)를 Z방향으로 틸트 조정하여, 이미지 센서(S)의 X-Y축과 테스트 차트의 X-Y축이 일치하는 상태로 한다. 안착 스테이지(10)의 시프트 조정 및 틸트 조정이 완료된 후, 제어 유닛(63)은 차트 유닛(61)에 대해 안착 스테이지(10)의 시프트 조정 및 틸트 조정이 완료되었다는 취지의 제어 신호를 출력한다. 이에 의해, 초기 단계에서 실행하는 X시프트 조정, Y시프트 조정, Z틸트 조정이 완료된다. 아울러 이 초기 단계에서는 X틸트 조정, Y틸트 조정은 행하지 않는다. 즉, 본 실시형태에서 말하는 광축의 일치 상태란, 차트 유닛(61)과 이미지 센서(S)의 서로의 중심 및 X-Y 좌표를 일치시킨 상태를 의미한다.

<중간 단계>

차트 유닛(61)에 대해 안착 스테이지(10)의 초기 단계의 시프트 조정이 완료되었다는 취지의 제어 신호가 입력되면, 차트 유닛(61)은 다시 X틸트 및 Y틸트와 Z시프트를 조정하기 위한 테스트 차트의 촬영을 행한다. 이 경우는, 도 15의 (A)에 도시된 바와 같이 Z방향으로 안착 스테이지(10)를 이동시키면서 Z방향의 복수의 위치에서 테스트 차트를 촬영한다. 다음에, 차트 유닛(61)은 이 촬영 결과에 대한 화상 해석에 기초하여 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 틸트 보정 조건을 산출한다. 이 틸트 보정 조건이란, 렌즈(L)의 광축과 이미지 센서(S)의 광축이 동축 형상이 되도록 안착 스테이지(10)의 자세를 조절하기 위한 조건으로, 전술한 틸트 반경(R_X, R_Y)에 기초하여 산출된다. 그리고, 차트 유닛(61)은 산출한 틸트 보정 조건을 출력한다. 이 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 틸트 보정 조건은, 예를 들어 X축~Y축 둘레에 있어서의 요동 방향 및 그 요동량이 되는 X틸트 보정 조건(Gxt) 및 Y틸트 보정 조건(Gyt)이며, Z시프트 보정 조건은 Z방향의 이동 방향과 그 이동량이 되는 Z시프트 보정 조건(Gzs)이다. 또, Z시프트 보정 조건(Gzs)은 이미지 센서(S)의 최종 위치 결정시(최종 단계)에만 한정하여 이용하는 값이 된다.

차트 유닛(61)이 출력한 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 틸트 보정 조건은 제어 유닛(63)에 입력된다. 제어 유닛(63)은, 이 틸트 보정 조건에 의해 6축 얼라인먼트 유닛(62)을 제어한다. 즉, 제어 유닛(63)은 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 틸트 보정 조건에 의해 일치 상태를 유지한 채로 안착 스테이지(10)의 틸트 조정을 행한다. 구체적으로는 X틸트 보정 조건(Gxt)의 입력에 기초하여 X틸트값 변환 수단(63Cxt)에서 얻어지는 X축 회전 제어값(Uxt), Y방향 복귀 제어값(Fys)(더욱 바람직하게는 Z방향 복귀 제어값(Fzs(x)))을 이용하여 6축 얼라인먼트 유닛(62)을 제어함으로써, 일치 상태를 유지한 채에 의한 X틸트 조정을 실현한다. 마찬가지로 Y틸트 보정 조건(Gyt)의 입력에 기초하여 Y틸트값 변환 수단(63Cyt)에서 얻어지는 Y축 회전 제어값(Uyt), X방향 복귀 제어값(Fxs)(더욱 바람직하게는 Z방향 복귀 제어값(Fzs(y)))을 이용하여 6축 얼라인먼트 유닛(62)을 제어함으로써, 일치 상태를 유지한 채에 의한 Y틸트 조정을 실현한다.

안착 스테이지(10)의 틸트 조정이 완료된 후, 제어 유닛(63)은 차트 유닛(61)에 대해 안착 스테이지(10)의 틸트 조정이 완료되었다는 취지의 제어 신호를 출력한다. 안착 스테이지(10)의 자세 조정이 완료되었다는 취지의 제어 신호가 차트 유닛(61)에 입력되면, 차트 유닛(61)은 <중간 단계>의 프로세스로 되돌아가 전술한 바와 같은 틸트 보정 조건의 산출을 다시 행하고, 그 결과를 제어 유닛(63)에 출력한다.

제어 유닛(63)에 2번째 틸트 보정 조건이 입력된 경우, 판정부(63B)는 2번째 틸트 보정 조건이 광 조사의 허용 범위 내인지 여부를 판정한다. 즉, X틸트 보정량(Gxt), Y틸트 보정량(Gyt)(다시 말하면 렌즈(L)와 이미지 센서(S)의 광축의 어긋남량)이 허용 범위 내인지 여부를 판정한다. 이 판정은 보정량(Gxt), Y틸트 보정량(Gyt)을 이용해도 되지만, 차트 유닛(61)에 의해 해석되는 Z방향 포커스 위치(ZA~ZD)의 어긋남량으로 판정하는 것도 가능하다.

2번째 틸트 보정 조건이 광 조사의 허용 범위 내라고 판정된 경우에는, 2번째 틸트 보정 조건에 따른 안착 스테이지(10)의 틸트 조정을 행하지 않고 <최종 단계>로 이행한다.

<최종 단계>

절대값이 되는 Z시프트 보정 조건(Gzs)을 이용하여 이미지 센서(S)의 Z방향의 최종 위치 결정을 행한 후, 컨트롤러(80)에 안착 스테이지(10)의 틸트 조정 및 시프트 조정이 완료되었다는 취지의 제어 신호를 출력한다. 컨트롤러(80)는, 이 제어 신호 입력을 조건으로 조사 장치(70)에 대해 조사 개시의 제어 신호를 출력한다. 조사 장치(70)는, 조사 개시의 제어 신호 입력을 조건으로, 센서 유닛(SU)에 도포된 경화성 수지에 대해 자외선 조사를 행한다.

한편, 2번째 틸트 보정 조건이 광 조사의 허용 범위 밖이라고 판정된 경우에는, 이대로 <중간 단계>의 프로세스를 계속하여 6축 얼라인먼트 유닛(62)이 2번째 틸트 보정 조건에 따른 안착 스테이지(10)의 틸트 조정을 행한다. 그 후, 제어 유닛(63)은 2번째 안착 스테이지(10)의 틸트 조정이 완료되었다는 취지의 제어 신호를 차트 유닛(61)에 대해 출력한다. 그리고, 2번째 틸트 조정이 완료된 안착 스테이지(10)에 대해 <중간 단계>의 프로세스로 되돌아가 틸트 보정 조건의 재산출을 행한다. 그 이후, 재산출된 틸트 보정 조건이 광 조사의 허용 범위 내라고 판정되어 <최종 단계>로 이행할 수 있을 때까지 (1) 재산출된 틸트 보정 조건에 관한 소정의 판정 처리나 설정 처리의 실행, (2) 판정 처리나 설정 처리 결과를 반영한 안착 스테이지(10)의 틸트 조정, (3) 틸트 보정 조건의 재산출을 반복하여 행한다.

도 17에는, 중간 단계에서 차트 유닛(61)에 의해 해석된 주변 화소 A~D의 Z방향 포커스 위치를 겹쳐 표시하는 도면을 나타낸다. 도 17의 (A)는 제1회째 중간 단계, 도 17의 (B)는 제2회째 중간 단계, 도 17의 (C)는 제3회째 중간 단계이다. 제1회째에는 Z방향 포커스 위치(ZA~ZD)가 크게 어긋나지만, 제2회째가 되면 Z방향 포커스 위치(ZA~ZD)가 급격히 접근한다. 제3회째에는 Z방향 포커스 위치(ZA~ZD)가 거의 일치한다. 제3회째에 Z방향 포커스 위치(ZA~ZD)의 어긋남량이 소정 범위(AP)의 범위 내에 들어가므로 <최종 단계>로 이행한다. 이 도 17에서 알 수 있는 바와 같이, 중간 단계에서 이미지 센서(S)를 Z방향으로 이동시키면서 촬상하는 서치 범위(Zsr)는 제1회째는 넓게 설정할 필요가 있지만, 제2회째 이후는 Z방향 포커스 위치(ZA~ZD)의 평균값을 중심으로 좁게 설정하는 것이 바람직하고, 촬상 시간을 단축하는 것이 가능해진다.

이와 같이, 제어 유닛(63)에서는 설정부(63C)가 일치 상태를 유지하도록 각 기구(62XS~62ZT)에 관한 구동 조건이나 구동 순서를 설정하기 때문에, 각 기구(62XT~62ZT)에 의한 안착 스테이지(10)의 틸트 조정을 행해도 센서 유닛(SU)의 이미지 센서의 광학 중심의 위치는 고정된다. 다시 말하면, 틸트 조정을 행할 때에 이 틸트 조정으로 발생할 X-Y 평면 방향의 시프트량을 산출하고 미리 상쇄하도록 시프트 제어하므로, 틸트 조정시의 틸트 반경의 요동단 위치가 거의 정지한 상태가 되고, 틸트 조정에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.

또한, 제어 유닛(63)에서는 판정부(63B)와 설정부(63C)에 의해 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 보정 조건에 따르면서도 가동 범위를 벗어나지 않는 범위에서 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 각 기구(62XS~62ZT)에 관한 구동 조건이 설정되기 때문에, 가동 범위를 넘은 구동 조건에 의해 센서 유닛(SU) 등이 주위 장치나 부품에 접촉하는 등의 사고를 미리 막을 수 있다.

상기 실시형태에서는 제어 유닛(63)이 판정부(63B)를 가지고 있었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 판정부(63B)가 생략되어 있어도 된다.

상기 실시형태에서는, 제어 유닛(63)에 2번째 틸트 보정 조건이 입력된 경우, 판정부(63B)는 2번째 틸트 보정 조건이 광 조사의 허용 범위 내인지 여부를 판정한다고 하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 제어 유닛(63)에 첫번째 틸트 보정 조건이 입력된 경우, 판정부(63B)는 첫번째 틸트 보정 조건이 광 조사의 허용 범위 내인지 여부를 판정한다고 해도 된다.

상기 실시형태에서는, 광축 조정 단계(170)를 행할 때, 렌즈(L)나 센서(S)의 광축은 수직 방향으로 향하고 있었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 광축은 수평 방향으로 향하고 있어도 된다. 이하, 도 10~13을 이용하여 수평 방향으로 향한 광축에 대해 광축 조정을 행하는 카메라 모듈 조립 설비(4)에 대해 설명한다. 카메라 모듈 조립 설비(4)에 대한 설명은 상기 실시형태와 다른 부분만 행하고, 동일한 부재·부품에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다.

카메라 모듈 조립 설비(4)는 안착 스테이지(10)와, 센서 유닛 반송 장치(20)와, 스테이지 반송 장치(30)와, 도포 장치(40)와, 렌즈 유닛 반송 장치(50)와, 광축 조정 장치(60)와, 조사 장치(70)와, 레이저 변위계(95)와, 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 자세를 전환하는 자세 전환 장치(200)와, 각 장치를 제어하기 위해 소정의 제어 신호를 출력하는 컨트롤러(80)를 구비한다.

안착 스테이지(10)는, 척 기구(16)를 가진다. 척 기구(16)에 의해, 안착 스테이지(10)에 놓인 센서 유닛(SU)의 보유지지 및 이 보유지지의 해제를 행할 수 있다.

자세 전환 장치(200)는, 슬라이드 부재(32) 상에 설치된 제1 스탠드(201)와, 제1 스탠드(201)에 대해 Z방향으로 슬라이드가 자유롭게 설치된 제2 스탠드(202)와, 제2 스탠드(202)에 설치되며 Y축으로 연장됨과 아울러 6축 얼라인먼트 유닛(62)을 지지하는 지지축(203)과, 지지축(203)을 구동하는 모터(204)를 구비한다.

6축 얼라인먼트 유닛(62)은, 지지축(203)에 의해 Y축 둘레로 회동이 자유롭게 되어 있다. 6축 얼라인먼트 유닛(62)이 Y축 둘레로 회동함으로써, 안착 스테이지(10)는 수평 상태(도 10, 11 참조)와 수직 상태(도 12, 13 참조) 사이에서 전환이 자유롭게 된다. 또한, 제2 스탠드(202)가 제1 스탠드(201)에 대해 슬라이드함으로써, 6축 얼라인먼트 유닛(62)은 Z방향으로 이동이 자유롭게 된다(도 11, 12 참조).

다음에, 카메라 모듈 조립 설비(4)에서의 카메라 모듈 조립 순서의 일례를 나타낸다.

우선, 도 10에서, 센서 유닛 반송 장치(20)는 안착 스테이지(10)로 향하여 센서 유닛(SU)을 반송하고, 안착 스테이지(10) 상의 소정의 위치(X축과 Y축의 교점 상)에 센서 유닛(SU)을 올려놓는다. 척 기구(16)는, 안착 스테이지(10)에 놓인 센서 유닛(SU)의 보유지지를 행한다. 이에 의해, 안착 스테이지(10)에 놓인 센서 유닛(SU)은 위치 맞춤된 상태인 채로 안착 스테이지(10)에 고정된다.

도 11에 도시된 바와 같이, 도포 장치(40)는 안착 스테이지(10)에 배치된 센서 유닛(SU)에 대해 소정의 경화성 수지를 도포한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 렌즈 유닛 반송 장치(50)는 제1~2 아암(51A, 51B)을 이용하여 렌즈 유닛(LU)의 보유지지를 행함과 아울러, 렌즈 유닛(LU)을 레이저 변위계(95) 근처까지 반송하여 기준 위치 검지 단계와 기준 위치 설정 단계를 행한다. 기준 위치 검지 단계와 기준 위치 설정 단계 후, 렌즈 유닛 반송 장치(50)는 제1~2 아암(51A, 51B)을 이용하여 렌즈 유닛(LU)을 레이저 변위계(95)로부터 떨어뜨린다(도 11 참조).

자세 전환 장치(200)는 수평 상태로부터 수직 상태로 안착 스테이지(10)를 전환함과 아울러, 제2 스탠드(202) 및 스테이지 반송 장치(30)는 안착 스테이지(10)를 소정의 방향으로 슬라이드 이동시킨다. 이에 의해, 안착 스테이지(10)는 수직 상태인 채로 레이저 변위계(95) 근처까지 반송된다(도 12 참조). 그 후, 레이저 변위계(95)는 레이저 변위계(95)가 검지한 센서 유닛(SU)의 센서면(SC)까지의 거리(H)를 측정한 후, 센서면(SC)의 틸트 반경(R_X, R_Y)을 산출한다.

스테이지 반송 장치(30)는 안착 스테이지(10)를, 렌즈 유닛 반송 장치(50)는 렌즈 유닛(LU)을 각각 차트 유닛(61) 근처까지 반송한다(도 13 참조). 광축 조정 장치(60)는, 소정의 테스트 차트를 이용하여 렌즈 유닛(LU)에 설치된 렌즈(L)와, 센서 유닛(SU)에 설치된 이미지 센서(S)의 광축 조정을 행한다.

광축 조정 후, 조사 장치(70)는 센서 유닛(SU)에 도포된 경화성 수지에 대해 소정의 광을 조사한다. 이에 의해, 센서 유닛(SU)에 대해 렌즈 유닛(LU)이 접착되는 결과, 카메라 모듈이 조립된다.

이와 같이, 카메라 모듈 조립 설비(4)는 6축 얼라인먼트 유닛(62)의 자세를 전환하는 자세 전환 장치(200)를 구비하기 때문에, 안착 스테이지(10)가 수직 상태인 채로, 즉 센서 유닛(SU)이나 렌즈 유닛(LU)의 광축 방향이 사용 상태에 가까운 수평 방향인 채로 광축 조정을 행할 수 있다. 또한, 안착 스테이지(10)는 척 기구(16)를 가지기 때문에, 광축 방향을 수평 방향으로 해도 센서 유닛(SU)은 안착 스테이지(10)로부터 탈락하지 않는다. 이 결과, 광축 방향이 사용 상태에 가까운 수평 방향인 채로, 게다가 실제 사용 태양이 되는 렌즈 유닛(LU)이 통전 상태인 채로 광축 조정을 행할 수 있다. 또한, 센서 유닛(SU)의 소자 표면이나 렌즈 유닛(LU)의 렌즈 표면을 비수평 방향, 구체적으로 연직 방향으로 향하게 할 수 있으므로, 표면에 먼지가 부착되는 것을 억제하거나 한 번 부착된 먼지를 자연 낙하시키는 것이 가능해지고, 카메라 모듈 내에 이물질이 혼입될 위험을 저감시킬 수 있다는 이점도 있다.

상기 실시형태에서는, 센서 유닛(SU)이나 렌즈 유닛(LU)의 광축 조정시에 광축 방향이 사용 상태에 가까운 수평 방향이었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 센서 유닛(SU)이나 렌즈 유닛(LU)의 광축 조정시에 광축 방향이 수직 방향에 교차하는 경사 방향이어도 된다.

또, 상기 실시형태에서는 컨트롤러(80), 제어 유닛(63), 차트 유닛(61)의 보정 조건 산출 장치, 레이저 변위계(92)와 연동하는 틸트 반경 산출 수단 등이 별개의 몸체인 것으로 도시하였지만, 이들은 컨트롤러(80)에 통합되어 포함되는 개념이며, 하드웨어로서는 일체적으로 구축해도 되고 분산적으로 구축해도 된다.

또, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 변경을 가할 수 있음은 물론이다.

2 카메라 모듈 조립 설비
10 안착 스테이지
20 센서 유닛 반송 장치
30 스테이지 반송 장치
40 도포 장치
50 렌즈 유닛 반송 장치
60 광축 조정 장치
61 차트 유닛
62 축 얼라인먼트 유닛
63 제어 유닛
80 컨트롤러

Claims (26)

1. 전력을 입력함으로써 기준 위치와 상기 기준 위치로부터 퇴피한 퇴피 위치 사이에서 이동 가능한 렌즈를 갖는 렌즈 소자를 광학 소자에 장착하여 광학 모듈을 얻는 광학 모듈 제조 설비로서,
   상기 렌즈 소자에 전력을 입력하여 상기 렌즈의 위치를 상기 기준 위치로 조절하는 기준 위치 설정 유닛과,
   전력 입력에 의해 상기 기준 위치에 있는 상기 렌즈의 광축과 상기 광학 소자의 광축이 일치하는 일치 상태를 만드는 광축 조정 유닛과,
   상기 일치 상태를 만든 후에 상기 렌즈 소자와 상기 광학 소자를 고정하는 고정 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 모듈 제조 설비.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 광축 조정 유닛은, 상기 광학 소자의 자세를 변위시켜 상기 렌즈 소자에 대한 상기 일치 상태를 만드는 것을 특징으로 하는 광학 모듈 제조 설비.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 렌즈 소자에 대해, 상기 기준 위치와 상기 퇴피 위치 사이에서 상기 렌즈를 구동시키기 위한 전력을 공급하는 출력 단자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 모듈 제조 설비.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 출력 단자는, 적어도 상기 렌즈의 위치 조절부터 상기 렌즈와 상기 광학 소자의 광축 맞춤까지의 동안에 상기 렌즈 소자에 소정의 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 광학 모듈 제조 설비.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 기준 위치 설정 유닛이 상기 렌즈의 위치를 상기 기준 위치로 조절하는 기준 위치 설정 포인트와, 상기 광축 조정 유닛이 상기 일치 상태를 만드는 광축 조정 포인트가 다르고,
   상기 출력 단자가 상기 기준 위치 설정 포인트와 상기 광축 조정 포인트 사이를 이동하는 것을 특징으로 하는 광학 모듈 제조 설비.
6. 청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 출력 단자는, 상기 렌즈와 상기 광학 소자의 광축을 맞추고 나서 상기 일치 상태를 유지한 채로 상기 렌즈 소자와 상기 광학 소자를 고정하기까지의 동안에 상기 렌즈 소자에 소정의 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 광학 모듈 제조 설비.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 광축 조정 유닛이 소자 공급 포인트에서 상기 광학 소자를 외부로부터 수취하도록 되어 있고,
   상기 소자 공급 포인트와, 상기 광축 조정 유닛이 상기 일치 상태를 만드는 광축 조정 포인트가 다르며,
   상기 광축 조정 유닛이 상기 광학 소자를 상기 소자 공급 포인트로부터 상기 광축 조정 포인트까지 이송하는 것을 특징으로 하는 광학 모듈 제조 설비.
8. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 기준 위치 설정 유닛은, 상기 렌즈의 위치를 계측하는 변위계를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 모듈 제조 설비.
9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 광축 조정 유닛은, 상기 광축이 비(非)연직 방향이 되는 상태에서 상기 렌즈의 광축과 상기 광학 소자의 광축이 일치하는 일치 상태를 만드는 것을 특징으로 하는 광학 모듈 제조 설비.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 광축 조정 유닛은, 상기 광축이 수평 방향으로 향하는 상태에서 상기 렌즈의 광축과 상기 광학 소자의 광축이 일치하는 일치 상태를 만드는 것을 특징으로 하는 광학 모듈 제조 설비.
11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 광축 조정 유닛은, 적어도 상기 광축이 연직 방향으로 향하는 상기 광학 소자를 상기 광축이 상기 비연직 방향으로 향하도록 변위시켜, 상기 렌즈의 광축과 상기 광학 소자의 광축이 일치하는 일치 상태를 만드는 것을 특징으로 하는 광학 모듈 제조 설비.
12. 청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광축 조정 유닛은, 적어도 상기 광축이 연직 방향으로 향하는 상기 렌즈를 상기 광축이 상기 비연직 방향으로 향하도록 변위시켜, 상기 렌즈의 광축과 상기 광학 소자의 광축이 일치하는 일치 상태를 만드는 것을 특징으로 하는 광학 모듈 제조 설비.
13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광축 조정 유닛은,
    상기 광학 소자를 올려놓는 안착 스테이지와,
    상기 안착 스테이지의 위치 및 자세를 조정하는 스테이지 조정 기구와,
    상기 스테이지 조정 기구를 제어하는 컨트롤러를 구비하고,
    상기 스테이지 조정 기구는,
    상기 안착 스테이지를 소정의 방향으로 이동시키는 시프트 유닛과,
    상기 안착 스테이지를 소정의 축 둘레로 요동시키는 틸트 유닛을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 모듈 제조 설비.
14. 전력을 입력함으로써 기준 위치와 상기 기준 위치로부터 퇴피한 퇴피 위치 사이에서 이동 가능한 렌즈를 갖는 렌즈 소자를 반송하는 렌즈 소자 반송 기구로서,
    상기 렌즈의 위치를 상기 기준 위치로 설정하는 기준 위치 설정 포인트와, 상기 렌즈 소자와 광학 소자의 광축 맞춤이 행해지는 광축 조정 포인트 사이에서 상기 렌즈 소자를 반송하는 반송 유닛과,
    상기 반송 유닛에 설치되고, 상기 기준 위치와 상기 퇴피 위치 사이에서 상기 렌즈를 구동시키기 위한 전력을 공급하는 출력 단자를 가지며,
    상기 렌즈 소자에 설치된 입력 단자와 상기 출력 단자는, 적어도 상기 기준 위치 설정 포인트와 상기 광축 조정 포인트 사이에서의 반송에 있어서 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 하는 렌즈 소자 반송 기구.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 출력 단자로부터 상기 입력 단자에의 전력 공급은, 적어도 상기 기준 위치 설정 포인트와 상기 광축 조정 포인트 사이에서의 반송에 있어서 계속하여 행해지는 것을 특징으로 하는 렌즈 소자 반송 기구.
16. 청구항 14 또는 청구항 15에 있어서,
    상기 반송 유닛은, 상기 렌즈 소자의 보유지지를 행하는 보유지지 상태와, 상기 보유지지가 해제된 보유지지 해제 상태 사이에서 전환이 자유롭고,
    상기 보유지지 상태에서 상기 입력 단자와 상기 출력 단자가 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 렌즈 소자 반송 기구.
17. 청구항 14 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송 유닛은,
    상기 출력 단자를 가지며, 상기 렌즈 소자 중 상기 광학 소자에 대한 고정면을 개방한 채로 상기 렌즈 소자를 끼워잡는 한 쌍의 아암과,
    상기 한 쌍의 아암의 상대적 위치를 변경하는 아암 이동 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 렌즈 소자 반송 기구.
18. 기준 위치와 상기 기준 위치로부터 퇴피한 퇴피 위치 사이에서 이동 가능한 렌즈를 갖는 렌즈 소자에 대해 상기 렌즈의 위치 조정을 행하기 위해, 상기 렌즈 소자에 소정의 전력을 출력하는 렌즈 구동 장치로서,
    상기 렌즈 소자에 소정의 전력을 출력하는 전력 출력부와,
    상기 전력 출력부를 제어하는 전력 제어부를 가지며,
    상기 전력 제어부는,
    적어도 상기 렌즈의 위치를 상기 기준 위치에 맞추는 기준 위치 설정 상태로부터 상기 렌즈 소자와 광학 소자의 광축 맞춤이 행해지는 광축 조정 상태까지의 동안에 상기 렌즈가 계속하여 상기 기준 위치를 유지하도록 상기 전력 출력부의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
19. 청구항 18에 있어서,
    상기 전력 제어부는,
    상기 기준 위치 설정 상태에서, 상기 기준 위치에 대응하는 전력 조건을 검지함과 아울러, 적어도 상기 기준 위치 설정 상태로부터 상기 광축 조정 상태까지의 동안에는 상기 기준 위치에 대응하는 전력 조건을 유지하도록 상기 전력 출력부의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
20. 기준 위치와 상기 기준 위치로부터 퇴피한 퇴피 위치 사이에서 이동 가능한 렌즈를 갖는 렌즈 소자에 대해, 광학 소자를 기준으로 하는 광축 조정을 행함과 아울러, 상기 렌즈 소자와 상기 광학 소자를 구비한 광학 모듈을 제조하는 광학 모듈의 제조 방법으로서,
    상기 렌즈 소자에 입력되는 전력 조건에 의해 상기 렌즈의 위치를 상기 기준 위치로 조절하는 기준 위치 설정 단계와,
    상기 렌즈 소자에 입력되는 전력 조건에 의해 상기 렌즈를 상기 기준 위치에서 보유지지하는 기준 위치 보유지지 단계와,
    상기 기준 위치 보유지지 단계와 함께 행해지고, 상기 렌즈의 광축과 상기 광학 소자의 광축이 일치하는 일치 상태를 만드는 광축 조정 단계와,
    상기 일치 상태를 유지한 채로 상기 렌즈 소자와 상기 광학 소자를 고정하는 고정 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 광학 모듈의 제조 방법.
21. 제1 광학 부품과 제2 광학 부품의 광축 조절을 행하기 위한 광축 조정 장치로서,
    상기 제1 광학 부품을 올려놓는 안착 스테이지와,
    상기 안착 스테이지의 위치 및 자세를 조정하는 스테이지 조정 기구와,
    상기 스테이지 조정 기구를 제어하는 컨트롤러를 구비하고,
    상기 안착 스테이지에서의 상기 제1 광학 부품이 놓이는 안착면과 평행하게 되는 소정의 방향을 X라고 정의하고, 상기 안착면과 평행하고 상기 X와 직교하는 방향을 Y라고 정의하며, 상기 X 및 상기 Y에 대해 직교하는 방향을 Z라고 정의하고, 상기 X 및 상기 Y와 평행하게 되는 면을 X-Y 평면이라고 정의하며,
    상기 제1 광학 부품은, 광축이 상기 Z를 따르도록 상기 안착 스테이지에 놓이고,
    상기 스테이지 조정 기구는,
    상기 안착 스테이지를 X-Y 평면의 평면 방향이며 또한, 상기 X-Y 평면에 수직이 되는 Z축 방향으로 이동시키는 시프트 유닛과,
    상기 안착 스테이지를 상기 X-Y 평면에 평행한 X축 둘레 및 상기 X-Y 평면에 평행하고 상기 X축에 직교하는 Y축 둘레로 요동시키는 틸트 유닛을 가지며,
    상기 컨트롤러는, 상기 제1 광학 부품의 광축이 상기 제2 광학 부재의 광축과 평행하게 되도록 상기 시프트 유닛 및 상기 틸트 유닛을 제어하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 광학 부품의 기준 위치로부터 상기 X축까지의 길이인 X축 틸트 반경 및 상기 제1 광학 부품의 기준 위치로부터 상기 Y축까지의 길이인 Y축 틸트 반경의 정보를 보유하고,
    상기 제1 광학 부품의 광축이 상기 제2 광학 부품의 광축과 평행하게 되기 위한 상기 X축 둘레의 보정 각도 및 상기 Y축 둘레의 보정 각도를 산출하는 틸트 보정 조건 산출부와,
    상기 틸트 보정 조건 산출부가 산출한 상기 X축 둘레의 보정 각도 및 상기 X축 틸트 반경을 이용하여 상기 틸트 유닛을 상기 X축 둘레로 요동시키기 위한 X축 회전 제어값과, 상기 X축 둘레의 보정 각도로 상기 틸트 유닛을 요동시킬 때에 상기 X축 틸트 반경의 요동단이 상기 Y축 방향 또는 상기 Z축 방향으로 이동하는 시프트량을 상쇄하기 위해, 상기 시프트 유닛을 상기 Y축 방향 또는 상기 Z축 방향으로 이동시키는 X틸트시 복귀 제어값을 모두 산출하는 X틸트값 변환 수단과,
    상기 틸트 보정 조건 산출부가 산출한 상기 Y축 둘레의 보정 각도 및 상기 Y축 틸트 반경을 이용하여 상기 틸트 유닛을 상기 Y축 둘레로 요동시키기 위한 Y축 회전 제어값과, 상기 Y축 둘레의 보정 각도로 상기 틸트 유닛을 요동시킬 때에 상기 Y축 틸트 반경의 요동단이 상기 X축 방향 또는 상기 Z축 방향으로 이동하는 시프트량을 상쇄하기 위해, 상기 시프트 유닛을 상기 X축 방향 또는 상기 Z축 방향으로 이동시키는 Y틸트시 복귀 제어값을 모두 산출하는 Y틸트값 변환 수단을 가지며,
    상기 X축 회전 제어값 및 상기 Y축 회전 제어값에 기초하여 상기 틸트 유닛이 상기 안착 스테이지를 요동시키고, 또한, 상기 X틸트시 복귀 제어값과 상기 Y틸트시 복귀 제어값에 기초하여 상기 시프트 유닛이 상기 안착 스테이지를 상기 X-Y 평면 방향 또는 상기 Z축 방향으로 이동시킴으로써, 상기 X축 틸트 반경 및 상기 Y축 틸트 반경의 상기 요동단이 상기 기준 위치에서 거의 정지한 채로 상기 X축 둘레의 보정 각도 및 상기 Y축 둘레의 보정 각도에 의한 틸트 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 광축 조정 장치.
22. 청구항 21에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 광학 부품과 상기 제2 광학 부품의 광축이 소정 평면에서 일치하게 하기 위한 상기 X-Y 평면 내의 보정 이동량을 산출하는 시프트 보정 조건 산출부와,
    상기 시프트 보정 조건 산출부가 산출한 상기 X-Y 평면 내의 보정 이동량을 이용하여 상기 시프트 유닛을 상기 X-Y 평면 내에서 이동시키기 위한 X-Y 평면 이동 제어값을 산출하는 X-Y 시프트값 변환 수단을 가지며,
    상기 X-Y 평면 이동 제어값에 기초하여 상기 시프트 유닛이 상기 안착 스테이지를 상기 X-Y 평면 방향으로 이동시킴으로써, 상기 X-Y 평면 내의 보정 이동량에 따른 시프트 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 광축 조정 장치.
23. 청구항 21 또는 청구항 22에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 안착 스테이지에 탑재되는 상기 제1 광학 부품의 상기 기준면의 위치를 계측함으로써, 상기 X축 틸트 반경 및 상기 Y축 틸트 반경을 산출하는 틸트 반경 산출부를 갖는 것을 특징으로 하는 광축 조정 장치.
24. 청구항 21 내지 청구항 23 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광축 조정을 행하는 것을 목적으로 하여 상기 안착 스테이지의 위치 또는 자세를 보정하기 위한 조건을 상기 안착 스테이지의 보정 조건이라고 정의한 경우,
    상기 컨트롤러는, 상기 안착 스테이지의 보정 조건이 상기 스테이지 조정 기구의 가동 범위 내인지 여부의 판정을 행하는 판정부를 가지며,
    상기 안착 스테이지의 보정 조건이 상기 스테이지 조정 기구의 가동 범위 밖이라고 판정된 경우, 상기 스테이지 조정 기구의 가동 범위 내에서 상기 안착 스테이지의 위치 또는 자세의 조절을 행하는 것을 특징으로 하는 광축 조정 장치.
25. 청구항 21 내지 청구항 24 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안착 스테이지 및 상기 스테이지 조정 기구를 90도의 각도 범위에서 회전시키는 스테이지 자세 전환 기구를 더 구비한 것을 특징으로 하는 광축 조정 장치.
26. 청구항 25에 있어서,
    상기 안착 스테이지에 놓인 상기 제1 광학 부품을 보유지지하는 보유지지 상태와, 상기 보유지지가 해제된 보유지지 해제 상태 사이에서 전환 가능한 척(chuck) 기구를 더 구비한 것을 특징으로 하는 광축 조정 장치.

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