(57)【要約】      （修正有）【課題】レンズホルダに対するレンズバレル部の装着を、作業時間を短縮して精度良く行うことが可能なレンズバレル装着装置及びレンズバレル装着方法。【解決手段】レンズバレル装着装置は、吸着手段と、当接手段と、距離検出手段と、螺合手段とを有する。吸着手段は、ステージ上に載置されたレンズバレル部を吸着し、当接手段は、レンズバレル部をレンズホルダに対向する位置まで移送し、レンズバレル部をレンズホルダに対して当接させる。また、螺合手段は、距離検出手段によって検出されたレンズホルダに対するレンズバレル部の垂直方向の距離が第１の所定距離となるまで、レンズバレル部をレンズホルダに対して螺合する。即ち、螺合手段は所定のねじ込み深さまでレンズバレル部を螺合した時点で、螺合を終了する。上記のレンズバレル装着装置によれば、レンズホルダに対するレンズバレル部の装着作業時間を短縮して、精度良く行うことができる。【選択図】      図１
2006330500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージ上に載置されたレンズバレル部を吸着する吸着手段と、
前記レンズバレル部をレンズホルダに対向する位置まで移送し、当該レンズバレル部を当該レンズホルダに対して当接させる当接手段と、
前記レンズホルダに対する前記レンズバレル部の垂直方向の距離を検出する距離検出手段と、
検出された前記距離が第１の所定距離となるまで、前記レンズバレル部を前記レンズホルダに対して螺合する螺合手段と、を備えることを特徴とするレンズバレル装着装置。
【請求項２】
前記ステージ上における前記レンズバレル部の配置状態を画像認識する画像認識手段を更に備え、
前記吸着手段は、画像認識された前記配置状態に基づいて前記レンズバレル部を吸着することを特徴とする請求項１に記載のレンズバレル装着装置。
【請求項３】
前記螺合手段は、前記レンズバレル部を所定回数回転させても、前記レンズホルダに対する当該レンズバレル部の垂直方向の距離が前記第１の所定距離とならない場合には、前記螺合を中止することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズバレル装着装置。
【請求項４】
レンズバレル部を吸着する吸着工程と、
前記レンズバレル部をレンズホルダに対向する位置まで移送し、当該レンズバレル部を当該レンズホルダに対して当接させる当接工程と、
前記レンズホルダに対する前記レンズバレル部の垂直方向の距離を検出する距離検出工程と、
検出された前記距離が第１の所定距離となるまで、前記レンズバレル部を前記レンズホルダに対して螺合する螺合工程と、を備えることを特徴とするレンズバレル装着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズバレル部などをレンズホルダに装着するレンズバレル装着装置、及びレンズバレル装着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カメラモジュールなどの画像入力装置の製造工程において、レンズを保持するレンズバレル部をレンズホルダに装着し、撮像素子とレンズとのフォーカス調整などが行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、フォーカス調整時の光軸に対するずれを減少する技術が記載されている。特許文献２には、レンズバレル部とレンズホルダとの位置決め接着方法が記載されている。更に、特許文献３には、撮像素子の受光面とレンズとの距離を所定の焦点距離にするための製造方法が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−４１１６７号公報
【特許文献２】特開２００１−６２０７号公報
【特許文献３】特開２００２−２９０７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、レンズバレル部をレンズホルダに装着をする際に、通常、レンズバレル部をレンズホルダに対して螺合する（ねじ込む）工程が行われている。しかしながら、前述した特許文献１乃至３に記載された技術では、このような工程を手作業などによって行っていたため、時間や手間がかかってしまう場合があった。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、レンズホルダに対するレンズバレル部の装着を、作業時間を短縮して、精度良く行うことが可能なレンズバレル装着装置、及びレンズバレル装着方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、レンズバレル装着装置は、ステージ上に載置されたレンズバレル部を吸着する吸着手段と、前記レンズバレル部をレンズホルダに対向する位置まで移送し、当該レンズバレル部を当該レンズホルダに対して当接させる当接手段と、前記レンズホルダに対する前記レンズバレル部の垂直方向の距離を検出する距離検出手段と、検出された前記距離が第１の所定距離となるまで、前記レンズバレル部を前記レンズホルダに対して螺合する螺合手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、レンズバレル装着方法は、ステージ上に載置されたレンズバレル部を吸着する吸着工程と、前記レンズバレル部をレンズホルダに対向する位置まで移送し、当該レンズバレル部を当該レンズホルダに対して当接させる当接工程と、前記レンズホルダに対する前記レンズバレル部の垂直方向の距離を検出する距離検出工程と、検出された前記距離が第１の所定距離となるまで、前記レンズバレル部を前記レンズホルダに対して螺合する螺合工程と、を備えることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の好適な実施形態では、レンズバレル装着装置は、ステージ上に載置されたレンズバレル部を吸着する吸着手段と、前記レンズバレル部をレンズホルダに対向する位置まで移送し、当該レンズバレル部を当該レンズホルダに対して当接させる当接手段と、前記レンズホルダに対する前記レンズバレル部の垂直方向の距離を検出する距離検出手段と、検出された前記距離が第１の所定距離となるまで、前記レンズバレル部を前記レンズホルダに対して螺合する螺合手段と、を備える。
【００１０】
上記のレンズバレル装着装置は、小型カメラモジュール等を製造する際の、レンズバレル部をレンズホルダに対して装着する工程において好適に用いられる。レンズバレル装着装置は、吸着手段と、当接手段と、距離検出手段と、螺合手段と、を有する。吸着手段は、ステージ上に載置されたレンズバレル部を吸着し、当接手段は、レンズバレル部をレンズホルダに対向する位置まで移送し、レンズバレル部をレンズホルダに対して当接させる。また、螺合手段は、距離検出手段によって検出されたレンズホルダに対するレンズバレル部の垂直方向の距離が第１の所定距離となるまで、レンズバレル部をレンズホルダに対して螺合する。即ち、螺合手段は、所定のねじ込み深さまでレンズバレル部を螺合した時点で、螺合を終了する。したがって、上記のレンズバレル装着装置によれば、レンズホルダに対するレンズバレル部の装着作業を、作業時間を短縮して、精度良く行うことが可能となる。
【００１１】
また、上記のレンズバレル装着装置は、前述した装着作業を複数のレンズホルダ及びレンズバレル部に対して行っても、レンズホルダに対するレンズバレル部のねじ込み深さを全て同一にすることができる。これにより、全てのレンズバレル部を同一の方向に回すことによってフォーカス調整を行うことができるため、フォーカス調整の作業を容易に行うことができると共に、フォーカス調整に要する時間も短縮することが可能となる。
【００１２】
上記のレンズバレル装着装置の一態様では、前記ステージ上における前記レンズバレル部の配置状態を画像認識する画像認識手段を更に備え、前記吸着手段は、画像認識された前記配置状態に基づいて前記レンズバレル部を吸着する。
【００１３】
この態様では、吸着手段は、画像認識手段によって画像認識されたレンズバレル部の配置状態に基づいて、レンズバレル部の吸着を行う。これにより、吸着手段はレンズバレル部を適切に吸着することができる。よって、上記のレンズバレル装着装置は、レンズホルダに対するレンズバレル部の螺合を確実に行うことが可能となる。
【００１４】
上記のレンズバレル装着装置の他の一態様では、前記螺合手段は、前記レンズバレル部を所定回数回転させても、前記レンズホルダに対する当該レンズバレル部の垂直方向の距離が前記第１の所定距離とならない場合には、前記螺合を中止する。
【００１５】
この態様では、螺合手段は、レンズバレル部を所定回数回転させても、レンズホルダに対するレンズバレル部の垂直方向の距離が第１の所定距離とならない場合には、レンズホルダに対するレンズバレル部の螺合が適切に行われていないとして、螺合を中止することができる。例えば、レンズバレル部とレンズホルダとのねじが合わない場合に、このような状態が生じる。このようにレンズバレル部とレンズホルダとの垂直方向の距離を考慮に入れて螺合を行うことにより、レンズバレル部とレンズホルダとのねじが合わない場合に、螺合作業を即座に中止することが可能となる。
【００１６】
本発明の他の実施形態では、レンズバレル装着方法は、ステージ上に載置されたレンズバレル部を吸着する吸着工程と、前記レンズバレル部をレンズホルダに対向する位置まで移送し、当該レンズバレル部を当該レンズホルダに対して当接させる当接工程と、前記レンズホルダに対する前記レンズバレル部の垂直方向の距離を検出する距離検出工程と、検出された前記距離が第１の所定距離となるまで、前記レンズバレル部を前記レンズホルダに対して螺合する螺合工程と、を備える。上記のレンズバレル装着方法によっても、レンズホルダに対するレンズバレル部の装着作業を、作業時間を短縮して、精度良く行うことが可能となる。
【実施例】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【００１８】
［レンズバレル装着装置の構成］
（全体構成）
まず、本発明の実施例に係るレンズバレル装着装置の全体構成について、図１を用いて説明する。
【００１９】
図１は、レンズバレル装着装置１００の概略構成を示す図である。レンズバレル装着装置１００は、主に、制御コンピュータ２０と、撮像カメラ２１と、レンズバレル装着ヘッド３０と、を備える。レンズバレル装着装置１００は、例えば小型カメラモジュール等の製造における所定の工程を行う。より具体的には、レンズバレル装着装置１００は、レンズバレル部１０をレンズホルダ１１に対して装着する工程を行う。なお、図１では、レンズバレル部１０は簡略化して示しており、レンズホルダ１１は断面図を示している。
【００２０】
撮像カメラ２１は、ステージ５０上に載置されたレンズバレル部１０を撮像し、撮像した画像を信号Ｓ１として制御コンピュータ２０に供給する。なお、レンズバレル部１０は、別の装置によってトレイからステージ５０に搬送される。詳しくは、レンズバレル部１０は、ステージ５０上の撮像が行われる所定の位置（以下、「撮像位置」とも呼ぶ。）にまで搬送されてくる。そして、撮像カメラ２１は、撮像位置に置かれたレンズバレル部１０を撮像する。この場合、撮像カメラ２１は、搬送されてくるレンズバレル部１０を次々に撮像していく。
【００２１】
制御コンピュータ２０は、撮像カメラ２１が撮像した画像を画像認識する。具体的には、制御コンピュータ２０は、ステージ５０上におけるレンズバレル部１０の配置状態を画像認識する。例えば、制御コンピュータ２０は、レンズバレル部１０がステージ５０上において、どの方向を向いているか（即ち、回転角度）などを画像認識する。制御コンピュータ２０は、画像認識されたレンズバレル部１０の配置状態などに基づいて、レンズバレル装着ヘッド３０を制御する。この場合、制御コンピュータ２０は、レンズバレル装着ヘッド３０に対して制御信号Ｓ２を供給する。このように、制御コンピュータ２０は、画像認識手段として機能する。
【００２２】
レンズバレル装着ヘッド３０は、主に、ノズル３１と、回転動作部３２と、上下動作部３３と、距離検出部３４と、を備える。ノズル３１は、回転動作部３２に設けられており、内部を概ね真空状態にされることにより、先端部においてレンズバレル部１０を吸着する。回転動作部３２は、モータを備え、符号Ｒで示すようにノズル３１を回転させる。上下動作部３３は、ステッピングモータなどを備え、符号Ｚで示すように回転動作部３２を上下方向に移動させる。距離検出部３４は、リニア変位センサなどの磁気センサによって構成され、レンズホルダ１１に対するレンズバレル部１０の垂直方向の距離を検出する。距離検出部３４は、検出した距離に対応する検出信号Ｓ３を制御コンピュータ２０に供給する。このように、ノズル３１は吸着手段として機能し、回転動作部３２及び上下動作部３３は当接手段として機能する。更に、ノズル３１及び回転動作部３２は、レンズバレル部１０をレンズホルダ１１に対して螺合する螺合手段として機能する。
【００２３】
ここで、レンズバレル部１０をレンズホルダ１１に対して装着する際のレンズバレル装着ヘッド３０の動作について、図２を用いて簡単に説明する。なお、図２では、レンズバレル部１０は簡略化して示しており、レンズホルダ１１は断面図を示している。
【００２４】
まず、図２（ａ）に示すように、レンズバレル装着ヘッド３０は、ステージ５０上に載置されているレンズバレル部１０に対向する位置まで移動する。そして、レンズバレル装着ヘッド３０は、矢印５００ａで示すように移動することによって、レンズバレル部１０をノズル３１において吸着する。この場合、ノズル３１は、制御コンピュータ２０による画像認識の結果に基づいて、適切にレンズバレル部１０を吸着する。なお、レンズバレル部１０は、別の装置によって、トレイからステージ５０の撮像位置まで搬送されてくる。
【００２５】
次に、図２（ｂ）中の矢印５００ｂで示すように、レンズバレル装着ヘッド３０は、ステージ５１上に載置されているレンズホルダ１１に対向する位置までレンズバレル部１０を移送する。この場合、レンズホルダ１１は、ステージ５１上の所定位置に載置されていると共に、回転しないように固定されている。また、ノズル３１は、ばね３５によって付勢されることにより、回転動作部３２に対して最も下の位置に位置されている。これは、ノズル３１の自重及びレンズバレル部１０の重さによっては、ノズル３１は、回転動作部３２に対して最も下の位置にまで下がらないためである。
【００２６】
次に、図２（ｃ）中の矢印５００ｃで示すように、レンズバレル装着ヘッド３０の上下動作部３３は、レンズバレル部１０を吸着した状態で、レンズバレル部１０をレンズホルダ１１に対して当接させる。具体的には、上下動作部３３は、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１との垂直方向の距離が所定距離（第２の所定距離）となるまで、レンズバレル部１０をレンズホルダ１１に対して押し込む。言い換えると、上下動作部３３は、ねじ回しを開始する位置にレンズバレル部１０を位置させる。
【００２７】
次に、図２（ｄ）中の矢印５００ｄで示すように、回転動作部３２がノズル３１を回転させることによって、レンズバレル部１０をレンズホルダ１１に対して螺合する。この場合、制御コンピュータ２０は、距離検出部３４が検出した距離に基づいて、レンズホルダ１１に対するレンズバレル部１０の垂直方向の距離が所定距離（第１の所定距離）になるまで螺合が行われるように、回転動作部３２を制御する。即ち、制御コンピュータ２０は、所定のねじ込み深さまでレンズバレル部１０を螺合した時点で、螺合作業を中止する。
【００２８】
以上のように、レンズバレル装着装置１００によれば、レンズホルダ１１に対するレンズバレル部１０の装着作業を自動で行うことができるため、装着に要する作業時間を短縮することができる。また、レンズバレル装着装置１００は距離検出部３４が検出した距離に基づいて螺合を行うため、レンズホルダ１１に対するレンズバレル部１０のねじ込み深さを、精度良く所定のねじ込み深さに設定することが可能となる。
【００２９】
更に、レンズバレル装着装置１００は、上記の装着作業を複数のレンズホルダ１１及びレンズバレル部１０に対して行っても、レンズホルダ１１に対するレンズバレル部１０のねじ込み深さを全て同一にすることができる。これにより、全てのレンズバレル部１０を同一の方向に回すことによってフォーカス調整を行うことができるため、フォーカス調整の作業を容易に行うことができると共に、フォーカス調整に要する時間も短縮することが可能となる。
【００３０】
（回転動作部の構成）
次に、回転動作部３２の具体的な構成について、図３を用いて説明する。なお、図３では、説明の便宜上部分的に断面図を示している。また、回転動作部３２は実際には筐体によって覆われているが、図３では説明の便宜上、筐体を外した状態の図を示している。更に、図３では、レンズバレル部１０は簡略化して示しており、レンズホルダ１１は断面図を示している。
【００３１】
回転動作部３２は、主に、ばね３５と、プレート３６と、モータ３７と、ボールスプライン３８と、シャフト４０と、円盤４１と、モータ原点センサ４２と、配管継手４３と、エアチューブ４４と、スプライン固定リング４５と、を備える。
【００３２】
ばね３５は、シャフト４０に挿入されており、ノズル３１を下方へ付勢する。プレート３６は、モータ３７などの構成要素を保持する。更に、プレート３６は、図示しないカムフォロアーを介して、上下動作部３３内のモータから動力が伝達される。これにより、回転動作部３２は、矢印Ｚで示すように上下方向に移動する。また、シャフト４０は、中空に構成されており、下部にノズル３１が取り付けられ、上部に円盤４１が取り付けられている。
【００３３】
モータ３７は、ボールスプライン３８に対して動力を伝達する。ボールスプライン３８は、スプライン固定リング４５によって固定されており、その中空部分にシャフト４０が貫通し、シャフト４０を保持している。ボールスプライン３８は、モータ３７から動力が伝達されることにより、シャフト４０を回転させる。これにより、シャフト４０は、矢印Ｒで示すように回転すると共に、上下方向（軸方向）に移動する。また、モータ原点センサ４２は、レンズバレル装着装置１００の電源が「オン」にされたときに、モータ３７の回転における初期値を設定する際に用いられる。
【００３４】
円盤４１は、磁性体の材料によって構成されている。前述した距離検出部３４は、円盤と距離検出部３４との垂直方向の距離Ｌ１を検出する。距離検出部３４による距離Ｌ１の検出は、以下の原理によって行われる。
【００３５】
距離検出部３４からの磁力線は、円盤４１と距離検出部３４との距離に応じて変化する。例えば、円盤４１が距離検出部３４に対して充分に離間しているときは距離検出部３４からの磁力線は楕円形状であり、円盤４１が距離検出部３４に対して接近すると磁力線形状が楕円形状から変形する。距離検出部３４は、このような磁力線形状を電流値として出力する。即ち、距離検出部３４から出力される電流値は、円盤４１と距離検出部３４との距離Ｌ１に対応する。前述のように、円盤４１、シャフト４０及びノズル３１は相互に固定されており、円盤４１はシャフト４０の上下方向の移動に連動して移動するので、円盤４１の移動量はノズル３１の移動量に対応する。したがって、距離検出部３４が検出する距離Ｌ１の変化量は、レンズバレル部１０の垂直方向の移動量に対応する。ここで、距離検出部３４とステージ５１の垂直方向の相対位置は固定されており、かつ、レンズバレル１０及びレンズホルダ１１のサイズも既知であるので、制御コンピュータ２０は、距離検出部３４から出力される距離Ｌ１に基づいて、レンズホルダ１１に対するレンズバレル１０の垂直方向の距離Ｌｘを算出することができる。
【００３６】
配管継手４３は、ロータリー管継手などによって構成され、シャフト４０に連結されている。また、配管継手４３はエアチューブ４４が取り付けられており、エアチューブ４４は図示しない吸引器などに接続されている。吸引器などによって吸引が行われることにより、シャフト４０の中空部分の空気が吸引され、ノズル３１部分においてレンズバレル部１０を吸着することが可能となる。
【００３７】
（ノズルの構成）
次に、ノズル３１の具体的な構成について図４を用いて説明する。
【００３８】
図４は、ノズル３１の２つの具体例として、ノズル３１ａ、３１ｂを示している。図４は、上に側面図を示し、下に底面図を示している。具体的には、図４（ａ）はノズル３１ａを示し、図４（ｂ）はノズル３１ｂを示している。
【００３９】
ノズル３１ａ、３１ｂには、それぞれ貫通穴３１ａａ、３１ｂａが設けられている。貫通穴３１ａａ、３１ｂａは、前述した吸引器などによって吸引が行われたときに、空気が流れていく通路となる。ノズル３１ａ、３１ｂがレンズバレル部１０を吸着している際には、貫通穴３１ａａ、３１ｂａは、概ね真空状態になる。
【００４０】
ノズル３１ａは、底面部に４本のピン３１ａｂが設けられている。一方、ノズル３１ｂは、底面部に２つの突起部３１ｂｂが設けられている。ノズル３１ａ、３１ｂは、これらのピン３１ａｂ及び突起部３１ｂｂによってレンズバレル部１０を保持する。これにより、吸着されたレンズバレル部１０は、ノズル３１ａ、３１ｂに対して移動不可となるため、ノズル３１ａ、３１ｂの回転に連動してレンズバレル部１０も回転する。したがって、レンズバレル部１０をレンズホルダ１１に対して確実に螺合することが可能となる。このように、ピン３１ａｂ及び突起部３１ｂｂは、レンズバレル部１０を保持する保持部として機能する。
【００４１】
なお、ノズル３１に設けられる保持部の構成や形状は、上記したものに限定はされない。保持部は、作業の対象となるレンズバレル部１０の形状や大きさなどに応じて、種々の形態のものを用いることができる。
【００４２】
（レンズバレル部及びレンズホルダの構成）
次に、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１の具体的な構成について、図５を用いて説明する。
【００４３】
図５（ａ）は、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１の断面図を示している。レンズバレル部１０には、予めレンズ１０１がはめ込まれており、光が通過する貫通穴１０２が設けられている。また、レンズバレル部１０は、ねじ部１０３の上部のねじ部上部１０４において、ノズル３１に保持される。レンズホルダ１１には、図示しない撮像素子が設けられている。更に、レンズバレル部１０は「おねじ」として構成され、レンズホルダ１１は「めねじ」として構成されている。例えば、レンズバレル部１０のねじ部１０３の長さＬ２は２（ｍｍ）であり、ピッチは０．３５（ｍｍ）である。
【００４４】
図５（ｂ）〜図５（ｄ）は、レンズバレル部１０の具体例として、レンズバレル部１０ａ、１０ｂ、１０ｃを示している。具体的には、図５（ｂ）〜図５（ｄ）は、それぞれレンズバレル部１０ａ、１０ｂ、１０ｃを示しており、上に上面図を示し、下に側面図を示している。
【００４５】
レンズバレル部１０ａは、円板に４箇所の溝１０ａａが設けられた形状を有するねじ部上部１０４ａを備える。レンズバレル部１０ｂは、円板に複数の溝（例えば溝１０ｂａ、１０ｂｂ、１０ｂｃ、１０ｂｄなど）が形成された形状を有するねじ部上部１０４ｂを備える。一方、レンズバレル部１０ｃは、略六角柱の形状を有するねじ部上部１０４ｃを備える。
【００４６】
レンズバレル部１０ａ、１０ｂをレンズホルダ１１に対して螺合する場合には、図４（ａ）に示したノズル３１ａが用いられる。この場合、レンズバレル部１０ａにおいては、４本のピン３１ａｂが４つの溝１０ａａにはめ込まれる。また、レンズバレル部１０ｂにおいては、４本のピン３１ａｂが、例えば溝１０ｂａ、１０ｂｂ、１０ｂｃ、１０ｂｄに対してはめ込まれる。これにより、レンズバレル部１０ａ、１０ｂは、吸着された際に、ノズル３１ａに対して固定される。
【００４７】
一方、レンズバレル部１０ｃをレンズホルダ１１に対して螺合する場合には、図４（ｂ）に示したノズル３１ｂが用いられる。この場合、ノズル３１ｂの突起部３１ｂｂによって、例えばレンズバレル部１０ｃの辺１０ｃａ、１０ｃｂが挟み込まれる。これにより、レンズバレル部１０ｃは、吸着された際に、ノズル３１ｂに対して固定される。
【００４８】
前述したように、制御コンピュータ２０は、ステージ５０上に載置されたレンズバレル部１０ａ〜１０ｃの配置状態を画像認識する。具体的には、制御コンピュータ２０は、レンズバレル部１０ａの溝１０ａａや、レンズバレル部１０ｂの溝１０ｂａ、１０ｂｂ、１０ｂｃ、１０ｂｄや、レンズバレル部１０ｃの辺１０ｃａ、１０ｃｂなどの位置を画像認識する。そして、制御コンピュータ２０は、画像認識の結果に基づいて、現在設定されているノズル３１ａ、３１ｂの回転角度から、ピン３１ａｂをはめ込むため又は突起部３１ｂｂによって挟み込むために、ノズル３１ａ、３１ｂを回転させるべき角度などを求める。
【００４９】
このようにして求められた回転角に設定された状態でレンズバレル部１０ａ〜１０ｃを吸着することにより、ノズル３１ａ、３１ｂはレンズバレル部１０ａ〜１０ｃを確実に保持することができる。即ち、レンズバレル部１０ａ〜１０ｃは吸着によって上下方向に移動不可にされると共に、ノズル３１ａ、３１ｂにおけるピン３１ａｂ及び突起部３１ｂｂによって回転不可にされる。これにより、レンズバレル部１０ａ〜１０ｃをレンズホルダ１１に対して適切に螺合することが可能となる。
【００５０】
［レンズバレル装着方法］
次に、図６乃至図８を参照して、レンズバレル装着装置１００が行うレンズバレル装着方法について説明する。
【００５１】
図６は、レンズバレル装着において行われる作業工程を示すフローチャートである。
【００５２】
まず、画像認識工程Ｓ１１では、撮像カメラ２１がステージ５０上に載置されたレンズバレル部１０を撮像し、制御コンピュータ２０が撮像された画像に基づいて画像認識を行う。例えば、制御コンピュータ２０は、レンズバレル部１０ａの溝１０ａａや、レンズバレル部１０ｂの溝１０ｂａ、１０ｂｂ、１０ｂｃ、１０ｂｄや、レンズバレル部１０ｃの辺１０ｃａ、１０ｃｂなどの位置を画像認識する（以下、符号を省略して、単に「溝」及び「辺」として用いる）。更に、制御コンピュータ２０は、画像認識によって得られたレンズバレル部１０の溝や辺などにノズル３１の先端部（ピン３１ａｂや突起部３１ｂｂなど）をはめ込むため又は挟み込むために、ノズル３１を回転させるべき回転角度などを求める。そして、制御コンピュータ２０は、求めた回転角度を回転動作部３２に供給し、回転動作部３２は、取得した回転角度でノズル３１を回転させる。以上の画像認識工程Ｓ１１が終了すると、吸着工程Ｓ１２が行われる。
【００５３】
吸着工程Ｓ１２では、レンズバレル装着ヘッド３０が、ステージ５０上に載置されているレンズバレル部１０に対向する位置まで移動し、ノズル３１によってレンズバレル部１０を吸着する。この場合、ノズル３１は制御コンピュータ２０によって決定された回転角度に設定されているため、ノズル３１はレンズバレル部１０を適切に保持する。以上の吸着工程Ｓ１２が終了すると、移送・当接工程Ｓ１３が行われる。
【００５４】
移送・当接工程Ｓ１３では、レンズバレル装着ヘッド３０は、ステージ５１上に載置されているレンズホルダ１１に対向する位置までレンズバレル部１０を移送する。そして、レンズバレル部１０を吸着した状態で、レンズバレル装着ヘッド３０の上下動作部３３が、レンズバレル部１０をレンズホルダ１１に対して当接させる。即ち、上下動作部３３は、ねじ回しを開始する位置にレンズバレル部１０を位置させる。具体的には、上下動作部３３は、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１との垂直方向の距離Ｌｘが第２の所定距離Ｌ３となるまで、レンズバレル部１０をレンズホルダ１１に対して押し込む。この場合、回転動作部３２内のボールスプライン３８は、所謂フローティング状態になる。以上の吸着工程Ｓ１３が終了すると、螺合工程Ｓ１４が行われる。
【００５５】
ここで、図７を参照して、移送・当接工程Ｓ１３の終了後に、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１との垂直方向の距離Ｌｘが第２の所定距離Ｌ３とならなかった場合について説明する。なお、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１との垂直方向の距離Ｌｘに対する判定は、制御コンピュータ２０が、距離検出部３４から供給される信号Ｓ３に基づいて行う。また、図７では、レンズバレル部１０は簡略化して示しており、レンズホルダ１１は断面図を示している。
【００５６】
図７（ａ）は、移送・当接工程Ｓ１３を行った後に、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１との垂直方向の距離Ｌｘが第２の所定距離Ｌ３となっていることを示している。この場合、制御コンピュータ２０は「ＯＫ」を示し、螺合工程Ｓ１４を行うことを許可する。なお、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１との垂直方向の距離Ｌｘが完全に第２の所定距離Ｌ３に一致しなくても、制御コンピュータ２０は「ＯＫ」を示す。即ち、第２の所定距離Ｌ３には、ある程度の許容誤差が含まれている。
【００５７】
一方、図７（ｂ）は、移送・当接工程Ｓ１３を行った後に、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１との垂直方向の距離Ｌｘが第２の所定距離Ｌ３以上となっていることを示している。これは、レンズバレル部１０がレンズホルダ１１の上部に載ってしまったために生じている。更に、図７（ｃ）は、移送・当接工程Ｓ１３を行った後に、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１との垂直方向の距離Ｌｘが第２の所定距離Ｌ３以下となっていることを示している。これは、レンズバレル部１０がレンズホルダ１１に対して接触することなく、レンズホルダ１１の近傍に下降してしまったために生じている。以上のように、移送・当接工程Ｓ１３を行った後に、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１との垂直方向の距離Ｌｘが第２の所定距離Ｌ３にならなかった場合には、制御コンピュータ２０は「ＮＧ」を示し、次の螺合工程Ｓ１４を行うことを許可しない。
【００５８】
このように、移送・当接工程Ｓ１３の終了後にレンズバレル部１０とレンズホルダ１１との垂直方向の距離Ｌｘに対する判定を行うことにより、レンズバレル部１０がねじ回しを開始する位置に適切に位置していない状態で、螺合工程Ｓ１４が行われてしまうことを防止することが可能となる。
【００５９】
図６に戻って、螺合工程Ｓ１４について説明する。螺合工程Ｓ１４では、回転動作部３２が、ノズル３１を回転させることによって、レンズバレル部１０をレンズホルダ１１に対して螺合する。この場合、制御コンピュータ２０は、距離検出部３４が検出した距離Ｌ１に基づいて、回転動作部３２を制御する。そして、制御コンピュータ２０は、レンズホルダ１１に対するレンズバレル部１０の垂直方向の距離Ｌｘが第１の所定距離Ｌ４になった際に、螺合工程Ｓ１４を終了する。即ち、所定のねじ込み深さまでレンズバレル部１０が螺合された時点で、螺合工程Ｓ１４は終了する。以上の螺合工程Ｓ１４が終了すると、レンズバレル装着に係る作業は完了する。
【００６０】
なお、第１の所定距離Ｌ４は、フォーカス状態になるときのレンズホルダ１１とレンズバレル部１０との垂直方向の距離の近傍の値に設定することができる。これにより、フォーカス調整時に、レンズバレル部１０を回転する角度を小さくすることが可能となる。また、全てのレンズバレル部１０がレンズホルダ１１に対して同じ量だけ螺合した状態で作業が終了するので、その後のフォーカス調整においては、基本的に全てのレンズバレル部１０を同じ方向へ、ほぼ同量だけ回転させれば適正なフォーカス調整ができることになる。よって、フォーカス調整時にレンズバレル部１０を回転させる方向及び量を統一することができ、フォーカス調整作業の迅速化が可能となる。
【００６１】
なお、実際にはノズル３１を例えば２〜４回程度回転させた時点で、レンズホルダ１１に対するレンズバレル部１０の垂直方向の距離Ｌｘが第１の所定距離Ｌ４になる。しかしながら、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１のねじが噛み合う位置は、作業対象となっているレンズバレル部１０及びレンズホルダ１１によって異なるため、螺合する際の回転数を固定に設定して螺合作業を行っても、レンズホルダ１１とレンズバレル部１０との垂直方向の距離Ｌｘが第１の所定距離Ｌ４となることは期待できない。よって、前述したように、ノズル３１の回転回数に基づいて作業を行うのではなく、レンズホルダ１１に対するレンズバレル部１０の垂直方向の距離Ｌｘが第１の所定距離Ｌ４と一致するように螺合作業を行うことが有効である。
【００６２】
ここで、螺合工程Ｓ１４においてレンズバレル部１０を所定回数（例えば４回）回転させた後、レンズホルダ１１とレンズバレル部１０との垂直方向の距離Ｌｘが第１の所定距離Ｌ４にならなかった場合について、図８を用いて説明する。なお、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１との垂直方向の距離Ｌｘに対する判定は、制御コンピュータ２０が、距離検出部３４から供給される信号Ｓ３に基づいて行う。また、図８では、レンズバレル部１０は簡略化して示しており、レンズホルダ１１は断面図を示している。
【００６３】
図８（ａ）は、レンズバレル部１０を所定回数回転させた後に、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１との垂直方向の距離Ｌｘが第１の所定距離Ｌ４となっていることを示している。この場合、制御コンピュータ２０は「ＯＫ」を示し、螺合工程Ｓ１４を終了する。なお、第１の所定距離Ｌ４の許容誤差は、例えば±０．０５（ｍｍ）程度に設定されている。
【００６４】
一方、図８（ｂ）は、レンズバレル部１０を所定回数回転させた後に、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１との垂直方向の距離Ｌｘが第１の所定距離Ｌ４以上となっていることを示している。例えば、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１とのねじが合わない場合に、このような状態が生じる。このような場合には、制御コンピュータ２０は「ＮＧ」を示し、螺合工程Ｓ１４を終了する。このように、螺合工程Ｓ１４において、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１との垂直方向の距離Ｌｘに対する判定を行うことにより、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１とのねじが合わない場合に、螺合工程Ｓ１４を即座に中止することが可能となる。
【００６５】
以上のように、本実施例に係るレンズバレル装着装置は、ステージ上に載置されたレンズバレル部を吸着するノズルと、レンズバレル部をレンズホルダに対向する位置まで移送し、当該レンズバレル部を当該レンズホルダに対して当接させる回転動作部及び上下動作部（レンズバレル装着ヘッド）と、レンズホルダに対するレンズバレル部の垂直方向の距離を検出する距離検出部と、検出された距離が第１の所定距離となるまで、レンズバレル部をレンズホルダに対して螺合するノズル及び回転動作部と、を備える。よって、上記のレンズバレル装着装置によれば、レンズバレル装着に要する作業時間を短縮して、レンズバレル装着を精度良く行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施例に係るレーザ装着装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】レーザ装着ヘッドの動作を説明するための図である。
【図３】回転動作部の概略構成を示す図である。
【図４】ノズルの側面図及び底面図を示す。
【図５】レンズバレル部及びレンズホルダの具体例を示す図である。
【図６】レンズバレル装着における作業工程を示すフローチャートを示す。
【図７】移送・当接工程の終了後に行われる判定を説明するための図である。
【図８】螺合工程時に行われる判定を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０  レンズバレル部
１１  レンズホルダ
２０  制御コンピュータ
２１  撮像カメラ
３０  レンズバレル装着ヘッド
３１ノズル
３２  回転動作部
３３  上下動作部
３４  距離検出部
３８  ボールスプライン
１００  レンズバレル装着装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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