(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造時におけるカメラモジュールのピント調整に用いられるフォーカス調整装置であって、
前記カメラモジュールのフォーカスレンズを前記カメラモジュールの撮像素子に対して合焦状態にするための第１フォーカス調整処理において、前記フォーカスレンズを光軸方向に移動する駆動装置を制御する駆動制御手段と、
前記駆動制御手段による前記フォーカスレンズの移動毎に、前記フォーカスレンズの位置を示す位置情報を検出する位置検出手段と、
前記駆動制御手段による前記フォーカスレンズの移動毎に、前記撮像素子からフォーカス調整用画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段が取得した前記フォーカス調整用画像別に、前記フォーカス調整用画像から前記フォーカスレンズのピントの状態を示す合焦度を算出する第１演算手段と、
前記第１演算手段から、３以上の前記フォーカスレンズの異なる位置での前記合焦度を夫々取得し、取得した前記合焦度を用いて、前記位置情報と前記合焦度の関係を示す近似曲線を求める第２演算手段と、
前記第２演算手段によって求めた前記近似曲線から、前記合焦度が最大となるときの前記位置情報である最適位置情報を求める第３演算手段と、
前記撮像素子から画像を取得可能な前記フォーカスレンズの駆動範囲の一部を基準範囲とし、前記第１フォーカス調整処理の実行前に前記フォーカスレンズの位置を前記基準範囲内に調整する前処理において、前記駆動制御手段による前記フォーカスレンズの移動毎に前記位置検出手段から前記位置情報を取得し、取得した前記位置情報に基づいて前記フォーカスレンズの位置が前記基準範囲内にあるか否かを判定する位置判定手段と、を備え、
前記駆動制御手段が、前記第３演算手段によって算出された前記最適位置情報に基づいて前記駆動装置を制御し、前記最適位置情報が示す位置に前記フォーカスレンズを移動させるように構成され、
前記駆動制御手段が、更に、前記前処理において、前記位置判定手段において前記フォーカスレンズの位置が前記基準範囲内にあると判定されるまで、前記駆動装置を繰り返し制御するように構成され、前記位置判定手段において前記フォーカスレンズの位置が前記基準範囲内にあると判定された場合に、前記第１フォーカス調整処理を開始し、
前記基準範囲が、前記合焦度が最大となる最適位置を含む範囲で予め規定され、
前記画像取得手段が、第１フォーカス調整処理において、前記位置検出手段によって取得された前記位置情報の示す位置が前記基準範囲内である場合に、前記フォーカス調整用画像を取得し、
前記駆動手段が、前記第１フォーカス調整処理において、前記第１演算手段で求めた前記合焦度と前記合焦度の夫々に対応する前記位置情報に基づいて、前記第２演算手段による前記近似曲線の算出が可能であるか否かを判定し、前記第２演算手段による前記近似曲線の算出が可能ではないと判定した場合に、前記基準範囲を予め設定された所定範囲まで拡大することを特徴とするフォーカス調整装置。
【請求項２】
前記駆動制御手段が、前記フォーカスレンズを合焦状態にするための第２フォーカス調整処理において、前記フォーカスレンズの移動前の前記合焦度と移動後の合焦度の差分値を求め、前記差分値に基づいて前記駆動装置の駆動方向及び単位移動量を設定するように構成され、
前記第２フォーカス調整処理における前記駆動制御手段による前記フォーカスレンズの移動毎に、前記第１演算手段によって算出された前記合焦度に基づいて前記フォーカスレンズのピントが合っているか否かを判定する合焦度判定手段と、
前記第１フォーカス調整処理において、前記第１演算手段で求めた前記合焦度と前記合焦度の夫々に対応する前記位置情報に基づいて、前記第２演算手段による前記近似曲線の算出が可能であるか否かを判定し、前記第２演算手段による前記近似曲線の算出が可能ではないと判定した場合に、前記第２フォーカス調整処理を開始するフォーカス処理切り替え手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス調整装置。
【請求項３】
前記第２演算手段が、前記合焦度を従属変数とし、前記位置情報を示す位置変数を独立変数とする２次以上の多項式を算出することを特徴とする請求項１または２に記載のフォーカス調整装置。
【請求項４】
前記駆動制御手段が、前記前処理において、前記フォーカスレンズを所定の第１単位移動量で移動させ、前記第１フォーカス調整処理において、前記フォーカスレンズを前記第１単位移動量より小さい第２単位移動量で移動させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のフォーカス調整装置。
【請求項５】
製造時におけるカメラモジュールのピント調整に用いられるフォーカス調整方法であって、
カメラモジュールのフォーカスレンズを前記カメラモジュールの撮像素子に対して合焦状態にするための第１フォーカス調整工程において、
前記フォーカスレンズを光軸方向に移動する駆動装置を制御する第１レンズ駆動工程と、
前記第１レンズ駆動工程の実行毎に、前記フォーカスレンズの位置を示す位置情報を検出する第１位置検出工程と、
前記第１レンズ駆動工程の実行毎に、前記撮像素子からフォーカス調整用画像を取得する画像取得工程と、からなる演算準備工程を３回以上繰り返し実行し、
前記画像取得工程において取得した前記フォーカス調整用画像別に、前記フォーカス調整用画像から前記フォーカスレンズのピントの状態を示す合焦度を算出する第１演算工程と、
前記第１演算工程で算出した前記合焦度を用いて、前記位置情報と前記合焦度の関係を示す近似曲線を求める第２演算工程と、
前記第２演算工程において求めた前記近似曲線から、前記合焦度が最大となるときの前記位置情報である最適位置情報を求める第３演算工程と、
前記第３演算工程において求めた前記最適位置情報に基づいて前記駆動装置を制御し、前記最適位置情報が示す位置に前記フォーカスレンズを移動させるレンズ調整工程と、を実行するように構成され、
前記撮像素子から画像を取得可能な前記フォーカスレンズの駆動範囲の一部を基準範囲とし、前記第１フォーカス調整処理の実行前に前記フォーカスレンズの位置を前記基準範囲内に調整する前処理工程において、
前記駆動装置を制御する第２レンズ駆動工程と、
前記第２レンズ駆動工程の実行毎に、前記フォーカスレンズの前記位置情報を検出する第２位置検出工程と、
前記第２位置検出工程において検出した前記位置情報に基づいて前記フォーカスレンズの位置が予め設定された所定の基準範囲内にあるか否かを判定する位置判定工程と、を実行するように構成され、
前処理工程を、前記第１フォーカス調整工程の実行前に、前記位置判定工程において前記フォーカスレンズの位置が前記基準範囲内にあると判定されるまで繰り返し実行し、
前記基準範囲が、前記合焦度が最大となる最適位置を含む範囲で予め規定され、
前記画像取得工程において、第１フォーカス調整工程において、前記第１位置検出工程で取得した前記位置情報の示す位置が前記基準範囲内である場合に、前記フォーカス調整用画像を取得し、
前記第２演算工程において、前記近似曲線の導出前に、前記第１演算工程で求めた前記合焦度と前記合焦度の夫々に対応する前記位置情報に基づいて、前記第２演算工程における前記近似曲線の算出が可能であるか否かを判定し、前記近似曲線の算出が可能ではないと判定した場合に、前記基準範囲を予め設定された所定範囲まで拡大することを特徴とするフォーカス調整方法。
【請求項６】
前記駆動装置による前記フォーカスレンズの移動毎に、前記第１算出工程を実行して移動後の合焦度を求め、前記駆動装置による前記フォーカスレンズの移動前の前記合焦度と移動後の合焦度の差分値を求め、前記差分値に基づいて前記駆動装置の駆動方向及び単位移動量を設定する第３レンズ駆動工程と、
前記第３レンズ駆動工程において算出された前記合焦度に基づいて、前記フォーカスレンズのピントが合っているか否かを判定する合焦度判定工程と、からなる第２フォーカス調整工程を実行可能に構成され、
前記第１フォーカス調整工程の前記第２演算工程の実行前に、前記第１演算工程で算出された前記合焦度と前記合焦度の夫々に対応する前記位置情報に基づいて、前記第２演算工程の前記近似曲線の算出が可能であるか否かを判定し、前記第２演算工程における前記近似曲線の算出が可能ではないと判定した場合に、前記第２フォーカス調整処理を開始するフォーカス処理切り替え工程と、実行することを特徴とする請求項５に記載のフォーカス調整方法。
【請求項７】
前記第２演算工程において、前記合焦度を従属変数とし、前記位置情報を示す位置変数を独立変数とする２次以上の多項式を算出することを特徴とする請求項５または６に記載のフォーカス調整方法。
【請求項８】
前記第２レンズ駆動工程は、前記フォーカスレンズを所定の第１単位移動量で移動させ、
前記第１レンズ駆動工程は、前記フォーカスレンズを前記第１単位移動量より小さい第２単位移動量で移動させることを特徴とする請求項５〜７の何れか１項に記載のフォーカス調整方法。
【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フォーカスレンズを合焦状態にするフォーカス調整装置及びフォーカス調整方法に関に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機等において静止画または動画を撮像するためのカメラモジュールの搭載率が高まっており、カメラモジュールの需要増加の要因となっている。カメラモジュールとしては、主に、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）センサや、ＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサが用いられており、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサの需要が高まっている。
【０００３】
携帯電話機等に搭載されるカメラモジュールは、近年、画質向上等の観点から、高画素化及び高性能化、高機能化が求められており、カメラモジュールのフォーカスレンズのピントの調整を最適に行うことが求められている。尚、特に、携帯電話機に搭載されるカメラモジュールの場合、通常、少なくとも無限遠または所定の接写距離にピントを合わせることを想定して製造されており、製造時に、良好にピントを調整することが求められている。
【０００４】
製造時におけるピントの調整は、従来、一般的に、作業者が、テスタの表示部に表示されたカメラモジュールの撮像画像を目視により確認しながら、マニュアル操作によりカメラモジュールのフォーカスレンズを光軸方向に沿って移動させ、ピントが合う位置に調整していた。または、作業者が、マニュアル操作により、テスタの表示部に表示された撮像画像の鮮鋭度を示すインジケータを確認しながら、ピントの調整を行っていた。
【０００５】
しかし、作業者によりマニュアル操作でピントを調整する場合には、高額な人件費により製造コストが飛躍的に増大するという問題があった。また、作業者によって、ピントの調整精度が異なる、即ち、作業者によってカメラモジュールの品質が影響を受け、品質の安定性を十分に図ることが困難であるという問題があった。
【０００６】
これに対し、カメラモジュールのフォーカス調整技術には、例えば、映像信号を取り込み、レベルが高いほどピントが合っていることを示す鮮鋭度信号を映像信号から抽出し、鮮鋭度信号の最大レベルを検出した場合に当該最大レベルとこのときのフォーカスレンズの位置を記憶し、鮮鋭度信号のレベルが最大レベルより所定の判定レベル以上小さくなった場合に、フォーカスレンズの移動方向を反転させるフォーカス調整装置がある（例えば、特許文献１参照）。このフォーカス調整装置は、移動方向の判定回数に基づいて山越え回数を求め、山越え回数が所定の判定回数以上になったときに、記憶されている最大レベルに対応するフォーカスレンズの位置に、フォーカスレンズを移動させる。
【０００７】
以下、従来技術に係るフォーカス調整装置について、図１０及び図１１を基に簡単に説明する。ここで、図１０は、従来技術に係るフォーカス調整装置の自動合焦処理（山登りオートフォーカス処理）の処理手順を示している。また、図１１（ａ）は、鮮鋭度信号のレベルＬとフォーカスレンズＦＬの位置（締め込み角度）θの関係を示している。図１１（ｂ）は、レンズホルダＬＨに対するフォーカスレンズＦＬの締め込み角度θＵが、ピントが合っている状態の締め込み角度θＪに満たない状態（アンダーフォーカス）を示している。図１１（ｃ）は、レンズホルダＬＨに対するフォーカスレンズＦＬの締め込み角度が、締め込み角度θＪに一致する状態（ジャストフォーカス）を示している。図１１（ｄ）は、レンズホルダＬＨに対するフォーカスレンズＦＬの締め込み角度θＯが、締め込み角度θＪを超えている状態（オーバーフォーカス）を示している。
【０００８】
図１０に示すように、従来技術に係るフォーカス調整装置は、自動合焦処理において、先ず、鮮鋭度信号のレベルの最大値Ｌｍａｘ、山越え回数を格納する変数等の初期化を行う（ステップ＃２００）。続いて、フォーカスレンズＦＬを予め設定された単位移動量、光軸方向に移動させ（ステップ＃２０１）、このときのフォーカスレンズＦＬの位置を示す位置情報、ここでは、締め込み角度θを求める（ステップ＃２０２）。
【０００９】
引き続き、フォーカス調整装置は、カメラモジュールの撮像素子からフォーカス調整用画像を取得し（ステップ＃２０３）、取得したフォーカス調整用画像から鮮鋭度信号を生成し、鮮鋭度信号のレベルＬを求める（ステップ＃２０４）。更に、鮮鋭度信号のレベルＬと、鮮鋭度信号のレベルの最大値Ｌｍａｘの値を比較し、新たに算出した鮮鋭度信号のレベルＬの方が大きい場合は、最大値Ｌｍａｘの値を新たに算出した鮮鋭度信号のレベルＬの値に置き換え、このときの締め込み角度θをピントが最も合っている状態の締め込み角度θｍａｘとして記憶する。
【００１０】
更に、フォーカス調整装置は、算出した鮮鋭度信号のレベルＬが、記憶されている最大値Ｌｍａｘから予め設定された所定の判定レベル以上低下したか否かを判定し（ステップ＃２０５）、最大値Ｌｍａｘから判定レベル以上低下していると判定された場合は、フォーカスレンズＦＬの駆動方向を反転させる（ステップ＃２０６）。より具体的には、例えば、図１１（ａ）において、締め込み角度θが増加する方向にフォーカスレンズＦＬを移動させてＰｏの状態になったとすると、鮮鋭度信号のレベルＬｏは、最大値Ｌｍａｘから判定レベルＬａより低くなるため、駆動方向を反転させる。また、移動量の設定を、締め込み角度が減少する方向に再設定する。更に、フォーカス調整装置は、山越えがあったと判定し、山越え回数を示す変数の値を１増加させる。
【００１１】
引き続き、フォーカス調整装置は、山越え回数が予め設定された判定回数以下の場合は（ステップ＃２０７で「ＮＧ」分岐）、ステップ＃２０１〜ステップ＃２０６の処理を繰り返し実行し、山越え回数が予め設定された判定回数以上の場合は（ステップ＃２０７で「ＯＫ」分岐）、フォーカスレンズＦＬを、記憶した最大値Ｌｍａｘに対応する締め込み角度θｍａｘに移動させ、自動合焦処理を終了する（ステップ＃２０８）。これにより、最終的に、フォーカスレンズＦＬを図１１（ｃ）の状態に移動させることが可能になり、カメラモジュールのピントを精度良く調整することができる。
【００１２】
【特許文献１】特開平６−６２３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記特許文献１に記載のフォーカス調整装置では、フォーカスレンズの移動処理、映像信号の取り込み処理、鮮鋭度信号の抽出処理、鮮鋭度信号のレベルを用いた判定処理を繰り返し実行する構成であり、特に、ピントの調整精度の観点から、合焦位置に近づくほどフォーカスレンズの移動量を細かく設定する構成であるため、ピントの調整に係る工程数の削減を図ることは困難であり、ピントの調整が終了するまでに相当の時間がかかるという問題があった。
【００１４】
更に、上述したように、近年、携帯電話機等におけるカメラモジュールの搭載率が高まっていることを受けて、カメラモジュールの生産数量が増大している。このため、上記特許文献１に記載のフォーカス調整装置をカメラモジュールの製造装置に適用した場合、製造時間の観点から、生産数量の増大に適切に対応できない可能性があり、カメラモジュールの製造にかかる時間の短縮を図る技術が望まれている。
【００１５】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ピントの調整精度を低下させることなく、カメラモジュールのピントの調整時間の短縮を図ることができるフォーカス調整装置を提供する点にある。更に、ピントの調整精度を低下させることなく、カメラモジュールのピントの調整時間の短縮を図ることができるフォーカス調整方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するための本発明に係るフォーカス調整装置は、製造時におけるカメラモジュールのピント調整に用いられるフォーカス調整装置であって、前記カメラモジュールのフォーカスレンズを前記カメラモジュールの撮像素子に対して合焦状態にするための第１フォーカス調整処理において、前記フォーカスレンズを光軸方向に移動する駆動装置を制御する駆動制御手段と、前記駆動制御手段による前記フォーカスレンズの移動毎に、前記フォーカスレンズの位置を示す位置情報を検出する位置検出手段と、前記駆動制御手段による前記フォーカスレンズの移動毎に、前記撮像素子からフォーカス調整用画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段が取得した前記フォーカス調整用画像別に、前記フォーカス調整用画像から前記フォーカスレンズのピントの状態を示す合焦度を算出する第１演算手段と、前記第１演算手段から、３以上の前記フォーカスレンズの異なる位置での前記合焦度を夫々取得し、取得した前記合焦度を用いて、前記位置情報と前記合焦度の関係を示す近似曲線を求める第２演算手段と、前記第２演算手段によって求めた前記近似曲線から、前記合焦度が最大となるときの前記位置情報である最適位置情報を求める第３演算手段と、前記撮像素子から画像を取得可能な前記フォーカスレンズの駆動範囲の一部を基準範囲とし、前記第１フォーカス調整処理の実行前に前記フォーカスレンズの位置を前記基準範囲内に調整する前処理において、前記駆動制御手段による前記フォーカスレンズの移動毎に前記位置検出手段から前記位置情報を取得し、取得した前記位置情報に基づいて前記フォーカスレンズの位置が前記基準範囲内にあるか否かを判定する位置判定手段と、を備え、前記駆動制御手段が、前記第３演算手段によって算出された前記最適位置情報に基づいて前記駆動装置を制御し、前記最適位置情報が示す位置に前記フォーカスレンズを移動させるように構成され、前記駆動制御手段が、更に、前記前処理において、前記位置判定手段において前記フォーカスレンズの位置が前記基準範囲内にあると判定されるまで、前記駆動装置を繰り返し制御するように構成され、前記位置判定手段において前記フォーカスレンズの位置が前記基準範囲内にあると判定された場合に、前記第１フォーカス調整処理を開始し、前記基準範囲が、前記合焦度が最大となる最適位置を含む範囲で予め規定され、前記画像取得手段が、第１フォーカス調整処理において、前記位置検出手段によって取得された前記位置情報の示す位置が前記基準範囲内である場合に、前記フォーカス調整用画像を取得し、前記駆動手段が、前記第１フォーカス調整処理において、前記第１演算手段で求めた前記合焦度と前記合焦度の夫々に対応する前記位置情報に基づいて、前記第２演算手段による前記近似曲線の算出が可能であるか否かを判定し、前記第２演算手段による前記近似曲線の算出が可能ではないと判定した場合に、前記基準範囲を予め設定された所定範囲まで拡大することを特徴とする。
【００１７】
更に好ましくは、上記特徴の本発明に係るフォーカス調整装置は、前記駆動制御手段が、前記フォーカスレンズを合焦状態にするための第２フォーカス調整処理において、前記フォーカスレンズの移動前の前記合焦度と移動後の合焦度の差分値を求め、前記差分値に基づいて前記駆動装置の駆動方向及び単位移動量を設定するように構成され、前記第２フォーカス調整処理における前記駆動制御手段による前記フォーカスレンズの移動毎に、前記第１演算手段によって算出された前記合焦度に基づいて前記フォーカスレンズのピントが合っているか否かを判定する合焦度判定手段と、前記第１フォーカス調整処理において、前記第１演算手段で求めた前記合焦度と前記合焦度の夫々に対応する前記位置情報に基づいて、前記第２演算手段による前記近似曲線の算出が可能であるか否かを判定し、前記第２演算手段による前記近似曲線の算出が可能ではないと判定した場合に、前記第２フォーカス調整処理を開始するフォーカス処理切り替え手段と、を備える。
【００２０】
更に好ましくは、上記何れかの特徴の本発明に係るフォーカス調整装置は、前記第２演算手段が、前記合焦度を従属変数とし、前記位置情報を示す位置変数を独立変数とする２次以上の多項式を算出する。更に好ましくは、上記何れかの特徴の本発明に係るフォーカス調整装置は、前記駆動制御手段が、前記前処理において、前記フォーカスレンズを所定の第１単位移動量で移動させ、前記第１フォーカス調整処理において、前記フォーカスレンズを前記第１単位移動量より小さい第２単位移動量で移動させる。
【００２１】
上記目的を達成するための本発明に係るフォーカス調整方法は、製造時におけるカメラモジュールのピント調整に用いられるフォーカス調整方法であって、カメラモジュールのフォーカスレンズを前記カメラモジュールの撮像素子に対して合焦状態にするための第１フォーカス調整工程において、前記フォーカスレンズを光軸方向に移動する駆動装置を制御する第１レンズ駆動工程と、前記第１レンズ駆動工程の実行毎に、前記フォーカスレンズの位置を示す位置情報を検出する第１位置検出工程と、前記第１レンズ駆動工程の実行毎に、前記撮像素子からフォーカス調整用画像を取得する画像取得工程と、からなる演算準備工程を３回以上繰り返し実行し、前記画像取得工程において取得した前記フォーカス調整用画像別に、前記フォーカス調整用画像から前記フォーカスレンズのピントの状態を示す合焦度を算出する第１演算工程と、前記第１演算工程で算出した前記合焦度を用いて、前記位置情報と前記合焦度の関係を示す近似曲線を求める第２演算工程と、前記第２演算工程において求めた前記近似曲線から、前記合焦度が最大となるときの前記位置情報である最適位置情報を求める第３演算工程と、前記第３演算工程において求めた前記最適位置情報に基づいて前記駆動装置を制御し、前記最適位置情報が示す位置に前記フォーカスレンズを移動させるレンズ調整工程と、を実行するように構成され、前記撮像素子から画像を取得可能な前記フォーカスレンズの駆動範囲の一部を基準範囲とし、前記第１フォーカス調整処理の実行前に前記フォーカスレンズの位置を前記基準範囲内に調整する前処理工程において、前記駆動装置を制御する第２レンズ駆動工程と、前記第２レンズ駆動工程の実行毎に、前記フォーカスレンズの前記位置情報を検出する第２位置検出工程と、前記第２位置検出工程において検出した前記位置情報に基づいて前記フォーカスレンズの位置が予め設定された所定の基準範囲内にあるか否かを判定する位置判定工程と、を実行するように構成され、前処理工程を、前記第１フォーカス調整工程の実行前に、前記位置判定工程において前記フォーカスレンズの位置が前記基準範囲内にあると判定されるまで繰り返し実行し、前記基準範囲が、前記合焦度が最大となる最適位置を含む範囲で予め規定され、前記画像取得工程において、第１フォーカス調整工程において、前記第１位置検出工程で取得した前記位置情報の示す位置が前記基準範囲内である場合に、前記フォーカス調整用画像を取得し、前記第２演算工程において、前記近似曲線の導出前に、前記第１演算工程で求めた前記合焦度と前記合焦度の夫々に対応する前記位置情報に基づいて、前記第２演算工程における前記近似曲線の算出が可能であるか否かを判定し、前記近似曲線の算出が可能ではないと判定した場合に、前記基準範囲を予め設定された所定範囲まで拡大することを特徴とする。
【００２２】
更に好ましくは、上記特徴の本発明に係るフォーカス調整方法は、前記駆動装置による前記フォーカスレンズの移動毎に、前記第１算出工程を実行して移動後の合焦度を求め、前記駆動装置による前記フォーカスレンズの移動前の前記合焦度と移動後の合焦度の差分値を求め、前記差分値に基づいて前記駆動装置の駆動方向及び単位移動量を設定する第３レンズ駆動工程と、前記第３レンズ駆動工程において算出された前記合焦度に基づいて、前記フォーカスレンズのピントが合っているか否かを判定する合焦度判定工程と、からなる第２フォーカス調整工程を実行可能に構成され、前記第１フォーカス調整工程の前記第２演算工程の実行前に、前記第１演算工程で算出された前記合焦度と前記合焦度の夫々に対応する前記位置情報に基づいて、前記第２演算工程の前記近似曲線の算出が可能であるか否かを判定し、前記第２演算工程における前記近似曲線の算出が可能ではないと判定した場合に、前記第２フォーカス調整処理を開始するフォーカス処理切り替え工程と、実行する。
【００２５】
更に好ましくは、上記何れかの特徴の本発明に係るフォーカス調整方法は、前記第２演算工程において、前記合焦度を従属変数とし、前記位置情報を示す位置変数を独立変数とする２次以上の多項式を算出する。更に好ましくは、上記何れかの特徴の本発明に係るフォーカス調整方法は、前記第２レンズ駆動工程は、前記フォーカスレンズを所定の第１単位移動量で移動させ、前記第１レンズ駆動工程は、前記フォーカスレンズを前記第１単位移動量より小さい第２単位移動量で移動させる。
【発明の効果】
【００２６】
上記特徴のフォーカス調整装置によれば、フォーカスレンズのピントが合う位置を、位置情報と合焦度の関係に基づいて求めるように構成したので、フォーカスレンズのピントを調整するために、位置情報と合焦度の関係を求めるのに必要な分のデータ、即ち、３以上のフォーカスレンズの異なる位置での合焦度を求めるだけでフォーカスレンズをピントが合う最適な位置に調整することが可能になる。尚、従来のフォーカス調整装置では、フォーカスレンズのピントの合焦精度の観点から、フォーカスレンズの移動量を細かく設定する必要があり、フォーカス調整用画像の取得、合焦度の算出、駆動装置の駆動方向や移動量の設定等を相当数実行しなければならない。これに対し、上記特徴のフォーカス調整装置では、フォーカスレンズの駆動やフォーカス調整用画像の取得、合焦度の算出等の実行回数を大幅に低減することが可能になる。
【００２７】
従って、上記特徴のフォーカス調整装置をカメラモジュールの製造装置に適用すれば、フォーカスレンズの駆動やフォーカス調整用画像の取得、合焦度の算出等の実行回数を大幅に低減できるため、カメラモジュールのピントの調整にかかる時間を大幅に低減できる。
【００２８】
また、特に、上記特徴のフォーカス調整装置をカメラモジュールの製造装置に適用すれば、カメラモジュールの製造時間を大幅に短縮することが可能になり、カメラモジュールの需要増大による生産数量の増大により適切に対応することが可能になる。尚、上記特徴のフォーカス調整装置では、位置情報と合焦度の関係を示す近似曲線の算出において、複数の合焦度とその位置情報を記憶しておく必要があるが、一般的に、カメラモジュールの製造装置では、記憶装置の容量に余裕があるため、製造時間の短縮が優先課題となっている。
【００２９】
また、上記特徴のフォーカス調整装置によれば、位置情報と合焦度の関係を示す近似曲線を導出してピントが合う最適位置情報を求めるので、フォーカスレンズの合焦精度を維持でき、また、自動的にピントの調整を行うので、カメラモジュールの品質を安定して維持することができる。
【００３０】
更に、フォーカスレンズの移動の前後における合焦度の差分値からフォーカスレンズの移動方向（駆動装置の駆動方向）及び単位移動量を設定し、一定回数、フォーカスレンズの移動及び移動の設定を繰り返すように構成すれば、近似曲線の導出が困難である場合でも、フォーカスレンズを合焦状態にすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明に係るフォーカス調整装置及びフォーカス調整方法（以下、適宜「本発明装置」、「本発明方法」と略称する）の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
〈本発明装置の構成〉
本発明装置の構成について、図１及び図１１を基に説明する。本実施形態では、本発明装置をカメラモジュールの製造装置に適用する場合を想定して説明する。
【００３３】
ここで、図１は、本発明装置１を適用するカメラモジュールＭの製造装置１００について、カメラモジュールＭのピントの調整や検査等を行う部分の概略構成を示しており、図２は、本発明装置１とその周辺装置のピントの調整に係る部分の概略構成を示しており、図１１は、フォーカスレンズＦＬの位置と合焦度の関係の概略を簡単に示している。
【００３４】
カメラモジュールＭの製造装置１００は、図１及び図２に示すように、フォーカス調整処理を行うピント調整用治具１３８の取り付け位置にカメラモジュールＭを搬送する搬送装置１３３と、カメラモジュールＭに調整用画像１３１を提供する調整用画像表示装置１３０、カメラモジュールＭの撮像素子が撮像した撮像画像データを転送するソケットボード１３２を備えて構成されている。
【００３５】
より詳細には、図２に示すように、カメラモジュールＭの製造装置１００は、通常の製造及び検査に係る構成として、ソケットボード１３２から転送される撮像画像データをデジタル形式のフォーカス調整用画像に変換するＡＤ変換部１０１、ＡＤ変換部１０１によってデジタル変換されたフォーカス調整用画像を記憶する画像記憶手段１０２、キーボードやマウス等の外部入力装置１３４からロット番号等のカメラモジュールＭの情報やフォーカス調整処理の実行開始要求等を受け付ける外部Ｉ／Ｆ１０４、カメラモジュールＭの搬送装置１３３を制御する搬送制御部１０３、照明装置１３５を制御する照明制御部１０５、カメラモジュールＭに対するＤＣ検査、ごみシミ検査及び解像度検査等を実施する検査装置１３６を制御する検査制御部１０６、ラインセンサ１４０からの情報に基づいてピント調整用治具１３８を制御するピント調整治具制御部、フォーカス調整処理を実行するためのプログラムや設定値等を記憶したＲＯＭ１１２（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フォーカス調整処理等において変数等を一時的に記憶するＲＡＭ１１３（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及び、これらの各機能を制御するＣＰＵ１１０（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を備えて構成されている。
【００３６】
本実施形態の本発明装置１は、カメラモジュールＭのフォーカスレンズＦＬをカメラモジュールＭの撮像素子に対して合焦状態にするための第１フォーカス調整処理と、第１フォーカス調整処理の実行前にフォーカスレンズＦＬの位置を所定の基準範囲内に調整する前処理と、第１フォーカス処理によるフォーカス調整が困難である場合に、カメラモジュールＭのフォーカスレンズＦＬをカメラモジュールＭの撮像素子に対して合焦状態にするための第２フォーカス調整処理を含む一連の合焦処理を実行するように構成されており、各処理は、カメラモジュールＭの製造装置１００に搭載されたフォーカス要調整プログラムをＣＰＵ１１０及び演算処理部１２０により実行することで実現される。
【００３７】
本発明装置１は、第１フォーカス調整処理に係る構成として、図２に示すように、第１フォーカス調整処理において、フォーカスレンズＦＬを光軸方向に移動するフォーカスレンズ駆動装置１３９（駆動装置に相当）を制御する駆動制御部１０９（駆動制御手段に相当）と、駆動制御部１０９によるフォーカスレンズＦＬの移動毎に、フォーカスレンズＦＬの位置を示す位置情報を検出する位置検出部１１１（位置検出手段に相当）と、画像記憶手段１０２に記憶されたフォーカス調整用画像別に、フォーカス調整用画像からフォーカスレンズＦＬのピントの状態を示す合焦度を算出する第１演算手段１２１と、第１演算手段１２１から、３以上のフォーカスレンズＦＬの異なる位置での合焦度を夫々取得し、取得した合焦度を用いて、位置情報と合焦度の関係を示す近似曲線を求める第２演算手段１２２と、第２演算手段１２２によって求めた近似曲線から、合焦度が最大となるときの位置情報である最適位置情報を求める第３演算手段１２３を備えており、駆動制御部１０９が、第３演算手段１２３によって算出された最適位置情報に基づいてフォーカスレンズ駆動装置１３９を制御し、最適位置情報が示す位置にフォーカスレンズＦＬを移動させるように構成されている。尚、本実施形態では、ＡＤ変換部１０１と画像記憶手段１０２が画像取得手段を構成している。
【００３８】
本発明装置１は、前処理に係る構成として、図２に示すように、前処理において、駆動制御部１０９によるフォーカスレンズＦＬの移動毎に位置検出部１１１から位置情報を取得し、取得した位置情報に基づいてフォーカスレンズＦＬの位置が基準範囲内にあるか否かを判定する位置判定手段１２４を備えており、駆動制御部１０９が、前処理において、位置判定手段１２４においてフォーカスレンズＦＬの位置が基準範囲内にあると判定されるまで、フォーカスレンズ駆動装置１３９を繰り返し制御するように構成され、位置判定手段１２４においてフォーカスレンズＦＬの位置が基準範囲内にあると判定された場合に、第１フォーカス調整処理を開始するように構成されている。
【００３９】
本発明装置１は、第２フォーカス調整処理に係る構成として、第２フォーカス調整処理において、駆動制御部１０９によるフォーカスレンズＦＬの移動毎に、第１演算手段１２１によって算出された合焦度に基づいてフォーカスレンズＦＬのピントが合っているか否かを判定する合焦度判定手段１２５と、第１フォーカス調整処理において、第１演算手段１２１で求めた合焦度と合焦度の夫々に対応する位置情報に基づいて、第２演算手段１２２による近似曲線の算出が可能であるか否かを判定し、第２演算手段１２２による近似曲線の算出が可能ではないと判定した場合に、第２フォーカス調整処理を開始するフォーカス処理切り替え手段１２６を備えており、駆動制御部１０９が、第２フォーカス調整処理において、フォーカスレンズＦＬの移動前の合焦度と移動後の合焦度の差分値を求め、差分値に基づいてフォーカスレンズ駆動装置１３９の駆動方向及び単位移動量を設定するように構成されている。
【００４０】
より具体的には、駆動制御部１０９は、本実施形態では、前処理において、フォーカスレンズＦＬを所定の第１単位移動量で移動させ、第１フォーカス調整処理において、フォーカスレンズＦＬを第１単位移動量より小さい第２単位移動量で移動させるように構成されている。同様に、駆動制御部１０９は、第２フォーカス調整処理において、合焦度が予め設定された基準値より小さい場合に、フォーカスレンズＦＬを所定の第３単位移動量で移動させ、合焦度が基準値以上の場合に、フォーカスレンズＦＬを第３単位移動量より小さい第４単位移動量で移動させるように構成されている。
【００４１】
第２演算手段１２２は、本実施形態では、合焦度を従属変数とし、位置情報を示す位置変数を独立変数とする２次の多項式を算出する。
【００４２】
〈本発明方法の処理手順〉
次に、本発明方法の処理手順について、図３〜図６を基に説明する。
【００４３】
ここで、図３は、本発明方法における前処理及び第１フォーカス調整処理の処理手順の一例を示しており、図４は、第１フォーカス調整処理における合焦度と位置情報の関係を示している。また、図５は、本発明方法における第２フォーカス調整処理の処理手順の一例を示しており、図６は、第２フォーカス調整処理における合焦度と位置情報の関係を示している。尚、本実施形態の位置情報は、撮像素子に対するフォーカスレンズＦＬの位置として、撮像素子とフォーカスレンズＦＬの距離に対応する締め込み角度θを用いて説明する。
【００４４】
先ず、カメラモジュールＭの製造装置１００が、搬送制御部１０３により搬送装置１３３を制御して、カメラモジュールＭをピント調整用治具１３８の取り付け位置に搬送し、ピント調整治具制御部の制御によりライセンサからの情報を用いてピント調整用治具１３８を取り付ける。このとき、カメラモジュールＭは、アンダーフォーカスの状態となっている。更に、照明制御部１０５の制御により照明装置１３５を適切な明るさに設定し、検査制御部１０６の制御により検査装置１３６がＤＣ検査、ごみシミ検査、解像度検査等を実行する。本発明装置１は、外部入力装置１３４を介して合焦処理の実行要求が入力されると、合焦処理を開始する。
【００４５】
本発明装置１は、先ず、図３に示すように、ＲＡＭ１１３において、前処理及び第１フォーカス調整処理で用いる各種変数の初期化を行い、前処理及び第１フォーカス調整処理で用いる各種パラメータを取得する（ステップ＃１００）。より具体的には、ここでは、後述する第１フォーカス調整処理における合焦度の算出回数等を記憶する変数の値を０に初期化する。また、パラメータとして、前処理で用いる基準範囲Δθ、フォーカスレンズＦＬの前処理における第１単位移動量Δθ１及び第１フォーカス調整処理における第２単位移動量Δθ２を取得する。尚、本実施形態では、これらのパラメータがＲＯＭ１１２に格納されている場合を想定しているが、外部入力装置１３４から設定可能に構成しても良い。
【００４６】
〈本発明方法の処理手順：前処理〉
前処理（ステップ＃１０１、前処理工程）において、本発明装置１は、駆動制御部１０９によりフォーカスレンズ駆動装置１３９を制御してフォーカスレンズＦＬを光軸方向に移動させる（ステップ＃１０２、第２レンズ駆動工程）。具体的には、カメラモジュールＭをピント調整用治具１３８に取り付けた直後はアンダーフォーカス状態となっており、図４（ｂ）に示すように、フォーカスレンズＦＬをレンズホルダＬＨに対し時計回りの方向に、第１単位移動量Δθ１ずつ順次締め込む。
【００４７】
引き続き、本発明装置１は、位置検出部１１１により移動後のフォーカスレンズＦＬの位置情報（締め込み角度θ）を検出する（ステップ＃１０３、第２位置検出工程）。位置判定手段１２４は、位置検出部１１１が検出した締め込み角度θｋ（ｋは任意の整数）が基準範囲Δθ内にあるか否かを判定し（ステップ＃１０４、位置判定工程）、基準範囲Δθ外である場合は（ステップ＃１０４で「ＮＯ」分岐）、ステップ＃１０２に移行する。締め込み角度θｋが基準範囲Δθ内にある場合は（ステップ＃１０４で「ＹＥＳ」分岐）、第１フォーカス調整処理を実行する。
【００４８】
〈本発明方法の処理手順：第１フォーカス調整処理〉
第１フォーカス調整処理（ステップ＃１１０）において、本発明装置１は、駆動制御部１０９によりフォーカスレンズ駆動装置１３９を制御してフォーカスレンズＦＬを光軸方向に移動させる（ステップ＃１１１、第１レンズ駆動工程）。ここでは、図４（ｂ）に示すように、フォーカスレンズＦＬをレンズホルダＬＨに対し時計回りの方向に、第２単位移動量Δθ２ずつ順次締め込む。尚、ここでは、第２単位移動量Δθ２が、前処理における第１単位移動量Δθ１より細かく設定している場合を想定しているが、カメラモジュールＭの構成等によっては、同じ単位移動量を用いても良い。
【００４９】
引き続き、本発明装置１は、位置検出部１１１により移動後のフォーカスレンズＦＬの位置情報として、締め込み角度θｋを検出する（ステップ＃１１２、第１位置検出工程）。引き続き、本発明装置１は、カメラモジュールＭの撮像素子からフォーカス調整用画像を取得する（ステップ＃１１３、画像取得工程）。具体的には、ソケットボード１３２によって転送された撮像素子の画像データをＡＤ変換部１０１においてデジタル変換し、デジタル変換されたフォーカス調整用画像を画像記憶手段１０２に記憶する。
【００５０】
更に、本実施形態では、第１演算手段１２１が、画像記憶手段１０２に記憶されたフォーカス調整用画像を用いて、フォーカス調整用画像別に、フォーカスレンズＦＬのピントの状態を示す合焦度を算出する（ステップ＃１１４、第１演算工程）。算出した合焦度Ｆは、位置情報と対応付けてＲＡＭ１１３に記憶する。
【００５１】
本実施形態では、近似曲線の算出のために、５ヶ所の異なる位置に対する合焦度を取得するように構成されている。本発明装置１は、ステップ＃１１１〜ステップ＃１１３の演算準備工程とステップ＃１１４の第１演算工程を５回実行し、図４に示す基準範囲Δθ内において、５ヶ所の異なる位置θｈ（ｈ＝ｉ〜ｉ＋４）の夫々に対応する合焦度Ｆを取得する（ステップ＃１１５）。
【００５２】
引き続き、本発明装置１は、５ヶ所の異なる位置に対する合焦度を取得すると（ステップ＃１１５で「ＹＥＳ」分岐）、第１演算工程で算出された合焦度と合焦度の夫々に対応する位置情報に基づいて、位置情報と合焦度の関係を示す近似曲線の算出が可能であるか否かを判定する（ステップ＃１１６）。
【００５３】
ここで、図４（ａ）は、近似曲線を算出可能な場合の合焦度と位置情報の関係の一例を示しており、図４（ｃ）は、近似曲線の算出が可能ではない場合の合焦度と位置情報の関係の一例を示している。図４（ａ）では、ピーク値が基準範囲Δθの略中央付近にあり、このような場合には、近似曲線を算出可能である。これに対し、図４（ｃ）に示すように、カメラモジュールＭをピント調整用治具１３８に接続したときの締め込み具合等の製造バラツキにより、第１演算工程で求めた合焦度が近似曲線ではなく略直線上に配置される場合があり、このような場合には、ピーク値の算出が困難である（ピーク値を算出不可能、或いは、ピーク値の精度が非常に低い）といえる。
【００５４】
本実施形態では、近似曲線の導出可否の判定のため、第２演算手段１２２が、取得した５つの合焦度を用いて、合焦度Ｆを従属変数（目的変数）とし、位置変数としての締め込み角度θを独立変数（説明変数）とする２次の多項式を算出する（ステップ＃１１７、第２演算工程）。この多項式は、以下の数１で示される。
【００５５】
［数１］
Ｆ（θ）＝ａ２θ２＋ａ１θ＋ａ０
【００５６】
数１に示す多項式に、図４における５ヶ所の異なる位置θｈ（ｈ＝ｉ〜ｉ＋４）に対する合焦度Ｆ夫々を用い、回帰分析により係数ａ２、ａ１、ａ０を算出する。ここで、図４（ｃ）は、上述したように、ピーク値の算出が可能な近似曲線を導出することが困難である場合の例を示している。この場合、５つの合焦度Ｆは、近似曲線ではなく略直線上に配置されることとなり、数１に示す係数ａ２の値が限りなく０に近くなる。
【００５７】
従って、本実施形態では、フォーカス処理切り替え手段１２６は、数１に示す係数ａ２の値が予め設定された判定値より小さい場合に、近似曲線の算出が可能ではないと判定し、第１フォーカス調整処理を終了して、第２フォーカス調整処理を開始する（ステップ＃１２０、フォーカス処理切り替え工程）。尚、本実施形態では、判定値Ｒは、予めＲＯＭ１１２に記憶されている値を用いるが、外部入力装置１３４等から設定可能に構成しても良い。
【００５８】
図３に示すステップ＃１１６において、フォーカス処理切り替え手段１２６が近似曲線の算出が可能であると判定した場合（ステップ＃１１６で「ＹＥＳ」分岐）、第３演算手段１２３が、第２演算手段１２２が導出した近似曲線から、合焦度が最大となるときの位置情報である最適位置情報を求める（ステップ＃１１７、第３演算工程）。具体的には、図４（ａ）において、ピーク値Ｆｍａｘをとるときの最適位置情報θｍａｘは、以下の数２で求められる。
【００５９】
［数２］
θｍａｘ＝−ａ１／（２×ａ２）
【００６０】
本発明装置１は、第３演算手段１２３が算出した最適位置情報θｍａｘをＲＡＭ１１３に記憶し、更に、駆動制御部１０９によりフォーカスレンズ駆動装置１３９を制御して、レンズホルダＬＨに対するフォーカスレンズＦＬの締め込み角度がθｍａｘとなるように、フォーカスレンズＦＬを移動させ（ステップ＃１１８、レンズ調整工程）、第１フォーカス調整処理を終了する。このように、第１フォーカス調整処理を実行することにより、合焦度が最大値Ｆｍａｘをとる位置、即ち、理論上、ピントが最も合う位置にフォーカスレンズＦＬを移動させることができる。
【００６１】
〈本発明方法の処理手順：第２フォーカス調整処理〉
第１フォーカス調整処理のステップ＃１１６において、フォーカス処理切り替え手段１２６が近似曲線の算出が可能ではないと判定した場合（ステップ＃１１６で「ＮＯ」分岐）、本発明装置１は、第１フォーカス調整処理を終了して、第２フォーカス調整処理を開始する（ステップ＃１２０、フォーカス処理切り替え工程）。
【００６２】
第２フォーカス調整処理において、本発明装置１は、図５に示すように、ＲＡＭ１１３において、第２フォーカス調整処理で用いる各種変数の初期化を行い、第２フォーカス調整処理で用いる各種パラメータを取得する（ステップ＃１２１）。より具体的には、ここでは、後述する合焦度の最大値Ｆｍａｘや山越え回数Ｃの値を０に初期化する。また、パラメータとして、フォーカスレンズＦＬの第３単位移動量Δθ３及び第４単位移動量Δθ４、単位移動量の設定切り替えの判断基準となる合焦度の基準値Ｆｂを取得する。尚、本実施形態では、これらのパラメータがＲＯＭ１１２に格納されている場合を想定しているが、外部入力装置１３４から設定可能に構成しても良い。
【００６３】
引き続き、本発明装置１は、駆動制御部１０９によりフォーカスレンズ駆動装置１３９を制御してフォーカスレンズＦＬを光軸方向に移動させる（ステップ＃１２２）。具体的には、本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、フォーカスレンズＦＬをレンズホルダＬＨに対し時計回りの方向に、Δθ３ずつ順次締め込む。
【００６４】
引き続き、本発明装置１は、位置検出部１１１により移動後のフォーカスレンズＦＬの位置情報として、締め込み角度θを検出し（ステップ＃１２３）、カメラモジュールＭの撮像素子からフォーカス調整用画像を取得し（ステップ＃１２４）、第１算出手段により合焦度を算出する（ステップ＃１２５）。本発明装置１は、第１算出手段により算出された合焦度Ｆが、合焦度の基準値Ｆｂより小さい場合は（ステップ＃１２６で「ＮＯ」分岐）、ステップ＃１２２に移行する。
【００６５】
ステップ＃１２６において、第１算出手段により算出された合焦度Ｆが、合焦度の基準値Ｆｂより大きい場合は（ステップ＃１２６で「ＹＥＳ」分岐）、フォーカスレンズ駆動装置１３９の単位移動量をΔθ３より細かいΔθ４に設定する（ステップ＃１２７）。
【００６６】
引き続き、本発明装置１は、駆動制御部１０９によりフォーカスレンズ駆動装置１３９を制御してフォーカスレンズＦＬを光軸方向に移動させる（ステップ＃１２８）。具体的には、ここでは、図６（ｂ）に示すように、フォーカスレンズＦＬをレンズホルダＬＨに対し時計回りの方向に、単位移動量Δθ４ずつ順次締め込む。更に、本発明装置１は、位置検出部１１１により移動後のフォーカスレンズＦＬの位置情報として、締め込み角度θｋを検出し（ステップ＃１２９）、カメラモジュールＭの撮像素子からフォーカス調整用画像を取得する（ステップ＃１３０）。
【００６７】
引き続き、本発明装置１は、第１算出手段により合焦度Ｆを算出する（ステップ＃１３１）。更に、合焦度判定手段１２５が、ＲＡＭ１１３に記憶されている合焦度の最大値Ｆｍａｘの値が算出された合焦度Ｆより小さい場合に、ＲＡＭ１１３の合焦度の最大値Ｆｍａｘの値を算出された合焦度Ｆの値に置き換え、このときの位置情報、即ち、締め込み角度θｋ（θｍａｘ）を共にＲＡＭ１１３に記憶する。
【００６８】
引き続き、本発明装置１は、駆動制御部１０９により、フォーカスレンズ駆動装置１３９によるフォーカスレンズＦＬの移動前の合焦度と移動後の合焦度の差分値を求め、差分値に基づいてフォーカスレンズ駆動装置１３９の駆動方向及び単位移動量を設定する（ステップ＃１３１、第３レンズ駆動工程）。ここでは、ＲＯＭ１１２に記憶された前回の締め込み角度θｋ−１と対応する合焦度Ｆ’ｋ−１を取得し、移動後の合焦度Ｆ’ｋとの差分値を求める。そして、差分値が正の値を取る場合には、ジャストフォーカスの方向に向かっていると判定し、駆動方向及び単位移動量の設定は変更しない。これに対して、差分値が負の値を取る場合は、ジャストフォーカスの状態を超えたと判定し、山越え回数Ｃの値を１増加させ（ステップ＃１３３）、駆動方向を判定させる。尚、差分値が連続して所定回数以上負の値になる場合に、駆動方向を反転させるように構成しても良い。
【００６９】
より具体的には、例えば、図６（ａ）に示すように、フォーカスレンズＦＬを締め込み角度θ’ｉから締め込み角度θ’ｉ＋１に移動させた場合、移動前の合焦度Ｆ’ｉと移動後の合焦度Ｆ’ｉ＋１の差分値は、正の値となる。このときは、フォーカスレンズＦＬが、Ｐ’ｉからＰ’ｉ＋１の方向、即ち、ジャストフォーカスの方向に向かっているので、駆動方向及び単位移動量の設定は変更しない。これに対し、図６（ａ）に示すように、フォーカスレンズＦＬを締め込み角度θ’ｉ＋２から締め込み角度θ’ｉ＋３に移動させた場合、移動前の合焦度Ｆ’ｉ＋２（Ｆｍａｘ）と移動後の合焦度Ｆ’ｉ＋１の差分値は、負の値となる。このときは、フォーカスレンズＦＬが、Ｐ’ｉ＋２からＰ’ｉ＋３の方向、即ち、ジャストフォーカスの方向とは反対の方向に向かって移動しているので、駆動方向を反転させ、単位移動量Δθ４の値をより小さい値に再設定する。
【００７０】
引き続き、本発明装置１は、山越え回数Ｃと予め設定された判定回数（例えば、５回）を比較し（ステップ＃１３４、合焦度判定工程）、山越え回数Ｃが判定回数より小さい場合は（ステップ＃１３４で「ＮＯ」分岐）、ステップ＃１２８に移行する。ステップ＃１３４において、山越え回数Ｃが判定回数以上である場合は（ステップ＃１３４で「ＹＥＳ」分岐）、合焦度判定手段１２５は、フォーカスレンズＦＬのピントが合っている状態が検出されたと判定し、ＲＡＭ１１３から合焦度の最大値Ｆｍａｘとこのときの締め込み角度θｍａｘを取得する。
【００７１】
本発明装置１は、駆動制御部１０９によりフォーカスレンズ駆動装置１３９を制御して、フォーカスレンズＦＬのレンズホルダＬＨに対する締め込み角度がθｍａｘとなるように、フォーカスレンズＦＬを移動させる（ステップ＃１３５）。
【００７２】
尚、本実施形態では、第２フォーカス調整処理において、合焦度の基準値Ｆｂを設定し、基準値Ｆｂを超えるまで、つまり、ジャストフォーカス状態に近い状態となるまでは粗い単位移動量Δθ３でフォーカスレンズＦＬを移動させ、基準値Ｆｂを超えてジャストフォーカス状態に近い状態となった後に、単位移動量Δθ３より細かい単位移動量Δθ４でフォーカスレンズＦＬを移動させるので、従来の山登りオートフォーカスによるピントの調整と比較して品質を低下させることなく、第２フォーカス調整処理にかかる時間を低減できる。
【００７３】
〈別実施形態〉
〈１〉上記実施形態では、本発明装置１を、カメラモジュールＭの製造装置１００に適用する場合について説明したが、これに限るものではない。中央処理装置の処理能力や画像記憶手段の記憶容量に余裕があるカメラモジュールＭを搭載する機器に対し、オートフォーカス機能として搭載しても良い。
【００７４】
〈２〉上記実施形態では、第１フォーカス調整処理（ステップ＃１１０）において、フォーカス調整用画像の取得毎に合焦度を算出するように構成したが、これに限るものではない。合焦度の算出（ステップ＃１１４）は、次のフォーカス調整用画像を取得するためのフォーカスレンズＦＬの移動時（ステップ＃１１１）と同時に実行するように構成しても良い。また、フォーカスレンズＦＬの位置検出（ステップ＃１１２）についても、フォーカス調整用画像の取り込み（ステップ＃１１３）や合焦度の算出（ステップ＃１１４）と同時に実行するように構成しても良い。
【００７５】
〈３〉上記実施形態では、フォーカスレンズＦＬの位置が基準範囲Δθ内にあるときの合焦度Ｆを、近似曲線の算出に用いるように構成したが、これに限るものではない。例えば、フォーカスレンズＦＬをアンダーフォーカスの状態（初期状態）からジャストフォーカス側へ移動させる場合において、合焦度Ｆが、所定の基準合焦度Ｆｂ以上になってから、一定数（例えば、５個）の合焦度Ｆを取得するように構成しても良い。
【００７６】
また、基準範囲Δθと基準合焦度Ｆｂを組み合わせて、図７に示すように、フォーカスレンズＦＬの位置が基準範囲Δθ内であり、且つ、合焦度Ｆが、所定の基準合焦度Ｆｂ以上である場合に、近似曲線の算出に用いるように構成しても良い。
【００７７】
〈４〉更に、上記実施形態では、第１フォーカス調整処理（図３のステップ＃１１０）において、近似曲線の算出に、５ヶ所の異なる位置に対する合焦度を用いたが、これに限るものではなく、カメラモジュールＭの用途やピントの調整精度、合焦度の算出時間、製造装置におけるカメラモジュールＭの生産数量等を考慮して、適切な数の合焦度を用いるように設定する。
【００７８】
〈５〉また、第１フォーカス調整処理（ステップ＃１１０）における近似曲線の導出の可否判定（ステップ＃１１６）において、導出可能でないと判定された場合に、図９に示すように、締め込み角度θｉ＋４よりオーバーフォーカス側にある締め込み角度θｒ（ｒ＝ｉ＋５以上の整数）における合焦度Ｆを、近似曲線の算出に追加する（基準範囲ΔθをΔθ’に広げる）ように構成しても良い。
【００７９】
具体的には、第１フォーカス調整処理（ステップ＃１１０）において、図８に示すように、近似曲線の算出に用いる合焦度Ｆの数Ｘを設定し（例えば、Ｘ＝５個）、Ｘ個以上の合焦度Ｆが算出された場合に（ステップ＃１１５、＃１４０）、近似曲線の導出可否の判定を実行する（ステップ＃１１６）。近似曲線の導出が可能であると判定された場合は（ステップ＃１１６で「ＹＥＳ」分岐）、ステップ＃１１７に移行する。
【００８０】
近似曲線の導出が可能ではないと判定された場合は（ステップ＃１１６で「ＮＯ」分岐）、近似曲線の導出不可判定の回数をカウントする。引き続き、本発明装置１は、導出不可判定の回数を判定し、導出可否判定の回数が一定回数より少ない場合は（ステップ＃１４２で「ＮＯ」分岐）、近似曲線の算出に用いる合焦度Ｆの数Ｘの値を増加させ（ステップ＃１４３）、ステップ＃１１１に移行する。これによって、よりオーバーフォーカス側にある締め込み角度θにおける合焦度Ｆを、近似曲線の算出に追加することができる。そして、ステップ＃１４２において、導出不可判定の回数が一定回数以上の場合は（ステップ＃１４２で「ＹＥＳ」分岐）、第２フォーカス処理（ステップ＃１２０）を実行する。
【００８１】
このように実行すれば、比較的処理時間の短い第１フォーカス調整処理によりピントの調整を行う確率が高くなるので、カメラモジュールＭのピントの調整にかかる時間の更なる短縮を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係るフォーカス調整装置を適用するカメラモジュールの製造装置の部分概略構成例を示す模式図
【図２】本発明に係るフォーカス調整装置及びその周辺装置の合焦処理に係る部分の概略構成例を示す概略部分ブロック図
【図３】本発明に係るフォーカス調整方法の処理手順の一例を示すフローチャート
【図４】本発明に係るフォーカス調整装置及びフォーカス調整方法の第１フォーカス調整処理における合焦度と位置の関係を示す説明図
【図５】本発明に係るフォーカス調整方法の処理手順の一例を示すフローチャート
【図６】本発明に係るフォーカス調整装置及びフォーカス調整方法の第２フォーカス調整処理における合焦度と位置の関係を示す説明図
【図７】本発明に係るフォーカス調整装置及びフォーカス調整方法の別実施形態において、第１フォーカス調整処理における合焦度と位置の関係を示す説明図
【図８】本発明に係るフォーカス調整方法の別実施形態における処理手順の一例を示すフローチャート
【図９】本発明に係るフォーカス調整装置及びフォーカス調整方法の別実施形態において、第１フォーカス調整処理における合焦度と位置の関係を示す説明図
【図１０】従来技術に係るフォーカス調整装置の自動合焦処理の処理手順を示すフローチャート
【図１１】従来技術に係るフォーカス調整装置の自動合焦処理におけるフォーカスレンズの各状態を説明する概略模式図
【符号の説明】
【００８３】
１      本発明に係るフォーカス調整装置
１００  カメラモジュールの製造装置
１０１  ＡＤ変換部
１０２  画像記憶手段
１０３  搬送制御部
１０４  外部Ｉ／Ｆ
１０５  照明制御部
１０６  検査制御部
１０７  表示制御部
１０８  ピント調整用治具制御部
１０９  駆動制御部（駆動制御手段）
１１０  ＣＰＵ
１１１  位置検出部（位置検出手段）
１１２  ＲＯＭ
１１３  ＲＡＭ
１２０  演算処理部
１２１  第１演算手段
１２２  第２演算手段
１２３  第３演算手段
１２４  位置判定手段
１２５  合焦度判定手段
１２６  フォーカス処理切り替え手段
１３０  調整用画像表示装置
１３１  調整用画像
１３２  ソケットボード
１３３  搬送装置
１３４  外部入力装置
１３５  照明装置
１３６  検査装置
１３７  ＣＲＴ
１３８  ピント調整用治具
１３９  フォーカスレンズ駆動装置（駆動装置）
１４０  ラインセンサ
Ｍ      カメラモジュール
ＬＨ    レンズホルダ
ＦＬ    フォーカスレンズ
【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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【図１０】
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【図１１】
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