TW201517621A - 攝影模組的製造方法以及攝影模組的製造裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種攝影模組的製造方法以及製造裝置,可高精度地進行攝影元件單元與透鏡單元的對位。製造裝置200使攝影元件單元20的基板21的背面吸附於吸附頭115的吸附面115a而將攝影元件單元20保持於Z軸上,在使透鏡單元10保持於Z軸上的狀態下,使攝影元件單元20的Z軸方向位置相對於透鏡單元10而發生變化,藉由攝影元件27來拍攝測定圖表89,並基於以該拍攝所得的攝影信號,來調整攝影元件單元20相對於透鏡單元10的位置以及斜率。
Description
本發明是有關於一種攝影模組(module)的製造方法以及攝影模組的製造裝置。
在具有攝像功能的行動電話機等便攜用電子機器中,搭載有小型且薄型的攝影模組。該攝影模組具有由透鏡單元(lens unit)及攝影元件單元一體化而成的結構,所述透鏡單元組裝有攝像用的透鏡(lens),所述攝影元件單元組裝有電荷耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)影像感測器(image sensor)或互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,CMOS)影像感測器等攝影元件。
在攝影模組中,有:具有自動聚焦(AF,Auto Focus)機構的攝影模組,所述自動聚焦機構用於移動透鏡單元內的透鏡來進行聚焦(focus)調整;及具有光學式像抖動修正機構的攝影模組,所述光學式像抖動修正機構用於使透鏡單元及攝影元件單元在與光軸正交的方向上相對移動,以用光學方式修正所拍攝的
像的抖動。
例如,在專利文獻1、專利文獻2中,記載了具有AF機構的攝影模組。
近年來,被用於攝影模組的攝影元件廣泛使用具有100萬~200萬畫素左右的低畫素數至300萬~1000萬畫素或者更高的高畫素數的攝影元件。
當使用低畫素數的攝影元件時,對於透鏡單元與攝影元件單元的對位,並不要求特別高的精度,但當使用高畫素數的攝影元件時,必須進行高精度的對位。
專利文獻1~專利文獻3中,記載有如下技術:進行透鏡單元與攝影元件單元的對位後,進行透鏡單元與攝影元件單元的固定。
專利文獻1中,將透鏡單元與攝影元件單元設置(set)於初始位置後,一邊使攝影元件單元在光軸方向上移動一邊使攝影元件拍攝圖表(chart),根據所獲得的攝影影像來調整透鏡單元與攝影元件單元的位置。該調整後,將透鏡單元與攝影元件單元黏著固定。
專利文獻3中,記載有:作為攝影元件單元的保持方法,藉由吸嘴(suction nozzle)來吸附保持形成有攝影元件的電路基板的背面。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2010-21985號公報
專利文獻2:日本專利特開2011-133509號公報
專利文獻3:日本專利特開2008-46630號公報
專利文獻1所記載的相機模組(camera module)製造裝置中,在將攝影元件單元保持於製造裝置中時,藉由夾盤手(chuck hand)來包夾保持攝影元件單元的側面。若推進攝影元件單元的薄型化,則當藉由夾盤手來包夾保持側面時,有可能導致攝影元件單元在保持狀態下發生翹曲。
亦可考慮如專利文獻3所記載般,吸附保持攝影元件單元。然而,在專利文獻3中,將一對吸嘴(nozzle)接觸至形成有攝影元件的基板,以吸附基板。
該方法中,攝影元件單元發生翹曲的可能性高,難以精度良好地進行透鏡單元與攝影元件單元的對位。尤其,在多畫素化而畫素間距變窄的攝影元件中,少許的翹曲對畫質造成的影響大,因此針對翹曲的對策變得重要。
本發明是有鑒於所述情況而完成,其目的在於提供一種攝影模組的製造方法以及製造裝置,其能夠正確決定攝影元件單元與透鏡單元的對位時的攝影元件單元的位置以提高攝影品質。
本發明的攝影模組的製造方法中,所述攝影模組具有透
鏡單元及攝影元件單元,所述透鏡單元具有透鏡群,所述攝影元件單元被固定於所述透鏡單元,且具有通過所述透鏡群來拍攝被攝物的攝影元件,所述攝影模組的製造方法包括:第一步驟,在與測定圖表正交的軸上,使所述攝影元件單元、所述透鏡單元以及所述測定圖表在所述軸方向上的相對位置發生變化,在各相對位置處,驅動所述攝影元件,且藉由所述攝影元件而通過所述透鏡群來拍攝所述測定圖表;以及第二步驟,基於由所述攝影元件拍攝所述測定圖表所獲得的攝影信號,至少調整所述攝影元件單元相對於所述透鏡單元的斜率,並將所述攝影元件單元固定於所述透鏡單元,在所述第一步驟中,自吸附頭(head)的抽吸孔抽吸空氣,在使所述攝影元件單元吸附於所述吸附面而保持所述攝影元件單元的狀態下,進行所述攝影,所述吸附頭具有垂直於所述軸的吸附面與由所述吸附面所圍繞的所述抽吸孔,且在包含所述吸附面的平面上,存在跨及所述吸附面而通過所述抽吸孔兩次的直線。
本發明的攝影模組的製造裝置包括:測定圖表設置部,用於設置測定圖表;攝影元件單元保持部,用於在與設置於所述測定圖表設置部中的所述測定圖表正交的軸上,保持具有攝影元件的攝影元件單元,所述攝影元件通過具有透鏡群的透鏡單元來拍攝被攝物;透鏡單元保持部,用於在所述測定圖表設置部與所述攝影元件單元保持部之間的所述軸上保持所述透鏡單元;控制部,使所述測定圖表設置部、所述透鏡單元保持部以及所述攝影
元件單元保持部在所述軸方向上的相對位置發生變化,在各相對位置驅動所述攝影元件單元的所述攝影元件,藉由所述攝影元件而通過所述透鏡單元來拍攝所述測定圖表;調整部,基於由所述攝影元件拍攝所述測定圖表所得的攝影信號,至少調整所述攝影元件單元相對於所述透鏡單元的斜率;以及單元固定部,將經所述調整部調整後的所述攝影元件單元固定於所述透鏡單元,所述攝影元件單元保持部包括吸附頭及抽吸部,所述吸附頭具有與所述軸正交的吸附面以及由所述吸附面所圍繞的抽吸孔,所述抽吸部自所述抽吸孔抽吸空氣,所述吸附頭在包含所述吸附面的平面上,存在跨及所述吸附面而通過所述抽吸孔2次的直線。
根據本發明,可提供一種能夠正確決定攝影元件單元與透鏡單元的對位時的攝影元件單元的位置以提高攝影品質的攝影模組的製造方法以及製造裝置。
10‧‧‧透鏡單元
11‧‧‧框體
11a‧‧‧頂面
11b、73c、75a、75c‧‧‧開口
12‧‧‧透鏡群
12A~12D‧‧‧透鏡
13‧‧‧可撓性基板
14‧‧‧透鏡單元端子部
14a~14l‧‧‧端子
14A~14F‧‧‧透鏡單元端子部
16‧‧‧透鏡驅動裝置
16A‧‧‧x方向VCM
16B‧‧‧x方向霍爾元件
16C‧‧‧y方向VCM
16D‧‧‧y方向霍爾元件
16E‧‧‧z方向VCM
16F‧‧‧z方向霍爾元件
19‧‧‧底部塊體
20‧‧‧攝影元件單元
21‧‧‧基板
22‧‧‧可撓性基板
23‧‧‧外部連接用端子
24A~24F‧‧‧攝影元件單元端子部
25‧‧‧保護支架
26‧‧‧保護玻璃
27‧‧‧攝影元件
27a‧‧‧攝影面
71‧‧‧圖表單元
71a‧‧‧框體
73‧‧‧準直單元
73a、121‧‧‧托架
73b‧‧‧準直透鏡
75‧‧‧透鏡定位板
77‧‧‧透鏡保持機構
79‧‧‧攝影元件單元保持部
81‧‧‧黏著劑供給部
83a、83b‧‧‧紫外線燈
85‧‧‧控制部
87‧‧‧面(作業台)
89‧‧‧測定圖表
89a‧‧‧圖表面中心
91‧‧‧光源
93A、93B、93C‧‧‧抵接銷
93A1、93C1‧‧‧***銷
95A、95B、95C、95A1、95C1‧‧‧凹部
97‧‧‧保持板
99‧‧‧第1滑台
99a、123a‧‧‧平台部
100‧‧‧攝影模組
113‧‧‧探測器單元
113a‧‧‧探針
115、115A、115B‧‧‧吸附頭
115a‧‧‧吸附面
115b‧‧‧抽吸孔
115c‧‧‧配管
116‧‧‧抽吸部
119‧‧‧雙軸旋轉平台
123‧‧‧第2滑台
127‧‧‧連接器纜線
131‧‧‧輸入部
133‧‧‧顯示部
145‧‧‧透鏡驅動驅動器
147‧‧‧攝影元件驅動器
149‧‧‧合焦座標值獲取電路
151‧‧‧成像面計算電路
153‧‧‧調整值計算電路
200‧‧‧攝影模組製造裝置
Ax‧‧‧光軸
CH1~CH5‧‧‧圖表影像
L1、L2、La‧‧‧直線
Px‧‧‧水平圖表影像
Py‧‧‧垂直圖表影像
S1~S13‧‧‧步驟
x‧‧‧與z方向正交的方向
y‧‧‧與z方向正交的方向
z‧‧‧沿著光軸的方向
圖1是攝影模組100的外觀立體圖。
圖2是在圖1所示的攝影模組100中省略了透鏡單元10的狀態的攝影元件單元20的外觀立體圖。
圖3是圖1所示的攝影模組100的A-A線剖面圖。
圖4是表示圖2所示的透鏡單元10內的電性連接結構的圖。
圖5是表示攝影模組100的製造裝置200的概略結構的側面
圖。
圖6是測定圖表的正面圖。
圖7是表示攝影模組製造裝置200對透鏡單元10與攝影元件單元20的保持狀態的說明圖。
圖8是表示攝影模組製造裝置200的吸附頭的結構的圖。
圖9是用於說明攝影模組製造裝置200的紫外線燈(lamp)的配置的圖。
圖10是表示攝影模組製造裝置200的內部結構的方塊圖。
圖11是用於說明攝影模組製造裝置200對攝影模組的製造步驟的流程圖。
圖12是表示攝影模組製造裝置200的吸附頭的結構的變形例的圖。
圖13是表示攝影模組製造裝置200的吸附頭的結構的變形例的圖。
以下,參照附圖來說明本發明的實施形態。
圖1是攝影模組100的外觀立體圖。
攝影模組100包括:透鏡單元10,具有透鏡群12;攝影元件單元20,被固定於透鏡單元10,且具有通過透鏡群12來拍攝被攝物的攝影元件(圖1中未圖示)。
圖1中,將沿著透鏡群12的光軸Ax的方向設為z方向,將與z方向正交的兩個方向且彼此正交的兩個方向分別設為x方
向、y方向。
透鏡單元10具備將後述的各結構構件收容於內部的框體11。
在框體11的頂面11a上,形成有以透鏡群12的光軸Ax為中心的開口11b。攝影模組100將被攝物光自該開口11b導入至透鏡群12以進行攝影。
而且,在框體11的頂面11a上,形成有定位用的凹部95A、95B、95C,所述定位用的凹部95A、95B、95C用於在製造攝影模組100時將透鏡單元10保持於製造裝置。在頂面11a的對角線上配置的凹部95A、95C的底面,形成有比凹部95A、95C小的凹部95A1、95C1。
被收容於框體11內的可撓性(flexible)基板13的一部分露出至框體11的外部。在該可撓性基板13的露出部分的前端,連接有包含端子14A~14F的透鏡單元端子部14。
再者,透鏡單元端子部14如後所述,也包含端子14A~14F以外的端子,但在圖1中,為了簡化而僅圖示出端子14A~14F,省略其他端子的圖示。
圖2是在圖1所示的攝影模組100中省略了透鏡單元10的狀態的外觀立體圖。
如圖2所示,攝影元件單元20具備:基板21,形成有CCD影像感測器或CMOS影像感測器等攝影元件27;以及可撓性基板22,與基板21電性連接。
攝影元件27的畫素間距(pitch)並無特別限定,但使用1.0μm以下者。此處,所謂畫素間距,是指攝影元件27所具有的畫素中所含的光電轉換區域的中心間距離中最小的距離。
近年來,伴隨畫素數的增加,攝影元件的畫素間距變窄,但若畫素間距變窄,則每1個畫素的面積變小。藉此,容許彌散圓的半徑變小,聚焦深度變淺。進而,必須增多每1個畫素的聚光量,因此存在透鏡的F數(F-number)也變小的傾向。
由於該些原因,近年來的攝影模組要求聚焦深度非常淺,且透鏡單元與攝影元件單元的對位精度高者。
在基板21上形成有筒狀的保護支架(cover holder)25,在保護支架25內部配置有攝影元件27。在保護支架25的中空部,在攝影元件27上方嵌入有圖示省略的保護玻璃(cover glass)。
在保護支架25外側的基板21表面,設置有包含端子24A~24F的攝影元件單元端子部,所述端子24A~24F用於與透鏡單元10進行電性連接。該攝影元件單元端子部也與透鏡單元端子部14同樣地,僅圖示了一部分端子。
在基板21上,設置有與攝影元件27的資料(data)輸出用端子以及驅動用端子等連接的攝影元件用配線。攝影元件用配線經由設置於可撓性基板22上的配線,與設置在可撓性基板22端部的外部連接用端子部23連接。外部連接用端子部23作為與攝影元件27電性連接的電性連接部發揮功能。
而且,在基板21上,設置有與攝影元件單元端子部中
所含的各端子連接的透鏡單元用配線。透鏡單元用配線經由設置於可撓性基板22上的配線,與設置在可撓性基板22端部的外部連接用端子部23連接。
在將透鏡單元10與攝影元件單元20予以固定的狀態下,透鏡單元端子部的各端子及與其對應的攝影元件單元端子部的各端子電性連接。
圖1中,端子14A與端子24A電性連接,端子14B與端子24B電性連接,端子14C與端子24C電性連接,端子14D與端子24D電性連接,端子14E與端子24E電性連接,端子14F與端子24F電性連接。
圖3是圖1所示的攝影模組100的A-A線剖面圖。
如圖3所示,攝影元件27被配置在基板21上所設的凹部內,並且由設置於基板21上的保護支架25以及被嵌入保護支架25中的保護玻璃26予以密封。
而且,如圖3所示,透鏡單元10包括:透鏡群12,包含被配置於保護玻璃26上方的多個(圖3的例子中為12A~12D這4個)透鏡;筒狀的透鏡鏡筒(lens barrel)15,支持透鏡群12:底部塊體(block)19,被載置於攝影元件單元20的保護支架25的上表面;可撓性基板13,被固定在底部塊體19上;透鏡單元端子部(圖3中為剖面,因此僅圖示出端子14C),連接於可撓性基板13;以及透鏡驅動裝置16,形成於可撓性基板13上方。
透鏡群12、透鏡鏡筒15、底部塊體19、可撓性基板13
以及透鏡驅動裝置16被收容在框體11內。
透鏡驅動裝置16具備第一透鏡驅動部、第二透鏡驅動部、第三透鏡驅動部、及作為位置檢測元件的霍爾(Hall)元件,所述霍爾元件檢測透鏡的位置。
第一透鏡驅動部是如下所述的驅動部,即,用於使透鏡群12中的至少一部分透鏡(圖3的例子中,設為透鏡群12的所有透鏡)朝沿著透鏡群12的光軸Ax的第一方向(圖1的z方向)移動,以進行聚焦調整。
第二透鏡驅動部以及第三透鏡驅動部是如下所述的驅動部,即,用於使透鏡群12中的至少一部分透鏡(圖3的例子中,設為透鏡群12的所有透鏡)朝與透鏡群12的光軸Ax正交的第二方向(圖1的x方向)以及第三方向(圖1的y方向)移動,以對由攝影元件27所拍攝的像的抖動進行修正。
第一透鏡驅動部與第二透鏡驅動部與第三透鏡驅動部分別為用於使透鏡移動的致動器(actuator),本實施形態中使用音圈馬達(Voice Coil Motor,VCM),但亦可採用眾所周知的其他部件。
圖4是表示圖1所示的透鏡單元10的電性連接結構的方塊圖。
如圖4所示,透鏡驅動裝置16具備:x方向VCM 16A(所述第二透鏡驅動部),用於使透鏡群12朝x方向移動;x方向霍爾元件16B,用於檢測透鏡群12的x方向位置;y方向VCM 16C
(所述第三透鏡驅動部),用於使透鏡群12朝y方向移動;y方向霍爾元件16D,用於檢測透鏡群12的y方向位置;z方向VCM 16E(所述第一透鏡驅動部),用於使透鏡群12朝z方向移動;以及z方向霍爾元件16F,用於檢測透鏡群12的z方向位置。
x方向VCM 16A具有2個端子,這2個端子分別經由形成在可撓性基板13上的配線而與端子14A、端子14B電性連接。
x方向霍爾元件16B具有4個端子,這4個端子分別經由形成在可撓性基板13上的配線而與端子14a、端子14b、端子14c、端子14d電性連接。
y方向VCM 16C具有2個端子,這2個端子分別經由形成在可撓性基板13上的配線而與端子14C、端子14D電性連接。
y方向霍爾元件16D具有4個端子,這4個端子分別經由形成在可撓性基板13上的配線而與端子14e、端子14f、端子14g、端子14h電性連接。
z方向VCM 16E具有2個端子,這2個端子分別經由形成在可撓性基板13上的配線而與端子14E、端子14F電性連接。
z方向霍爾元件16F具有4個端子,這4個端子分別經由形成在可撓性基板13上的配線而與端子14i、端子14j、端子14k、端子14l電性連接。
再者,各透鏡驅動部與各霍爾元件所需的端子數僅為一例,並不限定於所述者。
對於以上結構的攝影模組100,首先分別製造透鏡單元
10與攝影元件單元20。並且,進行調整步驟,該調整步驟是以藉由透鏡群12所成像的被攝物的成像面與攝影元件27的攝影面一致的方式,進行透鏡單元10與攝影元件單元20的對位,隨後,將透鏡單元10與攝影元件單元20黏著固定。
所述調整步驟是在藉由製造裝置來以規定的姿勢保持透鏡單元10的狀態下,移動攝影元件單元20來進行。
圖5是表示攝影模組100的製造裝置200的概略結構的側面圖。
攝影模組製造裝置200調整攝影元件單元20相對於透鏡單元10的位置以及斜率,在調整後,將攝影元件單元20固定於透鏡單元10而完成攝影模組100。
攝影模組製造裝置200具備圖表單元71、準直(collimator)單元73、透鏡定位板(plate)75、透鏡保持機構77、攝影元件單元保持部79、黏著劑供給部81、作為光源的紫外線燈83a及紫外線燈83b、以及控制該些部分的控制部85。該些部分被支持於與重力方向平行的面87上,在面87上以單方向排列配置。
圖表單元71包含箱狀的框體71a、嵌合於框體71a內的測定圖表89及光源91,該光源91被組裝於框體71a內,並自背面以平行光來對測定圖表89進行照明。測定圖表89例如由具有光擴散性的塑膠(plastic)板所形成。測定圖表89的圖表面與重力方向垂直。圖表單元71作為用於設置測定圖表的測定圖表設置部發揮功能。測定圖表89亦可設為可拆卸,從而可更換為其他測
定圖表。
圖6是表示測定圖表89的圖表面的圖。測定圖表89為矩形狀,在設有圖表圖案(chart pattern)的圖表面上,分別印刷有多個圖表影像CH1、CH2、CH3、CH4、CH5。
多個圖表影像全部為相同的影像,是使黑色的線以規定的固定間隔而排列的所謂階梯(ladder)狀的圖表圖案。各圖表影像分別包含在影像的水平方向上排列的水平圖表影像Px及在影像的垂直方向上排列的垂直圖表影像Py。
準直單元73是測定圖表89的圖表面的垂線,在通過圖表面中心89a的線即Z軸上,與圖表單元71相對配置。
準直單元73包含被固定於作業台87的托架(bracket)73a與準直透鏡73b。
準直透鏡73b對自圖表單元71放射的光進行聚光,使聚光後的光通過形成在托架73a上的開口73c而入射至透鏡定位板75。藉由調整圖表單元71與準直單元73的間隔,可將透鏡單元10所拍攝的測定圖表89的虛像位置配置於任意距離(例如無限遠的位置或適合於透鏡單元10的預期攝像的標準的被攝物距離)。
透鏡定位板75與透鏡保持機構77構成透鏡單元保持部,該透鏡單元保持部在圖表單元71與攝影元件單元保持部79之間的Z軸上保持透鏡單元10。
透鏡定位板75例如是由金屬以具有剛性的方式而形
成,且設置有使經準直單元73聚光後的光通過的開口75c。透鏡定位板75在Z軸上與準直單元73相對配置。
圖7是表示攝影模組製造裝置200對透鏡單元10與攝影元件單元20的保持狀態的說明圖。
如圖7所示,在透鏡定位板75的透鏡保持機構77側的面上,在開口75a的周圍設置有3個抵接銷(pin)93A、93B、93C。
在3個抵接銷93A、93B、93C中的配置於對角線上的2個抵接銷93A、93C的前端,設置有直徑小於抵接銷的***銷93A1、93C1。
抵接銷93A、93B、93C頂著圖1所示的透鏡單元10的凹部95A、95B、95C,***銷93A1、93C1***凹部95A1、95C1中而對透鏡單元10進行定位。
在如此般使透鏡單元10定位的狀態下,Z軸與透鏡單元10的光軸Ax一致。即,在透鏡單元10中,圖1的x方向以及y方向與重力方向垂直,z方向與重力方向平行。
返回圖5,透鏡保持機構77包含:保持板97,在Z軸上,以框體11的頂面11a朝向圖表單元71的方式來保持透鏡單元10;以及第1滑台(slide stage)99,使該保持板97朝Z軸方向移動。
第1滑台99是電動式的精密平台,通過未圖示的馬達(motor)的旋轉來使滾珠螺桿(ball screw)旋轉,使嚙合於該滾珠螺桿的平台部99a朝Z軸方向移動。
藉由使保持板97朝Z軸方向移動,以將保持板97推抵至由透鏡定位板75所定位的透鏡單元10的底部塊體19,從而透鏡單元10成為被保持於製造裝置200的狀態。
在第1滑台99的平台部99a上,設置著具有6個探針(probe pin)113a(圖5中僅圖示出1個)的探測器單元113。
探測器單元113使探針113a接觸至透鏡單元10的各端子14A~14F以對各端子14A~14F通電,並驅動第一透鏡驅動部(z方向VCM 16E)、第二透鏡驅動部(x方向VCM 16A)以及第三透鏡驅動部(y方向VCM 16C)。
攝影元件單元保持部79用於將攝影元件單元20保持於Z軸上。而且,攝影元件單元保持部79藉由控制部85的控制,從而可變更攝影元件單元20的Z軸方向位置以及斜率。
此處,攝影元件單元20的斜率是指攝影元件27的攝影面27a相對於與Z軸正交的平面的斜率。
攝影元件單元保持部79包含:吸附頭115;後述的抽吸部116(參照圖10),通過配管115c連結於吸附頭115;雙軸旋轉平台119,保持吸附頭115,利用與Z軸正交的雙軸(水平X軸、垂直Y軸)的轉動來調整吸附頭115的斜率;以及第2滑台123,保持安裝有雙軸旋轉平台119的托架121並使其朝Z軸方向移動。
圖8是自透鏡定位板75側觀察吸附頭115的圖。吸附頭115的透鏡定位板75側的面成為與Z軸垂直的面115a。
該面115a成為吸附面,該吸附面用於吸附攝影元件單
元20的基板21的形成有攝影元件27的面的相反面(基板21的背面)。圖8中,以一點鏈線來表示使攝影元件單元20接觸至該吸附面115a的狀態下的攝影元件單元20的外緣。
在吸附頭115上,設置有2個由吸附面115a所圍繞的抽吸孔115b。抽吸孔115b經由圖5所示的配管115c而與抽吸部116連結。
抽吸部116包含使負壓作用於抽吸孔115b的真空源。藉由抽吸部116使負壓作用於抽吸孔115b,從而自抽吸孔115b抽吸空氣,接觸至吸附面115a的物體藉由該抽吸力而吸附於吸附面115a。抽吸部116是由控制部85予以控制。
圖5所示的雙軸旋轉平台119為電動式的雙軸測角平台(gonio stage),藉由未圖示的2個馬達的旋轉,以由吸附頭115所吸附的攝影元件單元20的攝影面27a的中心位置為旋轉中心,使攝影元件單元20朝向X軸轉動的θx方向以及與Z軸及X軸正交的Y軸轉動的θy方向傾斜。藉此,在使攝影元件單元20朝各方向傾斜時,攝影面27a的中心位置與Z軸的位置關係不會發生偏離。
第2滑台123是電動式的精密平台,藉由未圖示的馬達的旋轉來使滾珠螺桿旋轉,以使嚙合於該滾珠螺桿的平台部123a朝Z軸方向移動。在平台部123a上固定有托架121。
在雙軸旋轉平台119上,安裝有連接器纜線(connector cable)127,該連接器纜線127與攝影元件單元20的可撓性基板
22的前端所設置的外部連接用端子部23連接。該連接器纜線127輸入攝影元件27的驅動信號,或者輸出自攝影元件27輸出的攝影影像信號。
黏著劑供給部81與作為光源的紫外線燈83a、83b構成將透鏡單元10與攝影元件單元20予以固定的單元固定部。
黏著劑供給部81在攝影元件單元20相對於透鏡單元10的位置及斜率的調整結束後,向透鏡單元10與攝影元件單元20的間隙中供給藉由光來固化的黏著劑(此處,作為一例,供給紫外線固化型黏著劑)。
紫外線燈83a、83b對被供給至所述間隙中的紫外線固化型黏著劑照射紫外線,藉此來使黏著劑固化。再者,作為黏著劑,除了紫外線固化型黏著劑以外,亦可利用瞬間黏著劑、熱固化黏著劑、自然固化黏著劑等。
圖9是自攝影元件單元保持部79側觀察使透鏡單元10接觸至透鏡定位板75的狀態的圖,對於透鏡單元10,以虛線僅示出框體11的頂面11a的外緣與開口11b。
如圖9所示,在利用在Z軸方向上觀察時通過透鏡群12的光軸Ax且與光軸Ax正交的直線L2來將透鏡單元10一分為二時的其中一個分割區域側配置有紫外線燈83a,在另一個分割區域側配置有紫外線燈83b。
即,紫外線燈83a、83b自2個方向對被供給至所述間隙中的紫外線固化型黏著劑照射光以使其固化。藉此,與自1個
方向照射紫外線的情況相比,可在整個模組中更均勻地進行紫外線固化型黏著劑的固化,從而可穩定地進行透鏡單元10與攝影元件單元20的固定。
再者,亦可採用如下結構,即,如圖9所示,利用在Z軸方向上觀察時通過透鏡群12的光軸Ax且與光軸Ax正交的直線L1以及直線L2(該些直線彼此正交)來將透鏡單元10一分為四,在各分割區域側配置紫外線燈,從而自4個方向來照射紫外線。根據其結構,可更穩定地進行透鏡單元10與攝影元件單元20的固定。
圖10是表示攝影模組製造裝置200的內部結構的方塊圖。
如圖10所示,所述說明的各部分連接於控制部85。控制部85例如是具備中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)或唯讀記憶體(Read Only Memory,ROM)、隨機存取記憶體(Random Access Memory,RAM)等的微電腦(micro computer),基於儲存在ROM中的控制程式(program)來控制各部分。而且,在控制部85上,連接有進行各種設定的鍵盤(keyboard)或滑鼠(mouse)等輸入部131、以及顯示設定內容或作業內容、作業結果等的顯示部133。
透鏡驅動驅動器(driver)145是用於分別驅動第一透鏡驅動部、第二透鏡驅動部以及第三透鏡驅動部的驅動電路,經由探測器單元113而對第一透鏡驅動部、第二透鏡驅動部以及第三
透鏡驅動部分別供給驅動電流。
攝影元件驅動器147是用於驅動攝影元件27的驅動電路,經由連接器纜線127而對攝影元件27輸入驅動信號。
合焦座標值獲取電路149對於在攝影元件27的攝影面27a上設定的多個攝影位置(與測定圖表89的各圖表影像CH1、CH2、CH3、CH4、CH5對應的位置),分別獲取Z軸方向上的合焦程度高的位置即合焦座標值。
控制部85在獲取多個攝影位置的合焦座標值時,控制第2滑台123,使攝影元件單元20依序移動至在Z軸上預先離散地設定的多個測定位置(Z0、Z1、Z2、...)。
而且,控制部85對攝影元件驅動器147進行控制,使攝影元件27在各測定位置拍攝透鏡群12所成像的測定圖表89的多個圖表影像CH1、CH2、CH3、CH4、CH5的圖表像。
合焦座標值獲取電路149自經由連接器纜線127而輸入的攝影信號提取與所述多個攝影位置對應的畫素的信號,並自該畫素信號分別算出相對於多個攝影位置的各別的合焦評價值。並且,將對於各攝影位置獲得規定的合焦評價值時的測定位置作為Z軸上的合焦座標值。
作為合焦評價值,例如可使用對比度傳遞函數值(Contrast Transfer Function,以下稱作CTF值)。CTF值是表示像相對於空間頻率的對比度的值,當CTF值高時,視為合焦度高。
合焦座標值獲取電路149分別對於多個攝影位置,對Z
軸上設定的多個測定位置(Z0、Z1、Z2、...)的每個測定位置,針對在XY座標平面上設定的多個方向分別算出CTF值。
作為算出CTF值的方向,例如設為攝影面27a的橫方向即水平方向(X軸方向)及與其正交的垂直方向(Y軸方向),分別算出各方向的CTF值即X-CTF值以及Y-CTF值。
合焦座標值獲取電路149對於與各圖表影像CH1、CH2、CH3、CH4、CH5對應的多個攝影位置,獲取X-CTF值達到最大的測定位置在Z軸上的座標(Zp1、Zp2、Zp3、Zp4、Zp5)來作為水平合焦座標值。而且,同樣地獲取Y-CTF值達到最大的測定位置在Z軸上的座標來作為垂直合焦座標值。
對於成像面計算電路151,自合焦座標值獲取電路149輸入各攝影位置的水平合焦座標值以及垂直合焦座標值。
成像面計算電路151在將XY座標平面與Z軸組合而成的三維座標系中,將多個評價點展開,基於該些評價點的相對位置來算出在三維座標系中作為一平面而表示的近似成像面,所述多個評價點是以使攝影面27a對應於XY座標平面時的各攝影位置的XY座標值、與針對各個攝影位置而獲得的Z軸上的水平合焦座標值以及垂直合焦座標值的組合來表示。
對於調整值計算電路153,自成像面計算電路151輸入近似成像面的資訊。
調整值計算電路153算出近似成像面與Z軸的交點即Z軸上的成像面座標值F1、與近似成像面相對於XY座標平面的X
軸轉動以及Y軸轉動的斜率即XX方向旋轉角度,並輸入至控制部85。
控制部85基於自調整值計算電路153輸入的成像面座標值以及XY方向旋轉角度來驅動攝影元件單元保持部79,以調整攝影元件單元20的Z軸方向位置以及斜率,使攝影面27a與近似成像面一致。控制部85作為對攝影元件單元20相對於透鏡單元10的Z軸方向位置以及斜率進行調整的調整部發揮功能。
以上的攝影模組製造裝置200大致實施以下的步驟。
(1)在與測定圖表89的圖表面正交的Z軸上,保持透鏡單元10與攝影元件單元20的步驟
(2)使保持於Z軸上的攝影元件單元20的Z軸方向位置發生變化,在各位置處,在對被保持於Z軸上的透鏡單元10的第一透鏡驅動部至第三透鏡驅動部分別通電的狀態下,驅動攝影元件27,藉由攝影元件27來拍攝測定圖表89的步驟
(3)基於由攝影元件27拍攝測定圖表89所得的攝影信號,調整攝影元件單元20相對於透鏡單元10的位置以及斜率,並將攝影元件單元20固定於透鏡單元10的步驟
以下,依照圖11的流程圖來說明攝影模組製造裝置200對攝影模組100的製造步驟的詳細情況。
首先,說明透鏡保持機構77對透鏡單元10的保持(S1)。
控制部85控制第1滑台99來使保持板97在Z軸方向
上移動,藉此在透鏡定位板75與保持板97之間形成可***透鏡單元10的空間(space)。透鏡單元10由未圖示的機器人(robot)予以保持,並被移送至透鏡定位板75與保持板97之間。
控制部85利用光學感測器(sensor)等來偵測透鏡單元10的移動,使第1滑台99的平台部99a朝接近透鏡定位板75的方向移動。藉此,保持板97保持透鏡單元10。探測器單元113的探針113a接觸至透鏡單元10的端子14A~14F,以將第一透鏡驅動部至第三透鏡驅動部與透鏡驅動驅動器145電性連接。
在解除未圖示的機器人對透鏡單元10的保持後,保持板97進一步朝向透鏡定位板75移動。然後,透鏡單元10的凹部95A、95B、95C抵接於抵接銷93A、93B、93C,***銷93A1、93C1被***至凹部95C1、95A1。藉此,透鏡單元10在Z軸方向與X軸方向及Y軸方向上得到定位。
接下來,說明攝影元件單元保持部79對攝影元件單元20的吸附保持(S2)。
控制部85控制第2滑台123來使雙軸旋轉平台119在Z軸方向上移動,藉此,在透鏡定位板75與雙軸旋轉平台119之間形成可***攝影元件單元20的空間。攝影元件單元20由未圖示的機器人予以保持,並被移送至透鏡定位板75與雙軸旋轉平台119之間。
控制部85利用光學感測器等來偵測攝影元件單元20的移動,使第2滑台123的平台部123a朝接近透鏡定位板75的方
向移動。並且,當攝影元件單元20的基板21的背面成為與吸附頭115的吸附面115a接觸的狀態時,控制部85藉由抽吸部116來進行空氣的抽吸。
藉此,自抽吸孔115b抽吸空氣,使攝影元件單元20的基板21吸附於吸附面115a,以保持攝影元件單元20。隨後,解除未圖示的機器人對攝影元件單元20的保持。
如此般使透鏡單元10以及攝影元件單元20保持於Z軸上後,藉由合焦座標值獲取電路149來獲取攝影面27a的各攝影位置的水平合焦座標值以及垂直合焦座標值(S3)。
具體而言,控制部85控制第2滑台123以使雙軸旋轉平台119朝接近透鏡定位板75的方向移動,使攝影元件單元20移動至攝影元件27最接近透鏡單元10的最初的測定位置。
控制部85使圖表單元71的光源91發光。而且,控制部85將來自透鏡驅動驅動器145的驅動信號輸入至端子14A~14F,驅動第一透鏡驅動部至第三透鏡驅動部,以將透鏡群12的光軸Ax的x方向位置、y方向位置、z方向位置保持於基準位置(例如實際使用時的初始位置)。
接下來,控制部85控制攝影元件驅動器147,使攝影元件27拍攝由透鏡單元10所成像的圖表影像CH1、CH2、CH3、CH4、CH5。攝影元件27將所拍攝的攝影信號經由連接器纜線127而輸入至合焦座標值獲取電路149。
合焦座標值獲取電路149自所輸入的攝影信號中提取與
各圖表影像CH1、CH2、CH3、CH4、CH5對應的攝影位置處的畫素的信號,並由該畫素信號算出對於各攝影位置的X-CTF值以及Y-CTF值。控制部85將X-CTF值以及Y-CTF值的資訊例如儲存於控制部85內的RAM中。
控制部85使攝影元件單元20依序移動至在Z軸方向上設定的多個測定位置(Z0、Z1、Z2、...),在各測定位置處,在將透鏡群12的光軸Ax的x方向位置、y方向位置、z方向位置維持為基準位置的狀態下,使攝影元件27拍攝測定圖表89的圖表像。合焦座標值獲取電路149在各測定位置算出各攝影位置處的X-CTF值以及Y-CTF值。
合焦座標值獲取電路149對於各攝影位置,自算出的多個X-CTF值以及Y-CTF值中選擇最大值,獲取獲得最大值的測定位置的Z軸座標來作為該攝影位置的水平合焦座標值以及垂直合焦座標值。
在合焦座標值獲取電路149中獲取的水平合焦座標值以及垂直合焦座標值被輸入至成像面計算電路151。成像面計算電路151例如藉由最小自乘法來算出平面近似的近似成像面F(S5)。
由成像面計算電路151算出的近似成像面F的資訊被輸入至調整值計算電路153。調整值計算電路153算出近似成像面F與Z軸的交點即成像面座標值F1、與近似成像面相對於XY座標平面的X軸轉動以及Y軸轉動的斜率即XY方向旋轉角度,並輸入至控制部85(S6)。
控制部85基於成像面座標值F1與XY方向旋轉角度來控制雙軸旋轉平台119以及第2滑台123,以攝影元件27的攝影面27a的中心位置與成像面座標值F1一致的方式來使攝影元件單元20朝Z軸方向移動,且以攝影面27a的斜率與近似成像面F一致的方式來調整攝影元件單元20的θx方向以及θy方向的角度(S7)。
控制部85在攝影元件單元20的位置以及斜率調整後,實施確認各攝影位置的合焦位置的確認步驟(S8)。
在該確認步驟中,再次執行所述的S3的各步驟。在攝影元件單元20的位置以及斜率調整後,對於各攝影位置,在水平方向以及垂直方向上對應的評價值的偏差變小。
控制部85在確認步驟(S8)結束後(S4:是(YES)),以攝影面27a的中心位置與成像面座標值F1一致的方式來使攝影元件單元20朝Z軸方向移動(S9)。
而且,控制部85自黏著劑供給部81對透鏡單元10與攝影元件單元20的間隙供給紫外線固化黏著劑(S10),並使紫外線燈83a、83b點燈,藉此來使紫外線固化型黏著劑固化(S11)。
在黏著劑固化而透鏡單元10與攝影元件單元20固定後,當藉由未圖示的機器人來握持攝影模組時,控制部85停止抽吸部116對空氣的抽吸。藉此,停止自抽吸孔115b抽吸空氣,解除攝影元件單元20的吸附(步驟S12)。並且,完成的攝影模組100由未圖示的機器人自攝影模組製造裝置200中取出(S13)。
再者,透鏡單元10與攝影元件單元20可藉由紫外線固化型黏著劑而固定,但亦可將藉助紫外線固化型黏著劑的固化用作透鏡單元10與攝影元件單元20的暫時固定。
例如,攝影模組100亦可在將透鏡單元10與攝影元件單元20暫時固定的狀態下自攝影模組製造裝置200取出,進行清潔處理等所需的步驟後,將透鏡單元10與攝影元件單元20藉由熱固化型黏著劑等而完全固定。
藉由以上的製造裝置200來製造攝影模組100,藉此,將攝影元件單元20保持於製造裝置200時,可防止攝影元件單元20的基板發生翹曲。因此,可高精度地進行透鏡單元10與攝影元件單元20的對位。
尤其,在本實施形態的製造方法中,作為吸附頭115,使用如圖8所示,在吸附頭115上設置有2個由吸附面115a所圍繞的抽吸孔115b的吸附頭。如專利文獻3所記載般,當欲利用一對吸嘴來吸附攝影元件單元20的基板21背面時,支承基板21的只有各吸嘴的前端面,因此抽吸力會部分集中於基板21,由此會導致基板21發生翹曲。
根據圖8的結構,在抽吸孔115b與抽吸孔115b之間存在吸附面115a。因此,可利用其間的部分來支持攝影元件單元20的基板21背面。其結果,即使在自抽吸孔115b抽吸空氣的情況下,亦可防止攝影元件單元20的基板21發生翹曲。
而且,根據本實施形態的製造方法,無須在攝影元件單
元20的周圍配置用於保持攝影元件單元20的部件(背景技術中所述的夾盤手等)。
其結果,可提高用於固定透鏡單元10與攝影元件單元20的裝置(黏著劑供給部81、紫外線燈83a、83b)或用於對透鏡單元10通電的裝置(探測器單元113)等的配置的自由度,且可實現製造裝置200的設計成本(cost)的削減以及維護(maintenance)性的提高。
至此為止,對製造透鏡單元10具有第一透鏡驅動部至第三透鏡驅動部的機型作為攝影模組的製造裝置進行了說明。即使是透鏡單元10僅搭載有第一透鏡驅動部的機型、透鏡單元10僅搭載有第二透鏡驅動部以及第三透鏡驅動部的機型,藉由利用所述的方法來吸附保持攝影元件單元20,亦可進行高精度的對位。
在如攝影模組100般,透鏡單元10搭載第二透鏡驅動部以及第三透鏡驅動部的機型中,透鏡單元10的框體11內部的機構變得複雜,因此透鏡單元10的低背化變得困難。
因此,利用攝影元件單元20的低背化來應對,但若藉由夾盤手來保持薄的攝影元件單元20,則容易產生翹曲。因此,在此種機型中,採用本實施形態的製造方法尤為有效。
而且,在透鏡單元10僅具有第一透鏡驅動部的機型的情況下,用於對透鏡單元10通電的探測器的數量最低為2根,但若為進而具有第二透鏡驅動部以及第三透鏡驅動部的機型,則最低需要6根探測器。
而且,在亦對透鏡驅動裝置16中所含的霍爾元件通電的情況下,將需要18根探測器。即,在透鏡單元10具有第一透鏡驅動部至第三透鏡驅動部的情況下,非常難以確保透鏡單元10周圍的空間。由此,吸附保持攝影元件單元20的方法亦有效。
在圖11的S3的步驟中,藉由在透鏡單元10的Z軸方向位置為固定的狀態下移動攝影元件單元20,從而獲取合焦座標值。
然而,亦可使包含透鏡定位板75與透鏡保持機構77的透鏡單元保持部朝Z軸方向移動,在攝影元件單元保持部79的Z軸方向位置為固定的狀態下使透鏡單元保持部朝Z軸方向移動,或者使透鏡單元保持部與攝影元件單元保持部79分別朝Z軸方向移動,藉此改變測定位置,從而在各測定位置獲取合焦座標值。
而且,亦可在透鏡單元保持部與攝影元件單元保持部79的Z軸方向位置固定的狀態下,使圖表單元71朝Z軸方向移動,藉此改變測定位置來獲取合焦座標值。而且,亦可改變透鏡單元保持部、攝影元件單元保持部79與圖表單元71各自的Z軸方向位置,藉此改變測定位置來獲取合焦座標值。
即,只要為如下結構即可,即,改變透鏡單元10、攝影元件單元20以及測定圖表89在Z軸方向上的相對位置,藉此來改變測定位置,並在各相對位置藉由攝影元件27來拍攝測定圖表89,從而獲取合焦座標值。
而且,在圖11的說明中,藉由改變所述相對位置而實
現多個測定位置,在處於各測定位置時拍攝測定圖表,但亦可持續進行測定圖表的攝影(即進行動態影像攝影),在該攝影過程中,以處於各測定位置的方式來使所述相對位置發生變化。
而且,在圖11的S7的步驟中,藉由在透鏡單元10的Z軸方向位置為固定的狀態下移動攝影元件單元20,從而調整攝影元件單元20相對於透鏡單元10的Z軸方向位置。作為其變形例,亦可使透鏡單元保持部可朝Z軸方向移動,在攝影元件單元保持部79位置固定的狀態下使透鏡單元保持部移動,或者使透鏡單元保持部與攝影元件單元保持部79分別移動,從而進行位置調整。
而且,在圖11的S7的步驟中,對攝影元件單元20相對於透鏡單元10的Z軸方向位置與斜率進行調整,但Z軸方向位置的調整亦可省略。
如此,在實施至少對攝影元件單元20相對於透鏡單元10的斜率進行調整的步驟的製造裝置中,如上所述般吸附保持攝影元件單元20,藉此可進行高精度的對位。
再者,在圖11的S7的步驟中,對攝影元件單元20相對於透鏡單元10的Z軸方向位置與斜率進行調整時,只要測定圖表89的圖表面上所設的圖表影像至少為3個即可。
如上所述,當使用4個以上的圖表影像時,可更高精度地進行攝影元件單元20相對於透鏡單元10的斜率調整。
而且,至此為止,在對透鏡驅動部通電的狀態下拍攝測定圖表89以獲得合焦評價值,但亦可省略對透鏡驅動部的通電。
藉由進行通電,可進行精度更高的對位。
而且,當進行通電時,成為進行通電的對象的透鏡驅動部無須設為第一透鏡驅動部至第三透鏡驅動部中的全部,亦可根據對位的精度來僅對必要的透鏡驅動部進行通電。
以上的說明中,黏著劑供給部81與作為光源的紫外線燈83a、83b構成將透鏡單元10與攝影元件單元20予以固定的單元固定部。然而,單元固定部只要使被供給至透鏡單元10與攝影元件單元20的間隙中的黏著劑固化即可,並不限於該結構。
例如,亦可在攝影元件單元20的攝影元件單元端子部塗佈有黏著劑的狀態下,使攝影元件單元20保持於製造裝置200,進行透鏡單元10與攝影元件單元20的對位後,藉由紫外線燈83a、83b來使該黏著劑固化。即,亦可僅由紫外線燈83a、83b構成單元固定部。
而且,當使用熱固化性樹脂來作為黏著劑時,作為使黏著劑固化的部件,只要取代光源而使用熱源即可。
吸附頭115的結構並不限於圖8所示者,亦可採用以下的圖12、圖13所示的結構。
圖12是自透鏡定位板75側觀察吸附頭115的變形例即吸附頭115A的圖。
吸附頭115A具備吸附面115a及由吸附面115a所圍繞的4個抽吸孔115b。各抽吸孔115b成為配置在吸附頭115A的四角附近的L字形狀。
根據吸附頭115A,在相鄰的2個抽吸孔115b之間必然存在吸附面115a。因此,該部分的吸附面115a支持攝影元件單元20的基板21,從而可防止吸附保持時的基板21的翹曲。
如此,藉由使抽吸孔115b的數量多於圖8時,進而使抽吸孔115b的平面積小於圖8時,從而可增加支持基板21的面積,從而可有效地防止基板21的翹曲。
再者,亦可採用設置有3個或5個以上的由吸附面115a所圍繞的抽吸孔115b的吸附頭。
例如,當利用多孔質材來作為吸附面115a時,存在於多孔質材中的無數個微細的孔分別形成抽吸孔115b。此時,由於抽吸孔115b小,因此可增大支持基板21的面積,從而可有效地防止基板21的翹曲。
圖13是自透鏡定位板75側觀察吸附頭115的變形例即吸附頭115B的圖。
吸附頭115B設置有1個由吸附面115a所圍繞的抽吸孔115b。該抽吸孔115b呈環(ring)狀,吸附面115a必然接觸抽吸孔115b的內緣與外緣。
此種吸附頭115B中,在吸附面115a與由吸附面115a所夾著的部位存在抽吸孔115b,因此支持攝影元件單元20的基板21的面變多,從而可防止吸附保持時的基板21的翹曲。
對於圖8、圖12、圖13所示的吸附頭的結構或者吸附面115a包含多孔質構件的吸附頭,均可認為在包含吸附面115a
的平面上,必然存在跨及吸附面115a而通過抽吸孔115b兩次的直線(圖中的符號La)。
如此,在包含吸附面115a的平面上,存在跨及吸附面115a而通過抽吸孔115b兩次的直線La,藉此,跨及抽吸孔115b間的吸附面115a成為支持基板21的面,可防止基板21的翹曲。
在至此為止所說明的結構的吸附頭(吸附面115a包含多孔質構件者除外)中,吸附面115a亦可由橡膠(gum)等彈性體形成。
藉由將吸附面115a設為彈性體,可提高抽吸孔115b與基板21的密接度,從而可防止所抽吸的空氣的氣流波及基板21周圍。
至此為止,將攝影元件單元20的基板21的背面設為與透鏡群12的光軸Ax垂直的面而進行了說明。該垂直未必是嚴格意義上的垂直,當使製造裝置具備相對於透鏡單元10調整攝影元件單元20的斜率的機構時,只要處於斜率調整的行程(stroke)內即可。在無斜率調整機構的情況下,允許1°左右的偏離。
如以上所說明般,本說明書中揭示了以下事項。
所揭示的攝影模組的製造方法中,所述攝影模組具有透鏡單元及攝影元件單元,所述透鏡單元具有透鏡群,所述攝影元件單元被固定於所述透鏡單元,且具有通過所述透鏡群來拍攝被攝物的攝影元件,所述攝影模組的製造方法包括:第一步驟,在與測定圖表正交的軸上,使所述攝影元件單元、所述透鏡單元以
及所述測定圖表在所述軸方向上的相對位置發生變化,在各相對位置處,驅動所述攝影元件,且藉由所述攝影元件而通過所述透鏡群來拍攝所述測定圖表;以及第二步驟,基於由所述攝影元件拍攝所述測定圖表所獲得的攝影信號,至少調整所述攝影元件單元相對於所述透鏡單元的斜率,並將所述攝影元件單元固定於所述透鏡單元,在所述第一步驟中,自吸附頭的抽吸孔抽吸空氣,在使所述攝影元件單元吸附於所述吸附面而保持所述攝影元件單元的狀態下,進行所述攝影,所述吸附頭具有垂直於所述軸的吸附面與由所述吸附面所圍繞的抽吸孔,且在包含所述吸附面的平面上,存在跨及所述吸附面而通過所述抽吸孔兩次的直線。
根據該方法,使在包含吸附面的平面上存在跨及吸附面而通過抽吸孔兩次的直線的吸附頭吸附保持攝影元件單元,因此在夾著吸附面而通過抽吸孔兩次的直線的部分,藉由抽吸孔彼此之間的吸附面來支承攝影元件單元的背面。因此,即使在進行抽吸的情況下,亦可確實地防止攝影元件單元的翹曲,從而可高精度地進行攝影元件單元與透鏡單元的位置調整。
所揭示的攝影模組的製造方法包含如下所述者,即,在所述第一步驟中,使用設置有多個所述抽吸孔的吸附頭來作為所述吸附頭。
根據該方法,在包含吸附面的平面上,必然存在夾著吸附面而通過抽吸孔兩次的直線,即使在進行抽吸的情況下亦可防止攝影元件單元的翹曲。
所揭示的攝影模組的製造方法包含如下所述者,即,在所述第一步驟中,使用設置有1個所述抽吸孔的吸附頭來作為所述吸附頭。
根據該方法,可增大使吸附頭吸附攝影元件單元時的支承攝影元件單元的面,從而可防止攝影元件單元的翹曲。
所揭示的攝影模組的製造方法包含如下所述者,即,在所述第一步驟中,使用所述吸附面包含多孔質材的吸附頭來作為所述吸附頭。
根據該方法,可增大使吸附頭吸附攝影元件單元時的支承攝影元件單元的面,從而可防止攝影元件單元的翹曲。
所揭示的攝影模組的製造方法包含如下所述者,即,在所述第一步驟中,使用所述吸附面包含彈性體的吸附頭來作為所述吸附頭。
根據該方法,可使吸附頭穩定地吸附攝影元件單元。
所揭示的攝影模組的製造方法中,在所述第二步驟中,從利用在所述軸方向上觀察時通過所述透鏡群的光軸且與所述光軸正交的直線來將所述透鏡單元一分為二時的其中一個分割區域側與另一個分割區域側分別照射光,使被供給至所述透鏡單元與所述攝影元件單元的間隙中的光固化性黏著劑固化,以將所述透鏡單元與所述攝影元件單元予以固定。
根據該方法,至少自2個方向對透鏡單元與攝影元件單元之間照射光,因此可使所塗佈的黏著劑在整個模組中均勻地固
化,從而可穩定地進行透鏡單元與攝影元件單元的固定。
所揭示的攝影模組的製造方法中,在所述第二步驟中,自利用彼此正交的2條所述直線來將所述透鏡單元一分為四時的各分割區域側照射光,以使所述黏著劑固化,以將所述透鏡單元與所述攝影元件單元予以固定。
根據該方法,自4個方向對透鏡單元與攝影元件單元之間照射光,因此可使所塗佈的黏著劑在整個模組中更均勻地固化,從而可更穩定地進行透鏡單元與攝影元件單元的固定。
所揭示的攝影模組的製造方法中,所述透鏡單元具有第一透鏡驅動部與第二透鏡驅動部及第三透鏡驅動部中的至少一者,所述第一透鏡驅動部使所述透鏡群中的至少一部分透鏡朝沿著所述透鏡群的光軸的第一方向移動,所述第二透鏡驅動部及第三透鏡驅動部使所述透鏡群中的至少一部分透鏡朝與所述透鏡群的光軸正交的第二方向及第三方向分別移動。
搭載透鏡驅動部作為透鏡單元的情況下,結構複雜而難以低背化,因此要求攝影元件單元的低背化。因此,存在攝影元件單元容易翹曲的傾向,藉由吸附頭來吸附保持攝影元件單元的方法尤為有效。
所揭示的攝影模組的製造方法包含如下所述者,即,所述攝影元件單元在形成有凹部的基板的所述凹部內形成有所述攝影元件。
在形成有凹部的基板的凹部內形成有攝影元件的攝影
元件單元中,基板變得容易翹曲,因此藉由吸附頭來吸附保持攝影元件單元的方法尤為有效。
所揭示的攝影模組的製造裝置包括:測定圖表設置部,用於設置測定圖表;攝影元件單元保持部,用於在與設置於所述測定圖表設置部中的所述測定圖表正交的軸上,保持具有攝影元件的攝影元件單元,所述攝影元件通過具有透鏡群的透鏡單元來拍攝被攝物;透鏡單元保持部,用於在所述測定圖表設置部與所述攝影元件單元保持部之間的所述軸上保持所述透鏡單元;控制部,使所述測定圖表設置部、所述透鏡單元保持部以及所述攝影元件單元保持部在所述軸方向上的相對位置發生變化,在各相對位置驅動所述攝影元件單元的所述攝影元件,藉由所述攝影元件而通過所述透鏡單元來拍攝所述測定圖表;調整部,基於由所述攝影元件拍攝所述測定圖表所得的攝影信號,至少調整所述攝影元件單元相對於所述透鏡單元的斜率;以及單元固定部,將經所述調整部調整後的所述攝影元件單元固定於所述透鏡單元,所述攝影元件單元保持部包括吸附頭及抽吸部,所述吸附頭具有與所述軸正交的吸附面以及由所述吸附面所圍繞的抽吸孔,所述抽吸部自所述抽吸孔抽吸空氣,所述吸附頭是在包含所述吸附面的平面上,存在跨及所述吸附面而通過所述抽吸孔2次的直線者。
根據該裝置,使在包含吸附面的平面上存在跨及吸附面而通過抽吸孔兩次的直線的吸附頭吸附保持攝影元件單元,因此在跨及吸附面而通過抽吸孔兩次的直線的部分,藉由抽吸孔彼此
之間的吸附面來支承攝影元件單元的背面。因此,即使在進行抽吸的情況下,亦可防止攝影元件單元的翹曲,從而可高精度地進行攝影元件單元與透鏡單元的位置調整。
所揭示的攝影模組的製造裝置包含如下所述者,即,所述吸附頭設置有多個所述抽吸孔。
根據該裝置,在包含吸附面的平面上,必然存在跨及吸附面而通過抽吸孔兩次的直線,即使在進行抽吸的情況下亦可防止攝影元件單元的翹曲。
所揭示的攝影模組的製造裝置包含如下所述者,即,所述吸附頭設置有1個所述抽吸孔。
根據該裝置,可增大使吸附頭吸附攝影元件單元時的支承攝影元件單元的面,從而可防止攝影元件單元的翹曲。
所揭示的攝影模組的製造裝置包含如下所述者,即,所述吸附頭的所述吸附面包含多孔質材。
根據該裝置,可增大使吸附頭吸附攝影元件單元時的支承攝影元件單元的面,從而可防止攝影元件單元的翹曲。
所揭示的攝影模組的製造裝置包含如下所述者,即,所述吸附頭的所述吸附面包含彈性體。
根據該裝置,可使吸附頭穩定地吸附攝影元件單元。
所揭示的攝影模組的製造裝置中,所述單元固定部包含光源,所述光源分別配置在利用在所述軸方向上觀察時通過所述透鏡群的光軸且與所述光軸正交的直線來將所述透鏡單元一分為
二時的其中一個分割區域側與另一個分割區域側,對所述透鏡單元與所述攝影元件單元的間隙照射光,使被供給至所述間隙中的光固化性黏著劑固化。
根據該裝置,至少自2個方向對透鏡單元與攝影元件單元之間照射光,因此可使所塗佈的黏著劑在整個模組中均勻地固化,從而可穩定地進行透鏡單元與攝影元件單元的固定。
所揭示的攝影模組的製造裝置中,所述光源被設置在利用彼此正交的2條所述直線來將所述透鏡單元一分為四時的各個分割區域。
根據該裝置,自4個方向對透鏡單元與攝影元件單元之間照射光,因此可使所塗佈的黏著劑在整個模組中更均勻地固化,從而可更穩定地進行透鏡單元與攝影元件單元的固定。
所揭示的攝影模組的製造裝置中,所述單元固定部包含黏著劑供給部,所述黏著劑供給部對所述透鏡單元與所述攝影元件單元的間隙供給所述光固化性黏著劑。
[產業上之可利用性]
本發明的攝影模組的製造方法以及製造裝置尤其可有效地適用於行動電話機、眼鏡型電子機器、手錶型電子機器等電子機器中搭載的攝影模組的製造。
以上,藉由特定的實施形態對本發明進行了說明,但本發明並不限定於該實施形態,可在不脫離所揭示的發明的技術思想的範圍內進行各種變更。
本申請案是基於2013年10月15日申請的日本專利申請案(日本專利特願2013-214731)者,其內容被引用於本文中。
10‧‧‧透鏡單元
73c、75c‧‧‧開口
12‧‧‧透鏡群
14‧‧‧透鏡單元端子部
20‧‧‧攝影元件單元
22‧‧‧可撓性基板
23‧‧‧外部連接用端子部
27a‧‧‧攝影面
71‧‧‧圖表單元
71a‧‧‧框體
73‧‧‧準直單元
73a、121‧‧‧托架
73b‧‧‧準直透鏡
75‧‧‧透鏡定位板
77‧‧‧透鏡保持機構
79‧‧‧攝影元件單元保持部
81‧‧‧黏著劑供給部
83a、83b‧‧‧紫外線燈
85‧‧‧控制部
87‧‧‧面
89‧‧‧測定圖表
89a‧‧‧圖表面中心
91‧‧‧光源
93A、93C‧‧‧抵接銷
93A1、93C1‧‧‧***銷
97‧‧‧保持板
99‧‧‧第1滑台
99a、123a‧‧‧平台部
113‧‧‧探測器單元
113a‧‧‧探針
115‧‧‧吸附頭
115c‧‧‧配管
119‧‧‧雙軸旋轉平台
123‧‧‧第2滑台
127‧‧‧連接器纜線
200‧‧‧攝影模組製造裝置
z‧‧‧沿著光軸的方向
Claims (17)
- 一種攝影模組的製造方法,所述攝影模組具有透鏡單元及攝影元件單元,所述透鏡單元具有透鏡群,所述攝影元件單元被固定於所述透鏡單元,且具有通過所述透鏡群來拍攝被攝物的攝影元件,所述攝影模組的製造方法的特徵在於包括:第一步驟,在與測定圖表正交的軸上,使所述攝影元件單元、所述透鏡單元以及所述測定圖表在所述軸方向上的相對位置發生變化,在各相對位置處,驅動所述攝影元件,且藉由所述攝影元件而通過所述透鏡群來拍攝所述測定圖表;以及第二步驟,基於由所述攝影元件拍攝所述測定圖表所獲得的攝影信號,至少調整所述攝影元件單元相對於所述透鏡單元的斜率,並將所述攝影元件單元固定於所述透鏡單元,在所述第一步驟中,自吸附頭的抽吸孔抽吸空氣,在使所述攝影元件單元吸附於所述吸附面而保持所述攝影元件單元的狀態下,進行所述攝影,所述吸附頭具有垂直於所述軸的吸附面與由所述吸附面所圍繞的所述抽吸孔,且在包含所述吸附面的平面上,存在跨及所述吸附面而通過所述抽吸孔兩次的直線。
- 如申請專利範圍第1項所述的攝影模組的製造方法,其中在所述第一步驟中,使用設置有多個所述抽吸孔的吸附頭來作為所述吸附頭。
- 如申請專利範圍第1項所述的攝影模組的製造方法,其中 在所述第一步驟中,使用設置有1個所述抽吸孔的吸附頭來作為所述吸附頭。
- 如申請專利範圍第1項所述的攝影模組的製造方法,其中在所述第一步驟中,使用所述吸附面包含多孔質材的吸附頭來作為所述吸附頭。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的攝影模組的製造方法,其中在所述第一步驟中,使用所述吸附面包含彈性體的吸附頭來作為所述吸附頭。
- 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的攝影模組的製造方法,其中在所述第二步驟中,利用在所述軸方向上觀察時通過所述透鏡群的光軸且與所述光軸正交的直線來將所述透鏡單元一分為二時,從其中一個分割區域側與另一個分割區域側分別照射光,使被供給至所述透鏡單元與所述攝影元件單元的間隙中的光固化性黏著劑固化,以將所述透鏡單元與所述攝影元件單元予以固定。
- 如申請專利範圍第6項所述的攝影模組的製造方法,其中在所述第二步驟中,利用彼此正交的2條所述直線來將所述透鏡單元一分為四時,從各分割區域側照射光,以使所述光固化性黏著劑固化,且將所述透鏡單元與所述攝影元件單元予以固定。
- 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的攝影模組的製造方法,其中所述透鏡單元具有第一透鏡驅動部與第二透鏡驅動部及第三透鏡驅動部中的至少一者,所述第一透鏡驅動部使 所述透鏡群中的至少一部分透鏡朝沿著所述透鏡群的光軸的第一方向移動,所述第二透鏡驅動部及第三透鏡驅動部使所述透鏡群中的至少一部分透鏡朝與所述透鏡群的光軸正交的第二方向及第三方向分別移動。
- 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的攝影模組的製造方法,其中所述攝影元件單元在形成有凹部的基板的所述凹部內形成有所述攝影元件。
- 一種攝影模組的製造裝置,其特徵在於包括:測定圖表設置部,用於設置測定圖表;攝影元件單元保持部,用於在與設置於所述測定圖表設置部中的所述測定圖表正交的軸上,保持具有攝影元件的攝影元件單元,所述攝影元件通過具有透鏡群的透鏡單元來拍攝被攝物;透鏡單元保持部,用於在所述測定圖表設置部與所述攝影元件單元保持部之間的所述軸上保持所述透鏡單元;控制部,使所述測定圖表設置部、所述透鏡單元保持部以及所述攝影元件單元保持部在所述軸方向上的相對位置發生變化,在各相對位置驅動所述攝影元件單元的所述攝影元件,藉由所述攝影元件而通過所述透鏡單元來拍攝所述測定圖表;調整部,基於由所述攝影元件拍攝所述測定圖表所得的攝影信號,至少調整所述攝影元件單元相對於所述透鏡單元的斜率;以及單元固定部,將經所述調整部調整後的所述攝影元件單元固 定於所述透鏡單元,所述攝影元件單元保持部包括吸附頭及抽吸部,所述吸附頭具有與所述軸正交的吸附面以及由所述吸附面所圍繞的抽吸孔,所述抽吸部自所述抽吸孔抽吸空氣,所述吸附頭在包含所述吸附面的平面上,存在跨及所述吸附面而通過所述抽吸孔2次的直線。
- 如申請專利範圍第10項所述的攝影模組的製造裝置,其中所述吸附頭是設置有多個所述抽吸孔的吸附頭。
- 如申請專利範圍第10項所述的攝影模組的製造裝置,其中所述吸附頭是設置有1個所述抽吸孔的吸附頭。
- 如申請專利範圍第10項所述的攝影模組的製造裝置,其中所述吸附頭是所述吸附面包含多孔質材的吸附頭。
- 如申請專利範圍第10項至第12項中任一項所述的攝影模組的製造裝置,其中所述吸附頭是所述吸附面包含彈性體的吸附頭。
- 如申請專利範圍第10項至第14項中任一項所述的攝影模組的製造裝置,其中所述單元固定部包含光源,所述光源分別配置在利用在所述軸方向上觀察時通過所述透鏡群的光軸且與所述光軸正交的直線來將所述透鏡單元一分為二時的其中一個分割區域側與另一個分割區域側,對所述透鏡單元與所述攝影元件單元的間隙照射光,使被供給至所述間隙中的光固化性黏著劑固化。
- 如申請專利範圍第15項所述的攝影模組的製造裝置,其 中所述光源被設置在利用彼此正交的2條所述直線來將所述透鏡單元一分為四時的各個分割區域。
- 如申請專利範圍第15項或第16項所述的攝影模組的製造裝置,其中所述單元固定部包含黏著劑供給部,所述黏著劑供給部對所述透鏡單元與所述攝影元件單元的間隙供給所述光固化性黏著劑。
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