(57)【要約】      （修正有）【課題】プリント基板への素子の配列を容易にするカメラシステムを提供する。【解決手段】第１面と、第１面と反対の第２面とを有する筐体１０２と、筐体の第１面に位置し、筐体から離れる第１方向１１４に向けられ、素子の画像を捕捉し、第１画像信号を生成する第１画像センサ１０４であって、プリズムを有さない第１レンズアセンブリを含む第１画像センサと、筐体の第２面に位置し、第１方向と反対の第２方向１１０に向いて第１画像センサと配列され、ＰＣＢ１０８上のフットプリントの画像を捕捉し、第２画像信号を生成する第２画像センサ１０６であって、プリズムを有さない第２レンズアセンブリを含む第２画像センサと、第１画像信号と第２画像信号とをミックスし、ミックス画像信号を生成するミックス回路と、ミックス画像を処理し、表示モニタに素子とフットプリントとの重ね合わせ画像を表示する。【選択図】図１
2014222875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板（ＰＣＢ）上のフットプリントに素子を配列するカメラシステムであって、
第１面と、前記第１面と反対の第２面とを有する筐体と、
前記筐体の前記第１面に位置し、前記筐体から離れる第１方向に向けられ、前記素子の画像を捕捉し、第１画像信号を生成する第１画像センサであって、プリズムを有さない第１レンズアセンブリを含む第１画像センサと、
前記筐体の前記第２面に位置し、前記第１方向と反対の第２方向に向いて前記第１画像センサと配列され、ＰＣＢ上のフットプリントの画像を捕捉し、第２画像信号を生成する第２画像センサであって、プリズムを有さない第２レンズアセンブリを含む第２画像センサと、
前記第１画像信号と前記第２画像信号とをミックスし、ミックス画像信号を生成するミックス回路と、
前記ミックス画像を処理し、前記素子と前記フットプリントとの重ね合わせ画像を表示モニタに表示するプロセッサとを有し、
前記プロセッサは、前記素子と前記フットプリントとに予め選択された複数の基準点を使用して、前記素子と前記ＰＣＢ上の前記フットプリントとの重ね合わせ画像が配列されるときを自動的に検出して、所定のしきい値を使用して前記予め選択された基準点を互いに配列するように構成され、
前記プロセッサは、前記検出のときに検出信号を生成するように構成され、前記検出信号を使用して、前記素子及び前記ＰＣＢから離れるように前記カメラシステムを移動する、カメラシステム。
【請求項２】
前記所定のしきい値の値は、前記素子及び前記ＰＣＢ上の前記フットプリントのピッチサイズ、要求される精度、並びに前記画像センサの解像度の１つ又は２つ以上によって決まる請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項３】
挿入機構に組み込まれ、前記プロセッサは、前記挿入機構と通信するように構成される請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項４】
前記プロセッサは、前記素子と前記フットプリントとの重ね合わせ画像が所定のしきい値によって配列されるときを検出するまで、前記素子及び前記ＰＣＢの１つ又は２つ以上を前記挿入機構が移動するように更に構成される請求項３に記載のカメラシステム。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記素子及び前記ＰＣＢから離れるように前記カメラシステムを前記挿入機構が移動し、前記ＰＣＢ上のフットプリントへの挿入のために前記素子を下方に移動するように更に構成される請求項４に記載のカメラシステム。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記画像及びビデオ出力の解像度を動的に調整して、画像センサの視界及び倍率を最大化するように更に構成される請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項７】
前記第１画像センサに対して第１の角度で前記筐体の前記第１面に位置して、前記素子の第２画像を捕捉して第３画像信号を生成する第３画像センサと、
前記第２画像センサに対して第２の角度で前記筐体の前記第２面に位置して、前記ＰＣＢ上のフットプリントの第２画像を捕捉して第４画像信号を生成する第４画像センサと、  前記第１画像信号と前記第３画像信号とをミックスして、第１の３Ｄ信号を生成し、且つ前記第２画像信号と前記第４画像信号とをミックスして、第２の３Ｄ信号を生成する第２ミックス回路と、を有し、
前記プロセッサは、前記素子の３Ｄ画像と前記フットプリントの３Ｄ画像を重ね合わせた画像を前記表示モニタに表示するように更に構成される請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項８】
前記プロセッサは、対応する画像センサのズームのデジタルのレベルに応じて、前記第１画像センサ又は前記第２画像センサの解像度を徐徐に変化させて、デジタルズームが増加するときに、ぶれのない画像を生成するように更に構成される請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項９】
プリント基板（ＰＣＢ）上のフットプリントに素子を配列する方法であって、
反対の面に２つの画像捕捉センサを含むデュアルカメラ固定部を提供し、
前記素子に向かう第１方向に向く第１画像捕捉センサによって、素子の画像を捕捉し、第１画像信号を生成し、
前記第１方向と反対の前記ＰＣＢに向かう第２方向に向く第２画像捕捉センサによって、ＰＣＢ上のフットプリントの画像を捕捉し、第２画像信号を生成し、
前記第１画像信号と前記第２画像信号をミックスし、ミックス画像信号を生成し、
前記ミックス画像信号を処理し、前記素子と前記フットプリントとを重ね合わせた画像を表示モニタに表示し、
前記素子と前記フットプリントとに予め選択された複数の基準点を使用して、複数の前記素子と前記ＰＣＢ上の前記フットプリントとの重ね合わせ画像が所定のしきい値によって配列されるときを自動的に検出して、
所定のしきい値を使用して前記予め選択された基準点を互いに配列し、
前記素子及び前記ＰＣＢから離れるように前記カメラ固定部を移動するために使用される検出信号を前記検出のときに生成する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、参照することによって本明細書に明確に組み込まれる２０１１年１１月１０日に出願された名称を「ＰＣＢ素子を配列するカメラシステム」という米国仮出願番号６１／５５８３４７号の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明は、一般に自動配列機構に監視、より詳細には、プリント基板（printed circuit board、ＰＣＢ）の素子を配列するカメラシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
ＰＣＢで使用される素子の多様になり、受動素子が減少し且つボールピッチの寸法がより小さくなっているＩＣが増加するとともに、ＰＣＢアセンブリ（ＢＣＢＡ）網を支援する映像システムへの要求が増加してきている。
【０００４】
電子組立工業において、光学プリズムを有する１つのカメラを使用して、ＰＣＢと素子とを同時に見ることが知られている。これらのカメラは全てプリズム型の光学を使用する。ボールグリッドアレイ（ball grid array、ＢＧＡ）網への適用において、素子のフットプリント及び素子のピッチが益々小さくなるので、より大きな視界（Field of view、ＦＯＢ）、高倍率及び高画質が、配列処理の間、要求される。従来、高価な電荷結合素子（charge coupled device、ＣＣＤ）カメラが、高価且つ大きな光学拡大レンズと、複数の表面を同時に見るスプリットプリズムとともに使用されている。このため、コストが増加するとともに、システムが複雑になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このため、現在、素子の配置を容易にするために、外付けの光学システムを使用することによる欠点がない、鮮明度が高い画像が要求されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
いくつかの実施形態では、本発明は、プリント基板（ＰＣＢ）上のフットプリントに素子を配列するカメラシステムである。本カメラシステムは、第１面と、第１面と反対の第２面とを有する筐体と、筐体の第１面に位置し、筐体から離れる第１方向に向けられ、素子の画像を捕捉し、第１画像信号を生成する第１画像センサであって、プリズムを有さない第１レンズアセンブリを含む第１画像センサと、筐体の第２面に位置し、第１方向と反対の第２方向に向いて第１画像センサと配列され、ＰＣＢ上のフットプリントの画像を捕捉し、第２画像信号を生成する第２画像センサであって、プリズムを有さない第２レンズアセンブリを含む第２画像センサと、第１画像信号と第２画像信号とをミックスし、ミックス画像信号を生成するミックス回路と、ミックス画像を処理し、素子とフットプリントとの重ね合わせ画像を表示モニタに表示するプロセッサとを含む。
【０００７】
プロセッサは、素子とフットプリントとの重ね合わせ画像が所定のしきい値によって配列されているときを検出して、検出したときに、素子及びＰＣＢから離れるように固定部を移動するために使用される検出信号を生成するように構成される。
【０００８】
いくつかの実施形態では、本発明は、ＰＣＢ上のフットプリントに素子を配列するカメラシステムである。本カメラシステムは、第１面と、第１面と反対の第２面とを有する固定部と、固定部の第１面に位置し、固定部から離れる第１方向に向けられ、素子の画像を捕捉し、第１画像信号を生成する第１画像捕捉手段と、固定部の第２面に位置し、第１方向と反対の第２方向に向いて第１画像捕捉手段と配列され、ＰＣＢ上のフットプリントの画像を捕捉し、第２画像信号を生成する第２画像センサと、第１画像信号と第２画像信号とをミックスし、ミックス画像信号を生成するミックス回路と、ミックス画像を処理し、素子とフットプリントとの重ね合わせ画像を表示モニタに表示する処理手段とを含む。
【０００９】
いくつかの実施形態では、本発明は、ＰＣＢ上のフットプリントに素子を配列する方法である。本方法は、反対の面に２つの画像捕捉センサを含むデュアルカメラ固定部を提供し、素子に向かう第１方向に向く第１画像捕捉センサによって、素子の画像を捕捉して、第１画像信号を生成し、ＰＣＢに向かう第１方向と反対の第２方向に向く第２画像捕捉センサによって、ＰＣＢ上のフットプリントの画像を捕捉して、第２画像信号を生成し、第１画像信号と第２画像信号をミックスして、ミックス画像信号を生成し、ミックス画像信号を処理して、素子とフットプリントとを重ね合わせた画像を表示モニタに表示することを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明のいくつかの実施形態に従うデュアルカメラシステムの一例を概略的に示す図である。
【図２】図２は、本発明のいくつかの実施形態に従うデュアルカメラシステムの一例の概略的な系統図である。
【図３】図３は、本発明のいくつかの実施形態に従うデュアルカメラを含む挿入（再加工）機構の一例を示す図である。
【図４】図４Ａ〜４Ｆは、ＰＣＢ上のフットプリントへの素子の３次元配列を示す図である。
【図５】図５は、本発明のいくつかの実施形態に従うデュアルカメラシステムの画像化処理及び同期のブロックの一例を概略的に示す図である。
【図６】図６は、本発明のいくつかの実施形態に従うカメラモジュールの較正を概略的に示す図である。
【図７】図７Ａ〜７Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に従うカメラモジュールの較正の処理フローの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
いくつかの実施形態において、本発明は、プリント基板（ＰＣＢ）上にフットプリントを有するＰＣＢに挿入される素子を自動的に配列するデュアルカメラシステムである。いくつかの実施形態において、２つの別個のＣＭＯＳカメラセンサが固定部に搭載され、そのビデオ信号は、同期され且つモニタに出力されて、２つの画像の重ね合わせを表示する。第１画像は、ＰＣＢ上にフットプリントによって配列され、フットプリントに挿入される素子の（底面の）画像である。第２画像は、素子のフットプリントの領域のＰＣＢの（上面の）画像である。画像が視覚的に且つ自動的に配列されると、カメラ固定部は離れて、素子は、ＰＣＢ上のフットプリントに正確に固定されるように、下降する（及び／又はＰＣＢが上昇する）。
【００１２】
図１は、本発明のいくつかの実施形態に従うデュアルカメラシステムの一例を簡明に示す図である。図１に示されるように、簡素なレンズ関連付けられる第１（上面）ＣＣＤセンサ１０４は、固定部／筐体１０２の上面に搭載される。同様に、簡素なレンズ関連付けられる第２（底面）ＣＣＤセンサ１０６は、固定部１０２に搭載される。いくつかの実施形態において、第１及び第２カメラは、（高価且つ大きい）プリズムを含まない簡素な光学を有する低価格のＣＭＯＳ  ＣＣＤセンサである。
【００１３】
第１センサ１０４は、（１１４）に向いて、ＰＣＢ１０８に挿入される素子１１２の（底面の）画像を捕捉する。同様に、第２センサ１０６は、（１１０）に向いて、ＰＣＢ１１０の（上面の）、具体的には素子１１２のフットプリントが配置されるＰＣＢ上の領域の画像を捕捉する。カメラ固定部１０２、素子１１２及び／又はＰＣＢ１０８は、素子が完全にフットプリントに挿入できるように、互いに関連して移動して、ＰＣＢ上のフットプリントに素子が配列される。
【００１４】
図２は、本発明のいくつかの実施形態に従うデュアルカメラシステムの一例の概略的な系統図である。カメラ固定部２０２は、表示モニタ２０６に電気的に接続される。当業者は、カメラ固定部がケーブル２０４でモニタ２０６に物理的に接続されてもよく、カメラ固定部が無線でモニタ２０６に接続されてもよく、カメラ固定部が無線でモニタ２０６に接続されるときは、ケーブル２０４が必要ないことを理解するであろう。素子２１２、カメラ固定部２０２及び／又はＰＣＢ２１０が移動するとき、プロセッサは、ＰＣＢ及び素子の同期化された画像２０８を表示モニタ２０６の内部に移動する。素子２１２は、あるしきい値に２つの画像が互いにカバーされる（配列される）ことをモニタが示すとき、ＰＣＢ２１０上のフットプリントに配列される。しきい値の所定の値は、素子及びＰＣＢ上のフットプリントのピッチサイズ、要求される正確さ、及び／又はカメラの解像度によって決まる。
【００１５】
図３は、本発明のいくつかの実施形態に従うデュアルカメラを含む挿入（再加工（re-work））機構の一例を示す図である。図３に示すように、デュアルカメラ固定部３０２は、挿入機構３００によって使用されて、素子３０４とＰＣＢ３１２上のフットプリントとを配列する。素子３０４、カメラ固定部３０２、及び／又はＰＣＢ３１２の１つ又は２つ以上は、挿入機構のマイクロメータ３１４、３１６及び３１８などによって互いに関連して３次元で移動できる。代替的に、又は付加的に、素子３０４、カメラ固定部３０２、及び／又はＰＣＢ３１２は、プロセッサ及びボタン、ジョイスティック及び／又はキーボードのようなユーザインタフェースによって制御される３つ以上の対応するサーボモータによって移動できる。
【００１６】
ＰＣＢ３０８の適切な部分の画像が、素子３１０の画像モニタ３０６上で配列されると、カメラ固定部は、素子３０４とＰＣＢ３１２とから離れるように移動して、素子がフットプリントに挿入されるように、素子は下降し、及び／又はＰＣＢ３１２が上昇する。いくつかの実施形態において、プロセッサは、挿入機構と通信して、素子及びフットプリントの重ね合わせ画像が所定のしきい値に配列されたときをプロセッサが検出するまで、挿入機構が素子及び／又はＰＣＢを移動するように構成される。
【００１７】
いくつかの実施形態において、素子３０４及びＰＣＢ３１２上のフットプリントの配列の検出は、コンピュータプログラムを実行する１つ又は２つ以上のプロセッサによって自動的に実行される。例えば、上面センサ及び底面センサは、挿入機構３００に対して所定の位置を有する。次いで、この位置は、上面の素子及び底面のＰＣＢ上に位置するターゲットに配列される。システムが設定されると、ソフトウェアは、モータ付の板保持部を制御し、及び／又は素子を持ち上げて、上面カメラ及び底面カメラの所定の位置に自動的に配列する。所定の位置に配列されると、カメラ固定部は定位置に自動的に格納される。次いで、素子を保持する頭部は、配置位置に移動して、素子を頭部に保持する真空力が遮断されて素子が取り外される。本発明は、再加工機構の型に依存せず且つ何れの再加工機構に適用可能である。したがって、挿入（再加工）機構の詳細な説明は、再加工機構の型及びモデルによって変化するので、ここでは提供されない。
【００１８】
いくつかの実施形態において、プロセッサは、カメラ固定部を制御するパーソナルコンピュータ（personal computer、ＰＣ）、タブレットコンピュータ、又はモバイル機器などの一部にしてもよい。いくつかの実施形態において、プロセッサ及び関連するハードウェア（メモリ、Ｉ／Ｏインタフェースなど）は、カメラ固定部に含まれてもよく、ユーザは、ユーザインタフェースを介してプロセッサと通信できる。
【００１９】
いくつかの実施形態において、２つのカメラは、幅約７．６２ｃｍ（３インチ）、長さ約１２．７ｃｍ（５インチ）、高さ約５．０８ｃｍ（２インチ）のような小さな筐体（固定部）の内部に配置（搭載など）してもよい。この小さな大きさは、典型的には幅約１３．３３５ｃｍ（５．２５インチ）、長さ約２５．４ｃｍ（１０インチ）、高さ約８．８９ｃｍ（３．５０インチ）である従来のカメラ／プリズム型システムの１／４の大きさよりも小さい。したがって、デュアルカメラパッケージングの大きさが小さいことにより、再加工装置にさらに付加的な機構を搭載することが可能になる。
【００２０】
図４Ａ〜４Ｆは、ＰＣＢ上のフットプリントへの素子の３次元配列を示す図である。図４Ａ及び４Ｂは環状の配列を示し、図４Ｃ及び４Ｄは鉛直（Ｙ軸）の配列を示し、図４Ｅ及び４Ｆは水平（Ｘ軸）の配列を示す。図４Ａに示すように、（第１カメラで捕捉される）素子４０２のピンすなわち電気パッド４０４の画像は、（第２カメラで捕捉される）ＰＣＢ上のフットプリント４０６の画像に配列されていない。すなわち、図４Ｂに示されるように、素子及び／又はＰＣＢは手動で及び／又は自動的に回転させ、２つの画像を互いに配列する必要がある。同様に、図４Ｃにおいて、素子４０２のピンすなわち電気パッド４０４の画像は、ＰＣＢ上のフットプリント４０６の画像に配列されていない。この場合、図４Ｄに示されるように、素子及び／又はＰＣＢは、鉛直（Ｙ軸）方向に手動で及び／又は自動的に移動させ、２つの画像を互いに配列する必要がある。同様に、図４Ｅにおいて、素子４０２のピンすなわち電気パッド４０４の画像は、ＰＣＢ上のフットプリント４０６の画像に配列していない。ここで、図４Ｆに示されるように、素子及び／又はＰＣＢは、水平（Ｘ軸）方向に手動で及び／又は自動的に移動させ、２つの画像を互いに配列する必要がある。実際には、環状、鉛直及び／又は水平の配列の組合せを実行して２つの画像を配列する必要がある。
【００２１】
いくつかの実施形態において、２つの画像の配列は、コンピュータプログラムで自動的に検出される。例えば、複数の基準点を素子及びＰＣＢ上のフットプリントの双方に予め選択でき、コンピュータのメモリにマッピングされたこれらの基準点が互いに配列されると、システムは、２つの画像すなわち素子及びＰＣＢ上のフットポイントが配列されたことを自動的に検出する。
【００２２】
いくつかの実施形態において、２つの画像の配列を検出したとき、システムは、素子及びＰＣＢ上のフットポイントから離れるようにカメラ固定部を移動して、素子をＰＣＢ上のプットプリントに挿入する。
【００２３】
図５は、本発明のいくつかの実施形態に従うデュアルカメラシステムの画像化処理及び同期のブロックの一例を概略的に示す図である。図５に示すように、第１カメラモジュール５０２ａは、簡素なカメラレンズ５０３ａと、カメラセンサ５０４ａとを含む。同様に、第２カメラモジュール５０２ｂは、簡素なカメラレンズ５０３ｂと、カメラセンサ５０４ｂとを含む。いくつかの実施形態において、カメラセンサ５０４ａ及び５０４ｂは、高解像度（high definition、ＨＤ）ＣＭＯＳセンサである。いくつかの実施形態において、カメラレンズ５０３ａ及び５０３ｂは、プリズムを有しない簡素な光学を有して、歪み及びコストが低減される。これらの実施形態において、配列の間に、大きなパッケージの角を見るため、また全ての素子を見ることができるように視野を広げるためのスプリットカメラ又は高角度光学の必要はない。カメラモジュールそれぞれのデジタル出力は、ブロック５０６ａ及び５０６ｂでシステムクロックに同期し、それぞれの色平面シーケンサ（color plane sequencers、５０８ａ及び５０８ｂ）に入力されて、画像の色が処理される。次いで、ビデオ信号は、それぞれの彩度リサンプラ（chroma resampler、５１０ａ及び５１０ｂ）、色空間変換器（color space converters、５１２ａ及び５１２ｂ）、クリッパ（clippers、５１４ａ及び５１４ｂ）、スケーラ（scalers、５１６ａ及び５１６ｂ）及びそれぞれのフレームバッファ（frame buffers、５１８ａ及び５１８ｂ）を通って、公知の画像処理を更に実行する。
【００２４】
第１カメラモジュール５０２ａからの画像を含むフレームバッファ５１８ａの出力は、第２カメラモジュール５０２ｂからの画像を含むフレームバッファ５１８ｂの出力とミキサ５２０で同期（ミックス）される。次いで、ミキサ５２０の出力はクロック化され（ブロック５２２）、ビデオ変換器５２４によって所望のビデオフォーマットに変換され、表示のためのモニタなどに出力される。ＣＰＵ、メモリ、ＵＡＲＴ、電源などを含むサポート用電子部品は、ブロック５２６で示される。カメラからの画像をミックスするレベルを調整して、解像度を増加してより鮮明な画像を得ることができる。また、それぞれのカメラは、（画像をミックスすることを除いて）検査、配列及び他の機能を要求に従って独立に作動できる。
【００２５】
上述の画像処理及びデュアルカメラシステムの同期は、アルファレベル設定、色調整、彩度調整、スケーリング、ミキシング及び他の公知の画像処理技術などの画像処理のためのデフォルトのパラメータ及びユーザが定義するパラメータを記憶するなどの様々な機能を含む。いくつかの実施形態において、これらの機能は、カメラ固定部の特定のボタンを押下することによって、選択され且つ起動されてもよい。いくつかの実施形態では、グラフィカルユーザインタフェース（graphical user interface、ＧＵＩ）によって、選択され且つ起動されてもよい。
【００２６】
マルチカメラシステムの一例として２つのカメラが使用されるが、本発明は、３つ以上のカメラにも容易に適合できる。例えば、ミキサ５２０は、多くのカメラの（処理された）画像を提供する外部入力ジャックを有してもよい。いくつかの実施形態では、互いに近い距離にある２つのカメラを使用して、素子の立体的な（すなわち３Ｄ）画像を生成してもよく、互いに近い距離にある他の２つのカメラを使用して、ＰＣＢの立体的な（すなわち３Ｄ）画像を生成してもよい。その結果、上述の延期回路は、それに応じて修正される。
【００２７】
図６は、本発明のいくつかの実施形態に従うカメラモジュールの較正を概略的に示す図である。いくつかの実施形態において、稼動中の本発明に係るカメラシステムを較正するために、センサからターゲット（素子の下からの視界）まで５．０８（２インチ、すなわち２．８”）などカメラモジュールを近接した焦点距離に設定し、共通の光路に配列される。次いで、２つのカメラの焦点は、互いに反対の２つのターゲットに調整され、ローカルな距離（local distance）に位置される。いくつかの実施形態において、２つのカメラはプレートの反対の面のまっすぐなプレートに位置する。双方のカメラの位置は、いくつかの調整ピンによって、３次元でプレートに応じて調整可能である。次いで、２つのカメラを有するプレートは、較正レーリング対（calibration railing pair）に、レールに垂直の方向に固定される。第１ターゲットは、第１カメラの近接するローカルな距離でレールに垂直にレールに固定される。同様に、第２ターゲットは、第２カメラの近接するローカルな距離で第１ターゲットの反対の面のレールに垂直にレールに固定される。次いで、２つのカメラは、双方のターゲットの画像を表示する表示モニタに接続される。
【００２８】
その後に、双方のセンサの十字線形状が有効になり、第１カメラの十字線及び第２カメラの十字線のモニタの画面上に現れる２つの画像がもたらされる。図６において、画像Ａは、第１（又は第２）センサの画像及びその十字線の初期位置を示す。ここで、簡単のために、１つの十字線と１つのターゲットの画像のみが示される。次いで、図６の画像Ｂに示されるように、第１カメラ（センサ）の位置は、十字線の表示画像が第１ターゲットの中央に配列されるように、（図６の中央に示される）プレートに応じて調整される。画像Ｂに示される同一の処理が第２カメラの十字線と第２ターゲットの中心に配列されるようにプレートの反対面の第２カメラ（センサ）について繰り返される。画像Ｂは、画面上の十字線に配列されることによって、所定の経路に沿って配列されるセンサを示す。すなわち、完了したとき、双方のカメラからの画像は、中心に配置され、表示される２つの十字線によって配列され、２つのカメラの共通の光路を規定する２つのターゲットレチクルを示す。較正固定部、レール及びプレートは、固定され、全ての較正処理の間、互いに移動しない。
【００２９】
較正処理が終了したとき、第１ターゲット、第２ターゲット、第１カメラ十字線、及び第２カメラ十字線は、全て画像Ｂのように配列される。このように、２つのカメラが同一の（共通の）光路を有し、プレート上で互いに応じて配列されることが保障される。次いで、プレートは、カメラ固定部に組み立てられる。カメラ固定部が較正されると、ユーザ側でさらなる較正は必要ない。
【００３０】
いくつかの実施形態において、本発明は、画像解像度及びそれに応じてオンザフライに（動的に）ビデオ出力を自動的に調整して、高い画質を維持しながら、ＦＯＶ及び倍率を最大化することができる。それに応じて、背中合わせ、すなわち互いに反対に位置する固定レンズを有する一組の簡素なＣＭＯＳセンサを使用して、複数の表面を見ることができ、ビデオ出力は、ファームウェア（及び／又はソフトウェア）によって操作されて、要求される最も高い画質が可能になる。
【００３１】
いくつかの実施形態において、本発明は、デジタルズーム最適化を実行する能力を有する。一般に、被写体が焦点にデジタルズームされると、デジタルズーム機能による画像のトリミング及び拡大のために画像がぶれて、解像度が低くなる。しかしながら、本発明は、ズームのレベルに応じて解像度を徐徐に変化させて、デジタルズームが増加したときに、ぶれていない画像が生成される。
【００３２】
図７Ａ及び７Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に従うカメラモジュールの較正の処理フローの一例を示す図である。図７Ａに示されるように、解像度の設定は１９２０×１０８９０であり、カメラの解像度は９６０×５４０に設定され、出力（すなわちＤＶＩ）解像度は１２８０×７２０である。デジタルズームの間、解像度が低いこの画像は、トリミングされ、拡大されて、解像度が低く且つことによるとぶれた画像になる。図７Ｂにおいて、解像度は１９２０×１０８０に固定され、出力解像度は１２８０×７２０である。しかしながら、この場合、画像がデジタルズームされると、１９２０×１０８０に徐徐に増加する。これにより、１２８０×７２０の工程されたＤＶＩ（出力）解像度において、トリミングされた部分が高い解像度になる。この例では１９２９×１０８０であるセンサの解像度にデジタルズームが増加するとき、カメラ出力解像度は徐徐に増加することができる。当業者に理解されるように、カメラの解像度は図５のブロックの画像処理技術によって変更される。
【００３３】
本発明の広範な進歩性を逸脱することなく、図示された本発明の上述の実施形態及び他の実施形態に様々な変形が可能であることが当業者に理解されるであろう、したがって、本発明は、開示された特定の実施形態又は配置に限定されず、むしろ特許請求の範囲で規定される本発明の範囲及び精神の範囲内の変更、適応、変形をカバーすることが意図されている。
【図１】
2014222875.tif 000003
【図２】
2014222875.tif 000004
【図３】
2014222875.tif 000005
【図４】
2014222875.tif 000006
【図５】
2014222875.tif 000007
【図６】
2014222875.tif 000008
【図７】
2014222875.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月23日(2014.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板（ＰＣＢ）上のフットプリントに素子を配列するカメラシステムであって、
第１面と、前記第１面と反対の第２面とを有する筐体と、
前記筐体の前記第１面に位置し、前記筐体から離れる第１方向に向けられ、前記素子の画像を捕捉し、第１画像信号を生成する第１画像センサであって、プリズムを有さない第１レンズアセンブリを含む第１画像センサと、
前記筐体の前記第２面に位置し、前記第１方向と反対の第２方向に向いて前記第１画像センサと配列され、ＰＣＢ上のフットプリントの画像を捕捉し、第２画像信号を生成する第２画像センサであって、プリズムを有さない第２レンズアセンブリを含む第２画像センサと、
前記第１画像センサと前記第２画像センサが同一の光路を有するように前記第１画像センサと前記第２画像センサを較正する較正機構と、
前記第１画像信号と前記第２画像信号とをミックスし、ミックス画像信号を生成するミックス回路と、
前記ミックス画像を処理し、前記素子と前記フットプリントとの重ね合わせ画像を表示モニタに表示するプロセッサとを有し、
前記プロセッサは、前記素子と前記フットプリントとに予め選択された複数の基準点を使用して、前記素子と前記ＰＣＢ上の前記フットプリントとの重ね合わせ画像が配列されるときを自動的に検出して、所定のしきい値を使用して前記予め選択された基準点を互いに配列するように構成され、
前記プロセッサは、前記検出のときに検出信号を生成するように構成され、前記検出信号を使用して、前記素子及び前記ＰＣＢから離れるように前記カメラシステムを移動する、カメラシステム。
【請求項２】
前記所定のしきい値の値は、前記素子及び前記ＰＣＢ上の前記フットプリントのピッチサイズ、要求される精度、並びに前記画像センサの解像度の１つ又は２つ以上によって決まる請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項３】
挿入機構に組み込まれ、前記プロセッサは、前記挿入機構と通信するように構成される請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項４】
前記プロセッサは、前記素子と前記フットプリントとの重ね合わせ画像が所定のしきい値によって配列されるときを検出するまで、前記素子及び前記ＰＣＢの１つ又は２つ以上を前記挿入機構が移動するように更に構成される請求項３に記載のカメラシステム。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記素子及び前記ＰＣＢから離れるように前記カメラシステムを前記挿入機構が移動し、前記ＰＣＢ上のフットプリントへの挿入のために前記素子を下方に移動するように更に構成される請求項４に記載のカメラシステム。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記画像及びビデオ出力の解像度を動的に調整して、画像センサの視界及び倍率を最大化するように更に構成される請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項７】
前記第１画像センサに対して第１の角度で前記筐体の前記第１面に位置して、前記素子の第２画像を捕捉して第３画像信号を生成する第３画像センサと、
前記第２画像センサに対して第２の角度で前記筐体の前記第２面に位置して、前記ＰＣＢ上のフットプリントの第２画像を捕捉して第４画像信号を生成する第４画像センサと、
前記第１画像信号と前記第３画像信号とをミックスして、第１の３Ｄ信号を生成し、且つ前記第２画像信号と前記第４画像信号とをミックスして、第２の３Ｄ信号を生成する第２ミックス回路と、を有し、
前記プロセッサは、前記素子の３Ｄ画像と前記フットプリントの３Ｄ画像を重ね合わせた画像を前記表示モニタに表示するように更に構成される請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項８】
前記プロセッサは、対応する画像センサのズームのデジタルのレベルに応じて、前記第１画像センサ又は前記第２画像センサの解像度を徐徐に変化させて、デジタルズームが増加するときに、ぶれのない画像を生成するように更に構成される請求項１に記載のカメラシステム。