JP6509157B2 - レンズ素子搬送機構、光学モジュール製造設備 - Google Patents
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Description
図1において、センサユニット搬送装置20は、載置ステージ10に向けてセンサユニットSUを搬送し、載置ステージ10上の所定の位置(X軸とY軸との交点上)にセンサユニットSUを載置する(図2参照)。なお、光軸調整装置60において載置ステージ10がセンサユニットSUを受け取る位置を「素子供給ポイント」と定義する。また、塗布装置40は、載置ステージ10に配されたセンサユニットSUに対して所定の硬化性樹脂を塗布する。
<チルト半径算出ステップ>
ステージ搬送装置30は載置ステージ10を、素子供給ポイントからレーザ変位計92の近くまで搬送する。このとき、X軸とY軸との交点が、レーザ変位計92の光軸92Aの上に位置する(図7参照)。その後、レーザ変位計92は、レーザ変位計92が検知したセンサユニットSUのセンサ面SCまでの距離Hを測定した後、センサ面SCのチルト半径RX、RYを算出する。
レンズユニット搬送装置50は、第1〜2アーム51A、51Bを用いてレンズユニットLUの保持を行なうともに(図5(B)参照)、レンズユニットLUをレーザ変位計95の近くまで搬送する(図2参照)。次に、コントローラ90は、電力コントローラ51Pを介して、出力端子51Uから所定の電圧Vを出力する。このとき、出力端子51UはレンズユニットLUの入力端子LNと電気的に接続するため、レンズユニットLUに電力が供給されて、フォーカスレンズLFは出力電圧Vに応じて移動する。レーザ変位計95は、フォーカスレンズLFまでの距離HLFを測定する。コントローラ90は、フォーカスレンズLFが測定した距離HLFに基づいて、フォーカスレンズLFがINF位置に位置するか否かを判定する。一方、フォーカスレンズLFの位置がINF位置ではないと判定された場合には、コントローラ90は、電力コントローラ51Pを介して、出力端子51Uから出力された電圧を変更するとともに、フォーカスレンズLFがINF位置に位置するか否かの判定を行なう。この電圧変更と、フォーカスレンズLFの位置の判定とは、フォーカスレンズLFの位置がINF位置であると判定されるまで繰り返し行なわれる。なお、本実施形態における「基準位置」又は「INF位置」とは、いわゆる原点位置に限られない。例えば、組立時の仕様に基づいて、フォーカスレンズLFを位置決めする「目標値」であればそれを含む概念である。即ち、原点位置から所望のオフセットさせて組立を行う場合は、その任意のオフセット位置がいわゆる基準位置と定義される。
フォーカスレンズLFの位置がINF位置であると判定された場合には、コントローラ90は、INF位置に対応する電圧値を、基準電圧値V1として設定する。そして、基準位置設定ステップ160の後から少なくとも光軸調整ステップ170まで(ここでは固定ステップ180まで)、コントローラ90は、電力コントローラ51Pを介して、出力端子51Uから基準電圧値V1が出力された状態を維持する。なお、レンズユニットLUにおけるフォーカスレンズLRを基準位置へ調整する場所を「基準位置設定ポイント」と定義する。
<基準位置保持ステップ・光軸調整ステップ>
ステージ搬送装置30は載置ステージ10を、レンズユニット搬送装置50はレンズユニットLUを、それぞれ光軸調整装置60の近くまで搬送する(図3参照)。光軸調整ステップとして、光軸調整装置60は、所定のテストチャートを用いて、レンズユニットLUに設けられたレンズLと、センサユニットSUに設けられたイメージセンサSとの光軸調整を行う。
光軸調整の後、照射装置70は、センサユニットSUに塗布された硬化性樹脂に対し所定の光を照射する。これにより、センサユニットSUの塗布面に対しレンズユニットLUの接着面が接着される結果、カメラモジュールが組み立てられる。
初期段階では、イメージセンサSをZ方向に移動させることなく、所定のZ方向位置で静止させて、テストチャートを撮影する。次に、チャートユニット61は、テストチャートの撮影画像に対する画像解析を通して、6軸アライメントユニット62のシフト補正条件及びチルト補正条件を出力する。ここでの6軸アライメントユニット62のシフト補正条件は、所定の平面においてレンズLの光軸とイメージセンサSの光軸と一致させるためのものである。例えば、XY平面においてレンズLの光軸とイメージセンサSの光軸とを一致させる場合、シフト補正条件は、X方向〜Y方向における移動方向及びその移動量となるXシフト補正条件Gxs、Yシフト補正条件Gysである。更にチルト補正条件は、イメージセンサSのX−Y軸とテストチャートのX−Y軸を一致させるためのものであり、X軸周りの回転方向及び回転量となるZチルト補正条件Gztである。である。
チャートユニット61に対し載置ステージ10の初期段階のシフト調整が完了した旨の制御信号が入力されると、チャートユニット61は、再び、Xチルト及びYチルト、並びにZシフトを調整するためのテストチャートの撮影を行う。この場合は、図15(A)で示すように、Z方向に載置ステージ10を移動させながら、Z方向の複数の位置でテストチャートを撮影する。次に、チャートユニット61は、この撮影結果に対する画像解析に基づき、6軸アライメントユニット62のチルト補正条件を算出する。このチルト補正条件とは、レンズLの光軸とイメージセンサSの光軸が同軸状となるように、載置ステージ10の姿勢を調節するための条件であり、前述のチルト半径RX、RYに基づいて算出される。そして、チャートユニット61は、算出したチルト補正条件を出力する。この6軸アライメントユニット62のチルト補正条件は、例えば、X軸〜Y軸周りにおける揺動方向及びその揺動量となるXチルト補正条件Gxt及びYチルト補正条件Gytであり、Zシフト補正条件は、Z方向の移動方向とその移動量となるZシフト補正条件Gzsである。なお、Zシフト補正条件Gzsは、イメージセンサSの最終位置決め時(最終段階)のみに限って用いる値となる。
絶対値となるZシフト補正条件Gzsを利用して、イメージセンサSのZ方向の最終位置決めを行った後、コントローラ80へ、載置ステージ10のチルト調整及びシフト調整が完了した旨の制御信号を出力する。コントローラ80は、この制御信号の入力を条件に、照射装置70に対し、照射開始の制御信号を出力する。照射装置70は、照射開始の制御信号の入力を条件に、センサユニットSUに塗布された硬化性樹脂に対して紫外線照射を行う。
10 載置ステージ
20 センサユニット搬送装置
30 ステージ搬送装置
40 塗布装置
50 レンズユニット搬送装置
60 光軸調整装置
61 チャートユニット
62 軸アライメントユニット
63 制御ユニット
80 コントローラ
Claims (4)
- 電力を入力することで、基準位置と前記基準位置から退避した初期位置との間で移動可能なレンズを有するレンズ素子を搬送して、光学素子と光軸合わせを行うためのレンズ素子搬送機構であって、
前記レンズ素子の保持及び当該保持の解除の切り替えが可能な保持具と、
前記保持具の移動を行う保持具移動機構と、を備え、
前記保持具移動機構は、前記レンズの光軸に対して直角方向に前記保持具を移動させるようになっており、
前記保持具は、
前記レンズ素子のうち前記光学素子に対する固定面を開放したままま前記レンズ素子を挟む一対のアームと、
前記一対のアームの相対的位置を変更するアーム移動機構と、
前記一対のアームに設けられ、前記アーム移動機構による前記レンズ素子の挟持動作に連動して前記レンズ素子の入力端子と当接し、前記基準位置と前記初期位置との間で前記レンズを駆動させるための電力を供給する出力端子と、を有することを特徴とする、
レンズ素子搬送機構。 - 前記保持具は、前記出力端子を前記入力端子側に付勢する付勢部材を有することを特徴とする、
請求項1に記載のレンズ素子搬送機構。 - 前記一対のアームとして、ベース部に固定される第一アームと、前記ベース部に対して移動自在となる第二アームと、を有しており、
前記第一アームには、前記レンズ素子の一部を収容して該レンズ素子の位置決めを行う凹部が形成され、
前記第二アームが、前記アーム移動機構によって移動させることで、前記第一アームとの間で前記レンズ素子を挟持することを特徴とする、
請求項1又は2に記載のレンズ素子搬送機構。 - 電力を入力することで、基準位置と前記基準位置から退避した初期位置との間で移動可能なレンズを有するレンズ素子を、光学素子に取り付けて光学モジュールを得る光学モジュール製造設備であって、
前記レンズ素子に電力を入力して、前記レンズの位置を前記基準位置へ調節する基準位置設定ユニットと、
前記レンズの光軸と、前記光学素子の光軸とが一致する一致状態をつくる光軸調整ユニットと、
前記一致状態をつくった後に前記レンズ素子と前記光学素子とを固定する固定ユニットと、
前記レンズ素子に対して、前記基準位置と前記初期位置との間で前記レンズを駆動させるための電力を供給する出力端子と、
前記レンズ素子を保持し、前記出力端子と共に該レンズ素子を光軸と直角方向に搬送するレンズ素子搬送機構と、を備え、
前記基準位置設定ユニットが前記レンズの位置を前記基準位置へ調節する基準位置設定ポイントと、前記光軸調整ユニットが前記一致状態をつくる光軸調整ポイントの互いの場所が、前記レンズ素子の光軸に対して直角方向に異なっており、
前記レンズ素子搬送機構が、前記基準位置設定ポイントにおける前記レンズ素子の保持状態を維持したまま、前記レンズ素子を前記光軸調整ポイントまで移動させると共に、前記レンズ素子搬送機構による前記レンズ素子の保持状態を維持したまま、前記光軸調整ユニットにおける光軸調整を行うことを特徴とする光学モジュール製造設備。
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