(57)【要約】【課題】近似像面に対する撮像面の位置調整において、軸ズレの影響を軽減して調整回数の低減を図ることが可能なカメラモジュールの製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】カメラモジュール１０は、撮影レンズ１ａを有するレンズユニット１と、撮像素子２ａを有する撮像ユニット２と、が一体化された構造を有する。直動アクチュエータ９は、撮影レンズ１ａの光軸ＡＸ方向に互いに独立して可動な３本の可動部９ａを有する。撮像素子２ａの撮像面２ｓが光軸ＡＸに対して垂直に位置するように配置された撮像ユニット２を、直動アクチュエータ９の３本の可動部９ａで光軸ＡＸ方向に平行移動させることにより、撮影レンズ１ａで形成された像面の近似平面を近似像面として測定する。撮像面２ｓを含む平面を撮像平面として、その撮像平面上の任意の３点が互いに独立した光軸ＡＸ方向の移動によって近似像面上に位置するように、直動アクチュエータ９の３本の可動部９ａで撮像ユニット２を動かす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズを有するレンズユニットと、撮像素子を有する撮像ユニットと、が一体化された構造を有するカメラモジュールの製造方法であって、
前記撮像素子の撮像面が前記撮影レンズの光軸に対して垂直に位置するように、前記レンズユニット及び撮像ユニットを配置するセット工程と、
前記撮像ユニットを光軸方向に平行移動させることにより、前記撮影レンズで形成された像面の近似平面を近似像面として測定する測定工程と、
前記撮像面を含む平面を撮像平面として、その撮像平面上の任意の３点が互いに独立した光軸方向の移動によって前記近似像面上に位置するように、前記撮像ユニットを動かす調整工程と、
を含むことを特徴とするカメラモジュールの製造方法。
【請求項２】
前記調整工程において前記撮像ユニットが動くときの作用点が、前記撮像平面上の任意の３点と一致することを特徴とする請求項１記載のカメラモジュールの製造方法。
【請求項３】
前記任意の３点が光軸方向に平行移動した位置に、前記調整工程において前記撮像ユニットが動くときの作用点が位置することを特徴とする請求項１記載のカメラモジュールの製造方法。
【請求項４】
前記任意の３点を頂点とする三角形内に、前記撮像面が位置することを特徴とする請求項２又は３記載のカメラモジュールの製造方法。
【請求項５】
前記撮影レンズの光軸をＺ軸とする直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）において、前記撮像平面上の任意の３点をＡ（Ｘ１，Ｙ１，０），Ｂ（Ｘ２，Ｙ２，０），Ｃ（Ｘ３，Ｙ３，０）とするとき、前記近似像面において点Ａ，Ｂ，Ｃに対応する３点：Ａ’（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），Ｂ’（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），Ｃ’（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）のＺ座標：Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３を移動量として、点Ａ，Ｂ，Ｃが互いに独立したＺ方向の移動によって前記近似像面上に位置するように、前記調整工程における撮像ユニットの移動を行うことを特徴とする請求項１記載のカメラモジュールの製造方法。
【請求項６】
前記調整工程において前記撮像ユニットが動くときの作用点が、前記撮像平面上の任意の３点Ａ，Ｂ，Ｃと一致することを特徴とする請求項５記載のカメラモジュールの製造方法。
【請求項７】
前記３点Ａ，Ｂ，Ｃを頂点とする三角形内に、前記撮像面が位置することを特徴とする請求項６記載のカメラモジュールの製造方法。
【請求項８】
撮影レンズを有するレンズユニットと、撮像素子を有する撮像ユニットと、が一体化された構造を有するカメラモジュールの製造装置であって、
前記撮影レンズの光軸方向に互いに独立して可動な３本の可動部を有する直動アクチュエータを備え、
前記撮像素子の撮像面が光軸に対して垂直に位置するように配置された撮像ユニットを、前記直動アクチュエータの３本の可動部で光軸方向に平行移動させることにより、前記撮影レンズで形成された像面の近似平面を近似像面として測定し、
前記撮像面を含む平面を撮像平面として、その撮像平面上の任意の３点が互いに独立した光軸方向の移動によって前記近似像面上に位置するように、前記直動アクチュエータの３本の可動部で前記撮像ユニットを動かすことを特徴とするカメラモジュールの製造装置。
【請求項９】
前記３本の可動部で前記撮像ユニットが動くときの作用点が、前記撮像平面上の任意の３点と一致することを特徴とする請求項８記載のカメラモジュールの製造装置。
【請求項１０】
前記任意の３点が光軸方向に平行移動した位置に、前記３本の可動部で前記撮像ユニットが動くときの作用点が位置することを特徴とする請求項８記載のカメラモジュールの製造装置。
【請求項１１】
前記任意の３点を頂点とする三角形内に、前記撮像面が位置することを特徴とする請求項９又は１０記載のカメラモジュールの製造装置。
【請求項１２】
前記撮影レンズの光軸をＺ軸とする直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）において、前記撮像平面上の任意の３点をＡ（Ｘ１，Ｙ１，０），Ｂ（Ｘ２，Ｙ２，０），Ｃ（Ｘ３，Ｙ３，０）とするとき、前記近似像面において点Ａ，Ｂ，Ｃに対応する３点：Ａ’（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），Ｂ’（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），Ｃ’（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）のＺ座標：Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３を移動量として、点Ａ，Ｂ，Ｃが互いに独立したＺ方向の移動によって前記近似像面上に位置するように、前記３本の可動部による撮像ユニットの移動を行うことを特徴とする請求項８記載のカメラモジュールの製造装置。
【請求項１３】
前記３本の可動部で前記撮像ユニットが動くときの作用点が、前記撮像平面上の任意の３点Ａ，Ｂ，Ｃと一致することを特徴とする請求項１２記載のカメラモジュールの製造装置。
【請求項１４】
前記３点Ａ，Ｂ，Ｃを頂点とする三角形内に、前記撮像面が位置することを特徴とする請求項１３記載のカメラモジュールの製造装置。
【請求項１５】
前記撮像ユニットが固定される調整テーブルを更に備え、その調整テーブルを前記直動アクチュエータが３本の可動部との接触状態で動かすことにより前記撮像ユニットの移動を行い、前記調整テーブルと前記３本の可動部との接触点が、前記３本の可動部で前記撮像ユニットが動くときの作用点であることを特徴とする請求項８〜１４のいずれか１項に記載のカメラモジュールの製造装置。
【請求項１６】
前記調整テーブルと前記３本の可動部との接触が点接触又は円形状の線接触であることを特徴とする請求項１５記載のカメラモジュールの製造装置。
【請求項１７】
前記３本の可動部が球面形状の先端面を有し、各先端面と接触する第１〜第３の受け部を前記調整テーブルが有し、前記第１の受け部が円形穴を有し、前記第２の受け部が平面から成り、前記第３の受け部が長穴を有することを特徴とする請求項１５又は１６記載のカメラモジュールの製造装置。
【請求項１８】
前記調整テーブルを前記可動部の接触点に向けて付勢するバネを更に備えることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１項に記載のカメラモジュールの製造装置。
【請求項１９】
前記バネが引っ張りバネであることを特徴とする請求項１８記載のカメラモジュールの製造装置。
【請求項２０】
前記バネが板バネであることを特徴とする請求項１８記載のカメラモジュールの製造装置。
【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製造方法及び製造装置に関するものであり、更に詳しくは、カメラモジュールの組み立てにおいて近似像面に対する撮像面の位置調整を行うカメラモジュールの製造方法及び製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等に搭載されるカメラモジュールは、撮影レンズを有するレンズユニットと、撮像素子を有する撮像ユニットと、が一体化された構造になっている。カメラモジュールの組み立てにおいては、撮影レンズで形成される像面に対して撮像素子の撮像面が３次元的に位置調整されることによって、カメラモジュールの光学性能が確保される。
【０００３】
例えば、特許文献１で提案されているカメラモジュールの製造方法では、軸上と軸外４隅の各ピント位置を測定することによって、撮影レンズの近似像面が算出され、撮像ユニットが固定されたステージを動かすことによって、近似像面に対する撮像面の位置調整が行われる。軸上のピント位置に対する撮像面の位置ズレは、１軸の直動ステージを動かして撮影レンズと撮像素子との間隔を変化させることにより調整され（レンズバック調整）、近似像面の傾きに対する撮像面の傾きのズレは、測定された像面情報をＸＹ２軸の成分に分解して２軸の回転ステージ（ゴニオステージ）を個々に動かすことにより調整される（アオリ調整）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２１９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的な多軸の位置調整においては、１つの軸を調整すると別の軸の測定値にズレが発生することがよくある。その原因は、カメラモジュールの製造装置における調整アクチュエータの軸の誤差であったり、調整される製品と製造装置との軸の誤差であったりする。このようなズレが発生すると調整回数の増加につながり、製造装置のマシンタイム（調整時間）が増加するおそれがある。カメラモジュールは製品自体が１０ｍｍ角以下と小さく、求められる調整精度も高いことから、このような誤差の発生を抑えることは難しい。
【０００６】
特許文献１で提案されている製造方法の場合、撮像面上の中心（軸上）と軸外４隅の計５か所で測定されたピント位置データから、像面の近似平面が演算される。その近似平面（近似像面）に対する撮像平面（撮像面を含む平面）の差を、傾きＸ方向・傾きＹ方向・Ｚ方向の成分に分解して、それぞれの値に基づいてＸ方向傾きステージ・Ｙ方向傾きステージ・Ｚ方向直動ステージを動かすことにより調整が行われる。そのため、測定時の結果を各成分に分解した際の計算の軸と実際のアクチュエータの移動軸とが一致していないと、各軸で他の軸へ影響を与えるズレが発生してしまう。Ｚ方向についてはＺ方向直動ステージで像面の測定を行っているため、Ｚ方向自体の誤差は相殺される可能性はあるが、ＸＹ方向の回転ステージの誤差は相殺されないため、上記ズレの発生を抑えることができない。つまり、測定軸と調整軸のズレや調整軸同士の関係のズレが存在すると、１つの軸を調整すると他の軸がズレてしまうような現象が発生して、調整回数が多くかかってしまうのである。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、近似像面に対する撮像面の位置調整において、軸ズレの影響を軽減して調整回数の低減を図ることが可能なカメラモジュールの製造方法及び製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、第１の発明のカメラモジュールの製造方法は、撮影レンズを有するレンズユニットと、撮像素子を有する撮像ユニットと、が一体化された構造を有するカメラモジュールの製造方法であって、前記撮像素子の撮像面が前記撮影レンズの光軸に対して垂直に位置するように、前記レンズユニット及び撮像ユニットを配置するセット工程と、前記撮像ユニットを光軸方向に平行移動させることにより、前記撮影レンズで形成された像面の近似平面を近似像面として測定する測定工程と、前記撮像面を含む平面を撮像平面として、その撮像平面上の任意の３点が互いに独立した光軸方向の移動によって前記近似像面上に位置するように、前記撮像ユニットを動かす調整工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
第２の発明のカメラモジュールの製造方法は、上記第１の発明において、前記調整工程において前記撮像ユニットが動くときの作用点が、前記撮像平面上の任意の３点と一致することを特徴とする。
【００１０】
第３の発明のカメラモジュールの製造方法は、上記第１の発明において、前記任意の３点が光軸方向に平行移動した位置に、前記調整工程において前記撮像ユニットが動くときの作用点が位置することを特徴とする。
【００１１】
第４の発明のカメラモジュールの製造方法は、上記第２又は第３の発明において、前記任意の３点を頂点とする三角形内に、前記撮像面が位置することを特徴とする。
【００１２】
第５の発明のカメラモジュールの製造方法は、上記第１の発明において、前記撮影レンズの光軸をＺ軸とする直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）において、前記撮像平面上の任意の３点をＡ（Ｘ１，Ｙ１，０），Ｂ（Ｘ２，Ｙ２，０），Ｃ（Ｘ３，Ｙ３，０）とするとき、前記近似像面において点Ａ，Ｂ，Ｃに対応する３点：Ａ’（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），Ｂ’（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），Ｃ’（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）のＺ座標：Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３を移動量として、点Ａ，Ｂ，Ｃが互いに独立したＺ方向の移動によって前記近似像面上に位置するように、前記調整工程における撮像ユニットの移動を行うことを特徴とする。
【００１３】
第６の発明のカメラモジュールの製造方法は、上記第５の発明において、前記調整工程において前記撮像ユニットが動くときの作用点が、前記撮像平面上の任意の３点Ａ，Ｂ，Ｃと一致することを特徴とする。
【００１４】
第７の発明のカメラモジュールの製造方法は、上記第６の発明において、前記３点Ａ，Ｂ，Ｃを頂点とする三角形内に、前記撮像面が位置することを特徴とする。
【００１５】
第８の発明のカメラモジュールの製造装置は、撮影レンズを有するレンズユニットと、撮像素子を有する撮像ユニットと、が一体化された構造を有するカメラモジュールの製造装置であって、前記撮影レンズの光軸方向に互いに独立して可動な３本の可動部を有する直動アクチュエータを備え、前記撮像素子の撮像面が光軸に対して垂直に位置するように配置された撮像ユニットを、前記直動アクチュエータの３本の可動部で光軸方向に平行移動させることにより、前記撮影レンズで形成された像面の近似平面を近似像面として測定し、前記撮像面を含む平面を撮像平面として、その撮像平面上の任意の３点が互いに独立した光軸方向の移動によって前記近似像面上に位置するように、前記直動アクチュエータの３本の可動部で前記撮像ユニットを動かすことを特徴とする。
【００１６】
第９の発明のカメラモジュールの製造装置は、上記第８の発明において、前記３本の可動部で前記撮像ユニットが動くときの作用点が、前記撮像平面上の任意の３点と一致することを特徴とする。
【００１７】
第１０の発明のカメラモジュールの製造装置は、上記第８の発明において、前記任意の３点が光軸方向に平行移動した位置に、前記３本の可動部で前記撮像ユニットが動くときの作用点が位置することを特徴とする。
【００１８】
第１１の発明のカメラモジュールの製造装置は、上記第９又は第１０の発明において、前記任意の３点を頂点とする三角形内に、前記撮像面が位置することを特徴とする。
【００１９】
第１２の発明のカメラモジュールの製造装置は、上記第８の発明において、前記撮影レンズの光軸をＺ軸とする直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）において、前記撮像平面上の任意の３点をＡ（Ｘ１，Ｙ１，０），Ｂ（Ｘ２，Ｙ２，０），Ｃ（Ｘ３，Ｙ３，０）とするとき、前記近似像面において点Ａ，Ｂ，Ｃに対応する３点：Ａ’（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），Ｂ’（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），Ｃ’（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）のＺ座標：Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３を移動量として、点Ａ，Ｂ，Ｃが互いに独立したＺ方向の移動によって前記近似像面上に位置するように、前記３本の可動部による撮像ユニットの移動を行うことを特徴とする。
【００２０】
第１３の発明のカメラモジュールの製造装置は、上記第１２の発明において、前記３本の可動部で前記撮像ユニットが動くときの作用点が、前記撮像平面上の任意の３点Ａ，Ｂ，Ｃと一致することを特徴とする。
【００２１】
第１４の発明のカメラモジュールの製造装置は、上記第１３の発明において、前記３点Ａ，Ｂ，Ｃを頂点とする三角形内に、前記撮像面が位置することを特徴とする。
【００２２】
第１５の発明のカメラモジュールの製造装置は、上記第８〜第１４のいずれか１つの発明において、前記撮像ユニットが固定される調整テーブルを更に備え、その調整テーブルを前記直動アクチュエータが３本の可動部との接触状態で動かすことにより前記撮像ユニットの移動を行い、前記調整テーブルと前記３本の可動部との接触点が、前記３本の可動部で前記撮像ユニットが動くときの作用点であることを特徴とする。
【００２３】
第１６の発明のカメラモジュールの製造装置は、上記第１５の発明において、前記調整テーブルと前記３本の可動部との接触が点接触又は円形状の線接触であることを特徴とする。
【００２４】
第１７の発明のカメラモジュールの製造装置は、上記第１５又は第１６の発明において、前記３本の可動部が球面形状の先端面を有し、各先端面と接触する第１〜第３の受け部を前記調整テーブルが有し、前記第１の受け部が円形穴を有し、前記第２の受け部が平面から成り、前記第３の受け部が長穴を有することを特徴とする。
【００２５】
第１８の発明のカメラモジュールの製造装置は、上記第１５〜第１７のいずれか１つの発明において、前記調整テーブルを前記可動部の接触点に向けて付勢するバネを更に備えることを特徴とする。
【００２６】
第１９の発明のカメラモジュールの製造装置は、上記第１８の発明において、前記バネが引っ張りバネであることを特徴とする。
【００２７】
第２０の発明のカメラモジュールの製造装置は、上記第１８の発明において、前記バネが板バネであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のカメラモジュールの製造方法によれば、撮像ユニットを光軸方向に平行移動させることにより、撮影レンズで形成された像面の近似平面を近似像面として測定し、撮像面を含む平面を撮像平面として、その撮像平面上の任意の３点が互いに独立した光軸方向の移動によって近似像面上に位置するように、撮像ユニットを動かす構成になっているため、３軸の位置調整が直動のみであることから個々の軸の調整ズレが発生しにくく、測定軸と調整軸が共に光軸に対して平行であることから光軸方向の誤差があっても相殺される可能性が高い。したがって、近似像面に対する撮像面の位置調整において、軸ズレの影響を軽減して調整回数の低減を図ることが可能である。
【００２９】
本発明のカメラモジュールの製造装置によれば、撮像ユニットを直動アクチュエータの３本の可動部で光軸方向に平行移動させることにより、撮影レンズで形成された像面の近似平面を近似像面として測定し、撮像面を含む平面を撮像平面として、その撮像平面上の任意の３点が互いに独立した光軸方向の移動によって近似像面上に位置するように、直動アクチュエータの３本の可動部で撮像ユニットを動かす構成になっているため、３軸の位置調整が直動アクチュエータのみで行われることから個々の軸の調整ズレが発生しにくく、測定と調整が共に直動アクチュエータのみで行われることから光軸方向の誤差があっても相殺される可能性が高い。したがって、近似像面に対する撮像面の位置調整において、軸ズレの影響を軽減して調整回数の低減を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】カメラモジュールの製造装置の一実施の形態を模式的に示す構成図。
【図２】図１の製造装置を用いたカメラモジュールの製造方法を示すフローチャート。
【図３】近似像面に対する撮像面の位置調整を模式的に示す概念図。
【図４】直動アクチュエータの可動部の作用点と撮像ユニットの撮像面の配置を模式的に示す平面図。
【図５】直動アクチュエータの可動部と調整テーブルの受け部とが点接触するタイプの接触構造の具体例を示す正面図。
【図６】直動アクチュエータの可動部と調整テーブルの受け部とが円形状に線接触するタイプの接触構造の具体例を示す断面図。
【図７】３本の可動部が調整テーブルの受け部に対して互いに異なる状態で接触するタイプの接触構造の具体例を示す図。
【図８】調整テーブルを直動アクチュエータの可動部の接触点に向けて付勢するタイプの接触構造の具体例を示す断面図。
【図９】調整テーブルを直動アクチュエータの可動部の接触点に向けて付勢するタイプの接触構造の他の具体例を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を実施したカメラモジュールの製造方法及び製造装置等を、図面を参照しつつ説明する。なお、各具体例等の相互で同一の部分や相当する部分には同一の符号を付して重複説明を適宜省略する。
【００３２】
図１に、カメラモジュール１０の製造装置２０の概略構成を示す。カメラモジュール１０は、レンズユニット１と撮像ユニット２とが一体化された構造を有している。レンズユニット１は、撮影レンズ１ａ，フォーカス用アクチュエータ（不図示）等で構成されている。撮像ユニット２は、撮像素子（例えば、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)型イメージセンサ，ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等の固体撮像素子）２ａ，基板（不図示），それらを保持する枠部品（不図示）等で構成されている。
【００３３】
製造装置２０は、光源３，チャート４，レンズユニット保持部５，撮像ユニット保持部６，プローブユニット７，調整テーブル（アオリテーブル）８，３軸の直動アクチュエータ９，パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１１等を備えている。チャート４はカメラモジュール１０の調整用撮影対象であり、光源３からの光で照明されると、照明されたチャート４の光学像が撮影レンズ１ａで形成される。撮影レンズ１ａを搭載しているレンズユニット１は、製造装置２０における固定位置でレンズユニット保持部５により保持される。撮像ユニット保持部６は調整テーブル８に固定されており、撮像素子２ａを搭載している撮像ユニット２は、撮像ユニット保持部６に固定的に保持される。撮像素子２ａに付いている基板のランド面には、プローブユニット７のコンタクトプローブ７ａが調整中接触しており、撮像素子２ａからの画像信号がプローブユニット７を介してパーソナルコンピュータ１１に取り込まれる。パーソナルコンピュータ１１は、像面測定や直動アクチュエータ９に与える移動量の演算等、製造装置２０全体の制御を行う。
【００３４】
直動アクチュエータ９は３軸設けられており、それぞれ可動部９ａ，固定部９ｂ等で構成されている（図１では一部省略している。）。３軸の直動アクチュエータ９の可動部９ａは、互いに平行に並んでおり、撮影レンズ１ａの光軸ＡＸ方向に可動になっている。各々の直動アクチュエータ９で可動部９ａの動きを調整できるので、３本の可動部９ａは光軸ＡＸ方向に互いに独立して可動である。調整テーブル８には受け部８ａが設けられており、調整テーブル８は受け部８ａで３本の可動部９ａの先端上に載っている。可動部９ａの先端は作用点９ｐであり、受け部８ａの受け面８ｓと接触している。３つの作用点９ｐで１つの平面が決まるため、３本の可動部９ａを上下（光軸ＡＸ方向）に移動させると、調整テーブル８の光軸ＡＸ方向の位置及び傾きが変化する。調整テーブル８には撮像ユニット保持部６が固定されているので、直動アクチュエータ９で調整テーブル８を動かすと、撮像ユニット２の光軸ＡＸ方向の位置及び傾きが変化する。
【００３５】
次に、図１の製造装置２０を用いたカメラモジュール１０の製造方法を説明する。図２に、カメラモジュール１０の製造方法のフローチャートを示し、図３に近似像面Ｌに対する撮像面２ｓの位置調整を模式的に示す。まず、セット工程（＃１０）でレンズユニット１及び撮像ユニット２を製造装置２０に取り付ける。このとき、撮像素子２ａの撮像面２ｓが撮影レンズ１ａの光軸ＡＸに対して垂直に位置するように、レンズユニット１及び撮像ユニット２を配置する。
【００３６】
次の測定工程（＃２０）で像面ＩＭ（図３）の測定を行う。ここでは、直動アクチュエータ９の３本の可動部９ａで撮像ユニット２を光軸ＡＸ方向に平行移動させることにより、撮影レンズ１ａで形成された像面ＩＭの近似平面を近似像面Ｌとして測定する。つまり、直動アクチュエータ９の３本の可動部９ａに同じ移動量を与えて移動させ、調整テーブル８ごと撮像ユニット２を移動させながら、チャート４の画像を撮像素子２ａから取り込んでデフォーカス測定を行う。
【００３７】
デフォーカス動作を行いながら取り込んだ画像（チャート画像）からＭＴＦ(Modulation Transfer Function)又はＣＴＦ(Contrast Transfer Function)を算出し、中心（軸上）と４隅（軸外）それぞれの位置でのピント位置を求める（図３）。中心と４隅の位置（Ｘ，Ｙ）とそれらのピント位置（Ｚ）から、これら５点を空間座標へ展開したときの近似平面を近似像面Ｌとして求める。一般的に空間上の平面は３点の値で１つに決まるため、５点の値はすべてが１つの平面上にない（つまり、軸上・軸外４隅のピント位置は像面湾曲等の収差の影響で１つの平面上にない。）。したがって、最小二乗法等を用いて近似像面Ｌを求める。
【００３８】
次の調整工程では、パーソナルコンピュータ１１で直動アクチュエータ９の移動量（つまり、３本の可動部９ａの各移動量）の演算を行い（＃３０）、直動アクチュエータ９の移動（つまり、３本の可動部９ａの移動）を行う（＃４０）。このとき、撮像面２ｓを含む平面を撮像平面Ｍとして、その撮像平面Ｍ上の任意の３点Ａ，Ｂ，Ｃが互いに独立した光軸ＡＸ方向の移動によって近似像面Ｌ上に位置するように、直動アクチュエータ９の３本の可動部９ａで撮像ユニット２を動かす（＃４０）。その移動量の演算（＃３０）は、以下のようにして行う。
【００３９】
図３に示すように、レンズユニット１の軸上及び軸外４隅のピント位置から求められた近似像面Ｌは、平面Ｌの式：ａＸ＋ｂＹ＋ｃＺ＋ｄ＝０で表現される。撮像素子２ａの撮像面２ｓを含む平面は、撮像平面Ｍとして式：Ｚ＝０で表現される。つまり、像面ＩＭの測定（＃２０）が直動アクチュエータ９の３本の可動部９ａで撮像ユニット２を光軸ＡＸ方向（Ｚ方向）に平行移動させることにより行われるため、撮像平面Ｍの式はＺ＝０となる。
【００４０】
調整工程（＃４０）では、撮影レンズ１ａの光軸ＡＸをＺ軸とする直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）において、撮像平面Ｍ上の任意の３点をＡ（Ｘ１，Ｙ１，０），Ｂ（Ｘ２，Ｙ２，０），Ｃ（Ｘ３，Ｙ３，０）とするとき、近似像面Ｌにおいて点Ａ，Ｂ，Ｃに対応する３点：Ａ’（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），Ｂ’（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），Ｃ’（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）のＺ座標：Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３を移動量として、点Ａ，Ｂ，Ｃが互いに独立したＺ方向の移動によって近似像面Ｌ上に位置するように、３本の可動部９ａによる撮像ユニット２の移動を行う。なお、図３では直動アクチュエータ９の３本の可動部９ａで撮像ユニット２が動くときの作用点が、撮像平面Ｍ上の任意の３点Ａ，Ｂ，Ｃと一致するように設定されているため、撮像ユニット２が動くときの作用点は、撮像素子２ａの撮像面２ｓと同一平面上に位置している。
【００４１】
Ｘ座標：Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３；Ｙ座標：Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３は、３本の可動部９ａの配置で決まり、製造装置２０に固有の定数となる。このことから、デフォーカス測定（＃２０）により求められた像面ＩＭから得られる近似像面Ｌの式：ａＸ＋ｂＹ＋ｃＺ＋ｄ＝０を用いて、Ｚ１〜Ｚ３の値を求めることができる。したがって、上述したように３点：Ａ’，Ｂ’，Ｃ’のＺ座標：Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３が直動アクチュエータ９の移動量（３本の可動部９ａの各移動量）となる。
【００４２】
調整工程（＃４０）が完了したら、前記像面測定（＃２０）と同じ像面測定を、確認のため再び行う（＃５０）。調整目標以内になっているかどうかを判定し、目標範囲内で近似像面Ｌに撮像面２ｓが位置するまで前記制御（＃３０〜＃６０）を繰り返す。近似像面Ｌに対する撮像面２ｓの位置調整が完了したら、レンズユニット１と撮像ユニット２との間に接着剤を塗布し（＃７０）、接着剤を硬化させる（＃８０）。例えば、紫外線硬化型の接着剤を塗布し（＃７０）、接着剤に紫外線を照射して接着剤を硬化させる（＃８０）。接着剤が硬化したら、レンズユニット１と撮像ユニット２とが結合した状態のカメラモジュール１０を製造装置２０から取り出して、カメラモジュール１０の製造が完了する。
【００４３】
この実施の形態の製造方法（図２等）では、撮像ユニット２を光軸ＡＸ方向に平行移動させることにより、撮影レンズ１ａで形成された像面ＩＭの近似平面を近似像面Ｌとして測定し、撮像面２ｓを含む平面を撮像平面Ｍとして、その撮像平面Ｍ上の任意の３点が互いに独立した光軸ＡＸ方向の移動によって近似像面Ｌ上に位置するように、撮像ユニット２を動かす構成になっている。このように、３軸の位置調整が直動のみであることから個々の軸の調整ズレが発生しにくく、測定軸と調整軸が共に光軸ＡＸに対して平行であることから光軸ＡＸ方向の誤差があっても相殺される可能性が高い。したがって、近似像面Ｌに対する撮像面２ｓの位置調整において、軸ズレの影響を軽減して調整回数の低減を図ることが可能である。
【００４４】
また、この実施の形態の製造装置２０（図１等）では、撮像ユニット２を直動アクチュエータ９の３本の可動部９ａで光軸ＡＸ方向に平行移動させることにより、撮影レンズ１ａで形成された像面ＩＭの近似平面を近似像面Ｌとして測定し、撮像面２ｓを含む平面を撮像平面Ｍとして、その撮像平面Ｍ上の任意の３点が互いに独立した光軸ＡＸ方向の移動によって近似像面Ｌ上に位置するように、直動アクチュエータ９の３本の可動部９ａで撮像ユニット２を動かす構成になっている。このように、３軸の位置調整が直動アクチュエータ９のみで行われることから個々の軸の調整ズレが発生しにくく、測定と調整が共に直動アクチュエータ９のみで行われることから光軸ＡＸ方向の誤差があっても相殺される可能性が高い。したがって、近似像面Ｌに対する撮像面２ｓの位置調整において、軸ズレの影響を軽減して調整回数の低減を図ることが可能である。
【００４５】
この実施の形態は、像面ＩＭと撮像面２ｓとの位置ズレが２つの平面のズレであること、つまり、像面ＩＭの近似平面である近似像面Ｌと、撮像面２ｓを含む平面である撮像平面Ｍと、の位置ズレであることに着目したものである。撮像平面Ｍに対する近似像面Ｌの３次元的なズレは平面Ｌの式：ａＸ＋ｂＹ＋ｃＺ＋ｄ＝０で表されるので、そこから得られる近似像面ＬのＺの値を直動アクチュエータの移動量とすることにより、近似像面Ｌに撮像平面Ｍをダイレクトに合わせることが可能となる。このとき、撮像面２ｓの３次元的な位置を３軸の直動アクチュエータ９のＺ方向のみの移動量で調整できることから（例えば、２軸の回転ステージによる回転が無い。）、個々の軸の調整ズレが発生しにくい。また、３軸の直動アクチュエータ９で像面測定も行っているので、なんらかの誤差が存在しても相殺される可能性が高い。測定用のアクチュエータと調整用のアクチュエータとが３軸とも同じであり、測定軸と調整軸のズレが存在しないから、測定結果どおりに撮像面を傾けることができる。なお、従来の技術では、測定に直動アクチュエータのみが使用され、調整に直動アクチュエータと回転アクチュエータが使用されるため、軸ズレの影響は避けられない。
【００４６】
この実施の形態では、例えば調整工程において、３本の可動部９ａで撮像ユニット２が動くときの作用点が、撮像平面Ｍ上の任意の３点Ａ，Ｂ，Ｃと一致する構成になっているが、任意の３点Ａ，Ｂ，Ｃが光軸ＡＸ方向に平行移動した位置に、３本の可動部９ａで撮像ユニット２が動くときの作用点が位置するようにしてもよい（例えば、図１中の受け部８ａの厚みを変えた場合）。ただし、図１に示すように、直動アクチュエータ９の可動部９ａの作用点９ｐを、撮像面２ｓと同一平面上（つまり撮像平面Ｍ上）に配置すれば、傾き調整時に撮像面２ｓの中心と撮影レンズ１ａの光軸ＡＸの中心位置とのズレが発生しにくくなる。
【００４７】
図４に、直動アクチュエータ９の可動部９ａの作用点９ｐと撮像ユニット２の撮像面２ｓの配置を模式的に示す。この実施の形態では、図４に示すように、任意の３点Ａ，Ｂ，Ｃを頂点とする三角形内に、撮像面２ｓが位置する構成になっている。３点Ａ，Ｂ，Ｃを頂点とする三角形内に撮像面２ｓが位置するように、撮像素子２ａを配置することにより、調整精度の安定性の点で有利になる。上記三角形外に撮像面２ｓが位置するように撮像素子２ａを配置すれば、製造装置２０の剛性が悪化して誤差の影響を受けやすくなるため、調整精度が低下するおそれがある。
【００４８】
この実施の形態では、図１に示すように、撮像ユニット２が固定される調整テーブル８を直動アクチュエータ９が３本の可動部９ａとの接触状態で動かすことにより撮像ユニット２の移動を行い、調整テーブル８の受け部８ａと３本の可動部９ａとの接触点が、３本の可動部９ａで撮像ユニット２が動くときの作用点９ｐとなっている。このため、調整精度の安定性は受け部８ａと可動部９ａとの接触構造によって左右される。安定した調整精度が得られる接触構造としては、以下に説明するように様々なタイプを挙げることができる。
【００４９】
図５に、直動アクチュエータ９の可動部９ａと調整テーブル８の受け部８ａとが点接触するタイプの接触構造の具体例を示す。図５（Ａ）は、可動部９ａが有する円錐形状の先端面９ｓと、受け部８ａが有する平面形状の受け面８ｓと、の接触構造を示している。図１，図４に示されている接触構造はこのタイプである。作用点９ｐが円錐の頂点から成っているため、接触点は１点である。図５（Ｂ）は、可動部９ａが有する球面形状の先端面９ｓと、受け部８ａが有する平面形状の受け面８ｓと、の接触構造を示している。作用点９ｐが球面の頂点から成っているため、接触点は１点である。
【００５０】
図５（Ｃ），（Ｄ）は、図５（Ａ），（Ｂ）とは逆に、受け部８ａが円錐形状，球面形状を有している。つまり、図５（Ｃ）は、可動部９ａが有する平面形状の先端面９ｓと、受け部８ａが有する円錐形状の受け面８ｓと、の接触構造を示しており、図５（Ｄ）は、可動部９ａが有する平面形状の先端面９ｓと、受け部８ａが有する球面形状の受け面８ｓと、の接触構造を示している。作用点８ｐが円錐又は球面の頂点から成っているため、接触点は１点である。
【００５１】
図６に、直動アクチュエータ９の可動部９ａと調整テーブル８の受け部８ａとが円形状に線接触するタイプの接触構造の具体例を示す。図６（Ａ）〜（Ｄ）に示す接触構造は、前述した図５（Ｂ）に示す接触構造において、調整テーブル８の横ズレ（光軸ＡＸに略垂直方向のズレ）を防止するため、球面形状の先端面９ｓが円形状に線接触する穴８ｈを受け部８ａに設けた構成になっている。例えば、図６（Ａ）では、円柱形状の穴８ｈが受け部８ａに設けられており、受け面８ｓの穴８ｈの縁で球面形状の先端面９ｓが円形状に線接触する。図６（Ｂ）では、円錐形状の穴（皿穴）８ｈが受け部８ａに設けられており、受け面８ｓの穴８ｈの縁で球面形状の先端面９ｓが円形状に線接触する。図６（Ｃ）では、テーパー形状の穴８ｈが受け部８ａに設けられており、穴８ｈの内周面である受け面８ｓで球面形状の先端面９ｓが円形状に線接触する。図６（Ｄ）では、円錐形状の穴（皿穴）８ｈが受け部８ａに設けられており、穴８ｈの内周面である受け面８ｓで球面形状の先端面９ｓが円形状に線接触する。なお、図６に示す接触構造とは逆に、受け部８ａに球面形状の凸部を設け、可動部９ａの先端面９ｓに穴を設けてもよい。
【００５２】
上述した図５，図６に示すように、調整テーブル８と３本の可動部９ａとの接触が点接触又は円形状の線接触であることが好ましい。そのような接触構造を採用すると、直動アクチュエータ９の可動部９ａの動きに調整テーブル８の動きが高精度で追随することができるため、調整精度の安定化を達成することができる。もし、調整テーブル８と３本の可動部９ａとの接触が面接触であれば、受け面の傾きにより接触位置が変化してガタが生じるおそれがある。
【００５３】
図７に、３本の可動部９Ａ，９Ｂ，９Ｃが第１〜第３の受け部８Ａ，８Ｂ，８Ｃに対して互いに異なる状態で接触するタイプの接触構造の具体例を示す。図７（Ａ）は調整テーブル８を示す平面図であり、図７（Ｂ）は可動部９Ａ，９Ｂ，９Ｃと受け部８Ａ，８Ｂ，８Ｃとの接触構造を、図７（Ａ）におけるＰ−Ｐ’線断面で示す断面図である。３本の可動部９Ａ，９Ｂ，９Ｃは球面形状の先端面９ｓを有し、各先端面９ｓと接触する第１〜第３の受け部８Ａ，８Ｂ，８Ｃを調整テーブル８が有している。そして、第１の受け部８Ａが円形穴ｈＡを有し、第２の受け部８Ｂが平面から成り、第３の受け部８Ｃが長穴ｈＣを有する構成になっている。
【００５４】
例えば、図６（Ａ）に示す接触構造を３箇所に用いた場合、球面形状の先端面９ｓが穴８ｈに対して３箇所とも隙間なくはまるようにするために、高精度の位置調整が必要になる。また、適正な接触状態に無いと、調整中にガタが生じるおそれがある。上記のように、第１〜第３の受け部８Ａ，８Ｂ，８Ｃに、穴ｈＡ，平面（受け面８ｓ），長穴ｈＣをそれぞれ設けて可動部９Ａ，９Ｂ，９Ｃとの接触構造を構成すれば、可動部９Ａ，９Ｂ，９Ｃと第１〜第３の受け部８Ａ，８Ｂ，８Ｃとの位置が１つに決まることから、高精度の位置調整は不要になり、直動アクチュエータ９の可動部９ａの動きに調整テーブル８の動きが高精度で追随することができるため、調整精度の安定化を達成することができる。なお、長穴ｈＣは穴ｈＡが設けられている方向に長くなるように形成することが、調整中のガタの発生を効果的に抑える上で好ましい。
【００５５】
図８に、調整テーブル８を直動アクチュエータ９の可動部９ａの接触点に向けて付勢するタイプの接触構造の具体例を示す。図８に示す接触構造は、前述した図５〜図７に示す接触構造において、調整テーブル８の横ズレ（光軸ＡＸに略垂直方向のズレ）を防止するため、調整テーブル８を可動部９ａの接触点に向けて付勢する引っ張りバネ１２を設けた構成になっている。引っ張りバネ１２の付勢力により、受け部８ａと可動部９ａとがより安定的に密着した状態に保持されるため、調整テーブル８の横ズレを効果的に防止することができる。
【００５６】
図９に、調整テーブル８を直動アクチュエータ９の可動部９ａの接触点に向けて付勢するタイプの接触構造の他の具体例を示す。図９に示す接触構造は、前述した図５〜図７に示す接触構造において、調整テーブル８の横ズレ（光軸ＡＸに略垂直方向のズレ）を防止するため、調整テーブル８を可動部９ａの接触点に向けて付勢する板バネ１３を設けた構成になっている。板バネ１３の付勢力により、受け部８ａと可動部９ａとがより安定的に密着した状態に保持されるため、調整テーブル８の横ズレを効果的に防止することができる。また、板バネ１３は受け部８ａと固定部９ｂにネジ１４で固定されており、板バネ１３の固定部の高さを撮像面２ｓに一致させることで、傾き調整時の回転の支点の高さを撮像面２ｓと一致させることができ、傾き調整時に撮像面２ｓの中心とレンズユニット１の光軸ＡＸの中心位置とのズレが発生しない、という効果が得られる。
【符号の説明】
【００５７】
１    レンズユニット
１ａ    撮影レンズ
２    撮像ユニット
２ａ    撮像素子
２ｓ    撮像面
３    光源
４    チャート
５    レンズユニット保持部
６    撮像ユニット保持部
７    プローブユニット
７ａ    コンタクトプローブ
８    調整テーブル
８ａ    受け部
８ｓ    受け面
８ｐ    作用点
８ｈ    穴
９    直動アクチュエータ
９ａ    可動部
９ｂ    固定部
９ｓ    先端面
９ｐ    作用点
８Ａ，８Ｂ，８Ｃ    受け部
９Ａ，９Ｂ，９Ｃ    可動部
ｈＡ，ｈＣ    穴
１０    カメラモジュール
１１    パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
１２    引っ張りバネ
１３    板バネ
２０    製造装置
ＩＭ    像面
Ｌ    像面の近似平面（近似像面）
Ｍ    撮像平面
ＡＸ    光軸
【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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【図９】
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