(57)【要約】【課題】イメージセンサにおける中心受光素子の位置とイメージセンサー上における光軸中心の位置との間の距離を低コストでしかも迅速かつ容易に測定する。【解決手段】画像データＤ１に基づいてイメージセンサにおける中心受光素子の位置とイメージセンサー上における光軸中心の位置との間の距離を測定する測定部を備え、画像データＤ１の画像上において横方向（第１の方向）に沿って繋がる第１画素群に属する各画素Ｐ１〜Ｐ２についての第１輝度情報、および縦方向（第１の方向に対して交差する第２の方向）に沿って繋がる第２画素群に属する各画素Ｐ３〜Ｐ４についての第２輝度情報をそれぞれ取得する輝度情報取得処理と、両輝度情報に基づいてイメージセンサ上における光軸中心（画素Ｐｘ）の位置を特定する中心位置特定処理と、画像における中心画素Ｐｃの位置を中心受光素子の位置として距離を測定する測定処理とを実行する。【選択図】図５
2007315982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラモジュールのイメージセンサから出力された画像データに基づいて、当該イメージセンサにおける複数の受光素子のうちの中心受光素子の位置と、当該イメージセンサー上における当該カメラモジュールの光学系の光軸中心の位置との間の距離を測定する測定部を備え、
前記測定部は、前記画像データの画像上において第１の方向に沿って繋がる第１画素群に属する各画素についての第１輝度情報、および前記画像上において前記第１の方向に対して交差する第２の方向に沿って繋がる第２画素群に属する各画素についての第２輝度情報を前記画像データからそれぞれ取得する輝度情報取得処理と、前記両輝度情報に基づいて前記イメージセンサ上における前記光軸中心の位置を特定する中心位置特定処理と、前記画像における中心画素の位置を前記中心受光素子の位置として前記距離を測定する測定処理とを実行する測定装置。
【請求項２】
前記測定部は、前記中心位置特定処理として、前記第１輝度情報に基づき、前記第１画素群に属する画素であって最大輝度に対する所定範囲内の輝度である各画素のうちの中心に位置する画素を特定すると共に当該特定した画素の前記第１の方向における位置を前記イメージセンサ上における前記光軸中心の当該第１の方向の位置として特定し、かつ、前記第２輝度情報に基づき、前記第２画素群に属する画素であって最大輝度に対する所定範囲内の輝度である各画素のうちの中心に位置する画素を特定すると共に当該特定した画素の前記第２の方向における位置を前記イメージセンサ上における前記光軸中心の当該第２の方向の位置として特定する請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
前記測定部は、前記中心位置特定処理として、前記第１輝度情報に基づき、前記第１画素群に属する各画素のうちの端部画素の輝度と同レベルの輝度である画素を特定すると共に当該特定した画素と前記端部画素との間に位置する各画素における中心の画素の当該第１の方向における位置を前記イメージセンサ上における前記光軸中心の第１の方向の位置として特定し、かつ、前記第２輝度情報に基づき、前記第２画素群に属する各画素のうちの端部画素の輝度と同レベルの輝度である画素を特定すると共に当該特定した画素と前記端部画素との間に位置する各画素における中心の画素の当該第２の方向における位置を前記イメージセンサ上における前記光軸中心の当該第２の方向の位置として特定する請求項１記載の測定装置。
【請求項４】
前記測定部は、前記中心位置特定処理に先立ち、前記両輝度情報に対して各画素の輝度のばらつきを低減するフィルタリング処理を実行する請求項１から３のいずれかに記載の測定装置。
【請求項５】
前記光学系の各所に対して均一な光量の光を照射する光照射装置を備えている請求項１から４のいずれかに記載の測定装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の測定装置と、前記測定処理によって測定された距離が予め規定された所定範囲内の距離のときに前記カメラモジュールを良品と判定し、前記距離が予め規定された所定範囲を外れた距離のときに前記カメラモジュールを不良品と判定する判定処理を実行する判定部とを備えている検査装置。
【請求項７】
複数の受光素子を有するイメージセンサに対向させて光学系を配設したカメラモジュールを検査対象として、当該イメージセンサから出力された画像データに基づいて当該検査対象の良否を判定する判定部を備え、
前記判定部は、前記画像データの画像上において第１の方向に沿って繋がる第１画素群に属する各画素についての第１輝度情報、および前記画像上において前記第１の方向に対して交差する第２の方向に沿って繋がる第２画素群に属する各画素についての第２輝度情報を前記画像データからそれぞれ取得する輝度情報取得処理と、前記両輝度情報に基づいて前記イメージセンサ上における前記光学系の光軸中心の位置を特定する中心位置特定処理と、前記イメージセンサ上における前記光軸中心の位置が所定の条件を満たしているときに前記カメラモジュールを良品と判定し、前記特定した位置が前記所定の条件を満たしていないときに前記カメラモジュールを不良品と判定する判定処理とを実行する検査装置。
【請求項８】
前記判定部は、前記中心位置特定処理として、前記第１輝度情報に基づき、前記第１画素群に属する画素であって最大輝度に対する所定範囲内の輝度である各画素のうちの中心に位置する画素を特定すると共に当該特定した画素の前記第１の方向における位置を前記イメージセンサ上における前記光軸中心の当該第１の方向の位置として特定し、かつ、前記第２輝度情報に基づき、前記第２画素群に属する画素であって最大輝度に対する所定範囲内の輝度である各画素のうちの中心に位置する画素を特定すると共に当該特定した画素の前記第２の方向における位置を前記イメージセンサ上における前記光軸中心の当該第２の方向の位置として特定し、前記判定処理において、前記イメージセンサ上における前記光軸中心の位置が前記画像の中心画素に対する所定範囲内のときに前記所定の条件を満たしていると判定し、前記イメージセンサ上における前記光軸中心の位置が前記画像の中心画素に対する所定範囲外のときに前記所定の条件を満たしていないと判定する請求項７記載の検査装置。
【請求項９】
前記判定部は、前記中心位置特定処理として、前記第１輝度情報に基づき、前記第１画素群に属する各画素のうちの端部画素の輝度と同レベルの輝度である画素を特定すると共に当該特定した画素と前記端部画素との間に位置する各画素における中心の画素の当該第１の方向における位置を前記イメージセンサ上における前記光軸中心の当該第１の方向の位置として特定し、かつ、前記第２輝度情報に基づき、前記第２画素群に属する各画素のうちの端部画素の輝度と同レベルの輝度である画素を特定すると共に当該特定した画素と前記端部画素との間に位置する各画素における中心の画素の当該第２の方向における位置を前記イメージセンサ上における前記光軸中心の当該第２の方向の位置として特定し、前記判定処理において、前記イメージセンサ上における前記光軸中心の位置が前記画像の中心画素に対する所定範囲内のときに前記所定の条件を満たしていると判定し、前記イメージセンサ上における前記光軸中心の位置が前記画像の中心画素に対する所定範囲外のときに前記所定の条件を満たしていないと判定する請求項７記載の検査装置。
【請求項１０】
前記判定部は、前記中心位置特定処理に先立ち、前記両輝度情報に対して各画素の輝度のばらつきを低減するフィルタリング処理を実行する請求項７から９のいずれかに記載の検査装置。
【請求項１１】
前記光学系の各所に対して均一な光量の光を照射する光照射装置を備えている請求項７から１０のいずれかに記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラモジュールのイメージセンサにおける中心受光素子の位置とイメージセンサー上における光学系の光軸中心の位置との間の距離を測定する測定装置、およびカメラモジュールの良否を検査する検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の測定装置および検査装置と同等の機能を有する装置として、特開２００５−１９８１０３号公報にカメラモジュールの組立装置が開示されている。この組立装置では、組立て処理に際して、まず、固体撮像素子（イメージセンサ）が配設された撮像ブロックを回転テーブルの所定の位置に位置決めすると共に、移動機構に設けられた把持機構によって光学ブロック把持して撮像ブロックに対して位置決めする。次いで、光源部から測定用光を出力して光学ブロックにおける光学レンズを透過させて固体撮像素子に照射する。この場合、この組立装置では、ガラス等の透明基板上に位置決め用パターンおよび解像度測定用パターン等が形成された（描かれた）測定用チャートが光源部に配設されている。したがって、測定用チャートを通過した光が上記の測定用光として固体撮像素子に照射されることにより、測定用チャートにおける位置決め用パターンおよび解像度測定用パターンが固体撮像素子に投影される。続いて、両パターンが投影されている状態において固体撮像素子を制御して画像情報（画像データ）を出力させる。
【０００３】
一方、組立装置における検査装置は、上記の画像情報に基づき、位置決め用パターンが予め規定された所定位置に存在するか否かを判定することにより、光学ブロック（光学レンズ）の光軸中心が固体撮像素子の中心と一致しているか否かを検査する。具体的には、この種の検査装置では、一例として、良品のカメラモジュールから吸収した基準画像情報と、各検査対象のカメラモジュール毎に生成される（出力される）画像情報とを比較することにより、基準画像情報における位置決め用パターンの位置と、各検査対象毎の画像情報における位置決め用パターンの位置との間の距離を位置ずれ量として測定する。この際に、検査装置は、その位置ずれ量が基準範囲を超えて大きいときに、位置決め用パターンが所定位置からずれた位置に存在していると判定する。次いで、検査装置は、上記の位置ずれ量を打ち消すようにして、回転テーブルおよび移動機構を移動させることで光学ブロックと撮像ブロックとを所定の位置関係となるように修正して位置決めする。この後、上記の画像情報に基づく各種調整処理を実行した後に、撮像ブロックに対して光学ブロックを固定する。これにより、カメラモジュールの組立てが完了する。
【特許文献１】特開２００５−１９８１０３号公報（第５−１１頁、第１−８図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来の組立装置には、以下の問題点が存在する。すなわち、従来の組立装置では、測定用チャートの各パターンを固体撮像素子に投影した状態において固体撮像素子から画像情報を出力させ、その画像情報と基準画像情報とに基づき、光学ブロックの光軸中心と固体撮像素子の中心との位置ずれ量を測定して修正する構成が採用されている。この場合、画像情報と基準画像情報とを比較する比較処理（パターンマッチング処理）に長い時間を要するため、従来の組立装置には、位置ずれ量の測定に長い時間を要することに起因して、迅速な組立て処理が困難となっているという問題点がある。
【０００５】
また、組立てラインにおいては、複数個のカメラモジュールを組み立てているうちに、回転テーブルおよび移動機構に対する光源部の位置が少しずつ位置ずれすることがある。この状態では、測定用チャートに対する撮像ブロックおよび光学ブロックの位置のずれに起因して、固体撮像素子の中心と光軸中心との間の距離を誤って測定するおそれがある。したがって、回転テーブルおよび移動機構に対する光源部の位置を一定に維持するように定期的に位置関係を微調整する必要がある。このため、従来の組立装置には、この調整作業が煩雑であるという問題点が存在する。さらに、撮像ブロック（固体撮像素子）および光学ブロック（光学レンズ）のいずれかの種類が相違するカメラモジュールの組立て（検査）に際しては、そのカメラモジュールの特性に応じた位置決め用パターンおよび解像度測定用パターンを有する測定用チャートを別途用意する必要がある。このため、従来の組立装置には、別途用意する測定用チャートの分だけ検査コストが高騰すると共に、測定用チャートの交換作業が非常に煩雑であるという問題点が存在する。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、イメージセンサにおける中心受光素子の位置とイメージセンサー上における光学系の光軸中心の位置との間の距離を低コストでしかも迅速かつ容易に測定し得る測定装置、およびカメラモジュールの良否を低コストでしかも迅速かつ容易に検査し得る検査装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載の測定装置は、カメラモジュールのイメージセンサから出力された画像データに基づいて、当該イメージセンサにおける複数の受光素子のうちの中心受光素子の位置と、当該イメージセンサー上における当該カメラモジュールの光学系の光軸中心の位置との間の距離を測定する測定部を備え、前記測定部は、前記画像データの画像上において第１の方向に沿って繋がる第１画素群に属する各画素についての第１輝度情報、および前記画像上において前記第１の方向に対して交差する第２の方向に沿って繋がる第２画素群に属する各画素についての第２輝度情報を前記画像データからそれぞれ取得する輝度情報取得処理と、前記両輝度情報に基づいて前記イメージセンサ上における前記光軸中心の位置を特定する中心位置特定処理と、前記画像における中心画素の位置を前記中心受光素子の位置として前記距離を測定する測定処理とを実行する。
【０００８】
また、請求項２記載の測定装置は、請求項１記載の測定装置において、前記測定部が、前記中心位置特定処理として、前記第１輝度情報に基づき、前記第１画素群に属する画素であって最大輝度に対する所定範囲内の輝度である各画素のうちの中心に位置する画素を特定すると共に当該特定した画素の前記第１の方向における位置を前記イメージセンサ上における前記光軸中心の当該第１の方向の位置として特定し、かつ、前記第２輝度情報に基づき、前記第２画素群に属する画素であって最大輝度に対する所定範囲内の輝度である各画素のうちの中心に位置する画素を特定すると共に当該特定した画素の前記第２の方向における位置を前記イメージセンサ上における前記光軸中心の当該第２の方向の位置として特定する。
【０００９】
また、請求項３記載の測定装置は、請求項１記載の測定装置において、前記測定部が、前記中心位置特定処理として、前記第１輝度情報に基づき、前記第１画素群に属する各画素のうちの端部画素の輝度と同レベルの輝度である画素を特定すると共に当該特定した画素と前記端部画素との間に位置する各画素における中心の画素の当該第１の方向における位置を前記イメージセンサ上における前記光軸中心の第１の方向の位置として特定し、かつ、前記第２輝度情報に基づき、前記第２画素群に属する各画素のうちの端部画素の輝度と同レベルの輝度である画素を特定すると共に当該特定した画素と前記端部画素との間に位置する各画素における中心の画素の当該第２の方向における位置を前記イメージセンサ上における前記光軸中心の当該第２の方向の位置として特定する。
【００１０】
さらに、請求項４記載の測定装置は、請求項１から３のいずれかに記載の測定装置において、前記中心位置特定処理に先立ち、前記測定部が、前記両輝度情報に対して各画素の輝度のばらつきを低減するフィルタリング処理を実行する。
【００１１】
また、請求項５記載の測定装置は、請求項１から４のいずれかに記載の測定装置において、前記光学系の各所に対して均一な光量の光を照射する光照射装置を備えている。
【００１２】
また、請求項６記載の検査装置は、請求項１から５のいずれかに記載の測定装置と、前記測定処理によって測定された距離が予め規定された所定範囲内の距離のときに前記カメラモジュールを良品と判定し、前記距離が予め規定された所定範囲を外れた距離のときに前記カメラモジュールを不良品と判定する判定処理を実行する判定部とを備えている。
【００１３】
また、請求項７記載の検査装置は、複数の受光素子を有するイメージセンサに対向させて光学系を配設したカメラモジュールを検査対象として、当該イメージセンサから出力された画像データに基づいて当該検査対象の良否を判定する判定部を備え、前記判定部は、前記画像データの画像上において第１の方向に沿って繋がる第１画素群に属する各画素についての第１輝度情報、および前記画像上において前記第１の方向に対して交差する第２の方向に沿って繋がる第２画素群に属する各画素についての第２輝度情報を前記画像データからそれぞれ取得する輝度情報取得処理と、前記両輝度情報に基づいて前記イメージセンサ上における前記光学系の光軸中心の位置を特定する中心位置特定処理と、前記イメージセンサ上における前記光軸中心の位置が所定の条件を満たしているときに前記カメラモジュールを良品と判定し、前記特定した位置が前記所定の条件を満たしていないときに前記カメラモジュールを不良品と判定する判定処理とを実行する。
【００１４】
また、請求項８記載の検査装置は、請求項７記載の検査装置において、前記判定部が、前記中心位置特定処理として、前記第１輝度情報に基づき、前記第１画素群に属する画素であって最大輝度に対する所定範囲内の輝度である各画素のうちの中心に位置する画素を特定すると共に当該特定した画素の前記第１の方向における位置を前記イメージセンサ上における前記光軸中心の当該第１の方向の位置として特定し、かつ、前記第２輝度情報に基づき、前記第２画素群に属する画素であって最大輝度に対する所定範囲内の輝度である各画素のうちの中心に位置する画素を特定すると共に当該特定した画素の前記第２の方向における位置を前記イメージセンサ上における前記光軸中心の当該第２の方向の位置として特定し、前記判定処理において、前記イメージセンサ上における前記光軸中心の位置が前記画像の中心画素に対する所定範囲内のときに前記所定の条件を満たしていると判定し、前記イメージセンサ上における前記光軸中心の位置が前記画像の中心画素に対する所定範囲外のときに前記所定の条件を満たしていないと判定する。
【００１５】
また、請求項９記載の検査装置は、請求項１記載の検査装置において、前記判定部が、前記中心位置特定処理として、前記第１輝度情報に基づき、前記第１画素群に属する各画素のうちの端部画素の輝度と同レベルの輝度である画素を特定すると共に当該特定した画素と前記端部画素との間に位置する各画素における中心の画素の当該第１の方向における位置を前記イメージセンサ上における前記光軸中心の当該第１の方向の位置として特定し、かつ、前記第２輝度情報に基づき、前記第２画素群に属する各画素のうちの端部画素の輝度と同レベルの輝度である画素を特定すると共に当該特定した画素と前記端部画素との間に位置する各画素における中心の画素の当該第２の方向における位置を前記イメージセンサ上における前記光軸中心の当該第２の方向の位置として特定し、前記判定処理において、前記イメージセンサ上における前記光軸中心の位置が前記画像の中心画素に対する所定範囲内のときに前記所定の条件を満たしていると判定し、前記イメージセンサ上における前記光軸中心の位置が前記画像の中心画素に対する所定範囲外のときに前記所定の条件を満たしていないと判定する。
【００１６】
さらに、請求項１０記載の検査装置は、請求項７から９のいずれかに記載の検査装置において、前記中心位置特定処理に先立ち、前記判定部が、前記両輝度情報に対して各画素の輝度のばらつきを低減するフィルタリング処理を実行する。
【００１７】
また、請求項１１記載の検査装置は、請求項７から１０のいずれかに記載の測定装置において、前記光学系の各所に対して均一な光量の光を照射する光照射装置を備えている。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１記載の測定装置によれば、イメージセンサから出力された画像データの画像上において第１の方向に沿って繋がる第１画素群に属する各画素についての第１輝度情報、および画像上において第１の方向に対して交差する第２の方向に沿って繋がる第２画素群に属する各画素についての第２輝度情報を画像データからそれぞれ取得する輝度情報取得処理と、両輝度情報に基づいてイメージセンサ上における光軸中心の位置を特定する中心位置特定処理と、画像における中心画素の位置を中心受光素子の位置としてイメージセンサにおける中心受光素子の位置とイメージセンサー上における光軸中心の位置との間の距離を測定する測定処理とを実行する測定部を備えたことにより、画像情報と基準画像情報とを比較する比較処理によってイメージセンサにおける中心受光素子の位置とイメージセンサー上における光軸中心の位置との位置ずれ量（距離）を測定する従来の組立装置と比較して、パターンマッチング処理が不要となる分だけ、イメージセンサー上における光軸中心の位置を短時間で特定することができる結果、距離の測定に要する時間を十分に短縮することができる。また、測定用チャートを用いることなく距離を測定することができるため、光照射装置の位置を定期的に調整するという煩雑な作業を不要にすることができる。さらに、測定対象のカメラモジュール毎に異なる測定用チャートを用いることなく距離を測定することができるため、コストの低減を図りつつ、測定処理を容易に行うことができる。
【００１９】
また、請求項２記載の測定装置によれば、測定部が、中心位置特定処理として、第１輝度情報に基づき、第１画素群に属する画素であって最大輝度に対する所定範囲内の輝度である各画素のうちの中心に位置する画素を特定すると共に特定した画素の第１の方向における位置をイメージセンサ上における光軸中心の第１の方向の位置として特定し、かつ、第２輝度情報に基づき、第２画素群に属する画素であって最大輝度に対する所定範囲内の輝度である各画素のうちの中心に位置する画素を特定すると共に特定した画素の第２の方向における位置をイメージセンサ上における光軸中心の第２の方向の位置として特定することにより、光学系等が有する周辺減光特性を利用して、光軸中心の位置を正確かつ容易に特定して距離を測定することができる。
【００２０】
また、請求項３記載の測定装置によれば、測定部が、中心位置特定処理として、第１輝度情報に基づき、第１画素群に属する各画素のうちの端部画素の輝度と同レベルの輝度である画素を特定すると共に特定した画素と端部画素との間に位置する各画素における中心の画素の第１の方向における位置をイメージセンサ上における光軸中心の第１の方向の位置として特定し、かつ、第２輝度情報に基づき、第２画素群に属する各画素のうちの端部画素の輝度と同レベルの輝度である画素を特定すると共に特定した画素と端部画素との間に位置する各画素における中心の画素の第２の方向における位置をイメージセンサ上における光軸中心の第２の方向の位置として特定することにより、光学系等が有する周辺減光特性を利用して、光軸中心の位置を正確かつ容易に特定して距離を測定することができる。
【００２１】
さらに、請求項４記載の測定装置によれば、中心位置特定処理に先立ち、測定部が両輝度情報に対して各画素の輝度のばらつきを低減するフィルタリング処理を実行することにより、ノイズの重畳等による輝度のばらつきに起因して光軸中心の位置を誤って特定する事態を回避して、正確に距離を測定することができる。
【００２２】
また、請求項５記載の測定装置によれば、光学系の各所に対して均一な光量の光を照射する光照射装置を備えたことにより、光学系に照射される光の光量のばらつきに起因して光軸中心の位置を誤って特定する事態を回避して、正確に距離を測定することができる。
【００２３】
また、請求項６記載の検査装置によれば、上記のいずれかの測定装置と、測定処理によって測定された距離が予め規定された所定範囲内の距離のときにカメラモジュールを良品と判定し、距離が予め規定された所定範囲を外れた距離のときにカメラモジュールを不良品と判定する判定処理を実行する判定部とを備えたことにより、検査コストを低減しつつ、短時間でしかも容易にカメラモジュールの良否を判定することができる。
【００２４】
また、請求項７記載の測定装置によれば、イメージセンサから出力された画像データの画像上において第１の方向に沿って繋がる第１画素群に属する各画素についての第１輝度情報、および画像上において第１の方向に対して交差する第２の方向に沿って繋がる第２画素群に属する各画素についての第２輝度情報を画像データからそれぞれ取得する輝度情報取得処理と、両輝度情報に基づいてイメージセンサ上における光軸中心の位置を特定する中心位置特定処理と、イメージセンサ上における光軸中心の位置が所定の条件を満たしているときにカメラモジュールを良品と判定し、特定した位置が所定の条件を満たしていないときにカメラモジュールを不良品と判定する判定処理とを実行する判定部を備えてカメラモジュールの良否を判定可能に構成したことにより、画像情報と基準画像情報とを比較する比較処理によってイメージセンサにおける中心受光素子の位置とイメージセンサー上における光軸中心の位置との位置ずれ量（距離）を測定する従来の組立装置の構成を利用した検査装置と比較して、パターンマッチング処理が不要となる分だけ、イメージセンサー上における光軸中心の位置を短時間で特定することができる結果、距離測定に要する時間を十分に短縮することができ、これにより、検査時間を十分に短縮することができる。また、測定用チャートを備えることなく距離を測定することができるため、光照射装置の位置を定期的に調整する煩雑な作業を不要にすることができる。さらに、検査対象のカメラモジュール毎に異なる測定用チャートを用いることなく距離を測定することができるため、コストの低減を図りつつ、検査処理を容易に行うことができる。
【００２５】
また、請求項８記載の測定装置によれば、判定部が、中心位置特定処理として、第１輝度情報に基づき、第１画素群に属する画素であって最大輝度に対する所定範囲内の輝度である各画素のうちの中心に位置する画素を特定すると共に特定した画素の第１の方向における位置をイメージセンサ上における光軸中心の第１の方向の位置として特定し、かつ、第２輝度情報に基づき、第２画素群に属する画素であって最大輝度に対する所定範囲内の輝度である各画素のうちの中心に位置する画素を特定すると共に特定した画素の第２の方向における位置をイメージセンサ上における光軸中心の第２の方向の位置として特定し、判定処理において、イメージセンサ上における光軸中心の位置が画像の中心画素に対する所定範囲内のときに所定の条件を満たしていると判定し、イメージセンサ上における光軸中心の位置が画像の中心画素に対する所定範囲外のときに所定の条件を満たしていないと判定することにより、光学系等が有する周辺減光特性を利用して、光軸中心の位置を正確かつ容易に特定してカメラモジュールの良否を正確かつ容易に検査することができる。
【００２６】
また、請求項９記載の測定装置によれば、判定部が、中心位置特定処理として、第１輝度情報に基づき、第１画素群に属する各画素のうちの端部画素の輝度と同レベルの輝度である画素を特定すると共に特定した画素と端部画素との間に位置する各画素における中心の画素の第１の方向における位置をイメージセンサ上における光軸中心の第１の方向の位置として特定し、かつ、第２輝度情報に基づき、第２画素群に属する各画素のうちの端部画素の輝度と同レベルの輝度である画素を特定すると共に特定した画素と端部画素との間に位置する各画素における中心の画素の第２の方向における位置をイメージセンサ上における光軸中心の第２の方向の位置として特定し、判定処理において、イメージセンサ上における光軸中心の位置が画像の中心画素に対する所定範囲内のときに所定の条件を満たしていると判定し、イメージセンサ上における光軸中心の位置が画像の中心画素に対する所定範囲外のときに所定の条件を満たしていないと判定することにより、光学系等が有する周辺減光特性を利用して、光軸中心の位置を正確かつ容易に特定してカメラモジュールの良否を正確かつ容易に検査することができる。
【００２７】
さらに、請求項１０記載の測定装置によれば、中心位置特定処理に先立ち、判定部が、両輝度情報に対して各画素の輝度のばらつきを低減するフィルタリング処理を実行することにより、ノイズの重畳等による輝度のばらつきに起因して光軸中心の位置を誤って特定する事態を回避して、カメラモジュールの良否を正確に判定することができる。
【００２８】
また、請求項１１記載の測定装置によれば、光学系の各所に対して均一な光量の光を照射する光照射装置を備えたことにより、光学系に照射される光の光量のばらつきに起因して光軸中心の位置を誤って特定する事態を回避して、カメラモジュールの良否を正確に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係る測定装置および検査装置の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００３０】
図１に示すカメラ検査装置１は、本発明に係る検査装置の一例であって、光照射部２、制御部３、表示部４および記憶部５を備えてカメラモジュール１０の良否を検査可能に構成されている。この場合、カメラモジュール１０は、本発明における測定対象体および検査対象体の一例であって、携帯端末等の各種電子機器に搭載可能に構成されている。具体的には、図２に示すように、このカメラモジュール１０は、基板１１、ＣＣＤイメージセンサ１２、ケーシング１３および光学系ユニット１４を備えている。基板１１は、ＣＣＤイメージセンサ１２が実装されると共にケーシング１３を介して光学系ユニット１４が取り付けられた状態において、図示しない携帯端末等に実装可能に構成されている。ＣＣＤイメージセンサ１２は、本発明におけるイメージセンサに相当し、一例として、２００万画素の複数の受光素子を有するカラーイメージセンサで構成されている。
【００３１】
ケーシング１３は、基板１１上のＣＣＤイメージセンサ１２に対して光学系ユニット１４を対向させて保持する保持具であって、一例として、樹脂材料で箱状に形成されている。このケーシング１３には、光学系ユニット１４をねじ込み可能な装着用孔１３ａが形成されている。光学系ユニット１４は、本発明における光学系に相当し、レンズ１４ａと、レンズ１４ａを保持可能に形成された筒状の保持具１４ｂとを備えている。この場合、このカメラモジュール１０では、一枚のレンズ１４ａを備えて光学系ユニット１４が構成されているが、本発明に係る光学系には、複数枚のレンズを備えて構成されたものが含まれる。また、保持具１４ｂの周面には、ケーシング１３の装着用孔１３ａにねじ込み可能にねじ山が形成されている。この場合、このカメラモジュール１０では、ケーシング１３に対して光学系ユニット１４をねじ込みすることで取り付ける構成が採用されているが、ケーシングに対して光学系ユニットを樹脂材料等で接着する構成や、ケーシングと光学系ユニットとを一体的に形成して基板１１に取り付ける構成などの各種構成のカメラモジュールを検査対象とすることができる。
【００３２】
この場合、このカメラモジュール１０では、その組立て時において、基板１１に対するＣＣＤイメージセンサ１２の取り付け位置や、基板１１に対するケーシング１３の取り付け位置（すなわち、基板１１に対する光学系ユニット１４の取り付け位置）にばらつきが生じることがある。このようなばらつきが生じた場合には、光学系ユニット１４における光軸中心ＸのＣＣＤイメージセンサ１２上における位置と、ＣＣＤイメージセンサ１２における各受光素子のうちの中心受光素子（ＣＣＤイメージセンサ１２の撮像面における中心に位置する受光素子）の位置とが位置ずれした状態となり、カメラモジュール１０によって撮像される画像に歪みが生じるなどの不具合が生じる。したがって、カメラモジュール１０の製造に際しては、ＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの位置と、ＣＣＤイメージセンサ１２の中心受光素子の位置とが所定の範囲内（所定の距離範囲内）において一致しているか否かを検査する必要がある。
【００３３】
一方、光照射部２は、本発明における光照射装置に相当し、図１に示すように、カメラ検査装置１によるカメラモジュール１０の検査に際して、制御部３の制御に従い、カメラモジュール１０に検査用の光Ｌ２を照射する。具体的には、光照射部２は、ハロゲンランプや高輝度ＬＥＤ等で構成された光源２ａと、光源２ａからの光Ｌ１を拡散させる拡散板２ｂとを備え、カメラモジュール１０における光学系ユニット１４（レンズ１４ａ）の各所に対して均一な光量の光Ｌ２を照射する。なお、各所に対して均一な光量の光Ｌ２を照射する構成は上記の拡散板２ｂを用いた構成に限定されず、例えば、光源２ａとしてプロジェクタユニットを配設すると共に拡散板２ｂに代えて平行光変換光学系（レンチキュラレンズ等）を配設することで光Ｌ２を照射する構成を採用することができる。
【００３４】
制御部３は、カメラ検査装置１を総括的に制御する。具体的には、制御部３は、カメラモジュール１０の検査に際して光照射部２を制御してカメラモジュール１０に対して光Ｌ２を照射させ、その状態において、カメラモジュール１０のＣＣＤイメージセンサ１２を制御して画像データＤ１を出力させる。また、制御部３は、本発明における測定部および判定部を構成し、画像データＤ１の画像（図３参照）における所定の画素についての輝度情報を取得する輝度情報取得処理と、輝度情報に対して輝度のばらつきを低減するフィルタリング処理と、取得した輝度情報に基づいてＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの位置を特定する中心位置特定処理と、ＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの位置、およびＣＣＤイメージセンサ１２における中心受光素子の位置の間の距離を測定する測定処理とを実行する。さらに、制御部３は、上記の測定処理によって測定した距離と記憶部５に記憶されている基準データＤ２とに基づき、カメラモジュール１０の良否を判定する判定処理を実行する。なお、上記の各処理の処理内容については、後に詳細に説明する。
【００３５】
表示部４は、カメラモジュール１０から出力された画像データＤ１の画像や、カメラモジュール１０についての検査結果を制御部３の制御に従って表示する。記憶部５は、制御部３の動作プログラムや、良品のカメラモジュール１０から吸収した検査用の基準データＤ２などを記憶する。なお、このカメラ検査装置１では、上記の光照射部２、制御部３、表示部４および記憶部５が相俟って本発明に係る測定装置を構成する。
【００３６】
このカメラ検査装置１によるカメラモジュール１０の検査に際しては、まず、図１に示すように、光学系ユニット１４を光照射部２に対向させるようにして検査対象のカメラモジュール１０を検査位置にセットする。次いで、図示しない検査開始ボタンを操作する。これに応じて、制御部３は、まず、光照射部２を制御して光源２ａから光Ｌ１を射出させる。この際には、光源２ａから出力された光Ｌ１が拡散板２ｂによって拡散されてカメラモジュール１０に照射される。これにより、カメラモジュール１０における光学系ユニット１４（レンズ１４ａ）の各所に対して均一な光量の光Ｌ２が照射される。この状態において、制御部３は、カメラモジュール１０のＣＣＤイメージセンサ１２を制御することによって画像データＤ１を出力させる。
【００３７】
この場合、この種のカメラモジュールに搭載される光学系ユニット（本発明における光学系）は、レンズの各所に対して均一な光量の光が照射されたときに、光軸中心に近い部位ほどイメージセンサに対する光Ｌ３（図２参照）の配光量が多く、光軸中心から遠ざかるほどイメージセンサに対する光Ｌ３の配光量が少なくなるという、いわゆる周辺減光特性を有している。したがって、光学系ユニット１４（レンズ１４ａ）の各所に対して均一な光量で光Ｌ２を照射した状態においてＣＣＤイメージセンサ１２によって生成される画像データＤ１では、図３に示すように、その画像における中央部の画素（ＣＣＤイメージセンサ１２における中央部位に位置している受光素子に対応する画素：すなわち、光軸中心Ｘと交差している受光素子の近傍に位置している受光素子に対応する画素）の輝度が高く、画像における中央部から遠い画素（ＣＣＤイメージセンサ１２における外縁部側に位置している受光素子に対応する画素：すなわち、光軸中心Ｘと交差している受光素子から大きく離間した部位に位置している受光素子に対応する画素）ほど輝度が低くなる。
【００３８】
なお、図３では、画像データＤ１の画像を構成する各画素について、輝度（輝度の階調値）が高い画素ほど白色となるように図示している。この場合、実際には、各画素の輝度は、画像の中央部から外縁部にかけて同図に一点鎖線および二点鎖線で示すような分布となるが、本発明についての理解を容易とするために、同図では、画像の中央部から外縁部にかけて各画素の輝度を５段階に塗り分けて図示している。
【００３９】
上記のように、光学系ユニット１４が周辺減光特性を有しているため、画像データＤ１の各画素についての輝度分布に基づき、輝度（輝度の階調値）が最も高い画素の画像上における位置を特定することによってＣＣＤイメージセンサ１２に対する光軸中心Ｘの交差位置（ＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの位置）を特定することができる。具体的には、制御部３は、画像データＤ１の画像上において、その中心画素Ｐｃを含み、かつ横方向（本発明における「第１の方向」の一例）に沿って連続して繋がる画素Ｐ１〜Ｐ２の各画素（本発明における「第１画素群に属する各画素」）についての各輝度を本発明における第１輝度情報として画像データＤ１から取得する。また、制御部３は、画像データＤ１の画像上において、その中心画素Ｐｃを含み、かつ縦方向（本発明における「第２の方向」の一例であって、上記の横方向に対して交差する方向の一例）に沿って連続して繋がる画素Ｐ３〜Ｐ４の各画素（本発明における「第２画素群に属する各画素」）についての各輝度を本発明における第２輝度情報として画像データＤ１から取得する（本発明における輝度情報取得処理）。
【００４０】
この場合、輝度情報取得処理時において輝度情報を取得する画素については、中心画素Ｐｃを含む画素に限定されず、例えば、画像における上端部や下端部において横方向に沿って繋がる画素と、画像における左端部や右端部において縦方向に沿って繋がる画素とを対象とした場合においても、後述する中心位置特定処理において光軸中心Ｘの位置を特定することができる。しかしながら、検査対象のカメラモジュール１０では、光軸中心ＸがＣＣＤイメージセンサ１２における外縁部に位置するといった大きな位置ずれが生じる事態は殆どなく、多くのカメラモジュール１０では、光学系ユニット１４の光軸中心ＸがＣＣＤイメージセンサ１２における中央部位に位置するうように組み立てられている。したがって、画像の中心画素Ｐｃを含む画素を対象として輝度情報取得処理を実行することで、後述する中心位置特定処理による光軸中心Ｘの位置特定の確度を向上させることができる。
【００４１】
次いで、制御部３は、取得した両輝度情報に対して、各画素の輝度のばらつきを低減するフィルタリング処理を実行する。この場合、カメラモジュール１０（ＣＣＤイメージセンサ１２）から出力された画像データＤ１では、図３に一点鎖線および二点鎖線で示すように、ＣＣＤイメージセンサ１２における各受光素子の特性のばらつきやノイズの重畳に起因して、輝度の階調値の分布にばらつき（乱れ）が生じている。したがって、制御部３は、取得した輝度の階調値に対するフィルタリング処理を実行することにより、図４に一点鎖線および二点鎖線で示すように、上記の輝度の階調値に関するばらつきを小さくする。
【００４２】
続いて、フィルタリング処理が完了した上記の輝度情報に基づき、制御部３は、ＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの位置を特定する中心位置特定処理を実行する。具体的には、制御部３は、画素Ｐ１〜Ｐ２の各画素に関する輝度の階調値（第１輝度情報）に基づき、画素Ｐ１〜Ｐ２の各画素のうちの最大輝度に対する所定範囲内の輝度である画素を特定する。次いで、制御部３は、特定した高輝度の画素のうちの横方向（第１の方向）における中心に位置する画素を特定すると共に、特定した画素の画像上における横方向（第１の方向）の位置をＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの横方向（第１の方向）の位置として特定する。同様にして、制御部３は、画素Ｐ３〜Ｐ４の各画素に関する輝度の階調値（第２輝度情報）に基づき、画素Ｐ３〜Ｐ４の各画素のうちの最大輝度に対する所定範囲内の輝度である画素を特定する。次いで、制御部３は、特定した高輝度の画素のうちの縦方向（第２の方向）における中心に位置する画素を特定すると共に、特定した画素の画像上における縦方向（第２の方向）の位置をＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの縦方向（第２の方向）の位置として特定する。
【００４３】
続いて、制御部３は、上記の両輝度情報に基づいて特定した光軸中心Ｘの横方向（第１の方向）の位置、および縦方向（第２の方向）の位置に基づき、光学系ユニット１４におけるＣＣＤイメージセンサ１２上の光軸中心Ｘの位置（光軸中心Ｘが交差している部位の受光装置に対応する画素：この例では、画素Ｐｘ）を特定する。次いで、制御部３は、画像における中心画素Ｐｃ（すなわち、ＣＣＤイメージセンサ１２における中心受光素子に対応する画素）と、上記の画素Ｐｘとの間の距離を測定する測定処理を実行する。
【００４４】
この際に、光学系ユニット１４の光軸中心ＸがＣＣＤイメージセンサ１２の中心受光素子から大きく位置ずれした状態で配置されている場合には、図５に示すように、上記の中心位置特定処理によって特定される画素Ｐｘが、中心画素Ｐｃから大きく離間した位置に位置することとなる。したがって、このような状態においては、測定処理時において、例えば１００μｍという比較的長い距離が測定される。一方、光学系ユニット１４の光軸中心ＸとＣＣＤイメージセンサ１２の中心受光素子とが一致している状態、または、光軸中心Ｘと中心受光素子との位置ずれ量が十分に小さい状態で配置されている場合には、図４に示すように、上記の中心位置特定処理によって特定される画素Ｐｘと中心画素Ｐｃとが一致するか、または、極く僅かな距離だけ離間した位置に位置することとなる。したがって、このような状態においては、測定処理時において、例えば、離間していない（距離がゼロ）、または、５０μｍという比較的短い距離が測定される。なお、測定処理において測定する距離については、上記のような実際の距離の測定のみならず、例えば「２０画素分」のように画素数に換算した距離を測定する（距離に対応する画素数を演算する）構成を採用することもできる。
【００４５】
次いで、制御部３は、測定処理によって測定した距離と、記憶部５に記憶されている基準データＤ２（「予め規定された所定範囲内の距離」を特定し得るデータ）とに基づき、検査対象のカメラモジュール１０の良否を判定する判定処理を実行する。具体的には、制御部３は、上記の測定処理によって測定された距離が例えば５０μｍ以下のときには、検査対象のカメラモジュール１０が良品であると判定する。一方、上記の測定処理によって測定された距離が例えば５０μｍを超えているときには、検査対象のカメラモジュール１０が不良品であると判定する。以上により、１台のカメラモジュール１０についての一連の測定処理および検査処理が完了する。
【００４６】
このように、このカメラ検査装置１によれば、ＣＣＤイメージセンサ１２から出力された画像データＤ１の画像上において第１の方向（この例では、横方向）に沿って繋がる第１画素群に属する各画素（この例では、画素Ｐ１〜Ｐ２）についての第１輝度情報、および画像上において第１の方向に対して交差する第２の方向（この例では、縦方向）に沿って繋がる第２画素群に属する各画素（この例では、画素Ｐ３〜Ｐ４）についての第２輝度情報を画像データＤ１からそれぞれ取得する輝度情報取得処理と、取得した両輝度情報に基づいてＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの位置を特定する中心位置特定処理と、画像における中心画素Ｐｃの位置をＣＣＤイメージセンサ１２における中心受光素子の位置として中心受光素子の位置とＣＣＤイメージセンサ１２ー上における光軸中心Ｘの位置との間の距離を測定する測定処理とを実行する測定部（制御部３）を備えたことにより、画像情報と基準画像情報とを比較する比較処理によってイメージセンサにおける中心受光素子の位置とイメージセンサー上における光軸中心の位置との位置ずれ量（距離）を測定する従来の組立装置と比較して、パターンマッチング処理が不要となる分だけ、ＣＣＤイメージセンサー１２上における光軸中心Ｘの位置を短時間で特定することができる結果、距離の測定に要する時間を十分に短縮することができる。また、測定用チャートを用いることなく距離を測定することができるため、光照射部２の位置を定期的に調整するという煩雑な作業を不要にすることができる。さらに、検査対象のカメラモジュール毎に異なる測定用チャートを用いることなく距離を測定することができるため、コストの低減を図りつつ、測定処理を容易に行うことができる。
【００４７】
また、このカメラ検査装置１によれば、測定部（制御部３）が、本発明における中心位置特定処理として、上記の第１輝度情報に基づき、第１画素群に属する画素であって最大輝度に対する所定範囲内の輝度である各画素のうちの中心に位置する画素を特定すると共に特定した画素の第１の方向における位置をＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの第１の方向の位置として特定し、かつ、上記の第２輝度情報に基づき、第２画素群に属する画素であって最大輝度に対する所定範囲内の輝度である各画素のうちの中心に位置する画素を特定すると共に特定した画素の第２の方向における位置をＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの第２の方向の位置として特定することにより、光学系ユニット１４等が有する周辺減光特性を利用して、光軸中心Ｘの位置を正確かつ容易に特定して距離を測定することができる。
【００４８】
さらに、このカメラ検査装置１によれば、本発明における中心位置特定処理に先立ち、測定部（制御部３）が取得した両輝度情報に対して各画素の輝度のばらつきを低減するフィルタリング処理を実行することにより、ノイズの重畳等による輝度のばらつきに起因して光軸中心Ｘの位置を誤って特定する事態を回避して、正確に距離を測定することができる。
【００４９】
また、このカメラ検査装置１によれば、光学系ユニット１４（レンズ１４ａ）の各所に対して均一な光量の光Ｌ２を照射する光照射部２を備えたことにより、光学系ユニット１４に照射される光の光量のばらつきに起因して光軸中心Ｘの位置を誤って特定する事態を回避して、正確に距離を測定することができる。
【００５０】
さらに、このカメラ検査装置１によれば、上記のいずれかの測定装置と、測定処理によって測定された距離が予め規定された所定範囲内の距離のときにカメラモジュール１０を良品と判定し、距離が予め規定された所定範囲を外れた距離のときにカメラモジュール１０を不良品と判定する判定処理を実行する判定部とを備えたことにより、検査コストを低減しつつ、短時間でしかも容易にカメラモジュール１０の良否を判定することができる。
【００５１】
なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、上記のカメラモジュール１０では、本発明における中心位置特定処理として、画像データＤ１から取得した輝度情報に基づき、最大輝度に対する所定範囲内の輝度である各画素のうちの中心に位置する画素の位置をＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの位置として特定する処理を実行するように制御部３が構成されているが、本発明における測定部の構成はこれに限定されない。例えば、上記の中心位置特定処理に代えて、画像データＤ１の画像における各画素についての輝度分布に基づき、輝度（輝度の階調値）が最も低い画素（光学系ユニット１４による光Ｌ３の配光量が少ない外縁部側の画素）の位置を特定することによってＣＣＤイメージセンサ１２に対する光軸中心Ｘの交差位置（ＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの位置）を特定する構成を採用することができる。なお、以下の説明において、上記のカメラ検査装置１と同一の構成要素、および対象のカメラモジュール１０や画像データＤ１については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００５２】
具体的には、まず、制御部３が、前述した輝度情報取得処理を実行した後に、取得した両輝度情報に対して、各画素の輝度のばらつきを低減するフィルタリング処理を実行する。次いで、制御部３は、取得した第１輝度情報に基づき、第１画素群に属する各画素（画素Ｐ１〜Ｐ２）のうちの端部画素（画素Ｐ１，２のいずれか）の輝度と同レベルの輝度である画素を特定する。この際に、光軸中心Ｘが中心画素Ｐｃと一致している状態では、図４に示すように、画素Ｐ１の輝度と画素Ｐ２の輝度とが同レベルとなる。したがって、この際には、両端部の画素のうちの一方（例えば、画素Ｐ１）を本発明における「端部画素」とし、他方（この例では、画素Ｐ２）を「輝度が同レベルの画素」として特定する。一方、光軸中心Ｘが中心画素Ｐｃから大きく位置ずれしている状態では、図５に示すように、画素Ｐ１の輝度と画素Ｐ２の輝度とが相違することとなる。したがって、この際には、両端部の画素のうちの輝度が高い方の画素（この例では、画素Ｐ２）を本発明における「端部画素」とし、その画素と輝度が同レベルの画素（この例では、画素Ｐ５）を特定する。次いで、制御部３は、特定した両画素Ｐ２，Ｐ５の間に位置する各画素のうちの中心の画素の位置をＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの第１の方向の位置として特定する。
【００５３】
同様にして、制御部３は、取得した第２輝度情報に基づき、第２画素群に属する各画素（画素Ｐ３〜Ｐ４）のうちの端部画素（画素Ｐ３，４のいずれか）の輝度と同レベルの輝度である画素を特定する。この際に、制御部３は、一例として、両端部の画素のうちの輝度が高い方の画素（この例では、画素Ｐ４）を本発明における「端部画素」とし、その画素と輝度が同レベルの画素（この例では、画素Ｐ６）を特定する。次いで、制御部３は、特定した両画素Ｐ４，Ｐ６の間に位置する各画素のうちの中心の画素の位置をＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの第２の方向の位置として特定する。続いて、制御部３は、上記の両輝度情報に基づいて特定したＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの横方向（第１の方向）の位置、および縦方向（第２の方向）の位置に基づき、ＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの位置（光軸中心Ｘが交差している部位の受光装置に対応する画素：この例では、画素Ｐｘ）を特定する。次いで、画像における中心画素Ｐｃ（すなわち、ＣＣＤイメージセンサ１２における中心受光素子に対応する画素）と、上記の画素Ｐｘとの間の距離を測定する測定処理を実行し、測定した距離と基準データＤ２とに基づいてカメラモジュール１０の良否を検査する。
【００５４】
このように、構成したカメラ検査装置１によれば、測定部（制御部３）が、本発明における中心位置特定処理として、上記の第１輝度情報に基づき、第１画素群に属する各画素のうちの端部画素の輝度と同レベルの輝度である画素を特定すると共に特定した画素と端部画素との間に位置する各画素における中心の画素の第１の方向における位置をＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの第１の方向の位置として特定し、かつ、上記の第２輝度情報に基づき、第２画素群に属する各画素のうちの端部画素の輝度と同レベルの輝度である画素を特定すると共に特定した画素と端部画素との間に位置する各画素における中心の画素の第２の方向における位置をＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの第２の方向の位置として特定することにより、前述した構成のカメラ検査装置１と同様にして、光学系ユニット１４等が有する周辺減光特性を利用して、光軸中心Ｘの位置を正確かつ容易に特定して距離を測定することができる。
【００５５】
また、このように構成した制御部３を備えて本発明における検査装置を構成することにより、前述した構成のカメラ検査装置１と同様にして、検査コストを低減しつつ、短時間でしかも容易にカメラモジュール１０の良否を判定することができる。
【００５６】
また、本発明における測定処理によって測定した距離と基準データＤ２とに基づいてカメラモジュール１０の良否を検査するカメラ検査装置１に本発明に係る測定装置を適用した例について説明したが、例えば、カメラモジュール１０の良否判定については、他の装置やオペレータが実行するように構成する（距離の測定を目的として装置を構成する）こともできる。さらに、測定した距離については、検査対象の良否を判定するための情報として利用するだけでなく、例えば、基準範囲を超える距離が測定された検査対象体について、イメージセンサおよび光学系の少なくとも一方の位置を調整して上記の距離が基準範囲内の良否を製造する製造装置（組立装置）に適用することもできる。このように、本発明における測定装置の構成をカメラモジューールの製造装置に適用することにより、従来の組立装置と比較して、イメージセンサにおける中心受光素子の位置とイメージセンサ上における光軸中心の位置との間の距離を短時間で測定することができる結果、カメラモジュールの組立てのスループットを十分に向上させることができる。
【００５７】
一方、カメラモジュール１０の検査を行う構成についても、上記のカメラ検査装置１のように、測定した距離と基準データＤ２とに基づいて良否を判定する構成に限定されない。例えば、上記した中心位置特定処理によって特定した光軸中心Ｘの位置がＣＣＤイメージセンサ１２上のいずれの部位に位置しているかに基づき、距離の測定を行うことなく、カメラモジュール１０の良否を判定する構成を採用することができる。この場合、中心位置特定処理としては、前述したように、画像データＤ１から取得した輝度情報に基づき、最大輝度に対する所定範囲内の輝度である各画素のうちの中心に位置する画素の位置をＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの位置として特定する構成や、画像データＤ１から取得した輝度情報に基づき、両端部画素の輝度と同レベルの輝度である画素を特定すると共に特定した画素と端部画素との間に位置する各画素における中心の画素の位置をＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの位置として特定する構成を採用することができる。なお、これらの構成における中心位置の特定方法については、前述したカメラ検査装置１と同様であるため、その説明を省略する。
【００５８】
このように構成したカメラ検査装置１によれば、ＣＣＤイメージセンサ１２から出力された画像データＤ１の画像上において第１の方向（この例では、横方向）に沿って繋がる第１画素群に属する各画素（この例では、画素Ｐ１〜Ｐ２）についての第１輝度情報、および画像上において第１の方向に対して交差する第２の方向（この例では、縦方向）に沿って繋がる第２画素群に属する各画素（この例では、画素Ｐ３〜Ｐ４）についての第２輝度情報を画像データＤ１からそれぞれ取得する輝度情報取得処理と、取得した両輝度情報に基づいてＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの位置を特定する中心位置特定処理と、ＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの位置が所定の条件（基準データＤ２によって規定されている条件）を満たしているときにカメラモジュール１０を良品と判定し、特定した位置が所定の条件を満たしていないときにカメラモジュール１０を不良品と判定する判定処理とを実行する判定部（制御部３）を備えてカメラモジュール１０の良否を判定可能に構成したことにより、画像情報と基準画像情報とを比較する比較処理によってイメージセンサにおける中心受光素子の位置とイメージセンサー上における光軸中心の位置との位置ずれ量（距離）を測定する従来の組立装置の構成を利用した検査装置と比較して、パターンマッチング処理が不要となる分だけ、ＣＣＤイメージセンサー１２上における光軸中心Ｘの位置を短時間で特定することができる結果、距離測定に要する時間を十分に短縮することができ、これにより、検査時間を十分に短縮することができる。また、測定用チャートを備えることなく距離を測定することができるため、光照射部２の位置を定期的に調整する煩雑な作業を不要にすることができる。さらに、検査対象のカメラモジュール毎に異なる測定用チャートを用いることなく距離を測定することができるため、コストの低減を図りつつ、検査処理を容易に行うことができる。
【００５９】
また、このように構成したカメラ検査装置１によれば、判定部（制御部３）が、本発明における中心位置特定処理として、上記の第１輝度情報に基づき、第１画素群に属する画素であって最大輝度に対する所定範囲内の輝度である各画素のうちの中心に位置する画素を特定すると共に特定した画素の第１の方向における位置をＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの第１の方向の位置として特定し、かつ、上記の第２輝度情報に基づき、第２画素群に属する画素であって最大輝度に対する所定範囲内の輝度である各画素のうちの中心に位置する画素を特定すると共に特定した画素の第２の方向における位置をＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの第２の方向の位置として特定し、本発明における判定処理において、ＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの位置が画像の中心画素Ｐｃに対する所定範囲内のときに本発明における所定の条件を満たしていると判定し、ＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの位置が画像の中心画素Ｐｃに対する所定範囲外のときに本発明における所定の条件を満たしていないと判定することにより、光学系ユニット１４等が有する周辺減光特性を利用して、光軸中心Ｘの位置を正確かつ容易に特定してカメラモジュール１０の良否を正確かつ容易に検査することができる。
【００６０】
また、このように構成したカメラ検査装置１によれば、判定部（制御部３）が、本発明における中心位置特定処理として、上記の第１輝度情報に基づき、第１画素群に属する各画素のうちの端部画素の輝度と同レベルの輝度である画素を特定すると共に特定した画素と端部画素との間に位置する各画素における中心の画素の第１の方向における位置をＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの第１の方向の位置として特定し、かつ、上記の第２輝度情報に基づき、第２画素群に属する各画素のうちの端部画素の輝度と同レベルの輝度である画素を特定すると共に特定した画素と端部画素との間に位置する各画素における中心の画素の第２の方向における位置をＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの第２の方向の位置として特定し、本発明における判定処理において、ＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの位置が画像の中心画素Ｐｃに対する所定範囲内のときに本発明における所定の条件を満たしていると判定し、ＣＣＤイメージセンサ１２上における光軸中心Ｘの位置が画像の中心画素Ｐｃに対する所定範囲外のときに本発明における所定の条件を満たしていないと判定することにより、上記の構成と同様にして、光学系ユニット１４等が有する周辺減光特性を利用して、光軸中心Ｘの位置を正確かつ容易に特定してカメラモジュール１０の良否を正確かつ容易に検査することができる。
【００６１】
さらに、前述したカメラ検査装置１と同様にして、本発明における中心位置特定処理に先立ち、判定部（制御部３）が取得した両輝度情報に対して各画素の輝度のばらつきを低減するフィルタリング処理を実行することにより、ノイズの重畳等による輝度のばらつきに起因して光軸中心Ｘの位置を誤って特定する事態を回避して、カメラモジュール１０の良否を正確に判定することができる。
【００６２】
また、前述したカメラ検査装置１と同様にして、光学系ユニット１４（レンズ１４ａ）の各所に対して均一な光量の光Ｌ２を照射する光照射部２を備えたことにより、光学系ユニット１４に照射される光の光量のばらつきに起因して光軸中心Ｘの位置を誤って特定する事態を回避して、カメラモジュール１０の良否を正確に判定することができる。
【００６３】
さらに、本発明における第１の方向および第２の方向として横方向および縦方向に沿って繋がる各画素の輝度に基づく測定処理や判定処理を実行する構成について説明したが、本発明における第１の方向および第２の方向はこれに限定されない。具体的には、一例として、図６に示すように、画像データＤ１の画像上において、その中心画素Ｐｃを含み、かつ右下がりの斜め方向（本発明における「第１の方向」の他の一例）に沿って繋がる画素Ｐ１ａ〜Ｐ２ａの各画素（本発明における「第１画素群に属する各画素」の他の一例）についての各輝度を本発明における第１輝度情報として画像データＤ１から取得する。また、画像データＤ１の画像上において、その中心画素Ｐｃを含み、かつ左下がりの斜め方向（本発明における「第２の方向」の他の一例であって、上記の右下がりの斜め方向に対して交差する方向の一例）に沿って繋がる画素Ｐ３ａ〜Ｐ４ａの各画素（本発明における「第２画素群に属する各画素」の他の一例）についての各輝度を本発明における第２輝度情報として画像データＤ１から取得する（本発明における輝度情報取得処理）。
【００６４】
この場合、輝度情報取得処理時において輝度情報を取得する画素については、前述した横方向および縦方向を第１の方向および第２の方向とする処理時と同様にして、中心画素Ｐｃを含む画素に限定されない。しかしながら、検査対象のカメラモジュール１０では、光軸中心ＸがＣＣＤイメージセンサ１２における外縁部に位置するといった大きな位置ずれが生じる事態は殆どなく、多くのカメラモジュール１０では、光学系ユニット１４の光軸中心ＸがＣＣＤイメージセンサ１２における中央部位に位置するように組み立てられている。したがって、右下がりの斜め方向および左下がりの斜め方向を本発明における第１の方向および第２の方向として輝度情報取得処理を実行する構成においても、画像の中心画素Ｐｃを含む画素を対象とすることで、本発明における中心位置特定処理による光軸中心Ｘの位置特定の確度を向上させることができる。
【００６５】
さらに、上記のカメラ検査装置１では、制御部３がＣＣＤイメージセンサ１２を制御して画像データＤ１を出力させる構成を採用しているが、本発明に係る測定装置および検査装置の構成はこれに限定されず、他の装置がＣＣＤイメージセンサ１２から取得した画像データＤ１に基づき、測定部または判定部が各種の処理を実行する構成を採用することができる。この構成を採用した場合においても、上記のカメラ検査装置１と同様にして、短時間で、正確かつ容易に距離を測定することができる。また、上記のカメラ検査装置１では、本発明における輝度情報取得処理に際して、本発明における第１の方向および第２の方向に沿って連続して繋がるすべての画素の輝度を画像データＤ１から取得する構成を採用しているが第１の方向および第２の方向に沿って連続して繋がる各画素について、例えば、複数画素おき（一例として、５画素おき）に輝度情報を取得する構成を採用することができる。これにより、光軸中心Ｘの位置を一層短時間で特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】カメラ検査装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】検査対象の一例であるカメラモジュール１０の概略構成図である。
【図３】カメラモジュール１０によって撮像された画像データＤ１と、画素Ｐ１〜Ｐ２の輝度および画素Ｐ３〜Ｐ４の輝度との関係を説明するための説明図である。
【図４】カメラモジュール１０によって撮像された画像データＤ１と、フィルタリング処理後の画素Ｐ１〜Ｐ２の輝度および画素Ｐ３〜Ｐ４の輝度との関係を説明するための説明図である。
【図５】カメラモジュール１０によって撮像された他の画像データＤ１と、画素Ｐ１〜Ｐ２の輝度および画素Ｐ３〜Ｐ４の輝度との関係を説明するための説明図である。
【図６】本発明における他の形態に従って光軸中心Ｘの位置を特定する方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  カメラ検査装置
２  光照射部
２ａ  光源
２ｂ  拡散板
３  制御部
４  表示部
５  記憶部
１０  カメラモジュール
１１  基板
１２  ＣＣＤイメージセンサ
１３  ケーシング
１４  光学系ユニット
１４ａ  レンズ
Ｄ１  画像データ
Ｄ２  基準データ
Ｌ１〜Ｌ３  光
Ｐ１〜Ｐ４，Ｐ１ａ〜Ｐ４ａ，Ｐｘ  画素
Ｐｃ  中心画素
Ｘ  光軸中心
【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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