JP4140491B2

JP4140491B2 - Camera module production method and assembling apparatus using the method

Info

Publication number: JP4140491B2
Application number: JP2003318415A
Authority: JP
Inventors: 一也辻野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-09-10
Filing date: 2003-09-10
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2023-09-10
Also published as: JP2005086659A

Description

本発明はカメラモジュール生産方法およびその方法を用いた組立装置に関する。 The present invention relates to a camera module production method and an assembling apparatus using the method.

近年、撮像装置が組み込まれた携帯電話機、あるいはＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などの携帯情報端末が提供されている。
撮像装置は、レンズ、該レンズを保持する鏡筒、レンズで結像された被写体像を撮像して撮像信号を出力する撮像素子、撮像素子からの撮像信号を入力して信号処理を行なう信号処理部などから構成されたカメラモジュールを有している。
このようなカメラモジュールの生産方法として、レンズを鏡筒に位置決め固定することでレンズ鏡筒を構成するとともに、撮像素子をホルダに固定することで撮像ユニットを構成しておき、次いでレンズ鏡筒の後部を撮像ユニットの前部に取着することが考えられる。
このようなカメラモジュールでは、レンズの光軸に対する撮像素子の受光面の傾きが生じると片ボケなどが生じ画像の品質が低下してしまうため、レンズの光軸に対して撮像素子の受光面が正確に直交するように位置決めを行なう必要がある。そして、レンズおよび撮像素子が小型化されるほど、レンズの光軸に対する撮像素子の受光面の傾きが画像品質に及ぼす影響がより大きなものとなってきている。
レンズと撮像素子との位置決めを行なうにあたって、レーザービームで形成される仮想光軸にレンズの光軸が一致するようにレンズの位置決めを行ない、さらに、前記仮想光軸に対して撮像素子を該仮想光軸と直交する２方向に位置決め調整する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３３４０６１５号公報 2. Description of the Related Art In recent years, mobile information terminals such as mobile phones incorporating an image pickup apparatus or PDA (Personal Digital Assistants) have been provided.
The imaging device includes a lens, a lens barrel that holds the lens, an imaging element that captures a subject image formed by the lens and outputs an imaging signal, and a signal process that performs signal processing by inputting an imaging signal from the imaging element It has a camera module composed of parts.
As a method for producing such a camera module, the lens barrel is configured by positioning and fixing the lens to the lens barrel, and the imaging unit is configured by fixing the imaging device to the holder. It is conceivable to attach the rear part to the front part of the imaging unit.
In such a camera module, if the light receiving surface of the image sensor is tilted with respect to the optical axis of the lens, one-sided blur occurs and the quality of the image deteriorates. It is necessary to perform positioning so as to be accurately orthogonal. As the lens and the image sensor are miniaturized, the influence of the inclination of the light receiving surface of the image sensor with respect to the optical axis of the lens on the image quality becomes larger.
When positioning the lens and the image sensor, the lens is positioned so that the optical axis of the lens coincides with the virtual optical axis formed by the laser beam, and the image sensor is positioned with respect to the virtual optical axis. A technique for positioning and adjusting in two directions orthogonal to the optical axis has been proposed (for example, see Patent Document 1).
Japanese Patent No. 3340615

しかしながら、上述した従来技術では、レンズの光軸に対して撮像素子の受光面の傾きの調整が行なわれておらず、レンズの光軸に対して撮像素子の受光面を正確に直交させたカメラモジュールを得ることができない不具合があった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、カメラモジュールが小型化された場合であっても、画像の品質を向上させる上で有利なカメラモジュールの生産方法およびその方法に用いられる組立装置を提供することにある。 However, in the above-described conventional technology, the inclination of the light receiving surface of the image sensor is not adjusted with respect to the optical axis of the lens, and the camera in which the light receiving surface of the image sensor is accurately orthogonal to the optical axis of the lens. There was a bug that module could not be obtained.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a camera module production method that is advantageous in improving image quality even when the camera module is downsized. An object of the present invention is to provide an assembling apparatus used in the method.

上述の目的を達成するため、本発明のカメラモジュールの生産方法は、レンズと、前記レンズを保持するための鏡筒と、前記鏡筒の後部に取着されるホルダと、前記ホルダに取着され受光面を有し前記レンズで前記受光面に結像された被写体像を撮像して撮像信号を出力する撮像素子とを備えたカメラモジュールの生産方法であって、前記レンズを前記鏡筒に位置決め固定することでレンズ鏡筒を構成し、前記撮像素子を前記ホルダに固定することで撮像ユニットを構成し、レーザー光からなる出射光を所定の出射位置から前記撮像素子の受光面に照射したときに該受光面で反射された反射光が前記出射位置に戻るように前記撮像ユニットの姿勢を調整し、前記調整がなされた前記撮像ユニットの前記受光面に臨む箇所で前記レンズ鏡筒を前記レンズの光軸が前記受光面と直交するように位置決めし、前記位置決めされたレンズ鏡筒の前方に所定のテストパターンを位置させることにより前記撮像素子で前記テストパターンを撮像させ、前記撮像素子から出力される撮像信号に基づいて前記テストパターンの画像をディスプレイに表示させ、前記ディスプレイに表示された前記テストパターンの画像に基づいて前記撮像ユニットの前記レンズ鏡筒に対する位置調整を行ない、前記位置調整の終了後に前記レンズ鏡筒の後部と前記撮像ユニットの前部とを接着により固定することを特徴とする。
また、本発明のカメラモジュールの組立装置は、レンズが位置決め固定されたレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒の後部に取着されるホルダと、前記ホルダに取着され受光面を有し前記レンズで前記受光面に結像された被写体像を撮像して撮像信号を出力する撮像素子とを備え、前記ホルダと撮像素子とで撮像ユニットが構成され、前記レンズ鏡筒と前記撮像ユニットとで構成されるカメラモジュールの組立装置であって、前記受光面に沿って互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向に移動可能に、かつ、前記受光面に直交するＺ軸方向に移動可能に、かつ、前記受光面のＺ軸回りに回転可能に、かつ、前記受光面の向きを変化できるように前記撮像ユニットを支持する撮像ユニット支持機構と、前記撮像ユニット支持機構で支持された撮像ユニットの受光面に臨む箇所に、前記受光面に向けて光を通過させる光通過部と、前記光通過部に設けられ前記レンズ鏡筒の支持を可能とした鏡筒支持部とを有し、これら光通過部および鏡筒支持部が前記Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動可能に、かつ、傾動可能に支持された鏡筒支持機構と、前記撮像ユニット支持機構で支持された撮像ユニットの受光面に対して、前記レンズ鏡筒を取り外した状態の前記光通過部を通してレーザー光を照射するレーザー光照射手段と、前記撮像ユニット支持機構で支持された撮像ユニットの受光面に対して、前記レンズ鏡筒を取り外した状態の前記光通過部を通してレーザー光照射手段からレーザー光を照射するとともにその反射光を前記光通過部を通過させ、前記光通過部を通過した反射光と前記レーザー光照射手段から照射されるレーザー光の出射位置とが表示される表示部と、前記鏡筒支持部にレンズ鏡筒が支持された状態で所定のテストパターンを前記レンズ鏡筒を通し前記撮像ユニット支持機構で支持された撮像ユニットの受光面に向けて照射させるテストパターン照射手段と、前記撮像素子から出力される撮像信号に基づいて前記テストパターンの画像を表示するディスプレイとを備えること特徴とする。 In order to achieve the above-described object, a method for producing a camera module of the present invention includes a lens, a lens barrel for holding the lens, a holder attached to a rear portion of the lens barrel, and an attachment to the holder. A camera module having a light receiving surface and an image pickup device that picks up an image of a subject imaged on the light receiving surface by the lens and outputs an image pickup signal, the lens being attached to the lens barrel A lens barrel is configured by positioning and fixing, an imaging unit is configured by fixing the imaging device to the holder, and the light receiving surface of the imaging device is irradiated from a predetermined emission position with a laser beam. Sometimes the posture of the imaging unit is adjusted so that the reflected light reflected by the light receiving surface returns to the emission position, and the lens barrel is moved forward at the location facing the light receiving surface of the imaged unit that has been adjusted. The optical axis of the lens is positioned so as to be orthogonal to the light receiving surface, and a predetermined test pattern is positioned in front of the positioned lens barrel so that the test pattern is imaged by the image sensor, The image of the test pattern is displayed on a display based on the output imaging signal, the position adjustment of the imaging unit with respect to the lens barrel is performed based on the image of the test pattern displayed on the display, and the position adjustment After completion of the step, the rear part of the lens barrel and the front part of the imaging unit are fixed by adhesion.
The camera module assembly apparatus according to the present invention includes a lens barrel in which a lens is positioned and fixed, a holder attached to a rear portion of the lens barrel, and a light receiving surface attached to the holder. An image pickup device that picks up an image of the subject imaged on the light receiving surface and outputs an image pickup signal, and the holder and the image pickup device constitute an image pickup unit, and the lens barrel and the image pickup unit constitute the image pickup unit. An apparatus for assembling a camera module, which is movable in the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to each other along the light-receiving surface, and movable in the Z-axis direction orthogonal to the light-receiving surface; An imaging unit support mechanism that supports the imaging unit so as to be rotatable about the Z axis of the light receiving surface and to change the orientation of the light receiving surface, and an imaging unit supported by the imaging unit support mechanism A light-passing portion that allows light to pass toward the light-receiving surface, and a lens-barrel support portion that is provided in the light-passing portion and enables the lens barrel to be supported. The light passage portion and the lens barrel support portion are supported by the lens barrel support mechanism that is movable in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction and is tiltably supported, and the imaging unit support mechanism. With respect to the light receiving surface of the imaging unit, a laser beam irradiating means for irradiating a laser beam through the light passage portion with the lens barrel removed, and a light receiving surface of the imaging unit supported by the imaging unit support mechanism Then, the laser beam is irradiated from the laser beam irradiation means through the light passage portion with the lens barrel removed, and the reflected light is passed through the light passage portion, and the reflected light passing through the light passage portion and the Leh A display unit for displaying the emission position of the laser beam emitted from the light irradiation means, and a predetermined test pattern through the lens barrel while the lens barrel is supported by the lens barrel support unit. A test pattern irradiating means for irradiating the light receiving surface of the imaging unit supported by the unit support mechanism, and a display for displaying an image of the test pattern based on an imaging signal output from the imaging element; To do.

そのため、本発明によれば、レンズ鏡筒をレンズの光軸が撮像素子の受光面と直交するように位置決めし、位置決めされたレンズ鏡筒の前方に所定のテストパターンを位置させることにより撮像素子でテストパターンを撮像させ、撮像素子によって撮像されたテストパターンＡの画像に基づいて撮像ユニットのレンズ鏡筒に対する位置調整を行ない、位置調整の終了後にレンズ鏡筒の後部と撮像ユニットの前部とを接着により固定するようにしたので、レンズ鏡筒のレンズの光軸を撮像素子の受光面に対して正確に直交させた状態でレンズ鏡筒と撮像ユニットの位置決めを行なうことができる。
したがって、カメラモジュールが小型化された場合であっても、受光面に結像される被写体像における片ボケの発生を効果的に防止することができ、小型化されたカメラモジュールの画像の品質を向上させる上で有利となる。 Therefore, according to the present invention, the lens barrel is positioned so that the optical axis of the lens is orthogonal to the light receiving surface of the imaging device, and a predetermined test pattern is positioned in front of the positioned lens barrel. The image of the test pattern is picked up, and the position of the image pickup unit with respect to the lens barrel is adjusted based on the image of the test pattern A picked up by the image pickup device. After the position adjustment is completed, the rear part of the lens barrel and the front part of the image pickup unit Since the lens is fixed by bonding, the lens barrel and the imaging unit can be positioned in a state where the optical axis of the lens of the lens barrel is accurately orthogonal to the light receiving surface of the imaging element.
Therefore, even when the camera module is downsized, it is possible to effectively prevent one-sided blur in the subject image formed on the light receiving surface, and to reduce the image quality of the downsized camera module. This is advantageous for improvement.

カメラモジュール装置の小型化を図りつつ画像の品質を向上させるという目的を、レンズ鏡筒のレンズの光軸を撮像素子の受光面に対して正確に直交させた状態でレンズ鏡筒と撮像ユニットの位置決めを行なうことによって実現した。 The objective of improving the image quality while reducing the size of the camera module device is that the lens barrel and the imaging unit are placed in a state where the optical axis of the lens barrel is accurately orthogonal to the light receiving surface of the imaging device. Realized by positioning.

次に、本発明装置が適用された実施例１について本発明方法とともに図面を参照して説明する。
図１は撮像装置が組み込まれた携帯電話機の一例を示す外観図である。
図１に示すように携帯電話機１００は、ヒンジ部１０１によって揺動可能に連結された２つのケース１０２、１０４を有し、一方のケース１０２の表面にはレンズ窓１０６が設けられ、該レンズ窓１０６の内側に撮像装置１０８が組み込まれている。
図２は撮像装置１０８を構成するカメラモジュール２０の斜視図、図３は図２のＡＡ線断面図である。
図２、図３に示すように、カメラモジュール２０は、レンズ２１、鏡筒２２、撮像素子２４、ホルダ２５、信号処理部２７などを備え、このカメラモジュール２０が本発明装置により生産される。
レンズ２１は、前レンズ２１Ａと後レンズ２１Ｂの２つのレンズで構成されている。
鏡筒２２は、円筒部２２０２と、円筒部２２０２の後部に接続された矩形板状の前壁２２０４と、前壁２２０４の４辺から後方に向けて起立された４つの側壁２２０６とを有し、その内部に前レンズ２１Ａと後レンズ２１Ｂが収容されている。
本実施例では、円筒部２２０２の外周面は、該鏡筒２２で支持されたレンズ２１の光軸と円筒部２２０２の軸心とが合致するように高い精度で形成されている。したがって、レンズ鏡筒２３では、円筒部２２０２の外周面とレンズ２１の光軸とは合致している。なお、本実施例では、鏡筒２２の各部の寸法は、前壁２２０４の外面（前面）と４つの側壁２２０６のうち隣り合う２つの側壁２２０６の外面を基準として構成されている。 Next, a first embodiment to which the apparatus of the present invention is applied will be described together with the method of the present invention with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external view illustrating an example of a mobile phone in which an imaging device is incorporated.
As shown in FIG. 1, a mobile phone 100 has two cases 102 and 104 that are swingably connected by a hinge portion 101. A lens window 106 is provided on the surface of one case 102, and the lens window An imaging device 108 is incorporated inside 106.
2 is a perspective view of the camera module 20 constituting the imaging device 108, and FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG.
As shown in FIGS. 2 and 3, the camera module 20 includes a lens 21, a lens barrel 22, an image sensor 24, a holder 25, a signal processing unit 27, and the like, and the camera module 20 is produced by the apparatus of the present invention.
The lens 21 includes two lenses, a front lens 21A and a rear lens 21B.
The lens barrel 22 includes a cylindrical portion 2202, a rectangular plate-shaped front wall 2204 connected to the rear portion of the cylindrical portion 2202, and four side walls 2206 erected rearward from the four sides of the front wall 2204. The front lens 21A and the rear lens 21B are accommodated in the interior.
In this embodiment, the outer peripheral surface of the cylindrical portion 2202 is formed with high accuracy so that the optical axis of the lens 21 supported by the lens barrel 22 and the axial center of the cylindrical portion 2202 coincide. Therefore, in the lens barrel 23, the outer peripheral surface of the cylindrical portion 2202 and the optical axis of the lens 21 are coincident. In the present embodiment, the dimensions of each part of the lens barrel 22 are configured based on the outer surface (front surface) of the front wall 2204 and the outer surfaces of two adjacent side walls 2206 among the four side walls 2206.

ホルダ２５は矩形板状に構成され鏡筒２２の後方に配設されており、レンズ２１に臨む前面側には矩形状の凹部が形成され、該凹部の底面にＣＣＤやＣＭＯＳセンサからなる撮像素子２４が収容保持され、これらＣＣＤやＣＭＯＳセンサは前記凹部に組み込まれた透明なシールガラス３０で覆われている。
撮像素子２４は、前記凹部に収容可能な大きさの矩形板状を呈し、表面が単一の平面をなす受光面２４０２で構成されている。受光面２４０２は多数のチップレンズの表面によって形成されている。撮像素子２４は、レンズ２１によって受光面２４に結像された被写体像を撮像して撮像信号を出力するように構成されている。本実施例では、撮像素子２４をホルダ２５に固定することで撮像ユニット２６が構成されている。
ホルダ２５には、シールガラス３０の周囲から膨出する矩形段部が設けられ、この矩形段部の前面にフレキシブル基板３２の端部をなす矩形環状部３２０２が接着固定されている。フレキシブル基板３２は、矩形環状部３２０２の外周部一側からホルダ２５の外方に向かって延在する延出部３２０４を有し、この延出部３２０４の端部に外部回路に接続されるコネクタ３２０６が実装されている。
信号処理部２７は、撮像素子２４から出力される前記撮像信号を入力して所定の信号処理を行なうＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）などから構成され、矩形板状を呈しホルダ２５の後面に接着固定されている。
ホルダ２５にはその厚さ方向に貫通する複数の導通部（不図示）が設けられており、撮像素子２４と信号処理部２７との間、および、信号処理部２７とフレキシブル基板３２との間は、前記導通部を介して接続され、これにより撮像素子２４、信号処理部２７およびフレキシブル基板３２の間で信号の授受がなされるように構成されている。
また、レンズ鏡筒２３と撮像ユニット２６は後述する組立装置によって位置決めされ、その位置決めされた状態でレンズ鏡筒２３と撮像ユニット２６が互いに接着固定されることによりカメラモジュール２０が構成されている。
レンズ鏡筒２３の後部をなす鏡筒２２の側壁２２０６の後端と、撮像ユニット２６の前部をなすフレキシブル基板３２の矩形環状部３２０２の前面箇所との間は、これらの間に間隙が確保された状態で該間隙に紫外線硬化型接着剤２が充填され、これによりレンズ鏡筒２３と撮像ユニット２６とが固定されている。 The holder 25 is formed in a rectangular plate shape and is disposed behind the lens barrel 22. A rectangular concave portion is formed on the front side facing the lens 21, and an image pickup device comprising a CCD or a CMOS sensor is formed on the bottom surface of the concave portion. 24 is housed and held, and these CCD and CMOS sensors are covered with a transparent sealing glass 30 incorporated in the recess.
The image pickup device 24 has a rectangular plate shape that can be accommodated in the concave portion, and includes a light receiving surface 2402 having a single flat surface. The light receiving surface 2402 is formed by the surfaces of many chip lenses. The imaging element 24 is configured to capture a subject image formed on the light receiving surface 24 by the lens 21 and output an imaging signal. In this embodiment, the image pickup unit 26 is configured by fixing the image pickup device 24 to the holder 25.
The holder 25 is provided with a rectangular step portion that bulges out from the periphery of the seal glass 30, and a rectangular annular portion 3202 that forms an end portion of the flexible substrate 32 is bonded and fixed to the front surface of the rectangular step portion. The flexible substrate 32 has an extending portion 3204 extending from one side of the outer peripheral portion of the rectangular annular portion 3202 toward the outside of the holder 25, and a connector connected to an external circuit at an end portion of the extending portion 3204. 3206 is implemented.
The signal processing unit 27 is configured by a DSP (digital signal processor) or the like that inputs the imaging signal output from the imaging element 24 and performs predetermined signal processing. The signal processing unit 27 has a rectangular plate shape and is bonded and fixed to the rear surface of the holder 25. ing.
The holder 25 is provided with a plurality of conducting portions (not shown) penetrating in the thickness direction, between the image sensor 24 and the signal processing unit 27, and between the signal processing unit 27 and the flexible substrate 32. Are connected to each other through the conductive portion, whereby signals are exchanged among the image pickup device 24, the signal processing portion 27, and the flexible substrate 32.
In addition, the lens barrel 23 and the imaging unit 26 are positioned by an assembly device described later, and the lens barrel 23 and the imaging unit 26 are bonded and fixed to each other in the positioned state, whereby the camera module 20 is configured.
A gap is secured between the rear end of the side wall 2206 of the lens barrel 22 that forms the rear portion of the lens barrel 23 and the front surface portion of the rectangular annular portion 3202 of the flexible substrate 32 that forms the front portion of the imaging unit 26. In this state, the gap is filled with the ultraviolet curable adhesive 2, thereby fixing the lens barrel 23 and the imaging unit 26.

次に、カメラモジュール２０を組み立てる組立装置について説明する。
図４は組立装置４０の構成を示す説明図である。
組立装置４０はフレーム４２を有し、フレーム４２には、撮像ユニット支持機構４４、鏡筒支持機構４６、第１、第２のレーザー光照射手段４８、５０、表示部５２、テストパターン照射手段５４が配設され、フレーム４２の外部には第１、第２のディスプレイ５６、５８が設置されている。
フレーム４２は、水平方向に延在する底壁４２０２と、該底壁４２０２の上方に間隔をおいて底壁４２０２と平行をなすように延在する上壁４２０４と、底壁４２０２の延在方向の両端から起立し上壁４２０４の両端に接続される２つの側壁４２０６とを有している。底壁４２０２の上面には底壁４２０２の延在方向と平行に延在するレール４２０８が設けられている。
撮像ユニット支持機構４４は、レール４２０８上に配設された基台４４０２と、基台４４０２に連結された６軸調整ステージ４４０４（姿勢調整機構）と、６軸調整ステージ４４０４の上端に設けられ撮像ユニット２６を着脱可能に保持する保持部４４０６とを有している。
６軸調整ステージ４４０４は保持部４４０６を、該保持部４４０６で保持した撮像ユニット２６の受光面２４０２に沿って互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向に、かつ、受光面２４０２に直交するＺ軸方向に、かつ、受光面２４０２のＺ軸回り方向（Ｚ軸を中心として回転するθ方向）に、かつ、受光面２４０２の向きを変化させる方向に高い精度で移動できるように構成されている。
本実施例では、６軸調整ステージ４４０４は、ＸＹステージ、回転ステージ、ゴニオステージを組み合わせることによって構成されており、各ステージに設けられたつまみを操作することによって、保持部４４０６に保持された撮像ユニット４４０６を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、Ｚ軸回り方向、受光面２４０２の向きを変化する方向のそれぞれに動かすことができるようになっており、このような６軸ステージ４４０４として市販品を使用可能である。
また、撮像ユニット支持機構４４は基台４４０２がレール４２０８に沿って移動することにより、底壁４２０８の延在方向の一方寄りの箇所の第１の調整位置Ｐ１と、他方寄りの箇所の第２の調整位置Ｐ２との間を往復移動可能に構成されるとともに、不図示の保持機構により第１、第２の調整位置Ｐ１、Ｐ２のそれぞれの位置で移動不能に位置決め係止されるように構成されている。 Next, an assembly apparatus for assembling the camera module 20 will be described.
FIG. 4 is an explanatory view showing the configuration of the assembling apparatus 40.
The assembling apparatus 40 includes a frame 42. The frame 42 includes an imaging unit support mechanism 44, a lens barrel support mechanism 46, first and second laser light irradiation means 48 and 50, a display unit 52, and a test pattern irradiation means 54. The first and second displays 56 and 58 are installed outside the frame 42.
The frame 42 includes a bottom wall 4202 that extends in the horizontal direction, a top wall 4204 that extends parallel to the bottom wall 4202 with a space above the bottom wall 4202, and a direction in which the bottom wall 4202 extends. And two side walls 4206 connected to both ends of the upper wall 4204. A rail 4208 extending in parallel with the extending direction of the bottom wall 4202 is provided on the upper surface of the bottom wall 4202.
The imaging unit support mechanism 44 is provided at the upper end of a base 4402 disposed on the rail 4208, a 6-axis adjustment stage 4404 (posture adjustment mechanism) connected to the base 4402, and the 6-axis adjustment stage 4404. And a holding portion 4406 for holding the unit 26 in a detachable manner.
The 6-axis adjustment stage 4404 moves the holding unit 4406 in the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to each other along the light-receiving surface 2402 of the imaging unit 26 held by the holding unit 4406, and the Z-axis orthogonal to the light-receiving surface 2402. The light receiving surface 2402 can be moved with high accuracy in the direction around the Z axis of the light receiving surface 2402 (θ direction rotating about the Z axis) and in the direction in which the direction of the light receiving surface 2402 is changed.
In this embodiment, the 6-axis adjustment stage 4404 is configured by combining an XY stage, a rotary stage, and a gonio stage, and an image held by the holding unit 4406 by operating a knob provided on each stage. The unit 4406 can be moved in each of the X axis direction, the Y axis direction, the Z axis direction, the Z axis direction, and the direction in which the direction of the light receiving surface 2402 is changed. A commercially available product can be used.
In addition, the imaging unit support mechanism 44 is configured such that the base 4402 moves along the rail 4208, so that the first adjustment position P1 at a position near one side in the extending direction of the bottom wall 4208 and the second at a position near the other. It is configured to be reciprocally movable between the first and second adjustment positions P1 and P2, and is configured to be immovably positioned and locked at each of the first and second adjustment positions P1 and P2 by a holding mechanism (not shown). Has been.

鏡筒支持機構４６は、光通過部４６０２と、該光通過部４６０２に設けられた鏡筒支持部４６０４と、これら光通過部４６０２および鏡筒支持部４６０４を前記Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に移動させ、また、傾動させる姿勢調整機構４６０６と、光通過部および鏡筒支持部をＺ軸方向に移動させる昇降機構４６０８とを備えている。
基台４４０２の一側から脚部４４０２Ａが起立し、この脚部４４０２Ａの上部に撮像ユニット支持機構４４の上方に臨む支持ブロック４７が設けられ、鏡筒支持機構４６はこの支持ブロック４７に設けられている。したがって、本実施例では、鏡筒支持機構４６は、撮像ユニット支持機構４４と一体にレール４２０８に沿って移動し、第１の調整位置Ｐ１と第２の調整位置Ｐ２との間を移動する。
光通過部４６０２は、撮像ユニット支持機構４４で支持された撮像ユニット２６の受光面２４０２に臨むように支持ブロック４７を貫通する貫通孔４６０３で構成されている。貫通孔４６０３は鏡筒２２よりも僅かに小さい寸法の半径の円形孔で形成されている。
鏡筒支持部４６０４は、貫通孔４６０３と同軸上で貫通孔４６０３の下部に設けられレンズ鏡筒２３の円筒部２２０２が装脱可能に嵌合される大径孔４６０５で形成され、この大径孔４６０５の奥端面と内周面とはそれらが交叉する直角度を含めて高い精度で形成されている。したがって、レンズ鏡筒２３の円筒部２２０２が大径孔４６０５に嵌合されると、貫通孔４６０３および大径孔４６０５の軸心と、レンズ鏡筒２３に組み込まれたレンズ２１の光軸とが合致する。
なお、支持ブロック４７には、大径孔４６０５にレンズ鏡筒２３の円筒部２２０２を嵌合した際にレンズ鏡筒２３側に負圧を作用させレンズ鏡筒２３を支持ブロック４７にエア吸着させるための不図示の空気路が設けられている。 The lens barrel support mechanism 46 includes a light passage portion 4602, a lens barrel support portion 4604 provided in the light passage portion 4602, and the light passage portion 4602 and the lens barrel support portion 4604 in the X-axis direction and the Y-axis direction. It includes a posture adjusting mechanism 4606 for moving and tilting, and an elevating mechanism 4608 for moving the light passage portion and the lens barrel support portion in the Z-axis direction.
A leg portion 4402A rises from one side of the base 4402, and a support block 47 is provided above the leg portion 4402A so as to face above the imaging unit support mechanism 44. The lens barrel support mechanism 46 is provided on the support block 47. ing. Therefore, in this embodiment, the lens barrel support mechanism 46 moves along the rail 4208 integrally with the imaging unit support mechanism 44, and moves between the first adjustment position P1 and the second adjustment position P2.
The light passage portion 4602 is configured by a through hole 4603 that penetrates the support block 47 so as to face the light receiving surface 2402 of the imaging unit 26 supported by the imaging unit support mechanism 44. The through hole 4603 is formed as a circular hole having a radius slightly smaller than that of the lens barrel 22.
The lens barrel support portion 4604 is formed by a large-diameter hole 4605 that is provided coaxially with the through-hole 4603 and is provided below the through-hole 4603 and in which the cylindrical portion 2202 of the lens barrel 23 is detachably fitted. The back end surface and the inner peripheral surface of the hole 4605 are formed with high accuracy including the perpendicularity at which they intersect. Therefore, when the cylindrical portion 2202 of the lens barrel 23 is fitted into the large diameter hole 4605, the axes of the through hole 4603 and the large diameter hole 4605 and the optical axis of the lens 21 incorporated in the lens barrel 23 are obtained. Match.
Note that, when the cylindrical portion 2202 of the lens barrel 23 is fitted into the large diameter hole 4605, a negative pressure is applied to the support block 47 so that the lens barrel 23 is air adsorbed to the support block 47. An air passage (not shown) is provided.

姿勢調整機構４６０６は、支持ブロック４７に介在され、あるいは、支持ブロック４７の基端と脚部４４０２Ａの前端との間に介在されている。このような姿勢調整機構４６０６としては市販品を使用可能である。
昇降機構４６０８は、脚部４６０２Ａに介在され、あるいは、脚部４６０２Ａの下端と基台４４０２Ａとの間に介在され、あるいは、脚部４４０２Ａの上端と支持ブロック４７との間に介在されている。このような昇降機構４６０８としては例えばラック・ピニオン機構を用いたもの、チェーン歯車機構を用いたもの、エアシリンダを用いたものなど従来公知のさまざまな機構が採用可能である。 The posture adjustment mechanism 4606 is interposed in the support block 47 or interposed between the base end of the support block 47 and the front end of the leg portion 4402A. A commercially available product can be used as the posture adjustment mechanism 4606.
The elevating mechanism 4608 is interposed in the leg portion 4602A, is interposed between the lower end of the leg portion 4602A and the base 4402A, or is interposed between the upper end of the leg portion 4402A and the support block 47. As such an elevating mechanism 4608, various conventionally known mechanisms such as those using a rack and pinion mechanism, those using a chain gear mechanism, and those using an air cylinder can be adopted.

第１のレーザー光照射手段４８は第１の調整位置Ｐ１に対応する上壁４２０４の上方箇所に設けられ、レーザー光を底壁４２０８に向けて照射するように配設されている。
第１のレーザ光照射手段４８は、その下端にレーザービーム整形用のブッシュ４２０４Ａを備え、このブッシュ４２０４Ａの中心にレーザービーム照射用の開口４２０４Ｂが形成され、ブッシュ４２０４Ａは、開口４２０４Ｂが上壁４２０４の下面に露出するように該上壁４２０４に組み込まれている。
さらに詳しく説明すると、第１のレーザー光照射手段４８は、第１の調整位置Ｐ１に位置する撮像ユニット支持機構４４で支持された撮像ユニット２６の受光面２４０２に対して、レンズ鏡筒２３を取り外した状態の光通過部４６０２を通してレーザー光を照射するように構成されている。
表示部５２は、第１の調整位置Ｐ１に対応する上壁４２０４の下面箇所に形成されており、本実施例では、開口４２０４Ｂを中心として互いに直交するＸ軸およびＹ軸に沿って延在する格子状のチャート５２０２が前記下面箇所に取着されることで構成されている。
表示部５２はカメラ５２０４によって撮影され、カメラ５２０４からの画像信号は画像処理回路５２０６を介して第１のディスプレイ５６に供給され、これにより第１のディスプレイ５６に表示部５２の画像が表示されるように構成されている。
したがって、撮像ユニット支持機構４４で支持された撮像ユニット２６の受光面２４０２に対して、レンズ鏡筒２３を取り外した状態の光通過部４６０２を通して第１のレーザー光照射手段４８からレーザー光が照射されると、受光面２４０２で反射された反射光が光通過部４６０２を通過し、光通過部４６０２を通過した反射光Ａが上壁４２０４の下面箇所、すなわちブッシュ４２０２Ａあるいはチャート５２０２の表面に表示される。したがって、表示部５２には、反射光Ａと、第１のレーザー光照射手段４８から照射されるレーザー光の出射位置である開口４２０４Ｂとが表示され、この状態はそのまま第１のディスプレイ５６によって表示されることになる。 The first laser light irradiation means 48 is provided at a location above the upper wall 4204 corresponding to the first adjustment position P1, and is disposed so as to irradiate the laser light toward the bottom wall 4208.
The first laser beam irradiation means 48 includes a laser beam shaping bush 4204A at the lower end thereof, and an opening 4204B for laser beam irradiation is formed at the center of the bush 4204A. The bush 4204A has an upper wall 4204 having an opening 4204B. It is incorporated in the upper wall 4204 so as to be exposed on the lower surface of the upper wall 4204.
More specifically, the first laser beam irradiation means 48 removes the lens barrel 23 from the light receiving surface 2402 of the imaging unit 26 supported by the imaging unit support mechanism 44 located at the first adjustment position P1. The laser beam is irradiated through the light passage portion 4602 in the above state.
The display unit 52 is formed at a lower surface portion of the upper wall 4204 corresponding to the first adjustment position P1, and in this embodiment, extends along the X axis and the Y axis that are orthogonal to each other about the opening 4204B. A lattice chart 5202 is attached to the lower surface portion.
The display unit 52 is photographed by the camera 5204, and an image signal from the camera 5204 is supplied to the first display 56 via the image processing circuit 5206, whereby the image of the display unit 52 is displayed on the first display 56. It is configured as follows.
Accordingly, the laser light is irradiated from the first laser light irradiation means 48 to the light receiving surface 2402 of the imaging unit 26 supported by the imaging unit support mechanism 44 through the light passage portion 4602 with the lens barrel 23 removed. Then, the reflected light reflected by the light receiving surface 2402 passes through the light passage portion 4602, and the reflected light A that has passed through the light passage portion 4602 is displayed on the lower surface portion of the upper wall 4204, that is, on the surface of the bush 4202A or the chart 5202. The Therefore, the display unit 52 displays the reflected light A and the opening 4204B that is the emission position of the laser light emitted from the first laser light irradiation means 48, and this state is displayed on the first display 56 as it is. Will be.

第２のレーザー光照射手段５０は第２の調整位置Ｐ２に対応する上壁４２０４の上方箇所に設けられ、上壁４２０４の開口４２０４Ｃを介してレーザー光を底壁４２０８に向け該底壁４２０８と直交する方向に出射するように構成されている。
さらに詳しく説明すると、第２のレーザー光照射手段５０は、第２の調整位置Ｐ２に位置した鏡筒支持機構４６の光通過部４６０２を通してレーザー光を照射するように構成されている。 The second laser beam irradiation means 50 is provided at an upper position of the upper wall 4204 corresponding to the second adjustment position P2, and the laser beam is directed toward the bottom wall 4208 via the opening 4204C of the upper wall 4204. It is comprised so that it may radiate | emit in the orthogonal direction.
More specifically, the second laser light irradiation means 50 is configured to irradiate the laser light through the light passage portion 4602 of the lens barrel support mechanism 46 located at the second adjustment position P2.

テストパターン照射手段５４は、第２の調整位置Ｐ２に位置した鏡筒支持機構４６の鏡筒支持部４６０４にレンズ鏡筒２３が支持された状態で、所定のテストパターン５４Ａを光通過部４６０２、レンズ鏡筒２３を通し撮像ユニット支持機構４４で支持された撮像ユニット２６の受光面２４０２に向けて照射させるように構成されている。
本実施例では、テストパターン５４Ａは、段差ジーメンスチャート５４０２と、４つのＬＥＤ５４０４とで構成されている。
段差ジーメンスチャート５４０２は、第２の調整位置Ｐ２に位置した鏡筒支持機構４６の鏡筒支持部４６０４に支持されたレンズ鏡筒２３からの距離が３段階に異なる３つのチャート、すなわち中間位置の第１のチャート５４０２Ａと、第１のチャート５４０２Ａよりもレンズ鏡筒２３から所定距離Ｌ分離間した位置にある第２のチャート５４０２Ｂと、第１のチャート５４０２Ａよりもレンズ鏡筒２３に前記所定距離Ｌ分接近した位置にある第３のチャート５４０２Ｃとから構成されている。前記所定距離Ｌは、レンズ２１と撮像ユニット支持機構４４で支持された撮像ユニット２６の受光面２４０２との距離がレンズ２１の焦点距離に合致して第１のチャート５４０２Ａに対して合焦したときに、第２、第３のチャート５４０２Ｂ、５４０２Ｃに対しても合焦するように設定されている。
更に詳しくは、第１、第２、第３のチャート５４０２Ａ、５４０２Ｂ、５４０２Ｃはそれぞれ幅および間隔が異なるライン状のパターンで構成されている。そして、レンズ２１が第１のチャート５４０２Ａに合焦すると、レンズ２１で結像された（撮像素子２４で撮像された）第１、第２、第３のチャート５４０２Ａ、５４０２Ｂ、５４０２Ｃの全てのパターンの幅および間隔が一致するように、これらのパターンの幅および間隔が設定されている。
また、本実施例では、段差ジーメンスチャート５４０２の内部に不図示のバックライトが組み込まれており、該バックライトが点灯することによって第１乃至第３のチャート５４０２Ａ、５４０２Ｂ、５４０２Ｃが下方に向けて照射されるように構成されている。
また、段差ジーメンスチャート５４０２は、段差ジーメンスチャート５４０２の中心（第１のチャートの中心）が上壁４２０４の開口４２０４Ｃ、すなわち第２のレーザー光照射手段５０から出射されるレーザー光と一致する動作位置と、開口４２０４Ｃから完全に退避した退避位置とに移動可能に構成されている。
４つのＬＥＤ５４０４は、段差ジーメンスチャート５４０２が上壁４２０４に取着された状態で、第１のチャート５４０２Ａの中心を通り段差ジーメンスチャート５４０２をＸ軸方向で挟む２箇所と、第１のチャート５４０２Ａの中心を通り段差ジーメンスチャート５４０２をＹ軸方向で挟む２箇所とにそれぞれ設けられている。 The test pattern irradiating means 54 transmits the predetermined test pattern 54A to the light passing portion 4602 in a state where the lens barrel 23 is supported by the barrel support portion 4604 of the barrel support mechanism 46 located at the second adjustment position P2. It is configured to irradiate the light receiving surface 2402 of the imaging unit 26 supported by the imaging unit support mechanism 44 through the lens barrel 23.
In this embodiment, the test pattern 54 </ b> A includes a step Siemens chart 5402 and four LEDs 5404.
The step Siemens chart 5402 includes three charts in which the distance from the lens barrel 23 supported by the barrel support portion 4604 of the barrel support mechanism 46 located at the second adjustment position P2 is different in three stages, that is, at the intermediate position. The first chart 5402A, the second chart 5402B at a position separated from the lens barrel 23 by a predetermined distance L from the first chart 5402A, and the predetermined distance to the lens barrel 23 from the first chart 5402A. The third chart 5402C is located at a position close to the distance L. The predetermined distance L is when the distance between the lens 21 and the light receiving surface 2402 of the imaging unit 26 supported by the imaging unit support mechanism 44 matches the focal length of the lens 21 and is focused on the first chart 5402A. In addition, the second and third charts 5402B and 5402C are set to be focused.
More specifically, each of the first, second, and third charts 5402A, 5402B, and 5402C is configured by a linear pattern having different widths and intervals. When the lens 21 is focused on the first chart 5402A, all the patterns of the first, second, and third charts 5402A, 5402B, and 5402C imaged by the lens 21 (imaged by the image sensor 24). The widths and intervals of these patterns are set so that the widths and intervals of the patterns coincide.
In this embodiment, a backlight (not shown) is incorporated in the step Siemens chart 5402. When the backlight is turned on, the first to third charts 5402A, 5402B, 5402C are directed downward. It is configured to be irradiated.
Further, the step Siemens chart 5402 has an operation position where the center of the step Siemens chart 5402 (center of the first chart) coincides with the opening 4204C of the upper wall 4204, that is, the laser light emitted from the second laser light irradiation means 50. And a retracted position completely retracted from the opening 4204C.
The four LEDs 5404 are arranged in such a manner that the step Siemens chart 5402 passes through the center of the first chart 5402A and the step Siemens chart 5402 is sandwiched in the X-axis direction with the step Siemens chart 5402 attached to the upper wall 4204. It is provided at each of two locations passing through the center and sandwiching the step Siemens chart 5402 in the Y-axis direction.

第２のディスプレイ５８は、第２の調整位置Ｐ２に位置した撮像ユニット支持機構４４で支持された撮像ユニット２６の受光面２４０２に対して、第２の調整位置Ｐ２に位置した鏡筒支持機構４６の鏡筒支持部４６０４に支持されたレンズ鏡筒２３を通して、所定のテストパターン５４Ａが照射された状態で、撮像素子２４から出力される撮像信号を撮像信号処理回路５８０２を介して入力することにより、所定のテストパターン５４Ａの画像を表示するように構成されている。
また、撮像信号処理回路５８０２は、撮像素子４２から入力される撮像信号によって示される撮像面２４０２に対応する矩形状の撮像エリアの中心を通り互いに直交するＸ軸基準線とＹ軸基準線を第２のディスプレイ５８に表示させるように構成されている。 The second display 58 has a lens barrel support mechanism 46 located at the second adjustment position P2 with respect to the light receiving surface 2402 of the image pickup unit 26 supported by the image pickup unit support mechanism 44 located at the second adjustment position P2. By inputting an imaging signal output from the imaging device 24 through the imaging signal processing circuit 5802 in a state where a predetermined test pattern 54A is irradiated through the lens barrel 23 supported by the lens barrel support portion 4604. The image of the predetermined test pattern 54A is displayed.
In addition, the imaging signal processing circuit 5802 sets an X-axis reference line and a Y-axis reference line that pass through the center of the rectangular imaging area corresponding to the imaging surface 2402 indicated by the imaging signal input from the imaging element 42 and are orthogonal to each other. The display 58 is configured to be displayed on the second display 58.

次に、上述した組立装置４０によるカメラモジュール２０の組立について図４乃至図９を参照して説明する。なお、図５乃至図９において撮像ユニット２６のシールドガラス３０は図面の煩雑化を避けるために図示を省略している。
初めに鏡筒支持機構４６の校正を行なう。
まず、第１の調整位置Ｐ１において、レンズ鏡筒２３が鏡筒支持部４６０４に支持された状態でレンズ２１の光軸が、第１のレーザー光照射手段４８から出射されるレーザー光（仮想光軸）と平行をなすように鏡筒支持機構４６の姿勢調整機構４６０６を調整する。
本実施例では、図５に示すように、撮像ユニット支持機構４４および鏡筒支持機構４６を第１の調整位置Ｐ１に位置させて校正用ミラーＭを鏡筒支持部４６０４の大径部４６０５の奥端面に突き当てて装着し、その状態で第１のレーザー光照射手段４８から出射されるレーザー光を校正用ミラーＭにあて、第１のディスプレー５６の表示を見ながら、開口４２０４Ｂの位置に反射光Ａが一致するように姿勢調整機構４６０６を操作して、鏡筒支持部４６０４の傾きを調整する。 Next, assembly of the camera module 20 by the assembly apparatus 40 described above will be described with reference to FIGS. 5 to 9, the shield glass 30 of the image pickup unit 26 is not shown in order to avoid complication of the drawings.
First, the lens barrel support mechanism 46 is calibrated.
First, in the first adjustment position P1, the optical axis of the lens 21 is emitted from the first laser light irradiation means 48 in a state where the lens barrel 23 is supported by the lens barrel support 4604 (virtual light). The attitude adjustment mechanism 4606 of the lens barrel support mechanism 46 is adjusted so as to be parallel to the axis).
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the imaging unit support mechanism 44 and the lens barrel support mechanism 46 are positioned at the first adjustment position P1, and the calibration mirror M is placed on the large diameter portion 4605 of the lens barrel support portion 4604. The laser beam emitted from the first laser beam irradiating means 48 is applied to the calibration mirror M in this state, and the position of the opening 4204B is observed while viewing the display on the first display 56. The posture adjustment mechanism 4606 is operated so that the reflected lights A coincide with each other, and the inclination of the lens barrel support portion 4604 is adjusted.

次に、図６に示すように、撮像ユニット支持機構４４および鏡筒支持機構４６を第２の調整位置Ｐ２に位置させ、傾きが調整された鏡筒支持部４６０４にレンズ鏡筒２３の円筒部２２０２をエア吸着させて嵌合させると、レンズ２１の光軸は第２のレーザー光照射手段５０から出射されるレーザー光に対して平行をなした状態となる。なお、この際、段差ジーメンスチャート５４０２は前記退避位置に位置されている。
そして、この状態でレンズ２１の光軸が、第２のレーザー光照射手段５０から出射されるレーザー光（仮想光軸）と一致するように鏡筒支持機構４６の姿勢調整機構４６０６を調整する。
本実施例では、鏡筒支持機構４６の下方箇所に不図示の光量計測手段を配置し、該光量計測手段によって第２のレーザー光照射手段５０から出射されレンズ鏡筒２３のレンズ２１を通ったレーザー光を光量計測手段によって計測し、光量計測手段によって計測される光量が最大となるように姿勢調整機構４６０６を操作して鏡筒支持部４６０４のＸ軸およびＹ軸方向の位置を調整する。これによりレンズ２１の光軸が第２のレーザー光照射手段５０から出射されるレーザー光と一致する。
次に、段差ジーメンスチャート５４０２を前記退避位置から動作位置に移動させると、レンズ２１の光軸がテストパターン５４０２の段差ジーメンスチャート５４０２の中心と一致する。
これにより鏡筒支持機構４６の校正が終了する。すなわち、このような校正が終了すると、第１の調整位置Ｐ１に位置した鏡筒支持部４６０４の光通過部４６０２および大径部４６０５の軸心（中心）と、第１のレーザー光照射手段４８から照射されるレーザー光とが合致し、また、第２の調整位置Ｐ２では、鏡筒支持部４６０４に嵌合させたレンズ鏡筒２３の光軸と、テストパターン照射手段５４から照射されるテストパターン５４Ａの中心とが合致する。 Next, as shown in FIG. 6, the imaging unit support mechanism 44 and the lens barrel support mechanism 46 are positioned at the second adjustment position P2, and the cylindrical portion of the lens barrel 23 is placed on the lens barrel support 4604 whose inclination is adjusted. When 2202 is air-adsorbed and fitted, the optical axis of the lens 21 becomes parallel to the laser light emitted from the second laser light irradiation means 50. At this time, the step Siemens chart 5402 is located at the retracted position.
In this state, the attitude adjustment mechanism 4606 of the lens barrel support mechanism 46 is adjusted so that the optical axis of the lens 21 coincides with the laser light (virtual optical axis) emitted from the second laser light irradiation means 50.
In the present embodiment, a light amount measuring unit (not shown) is disposed below the lens barrel support mechanism 46, and is emitted from the second laser light irradiation unit 50 by the light amount measuring unit and passes through the lens 21 of the lens barrel 23. The laser light is measured by the light amount measuring means, and the posture adjusting mechanism 4606 is operated so that the position of the lens barrel support portion 4604 in the X-axis and Y-axis directions is adjusted so that the light amount measured by the light amount measuring means becomes maximum. As a result, the optical axis of the lens 21 coincides with the laser light emitted from the second laser light irradiation means 50.
Next, when the step Siemens chart 5402 is moved from the retracted position to the operating position, the optical axis of the lens 21 coincides with the center of the step Siemens chart 5402 of the test pattern 5402.
Thereby, the calibration of the lens barrel support mechanism 46 is completed. That is, when such calibration is completed, the light passage portion 4602 and the axis (center) of the large diameter portion 4605 of the lens barrel support portion 4604 located at the first adjustment position P1 and the first laser light irradiation means 48 are used. In the second adjustment position P2, the optical axis of the lens barrel 23 fitted to the lens barrel support 4604 and the test pattern irradiation means 54 irradiate the test light. The center of the pattern 54A matches.

前記の校正後にレンズ鏡筒２３と撮像ユニット２６とが組み立てられる。
まず、図７に示すように、撮像ユニット支持機構４４および鏡筒支持機構４６を第１の調整位置Ｐ１に位置させ、撮像ユニット２６を撮像ユニット支持機構４４の保持部４４０２に保持させる。
そして、第１のレーザー光照射手段４８によりレーザー光を出射させると、レーザー光は開口４２０４Ｂ（所定の出射位置）からレンズ鏡筒２３を取り外した状態の光通過部４６０２を通して撮像ユニット２６の受光面２４０２に照射される。そして、図４に示すように、受光面２４０２で反射された反射光Ａが光通過部４６０２を通して上方に戻り、チャート５２０２あるいはブッシュ４２０２Ｂに当たり、この状態が第１のディスプレイ５６に表示される。
作業者は、第１のディスプレイ５６の表示を見ながら、撮像ユニット支持機構４４の６軸調整ステージ４４０４を操作することにより撮像ユニット２６の傾きを調整し反射光Ａが開口４２０４Ｂに戻るようにする。この調整により受光面２４０２が前記レーザー光に対して直交した状態に正確に位置決めされる。 After the calibration, the lens barrel 23 and the imaging unit 26 are assembled.
First, as shown in FIG. 7, the imaging unit support mechanism 44 and the lens barrel support mechanism 46 are positioned at the first adjustment position P <b> 1, and the imaging unit 26 is held by the holding portion 4402 of the imaging unit support mechanism 44.
Then, when laser light is emitted by the first laser light irradiation means 48, the laser light is received by the light receiving surface of the imaging unit 26 through the light passage portion 4602 with the lens barrel 23 removed from the opening 4204B (predetermined emission position). 2402 is irradiated. Then, as shown in FIG. 4, the reflected light A reflected by the light receiving surface 2402 returns upward through the light passage portion 4602, hits the chart 5202 or the bush 4202 B, and this state is displayed on the first display 56.
The operator operates the 6-axis adjustment stage 4404 of the imaging unit support mechanism 44 while watching the display on the first display 56 to adjust the inclination of the imaging unit 26 so that the reflected light A returns to the opening 4204B. . By this adjustment, the light receiving surface 2402 is accurately positioned in a state orthogonal to the laser beam.

次に、この状態で、図８に示すように、撮像ユニット支持機構４４および鏡筒支持機構４６を第２の調整位置Ｐ２に位置させる。
そして、鏡筒支持機構４６の昇降機構４６０８を駆動させて鏡筒支持部４６０４をＺ軸方向上方に移動させ、鏡筒支持部４６０４の下方に空間を形成し、この空間から鏡筒支持部４６０４の大径部４６０５にレンズ鏡筒２３の円筒部２２０２を挿入して嵌合させエア吸着により保持させる。このように大径部４６０５に円筒部２２０２を嵌合させた状態で、レンズ鏡筒２３の光軸とテストパターン照射手段５４から照射されるテストパターン５４Ａの中心とが合致しており、これにより、レンズ鏡筒２３のレンズ２１の光軸が撮像ユニット２６の撮像面２４０２と直交した状態に位置決めされる。
次いで、レンズ鏡筒２３の側壁２２０６の後端の複数箇所に紫外線硬化型接着剤２を塗布する。
次いで、鏡筒支持機構４６の昇降機構４６０８を駆動させて鏡筒支持部４６０４をＺ軸方向で撮像ユニット２６に接近する方向に移動させ、側壁２２０６の後端と撮像ユニット２６の矩形環状部３２０２の前面箇所との双方の間に間隙を確保しつつ双方に紫外線硬化型接着剤２を付着させた状態にする。勿論、この時点では前記紫外線硬化型接着剤は未硬化な状態を維持し固体と流体との間の半流体状態となっている。
この状態で、図４に示すように、第２のディスプレイ５８には、撮像素子４２によって撮像された段差ジーメンスチャート５４０２および４つのＬＥＤ５４０４の画像が表示されるとともに、破線で示すようにＸ軸基準線とＹ軸基準線が表示される。
作業者は、第２のディスプレイ５８の表示を見ながら、撮像ユニット支持機構４４の６軸調整ステージ４４０４を操作することにより撮像ユニット２６の光軸回り（Ｚ軸回り）の回転位置、Ｘ軸方向とＹ軸方向の位置、Ｚ軸方向（フォーカス）の各調整を行なう。
更に詳しくは、撮像ユニット２６の光軸回り（Ｚ軸回り）の回転位置、Ｘ軸方向とＹ軸方向の位置の調整は、Ｘ軸基準線の位置がＸ軸方向に並んで配置された２つのＬＥＤ５４０４の位置と一致し、かつ、Ｙ軸基準線の位置がＹ軸方向に並んで配置された２つのＬＥＤ５４０４の位置と一致するようになされる。
また、撮像ユニット２６のＺ軸方向の調整は、第１、第２、第３のチャート５４０２Ａ、５４０２Ｂ、５４０２Ｃの全てに対してレンズ２１の焦点が合致するようになされる。
このような撮像ユニット２６の光軸回りの回転位置、Ｘ軸方向とＹ軸方向の位置の調整が終了すると、レンズ鏡筒２３に対する撮像ユニット２６の位置決めが正確になされる。
前記位置調整の終了後、紫外線硬化型接着剤２に紫外線を照射し硬化させることにより、レンズ鏡筒２３後部と撮像ユニット２６の前部とが接着により固定される。
紫外線硬化型接着剤２の硬化後、鏡筒支持機構４６の昇降機構４６０８を駆動させて鏡筒支持部４６０４をＺ軸方向上方に移動させ、鏡筒支持部４６０４によるレンズ鏡筒２３への吸着を解除してレンズモジュール２０を鏡筒支持部４６０４から取り外すことによりレンズ鏡筒２３と撮像ユニット２６が組み立てられカメラモジュール２０が得られる。 Next, in this state, as shown in FIG. 8, the imaging unit support mechanism 44 and the lens barrel support mechanism 46 are positioned at the second adjustment position P2.
Then, the elevating mechanism 4608 of the lens barrel support mechanism 46 is driven to move the lens barrel support portion 4604 upward in the Z-axis direction, thereby forming a space below the lens barrel support portion 4604, and from this space, the lens barrel support portion 4604 The cylindrical portion 2202 of the lens barrel 23 is inserted and fitted into the large diameter portion 4605 and held by air suction. With the cylindrical portion 2202 fitted to the large diameter portion 4605 as described above, the optical axis of the lens barrel 23 and the center of the test pattern 54A irradiated from the test pattern irradiating means 54 coincide with each other. The optical axis of the lens 21 of the lens barrel 23 is positioned so as to be orthogonal to the imaging surface 2402 of the imaging unit 26.
Next, the ultraviolet curable adhesive 2 is applied to a plurality of locations at the rear end of the side wall 2206 of the lens barrel 23.
Next, the lifting / lowering mechanism 4608 of the lens barrel support mechanism 46 is driven to move the lens barrel support portion 4604 in the direction of approaching the imaging unit 26 in the Z-axis direction. The ultraviolet curable adhesive 2 is adhered to both sides while securing a gap between the two and the front surface portion. Of course, at this time, the ultraviolet curable adhesive remains in an uncured state and is in a semi-fluid state between a solid and a fluid.
In this state, as shown in FIG. 4, the second display 58 displays the step Siemens chart 5402 imaged by the image sensor 42 and the images of the four LEDs 5404, and the X-axis reference as shown by the broken line. A line and a Y-axis reference line are displayed.
The operator operates the 6-axis adjustment stage 4404 of the imaging unit support mechanism 44 while viewing the display on the second display 58 to rotate the imaging unit 26 around the optical axis (around the Z axis), in the X-axis direction. And Y-axis position and Z-axis direction (focus) are adjusted.
More specifically, the rotation position of the imaging unit 26 around the optical axis (around the Z axis) and the adjustment of the positions in the X axis direction and the Y axis direction are arranged in such a manner that the X axis reference line position is aligned 2 in the X axis direction. The positions of the LEDs 5404 coincide with each other, and the position of the Y-axis reference line coincides with the positions of the two LEDs 5404 arranged side by side in the Y-axis direction.
Further, the adjustment of the imaging unit 26 in the Z-axis direction is performed so that the focal point of the lens 21 matches all of the first, second, and third charts 5402A, 5402B, and 5402C.
When such adjustment of the rotational position around the optical axis of the imaging unit 26 and the positions in the X-axis direction and the Y-axis direction are completed, the imaging unit 26 is accurately positioned with respect to the lens barrel 23.
After completion of the position adjustment, the rear portion of the lens barrel 23 and the front portion of the imaging unit 26 are fixed by adhesion by irradiating the ultraviolet curable adhesive 2 with ultraviolet rays and curing it.
After the UV curable adhesive 2 is cured, the elevating mechanism 4608 of the lens barrel support mechanism 46 is driven to move the lens barrel support portion 4604 upward in the Z-axis direction, and the lens barrel support portion 4604 attracts the lens barrel 23. Is released and the lens module 20 is detached from the lens barrel support 4604, and the lens barrel 23 and the imaging unit 26 are assembled to obtain the camera module 20.

以上説明したように本実施例によれば、レンズ鏡筒２３をレンズ２１の光軸が撮像素子２４の受光面２４０２と直交するように位置決めし、位置決めされたレンズ鏡筒２３の前方に所定のテストパターン５４Ａを位置させることにより撮像素子２４でテストパターン５４Ａを撮像させ、撮像素子２４によって撮像されたテストパターン５４Ａの画像に基づいて撮像ユニット２６のレンズ鏡筒２３に対する位置調整を行ない、位置調整の終了後にレンズ鏡筒２３の後部と撮像ユニット２６の前部とを接着により固定するようにしたので、レンズ鏡筒２３のレンズ２１の光軸を撮像素子２４の受光面２４に対して正確に直交させた状態でレンズ鏡筒２３と撮像ユニット２６の位置決めを行なうことができる。
したがって、携帯電話機１００の撮像装置１０８に用いられるような大きさが極めて小さいカメラモジュール２０であっても、受光面２４に結像される被写体像における片ボケの発生を効果的に防止することができ、画像の品質を向上させる上で有利となる。 As described above, according to the present embodiment, the lens barrel 23 is positioned so that the optical axis of the lens 21 is orthogonal to the light receiving surface 2402 of the image sensor 24, and a predetermined amount is placed in front of the positioned lens barrel 23. The test pattern 54A is picked up by the image pickup device 24 by positioning the test pattern 54A, and the position adjustment with respect to the lens barrel 23 of the image pickup unit 26 is performed based on the image of the test pattern 54A picked up by the image pickup device 24. Since the rear part of the lens barrel 23 and the front part of the imaging unit 26 are fixed by adhesion after the end of the above, the optical axis of the lens 21 of the lens barrel 23 is accurately set with respect to the light receiving surface 24 of the imaging element 24. The lens barrel 23 and the imaging unit 26 can be positioned in a state of being orthogonal to each other.
Therefore, even if the camera module 20 is extremely small as used in the imaging device 108 of the mobile phone 100, it is possible to effectively prevent the occurrence of one-sided blur in the subject image formed on the light receiving surface 24. This is advantageous in improving the image quality.

なお、本実施例では、撮像ユニット支持機構４４および鏡筒支持機構４６が第１の調整位置Ｐ１と第２の調整位置Ｐ２との間で往復移動可能に設けられた構成としたが、撮像ユニット支持機構４４および鏡筒支持機構４６を固定し、表示部５２とテストパターン照射手段５４を、撮像ユニット支持機構４４および鏡筒支持機構４６が設置された設置箇所に臨む箇所と、前記設置箇所から退避した退避箇所との間で往復移動させるようにしてもよい。
また、本実施例では、テストパターン照射手段５４のテストパターンとしてバックライトを組み込んだ段差ジーメンスチャート５４０２を用いたが、テストパターンは、平行線状のチャート、扇状のチャート、解像度チャートなど従来公知の種々のチャートを用いることができる。
また、テストパターンの照明方法は、バックライトを内部に組む形態に限られるものではなく、テストパターンの外部に設けた照明装置により該テストパターンをその外側から照射する形態であってもよい。
また、本実施の形態では、カメラモジュール２０の組立に先立って鏡筒支持機構４６を校正しておき、カメラモジュール２０の組立時には、鏡筒支持機構４６の鏡筒支持部４６０４にレンズ鏡筒２３が嵌合されることで、レンズ２１の光軸が受光面２４０２と直交するように位置決めされるようにした。しかしながら、カメラモジュール２０の組立に先立って鏡筒支持機構４６の校正を行なうのではなく、カメラモジュール２０を組み立てる毎にレンズ２１の光軸が受光面２４０２と直交するように位置決めするようにしてもよいことは無論である。 In the present embodiment, the imaging unit support mechanism 44 and the lens barrel support mechanism 46 are configured to be reciprocally movable between the first adjustment position P1 and the second adjustment position P2. The support mechanism 44 and the lens barrel support mechanism 46 are fixed, and the display unit 52 and the test pattern irradiating means 54 are exposed to the installation location where the imaging unit support mechanism 44 and the lens barrel support mechanism 46 are installed, and from the installation location. You may make it reciprocate between the retracted locations.
In this embodiment, a step Siemens chart 5402 incorporating a backlight is used as a test pattern for the test pattern irradiating means 54. However, the test pattern is conventionally known, such as a parallel line chart, a fan chart, and a resolution chart. Various charts can be used.
Further, the test pattern illumination method is not limited to the form in which the backlight is assembled inside, and the form in which the test pattern is irradiated from the outside by an illumination device provided outside the test pattern may be used.
In this embodiment, the lens barrel support mechanism 46 is calibrated prior to the assembly of the camera module 20, and when the camera module 20 is assembled, the lens barrel 23 is attached to the lens barrel support portion 4604 of the lens barrel support mechanism 46. Are fitted so that the optical axis of the lens 21 is orthogonal to the light receiving surface 2402. However, the lens barrel support mechanism 46 is not calibrated prior to the assembly of the camera module 20, but may be positioned so that the optical axis of the lens 21 is orthogonal to the light receiving surface 2402 each time the camera module 20 is assembled. Of course, the good thing is.

なお、本発明のカメラモジュール生産方法およびその方法に用いられる組立装置は、携帯電話機に組み込まれた撮像装置を構成するカメラモジュールに限定されるものではなく、例えば、ＰＤＡ、ノート型パーソナルコンピュータなどの携帯情報端末に組み込まれる撮像装置、あるいは、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラなどの種々の撮像装置を構成するカメラモジュールに広く適用可能である。 The camera module production method of the present invention and the assembling apparatus used in the method are not limited to the camera module that constitutes the imaging device incorporated in the mobile phone. For example, a PDA, a notebook personal computer, etc. The present invention can be widely applied to an imaging device incorporated in a portable information terminal or a camera module constituting various imaging devices such as a digital still camera and a video camera.

撮像装置が組み込まれた携帯電話機の一例を示す外観図である。It is an external view which shows an example of the mobile telephone with which the imaging device was incorporated. 撮像装置１０８を構成するカメラモジュール２０の斜視図である。2 is a perspective view of a camera module 20 that constitutes the imaging device 108. FIG. 図２のＡＡ線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2. 組立装置４０の構成を示す説明図である。4 is an explanatory diagram showing a configuration of an assembly device 40. FIG. 組立装置４０の校正動作の説明図である。It is explanatory drawing of the calibration operation | movement of the assembly apparatus. 組立装置４０の校正動作の説明図である。It is explanatory drawing of the calibration operation | movement of the assembly apparatus. 組立装置４０による撮像ユニット２６の位置決め動作の説明図である。It is explanatory drawing of positioning operation | movement of the imaging unit 26 by the assembly apparatus 40. FIG. 組立装置４０による撮像ユニット２６の位置決め動作の説明図である。It is explanatory drawing of positioning operation | movement of the imaging unit 26 by the assembly apparatus 40. FIG. 組立装置４０によるレンズ鏡筒２３と撮像ユニット２６の接着動作の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of the bonding operation between the lens barrel 23 and the imaging unit 26 by the assembling apparatus 40.

Explanation of symbols

２０……カメラモジュール、２１……レンズ、２２……鏡筒、２３……レンズ鏡筒、２４……撮像素子、２５……ホルダ、２６……撮像ユニット、４０……組立装置、４４……撮像ユニット支持機構、４６……鏡筒支持機構、４８……第１のレーザー光照射手段、５２……表示部、５４……テストパターン照射手段、５８……第２のディスプレイ。
20 ... Camera module, 21 ... Lens, 22 ... Tube, 23 ... Lens barrel, 24 ... Image sensor, 25 ... Holder, 26 ... Imaging unit, 40 ... Assembly device, 44 ... Imaging unit support mechanism 46... Lens support mechanism 48... First laser light irradiation means 52... Display unit 54.

Claims

A lens, a lens barrel for holding the lens, a holder attached to a rear portion of the lens barrel, a subject attached to the holder and having a light receiving surface and imaged on the light receiving surface by the lens A method for producing a camera module comprising an image pickup device that picks up an image and outputs an image pickup signal,
A lens barrel is configured by positioning and fixing the lens to the lens barrel,
An imaging unit is configured by fixing the imaging element to the holder,
Adjusting the posture of the imaging unit so that the reflected light reflected by the light receiving surface returns to the emission position when the light receiving surface of the image sensor is irradiated with the emitted light composed of laser light from a predetermined emission position;
The lens barrel is positioned at a position facing the light receiving surface of the imaging unit that has been adjusted so that the optical axis of the lens is orthogonal to the light receiving surface,
The test pattern is imaged by the image sensor by positioning a predetermined test pattern in front of the positioned lens barrel,
Based on the imaging signal output from the imaging element, display an image of the test pattern on a display,
Based on the image of the test pattern displayed on the display, adjust the position of the imaging unit with respect to the lens barrel,
After the position adjustment is completed, the rear part of the lens barrel and the front part of the imaging unit are fixed by bonding,
A method for producing a camera module.

The position adjustment of the image pickup unit with respect to the lens barrel includes a Z-axis direction parallel to the optical axis of the lens, an X-axis direction and a Y-axis direction orthogonal to each other in a plane orthogonal to the optical axis, and a Z-axis center. The method for producing a camera module according to claim 1, wherein the method is performed in at least one direction of a rotating θ direction.

A lens barrel in which a lens is positioned and fixed; a holder attached to a rear portion of the lens barrel; a subject image attached to the holder and having a light receiving surface and imaged on the light receiving surface by the lens; An image pickup device that picks up an image and outputs an image pickup signal, the holder and the image pickup device form an image pickup unit, and the camera module assembly device includes the lens barrel and the image pickup unit;
It is movable along the light receiving surface in the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to each other, movable in the Z-axis direction orthogonal to the light receiving surface, and rotatable around the Z axis of the light receiving surface. And an imaging unit support mechanism that supports the imaging unit so that the direction of the light receiving surface can be changed,
A light passing portion that allows light to pass toward the light receiving surface at a location facing the light receiving surface of the imaging unit supported by the imaging unit support mechanism, and the lens barrel provided in the light passing portion can be supported. A lens barrel support mechanism, and the light passage portion and the lens barrel support portion are movable in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction and supported to be tiltable. ,
Laser light irradiation means for irradiating laser light through the light passage part with the lens barrel removed, with respect to the light receiving surface of the imaging unit supported by the imaging unit support mechanism;
The light receiving surface of the image pickup unit supported by the image pickup unit support mechanism irradiates laser light from the laser light irradiation means through the light passage portion with the lens barrel removed, and the reflected light passes through the light passage. A display section that displays the reflected light that has passed through the light passing section and the emission position of the laser light emitted from the laser light irradiation means;
Test pattern irradiating means for irradiating a predetermined test pattern through the lens barrel toward the light receiving surface of the image pickup unit supported by the image pickup unit support mechanism in a state where the lens barrel is supported by the lens barrel support portion; ,
A display for displaying an image of the test pattern based on an imaging signal output from the imaging element;
An apparatus for assembling a camera module.

4. The camera module assembling apparatus according to claim 3, wherein the lens barrel support mechanism is provided on a base, and the imaging unit support mechanism is connected to the base.

The display unit is provided at a first adjustment position, the test pattern irradiating means is provided at a second adjustment position separated from the first adjustment position, and the imaging unit support mechanism and the lens barrel support mechanism are 4. The camera module assembling apparatus according to claim 3, wherein the camera module assembling apparatus is provided so as to reciprocate between a first adjustment position and a second adjustment position.

The display unit and the test pattern irradiating means are provided so as to be capable of reciprocating between a location facing the installation location where the imaging unit support mechanism and the lens barrel support mechanism are installed and a retreat location retracted from the installation location. 4. The camera module assembling apparatus according to claim 3, wherein the apparatus is assembled.