(57)【要約】  本発明は、撮像モジュールの組立方法を提供し、該組立方法は、第１サブレンズ部と感光アセンブリを第２サブレンズ部の光軸に配置して、結像可能な光学系を構成するステップと、前記第２サブレンズ部に対する前記第１サブレンズ部の相対位置を調整することで、前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させるステップと、前記第２サブレンズ部の中軸線に対する前記感光アセンブリの軸線の夾角を調整することで、前記感光素子によって得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を第２しきい値に減少させるステップと、前記第１サブレンズ部、前記第２サブレンズ部および感光アセンブリを接続するステップと、を含む。本発明は、対応する撮像モジュールをさらに提供する。本発明は、撮像モジュールの解像度を向上させ、撮像モジュールを量産する場合の工程能力指数を向上させ、光学結像レンズ部およびモジュールの全体コストを低下させ、不良率を低下させて、生産コストを削減させ、結像品質を向上させることができる。  【選択図】図１
2020531923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像モジュールの組立方法であって、
第１鏡筒および少なくとも１つの第１レンズを含む第１サブレンズ部、第２鏡筒および少なくとも１つの第２レンズを含む第２サブレンズ部、および感光素子を含む感光アセンブリを準備するステップと、
前記第１サブレンズ部と前記感光アセンブリを前記第２サブレンズ部の光軸に配置して、前記少なくとも１つの第１レンズと前記少なくとも１つの第２レンズを含む結像可能な光学系を構成するステップと、
前記第２サブレンズ部に対する前記第１サブレンズ部の相対位置を調整することで、前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させるステップと、
前記第２サブレンズ部の中軸線に対する前記感光アセンブリの軸線の夾角を調整することで、前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を第２しきい値に減少させるステップと、
前記第１サブレンズ部と前記第２サブレンズ部を接続して、前記第１サブレンズ部と前記第２サブレンズ部との相対位置を一定に維持するとともに、前記感光アセンブリと前記第２サブレンズ部を接続して、前記第２サブレンズ部の中軸線に対する前記感光アセンブリの軸線の夾角を維持するステップと、を含む、
ことを特徴とする撮像モジュールの組立方法。
【請求項２】
前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップでは、前記相対位置の調整には、
前記第１サブレンズ部を前記第２サブレンズ部に対して調整平面に沿って移動させることで、前記光学系結像の実測解像度を向上させることを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項３】
前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップでは、前記調整平面に沿う移動には、前記調整平面上の平行移動および／又は回転を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項４】
前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップの実行が終了した後、前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を第２しきい値に減少させるステップを実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項５】
前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を第２しきい値に減少させるステップでは、実測結像面傾斜を取得する方法は、
測定視野の異なる測定点に対応する複数のターゲットを設置するステップと、
前記感光アセンブリが出力する画像に基づいて、各測定点に対応する解像度デフォーカス曲線を取得するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項６】
感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を第２しきい値に減少させる前記ステップでは、前記第２しきい値に向上させるとは、測定視野の異なる測定点に対応する前記解像度デフォーカス曲線のピーク値の、前記光軸方向での位置ズレを前記第２しきい値に低下させる、
ことを特徴とする請求項５に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項７】
前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップは、
前記第１サブレンズ部を前記第２サブレンズ部に対して調整平面に沿って移動させることで、基準視野の前記光学系結像の実測解像度を対応するしきい値に向上させるステップと、
次に、前記第１サブレンズ部の中軸線を前記第２サブレンズ部の中軸線に対して傾斜させることで、測定視野の前記光学系結像の実測解像度を対応するしきい値に向上させるステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項８】
前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップでは、前記光学系結像の実測解像度を取得する方法は、
基準視野および測定視野の異なる測定点に対応する複数のターゲットを設置するステップと、
前記感光アセンブリが出力する画像に基づいて、各測定点に対応する解像度デフォーカス曲線を取得するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項９】
基準視野の前記光学系結像の実測解像度を対応するしきい値に向上させるサブステップでは、前記対応するしきい値に向上させるとは、基準視野の測定点に対応するターゲット結像の解像度デフォーカス曲線のピーク値を対応するしきい値に向上させる、
ことを特徴とする請求項７に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項１０】
測定視野の前記光学系結像の実測解像度を対応するしきい値に向上させるサブステップでは、前記対応するしきい値に向上させることには、この測定視野の異なる測定点に対応する複数のターゲット結像の解像度デフォーカス曲線のピーク値のうち最小値を対応するしきい値に向上させることを含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項１１】
前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップは、
前記第１サブレンズ部を前記第２サブレンズ部に対して前記光軸に沿って移動させることで、前記感光素子が出力する画像に基づいて得られた前記光学系結像の実測結像面を目標面と整合させることをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項１２】
前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップでは、
前記第１サブレンズ部を前記第２サブレンズ部に対して前記調整平面に沿って第１範囲内で移動させ、
前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を第２しきい値に減少させる前記ステップでは、
実測結像面傾斜が前記第２しきい値に達しない場合、実測結像面傾斜が前記第２しきい値に減少するまで再調整ステップをさらに実行し、
前記再調整ステップは、
前記第１サブレンズ部を、前記第２サブレンズ部に対して、前記調整平面に沿って第１範囲により小さい第２範囲内で移動させることと、
前記光軸に対する前記感光アセンブリの軸線の夾角を調整することで、前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を減少させることと、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項１３】
前記接続ステップでは、粘着又は溶接プロセスにより前記第１サブレンズ部と前記第２サブレンズ部を接続する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項１４】
前記接続ステップでは、粘着又は溶接プロセスにより前記感光アセンブリと前記第２サブレンズ部を接続する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項１５】
前記溶接プロセスは、レーザー溶接又は超音波溶接を含む、
ことを特徴とする請求項１４に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項１６】
撮像モジュールであって、
第１鏡筒および少なくとも１つの第１レンズを含む第１サブレンズ部と、
第２鏡筒および少なくとも１つの第２レンズを含む第２サブレンズ部と、
感光素子を含む感光アセンブリと、を備え、
前記第１サブレンズ部と前記感光アセンブリを前記第２サブレンズ部の光軸に配置して、前記少なくとも１つの第１レンズと前記少なくとも１つの第２レンズを含む結像可能な光学系を構成し、
前記第１サブレンズ部と前記第２サブレンズ部は、第１接続媒体を介して固定されており、
前記第２サブレンズ部と前記感光アセンブリは、第２接続媒体を介して固定されており、前記第２接続媒体は、前記第２サブレンズ部の中軸線が前記感光アセンブリの軸線に対して第２傾斜角を有するようになされている、
ことを特徴とする撮像モジュール。
【請求項１７】
前記第１接続媒体は、前記第１接続媒体が前記第１サブレンズ部と前記第２サブレンズ部を互いに当接させないようになされている、
ことを特徴とする請求項１６に記載の撮像モジュール。
【請求項１８】
前記第１接続媒体はさらに、前記第１サブレンズ部の中軸線が前記第２サブレンズ部の中軸線に対して第１傾斜角を有するようになされている、
ことを特徴とする請求項１６に記載の撮像モジュール。
【請求項１９】
前記第１接続媒体はさらに、前記第１サブレンズ部の中軸線と前記第２サブレンズ部の中軸線をずらすようになされている、
ことを特徴とする請求項１６に記載の撮像モジュール。
【請求項２０】
前記第１接続媒体はさらに、前記第１サブレンズ部と第２サブレンズ部との間に構造的隙間を付与するようになされている、
ことを特徴とする請求項１６に記載の撮像モジュール。
【請求項２１】
前記第１接続媒体は粘着媒体又は溶接媒体であり、且つ前記第２接続媒体は粘着媒体又は溶接媒体である、
ことを特徴とする請求項１６に記載の撮像モジュール。
【請求項２２】
前記第１サブレンズ部の中軸線は、前記第２サブレンズ部の中軸線に対して０〜１５μｍずれている、
ことを特徴とする請求項１６に記載の撮像モジュール。
【請求項２３】
前記第１サブレンズ部の中軸線は、前記第２サブレンズ部の中軸線に対して、０．５度未満の傾斜角を有する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の撮像モジュール。
【請求項２４】
前記第２サブレンズ部の中軸線は、前記感光アセンブリの軸線に対して１度未満の傾斜角を有する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の撮像モジュール。
【請求項２５】
前記第１接続媒体はさらに、前記第１サブレンズ部と前記第２サブレンズ部との前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる相対位置を一定に維持するようになされており、また
前記第２接続媒体はさらに、前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を第２しきい値に減少させるようになされている、
ことを特徴とする請求項１６に記載の撮像モジュール。
【請求項２６】
前記第２サブレンズ部は、モータベースを含むモータをさらに備え、前記感光アセンブリは、前記第２接続媒体を介して前記モータベースに接続され、且つ、前記実測解像度は、モータの起動状態での実測解像度であり、前記実測結像面傾斜は、モータの起動状態での実測結像面傾斜である、
ことを特徴とする請求項２５に記載の撮像モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学技術分野に関し、具体的には、本発明は、撮像モジュールの解決手段に関する。
【０００２】
＜関連出願の相互参照＞
本願は、２０１７年９月１１日に中国国家知的財産局に提出された中国特許出願第２０１７１０８１４２５５．５号の優先権および利益を主張し、この出願の全内容が引用により本明細書に組み込まれている。
【背景技術】
【０００３】
モバイル電子機器の普及に伴い、モバイル電子機器に適用されてユーザーが映像（たとえば、ビデオや画像）を取得するための撮像モジュールの関連技術が急速に発展・進歩しており、近年、撮像モジュールは、医療、セキュリティ、工業生産などの多くの分野で広く使用されている。
【０００４】
拡大しつつある市場の需要を満たすために、高画素化、小寸法化、大口径化は、既存の撮像モジュールの不可逆的な傾向となっている。市場では、撮像モジュールの結像品質に対する要求がますます高くなる。特定の光学設計の撮像モジュールの解像度に影響を与える要因には、光学結像レンズ部の品質とモジュールのパッケージングプロセス中の製造誤差が含まれる。
【０００５】
具体的には、光学結像レンズ部の製造プロセスでは、レンズ部の解像度に影響を与える要因は、各素子およびその組み立て誤差、レンズのスペーサー素子の厚さの誤差、各レンズの組み立て合わせの誤差、およびレンズ材料の屈折率の変化などに起因する。その中でも、各素子およびその組み立て誤差には、各レンズ単体の光学面の厚さ、レンズの光学面のサジタル高さ、光学面の形状、曲率半径、レンズの片面および面同士の偏心、レンズの光学面間の傾斜などの誤差が含まれ、これら誤差の大きさが金型の精度と成形精度を制御する能力に依存する。レンズのスペーサー素子の厚さの誤差は、素子の加工精度に依存する。各レンズの組み立て合わせの誤差は、組み立てられる素子の寸法公差およびレンズ部の組み立て精度に依存する。レンズ材料の屈折率の変化によって生じる誤差は、材料の安定性およびバッチの一貫性に依存する。
【０００６】
上記の各素子の解像度に影響する誤差には、累積に伴い劣化する現象があり、この累積誤差はレンズの数とともに増加する。既存の解像度の解決手段では、比較的高感度の各素子のサイズに対して公差制御を行い、レンズの回転を補正することで解像度を向上させるが、高画素・大口径のレンズ部はより高感度であるため、公差に対する要求が厳しく、たとえば、一部の高感度レンズ部ではレンズの１ｕｍの偏心により、９'の結像面傾斜が生じ、レンズの加工および組み立てがより困難になり、さらに、組み立てプロセスのフィードバックサイクルが長いため、レンズ部組み立ての工程能力指数（ＣＰＫ）が低く、変動が大きいため、高い不良率が発生する。また、前述のように、レンズ部の解像度に影響する要素は複数あり、複数の素子に存在するため、各要素の制御には製造精度の限界があり、各素子の精度だけを向上させると、向上能力が制限され、向上のためのコストが高くなり、そして、市場で高まっている画像品質に対する需要に応えることはできない。
【０００７】
一方、撮像モジュールの処理中に、さまざまな構造素子の組み立てプロセス（感光チップの貼設、モーターレンズ部のロックプロセスなど）によって感光チップが傾斜することがあり、複数の傾斜が重なると、結像モジュールの解像度が所定の仕様に到達できず、モジュールメーカーの歩留まりが低下する恐れがある。近年、モジュールメーカーは、結像レンズ部と感光モジュールを組み立てる際に、アクティブアライメントプロセスを通じて感光チップの傾斜を補償している。ただし、このプロセスには補償能力が制限されている。解像度に影響するさまざまな収差は光学システム自体の能力に起因するため、光学結像レンズ部自体の解像度が不十分な場合、従来の感光モジュールのアクティブアライメントプロセスにより補償することは困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来技術の上記少なくとも１つの欠陥を解決できる解決手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、撮像モジュールの組立方法を提供し、該組立方法は、
第１鏡筒および少なくとも１つの第１レンズを含む第１サブレンズ部、第２鏡筒および少なくとも１つの第２レンズを含む第２サブレンズ部、および感光素子を含む感光アセンブリを準備するステップと、
前記第１サブレンズ部と前記感光アセンブリを前記第２サブレンズ部の光軸に配置して、前記少なくとも１つの第１レンズと前記少なくとも１つの第２レンズを含む結像可能な光学系を構成するステップと、
前記第２サブレンズ部に対する前記第１サブレンズ部の相対位置を調整することで、前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させるステップと、
前記第２サブレンズ部の中軸線に対する前記感光アセンブリの軸線の夾角を調整することで、前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を第２しきい値に減少させるステップと、
前記第１サブレンズ部と前記第２サブレンズ部を接続して、前記第１サブレンズ部と前記第２サブレンズ部との相対位置を一定に維持するとともに、前記感光アセンブリと前記第２サブレンズ部を接続して、前記第２サブレンズ部の中軸線に対する前記感光アセンブリの軸線の夾角を維持するステップと、を含む。
【００１０】
なお、前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップでは、前記相対位置の調整には、
前記第１サブレンズ部を前記第２サブレンズ部に対して調整平面に沿って移動させることで、前記光学系結像の実測解像度を向上させることを含む。
【００１１】
なお、前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップでは、前記調整平面に沿う移動には、前記調整平面上の平行移動および／又は回転を含む。
【００１２】
なお、前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップの実行が終了した後、前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を第２しきい値に減少させるステップを実行する。
【００１３】
なお、前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を第２しきい値に減少させるステップでは、実測結像面傾斜を取得する方法は、
測定視野の異なる測定点に対応する複数のターゲットを設置するステップと、
前記感光アセンブリが出力する画像に基づいて、各測定点に対応する解像度デフォーカス曲線を取得するステップと、を含む。
【００１４】
なお、感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を第２しきい値に減少させる前記ステップでは、前記第２しきい値に減少させるとは、測定視野の異なる測定点に対応する前記解像度デフォーカス曲線のピーク値の、前記光軸方向での位置ズレを前記第２しきい値に低下させる。
【００１５】
なお、前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップは、
前記第１サブレンズ部を前記第２サブレンズ部に対して調整平面に沿って移動させることで、基準視野の前記光学系結像の実測解像度を対応するしきい値に向上させるステップと、
次に、前記第１サブレンズ部の中軸線を前記第２サブレンズ部の中軸線に対して傾斜させることで、測定視野の前記光学系結像の実測解像度を対応するしきい値に向上させるステップと、を含む。
【００１６】
なお、前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップでは、前記光学系結像の実測解像度を取得する方法は、
基準視野および測定視野の異なる測定点に対応する複数のターゲットを設置するステップと、
前記感光アセンブリが出力する画像に基づいて、各測定点に対応する解像度デフォーカス曲線を取得するステップと、を含む。
【００１７】
なお、基準視野の前記光学系結像の実測解像度を対応するしきい値に向上させるサブステップでは、前記対応するしきい値に向上させるとは、基準視野の測定点に対応するターゲット結像の解像度デフォーカス曲線のピーク値を対応するしきい値に向上させる。
【００１８】
なお、測定視野の前記光学系結像の実測解像度を対応するしきい値に向上させるサブステップでは、前記対応するしきい値に向上させることには、この測定視野の異なる測定点に対応する複数のターゲット結像の解像度デフォーカス曲線のピーク値のうち最小値を対応するしきい値に向上させることを含む。
【００１９】
なお、前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップは、
前記第１サブレンズ部を前記第２サブレンズ部に対して前記光軸に沿って移動させることで、前記感光素子が出力する画像に基づいて得られた前記光学系結像の実測結像面を目標面と整合させるステップをさらに含む。
【００２０】
なお、前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップでは、
前記第１サブレンズ部を前記第２サブレンズ部に対して前記調整平面に沿って第１範囲内で移動させ、
前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を第２しきい値に減少させる前記ステップでは、
実測結像面傾斜が前記第２しきい値に達しない場合、実測結像面傾斜が前記第２しきい値に減少するまで再調整ステップをさらに実行し、
前記再調整ステップは、
前記第１サブレンズ部を、前記第２サブレンズ部に対して、前記調整平面に沿って第１範囲未満の第２範囲内で移動させるステップと、
前記光軸に対する前記感光アセンブリの軸線の夾角を調整することで、前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を減少させるステップと、を含む。
【００２１】
なお、前記接続ステップでは、粘着又は溶接プロセスにより前記第１サブレンズ部と前記第２サブレンズ部を接続する。
【００２２】
なお、前記接続ステップでは、粘着又は溶接プロセスにより前記感光アセンブリと前記第２サブレンズ部を接続する。
【００２３】
なお、前記溶接プロセスは、レーザー溶接又は超音波溶接を含む。
【００２４】
本発明の別の態様によれば、撮像モジュールをさらに提供し、該撮像モジュールは、
第１鏡筒および少なくとも１つの第１レンズを含む第１サブレンズ部と、
第２鏡筒および少なくとも１つの第２レンズを含む第２サブレンズ部と、
感光素子を含む感光アセンブリと、を備え、
前記第１サブレンズ部と前記感光アセンブリを前記第２サブレンズ部の光軸に配置して、前記少なくとも１つの第１レンズと前記少なくとも１つの第２レンズを含む結像可能な光学系を構成し、
前記第１サブレンズ部と前記第２サブレンズ部は、第１接続媒体を介して固定されており、
前記第２サブレンズ部と前記感光アセンブリは、第２接続媒体を介して固定されており、前記第２接続媒体は、前記第２サブレンズ部の中軸線が前記感光アセンブリの軸線に対して第２傾斜角を有するようになされている。
【００２５】
なお、前記第１接続媒体は、前記第１サブレンズ部と前記第２サブレンズ部を互いに当接させないようになされている。
【００２６】
なお、前記第１接続媒体はさらに、前記第１サブレンズ部の中軸線が前記第２サブレンズ部の中軸線に対して第１傾斜角を有するようになされている。
【００２７】
なお、前記第１接続媒体はさらに、前記第１サブレンズ部の中軸線と前記第２サブレンズ部の中軸線をずらすようになされている。
【００２８】
なお、前記第１接続媒体はさらに、前記第１サブレンズ部と第２サブレンズ部との間に構造的隙間を付与するようになされている。
【００２９】
なお、前記第１接続媒体は粘着媒体又は溶接媒体であり、且つ前記第２接続媒体は粘着媒体又は溶接媒体である。
【００３０】
なお、前記第１サブレンズ部の中軸線は、前記第２サブレンズ部の中軸線に対して０〜１５μｍずれている。
【００３１】
なお、前記第１サブレンズ部の中軸線は、前記第２サブレンズ部の中軸線に対して、０．５度未満の傾斜角を有する。
【００３２】
なお、前記第２サブレンズ部の中軸線は、前記感光アセンブリの軸線に対して１度未満の傾斜角を有する。
【００３３】
なお、前記第１接続媒体はさらに、前記第１サブレンズ部と前記第２サブレンズ部との相対位置を一定に維持するようになされており、前記相対位置は、前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させ、また
前記第２接続媒体はさらに、前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を第２しきい値に減少させるようになされている。
【００３４】
なお、前記第２サブレンズ部は、モータベースを含むモータをさらに備え、前記感光アセンブリは、前記第２接続媒体を介して前記モータベースに接続され、且つ、前記実測解像度は、モータの起動状態での実測解像度であり、前記実測結像面傾斜は、モータの起動状態での実測結像面傾斜である。
【発明の効果】
【００３５】
従来技術に比べて、本発明は、下記少なくとも１つの技術的効果を有する。
１、本発明は、撮像モジュールの解像度を向上できる。
２、本発明は、撮像モジュールを量産する場合の工程能力指数（ＣＰＫ）を向上できる。
３、本発明は、光学結像レンズ部およびモジュールの各素子精度およびその組み立て精度への要求を低減させ、光学結像レンズ部およびモジュールの全体コストを削減させることができる。
４、本発明は、組立過程において撮像モジュールのさまざまな収差をリアルタイムで調整することで、不良率を低下させ、生産コストを削減させて、結像の品質を向上させることができる。
５、本発明は、組立過程において第１、第２サブレンズ部の相対位置を多自由度で調整することによって解像度を向上させ、第１、第２サブレンズ部の相対位置の調整に生じる結像面傾斜に対しては、感光アセンブリと第２サブレンズ部との間の相対傾斜を調整することで補償を行い、それによって、結像の品質をよりよく向上させることができる。
６、本発明は、感光アセンブリと第２サブレンズ部との間の相対傾斜を調整することで結像面傾斜を補償することによって、第１、第２サブレンズ部の間の相対位置の調整には、結像面傾斜への影響を考慮せず、又は、それほか考慮しなくてもよく、それによって、第１、第２サブレンズ部の相対位置の調整プロセスの難度を低減させ、組立効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
参照図面には、例示的な実施例が示されている。本明細書で開示された実施例および図面は、説明的なものとして見なすべきであり、限定的なものではない。
【図１】本発明の一実施例における撮像モジュールの組立方法のフローチャートを示す。
【図２】本発明の一実施例における第１サブレンズ部、第２サブレンズ部、感光アセンブリおよびその初期配置位置の模式図を示す。
【図３】本発明の一実施例における相対位置の調整形態を示す。
【図４】本発明の別の実施例における回転調整を示す。
【図５】本発明のまた別の実施例においてｖ、ｗ方向の調整を追加した相対位置の調整形態を示す。
【図６】本発明の一実施例における元の状態でのＭＴＦデフォーカス曲線を示す。
【図７】本発明の一実施例においてステップ３００で調整されたＭＴＦデフォーカス曲線を示す。
【図８】本発明の一実施例において第１サブレンズ部と第２サブレンズ部との相対位置調整が終了した後の第１サブレンズ部、第２サブレンズ部、感光アセンブリおよびこれらの位置関係を示す。
【図９】結像面傾斜の原理模式図を示す。
【図１０】中心位置と周辺１および周辺１’位置での像の比較模式図を示す。
【図１１】本発明の一実施例においてステップ４００で調整されたＭＴＦデフォーカス曲線を示す。
【図１２】本発明の一実施例において感光アセンブリと第２サブレンズ部との相対傾斜の調整が終了した後の第１サブレンズ部、第２サブレンズ部、感光アセンブリおよびこれらの位置関係を示す。
【図１３】本発明の一実施例において接続後に形成された撮像モジュールを示す。
【図１４】一実施例におけるターゲットの設置形態の例を示す。
【図１５】本発明の一実施例においてステップ３２０で調整された第１サブレンズ部と第２サブレンズ部との相対位置関係を示す。
【図１６】本発明の一実施例において、図１５に基づいて第２サブレンズ部の中軸線に対する感光アセンブリの軸線の夾角をさらに調整する場合の模式図を示す。
【図１７】図１６に基づいて接続ステップ後に形成された撮像モジュールを示す。
【図１８】本発明の一実施例において組立済みのモータを備えたモータの非起動状態での撮像モジュールを示す。
【図１９】本発明の一実施例において組立済みのモータを備えたモータの起動状態での撮像モジュールを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本願をよりよく理解するために、図面を参照しながら本願の各態様を詳細に説明する。なお、これら詳細な説明は、本願に対する例示的な実施形態の説明に過ぎず、何らかの方式で本願の範囲を制限するものではない。明細書を通じて、同じ図面の符号は、同じ素子を表す。用語「および／又は」は、挙げられた項目のうちの１つ又は複数の関連するいずれか又はすべての組み合わせを意味する。
【００３８】
なお、本明細書では、第１、第２などの用語は、１つの特徴を別の１つの特徴から区別するために過ぎず、特徴を何ら制限するものではない。このため、本願の示唆から逸脱しない限り、以下で検討する第１主体は第２主体と呼ばれてもよい。
【００３９】
図面では、説明の便宜上、物体の厚さ、サイズおよび形状がわずかに拡大されている。図面は、例示的なものに過ぎず、正確な割合で作成されるものではない。
【００４０】
さらに、なお、用語「備える」、「備えている」、「有する」、「含む」および／又は「含んでいる」は、本明細書に使用される場合、記載の特徴、全体、ステップ、操作、素子および／又は部材が存在するが、他の特徴、全体、ステップ、操作、素子、部材の１つ又は複数および／又はこれらの組み合わせが存在又は追加される場合を排除しないことを意味する。また、「．．．のうちの少なくとも１つ」の表現は、挙げられた特徴のリストの後に使用される場合、リスクにおける単一の素子ではなく、挙げられたリスク全体を修飾する。また、本願の実施形態が説明されている場合、「てもよい」が使用されると、「本願の１つ又は複数の実施形態」を示す。そして、用語「例示的」とは、例示を示すか、又は例として説明することを意味する。
【００４１】
本明細書に使用されている用語「ほぼ」、「約」および類似した用語は、程度を示す用語ではなく、類似程度を示す用語として使用され、そして、当業者にとって公知するような計測値又は計算値の固有偏差を示すことを意図する。
【００４２】
特に断らない限り、本明細書に使用されるすべての用語（技術用語和科学用語を含む）は、当業者が一般的に理解する意味と同じである。さらに、なお、用語（たとえば、よく使用されている辞典に定義される用語）は、関連技術の文脈に記載の意味と同じ意味を有し、且つ理想的又は過度に正式な意味で解釈せず、但し本明細書においてこのように明確に限定しない場合を除く。
【００４３】
なお、矛盾しない限り、本願における実施例および実施例における特徴を互いに組み合わせることができる。以下、図面を参照しながら実施例をもって本願を詳細に説明する。
【００４４】
図１は、本発明の一実施例における撮像モジュールの組立方法のフローチャートを示す。図１に示されるように、前記組立方法は、下記ステップ１００〜５００を含む。
【００４５】
ステップ１００：第１サブレンズ部、第２サブレンズ部および感光アセンブリを準備する。図２は、本発明の一実施例における第１サブレンズ部１０００、第２サブレンズ部２０００、感光アセンブリ３０００およびこれらの初期配置位置の模式図を示す。図２に示されるように、第１サブレンズ部１０００は、第１鏡筒１１００と少なくとも１つの第１レンズ１２００を含む。本実施例では、第１レンズ１２００は２つあるが、容易に理解できるように、他の実施例では、第１レンズ１２００は、ほかの数、たとえば、１つ、３つ又は４つなどであってもよい。前記第２サブレンズ部２０００は、第２鏡筒２１００と少なくとも１つの第２レンズ２２００を含む。本実施例では、第２レンズ２２００は３つあるが、容易に理解できるように、他の実施例では、第２レンズ２２００は、ほかの数、たとえば、１つ、２つ又は４つなどであってもよい。本実施例では、第２サブレンズ部２０００の第２鏡筒２１００は、一体に嵌設された内側鏡筒２１１０および外側鏡筒２１２０（外側鏡筒２１２０は、レンズ部ホルダーとも呼ばれる）を含み、前記内側鏡筒２１１０と外側鏡筒２１２０はネジ接続されている。なお、前記内側鏡筒と外側鏡筒の接続方式は、ネジ接続に制限されない。勿論、容易に理解できるように、他の実施例では、第２鏡筒２１００は一体化された鏡筒としてもよい。
【００４６】
さらに、図２に示されるように、一実施例では、前記感光アセンブリ３０００は、回路基板３１００と、回路基板３１００上に実装される感光素子３２００と、前記感光素子３２００の周辺を取り囲むように回路基板３１００に製造される筒状支持体３４００と、支持体３４００に取り付けられたフィルタ素子３３００と、を備える。筒状支持体３４００は、内（感光素子３２００に向かう方向）へ延びているレンズ部枠として機能できる延在部を有し、前記フィルタ素子３３００は前記延在部に取り付けられる。前記筒状支持体３４００は上面をさらに有し、前記感光アセンブリは、この上面を介して撮像モジュールのほかのアセンブリ（たとえば、第２サブレンズ部２０００）に接続されてもよい。勿論、容易に理解できるように、他の実施例では、感光アセンブリ３０００は、ほかの構造としてもよく、たとえば、前記感光アセンブリの回路基板は貫通孔を有し、感光素子が前記回路基板の貫通孔に取り付けられており、またたとえば、前記支持部は、成形により感光素子の周辺に形成され且つ内へ延びて前記感光素子（たとえば、支持部は、前記感光素子の縁部の少なくとも非感光領域の一部に覆設されている）に接触し、さらにたとえば、前記感光アセンブリは、前記フィルタ素子を省略してもよい。
【００４７】
ステップ２００：前記第１サブレンズ部１０００と前記感光アセンブリ３０００とを前記第２サブレンズ部２０００の光軸に配置して、前記少なくとも１つの第１レンズ１２００と前記少なくとも１つの第２レンズ２２００を含む結像可能な光学系を構成する。本ステップでは、前記第１サブレンズ部１０００と前記感光アセンブリ３０００とを前記第２サブレンズ部２０００の光軸に配置するとは、上記３つのものに対して初期アラインメント（たとえば、機械的アラインメント）を行い、結像可能な光学系を形成する。つまり、すべての第１レンズ１２００とすべての第２レンズ２２００を含む光学系が結像可能であれば、本ステップの配置作業が完了する。なお、サブレンズ部および感光アセンブリの作製過程において様々な作製公差やほかの原因のため、配置終了後にも、第１鏡筒１１００、第２鏡筒２１００、筒状支持体３４００の中軸線は光軸と重なると限らない。
【００４８】
ステップ３００：前記第２サブレンズ部２０００に対する前記第１サブレンズ部１０００の相対位置を調整することで、前記光学系結像の実測解像度を最大化する（実測解像度を予め設定されたしきい値に向上させると、実測解像度の最大化を実現するとされる）。ここで、第１サブレンズ部１０００と第２サブレンズ部２０００との相対位置の調整は複数の自由度を含み得る。
【００４９】
図３は本発明の一実施例における相対位置の調整形態を示す。この調整形態では、前記第１サブレンズ部１０００は、前記第２サブレンズ部２０００に対してｘ、ｙ、ｚ方向に沿って移動することができる（即ち、この実施例では、相対位置の調整は３つの自由度を有する）。その中でも、ｚ方向は光軸に沿う方向、ｘ、ｙ方向は光軸に垂直な方向である。ｘ、ｙ方向はともに同一調整平面Ｐ内にあり、この調整平面Ｐ内で平行に移動する場合は、ｘ、ｙ方向における２つの成分に分けられる。
【００５０】
図４は、本発明の別の実施例における回転調整を示す。この実施例では、相対位置の調整には、図３の３つの自由度に加えて、回転自由度、即ちｒ方向での調整が追加される。本実施例では、ｒ方向の調整は、前記平面Ｐ内の回転、即ち、前記調整平面Ｐに垂直な軸線の周りに行われる回転を調整する。
【００５１】
さらに、図５は、本発明のまた別の実施例においてｖ、ｗ方向調整を追加した相対位置の調整形態を示す。ここで、ｖ方向はｘｏｚ平面の回転角、ｗ方向はｙｏｚ平面の回転角を示し、ｖ方向およびｗ方向の回転角は、全体的な傾斜状態を表すベクトル角に合成される。つまり、ｖ方向およびｗ方向の調整によって、第２サブレンズ部に対する第１サブレンズ部の傾斜姿態（つまり、前記第２サブレンズ部の光軸に対する前記第１サブレンズ部の光軸の傾斜）を調整することができる。
【００５２】
上記ｘ、ｙ、ｚ、ｒ、ｖ、ｗの６つの自由度の調整はいずれも前記光学系の結像品質（たとえば、解像度の高さ）に影響する可能性がある。本発明の別の実施例では、相対位置の調整形態としては、上記６つの自由度のうちのいずれかを調整してもよいし、そのうちのいずれか２つ以上の組み合わせを調整してもよい。
【００５３】
さらに、一実施例では、前記光学系結像の実測解像度を取得する方法は、ステップ３０１とステップ３０２を含む。
【００５４】
ステップ３０１：基準視野および／又は測定視野に対応する複数のターゲットを設置する。たとえば、中心視野を基準視野とし、関心のある領域に対応する１つ以上の視野を測定視野（たとえば、８０％視野）とする。
【００５５】
ステップ３０２：前記光軸に沿って前記感光アセンブリを移動（即ちｚ方向に移動）させ、前記感光アセンブリが出力する画像に基づいて、各ターゲットに対応する解像度デフォーカス曲線を取得する。前記解像度デフォーカス曲線に基づいて対応する視野の実測解像度が得られえる。なお、他の実施例では、多層の物側ターゲットを配置することによっても測定視野の異なる測定位置に対応する解像度デフォーカス曲線が得られる。この場合、解像度デフォーカス曲線を取得する際に、前記光軸に沿って前記感光アセンブリを移動させないか、又は前記光軸に沿って前記感光アセンブリを移動させる回数を減少させてもよい。
【００５６】
上記実施例では、解像度はＭＴＦ（変調伝達関数）で表される。ＭＴＦ値が高いほど、解像度が良好である。このように前記感光アセンブリが出力する画像に基づいて得られたＭＴＦデフォーカス曲線から、前記光学系結像の解像度をリアルタイムで取得できる。ＭＴＦデフォーカス曲線の変化に応じて、現在解像度の最大化状態であるか否かを判断することができ、解像度の最大化状態である場合、前記相対位置の調整を停止する。図６は、本発明の一実施例における元の状態でのＭＴＦデフォーカス曲線を示し、中心視野を含むＭＴＦデフォーカス曲線および測定視野の２つの異なる測定位置に対応する２つのターゲットのサジタル方向およびメリジオナル方向のＭＴＦデフォーカス曲線が含まれる。図７は、本発明の一実施例においてステップ３００で調整されたＭＴＦデフォーカス曲線を示す。図から明らかなように、調整後、２つのターゲットのサジタル方向とメリジオナル方向のＭＴＦ値はともに明らかなに向上する。非解像度を表す方式はＭＴＦ値に制限されず、たとえば、他の実施例では、解像度は、ＳＦＲ（空間周波数応答）など、ほかの結像品質を表す指数で示されてもよい。
【００５７】
ステップ３００が完了した後、一般的には、第１サブレンズ部１０００と第２サブレンズ部２０００との間にズレが存在する。図８は、本発明の一実施例において第１サブレンズ部１０００と第２サブレンズ部２０００との相対位置調整が終了した後の第１サブレンズ部１０００、第２サブレンズ部２０００、感光アセンブリ３０００およびこれらの位置関係を示す。同図から明らかなように、第１サブレンズ部１０００の中軸線は、第２サブレンズ部２０００の中軸線に対してｘ方向において△ｘずれている。ただし、図８は例示的なものに過ぎない。図８にはｙ方向でのズレが示されていないが、当業者が理解できるように、第１サブレンズ部１０００の中軸線は第２サブレンズ部２０００の中軸線に対してｙ方向において△ｙのズレを有してもよい。
【００５８】
ステップ４００：前記第２サブレンズ部２０００の中軸線に対する前記感光アセンブリ３０００の軸線の夾角を調整することで、前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を最小化させる（実測結像面傾斜を予め設定されたしきい値に減少させると、実測結像面傾斜の最小化を実現するとされる）。光学アセンブリの作製プロセスそのものに存在する公差に加えて、光学系がステップ３００で調整されることによって、光学系の結像には結像面傾斜がある場合が多い。図９は結像面傾斜の原理模式図を示す。同図から明らかなように、図９には、光軸に垂直な物体面はレンズで結像されると傾斜した結像面になる。中心視野の入射光はレンズを透過した後中心焦点の位置にフォーカスし、軸外視野１の入射光はレンズを透過した後周辺焦点１’の位置にフォーカスし、この位置と中心焦点の位置との間に軸方向ずれＤ２があり、軸外視野１’の入射光はレンズを透過した後周辺焦点１の位置にフォーカスし、この位置と中心焦点の位置との間に軸方向ずれＤ１がある。その結果、感光素子の受光面が光軸に垂直に配置される場合、周辺１と周辺１’の位置のいずれでも明瞭な結像ができない。図１０は、中心位置と周辺１および周辺１’位置での像の比較模式図を示し、周辺１および周辺１’位置の像がともに中心位置の像に比べて明らかにぼけていることが明らかである。
【００５９】
本ステップでは、前記第２サブレンズ部２０００の中軸線に対する前記感光アセンブリ３０００の軸線の夾角を調整することで、上記結像面傾斜を補償し、それにより撮像モジュール製品の結像品質を向上させる。一実施例では、実測結像面傾斜を取得する方法は、ステップ４０１とステップ４０２を含む。
【００６０】
ステップ４０１：いずれかの測定視野（たとえば、８０％視野）に対しては、この測定視野の異なる測定位置に対応する複数のターゲットを設置する。ここで異なる測定位置とは、同一測定視野の複数の異なる方向にある複数の測定位置をいう。
【００６１】
ステップ４０２：前記感光アセンブリが出力する画像に基づいて、同一視野の各ターゲットに対応する解像度デフォーカス曲線を取得する。これら解像度デフォーカス曲線が横座標軸（デフォーカス量の座標軸を表す）に集まると、この測定視野に対応する結像面傾斜が補償されており、即ち、この測定視野では前記実測結像面傾斜が最小化されている。本ステップでは、用語「集まる」は、同一視野の複数のターゲットに対応する解像度デフォーカス曲線のピーク値の横座標軸上の位置ズレ（光軸方向における位置ズレ）が予め設定されたしきい値未満であると理解してもよい。
【００６２】
図１１は本発明の一実施例においてステップ４００で調整されたＭＴＦデフォーカス曲線を示す。ステップ４００が完了した後、第２サブレンズ部２０００の中軸線に対する感光アセンブリ３０００の軸線は通常に傾斜角を有する。図１２は本発明の一実施例において感光アセンブリ３０００と第２サブレンズ部２０００との相対傾斜の調整が終了した後の第１サブレンズ部１０００、第２サブレンズ部２０００、感光アセンブリ３０００およびこれらの位置関係を示す。同図から明らかなように、感光アセンブリ３０００の軸線は、第２サブレンズ部２０００の中軸線に対してｖ方向において傾斜角△ｖを有する。なお、図１２にはｗ方向での傾斜がしめされていないが、当業者が容易に理解できるように、感光アセンブリ３０００の軸線は第２サブレンズ部２０００の中軸線に対してｗ方向において傾斜角を有してもよい。
【００６３】
ステップ５００：前記第１サブレンズ部１０００と前記第２サブレンズ部２０００とを接続することで、前記第１サブレンズ部１０００と前記第２サブレンズ部２０００との相対位置を一定に維持するとともに、前記感光アセンブリ３０００と前記第２サブレンズ部２０００とを接続することで、前記第２サブレンズ部２０００の中軸線に対する前記感光アセンブリ３０００の軸線の夾角を一定に維持する。図１３は本発明の一実施例において接続後に形成された撮像モジュールを示す。
【００６４】
第１サブレンズ部と第２サブレンズ部を接続するプロセスは必要に応じて選択できる。たとえば、一実施例では、粘着プロセスにより第１サブレンズ部と第２サブレンズ部が接続され、図１３に示されるように、この実施例では、粘着材４０００で第１サブレンズ部１０００と第２サブレンズ部２０００が粘着され、粘着材５０００で第２サブレンズ部２０００と感光アセンブリ３０００が粘着される。別の実施例では、レーザー溶接プロセスにより第１サブレンズ部と第２サブレンズ部が接続される。さらなる実施例では、超音波溶接プロセスにより第１サブレンズ部と第２サブレンズ部が接続される。上記プロセスに加えて、ほかの溶接プロセスとしてもよい。なお、本発明では、用語「接続」は直接接続に制限されない。たとえば、一実施例では、第１サブレンズ部と第２サブレンズ部は、媒介物（この媒介物は剛性媒介物であってもよい）で接続され、このような媒介物を通じた接続は、第１サブレンズ部と第２サブレンズ部との間（感光アセンブリと第２サブレンズ部との間）の相対位置（相対距離および姿態を含む）を一定に維持できれば、用語「接続」に含まれる。
【００６５】
上記実施例の撮像モジュールの組立方法は、撮像モジュールの解像度を向上させ、撮像モジュールを量産する場合の工程能力指数（ＣＰＫ）を向上させ、光学結像レンズ部、モジュールの各素子精度およびその組み立て精度に対する要求を低減させ、光学結像レンズ部およびモジュールの全体コストを削減させ、組立過程において撮像モジュールのさまざまな収差をリアルタイムで調整することで、結像品質のばらつきを低下させ、不良率を低下させ、生産コストを低下させ、結像品質を向上させることができる。
【００６６】
さらに、上記実施例では、組立過程において第１、第２サブレンズ部の相対位置を多自由度で調整することによって解像度を向上させ、第１、第２サブレンズ部の相対位置の調整に生じる結像面傾斜に対しては、感光アセンブリと第２サブレンズ部との間の相対傾斜を調整することで全体的に補償し、それによって、結像品質をよりよく向上する。第１、第２サブレンズ部の相対位置の調整には、この相対位置調整による結像面傾斜への影響を考慮しなくてもよく、組立効率も効率的に向上できる。
【００６７】
さらに、一実施例では、前記ステップ４００において、選択された測定視野に対して、ターゲットがペアとして設置される。たとえば、第１方向には、それぞれ中心位置の両端にある一対の第１ターゲットが設置され、第２方向には、それぞれ中心位置の両端にある一対の第２ターゲットが設置される。図１４は、一実施例におけるターゲットの設置形態の例を示す。図１４に示されるように、測定視野は８０％視野であり、４つのターゲットはそれぞれスタンダード版の四隅に設置される。左下および右上にある２つのターゲットは、第１方向における一対の第１ターゲット、左上および右下にある２つのターゲットは、第２方向における一対の第２ターゲットとしてもよい。前記一対の第１ターゲットの解像度デフォーカス曲線の横座標軸方向でのズレベクトルに基づいて、前記光学系結像の実測結像面の第１方向における傾斜成分を識別し、前記一対の第２ターゲットの解像度デフォーカス曲線の横座標軸方向でのズレベクトルに基づいて、前記光学系結像の実測結像面の第２方向における傾斜成分を識別し、次に、前記第２サブレンズ部の軸線に対する前記感光アセンブリの軸線の夾角が変わるように前記感光アセンブリの姿態を調整し、前記在第１方向における傾斜成分と前記第２方向における傾斜成分を補償することができる。
【００６８】
さらに、一実施例では、前記ステップ３００は、下記サブステップを含む。
【００６９】
ステップ３１０：前記第１サブレンズ部を前記第２サブレンズ部に対して調整平面に沿って移動させることで、前記光学系結像の実測解像度を対応するしきい値に向上させる。以上、ｘ、ｙ、ｚ、ｒ、ｖ、ｗの６つの自由度の調整が説明されている。その中でも、ｘ、ｙ方向上の平行移動およびｒ方向での回転は、本ステップにおける調整平面に沿う移動としてもよい。本ステップでは、基準視野および測定視野に対応する複数のターゲットを設置し、次に、前記感光アセンブリが出力する画像に基づいて、各ターゲットに対応する解像度デフォーカス曲線を取得する。前記第１サブレンズ部を前記第２サブレンズ部に対してｘ、ｙおよびｒ方向において移動させ、基準視野に対応するターゲット結像の解像度デフォーカス曲線のピーク値を対応するしきい値に向上させる。基準視野としては通常中心視野が選択されるが、基準視野は中心視野に制限されず、いくつかの実施例では、ほかの視野を基準視野としてもよい。本ステップでは、前記対応するしきい値に向上させるとは、基準視野に対応するターゲット結像の解像度デフォーカス曲線のピーク値を対応するしきい値に向上させる。さらに、図８に示されるように、本発明の一実施例では、ステップ３１０で調整された後、第１サブレンズ部の中軸線は、第２サブレンズ部の中軸線に対してｘ方向において△ｘずれている。
【００７０】
ステップ３２０：前記第１サブレンズ部の軸線を前記第２サブレンズ部の軸線に対して傾斜させることで、測定視野の前記光学系結像の実測解像度を対応するしきい値に向上させる。ここで、ｖ、ｗ方向における回転は、本ステップの傾斜調整に対応する。本ステップでは、前記対応するしきい値に向上させるとは、この測定視野に対応する前記複数のターゲット結像の解像度デフォーカス曲線のピーク値のうち最小値を対応するしきい値に向上させる。他の実施例では、前記対応するしきい値に向上させることには、この測定視野に対応する前記複数のターゲット結像の解像度デフォーカス曲線のピーク値の均一性を対応するしきい値に向上させることも含まれる。前記均一性の向上には、この測定視野に対応する前記複数のターゲット結像の解像度デフォーカス曲線のピーク値の分散を対応するしきい値に低下させることが含まれる。図１５は、本発明の一実施例においてステップ３２０で調整された後の第１サブレンズ部と第２サブレンズ部との相対位置関係を示す。同図から明らかなように、図１５には、第１サブレンズ部の中軸線は第２サブレンズ部の中軸線に対してｘ方向において△ｘずれていることに加えて、前記第２サブレンズ部の中軸線に対しても△ｖ２傾斜している。なお、図１５にはｗ方向における傾斜が示されていないが、当業者が容易に理解できるように、第１サブレンズ部の中軸線は前記第２サブレンズ部の中軸線に対してｗ方向において傾斜角を有してもよい。
【００７１】
さらに、図１６は、本発明の一実施例において、図１５に基づいて第２サブレンズの中軸線に対する感光アセンブリの軸線の夾角をさらに調整する場合の模式図を示す。同図から明らかなように、図１６には、第２サブレンズ部の中軸線に対する感光アセンブリの軸線の夾角は△ｖ３である。図１７は図１６に基づいて接続ステップ後に形成された撮像モジュールを示す。この実施例は、撮像モジュールの組立効率および結像品質を向上させることができる。
【００７２】
さらに、別の実施例では、前記ステップ３００は、前記第１サブレンズ部を前記第２サブレンズ部に対して前記光軸方向において移動させることで、前記光学系結像の実測結像面を目標面と整合させるステップをさらに含む。以上、ｘ、ｙ、ｚ、ｒ、ｖ、ｗの６つの自由度の調整が説明されている。その中でも、ｚ方向における移動は、本ステップにおける前記光軸方向の移動としてもよい。
【００７３】
組立済みの光学レンズ部には、所望の結像面があり、本明細書では、この所望の結像面は目標面とされる。いくつかの場合には、目標面は平面である。たとえば、光学レンズ部が対応する撮像モジュールの感光素子の感光面が平面であれば、最良な結像品質が実現され、前記光学レンズ部の所望の結像面も平面であり、つまり、この場合の目標面は平面である。別の場合には、前記目標面は凸形又は凹形の曲面、又は波形の曲面であってもよい。たとえば、光学レンズ部が対応する撮像モジュールの感光素子の感光面が凸形又は凹形の曲面であれば、最良な結像品質が得られ、目標面も凸形又は凹形の曲面であり、光学レンズ部が対応する撮像モジュールの感光素子の感光面が波形の曲面であれば、目標面も波形の曲面である。
【００７４】
一実施例では、前記感光素子が出力する画像に基づいて、実測結像面が目標面と整合するか否かを識別する。前記実測結像面を目標面と整合させるステップでは、前記実測結像面を目標面と整合させることには、前記感光素子が出力する画像によってモジュールの実測像面湾曲を取得して、前記モジュールの実測像面湾曲を＋／−５μｍ範囲内にする。この実施例では、撮像モジュールの結像品質をさらに向上させる。
【００７５】
さらに、一実施例では、再調整ステップを追加することで撮像モジュールの結像品質をさらに向上させることができる。この実施例では、前記ステップ３００において、第１範囲内に前記第１サブレンズ部を前記第２サブレンズ部に対して前記調整平面に移動させ、
前記ステップ４００では、実測結像面傾斜が予め設定された区間に低下できなければ、実測結像面傾斜が予め設定された区間に低下するまで、さらに再調整ステップ４１０を実行し、前記再調整ステップ４１０は、ステップ４１１とステップ４１２を含む。
【００７６】
ステップ４１１：前記第１サブレンズ部を前記第２サブレンズ部に対して前記調整平面に沿って第２範囲内に移動させる。前記第２範囲は第１範囲より小さく、つまり、ステップ３００に対しては、ステップ４１１において、小範囲内に調整平面において第１サブレンズ部と第２サブレンズ部との相対位置を調整し、それによって、一方、調整範囲が小さいため、ステップ３００の調整により実現される実測解像度はほぼ維持でき、他方、結像面傾斜をステップ４１２で補償できるように、結像面傾斜の程度を低減させる。
【００７７】
ステップ４１２：前記第２サブレンズ部に対する前記感光アセンブリの軸線の夾角を調整することで、前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を対応するしきい値に減少させる。
【００７８】
本発明の一実施例によれば、前述撮像モジュールの組立方法に対応する撮像モジュールをさらに提供する。図１７に示されるように、この撮像モジュールは、第１鏡筒１１００と少なくとも１つの第１レンズ１２００を含む第１サブレンズ部１０００と、第２鏡筒２１００と少なくとも１つの第２レンズ２２００とを含む第２サブレンズ部２０００と、感光素子３３００を含む感光アセンブリ３０００と、を備える。
【００７９】
前記第１サブレンズ部１０００および前記感光アセンブリ３０００は、前記第２サブレンズ部２０００の光軸に配置されて、前記少なくとも１つの第１レンズ１２００と前記少なくとも１つの第２レンズ２２００とを含む結像可能な光学系を構成し、前記第１サブレンズ部１０００および前記第２サブレンズ部２０００は、第１接続媒体４０００を介して固定され、前記第１サブレンズ部１０００と前記第２サブレンズ部２０００の相対位置は一定に維持され、前記相対位置は、前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させ、前記第２サブレンズ部２０００は、第２接続媒体５０００を介して前記感光アセンブリ３０００に固定され、前記第２サブレンズ部２０００の中軸線と前記感光素子３０００の軸線とがなす夾角は一定に維持され、前記感光素子３３００により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜は第２しきい値に減少させるようにする。
【００８０】
一実施例では、第１接続媒体は、粘着材又は溶接シート（たとえば、金属シート）であってもよい。第２接続媒体は、粘着材又は溶接シート（たとえば、金属シート）であってもよい。第１サブレンズ部と第２サブレンズ部を接続して両方を固定する第１接続媒体は、第１サブレンズ部の一部でも、第２サブレンズ部の一部でもない。第２サブレンズ部と感光アセンブリを接続して両方を固定する第２接続媒体は、第２サブレンズ部の一部でも、感光アセンブリの一部でもない。
【００８１】
さらに、一実施例では、接続媒体は、前記第１接続媒体が前記第１サブレンズ部と前記第２サブレンズ部とを互いに当接させないようになされていることに適する。前記第１サブレンズ部と前記第２サブレンズ部との間には構造的隙間があり、第１サブレンズ部および第２サブレンズ部はともに光学面と構造面を有する。レンズ部では、光学面は、レンズの有効な光が通過する面である。レンズの光学面ではない面は構造面である。鏡筒にある面はいずれも構造面である。構造的隙間は構造面の間の隙間である。
【００８２】
さらに、一実施例では、前記第１サブレンズ部の中軸線は前記第２サブレンズ部の中軸線に対して０〜１５μｍずれている。
【００８３】
さらに、一実施例では、前記第１サブレンズ部の中軸線は、前記第２サブレンズ部の中軸線に対して０．５度未満の傾斜角を有する。
【００８４】
さらに、一実施例では、前記第２サブレンズ部の中軸線は、前記感光アセンブリの軸線に対して１度未満の傾斜角を有する。
【００８５】
本明細書において、第１サブレンズ部の中軸線および第２サブレンズ部の中軸線が複数記載されている。図１７に示されるように、計測し易さから、第１サブレンズ部の中軸線は、第１サブレンズ部１０００の第２サブレンズ部２０００に最も近い光学面１２０１の中軸線として理解できるし、第２サブレンズ部２０００に最も近い第１レンズ１２００の構造面１２０２により画定される中軸線として理解でき、第１サブレンズ部１０００の第１レンズ１２００と第１鏡筒１１００が締り嵌めする場合、第１サブレンズ部１０００の中軸線は、第１鏡筒の内側面１１０１により画定される中軸線として理解できる。
【００８６】
同様に、計測し易さから、第２サブレンズ部２０００の中軸線は、第２サブレンズ部２０００の第１サブレンズ部１０００に最も近い光学面２２０１の中軸線として理解してもよく、第１サブレンズ部１０００に最も近い第２レンズ２２００の構造面２２０２により画定される中軸線として理解してもよく、第２サブレンズ部２０００の第２レンズ２２００と第２鏡筒２１００が締り嵌めする場合、第２サブレンズ部２０００の中軸線は、第２鏡筒の内側面２１０１により画定される中軸線として理解してもよい。
【００８７】
同様に、計測し易さから、感光アセンブリ３０００の軸線は、この感光アセンブリ３０００の筒状支持体３４００の内側面の中軸線として理解できるし、この感光アセンブリ３０００の入射面の法線としても理解でき、感光アセンブリ３０００がフィルタを有する場合、感光アセンブリ３０００の軸線はフィルタ３３００の軸線として理解してもよい。
【００８８】
本発明は、特にレンズ部の直径が１０ｍｍ未満のスマート端末用の小型撮像モジュールに適用できる。一実施例では、前記第１サブレンズ部および前記第２サブレンズ部の外側面は、ロボットアーム（又はほかの把持装置）が接触面を介して前記第１サブレンズ部および前記第２サブレンズ部を把持し（たとえば、挟持又は吸着）、第１サブレンズ部と第２サブレンズ部との間の相対位置を正確に調整するように、いずれも十分な接触面を有する。このような正確な調整は、６つの自由度の調整であってもよい。調整刻み幅は、ミクロンオーダー以下に達する。
【００８９】
さらに、一実施例では、前記第２サブレンズ部２０００は、携帯電話の撮像モジュールのオートフォーカスのためにモータをさらに備えてもよい。図１８は本発明の一実施例において組立済みのモータを備えたモータの未起動状態での撮像モジュールを示す。図１９は、本発明の一実施例において組立済みのモータを備えたモータの起動状態での撮像モジュールを示す。この実施例では、モータは、モータベース２３１０、およびモータベース２３１０に取り付けられたモータ支持体２３２０を備える。前記モータ支持体２３２０は、前記第２鏡筒２１００を取り囲んでおり、モータの駆動機構（未図示）は、このモータ支持体２３２０に取り付けられる。モータ支持体２３２０は、板ばね２３３０によって第２鏡筒２１００に接続されている。駆動機構に通電すると、第２子鏡筒は光軸に沿って移動し、板ばね２３３０は変形する（図１９参照）。ステップ３００およびステップ４００では、モータ、第２鏡筒２１００および第２鏡筒２１００に取り付けられた第２レンズ２２００は、全体的に第２サブレンズ部２０００として移動および調整を行われる。ステップ５００では、モータベース２３１０と感光アセンブリ３０００とを接続することで前記第２サブレンズ部２０００と感光アセンブリ３０００を接続する。さらに、ステップ３００では、第１サブレンズ部と第２サブレンズ部との相対位置を調整する際に、モータを起動状態（たとえば、モータに通電することはモータが起動されると見なさせる）に維持し、それによって、取得される実測解像度はモータ起動状態での実測解像度である。ステップ４００では、第２サブレンズ部の中軸線に対する感光アセンブリの傾斜角を調整する際にも、モータを起動状態に維持し、それによって、取得される実測結像面傾斜はモータ起動状態での実測結像面傾斜である。モータが起動すると、板ばねは変形する。しかしながら、モータの未起動状態に比べて、モータの起動に起因する板ばねの変形により、第２サブ鏡筒の中軸は第１サブレンズ部の中軸に対して付加的に傾斜することがある（図１９における傾斜角△ｖ４参照）。本実施例の態様では、モータの起動に起因する第２鏡筒の付加的な傾斜に対しても、ステップ３００およびステップ４００における調整によって補償することができ、それによって、オートフォーカス型撮像モジュールの結像品質をさらに向上する。
【００９０】
以上は、本願の好適実施形態および使用される技術原理を説明するものに過ぎない。当業者が理解できるように、本願に係る発明範囲は、上記技術的特徴の特定の組み合わせからなる技術案に限定されず、前記発明構想から逸脱しない限り、上記技術的特徴又はその等同特徴を任意に組み合わせたほかの技術案をも含む。たとえば、上記特徴を、本願で開示された（制限されない）類似機能を有する技術的特徴と置き換えてなる技術案である。
【図１】
2020531923.tif 000003
【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】
2020531923.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2020531923.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年3月2日(2020.3.2)
【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】
撮像モジュールの組立方法であって、
第１鏡筒および少なくとも１つの第１レンズを含む第１サブレンズ部、第２鏡筒および少なくとも１つの第２レンズを含む第２サブレンズ部、および感光素子を含む感光アセンブリを準備するステップと、
前記第１サブレンズ部と前記感光アセンブリを前記第２サブレンズ部の光軸に配置して、前記少なくとも１つの第１レンズと前記少なくとも１つの第２レンズを含む結像可能な光学系を構成するステップと、
前記第２サブレンズ部に対する前記第１サブレンズ部の相対位置を調整することで、前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させるステップと、
前記第２サブレンズ部の中軸線に対する前記感光アセンブリの軸線の夾角を調整することで、前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を第２しきい値に減少させるステップと、
前記第１サブレンズ部と前記第２サブレンズ部を接続して、前記第１サブレンズ部と前記第２サブレンズ部との相対位置を一定に維持するとともに、前記感光アセンブリと前記第２サブレンズ部を接続して、前記第２サブレンズ部の中軸線に対する前記感光アセンブリの軸線の夾角を維持するステップと、を含む、
ことを特徴とする撮像モジュールの組立方法。
【請求項２】
前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップでは、前記相対位置の調整には、
前記第１サブレンズ部を前記第２サブレンズ部に対して調整平面に沿って移動させることで、前記光学系結像の実測解像度を向上させることを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項３】
前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップでは、前記調整平面に沿う移動には、前記調整平面上の平行移動および／又は回転を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項４】
前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップの実行が終了した後、前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を第２しきい値に減少させるステップを実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項５】
前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を第２しきい値に減少させるステップでは、実測結像面傾斜を取得する方法は、
測定視野の異なる測定点に対応する複数のターゲットを設置するステップと、
前記感光アセンブリが出力する画像に基づいて、各測定点に対応する解像度デフォーカス曲線を取得するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項６】
感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を第２しきい値に減少させる前記ステップでは、前記第２しきい値に向上させるとは、測定視野の異なる測定点に対応する前記解像度デフォーカス曲線のピーク値の、前記光軸方向での位置ズレを前記第２しきい値に低下させる、
ことを特徴とする請求項５に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項７】
前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップは、
前記第１サブレンズ部を前記第２サブレンズ部に対して調整平面に沿って移動させることで、基準視野の前記光学系結像の実測解像度を対応するしきい値に向上させるステップと、
次に、前記第１サブレンズ部の中軸線を前記第２サブレンズ部の中軸線に対して傾斜させることで、測定視野の前記光学系結像の実測解像度を対応するしきい値に向上させるステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項８】
前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップでは、前記光学系結像の実測解像度を取得する方法は、
基準視野および測定視野の異なる測定点に対応する複数のターゲットを設置するステップと、
前記感光アセンブリが出力する画像に基づいて、各測定点に対応する解像度デフォーカス曲線を取得するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項９】
基準視野の前記光学系結像の実測解像度を対応するしきい値に向上させるサブステップでは、前記対応するしきい値に向上させるとは、基準視野の測定点に対応するターゲット結像の解像度デフォーカス曲線のピーク値を対応するしきい値に向上させる、
ことを特徴とする請求項７に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項１０】
測定視野の前記光学系結像の実測解像度を対応するしきい値に向上させるサブステップでは、前記対応するしきい値に向上させることには、この測定視野の異なる測定点に対応する複数のターゲット結像の解像度デフォーカス曲線のピーク値のうち最小値を対応するしきい値に向上させることを含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項１１】
前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップは、
前記第１サブレンズ部を前記第２サブレンズ部に対して前記光軸に沿って移動させることで、前記感光素子が出力する画像に基づいて得られた前記光学系結像の実測結像面を目標面と整合させることをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項１２】
前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる前記ステップでは、
前記第１サブレンズ部を前記第２サブレンズ部に対して前記調整平面に沿って第１範囲内で移動させ、
前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を第２しきい値に減少させる前記ステップでは、
実測結像面傾斜が前記第２しきい値に達しない場合、実測結像面傾斜が前記第２しきい値に減少するまで再調整ステップをさらに実行し、
前記再調整ステップは、
前記第１サブレンズ部を、前記第２サブレンズ部に対して、前記調整平面に沿って第１範囲により小さい第２範囲内で移動させることと、
前記光軸に対する前記感光アセンブリの軸線の夾角を調整することで、前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を減少させることと、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュールの組立方法。
【請求項１３】
撮像モジュールであって、
第１鏡筒および少なくとも１つの第１レンズを含む第１サブレンズ部と、
第２鏡筒および少なくとも１つの第２レンズを含む第２サブレンズ部と、
感光素子を含む感光アセンブリと、を備え、
前記第１サブレンズ部と前記感光アセンブリを前記第２サブレンズ部の光軸に配置して、前記少なくとも１つの第１レンズと前記少なくとも１つの第２レンズを含む結像可能な光学系を構成し、
前記第１サブレンズ部と前記第２サブレンズ部は、第１接続媒体を介して固定されており、
前記第２サブレンズ部と前記感光アセンブリは、第２接続媒体を介して固定されており、前記第２接続媒体は、前記第２サブレンズ部の中軸線が前記感光アセンブリの軸線に対して第２傾斜角を有するようになされている、
ことを特徴とする撮像モジュール。
【請求項１４】
前記第１接続媒体は、前記第１接続媒体が前記第１サブレンズ部と前記第２サブレンズ部を互いに当接させないようになされている、
ことを特徴とする請求項１３に記載の撮像モジュール。
【請求項１５】
前記第１接続媒体はさらに、前記第１サブレンズ部の中軸線が前記第２サブレンズ部の中軸線に対して第１傾斜角を有するようになされている、
ことを特徴とする請求項１３に記載の撮像モジュール。
【請求項１６】
前記第１接続媒体はさらに、前記第１サブレンズ部の中軸線と前記第２サブレンズ部の中軸線をずらすようになされている、
ことを特徴とする請求項１３に記載の撮像モジュール。
【請求項１７】
前記第１接続媒体はさらに、前記第１サブレンズ部と第２サブレンズ部との間に構造的隙間を付与するようになされている、
ことを特徴とする請求項１３に記載の撮像モジュール。
【請求項１８】
前記第２サブレンズ部の中軸線は、前記感光アセンブリの軸線に対して１度未満の傾斜角を有する、
ことを特徴とする請求項１３に記載の撮像モジュール。
【請求項１９】
前記第１接続媒体はさらに、前記第１サブレンズ部と前記第２サブレンズ部との前記光学系結像の実測解像度を第１しきい値に向上させる相対位置を一定に維持するようになされており、また
前記第２接続媒体はさらに、前記感光素子により得られた前記光学系結像の実測結像面傾斜を第２しきい値に減少させるようになされている、
ことを特徴とする請求項１３に記載の撮像モジュール。
【請求項２０】
前記第２サブレンズ部は、モータベースを含むモータをさらに備え、前記感光アセンブリは、前記第２接続媒体を介して前記モータベースに接続され、且つ、前記実測解像度は、モータの起動状態での実測解像度であり、前記実測結像面傾斜は、モータの起動状態での実測結像面傾斜である、
ことを特徴とする請求項１９に記載の撮像モジュール。
【国際調査報告】
2020531923.tif 000022
2020531923.tif 000023
2020531923.tif 000024
2020531923.tif 000025