7043055 検査カメラモジュールの調整装置及びその調整方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-18

(45)【発行日】2022-03-29

(54)【発明の名称】検査カメラモジュールの調整装置及びその調整方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/02 20210101AFI20220322BHJP

   G03B 17/02 20210101ALI20220322BHJP

【ＦＩ】

G02B7/02 C

G02B7/02 Z

G03B17/02

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2017207168

(22)【出願日】2017-10-26

(65)【公開番号】P2019078941

(43)【公開日】2019-05-23

【審査請求日】2020-06-05

(73)【特許権者】

【識別番号】503155555

【氏名又は名称】株式会社カツラ・オプト・システムズ

(74)【代理人】

【識別番号】100078776

【弁理士】

【氏名又は名称】安形 雄三

(74)【代理人】

【識別番号】100121887

【弁理士】

【氏名又は名称】菅野 好章

(74)【代理人】

【識別番号】100200333

【弁理士】

【氏名又は名称】古賀 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100204205

【氏名又は名称】田中 富雄

(72)【発明者】

【氏名】桂 伸一

【審査官】登丸 久寿

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－１４８６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２２７７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１１４３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３０１１６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／０２

Ｇ０３Ｂ １７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

調整済の光源ユニットを有する検査カメラモジュールの調整装置であって、
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、
前記調整済の光源ユニットは、調整済の基準カメラモジュールとの位置関係に基づいて製作されており、
前記調整済の基準カメラモジュールは、前記基準カメラモジュールにより、反射型基準チャートを撮影した際の電気信号に応じて、前記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の位置関係を調整することにより製作されており、
前記調整済の光源ユニットは、前記調整済の基準カメラモジュールに対して、前記基準カメラモジュールの調整時における前記反射型基準チャートと前記基準カメラモジュールとの物体間距離よりも短い距離に設けられた前記光源ユニットについて、前記チャートと前記コリメータレンズとの第３の位置関係が調整済であり、
前記検査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、
前記検査カメラモジュールは、前記調整済の光源ユニットに対して、前記調整済の光源ユニットが製作される際に前記基準カメラモジュールが配された距離に設けられ、
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、電気信号に変換し、
前記電気信号に応じて、前記検査レンズ系と前記検査撮像素子との第１の位置関係を調整する検査カメラモジュールの調整装置。

【請求項2】

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、前記検査カメラモジュールの第２の解像度とを、同等とした請求項１に記載の検査カメラモジュールの調整装置。

【請求項3】

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請求項１又は２に記載の検査カメラモジュールの調整装置。

【請求項4】

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請求項３に記載の検査カメラモジュールの調整装置。

【請求項5】

前記調整済の光源ユニットが有限遠の光線を出射するようにした請求項１乃至４のいずれかに記載の検査カメラモジュールの調整装置。

【請求項6】

前記光源は、発光ダイオードである請求項１乃至５のいずれかに記載の検査カメラモジュールの調整装置。

【請求項7】

調整された光源ユニットを用いる検査カメラモジュールの調整方法であって、
基準カメラモジュールにより基準チャートを撮影した際の電気信号に応じて、前記基準カメラモジュールを調整するステップと、
前記調整された前記基準カメラモジュールに対して、前記基準カメラモジュールの調整時における前記基準チャートと前記基準カメラモジュールとの物体間距離よりも短い距離に設けられた前記光源ユニットを調整するステップと、
前記調整された光源ユニットに対して、前記調整された光源ユニットが調整される際に前記基準カメラモジュールが配された距離に検査カメラモジュールを設けるステップと、
前記調整された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、
前記検査カメラモジュールが備える検査レンズ系によって、前記平行光が検査撮像素子の受光面に結像するステップと、
前記検査カメラモジュールが備える前記検査撮像素子によって、前記結像した光を電気信号に変換するステップと、
前記電気信号に応じて、前記検査レンズ系と前記検査撮像素子との第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検査カメラモジュールの調整方法。

【請求項8】

前記基準カメラモジュールにより反射型基準チャートを撮影した際の電気信号に応じて、前記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に対して、前記基準カメラモジュールの調整時における前記反射型基準チャートと前記基準カメラモジュールとの物体間距離よりも短い距離に設けられた前記光源ユニットの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に記載の検査カメラモジュールの調整方法。

【請求項9】

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、前記検査カメラモジュールの第２の解像度とを、同等とした請求項８に記載の検査カメラモジュールの調整方法。

【請求項10】

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請求項７乃至９のいずれかに記載の検査カメラモジュールの調整方法。

【請求項11】

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請求項１０に記載の検査カメラモジュールの調整方法。

【請求項12】

前記光源は、発光ダイオードである請求項７乃至１１のいずれかに記載の検査カメラモジュールの調整方法。

【請求項13】

調整済の光源ユニットを用いる、検査カメラモジュールの調整装置を機能させるためのプログラムであって、
基準カメラモジュールにより基準チャートを撮影した際の電気信号に応じて、前記基準カメラモジュールを調整するステップと、
前記調整済の前記基準カメラモジュールに対して、前記基準カメラモジュールの調整時における前記基準チャートと前記基準カメラモジュールとの物体間距離よりも短い距離に設けられた前記光源ユニットを調整するステップと、
前記調整済の光源ユニットに対して、前記調整済の光源ユニットが調整される際に前記基準カメラモジュールが配された距離に検査カメラモジュールを設けるステップと、
前記調整済の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させるステップと、
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させるステップと、
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させるステップと、
前記検査カメラモジュールが備える検査レンズ系によって、前記平行光を検査撮像素子の受光面に結像させるステップと、
前記検査カメラモジュールが備える前記検査撮像素子によって、前記結像した光を電気信号に変換するステップと、
前記電気信号に応じて、前記検査レンズ系と前記検査撮像素子との第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検査カメラモジュールの調整装置を機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。

【0004】

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。

【0005】

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。

【0006】

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。

【0007】

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。

【0008】

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。

【0009】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【文献】特開２００５－０２４９９６号公報

【文献】特開２００７－０４７５８６号公報

【文献】特開２００９－２１３００８号公報

【文献】特開２０１４－１５５０６３号公報

【文献】特開２０１３－００７９７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明に係る検査カメラモジュールの調整装置の上記目的は、調整済の光源ユニットを有する検査カメラモジュールの調整装置であって、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、前記調整済の光源ユニットは、調整済の基準カメラモジュールとの位置関係に基づいて製作されており、前記調整済の基準カメラモジュールは、前記基準カメラモジュールにより、反射型基準チャートを撮影した際の電気信号に応じて、前記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の位置関係を調整することにより製作されており、前記調整済の光源ユニットは、前記調整済の基準カメラモジュールに対して、前記基準カメラモジュールの調整時における前記反射型基準チャートと前記基準カメラモジュールとの物体間距離よりも短い距離に設けられた前記光源ユニットについて、前記チャートと前記コリメータレンズとの第３の位置関係が調整済であり、前記検査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、前記検査カメラモジュールは、前記調整済の光源ユニットに対して、前記調整済の光源ユニットが製作される際に前記基準カメラモジュールが配された距離に設けられ、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、電気信号に変換し、前記電気信号に応じて、前記検査レンズ系と前記検査撮像素子との第１の位置関係を調整することにより達成される。

【0017】

また、本発明に係る検査カメラモジュールの調整装置の上記目的は、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、前記検査カメラモジュールの第２の解像度とを、同等としたことにより、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、前記調整済の光源ユニットが有限遠の光線を出射するようにしたことにより、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。

【0018】

また、本発明に係る検査カメラモジュールの調整方法の上記目的は、基準カメラモジュールにより基準チャートを撮影した際の電気信号に応じて、前記基準カメラモジュールを調整するステップと、前記調整された前記基準カメラモジュールに対して、前記基準カメラモジュールの調整時における前記基準チャートと前記基準カメラモジュールとの物体間距離よりも短い距離に設けられた前記光源ユニットを調整するステップと、前記調整された光源ユニットに対して、前記調整された光源ユニットが調整される際に前記基準カメラモジュールが配された距離に検査カメラモジュールを設けるステップと、前記調整された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、前記検査カメラモジュールが備える検査レンズ系によって、前記平行光が検査撮像素子の受光面に結像するステップと、前記検査カメラモジュールが備える前記検査撮像素子によって、前記結像した光を電気信号に変換するステップと、前記電気信号に応じて、前記検査レンズ系と前記検査撮像素子との第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。

【0019】

また、本発明に係る検査カメラモジュールの調整方法の上記目的は、前記基準カメラモジュールにより反射型基準チャートを撮影した際の電気信号に応じて、前記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に対して、前記基準カメラモジュールの調整時における前記反射型基準チャートと前記基準カメラモジュールとの物体間距離よりも短い距離に設けられた前記光源ユニットの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、前記検査カメラモジュールの第２の解像度とを、同等としたことにより、
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。

【0020】

また、本発明に係る検査カメラモジュールの調整装置を機能させるためのプログラムの上記目的は、調整済の光源ユニットを用いる、検査カメラモジュールの調整装置を機能させるためのプログラムであって、基準カメラモジュールにより基準チャートを撮影した際の電気信号に応じて、前記基準カメラモジュールを調整するステップと、前記調整済の前記基準カメラモジュールに対して、前記基準カメラモジュールの調整時における前記基準チャートと前記基準カメラモジュールとの物体間距離よりも短い距離に設けられた前記光源ユニットを調整するステップと、前記調整済の光源ユニットに対して、前記調整済の光源ユニットが調整される際に前記基準カメラモジュールが配された距離に検査カメラモジュールを設けるステップと、前記調整済の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させるステップと、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させるステップと、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させるステップと、前記検査カメラモジュールが備える検査レンズ系によって、前記平行光を検査撮像素子の受光面に結像させるステップと、前記検査カメラモジュールが備える前記検査撮像素子によって、前記結像した光を電気信号に変換するステップと、前記電気信号に応じて、前記検査レンズ系と前記検査撮像素子との第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。

【発明の効果】

【0021】

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。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】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。

【図2】従来のフォーカス調整装置の概略構成を示すブロック図である。

【図3】本発明の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。

【図4】本発明の実施形態のカメラモジュール調整装置における光源ユニットの構成を示す図である。

【図5】本発明の実施形態のカメラモジュール調整装置における基準カメラモジュールの調整の方法を示す図である。

【図6】本発明の実施形態のカメラモジュール調整装置における光源ユニットの調整の方法を示す図である。

【図7】本発明の実施形態のカメラモジュール調整装置における検査カメラモジュールの調整の方法を示す図である。

【図8】本発明の実施形態におけるカメラモジュールのフォーカス調整装置による検査カメラモジュールのフォーカス調整の手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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、基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。

【0032】

次に、光源ユニット１１の調整について説明する。

【0033】

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、基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、基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、基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と基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、基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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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）。

【0040】

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）。

【0041】

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）。

【0042】

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）。

【0043】

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。

【0044】

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）。

【0045】

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。

【0046】

第２の工程として、光源ユニットの調整を行う。

【0047】

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）。

【0048】

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）。

【0049】

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）。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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）。

【0053】

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）。

【0054】

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）。

【0055】

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）。

【0056】

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。

【0057】

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）。

【0058】

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。

【0059】

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）。

【0060】

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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

また、本発明も実施形態では、光源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源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。

【0072】

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。

【符号の説明】

【0073】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】