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JP6509157B2 - Lens element transport mechanism, optical module manufacturing equipment - Google Patents

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JP6509157B2 JP2016076932A JP2016076932A JP6509157B2 JP 6509157 B2 JP6509157 B2 JP 6509157B2 JP 2016076932 A JP2016076932 A JP 2016076932A JP 2016076932 A JP2016076932 A JP 2016076932A JP 6509157 B2 JP6509157 B2 JP 6509157B2
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Description

本発明は、レンズ素子搬送機構、レンズ駆動装置、光軸調整装置並びに、光学モジュール製造設備及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a lens element transport mechanism, a lens drive device, an optical axis adjustment device, an optical module manufacturing facility, and a method for manufacturing the same.

従来、カメラモジュールとして、CCDやCMOS等の半導体素子(撮像素子)に、被写体の像を結像させるためのレンズ素子を一体に組み合わせたものが知られている(例えば、特開2010−114731号公報。)。このカメラモジュールを組み立てる際には、レンズ素子を介して撮像素子でチャートを撮像し、その画像を見ながらレンズ素子を撮像素子に対して光軸方向に位置調整し、ジャストフォーカス位置でレンズ素子を撮像素子に固定する。   Conventionally, as a camera module, one in which a lens element for forming an image of an object is integrally combined with a semiconductor element (imaging element) such as a CCD or CMOS is known (for example, JP-A-2010-114731) Bulletin.). When assembling this camera module, a chart is taken by the imaging device through the lens element, and while viewing the image, the lens element is adjusted in the optical axis direction with respect to the imaging device, and the lens element at the just focus position Fix it to the image sensor.

さらに、撮像素子とレンズ素子との焦点合わせにおいては、撮像素子とは別の基準撮像素子に対するレンズ素子の焦点合わせを行う焦点合わせ工程と、焦点合わせ工程によって得られたジャストフォーカス位置に基づいて撮像素子及びレンズ素子を配置するジャストフォーカス位置再現工程と、ジャストフォーカス位置再現工程によって所定の位置に配置された撮像素子及びレンズ同士を固定する固定工程と、が行われる。   Furthermore, in focusing of the imaging device and the lens element, imaging is performed based on a focusing step of focusing the lens element with respect to a reference imaging device other than the imaging device, and a just focus position obtained in the focusing step. A just focus position reproducing step of disposing the element and the lens element, and a fixing step of fixing the imaging element and the lens disposed at a predetermined position by the just focus position reproducing step are performed.

また、2つの光学部品の光軸合わせを行うためには、光軸調整装置が用いられる。この光軸調整装置は、所定の平面において両方の光学部品の光軸を一致させるシフト調整と、両方の光学部品の光軸を同軸状にするチルト調整とが行われる(例えば、特開2008−46630号公報)。本文献に開示されるゴニオステージによれば、ゴニオステージ上に配された光学部品に対しシフト調整を済ませておけば、所定の平面において両方の光学部品の光軸を一致させた状態のまま、チルト調整を行うことができる。   Also, in order to align the optical axes of the two optical components, an optical axis adjustment device is used. In this optical axis adjustment device, shift adjustment is performed to align the optical axes of both optical components in a predetermined plane, and tilt adjustment is performed to coaxialize the optical axes of both optical components (e.g. 46630)). According to the gonio stage disclosed in this document, if shift adjustment is performed on the optical components disposed on the gonio stage, the optical axes of both optical components in a predetermined plane can be kept in agreement with each other. Tilt adjustment can be performed.

しかしながら、特開2010−114731号公報においては、焦点合わせ工程における基準撮像素子と、ジャストフォーカス位置再現工程における撮像素子の配置は常に一致するとは限らない。このため、カメラモジュールの組立における製造誤差が生じてしまう。また、このような製造誤差をなくそうとすれば、レンズ駆動装置を用いたレンズの位置調節を、焦点合わせ工程及びジャストフォーカス位置再現工程のそれぞれにおいて行なう必要がある。係る場合には、カメラモジュールの組立に要する時間は長くなってしまう。また、実際の撮像素子とレンズ素子の光軸調整が行われないため、高精度のカメラモジュールを製造することができない。   However, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-114731, the arrangement of the reference image sensor in the focusing process and the arrangement of the image sensor in the just focus position reproduction process do not always match. This causes a manufacturing error in the assembly of the camera module. Further, in order to eliminate such manufacturing errors, it is necessary to adjust the lens position using the lens drive device in each of the focusing process and the just focus position reproducing process. In such a case, the time required for assembling the camera module will be long. In addition, since the optical axis adjustment between the actual imaging device and the lens element is not performed, it is not possible to manufacture a high precision camera module.

また、特開2008−46630号公報のゴニオステージを用いて光軸調整を行う場合、光軸調整の対象となる光学部品の変更の都度、光学部品に対しシフト調整を済ませなければならない。したがって、様々な種類の光学部品の光軸調整を行う場合には、ゴニオステージの採用によって享受できるメリットは少ない。   Moreover, when performing an optical axis adjustment using the goniometer stage of Unexamined-Japanese-Patent No. 2008-46630, it is necessary to complete shift adjustment with respect to an optical component whenever it changes the optical component used as the object of an optical axis adjustment. Therefore, when performing optical axis adjustment of various types of optical components, there are few merits that can be enjoyed by adopting the gonio stage.

同一の光学部品のシフト調整を行う場合であっても、ゴニオステージ上における光学部品の載置位置が常に一定であるとは限らない。この理由としては、光学部品自体の寸法のばらつきや、光学部品をゴニオステージに載置するためのアーム装置の制御のばらつき等が考えられる。   Even when the shift adjustment of the same optical component is performed, the mounting position of the optical component on the gonio stage is not always constant. As this reason, the dispersion | variation in the dimension of optical component itself, the dispersion | variation in control of the arm apparatus for mounting an optical component on a gonio stage, etc. can be considered.

さらに、昨今の光学部品は、著しい速度で微細化が進んでいる。このような光学部品の微細化が進むと、光学部品自体の寸法のばらつきやマウント装置の制御のばらつきが、位置合わせ作業に与える影響は大きくなる。結果、これらの「ばらつき」が許容できない場合には、ゴニオステージの採用によって享受できるメリットは極めて少なくなってしまう。   Furthermore, recent optical components are being miniaturized at a remarkable speed. As the miniaturization of such optical components progresses, the influence of variations in the dimensions of the optical components themselves and variations in the control of the mounting apparatus on the alignment operation increases. As a result, when these “variations” are not acceptable, the merits that can be enjoyed by adopting the gonio stage will be extremely small.

加えて、光学部品の光軸を傾けたまま光軸調整を行ないたいというニーズがある。例えば、携帯電話に搭載されるカメラ用レンズとイメージセンサを組み立てる際には、カメラの使用時と同じ向き(光軸がほぼ水平となる姿勢)の光学部品に対し、光軸調整をしたいという要望がある。しかしながら、ゴニオステージを傾けると、ゴニオステージの構成部品(例えば、ステージ部材とステージ移動部材)の公差が、光軸調整の誤差となって表われてしまう。   In addition, there is a need to adjust the optical axis while inclining the optical axis of the optical component. For example, when assembling a camera lens and an image sensor mounted on a mobile phone, it is desirable to adjust the optical axis with respect to an optical component in the same direction (the attitude in which the optical axis is substantially horizontal) as in use of the camera. There is. However, when the gonio stage is tilted, tolerances of components of the gonio stage (for example, the stage member and the stage moving member) appear as an error of the optical axis adjustment.

本発明は、斯かる実情に鑑み、カメラモジュールの組立時間を従来よりも短いものにすることを可能にするレンズ素子搬送機構、レンズ駆動装置、光軸調整装置並びに、光学モジュール製造設備及びその製造方法を提供しようとするものである。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of such circumstances, the present invention makes it possible to shorten the assembly time of a camera module compared with the conventional one, a lens element transport mechanism, a lens drive device, an optical axis adjustment device, an optical module manufacturing facility and manufacturing thereof It is an attempt to provide a way.

上記目的を達成する本発明は、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退避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、電力入力により前記基準位置にある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、を備えることを特徴とする光学モジュール製造設備である。   According to the present invention for achieving the above object, an optical module is obtained by attaching a lens element having a lens movable between a reference position and a retracted position retracted from the reference position by inputting electric power to the optical element. A module manufacturing facility, comprising: a reference position setting unit for inputting power to the lens element to adjust the position of the lens to the reference position; an optical axis of the lens at the reference position by power input; An optical module comprising: an optical axis adjustment unit for producing a coincident state in which the optical axis of the optical element coincides with the fixed unit; and a fixing unit for fixing the lens element and the optical element after the coincidence state is made. It is a manufacturing facility.

上記光学モジュール製造設備に関連して、前記光軸調整ユニットは、前記光学素子の姿勢を変位させて前記レンズ素子に対する前記一致状態を作ることを特徴とする。   In relation to the optical module manufacturing facility, the optical axis adjustment unit is characterized in that the attitude of the optical element is displaced to create the matching state with respect to the lens element.

上記光学モジュール製造設備に関連して、前記レンズ素子に対して、前記基準位置と前記退避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をさらに備えることを特徴とする。   In the optical module manufacturing facility, the lens element further includes an output terminal for supplying power for driving the lens between the reference position and the retracted position.

上記光学モジュール製造設備に関連して、前記出力端子は、少なくとも前記レンズの位置調節から前記レンズと前記光学素子との光軸合わせまでの間、前記レンズ素子へ所定の電力を供給することを特徴とする。   In relation to the optical module manufacturing facility, the output terminal supplies predetermined power to the lens element at least from position adjustment of the lens to optical axis alignment between the lens and the optical element. I assume.

上記光学モジュール製造設備に関連して、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が異なっており、前記出力端子が、前記基準位置設定ポイントと、前記光軸調整ポイントとの間を移動することを特徴とする。   In relation to the optical module manufacturing facility, the reference position setting point at which the reference position setting unit adjusts the position of the lens to the reference position differs from the optical axis adjustment point at which the optical axis adjustment unit makes the coincidence. The output terminal moves between the reference position setting point and the optical axis adjustment point.

上記光学モジュール製造設備に関連して、前記出力端子は、前記レンズと前記光学素子との光軸を合わせてから、前記一致状態を維持したまま前記レンズ素子と前記光学素子とを固定するまでの間、前記レンズ素子へ所定の電力を供給することを特徴とする。   In relation to the above-mentioned optical module manufacturing equipment, after the output terminal aligns the optical axes of the lens and the optical element, the output terminal is used to fix the lens element and the optical element while maintaining the matched state. In the meantime, a predetermined power is supplied to the lens element.

上記光学モジュール製造設備に関連して、前記光軸調整ユニットが、素子供給ポイントにおいて前記光学素子を外部から受け取るようになっており、前記素子供給ポイントと、該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が異なっており、前記光軸調整ユニットが、前記光学素子を前記素子供給ポイントから前記光軸調整ポイントまで移送することを特徴とする。   In relation to the optical module manufacturing facility, the optical axis adjustment unit is configured to receive the optical element from the outside at an element supply point, and the element supply point and the optical axis adjustment unit are in the coincident state. The optical axis adjustment points to be formed are different, and the optical axis adjustment unit transfers the optical element from the element supply point to the optical axis adjustment point.

上記光学モジュール製造設備に関連して、前記基準位置設定ユニットは、前記レンズの位置を計測する変位計を有することを特徴とする。   In relation to the optical module manufacturing facility, the reference positioning unit is characterized by including a displacement gauge which measures the position of the lens.

上記光学モジュール製造設備に関連して、前記光軸調整ユニットは、前記光軸が非鉛直方向となる状態で、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ことを特徴とする。   In relation to the above-mentioned optical module manufacturing facility, the optical axis adjustment unit produces a matching state in which the optical axis of the lens and the optical axis of the optical element coincide with each other when the optical axis is in the non-vertical direction. It is characterized by

上記光学モジュール製造設備に関連して、前記光軸調整ユニットは、前記光軸が水平方向に向く状態で、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ことを特徴とする。   In relation to the above-mentioned optical module manufacturing facility, the optical axis adjustment unit produces a matching state in which the optical axis of the lens and the optical axis of the optical element coincide with each other with the optical axis directed in the horizontal direction. It features.

上記光学モジュール製造設備に関連して、前記光軸調整ユニットは、少なくとも、前記光軸が鉛直方向に向く前記光学素子を、前記光軸が前記非鉛直方向に向くように変位させて、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ことを特徴とする。   In relation to the optical module manufacturing facility, the optical axis adjustment unit displaces at least the optical element in which the optical axis is directed in the vertical direction so that the optical axis is directed in the non-vertical direction. And an optical axis of the optical element coincides with each other.

上記光学モジュール製造設備に関連して、前記光軸調整ユニットは、少なくとも、前記光軸が鉛直方向に向く前記レンズを、前記光軸が前記非鉛直方向に向くように変位させて、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ことを特徴とする。   In relation to the optical module manufacturing facility, the optical axis adjustment unit displaces at least the lens in which the optical axis is directed in the vertical direction so that the optical axis is directed in the non-vertical direction, It is characterized in that the optical axis and the optical axis of the optical element are in agreement.

上記光学モジュール製造設備に関連して、前記光軸調整ユニットは、前記光学素子を載置する載置ステージと、前記載置ステージの位置及び姿勢を調整するステージ調整機構と、前記ステージ調整機構を制御するコントローラとを、備え、前記ステージ調整機構は、前記載置ステージを所定の方向へ移動させるシフトユニットと、 前記載置ステージを所定の軸周りに揺動させるチルトユニットと、を有することを特徴とする。   In relation to the optical module manufacturing equipment, the optical axis adjustment unit includes a mounting stage on which the optical element is mounted, a stage adjusting mechanism that adjusts the position and attitude of the mounting stage, and the stage adjusting mechanism. And a controller for controlling the stage adjustment mechanism, the stage adjustment mechanism comprising: a shift unit for moving the placing stage in a predetermined direction; and a tilt unit for swinging the placing stage about a predetermined axis. It features.

上記目的を達成する本発明は、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退避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するレンズ素子搬送機構であって、前記レンズの位置を前記基準位置へ設定する基準位置設定ポイントと、前記レンズ素子と光学素子との光軸合わせが行われる光軸調整ポイントの間で、前記レンズ素子を搬送する搬送ユニットと、前記搬送ユニットに設けられ、前記基準位置と前記退避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、を有し、前記レンズ素子に設けられた入力端子と前記出力端子とは、少なくとも前記基準位置設定ポイントと前記光軸調整ポイントの間における搬送において、電気的に接続することを特徴とするレンズ素子搬送機構である。   The present invention for achieving the above object is a lens element transport mechanism for transporting a lens element having a lens movable between a reference position and a retracted position retracted from the reference position by inputting electric power, A transport unit for transporting the lens element between a reference position setting point for setting the position of the lens to the reference position, and an optical axis adjustment point at which the optical axis alignment between the lens element and the optical element is performed; An output terminal provided in the unit and supplying power for driving the lens between the reference position and the retracted position; and an input terminal provided in the lens element and the output terminal A lens element transport mechanism electrically connected at least in the transport between the reference position setting point and the optical axis adjustment point.

上記レンズ素子搬送機構に関連して、前記出力端子から前記入力端子への電力の供給は、少なくとも前記基準位置設定ポイントと前記光軸調整ポイントとの間における搬送において継続して行なわれることを特徴とする。   In relation to the lens element transport mechanism, the supply of power from the output terminal to the input terminal is continuously performed at least between the reference position set point and the optical axis adjustment point. I assume.

上記レンズ素子搬送機構に関連して、前記搬送ユニットは、前記レンズ素子の保持を行なう保持状態と、前記保持が解除された保持解除状態との間で切替え自在であり、前記保持状態において、前記入力端子と前記出力端子とが電気的に接続されることを特徴とする。   In relation to the lens element transport mechanism, the transport unit is switchable between a holding state in which the lens element is held and a holding release state in which the holding is released, in the holding state. An input terminal and the output terminal are electrically connected.

上記レンズ素子搬送機構に関連して、前記搬送ユニットは、前記出力端子を有し、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、を備えたことを特徴とする。   In relation to the lens element transport mechanism, the transport unit has the output terminal, and a pair of arms sandwiching the lens element while leaving the fixed surface to the optical element of the lens element open, and the pair And an arm moving mechanism for changing the relative position of the arms.

上記目的を達成する本発明は、基準位置と前記基準位置から退避した退避位置との間で移動可能なレンズを有するレンズ素子に対して前記レンズの位置の調整を行なうために、前記レンズ素子へ所定の電力を出力するレンズ駆動装置であって、前記レンズ素子へ所定の電力を出力する電力出力部と、前記電力出力部を制御する電力制御部と、を有し、前記電力制御部は、少なくとも、前記レンズの位置を前記基準位置へ合わせる基準位置設定状態から、前記レンズ素子と光学素子との光軸合わせが行われる光軸調整状態までの間において、前記レンズが継続して前記基準位置を維持するように前記電力出力部の制御を行うことを特徴とするレンズ駆動装置である。   In order to adjust the position of the lens with respect to a lens element having a lens movable between a reference position and a retracted position retracted from the reference position, the present invention, which achieves the above object, relates to the lens element The lens drive device for outputting a predetermined power, comprising: a power output unit for outputting the predetermined power to the lens element; and a power control unit for controlling the power output unit, wherein the power control unit At least the reference position setting state in which the position of the lens is adjusted to the reference position, and the optical axis adjustment state in which the optical axis alignment between the lens element and the optical element is performed. To control the power output unit so as to maintain the above.

上記レンズ駆動装置に関連して、前記電力制御部は、前記基準位置設定状態において、前記基準位置に対応する電力条件を検知するとともに、少なくとも前記基準位置設定状態から前記光軸調整状態までの間においては、前記基準位置に対応する電力条件を維持するように前記電力出力部の制御を行うことを特徴とする。   In relation to the lens driving device, the power control unit detects a power condition corresponding to the reference position in the reference position setting state, and at least between the reference position setting state and the optical axis adjustment state In the above, the control of the power output unit is performed to maintain the power condition corresponding to the reference position.

上記目的を達成する本発明は、基準位置と前記基準位置から退避した退避位置との間で移動可能なレンズを有するレンズ素子について、光学素子を基準とする光軸調整を行なうとともに、前記レンズ素子と前記光学素子とを備えた光学モジュールを製造する光学モジュールの製造方法であって、前記レンズ素子に入力される電力条件によっ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ステップと、前記レンズ素子に入力される電力条件によって前記レンズを前記基準位置にて保持する基準位置保持ステップと、前記基準位置保持ステップと共にて行なわれ、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ステップと、前記一致状態を維持したまま前記レンズ素子と前記光学素子とを固定する固定ステップと、を備えたことを特徴とする光学モジュールの製造方法である。   The present invention for achieving the above object performs optical axis adjustment based on an optical element for a lens element having a lens movable between a reference position and a retracted position retracted from the reference position, and the lens element A method of manufacturing an optical module including the optical element and the optical element, wherein the reference position setting step of adjusting the position of the lens to the reference position according to a power condition input to the lens element; The reference position holding step of holding the lens at the reference position and the reference position holding step are performed according to the power condition input to the lens element, and the optical axis of the lens coincides with the optical axis of the optical element. An optical axis adjusting step for producing a matching state, and fixing the lens element and the optical element while maintaining the matching state. A step, a method of manufacturing an optical module comprising the.

上記目的を達成する本発明は、第1の光学部品と第2の光学部品との光軸調節を行うための光軸調整装置であって、前記第1の光学部品を載置する載置ステージと、前記載置ステージの位置及び姿勢を調整するステージ調整機構と、前記ステージ調整機構を制御するコントローラとを、備え、前記載置ステージにおける前記第1の光学部品が載置される載置面と平行となる所定の方向をXと定義し、前記載置面と平行且つ前記Xと直交する方向をYと定義し、前記X及び前記Yに対して直交する方向をZと定義し、前記X及び前記Yと平行となる面をX−Y平面と定義し、前記第1の光学部品は、光軸が前記Zに沿うように前記載置ステージに載置され、前記ステージ調整機構は、前記載置ステージをX−Y平面の平面方向、かつ前記X−Y平面に垂直となるZ軸方向へ移動させるシフトユニットと、前記載置ステージを前記X−Y平面に平行するX軸周り、及び前記X−Y平面に平行し且つ前記X軸に直交するY軸周りに揺動させるチルトユニットとを有し、前記コントローラは、前記第1の光学部品の光軸が前記第2の光学部材の光軸と平行となるように、前記シフトユニット及び前記チルトユニットを制御し、前記コントローラは、前記第1の光学部品の基準位置から前記X軸までの長さであるX軸チルト半径、及び前記第1の光学部品の基準位置から前記Y軸までの長さであるY軸チルト半径の情報を保持し、前記第1の光学部品の光軸が前記第2の光学部品の光軸と平行となるための前記X軸周りの補正角度、及び前記Y軸周りの補正角度を算出するチルト補正条件算出部と、前記チルト補正条件算出部が算出した前記X軸周りの補正角度及び前記X軸チルト半径を利用して、前記チルトユニットを前記X軸周りに揺動させるためのX軸回転制御値と、前記X軸周りの補正角度で前記チルトユニットを揺動させる際に該X軸チルト半径の揺動端が前記Y軸方向又は前記Z軸方向に移動するシフト量を相殺するために、前記シフトユニットを前記Y軸方向又は前記Z軸方向に移動させるXチルト時復帰制御値と、の双方を算出するXチルト値変換手段と、前記チルト補正条件算出部が算出した前記Y軸周りの補正角度及び前記Y軸チルト半径を利用して、前記チルトユニットを前記Y軸周りに揺動させるためのY軸回転制御値と、前記Y軸周りの補正角度で前記チルトユニットを揺動させる際に該Y軸チルト半径の揺動端が前記X軸方向又は前記Z軸方向に移動するシフト量を相殺するために前記シフトユニットを前記X軸方向又は前記Z軸方向に移動させるYチルト時復帰制御値と、の双方を算出するYチルト値変換手段と、を有し、前記X軸回転制御値及び前記Y軸回転制御値に基づいて前記チルトユニットが前記載置ステージを揺動し、かつ、前記Xチルト時復帰制御値と前記Yチルト時復帰制御値に基づいて前記シフトユニットが前記載置ステージを前記X−Y平面方向又は前記Z軸方向に移動させることで、前記X軸チルト半径及び前記Y軸チルト半径の前記揺動端が前記基準位置でほぼ静止したまま、前記X軸周りの補正角度及び前記Y軸周りの補正角度によるチルト制御を行うことを特徴とする光軸調整装置である。   The present invention for achieving the above object is an optical axis adjustment device for adjusting the optical axes of a first optical component and a second optical component, and a mounting stage on which the first optical component is mounted. A stage adjusting mechanism for adjusting the position and attitude of the mounting stage, and a controller for controlling the stage adjusting mechanism, and a mounting surface on which the first optical component of the mounting stage is mounted A predetermined direction parallel to X is defined as X, a direction parallel to the mounting surface and orthogonal to the X is defined as Y, and a direction orthogonal to the X and the Y is defined as Z, A plane parallel to X and Y is defined as an X-Y plane, the first optical component is mounted on the mounting stage such that the optical axis is along the Z, and the stage adjustment mechanism is The mounting stage is a plane direction of an XY plane, and the XY A shift unit for moving in the Z-axis direction which is perpendicular to the plane, and a Y-axis which is parallel to the X-Y plane and perpendicular to the X-axis, around the X-axis parallel to the X-Y plane And a tilt unit for swinging around, wherein the controller is configured to move the shift unit and the tilt unit such that an optical axis of the first optical component is parallel to an optical axis of the second optical member. Controlling the X axis tilt radius which is a length from the reference position of the first optical component to the X axis, and a length from the reference position of the first optical component to the Y axis A correction angle around the X axis for holding information of a certain Y axis tilt radius, and for the optical axis of the first optical component to be parallel to the optical axis of the second optical component, and around the Y axis Calculate tilt correction condition to calculate correction angle And an X-axis rotation control value for swinging the tilt unit around the X-axis using the correction angle around the X-axis and the X-axis tilt radius calculated by the tilt correction condition calculation unit; When shifting the tilt unit at the correction angle around the X axis, the shift unit offsets the shift amount in which the swing end of the X axis tilt radius moves in the Y axis direction or the Z axis direction. X tilt value conversion means for calculating both the X tilt return control value for moving in the Y axis direction or the Z axis direction, the correction angle around the Y axis calculated by the tilt correction condition calculation unit, and A Y-axis rotation control value for swinging the tilt unit around the Y-axis using the Y-axis tilt radius, and Y when swinging the tilt unit at a correction angle around the Y-axis Of axis tilt radius A Y-tilt return control value for moving the shift unit in the X-axis direction or the Z-axis direction to offset the shift amount in which the swinging end moves in the X-axis direction or the Z-axis direction And Y tilt value conversion means for calculating, the tilt unit swings the placement stage based on the X axis rotation control value and the Y axis rotation control value, and the X tilt return control Of the X axis tilt radius and the Y axis tilt radius by the shift unit moving the setting stage in the XY plane direction or the Z axis direction based on the value and the Y tilt return control value. It is an optical axis adjustment device characterized in that tilt control is performed by the correction angle around the X axis and the correction angle around the Y axis while the swinging end is substantially stationary at the reference position.

上記光軸調整装置に関連して、前記コントローラは、前記第1の光学部品と前記第2の光学部品の光軸が所定平面で一致させるための前記X−Y平面内の補正移動量を算出するシフト補正条件算出部と、前記シフト補正条件算出部が算出した前記X−Y平面内の補正移動量を利用して、前記シフトユニットを前記X−Y平面内で移動させるためのX−Y平面移動制御値を算出するX−Yシフト値変換手段と、を有し、前記X−Y平面移動制御値に基づいて前記シフトユニットが前記載置ステージを前記X−Y平面方向に移動させることで、前記X−Y平面内の補正移動量によるシフト制御を行うことを特徴とする。   In relation to the optical axis adjustment device, the controller calculates the correction movement amount in the XY plane for causing the optical axes of the first optical component and the second optical component to coincide on a predetermined plane. For correcting the shift unit in the XY plane using the shift correction condition calculation unit and the correction movement amount in the XY plane calculated by the shift correction condition calculation unit. And X-Y shift value conversion means for calculating a plane movement control value, and the shift unit moves the placement stage in the XY plane direction based on the XY plane movement control value. The shift control is performed based on the correction movement amount in the XY plane.

上記光軸調整装置に関連して、前記コントローラは、前記載置ステージに搭載される前記第1の光学部品の前記基準面の位置を計測することで、前記X軸チルト半径及び前記Y軸チルト半径を算出するチルト半径算出部を有することを特徴とする。   In relation to the optical axis adjustment device, the controller measures the position of the reference surface of the first optical component mounted on the mounting stage, thereby the X axis tilt radius and the Y axis tilt. A tilt radius calculation unit that calculates a radius is characterized.

上記光軸調整装置に関連して、前記光軸調整を行うことを目的として、前記載置ステージの位置又は姿勢を補正するための条件を、前記載置ステージの補正条件と定義した場合、前記コントローラは、前記載置ステージの補正条件が、前記ステージ調整機構の可動範囲内であるか否かの判定を行う判定部を有し、前記載置ステージの補正条件が前記ステージ調整機構の可動範囲外であると判定された場合、前記ステージ調整機構の可動範囲内で、前記載置ステージの位置または姿勢の調節を行うことを特徴とする。   When the condition for correcting the position or posture of the placing stage is defined as the correcting condition of the placing stage for the purpose of performing the optical axis adjustment in relation to the optical axis adjusting device, The controller has a determination unit that determines whether the correction condition of the placement stage is within the movable range of the stage adjustment mechanism, and the correction condition of the placement stage is the movable range of the stage adjustment mechanism When it is determined that the position is outside, adjustment of the position or posture of the placement stage is performed within the movable range of the stage adjustment mechanism.

上記光軸調整装置に関連して、前記載置ステージ及び前記ステージ調整機構を90度の角度範囲で回転させるステージ姿勢切替機構をさらに備えたことを特徴とする。   In relation to the optical axis adjusting device, the optical axis adjusting device further comprises a stage attitude switching mechanism for rotating the placing stage and the stage adjusting mechanism within an angle range of 90 degrees.

上記光軸調整装置に関連して、前記載置ステージに載置された前記第1の光学部品を保持する保持状態と、前記保持が解除された保持解除状態との間で切替え可能なチャック機構をさらに備えたことを特徴とする。   A chuck mechanism switchable between a holding state for holding the first optical component placed on the mounting stage and the holding release state in which the holding is released in relation to the optical axis adjustment device. Furthermore, it is characterized by having.

本発明によれば、高い精度、かつ短時間に、カメラモジュールを組み立てることが可能となる。また、本発明の光軸調整装置によれば、様々な光学部品に対しての光軸調整を効率よく行うことができる。   According to the present invention, it is possible to assemble a camera module with high accuracy and in a short time. Moreover, according to the optical axis adjustment device of the present invention, optical axis adjustment with respect to various optical components can be efficiently performed.

第1のカメラモジュール組立設備の概要を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining an outline of the 1st camera module assembly equipment. 第1のカメラモジュール組立設備の概要を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining an outline of the 1st camera module assembly equipment. 第1のカメラモジュール組立設備の概要を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining an outline of the 1st camera module assembly equipment. (A)は、レンズが初期位置にあるレンズユニットの概要を説明する断面図であり、(B)は、レンズが基準位置にあるレンズユニットの概要を説明する断面図である。(A) is a cross-sectional view for explaining the outline of the lens unit in which the lens is in the initial position, and (B) is a cross-sectional view for explaining the outline of the lens unit in which the lens is in the reference position. (A)は、レンズユニットの保持が解除された状態の保持具の概要を説明する断面図であり、(B)は、レンズユニットの保持が可能な状態の保持具の概要を説明する断面図である。(A) is a cross-sectional view for explaining the outline of the holder in a state in which the lens unit is released from the holding state, and (B) is a cross-sectional view for explaining the outline of the holder in a state capable of holding the lens unit It is. 光軸調整装置の概要を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining an outline of an optical axis adjustment device. レーザ変位計の概要を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining an outline of a laser displacement meter. レーザ変位計の概要を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining an outline of a laser displacement meter. カメラモジュールの製造方法の概要を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining an outline of a manufacturing method of a camera module. 第2のカメラモジュール組立設備の概要を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining an outline of the 2nd camera module assembly equipment. 第2のカメラモジュール組立設備の概要を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining an outline of the 2nd camera module assembly equipment. 第2のカメラモジュール組立設備の概要を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining an outline of the 2nd camera module assembly equipment. 第2のカメラモジュール組立設備の概要を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining an outline of the 2nd camera module assembly equipment. (A)はテストチャートを示す平面図であり、(B)はテストチャートをイメージセンサで撮影した状態を模式的に示す説明図である。(A) is a top view which shows a test chart, (B) is explanatory drawing which shows typically the state which image | photographed the test chart with the image sensor. (A)〜(D)はイメージセンサの周辺画素の濃淡差値の変化を示すグラフであり、(E)はイメージセンサ上における周辺画素の配置を説明するための図であり、(F)及び(G)はチルト補正量を算出するための三角関数を説明するための図である。(A) to (D) are graphs showing changes in density difference values of peripheral pixels of the image sensor, (E) is a diagram for explaining the arrangement of peripheral pixels on the image sensor, (F) and (G) is a figure for demonstrating the trigonometric function for calculating a tilt correction amount. (A)は制御ユニットにおける設定部の制御構成を示すブロック図であり、(B)及び(C)は同設定部においてイメージセンサの周辺画素A〜Dの濃淡差値の変化を示すグラフであり、(E)はイメージセンサ上における周辺画素の配置を説明するための図であり、(F)及び(G)はチルト時復帰制御値を算出するための三角関数を説明するための図である。(A) is a block diagram showing a control configuration of a setting unit in the control unit, and (B) and (C) are graphs showing changes in density difference values of peripheral pixels A to D of the image sensor in the same setting unit And (E) is a figure for demonstrating arrangement | positioning of the peripheral pixel on an image sensor, (F) and (G) is a figure for demonstrating the trigonometric function for calculating a return control value at the time of a tilt . (A)〜(C)は、第1回目から第3回目までのチルト制御によるベストフォーカス位置の変化を説明するための図である。(A)-(C) are the figures for demonstrating the change of the best focus position by the tilt control from 1st time to 3rd time. 6軸アライメントユニットの構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of a 6-axis alignment unit. (A)は、レンズユニットの保持が解除された状態の保持具の詳細を説明する平面図であり、(B)は、レンズユニットの保持が可能な状態の保持具の詳細を説明する平面図である。(A) is a plan view illustrating the details of the holder in a state in which the lens unit is released from holding, and (B) is a plan view illustrating the details of the holder in a state in which the lens unit can be held It is.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、本明細書において、水平面における一の方向をX方向と、水平面においてX方向と直交する方向をY方向と、X方向及びY方向に対して直交する方向をZ方向と、それぞれ定義する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this specification, one direction in a horizontal plane is defined as an X direction, a direction perpendicular to the X direction in a horizontal plane is defined as a Y direction, and a direction orthogonal to the X direction and the Y direction is defined as a Z direction.

図1〜3に示すように、カメラモジュール組立設備2は、センサユニットSUを載置するための載置ステージ10と、センサユニットSUを載置ステージ10に載置するためのセンサユニット搬送装置20と、載置ステージ10を搬送するステージ搬送装置30と、センサユニットSUに対して硬化性樹脂を塗布する塗布装置40と、レンズユニットLUを搬送するレンズユニット搬送装置50と、レンズユニットLUに対してセンサユニットSUの光軸調整を行う光軸調整装置60と、センサユニットSUとレンズユニットLUとを接着させるために、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(例えば、紫外線)を照射する照射装置70と、測距装置90と、各装置を制御するために所定の制御信号を出力するコントローラ80と、を備える。   As shown in FIGS. 1 to 3, the camera module assembly facility 2 includes a mounting stage 10 for mounting the sensor unit SU and a sensor unit transfer apparatus 20 for mounting the sensor unit SU on the mounting stage 10. A stage transfer device 30 for transferring the mounting stage 10, a coating device 40 for applying a curable resin to the sensor unit SU, a lens unit transfer device 50 for transferring the lens unit LU, and the lens unit LU. Light for adjusting the optical axis of the sensor unit SU, and for bonding the sensor unit SU and the lens unit LU, a predetermined light (for example, ultraviolet light) is applied to the curable resin applied to the sensor unit SU. , A distance measuring device 90, and a control device for outputting a predetermined control signal to control each device. It includes a La 80, a.

センサユニット搬送装置20は、センサユニットSUの保持、及び保持の解除の切り替えが可能な保持具21と、保持具21の移動を行う保持具移動機構22とを有する。コントローラ80は、保持具移動機構22を介して、センサユニットSUを保持した状態のまま、X方向における保持具21の移動を行う。   The sensor unit transfer device 20 has a holder 21 capable of holding the sensor unit SU and switching the release of the holding, and a holder moving mechanism 22 for moving the holder 21. The controller 80 moves the holder 21 in the X direction while holding the sensor unit SU via the holder moving mechanism 22.

ステージ搬送装置30は、X方向に延びたレール31と、レール31の上を移動自在なスライド部材32とを有する。コントローラ80は、スライド部材32を介して、レール31に沿ったスライド部材32の移動を行う。また、光軸調整装置60の6軸アライメントユニット62は、スライド部材32の上に固定され、載置ステージ10は6軸アライメントユニット62によって支持される。このため、スライド部材32がレール31に沿ってX方向へ移動することにより、載置ステージ10は、6軸アライメントユニット62とともに、X方向へ移動する。ステージ搬送装置30と光軸調整装置60等により、本発明における光軸調整ユニットを構成する。なお、6軸アライメントユニット62の詳細は後述する。   The stage transfer apparatus 30 has a rail 31 extending in the X direction and a slide member 32 movable on the rail 31. The controller 80 moves the slide member 32 along the rail 31 via the slide member 32. The six-axis alignment unit 62 of the optical axis adjustment device 60 is fixed on the slide member 32, and the mounting stage 10 is supported by the six-axis alignment unit 62. Therefore, when the slide member 32 moves in the X direction along the rail 31, the mounting stage 10 moves in the X direction together with the six-axis alignment unit 62. The stage conveyance device 30 and the optical axis adjustment device 60 constitute an optical axis adjustment unit in the present invention. The details of the six-axis alignment unit 62 will be described later.

塗布装置40は、コントローラ80の制御の下、載置ステージ10にあるセンサユニットSUの塗布面(上面)に硬化性樹脂を塗布する。   The application device 40 applies a curable resin to the application surface (upper surface) of the sensor unit SU in the mounting stage 10 under the control of the controller 80.

レンズユニット搬送装置50は、レンズユニットLUの保持、及び保持の解除の切り替えが可能な保持具51と、保持具51の移動を行う保持具移動機構52とを有する。コントローラ80は、保持具移動機構52を介して、レンズユニットLUを保持した状態のまま、X方向における保持具51の移動を行う。なお、保持具51の詳細は後述する。このレンズユニット搬送装置50は、本発明におけるレンズ素子搬送機構を構成し、保持具移動機構52は、本発明における搬送ユニットを構成する。同時に、このレンズユニット搬送装置50は、本発明における基準位置調整ユニットを構成する。   The lens unit transfer device 50 includes a holder 51 capable of switching between holding and releasing the lens unit LU, and a holder moving mechanism 52 for moving the holder 51. The controller 80 moves the holder 51 in the X direction while holding the lens unit LU via the holder moving mechanism 52. The details of the holder 51 will be described later. The lens unit transfer device 50 constitutes a lens element transfer mechanism in the present invention, and the holder moving mechanism 52 constitutes a transfer unit in the present invention. At the same time, this lens unit transfer device 50 constitutes a reference position adjustment unit in the present invention.

図4に示すように、レンズユニットLUは、本発明におけるレンズ素子を構成し、レンズ鏡筒LTと、レンズ鏡筒LTに固定された固定レンズLXと、固定レンズLXと共通の光軸を有し、当該光軸方向において移動自在となるようにレンズ鏡筒LTに保持されたフォーカスレンズLFと、光軸方向におけるフォーカスレンズLFの移動を行なうレンズ駆動モータLMと、レンズ鏡筒LTに形成されレンズ駆動モータLMに所定の電力を供給するための入力端子LNと、を有する。入力端子LNに対し所定の電圧が入力されると、レンズ駆動モータLMは、入力された電圧条件に応じて、フォーカスレンズLFの移動を行なう。例えば、入力端子LNに電圧が入力されない場合には、フォーカスレンズLFは、初期位置となる(図4(A)参照)。一方、入力端子LNに入力された電圧がV1である場合には、フォーカスレンズLFは、INF位置(無限遠での合焦位置)となる(図4(B)参照)。図示は省略するが、入力端子LNに入力された電圧がV2である場合には、フォーカスレンズLFは、別の位置(例えば、マクロ位置)となる。   As shown in FIG. 4, the lens unit LU constitutes a lens element in the present invention, and has an optical axis common to the lens barrel LT, the fixed lens LX fixed to the lens barrel LT, and the fixed lens LX. And the lens drive motor LM for moving the focus lens LF in the optical axis direction, and the lens barrel LT. And an input terminal LN for supplying a predetermined power to the lens drive motor LM. When a predetermined voltage is input to the input terminal LN, the lens drive motor LM moves the focus lens LF according to the input voltage condition. For example, when a voltage is not input to the input terminal LN, the focus lens LF is in an initial position (see FIG. 4A). On the other hand, when the voltage input to the input terminal LN is V1, the focus lens LF is at the INF position (the in-focus position at infinity) (see FIG. 4B). Although illustration is omitted, when the voltage input to the input terminal LN is V2, the focus lens LF is at another position (for example, macro position).

図5に示すように、保持具51は、センサユニットSUに対する接着面LY(下面)を開放させたままレンズユニットLUの保持を行なうものであり、レンズユニットLUの保持を行うための第1〜2アーム51A、51Bと、第1〜2アーム51A、51Bの相対的位置を変更可能なアーム移動部51Mと、レンズユニットLUへ所定の電力を供給するための出力端子51Uと、コントローラ80の制御の下、所定条件の電力を出力端子51Uから出力するための電力コントローラ51Pと、を備える。アーム移動部51Mは、本発明におけるアーム移動機構を構成し、レンズユニットLUの保持が可能な状態(図5(B)参照)、及び当該保持が解除された状態(図5(A)参照)との間で、第1〜2アーム51A、51Bの相対的位置を変更可能にする。第1〜2アーム51A、51BがレンズユニットLUの保持が可能な状態となっている場合(図5(B)参照)、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。なお、保持具51は、レンズユニットLUの保持が可能な状態(図5(B)参照)へ第2アーム51Bを付勢する付勢部材51Tをさらに備えていることが好ましい。付勢部材51Tは、例えば、アーム移動部51Mに設けられることが好ましい。付勢部材51Tにより、保持具51によるレンズユニットLUの保持がより確実なものとなる。   As shown in FIG. 5, the holder 51 holds the lens unit LU while keeping the adhesive surface LY (lower surface) to the sensor unit SU open, and the first to the fourth for holding the lens unit LU. An arm moving unit 51M capable of changing relative positions of the two arms 51A and 51B and the first and second arms 51A and 51B, an output terminal 51U for supplying predetermined power to the lens unit LU, and control of the controller 80 And a power controller 51P for outputting power of a predetermined condition from the output terminal 51U. The arm moving unit 51M constitutes an arm moving mechanism according to the present invention, and is capable of holding the lens unit LU (see FIG. 5B) and in a state where the holding is released (see FIG. 5A). And the relative position of the first and second arms 51A and 51B can be changed. When the first and second arms 51A and 51B are capable of holding the lens unit LU (see FIG. 5B), the output terminal 51U is electrically connected to the input terminal LN of the lens unit LU. . The holder 51 preferably further includes an urging member 51T that urges the second arm 51B to a state in which the lens unit LU can be held (see FIG. 5B). The biasing member 51T is preferably provided, for example, in the arm moving unit 51M. The biasing member 51T makes the holding of the lens unit LU by the holder 51 more reliable.

保持具51は、出力端子51Uを付勢する付勢部材51Sを備えることが好ましい。付勢部材51Sとしては、コイルバネや板バネ等、公知の付勢部材を用いることができる。この付勢部材51Sによれば、第1〜2アーム51A、51BがレンズユニットLUの保持が可能な状態(図5(B)参照)となっている場合に、出力端子51U及び入力端子LNの電気的接続が確実なものとなる。   The holder 51 preferably includes a biasing member 51S that biases the output terminal 51U. As biasing member 51S, a well-known biasing member, such as a coil spring and a leaf spring, can be used. According to the biasing member 51S, when the first and second arms 51A and 51B are in a state capable of holding the lens unit LU (see FIG. 5B), the first and second arms 51A and 51B Electrical connection will be secure.

保持具51の他の構成例を図19に示す。保持具51は、レンズユニットLUの保持を行うための第1〜2アーム51A、51Bと、第1〜2アーム51A、51Bの相対的位置を変更可能なアーム移動部51Mと、レンズユニットLUへ所定の電力を供給するための出力端子51Uを備える。   Another configuration example of the holder 51 is shown in FIG. The holder 51 includes an arm moving unit 51M capable of changing the relative positions of the first and second arms 51A and 51B for holding the lens unit LU and the first and second arms 51A and 51B, and the lens unit LU. An output terminal 51U for supplying predetermined power is provided.

第1アーム51Aは、レンズユニットLUの一部を収容する凹部51Dが形成されて、ベース部51Gに固定される。第2アーム51Bは、ベース部51Gに設けられるレール状のガイド機構51Hに沿って移動自在となっており、第1アーム51Aに対して相対的に接近・離反可能となっている。アーム移動部51Mは、ベース部51Gに一体的に設けられており、特に図示しないモータによりカム51Jを揺動させる。カム51Jのリフト動作によって、これに当接する第2アーム51Bが、ガイド機構51Hに沿って移動する。なお、付勢部材51Tは引張ばねとなっており、第2アーム51Bとカム51Jが常に密着するようになっている。   The first arm 51A is formed with a recess 51D that accommodates part of the lens unit LU, and is fixed to the base 51G. The second arm 51B is movable along a rail-like guide mechanism 51H provided on the base portion 51G, and is capable of approaching and separating relatively to the first arm 51A. The arm moving portion 51M is integrally provided on the base portion 51G, and swings the cam 51J by a motor (not shown). By the lift operation of the cam 51J, the second arm 51B in contact with the cam 51J moves along the guide mechanism 51H. The biasing member 51T is a tension spring, and the second arm 51B and the cam 51J are always in close contact with each other.

従って、図19(A)に示すように、第2アーム51Bが第1アーム51Aから離反した状態において、第1アーム51Aの凹部51DにレンズユニットLUを位置決めし、その後、図19(B)に示すようにカム51Jを揺動させて第2アーム51Bを第1アーム51Aに接近させる。結果、出力端子51Uが、レンズユニットLUの入力端子に接触しながら、第1アーム51Aと第2アーム51BによってレンズユニットLUが挟持される。   Therefore, as shown in FIG. 19A, in the state where the second arm 51B is separated from the first arm 51A, the lens unit LU is positioned in the recess 51D of the first arm 51A, and then in FIG. 19B. As shown, the cam 51J is swung to make the second arm 51B approach the first arm 51A. As a result, while the output terminal 51U is in contact with the input terminal of the lens unit LU, the lens unit LU is held by the first arm 51A and the second arm 51B.

この状態で、X方向及び/又はY方向に移動可能な保持具移動機構52により、保持具51をX方向及び/又はY方向に移動させることで、レンズユニットLUを、基準位置設定ポイントを、光軸調整ポイントの間を移動させる。   In this state, the lens unit LU is moved to the reference position setting point by moving the holder 51 in the X direction and / or the Y direction by the holder moving mechanism 52 movable in the X direction and / or the Y direction. Move between the optical axis adjustment points.

図6に示すように、光軸調整装置60は、チャートユニット61と、6軸アライメントユニット62と、制御ユニット63と、を有する。   As shown in FIG. 6, the optical axis adjustment device 60 includes a chart unit 61, a six-axis alignment unit 62, and a control unit 63.

チャートユニット61は、センサユニットSUのイメージセンサSを用いて、レンズユニットLUのレンズLによってつくられるテストチャートの像を撮影する。ここで、テストチャートは、チャートユニット61に内蔵されたものであっても良い。また、チャートユニット61は、この撮影画像に対し所定の画像解析を行う。さらに、チャートユニット61は、この解析結果として、レンズLとイメージセンサSとの光軸のズレ量を算出する。加えて、チャートユニット61は、算出したズレ量から、6軸アライメントユニット62の補正条件を出力する。ここで、当該補正条件は、レンズLとイメージセンサSとの光軸調整を行うためのものであり、具体的には、X方向、Y方向、Z方向における移動方向とその移動量や、X軸、Y軸、Z軸周りの揺動方向とその揺動角度である。   The chart unit 61 captures an image of a test chart formed by the lens L of the lens unit LU using the image sensor S of the sensor unit SU. Here, the test chart may be built in the chart unit 61. In addition, the chart unit 61 performs predetermined image analysis on the captured image. Furthermore, the chart unit 61 calculates the shift amount of the optical axis between the lens L and the image sensor S as the analysis result. In addition, the chart unit 61 outputs the correction condition of the six-axis alignment unit 62 from the calculated amount of deviation. Here, the correction condition is for performing the optical axis adjustment between the lens L and the image sensor S, and more specifically, the moving direction and its moving amount in the X direction, the Y direction, and the Z direction, X It is the rocking direction around the axis, Y axis, Z axis and its rocking angle.

チャートユニット61は、特に図示しないコンピュータによって制御される補正条件算出装置と、フォーカス判定用模様プレート(テストチャートと呼ぶ場合もある)を内蔵しており、このフォーカス判定用模様プレートを、センサユニットSUのイメージセンサSで撮影して、その出力を補正条件算出装置で解析する。図14(A)に、フォーカス判定用模様プレートFの例を示す。フォーカス判定用模様プレートFには、縞模様F1が描かれている。この縞模様F1を撮影した映像において、フォーカスが一致する時は、映像の濃淡(出力信号の黒と白の明暗差)が大きくなり、フォーカスが不一致(ぼけている)の時は、濃淡が小さくなる。また、フォーカス判定用模様プレートFには、その中心を判定するための交差模様F2が描かれている。これにより、プレート中心F3を判定することができる。また、縞模様F1又は交差模様F2の角度によって、Z軸周りの回転角度について判定することができる。   The chart unit 61 incorporates a correction condition calculation device controlled by a computer (not shown) and a pattern plate for focus determination (sometimes referred to as a test chart), and this pattern plate for focus determination is used as a sensor unit SU. The image is taken by the image sensor S, and the output is analyzed by the correction condition calculation device. FIG. 14A shows an example of the focus determination design plate F. As shown in FIG. A striped pattern F1 is drawn on the focus determination design plate F. In the image obtained by photographing this stripe pattern F1, when the focus is matched, the contrast of the image (black-white difference between the output signal and the white) becomes large, and when the focus is inconsistent (blurred), the contrast is small. Become. In addition, on the focus determination pattern plate F, a cross pattern F2 for determining the center thereof is drawn. Thereby, the plate center F3 can be determined. In addition, the rotation angle around the Z axis can be determined by the angle of the stripe pattern F1 or the cross pattern F2.

図14(B)には、フォーカス判定用模様プレートFをイメージセンサSで撮影した状態を模式的に示す。イメージセンサSで撮影されたデータ領域(フレーム)をGとし、そのデータ領域Gのフレーム中心Eと定義し、フレーム中心Eに対して周囲3か所以上の複数個所(ここでは4か所)の画素群を周辺画素A〜Dと定義する。補正条件算出装置は、フレーム中心Eと、データ領域Gに映し出されているプレート中心F3とのX−Y方向の誤差Gxs、Gysを算出する。また、データ領域Gに映し出されている交差模様F2と、データ領域GのX方向、Y方向のフレーム基準線KX、KYの差から、Z軸周りの誤差Gztを算出する。これらの誤差Gxs、Gys、Gztが、センサユニットSUの中止を、チャートユニット61の中心に合わせるためのXシフト、Yシフト、Zチルト(Z軸周り回転)の補正条件となる。   FIG. 14B schematically shows a state in which the pattern plate for focus determination F is photographed by the image sensor S. A data area (frame) captured by the image sensor S is defined as G, and is defined as a frame center E of the data area G, and three or more surrounding points (four in this case) with respect to the frame center E A pixel group is defined as peripheral pixels A to D. The correction condition calculation device calculates errors Gxs and Gys in the X-Y direction between the frame center E and the plate center F3 displayed in the data area G. Further, an error Gzt around the Z axis is calculated from the difference between the cross pattern F2 shown in the data area G and the frame reference lines KX and KY in the X and Y directions of the data area G. These errors Gxs, Gys, Gzt become correction conditions for X shift, Y shift, Z tilt (rotation around the Z axis) for aligning the stop of the sensor unit SU with the center of the chart unit 61.

なお、ここではフレーム中心Eと、データ領域Gに映し出されているプレート中心F3とのX−Y方向の誤差Gxs、GysをXシフト、Yシフトの補正条件としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、レンズユニットLUにおけるレンズLの中心は、イメージセンサSの映像の中で最も明るい位置となり、周囲に広がるにつれて、環状に段階的に暗くなっていく。従って、イメージセンサSで撮影された画像を解析することによって、データ領域Gの中で最も明るい領域をレンズ中心FMと判定し、そのレンズ中心FMと、データ領域Gのフレーム中心EとのX方向及びY方向の誤差Gxs、Gysを、Xシフト、Yシフトの補正条件とすることも好ましい。この手法は、レンズユニットLUのレンズLの中心が、フォーカス判定用模様プレートFの中心と不一致となる場合に有効である。   Here, the errors Gxs and Gys in the XY direction between the frame center E and the plate center F3 displayed in the data area G are used as the X shift and Y shift correction conditions, but the present invention is limited thereto I will not. For example, the center of the lens L in the lens unit LU is at the brightest position in the image of the image sensor S, and gradually darkens in an annular manner as it extends to the periphery. Therefore, by analyzing the image taken by the image sensor S, the brightest area in the data area G is determined as the lens center FM, and the X direction of the lens center FM and the frame center E of the data area G It is also preferable to set the errors Gxs and Gys in the Y direction as correction conditions for X shift and Y shift. This method is effective when the center of the lens L of the lens unit LU is not coincident with the center of the focus determination pattern plate F.

更に、6軸アライメントユニット62によって、センサユニットSUをZ軸方向に上昇(レンズLに近づくようにプラス方向に移動)させながら、Z軸方向の複数箇所でフォーカス判定用模様プレートFをイメージセンサSで撮像する。補正条件算出装置は、周辺画素A〜D内の濃淡差値(明暗差値)BWを算出し、Z方向の移動に沿った濃淡差値BWの出力変動から、チルト誤差を算出する。具体的には、図15(A)〜(D)に示すように、周辺画素A〜Dのそれぞれについて、Z方向の移動に伴う濃淡差値(明暗差値)BWのピーク点(これをベストフォーカスという)のZ方向位置(これをZ方向フォーカス位置という)ZA、ZB、ZC、ZDを決定する。ベストフォーカスのタイミング、即ちZ方向フォーカス位置ZA、ZB、ZC、ZDが、各周辺画素A〜Dで互いにずれている場合は、イメージセンサSの光軸と、レンズLの光軸に角度差を有すると定義できるので、このZ方向フォーカス位置が、全周辺画素A〜Dで殆ど一致するように、センサユニットSUをY軸周り及びX軸周りでチルト制御する。   Further, while the sensor unit SU is raised in the Z-axis direction (moved in the positive direction so as to approach the lens L) by the six-axis alignment unit 62, the image sensor S for the focus determination pattern plate F is Image with The correction condition calculation device calculates the gradation difference value (brightness difference value) BW in the peripheral pixels A to D, and calculates the tilt error from the output fluctuation of the gradation difference value BW along the movement in the Z direction. Specifically, as shown in FIGS. 15A to 15D, for each of the peripheral pixels A to D, the peak point of the density difference value (brightness difference value) BW accompanying the movement in the Z direction The Z direction position (referred to as a Z direction focus position) ZA, ZB, ZC, ZD of the focus is determined. When the best focus timing, that is, the Z direction focus positions ZA, ZB, ZC, and ZD are mutually shifted at each of the peripheral pixels A to D, an angular difference is made between the optical axis of the image sensor S and the optical axis of the lens L Since it can be defined as having, the sensor unit SU is tilt-controlled around the Y axis and around the X axis such that the Z direction focus position almost coincides with all the peripheral pixels A to D.

例えば、図15(E)の通り、X軸方向に実距離Xabを有する画素Aと画素Bについて解析を行い、図15(A)(B)の通り、画素Aと画素BのZ方向フォーカス位置の差としてのZ軸方向の実距離Zab(=ZA−ZB)を算出した場合を想定する。さらに図15(F)の関係式によって、これら2つの実距離Xab、Zabを隣辺とする直角三角形の斜辺の傾斜角を算出することで、Y軸周りの光軸の傾斜ズレ量Gytを決定できる。同様に、図15(E)の通り、Y軸方向に実距離Yacを有する画素Aと画素Cについて解析を行い、図15(A)(C)の通り、画素Aと画素CのZ方向フォーカス位置の差としてのZ軸方向の実距離Zac(=ZA−ZC)を算出した場合を想定する。更に図15(G)のように、これら2つの実距離Yac、Zacを隣辺とする直角三角形の斜辺の傾斜角を算出することで、X軸周りの光軸の傾斜ズレ量Gxtを決定できる。これらの傾斜ズレ量Gyt、Gxtが、Yチルト、Xチルトの補正条件となる。   For example, as shown in FIG. 15E, analysis is performed on pixel A and pixel B having an actual distance Xab in the X-axis direction, and as shown in FIGS. 15A and 15B, Z direction focus position of pixel A and pixel B It is assumed that the actual distance Zab (= ZA−ZB) in the Z-axis direction is calculated as the difference between Further, the inclination deviation amount Gyt of the optical axis around the Y axis is determined by calculating the inclination angle of the oblique side of the right triangle having these two actual distances Xab and Zab as the adjacent sides by the relational expression of FIG. it can. Similarly, as shown in FIG. 15E, analysis is performed on the pixels A and C having the actual distance Yac in the Y-axis direction, and as shown in FIGS. 15A and 15C, focusing in the Z direction of the pixels A and C It is assumed that the actual distance Zac (= ZA−ZC) in the Z-axis direction as the difference in position is calculated. Further, as shown in FIG. 15 (G), the inclination shift amount Gxt of the optical axis around the X axis can be determined by calculating the inclination angle of the oblique side of the right triangle having these two actual distances Yac and Zac as the adjacent side. . These tilt shift amounts Gyt and Gxt are correction conditions for Y tilt and X tilt.

なお、ここでは、3つの画素A〜CのZ方向フォーカス位置ZA、ZB、ZCを用いてXチルト、Yチルトの補正条件を算出する場合を例示した。即ち、Xチルト、Yチルトを算定する際には、少なくとも3角形の頂点を構成する3つの周辺画素A〜Cを用いれば可能である。一方、4つの画素A〜D又はそれ以上の画素を用いて算出することもできる。例えば、図15(E)に示すように、X方向の同一位置に存在する画素Aと画素CのZ方向位置の平均値(ZA+ZC)/2と、X方向の同一位置に存在する画素Bと画素Dの平均値(ZB+ZD)/2の値を用いて、Y軸周りの傾斜ズレ量(Yチルトの補正条件)を算出しても良い。X軸周りの傾斜ズレ量を算出する場合も同様である。   Here, the case where the correction conditions of the X tilt and the Y tilt are calculated using the Z direction focus positions ZA, ZB, and ZC of the three pixels A to C is illustrated. That is, when calculating the X tilt and the Y tilt, it is possible to use at least three peripheral pixels A to C which form vertexes of a triangle. On the other hand, calculation can also be performed using four pixels A to D or more pixels. For example, as shown in FIG. 15E, the average value (ZA + ZC) / 2 of the Z direction positions of the pixel A and the pixel C present at the same position in the X direction and the pixel B present at the same position in the X direction Using the value of the average value (ZB + ZD) / 2 of the pixels D, the amount of tilt shift around the Y axis (correction condition of Y tilt) may be calculated. The same applies to the case of calculating the amount of inclination shift around the X axis.

また、周辺画素A〜DのZ方向フォーカス位置の平均値は、最終的なZシフトの設定条件Gztとなる。なお、Zシフトについては、他の補正値を算定するためにサーチ動作する軸となるので、Zシフトについては補正条件という概念ではなく、最終的な設定条件となる。   Further, the average value of the Z-direction focus positions of the peripheral pixels A to D is the final setting condition Gzt of the Z shift. The Z shift is an axis on which a search operation is performed to calculate another correction value. Therefore, the Z shift is not a concept of a correction condition but a final setting condition.

以上の結果、チャートユニット61の補正条件算出装置によって、Xシフト、Yシフト、Zシフト、Xチルト、Yチルト、Zチルトの補正条件(Zシフトについては設定条件)を出力することができる。なお、ここではXチルト、Yチルトの補正条件を決定する際に、複数画素間で、Z方向フォーカス位置の差と、画素間距離を用いた三角関数により、幾何学的に算出する場合を例示しているが、本発明はこの手法に限定されないことはいうまでもない。   As a result, the correction condition calculation device for the chart unit 61 can output correction conditions for X shift, Y shift, Z shift, X tilt, Y tilt, and Z tilt (setting conditions for Z shift). Here, when determining the correction conditions of X tilt and Y tilt, the case of geometrically calculating by the trigonometric function using the difference in Z direction focus position between a plurality of pixels and the distance between pixels is exemplified. However, it is needless to say that the present invention is not limited to this method.

6軸アライメントユニット62は、載置ステージ10を支持するとともに、載置ステージ10の位置及び姿勢を個別に調節可能なものであり、載置ステージ10のX方向への移動を行うXシフト機構62XSと、載置ステージ10のY方向への移動を行うYシフト機構62YSと、載置ステージ10のZ方向への移動を行うZシフト機構62ZSと、X方向に延びるX軸Ax(図7参照)周りにおける載置ステージ10の姿勢調整を行うXチルト機構62XTと、Y方向に延びるY軸Ay(図8参照)周りにおける載置ステージ10の姿勢調整を行うYチルト機構62YTと、Z方向に延びるZ軸周りにおける載置ステージ10の姿勢調整を行うZチルト機構62ZTと、を有する。なお、このX軸Ax、Y軸Ayは、イメージセンサSからZ軸方向に離れた場所に設定される。   The 6-axis alignment unit 62 supports the mounting stage 10 and is capable of adjusting the position and attitude of the mounting stage 10 individually, and moves the mounting stage 10 in the X direction. , A Y shift mechanism 62YS for moving the mounting stage 10 in the Y direction, a Z shift mechanism 62ZS for moving the mounting stage 10 in the Z direction, and an X axis Ax extending in the X direction (see FIG. 7) An X tilt mechanism 62XT for adjusting the attitude of the mounting stage 10 in the periphery, a Y tilt mechanism 62YT for adjusting the attitude of the mounting stage 10 around the Y axis Ay (see FIG. 8) extending in the Y direction, and an extension in the Z direction And Z tilt mechanism 62ZT for adjusting the attitude of the mounting stage 10 around the Z axis. Note that the X-axis Ax and the Y-axis Ay are set at locations away from the image sensor S in the Z-axis direction.

図18には、この6軸アライメントユニット62の具体的な構成例が示されている。6軸アライメントユニット62は、ステージ搬送装置30のスライド部材32に固定される。6軸アライメントユニット62は、スライド部材32に固定されるZシフト機構62ZSと、このZシフト機構62ZSのスライド部材に固定されるXシフト機構62XSと、このXシフト機構62XSのスライド部材に固定されるYシフト機構62YSと、このYシフト機構62YSのスライド部材に固定されるZチルト機構62ZTと、Zチルト機構62ZTの回転テーブルに固定されるYチルト機構62YTと、このYチルト機構62YTのチルトテーブルに固定されるXチルト機構62XTを有する。このXチルト機構62XTのチルトテーブル上に載置ステージ10が設置される。従って、6軸アライメントユニット62は、Z軸方向に沿って、X及びYシフト機構62XS、62YSと、X及びYチルト機構62XT、62YTが積層されており、その中間にZチルト機構62ZTが介在する構造となっている。   A specific configuration example of this six-axis alignment unit 62 is shown in FIG. The six-axis alignment unit 62 is fixed to the slide member 32 of the stage transfer device 30. The 6-axis alignment unit 62 is fixed to the Z shift mechanism 62ZS fixed to the slide member 32, the X shift mechanism 62XS fixed to the slide member of the Z shift mechanism 62ZS, and the slide member of the X shift mechanism 62XS. The Y shift mechanism 62YS, the Z tilt mechanism 62ZT fixed to the slide member of the Y shift mechanism 62YS, the Y tilt mechanism 62YT fixed to the rotary table of the Z tilt mechanism 62ZT, and the tilt table of the Y tilt mechanism 62YT It has X tilt mechanism 62XT fixed. The mounting stage 10 is placed on the tilt table of the X tilt mechanism 62XT. Therefore, in the six-axis alignment unit 62, the X and Y shift mechanisms 62XS and 62YS and the X and Y tilt mechanisms 62XT and 62YT are stacked along the Z axis direction, and the Z tilt mechanism 62ZT is interposed between them. It has a structure.

また、例えばXシフト機構62XSの駆動機構は、ベース側とスライド部材の間を連結してスライド部材を一方側に付勢する弾性部材65XS−B(例えばバネやゴム)と、この弾性部材65XS−Bの付勢に抗してスライド部材をカム等によって移動させる駆動源65XS−M(例えばサーボモータやソレノイド)によって構成される。また更に、Yチルト機構62YTの駆動構造は、ベース側とチルトテーブルの間を連結してチルトテーブルを一方側に揺動させる弾性部材65YT−B(例えばバネやゴム)と、この弾性部材65YT−Bの付勢に抗してチルトテーブルをカム等によって反対側に揺動させる駆動源65YT−M(例えばサーボモータやソレノイド)によって構成される。このように、弾性部材と、カム等を組み合わせると、全体として極めてコンパクトな構成で6軸アライメントユニット62を駆動できる。なお特に図示しないが、Yシフト機構62YS、Zチルト機構62ZT、Xチルト機構62XTの駆動機構も同種の構造を採用している。   Further, for example, the drive mechanism of the X shift mechanism 62XS includes an elastic member 65XS-B (for example, a spring or rubber) which connects the base side and the slide member to bias the slide member to one side, and the elastic member 65XS- It is constituted by a drive source 65XS-M (for example, a servomotor or a solenoid) which moves the slide member by a cam or the like against the bias of B. Furthermore, in the drive structure of the Y tilt mechanism 62YT, an elastic member 65YT-B (for example, a spring or rubber) for connecting the base side to the tilt table and swinging the tilt table to one side, and the elastic member 65YT- A drive source 65YT-M (for example, a servomotor or a solenoid) for swinging the tilt table to the opposite side by a cam or the like against the bias of B is formed. As described above, when the elastic member and the cam or the like are combined, the six-axis alignment unit 62 can be driven with an extremely compact configuration as a whole. Although not particularly illustrated, the drive mechanisms of the Y shift mechanism 62YS, the Z tilt mechanism 62ZT, and the X tilt mechanism 62XT also adopt the same structure.

本実施形態の6軸アライメントユニット62によれば、X及びYチルト機構62XT、62YTが載置ステージ10に接近するので、チルト半径R、Rを小さくすることが可能になり、後述するチルト制御時におけるシフト誤差を小さくすることが可能となる。更にX及びYチルト機構62XT、62YTの各チルト軸Ax、Ayが、センサユニットSUの中心を基準としてZ軸方向に離れた場所に配置されるので、チルト制御時におけるZ方向のシフト誤差を小さくすることができ、その結果、後述する<中間段階>の繰り返し処理において、テストチャートを撮影するためのZ方向に移動範囲(サーチ範囲)が段階的に狭めることが可能となるという利点も有する。 According to the six-axis alignment unit 62 of the present embodiment, since the X and Y tilt mechanisms 62XT and 62YT approach the mounting stage 10, the tilt radii R X and R Y can be reduced, which will be described later. It is possible to reduce the shift error at the time of control. Furthermore, since the tilt axes Ax and Ay of the X and Y tilt mechanisms 62XT and 62YT are disposed at positions separated in the Z-axis direction with respect to the center of the sensor unit SU, the shift error in the Z direction during tilt control is reduced. As a result, there is also an advantage that the movement range (search range) can be narrowed stepwise in the Z direction for photographing a test chart in the repeated processing of <middle stage> described later.

制御ユニット63は、入出力ユニット63Aと、判定部63Bと、設定部63Cと、駆動部63Dと、を有する。   The control unit 63 includes an input / output unit 63A, a determination unit 63B, a setting unit 63C, and a drive unit 63D.

入出力ユニット63Aは、外部からの制御信号が入力されるとともに、外部に対して所定の制御信号を出力する。外部から入力される制御信号としては、例えば、コントローラ80から出力された所定の制御信号や、チャートユニット61から出力された6軸アライメントユニット62の補正条件等がある。外部に対して出力する制御信号としては、例えば、載置ステージ10のシフト調整が完了した旨の制御信号や、載置ステージ10のチルト調整が完了した旨の制御信号がある。   The input / output unit 63A receives an external control signal and outputs a predetermined control signal to the outside. The control signal input from the outside includes, for example, a predetermined control signal output from the controller 80, a correction condition of the six-axis alignment unit 62 output from the chart unit 61, and the like. Examples of the control signal output to the outside include a control signal indicating that the shift adjustment of the mounting stage 10 is completed, and a control signal indicating that the tilt adjustment of the mounting stage 10 is completed.

判定部63Bは、判定処理を行う。判定処理では、入力された6軸アライメントユニット62の補正条件が、紫外線等の光照射の許容範囲内であるか否かの判定が行われる。さらに、判定処理では、入力された6軸アライメントユニット62の補正条件が、6軸アライメントユニット62の可動範囲内であるか否かの判定が行われる。ここで、6軸アライメントユニット62の可動範囲とは、X方向、Y方向、Z方向における移動方向とその移動量や、X軸、Y軸、Z軸周りの揺動方向とその揺動角度である。   The determination unit 63B performs a determination process. In the determination process, it is determined whether the correction condition of the input 6-axis alignment unit 62 is within the allowable range of light irradiation such as ultraviolet light. Furthermore, in the determination process, it is determined whether the input correction condition of the six-axis alignment unit 62 is within the movable range of the six-axis alignment unit 62. Here, the movable range of the 6-axis alignment unit 62 refers to the moving direction and moving amount in the X direction, Y direction and Z direction, and the swing direction and swing angle around the X axis, Y axis and Z axis. is there.

設定部63Cは、設定処理を行う。設定処理では、判定部63Bにおける判定結果に基づいて、Xシフト機構62XS、Yシフト機構62YS、Zシフト機構62ZS、Xチルト機構62XT、Yチルト機構62YT、Zチルト機構62ZTに関する駆動条件を設定する。例えば、6軸アライメントユニット62の補正条件が、判定部63Bによって、6軸アライメントユニット62の可動範囲内であると判定された場合には、設定部63Cは、6軸アライメントユニット62の補正条件に従って、6軸アライメントユニット62に関する駆動条件を設定する。   The setting unit 63C performs setting processing. In the setting process, drive conditions regarding the X shift mechanism 62XS, the Y shift mechanism 62YS, the Z shift mechanism 62ZS, the X tilt mechanism 62XT, the Y tilt mechanism 62YT, and the Z tilt mechanism 62ZT are set based on the determination result in the determination unit 63B. For example, when the determination unit 63B determines that the correction condition of the six-axis alignment unit 62 is within the movable range of the six-axis alignment unit 62, the setting unit 63C follows the correction condition of the six-axis alignment unit 62. Drive conditions for the 6-axis alignment unit 62 are set.

一方、6軸アライメントユニット62の補正条件が、判定部63Bによって、6軸アライメントユニット62の可動範囲外であると判定された場合には、設定部63Cは、可動範囲内において、かつ、6軸アライメントユニット62の補正条件に従って、6軸アライメントユニット62に関する駆動条件を設定する。例えば、補正条件のうちX軸周りの揺動角度のみが可動範囲を超え、その他の補正条件が可動範囲内である場合には、設定部63Cは、X軸周りの揺動に関しては、予め定められたX軸周りの揺動角度の最大値を新たな補正条件に置きかえるようにし、X軸〜Z軸におけるシフト制御とY軸周り及びZ軸周りの揺動とについては、当初の補正条件に従って、各機構62YS〜62ZTに関する駆動条件を設定する。   On the other hand, when the determination condition of the six-axis alignment unit 62 is determined by the determination unit 63B to be outside the movable range of the six-axis alignment unit 62, the setting unit 63C determines that the six axes are within the movable range. In accordance with the correction condition of the alignment unit 62, drive conditions for the six-axis alignment unit 62 are set. For example, when only the swing angle around the X axis among the correction conditions exceeds the movable range, and the other correction conditions are within the movable range, the setting unit 63C determines in advance the swing about the X axis. The maximum value of the swing angle around the specified X axis is replaced with the new correction condition, and the shift control in the X axis to Z axis and the swing around the Y axis and around the Z axis are in accordance with the initial correction condition. The drive condition regarding each mechanism 62YS-62ZT is set.

さらに、設定処理では、各機構62XT〜62ZTを駆動させた場合に、所定の平面(例えば、XY平面)におけるレンズLの光軸とイメージセンサSの光軸とが一致した状態(以下、一致状態と称する)を維持するように、各機構62XS〜62ZTに関する駆動条件や駆動順序を設定する。なお、本実施形態でいう光軸の一致状態とは仮想的なものであり、イメージセンサSの画素中心と、撮影されたテストチャートの中心を一致させた状態、即ちチルト調整を行う準備が整った状態を意味している。その後、例えば、Xチルト機構62XTのみによって載置ステージ10の揺動のみを行なう場合、設定処理では、まず、この載置ステージ10の揺動後の状態(仮想駆動状態)におけるレンズLの光軸とイメージセンサSの光軸のズレ量が算出される。次に、このズレ量を打ち消すようなYシフト機構62YS及びZシフト機構62ZSの駆動条件が算出される。さらに、Xチルト機構62XTについての駆動と、Yシフト機構62YS及びZシフト機構62ZSの駆動とが同時に行われるように、6軸アライメントユニット62全体としての駆動条件が設定される。   Further, in the setting process, when the respective mechanisms 62XT to 62ZT are driven, the optical axis of the lens L and the optical axis of the image sensor S in a predetermined plane (for example, the XY plane) coincide (hereinafter referred to as the coincidence state Drive conditions and drive order for each mechanism 62XS to 62ZT. Note that the optical axis coincidence state in the present embodiment is a virtual one, and a state in which the pixel center of the image sensor S coincides with the center of the photographed test chart, that is, the preparation for performing the tilt adjustment is completed. Mean the situation. After that, for example, when only swinging the mounting stage 10 is performed only by the X tilt mechanism 62XT, in the setting process, first, the optical axis of the lens L in the state (virtual driving state) after the swinging of the mounting stage 10 The shift amount of the optical axis of the image sensor S is calculated. Next, drive conditions of the Y shift mechanism 62YS and the Z shift mechanism 62ZS that cancel out the amount of deviation are calculated. Further, the drive condition of the entire six-axis alignment unit 62 is set such that the drive for the X tilt mechanism 62XT and the drive for the Y shift mechanism 62YS and the Z shift mechanism 62ZS are simultaneously performed.

設定部63Cにおける設定処理の詳細構成を図16(A)に示す。ここでは、チャートユニット61から得られた、Xシフト、Yシフト、Zシフト、Xチルト、Yチルト、Zチルトの補正条件(設定条件)を利用して、これを各機構62XT〜62ZTに対する駆動指示値(駆動条件)に変換、算出する工程となる。設定部63Cは、Xシフト入力を駆動指示値に変換するXシフト値変換手段63Cxs、Yシフト入力を駆動指示値に変換するYシフト値変換手段63Cys、Zシフト入力を駆動指示値に変換するZシフト値変換手段63Czs、Xチルト入力を駆動指示値に変換するXチルト値変換手段63Cxt、Yチルト入力を駆動指示値に変換するYチルト値変換手段63Cyt、Zチルト入力を駆動指示値に返還するZチルト値変換手段63Cztを有する。なお、Xシフト、Yシフト、Zシフト、Xチルト、Yチルト、Zチルトの各入力は、絶対的な値であっても良く、また現在値からの相対移動量であっても良い。いずれにしろ、設定部63Cでは、Xシフト、Yシフト、Zシフト、Xチルト、Yチルト、Zチルトに関する絶対的又は現在値からの相対的な要求値が入力され、その要求値が、駆動指示値に変換される。   The detailed configuration of the setting process in the setting unit 63C is shown in FIG. Here, using the X shift, Y shift, Z shift, X tilt, Y tilt, and Z tilt correction conditions (setting conditions) obtained from the chart unit 61, drive instructions to the respective mechanisms 62XT to 62ZT are used. It becomes a process of converting and calculating values (driving conditions). The setting unit 63C converts the X shift input into a drive instruction value, converts the X shift value into a drive instruction value 63Cxs, converts the Y shift input into a drive instruction value, converts the Y shift value into a drive instruction value 63Cys, converts the Z shift input into a drive instruction value, Z Shift value conversion means 63Czs, X tilt value conversion means 63Cxt for converting X tilt input into drive instruction value, Y tilt value conversion means 63Cyt for converting Y tilt input into drive instruction value, and Z tilt input to drive instruction value It has Z tilt value conversion means 63Czt. Each of the X shift, Y shift, Z shift, X tilt, Y tilt, and Z tilt inputs may be an absolute value or may be a relative movement amount from the current value. In any case, the setting unit 63C receives a relative request value from the absolute or current value for the X shift, Y shift, Z shift, X tilt, Y tilt, and Z tilt, and the request value is a drive instruction. Converted to a value.

Xシフト値変換手段63Cxsでは、設定部63Cに入力されたXシフト補正条件Gxsを、そのままXシフト機構62XSによるX方向移動制御値Uxsに変換して出力する。Yシフト値変換手段63Cysでは、Yシフト補正条件Gysを、そのままYシフト機構62YSによるY方向移動制御値Uysに変換して出力する。Zシフト値変換手段63Czsでは、Zシフト設定条件Gzsを、そのままZシフト機構62ZSによるZ方向移動制御値Uzsとして出力される。なお、本実施形態に限っては、Zシフト設定条件Gzsが絶対値としての要求値となっていることから、Z方向移動制御値Uzsも絶対値として出力するようにしている。   The X shift value conversion means 63Cxs converts the X shift correction condition Gxs input to the setting unit 63C into the X direction movement control value Uxs by the X shift mechanism 62XS as it is and outputs it. The Y shift value conversion means 63Cys converts the Y shift correction condition Gys into the Y direction movement control value Uys by the Y shift mechanism 62YS as it is and outputs it. The Z shift value conversion means 63Czs outputs the Z shift setting condition Gzs as it is as the Z direction movement control value Uzs by the Z shift mechanism 62ZS. In the present embodiment only, since the Z shift setting condition Gzs is a required value as an absolute value, the Z direction movement control value Uzs is also output as an absolute value.

Xチルト値変換手段63Cxtでは、設定部63Cに入力されたXチルト補正条件Gxtを、Xチルト機構62XTにおけるX軸回転制御値Uxtとして出力する。なお、ここではX軸回転制御値Uxtが正(プラス回転)の場合とは、センサ面SCがY方向のプラス側に移動することを意味している。そこで、Xチルト機構62XTにおけるチルト半径をRx(図7参照、詳細は後述)とした場合、Xチルト機構62XTがX軸回転制御値Uxtだけ揺動した仮想駆動状態を想定すると、図16(B)に示すように、揺動半径の揺動端に位置するセンサ面SCがY方向のプラス側に距離Hysだけ移動してしまう。そこで、Xチルト値変換手段63Cxtでは、揺動端がY方向に移動する距離Hysを相殺するためのY方向復帰制御値Fysも同時に出力する。このY方向復帰制御値Fysは「−Hys」となり、幾何学的にFys=−Rx・sin(Uxt)と算出できる。また更に、Xチルト機構62XTがX軸回転制御値Uxtだけ揺動した仮想駆動状態を想定すると、図16(B)に示すように、揺動端に位置するセンサ面SCがZ方向のマイナス側に距離Hzs(x)だけ移動してしまう。そこで、Xチルト値変換手段63Cxtでは、揺動端がZ方向に移動する距離Hzs(x)を相殺するためのZ方向復帰制御値Fzs(x)も同時に出力する。このZ方向復帰距離Fzs(x)は「Hzs(x)」となり、幾何学的に、Fzs(x)=Rx(1−cos(Uxt))と算出できる。これらのY方向復帰制御値Fys及びZ方向復帰制御値Fzs(x)は、総称としてXチルト時復帰制御値と定義できる。なお、本実施形態では、X軸AxがイメージセンサSからZ軸方向に離れていることと、X軸回転制御値Uxtが小さいことから、このZ方向復帰制御値Fzs(x)の値が小さくなるので、これによる制御を省略しても良い。また、Z方向の復帰制御を行わなくても、最終的なZ方向の位置決めは、別途、最終決定されるZ方向の補正条件を採用すれば十分である。以上の通り、Xチルト値変換手段63Cxtは、Xチルト補正条件Gxtの入力に基づいて、X軸回転制御値Uxt、Y方向復帰制御値Fys、Z方向復帰制御値Fzs(x)を出力する。   The X tilt value conversion means 63Cxt outputs the X tilt correction condition Gxt input to the setting unit 63C as an X axis rotation control value Uxt in the X tilt mechanism 62XT. Here, the case where the X-axis rotation control value Uxt is positive (plus rotation) means that the sensor surface SC moves to the plus side in the Y direction. Therefore, assuming that the tilt radius in the X tilt mechanism 62XT is Rx (see FIG. 7 and details will be described later), assuming a virtual drive state in which the X tilt mechanism 62XT swings by the X axis rotation control value Uxt, FIG. As shown in), the sensor surface SC located at the swing end of the swing radius moves by the distance Hys to the plus side in the Y direction. Therefore, the X tilt value conversion means 63Cxt simultaneously outputs the Y direction return control value Fys for offsetting the distance Hys at which the swinging end moves in the Y direction. The Y-direction return control value Fys is “−Hys”, and can be geometrically calculated as Fys = −Rx · sin (Uxt). Furthermore, assuming a virtual drive state in which the X tilt mechanism 62XT swings by the X-axis rotation control value Uxt, as shown in FIG. 16B, the sensor surface SC located at the swing end is the negative side in the Z direction. The distance Hzs (x) is moved to Therefore, the X tilt value conversion means 63Cxt simultaneously outputs a Z direction return control value Fzs (x) for canceling out the distance Hzs (x) that the swinging end moves in the Z direction. The Z-direction return distance Fzs (x) is “Hzs (x)”, and can be geometrically calculated as Fzs (x) = Rx (1-cos (Uxt)). The Y-direction return control value Fys and the Z-direction return control value Fzs (x) can be defined as X tilt return control values as a generic term. In the present embodiment, since the X-axis Ax is away from the image sensor S in the Z-axis direction and the X-axis rotation control value Uxt is small, the value of the Z-direction return control value Fzs (x) is small. Therefore, control by this may be omitted. In addition, even if the return control in the Z direction is not performed, it is sufficient to adopt the correction condition in the Z direction which is finally determined separately in the final positioning in the Z direction. As described above, the X tilt value conversion unit 63Cxt outputs the X axis rotation control value Uxt, the Y direction return control value Fys, and the Z direction return control value Fzs (x) based on the input of the X tilt correction condition Gxt.

Yチルト値変換手段63Cytでは、設定部63Cに入力されたYチルト補正条件Gytを、Yチルト機構62YTにおけるY軸回転制御値Uytとして出力する。なお、ここではY軸回転制御値Uytが正(プラス回転)の場合、センサ面SCがX方向のプラス側に移動することを意味している。そこで、Yチルト機構62YTにおけるチルト半径をRy(図8参照、詳細は後述)とした場合、Yチルト機構62YTがY軸回転制御値Uytだけ揺動した仮想駆動状態を想定すると、図16(C)に示すように、揺動端に位置するセンサ面SCがX方向のプラス側に距離Hxsだけ移動してしまう。従って、Yチルト値変換手段63Cytでは、揺動端がX方向に移動する距離Hxs分を相殺するためのX方向復帰制御値Fxsも同時に出力する。このX方向復帰制御値Fxsは「−Hxs」となり、幾何学的にFxs=−Ry・sin(Uyt)と算出できる。また更に、Yチルト機構62YTがY軸回転制御値Uytだけ揺動した仮想駆動状態を想定すると、図16(C)に示すように、揺動端に位置するセンサ面SCがZ方向のマイナス側に距離Hzs(y)だけ移動してしまう。そこでYチルト値変換手段63Cytでは、揺動端がZ方向に移動する距離Hzs(y)分を相殺するためのZ方向復帰制御値Fzs(y)も同時に出力する。このZ方向復帰距離Fzs(y)は「Hzs(y)」となり、幾何学的に、Fzs(y)=Ry(1−cos(Uyt))と算出できる。これらのX方向復帰制御値Fxs及びZ方向復帰制御値Fzs(y)は、総称としてYチルト時復帰制御値と定義できる。なお、本実施形態では、Y軸AyがイメージセンサSからZ軸方向に離れていることと、Y軸回転制御値Uytが小さいことから、Z方向復帰制御値Fzs(y)が小さくなるので、これによる制御を省略しても良い。以上の通り、Yチルト値変換手段63Cytは、Yチルト補正条件Gytの入力に基づいて、Y軸回転制御値Uyt、X方向復帰制御値Fxs、Z方向復帰制御値Fzs(y)を出力する。   The Y tilt value conversion unit 63Cyt outputs the Y tilt correction condition Gyt input to the setting unit 63C as a Y axis rotation control value Uyt in the Y tilt mechanism 62YT. Here, when the Y-axis rotation control value Uyt is positive (plus rotation), it means that the sensor surface SC moves to the plus side in the X direction. Therefore, assuming that the tilt radius in the Y tilt mechanism 62YT is Ry (see FIG. 8 and details will be described later), assuming a virtual drive state in which the Y tilt mechanism 62YT is swung by the Y axis rotation control value Uyt, FIG. As shown in), the sensor surface SC located at the swinging end moves by the distance Hxs to the plus side in the X direction. Therefore, the Y tilt value conversion means 63Cyt simultaneously outputs an X direction return control value Fxs for offsetting the distance Hxs that the swinging end moves in the X direction. The X-direction return control value Fxs is “−Hxs”, and can be geometrically calculated as Fxs = −Ry · sin (Uyt). Furthermore, assuming a virtual drive state in which the Y tilt mechanism 62YT is swung by the Y axis rotation control value Uyt, as shown in FIG. 16C, the sensor surface SC located at the swing end is the negative side in the Z direction. It moves by the distance Hzs (y). Therefore, the Y tilt value conversion means 63Cyt simultaneously outputs a Z direction return control value Fzs (y) for offsetting the distance Hzs (y) that the swinging end moves in the Z direction. The Z-direction return distance Fzs (y) is “Hzs (y)” and can be geometrically calculated as Fzs (y) = Ry (1-cos (Uyt)). The X direction return control value Fxs and the Z direction return control value Fzs (y) can be defined as a Y tilt return control value as a generic term. In the present embodiment, the Z-direction return control value Fzs (y) decreases because the Y-axis Ay is separated from the image sensor S in the Z-axis direction and the Y-axis rotation control value Uyt is small. The control by this may be omitted. As described above, the Y tilt value conversion unit 63Cyt outputs the Y-axis rotation control value Uyt, the X-direction return control value Fxs, and the Z-direction return control value Fzs (y) based on the input of the Y tilt correction condition Gyt.

Zチルト値変換手段63Cztでは、設定部63Cに入力されたZチルト補正条件Gztを、Zチルト機構62ZTにおけるZ軸回転制御値Uztとして出力する。X軸回転制御の場合は、復帰制御は不要となる。   The Z tilt value conversion means 63Czt outputs the Z tilt correction condition Gzt input to the setting unit 63C as the Z axis rotation control value Uzt in the Z tilt mechanism 62ZT. In the case of X-axis rotation control, return control is unnecessary.

駆動部63Dは、設定部63Cによって設定された駆動条件に従って、6軸アライメントユニット62の各機構62YS〜62ZTを制御する。   The drive unit 63D controls the respective mechanisms 62YS to 62ZT of the six-axis alignment unit 62 in accordance with the drive conditions set by the setting unit 63C.

図1〜3に示すように、測距装置90は、レーザ変位計92と、レーザ変位計95とを有する。なお、1つのレーザ変位計が、レーザ変位計92とレーザ変位計95とを兼ねていても良い。   As shown in FIGS. 1 to 3, the distance measuring device 90 includes a laser displacement meter 92 and a laser displacement meter 95. Note that one laser displacement meter may double as the laser displacement meter 92 and the laser displacement meter 95.

図7〜8に示すように、レーザ変位計92は、載置ステージ10に載置されたセンサユニットSUのセンサ面SCのチルト半径R、Rを算出するためのものである。X軸Aからレーザ変位計92までの高さをK、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までの距離をHとした場合、X軸Aを基準とするセンサユニットSUのセンサ面SCのチルト半径Rは、(K−H)と表せる(図7参照)。同様に、Y軸Aからレーザ変位計92までの高さをKとした場合、Y軸Aを基準とするセンサユニットSUのセンサ面SCのチルト半径Rは、(K−H)と表せる(図8参照)。このレーザ変位計92でイメージセンサS毎に算出されるチルト半径R、Rの数値は、コントローラ80又は制御ユニット63によって保持される。なお、ここではイメージセンサSを搭載する毎にチルト半径R、Rを算出する場合を例示するが、搭載誤差が小さい場合や、そこまで精度が要求されない場合は、固定値となるチルト半径R、Rを予めコントローラ80又は制御ユニット63に保持させておいてもよい。 As shown in FIGS. 7 to 8, the laser displacement gauge 92 is for calculating the tilt radius R X , R Y of the sensor surface SC of the sensor unit SU mounted on the mounting stage 10. Assuming that the height from the X axis A X to the laser displacement gauge 92 is K X and the distance to the sensor surface SC of the sensor unit SU detected by the laser displacement gauge 92 is H, a sensor unit based on the X axis A X The tilt radius R X of the sensor surface SC of SU can be expressed as (K X -H) (see FIG. 7). Similarly, if the height from the Y axis A Y until the laser displacement meter 92 was K Y, Y axis A Y tilt radius R Y of the sensor surface SC of the sensor unit SU referenced to the, (K Y -H Can be expressed as) (see FIG. 8). The values of the tilt radius R X and R Y calculated for each image sensor S by the laser displacement meter 92 are held by the controller 80 or the control unit 63. Although the case of calculating the tilt radius R X and R Y every time the image sensor S is mounted is exemplified here, the tilt radius which is a fixed value when the mounting error is small or when the accuracy is not required so far R X and R Y may be held by the controller 80 or the control unit 63 in advance.

図4Aに示すように、レーザ変位計95は、レンズユニット搬送装置50に保持されたレンズユニットLUのフォーカスレンズLFまでの距離HLFを測定するものである。コントローラ80は、レーザ変位計95及び保持具51の電力コントローラ51Pを用いて、レンズユニットLUのフォーカスレンズLFの位置が所定のものとなるような電圧値を設定する。 As shown in FIG. 4A, the laser displacement meter 95 measures the distance H LF to the focus lens LF of the lens unit LU held by the lens unit transfer device 50. The controller 80 uses the laser displacement meter 95 and the power controller 51P of the holder 51 to set a voltage value such that the position of the focus lens LF of the lens unit LU becomes a predetermined one.

次に、図9を用いて、カメラモジュールの製造方法100を説明する。   Next, a method 100 for manufacturing a camera module will be described with reference to FIG.

カメラモジュールの製造方法100は、センサユニットSUやレンズユニットLUを所定の場所へ個別に搬送する搬送ステップ110と、載置ステージ10にセンサユニットSUを載置するセンサ載置ステップ120と、載置されたセンサユニットSUに対し硬化性樹脂を塗布する塗布ステップ130と、センサ面SCのチルト半径を算出するチルト半径算出ステップ140と、レンズLの基準位置を検知する基準位置検知ステップ150と、レンズLの基準位置を設定する基準位置設定ステップ160と、レンズLとイメージセンサSとの光軸調整を行う光軸調整ステップ170と、センサユニットSUに対してレンズユニットLUを固定する固定ステップ180と、を有する。   The camera module manufacturing method 100 comprises: conveying step 110 for individually conveying the sensor unit SU and the lens unit LU to a predetermined place; sensor mounting step 120 for mounting the sensor unit SU on the mounting stage 10; Step 130 of applying curable resin to the sensor unit SU, tilt radius calculation step 140 of calculating the tilt radius of the sensor surface SC, reference position detection step 150 of detecting the reference position of the lens L, and lens A reference position setting step 160 for setting the reference position of L, an optical axis adjustment step 170 for adjusting the optical axis between the lens L and the image sensor S, and a fixing step 180 for fixing the lens unit LU to the sensor unit SU And.

次に、カメラモジュール組立設備2(図1等参照)にて行なわれるカメラモジュールの製造方法100を説明する。   Next, a method 100 for manufacturing a camera module performed in the camera module assembly facility 2 (see FIG. 1 and the like) will be described.

<センサ載置ステップ・塗布ステップ>
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R、Rを算出する。
<Sensor mounting step / coating step>
In FIG. 1, the sensor unit transport apparatus 20 transports the sensor unit SU toward the mounting stage 10, and the sensor unit SU at a predetermined position on the mounting stage 10 (on the intersection of the X axis and the Y axis). Place (see Figure 2). The position at which the mounting stage 10 receives the sensor unit SU in the optical axis adjustment device 60 is defined as the “element supply point”. Further, the coating device 40 applies a predetermined curable resin to the sensor unit SU disposed on the mounting stage 10.
<Tilt radius calculation step>
The stage transfer apparatus 30 transfers the mounting stage 10 near the laser displacement meter 92 from the element supply point. At this time, the intersection of the X axis and the Y axis is located on the optical axis 92A of the laser displacement meter 92 (see FIG. 7). Thereafter, the laser displacement meter 92 measures the distance H to the sensor surface SC of the sensor unit SU detected by the laser displacement meter 92, and then calculates the tilt radii R X and R Y of the sensor surface SC.

<基準位置検知ステップ>
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。
<Reference position detection step>
The lens unit transfer apparatus 50 uses the first and second arms 51A and 51B to hold the lens unit LU (see FIG. 5B) and transfers the lens unit LU to the vicinity of the laser displacement meter 95 (see FIG. 5). 2). Next, the controller 90 outputs a predetermined voltage V from the output terminal 51U via the power controller 51P. At this time, since the output terminal 51U is electrically connected to the input terminal LN of the lens unit LU, power is supplied to the lens unit LU, and the focus lens LF moves in accordance with the output voltage V. The laser displacement meter 95 measures the distance H LF to the focus lens LF. The controller 90 determines whether the focus lens LF is positioned at the INF position based on the distance H LF measured by the focus lens LF. On the other hand, when it is determined that the position of the focus lens LF is not at the INF position, the controller 90 changes the voltage output from the output terminal 51U via the power controller 51P, and the focus lens LF is at the INF position. It is judged whether or not it is located at The voltage change and the determination of the position of the focus lens LF are repeated until it is determined that the position of the focus lens LF is the INF position. The “reference position” or the “INF position” in the present embodiment is not limited to a so-called origin position. For example, it is a concept including “target value” for positioning the focus lens LF based on the specification at the time of assembly. That is, when assembly is performed with a desired offset from the home position, an arbitrary offset position is defined as a so-called reference position.

<基準位置設定ステップ>
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。
<Reference position setting step>
If it is determined that the position of the focus lens LF is the INF position, the controller 90 sets a voltage value corresponding to the INF position as the reference voltage value V1. Then, after the reference position setting step 160 until at least the optical axis adjustment step 170 (here, to the fixing step 180), the controller 90 outputs the reference voltage value V1 from the output terminal 51U via the power controller 51P. Maintain. A position at which the focus lens LR in the lens unit LU is adjusted to the reference position is defined as a “reference position setting point”.
<Reference position holding step / optical axis adjustment step>
The stage transfer device 30 transfers the mounting stage 10, and the lens unit transfer device 50 transfers the lens unit LU to near the optical axis adjustment device 60 (see FIG. 3). In the optical axis adjustment step, the optical axis adjustment device 60 performs optical axis adjustment between the lens L provided in the lens unit LU and the image sensor S provided in the sensor unit SU using a predetermined test chart.

同時に、基準位置保持ステップとして、レンズLとイメージセンサSとの光軸調整を行う間は、レンズユニット搬送装置50は、レンズユニットLUを保持すると共に、レンズユニットLUに供給される電力条件を維持して、フォーカスレンズLFを基準位置に保持しつづける。   At the same time, while the optical axis adjustment between the lens L and the image sensor S is performed as the reference position holding step, the lens unit conveyance device 50 holds the lens unit LU and maintains the power condition supplied to the lens unit LU. Then, the focus lens LF is kept at the reference position.

なお、レンズLとイメージセンサSとの光軸調整を行う場所を「光軸調整ポイント」と定義する。本実施形態の光軸調整ステップでは、レンズユニットLUを移動させることなく、センサユニットSU側を位置決めして光軸を調整する。このようにすると、レンズユニットLUを静止させることができるので、フォーカスレンズLFを保持する内蔵ばねや内蔵ワイヤーが振動したり、共振したりすることを抑制でき、光軸の位置決め精度を向上させることができる。また、レンズユニットLUへの電力供給を維持することも、光軸調整時におけるフォーカスレンズLFの振動抑制につながる。特に、機械的な手振れ補正機構等が内蔵されるレンズユニットLUの場合、微小な振動であっても、フォーカスレンズLF等が振動してしまう。従って、レンズユニットLUを移動させながら光軸調整を行うと、光軸調整の誤差が大きくなってしまう。   A place where the optical axis adjustment between the lens L and the image sensor S is performed is defined as an “optical axis adjustment point”. In the optical axis adjustment step of the present embodiment, the sensor unit SU is positioned to adjust the optical axis without moving the lens unit LU. In this way, since the lens unit LU can be made to stand, it is possible to suppress vibration or resonance of the built-in spring or built-in wire holding the focus lens LF, and improve the positioning accuracy of the optical axis. Can. Further, maintaining the power supply to the lens unit LU also leads to the suppression of the vibration of the focus lens LF at the time of adjusting the optical axis. In particular, in the case of the lens unit LU in which a mechanical shake correction mechanism or the like is built, the focus lens LF or the like vibrates even if it is a minute vibration. Therefore, if the optical axis adjustment is performed while moving the lens unit LU, the error of the optical axis adjustment becomes large.

<固定ステップ>
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。
<Fixed step>
After the optical axis adjustment, the irradiation device 70 irradiates a predetermined light to the curable resin applied to the sensor unit SU. As a result, the adhesive surface of the lens unit LU is adhered to the application surface of the sensor unit SU, and as a result, the camera module is assembled.

電力コントローラ51Pは、基準位置設定ステップ160から、少なくとも光軸調整ステップ170まで(本実施形態では固定ステップ180まで)の間、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。このため、フォーカスレンズLFは、基準位置設定ステップ160から固定ステップ180までの間、基準位置を維持する。したがって、固定ステップ180におけるレンズユニットLUとセンサユニットSUとの相対的位置は、直前の光軸調整ステップ170において調節済みであるため、特許文献1に記載のようなジャストフォーカス位置再現工程に起因する配置の誤差を生ずることなく、カメラモジュールを組み立てることが可能となる。すなわち、本発明によれば、レンズユニットLUとセンサユニットSUの製造誤差は、極めて小さくなる。加えて、基準位置設定ステップ160から固定ステップ180までの間、基準位置の設定は1回で済むため、組立時間を最小にすることができる。   The power controller 51P maintains the state in which the reference voltage value V1 is output from the output terminal 51U from the reference position setting step 160 to at least the optical axis adjustment step 170 (in the present embodiment, to the fixing step 180). Therefore, the focus lens LF maintains the reference position from the reference position setting step 160 to the fixing step 180. Therefore, the relative position between the lens unit LU and the sensor unit SU in the fixing step 180 is adjusted in the immediately preceding optical axis adjustment step 170, and therefore, is caused by the just focus position reproduction step as described in Patent Document 1. It is possible to assemble a camera module without causing an error in arrangement. That is, according to the present invention, the manufacturing error of the lens unit LU and the sensor unit SU becomes extremely small. In addition, during the reference position setting step 160 to the fixing step 180, the setting of the reference position can be performed only once, so that the assembly time can be minimized.

更に、光軸調整ステップ170においてもレンズユニットLUの通電が維持されるので、フォーカスレンズLFの振動が抑制されて、光軸の調整精度を向上させることができる。特に、レンズユニットLUを静止させたまま、センサユニットSU側を位置決め制御して光軸調整するので、光軸の調整精度を飛躍的に高めることが可能となる。   Furthermore, since the energization of the lens unit LU is maintained also in the optical axis adjustment step 170, the vibration of the focus lens LF is suppressed, and the adjustment accuracy of the optical axis can be improved. In particular, the optical axis is adjusted by positioning control on the side of the sensor unit SU while the lens unit LU is at rest, so that the adjustment accuracy of the optical axis can be dramatically improved.

このように、本発明によれば、高い精度、かつ短時間に、カメラモジュールを組み立てることが可能となる。   Thus, according to the present invention, it is possible to assemble a camera module with high accuracy and in a short time.

さらに、特許文献1に記載の焦点合わせ工程では、基準撮像素子に対するレンズの移動は、レンズの光軸方向のみであり、光軸方向に交差する方向や、光軸または光軸方向に交差する軸周りのチルト調節には対応できない。しかし、本発明によれば、光軸調整装置60による光軸調整(後述する)によって、X軸〜Z軸方向へのシフト調整や、軸〜Z軸周りのチルト調整が可能となる。   Furthermore, in the focusing process described in Patent Document 1, the movement of the lens with respect to the reference imaging device is only in the optical axis direction of the lens, and the direction intersecting the optical axis direction, and the axis intersecting the optical axis or the optical axis direction It can not cope with the tilt adjustment around. However, according to the present invention, shift adjustment in the X-axis to Z-axis direction and tilt adjustment around the axis to Z-axis become possible by the optical axis adjustment (described later) by the optical axis adjustment device 60.

次に、光軸調整装置60による光軸調整について説明する。   Next, optical axis adjustment by the optical axis adjustment device 60 will be described.

図6に示すように、チャートユニット61は、下方に設けられた撮像窓61W、レンズユニットLUのレンズLを介して、所定のテストチャートを撮影する。   As shown in FIG. 6, the chart unit 61 captures a predetermined test chart via the imaging window 61W provided below and the lens L of the lens unit LU.

<初期段階>
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。
<Early stage>
In the initial stage, the test chart is photographed while the image sensor S is stopped at a predetermined Z direction position without being moved in the Z direction. Next, the chart unit 61 outputs the shift correction condition and the tilt correction condition of the six-axis alignment unit 62 through image analysis on the captured image of the test chart. The shift correction condition of the six-axis alignment unit 62 here is for aligning the optical axis of the lens L with the optical axis of the image sensor S on a predetermined plane. For example, when the optical axis of the lens L and the optical axis of the image sensor S are made to coincide in the XY plane, the shift correction condition is the X shift correction condition Gxs which is the moving direction in the X direction to Y direction and its moving amount It is the correction condition Gys. Further, the tilt correction condition is for making the XY axis of the image sensor S coincide with the XY axis of the test chart, and is a Z tilt correction condition Gzt which is a rotation direction and a rotation amount around the X axis. It is.

チャートユニット61が出力した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は、制御ユニット63へ入力される。制御ユニット63は、6軸アライメントユニット62のシフト補正条件に従って、所定の判定処理及び設定処理を介して、載置ステージ10のシフト調整及びチルト調整を行う。具体的には、Xシフト値変換手段63Cxsで得られるX方向移動制御値Uxs及びYシフト値変換手段63Cysで得られるY方向移動制御値Uysを利用して、X方向、Y方向にシフト調整して、所定の平面(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の光軸とが一致する一致状態とする。また、Zチルト値変換手段63Cztで得られるZ軸回転制御値Uztを利用して、載置ステージ10をZ方向にチルト調整して、イメージセンサSのX−Y軸とテストチャートのX−Y軸が一致する状態とする。なる。載置ステージ10のシフト調整及びチルト調整が完了した後、制御ユニット63は、チャートユニット61に対して、載置ステージ10のシフト調整及びチルト調整が完了した旨の制御信号を出力する。これにより、初期段階で実行するXシフト調整、Yシフト調整、Zチルト調整が完了する。ちなみに、この初期段階では、Xチルト調整、Yチルト調整は行わない。即ち、本実施形態でいう光軸の一致状態とは、チャートユニット61とイメージセンサSの互いの中心及びX−Y座標を一致させた状態を意味している。   The shift correction condition and the tilt correction condition of the six-axis alignment unit 62 output from the chart unit 61 are input to the control unit 63. The control unit 63 performs shift adjustment and tilt adjustment of the mounting stage 10 according to the shift correction condition of the six-axis alignment unit 62 through predetermined determination processing and setting processing. Specifically, shift adjustment is performed in the X direction and the Y direction using the X direction movement control value Uxs obtained by the X shift value conversion means 63Cxs and the Y direction movement control value Uys obtained with the Y shift value conversion means 63Cys. The optical axis of the lens L coincides with the optical axis of the image sensor S in a predetermined plane (for example, the XY plane). Further, the mounting stage 10 is tilt-adjusted in the Z direction using the Z-axis rotation control value Uzt obtained by the Z tilt value conversion means 63Czt, and the XY axis of the image sensor S and the XY of the test chart are adjusted. The axes are in agreement. Become. After the shift adjustment and tilt adjustment of the mounting stage 10 are completed, the control unit 63 outputs, to the chart unit 61, a control signal indicating that the shift adjustment and tilt adjustment of the mounting stage 10 are completed. Thereby, the X shift adjustment, the Y shift adjustment, and the Z tilt adjustment which are executed at the initial stage are completed. Incidentally, at this initial stage, X tilt adjustment and Y tilt adjustment are not performed. That is, the "coincident state of the optical axis" in the present embodiment means a state in which the centers of the chart unit 61 and the image sensor S and the XY coordinates coincide with each other.

<中間段階>
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R、R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。
<Intermediate stage>
When a control signal to the effect that shift adjustment of the initial stage of the mounting stage 10 is completed is input to the chart unit 61, the chart unit 61 again performs a test for adjusting the X tilt, Y tilt, and Z shift. Shoot the chart. In this case, as shown in FIG. 15A, test charts are photographed at a plurality of positions in the Z direction while moving the mounting stage 10 in the Z direction. Next, the chart unit 61 calculates the tilt correction condition of the six-axis alignment unit 62 based on the image analysis on the photographing result. The tilt correction condition is a condition for adjusting the attitude of the mounting stage 10 so that the optical axis of the lens L and the optical axis of the image sensor S are coaxial, and the above-mentioned tilt radius R X , R Calculated based on Y. Then, the chart unit 61 outputs the calculated tilt correction condition. The tilt correction conditions of the six-axis alignment unit 62 are, for example, the X tilt correction condition Gxt and the Y tilt correction condition Gyt as the swing direction around X axis to Y axis and the swing amount thereof, and the Z shift correction condition is It is the Z shift correction condition Gzs which becomes the movement direction of Z direction, and its movement amount. The Z shift correction condition Gzs is a value used only at the time of final positioning (final stage) of the image sensor S.

チャートユニット61が出力した6軸アライメントユニット62のチルト補正条件は、制御ユニット63へ入力される。制御ユニット63は、このチルト補正条件に従って、6軸アライメントユニット62を制御する。すなわち、制御ユニット63は、6軸アライメントユニット62のチルト補正条件に従って、一致状態を維持したまま、載置ステージ10のチルト調整を行う。具体的には、Xチルト補正条件Gxtの入力に基づいて、Xチルト値変換手段63Cxtで得られるX軸回転制御値Uxt、Y方向復帰制御値Fys(更に望ましくはZ方向復帰制御値Fzs(x))を利用して、6軸アライメントユニット62を制御することで、一致状態を維持したままによるXチルト調整を実現する。同様にYチルト補正条件Gytの入力に基づいて、Yチルト値変換手段63Cytで得られるY軸回転制御値Uyt、X方向復帰制御値Fxs(更に望ましくはZ方向復帰制御値Fzs(y))を利用して、6軸アライメントユニット62を制御することで、一致状態を維持したままによるYチルト調整を実現する。   The tilt correction conditions of the six-axis alignment unit 62 output from the chart unit 61 are input to the control unit 63. The control unit 63 controls the six-axis alignment unit 62 in accordance with the tilt correction condition. That is, in accordance with the tilt correction condition of the 6-axis alignment unit 62, the control unit 63 performs the tilt adjustment of the mounting stage 10 while maintaining the matching state. Specifically, based on the input of the X tilt correction condition Gxt, the X axis rotation control value Uxt obtained by the X tilt value conversion means 63Cxt, the Y direction return control value Fys (more preferably the Z direction return control value Fzs (x ) Is used to control the six-axis alignment unit 62, thereby realizing X tilt adjustment while maintaining the matching state. Similarly, based on the input of the Y tilt correction condition Gyt, the Y axis rotation control value Uyt obtained by the Y tilt value conversion means 63Cyt, the X direction return control value Fxs (more preferably the Z direction return control value Fzs (y)) By controlling the six-axis alignment unit 62 by utilizing it, Y tilt adjustment can be realized while maintaining the matching state.

載置ステージ10のチルト調整が完了した後、制御ユニット63は、チャートユニット61に対して、載置ステージ10のチルト調整が完了した旨の制御信号を出力する。載置ステージ10の姿勢調整が完了した旨の制御信号がチャートユニット61に入力されると、チャートユニット61は、<中間段階>のプロセスに戻って、前述と同様のチルト補正条件の算出を再び行い、その結果を制御ユニット63に出力する。   After the tilt adjustment of the mounting stage 10 is completed, the control unit 63 outputs, to the chart unit 61, a control signal indicating that the tilt adjustment of the mounting stage 10 is completed. When a control signal to the effect that attitude adjustment of the mounting stage 10 is completed is input to the chart unit 61, the chart unit 61 returns to the process of <intermediate stage>, and calculates the same tilt correction conditions as described above again. And outputs the result to the control unit 63.

制御ユニット63に2回目のチルト補正条件が入力された場合、判定部63Bは、2回目のチルト補正条件が、光照射の許容範囲内であるか否かを判定する。即ち、Xチルト補正量Gxt、Yチルト補正量Gyt(換言するとレンズLとイメージセンサSの光軸のズレ量)が許容範囲内か否かを判定する。この判定は、補正量Gxt、Yチルト補正量Gytを用いても良いが、チャートユニット61で解析されるZ方向フォーカス位置ZA〜ZDのズレ量で判定することも可能である。   When the second tilt correction condition is input to the control unit 63, the determination unit 63B determines whether the second tilt correction condition is within the allowable range of light irradiation. That is, it is determined whether or not the X tilt correction amount Gxt and the Y tilt correction amount Gyt (in other words, the shift amount between the lens L and the optical axis of the image sensor S) are within the allowable range. Although this determination may be made using the correction amount Gxt and the Y tilt correction amount Gyt, it is also possible to make the determination by the amount of deviation of the Z direction focus positions ZA to ZD analyzed by the chart unit 61.

2回目のチルト補正条件が光照射の許容範囲内であると判定された場合には、2回目のチルト補正条件に従った載置ステージ10のチルト調整を行わずに、<最終段階>に移行する。   When it is determined that the second tilt correction condition is within the allowable range of light irradiation, the process proceeds to the <final stage> without performing the tilt adjustment of the mounting stage 10 according to the second tilt correction condition. Do.

<最終段階>
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。
<Final stage>
After the final positioning of the image sensor S in the Z direction is performed using the Z shift correction condition Gzs which is an absolute value, the controller 80 receives a control signal indicating that the tilt adjustment and shift adjustment of the mounting stage 10 are completed. Output. The controller 80 outputs an irradiation start control signal to the irradiation device 70 on condition of the input of the control signal. The irradiation device 70 irradiates ultraviolet rays to the curable resin applied to the sensor unit SU, on the condition of the input of the control signal of the irradiation start.

一方、2回目のチルト補正条件が光照射の許容範囲外であると判定された場合には、このまま<中間段階>のプロセスを継続し、6軸アライメントユニット62が2回目のチルト補正条件に従った載置ステージ10のチルト調整を行う。その後、制御ユニット63は、2回目の載置ステージ10のチルト調整が完了した旨の制御信号を、チャートユニット61に対して出力する。そして、2回目のチルト調整が完了した載置ステージ10に対し、<中間段階>のプロセスに戻ってチルト補正条件の再算出を行う。これ以降、再算出されたチルト補正条件が光照射の許容範囲内であると判定されて<最終段階>に移行できるまで、(1)再算出されたチルト補正条件に関する所定の判定処理や設定処理の実行、(2)判定処理や設定処理の結果を反映した載置ステージ10のチルト調整、(3)チルト補正条件の再算出、を繰り返し行う。   On the other hand, when it is determined that the second tilt correction condition is out of the light irradiation allowable range, the process of <intermediate stage> is continued as it is, and the six-axis alignment unit 62 follows the second tilt correction condition. The tilt adjustment of the mounting stage 10 is performed. Thereafter, the control unit 63 outputs, to the chart unit 61, a control signal indicating that the second tilt adjustment of the mounting stage 10 has been completed. Then, with respect to the mounting stage 10 for which the second tilt adjustment has been completed, the process returns to the process of <intermediate stage> to recalculate the tilt correction condition. After this, until it is determined that the recomputed tilt correction condition is within the allowable range of light irradiation and it can be shifted to the <final stage>, (1) predetermined determination processing and setting processing relating to the recomputed tilt correction condition (2) tilt adjustment of the mounting stage 10 reflecting the result of determination processing and setting processing, and (3) recalculation of tilt correction conditions are repeatedly performed.

図17には、中間段階においてチャートユニット61で解析された周辺画素A〜DのZ方向フォーカス位置を重ねて表示する図を示す。図17(A)は第一回目の中間段階、図17(B)は第二回目の中間段階、図17(C)は第三回目の中間段階である。第一回目では、Z方向フォーカス位置ZA〜ZDが大きくズレるが、第二回目になるとZ方向フォーカス位置ZA〜ZDが急激に接近する。第三回目では、Z方向フォーカス位置ZA〜ZDが殆ど一致する。第三回目で、Z方向フォーカス位置ZA〜ZDのズレ量が所定範囲APの範囲内に収まるので、<最終段階>に移行する。なお、この図17からわかるように、中間段階において、イメージセンサSをZ方向に移動させながら撮像するサーチ範囲Zsrは、第一回目は広く設定する必要があるが、第二回目以降は、Z方向フォーカス位置ZA〜ZDの平均値と中心として狭く設定することが好ましく、撮像時間を短縮することが可能となる。   FIG. 17 shows a diagram in which the Z-direction focus positions of the peripheral pixels A to D analyzed by the chart unit 61 at an intermediate stage are superimposed and displayed. FIG. 17A shows the first intermediate stage, FIG. 17B shows the second intermediate stage, and FIG. 17C shows the third intermediate stage. At the first time, the Z direction focus positions ZA to ZD are largely deviated, but at the second time, the Z direction focus positions ZA to ZD approach rapidly. At the third time, the Z direction focus positions ZA to ZD almost coincide with each other. At the third time, the amount of deviation of the Z direction focus positions ZA to ZD falls within the range of the predetermined range AP, so the process shifts to <final stage>. Note that, as can be seen from FIG. 17, in the middle stage, the search range Zsr to be imaged while moving the image sensor S in the Z direction needs to be set wide for the first time, but for the second time and thereafter It is preferable to narrowly set the center of the direction focus positions ZA to ZD as the average value, and it is possible to shorten the imaging time.

このように、制御ユニット63では、設定部63Cが、一致状態を維持するように各機構62XS〜62ZTに関する駆動条件や駆動順序を設定するため、各機構62XT〜62ZTによる載置ステージ10のチルト調整を行っても、センサユニットSUのイメージセンサの光学中心の位置は固定される。換言すると、チルト調整を行う際に、このチルト調整で生じるであろうX−Y平面方向のシフト量を算出し、予め相殺するようにシフト制御するので、チルト調整時のチルト半径の揺動端の位置が殆ど静止した状態となり、チルト調整に要する時間を短縮することができる。   As described above, in the control unit 63, the setting unit 63C adjusts the tilt of the mounting stage 10 by the mechanisms 62XT to 62ZT in order to set the drive conditions and the driving order of the mechanisms 62XS to 62ZT so as to maintain the coincidence. The position of the optical center of the image sensor of the sensor unit SU is fixed even if. In other words, when performing the tilt adjustment, the shift amount in the XY plane direction that would occur in the tilt adjustment is calculated, and the shift control is performed so as to offset in advance. Is almost stationary, and the time required for tilt adjustment can be shortened.

また、制御ユニット63では、判定部63Bと設定部63Cとにより、6軸アライメントユニット62の補正条件に従いながらも、可動範囲を外れない範囲で、6軸アライメントユニット62の各機構62XS〜62ZTに関する駆動条件が設定されるため、可動範囲を超えた駆動条件によって、センサユニットSU等が周囲の装置や部品に接触するなどの事故を未然に防ぐことができる。   Further, in the control unit 63, the drive related to each mechanism 62XS to 62ZT of the six-axis alignment unit 62 is performed within the range not departing from the movable range while following the correction condition of the six-axis alignment unit 62 by the determination unit 63B and the setting unit 63C. Since the conditions are set, it is possible to prevent, in advance, an accident such as the sensor unit SU or the like coming into contact with surrounding devices or parts due to the drive conditions exceeding the movable range.

上記実施形態では、制御ユニット63が判定部63Bを有していたが、本発明はこれに限られず、判定部63Bが省略されていても良い。   Although the control unit 63 includes the determination unit 63B in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and the determination unit 63B may be omitted.

上記実施形態では、制御ユニット63に2回目のチルト補正条件が入力された場合、判定部63Bは、2回目のチルト補正条件が光照射の許容範囲内であるか否かを判定するとしたが、本発明はこれに限られず、制御ユニット63に1回目のチルト補正条件が入力された場合、判定部63Bは、1回目のチルト補正条件が光照射の許容範囲内であるか否かを判定するとしてもよい。   In the above-described embodiment, when the second tilt correction condition is input to the control unit 63, the determination unit 63B determines whether the second tilt correction condition is within the allowable range of light irradiation. The present invention is not limited to this, and when the first tilt correction condition is input to the control unit 63, the determination unit 63B determines whether the first tilt correction condition is within the allowable range of light irradiation. It may be

上記実施形態では、光軸調整ステップ170を行なう際、レンズLやセンサSの光軸は垂直方向に向いていたが、本発明はこれに限られず、当該光軸は水平方向に向いていてもよい。以下、図10〜13を用いて、水平方向に向いた光軸について光軸調整を行なうカメラモジュール組立設備4について説明する。なお、カメラモジュール組立設備4についての説明は、上記実施形態と異なる部分のみ行い、同一の部材・部品については、同一の符号を付し、その詳細の説明は省略する。   In the above embodiment, when performing the optical axis adjustment step 170, the optical axes of the lens L and the sensor S are in the vertical direction, but the present invention is not limited to this, even if the optical axes are in the horizontal direction Good. Hereinafter, the camera module assembly equipment 4 which performs an optical axis adjustment about the optical axis which turned to the horizontal direction is demonstrated using FIGS. 10-13. The description of the camera module assembly equipment 4 will be made only for parts different from the above embodiment, and the same members and parts will be assigned the same reference numerals and detailed explanations thereof will be omitted.

カメラモジュール組立設備4は、載置ステージ10と、センサユニット搬送装置20と、ステージ搬送装置30と、塗布装置40と、レンズユニット搬送装置50と、光軸調整装置60と、照射装置70と、レーザ変位計95と、6軸アライメントユニット62の姿勢を切替える姿勢切替装置200と、各装置を制御するために所定の制御信号を出力するコントローラ80と、を備える。   The camera module assembly equipment 4 includes a mounting stage 10, a sensor unit transfer device 20, a stage transfer device 30, a coating device 40, a lens unit transfer device 50, an optical axis adjustment device 60, and an irradiation device 70. A laser displacement meter 95, a posture switching device 200 for switching the posture of the 6-axis alignment unit 62, and a controller 80 for outputting a predetermined control signal to control each device.

載置ステージ10は、チャック機構16を有する。チャック機構16により、載置ステージ10に載置されたセンサユニットSUの保持、及びこの保持の解除を行なうことができる。   The mounting stage 10 has a chuck mechanism 16. The chuck mechanism 16 can hold and release the sensor unit SU mounted on the mounting stage 10.

姿勢切替装置200は、スライド部材32の上に設けられた第1スタンド201と、第1スタンド201に対してZ方向へスライド自在に設けられた第2スタンド202と、第2スタンド202に設けられ、Y軸へ延びるとともに6軸アライメントユニット62を支持する支持軸203と、支持軸203を駆動するモータ204と、を備える。   The posture switching device 200 is provided on a first stand 201 provided on the slide member 32, a second stand 202 provided slidably in the Z direction with respect to the first stand 201, and a second stand 202. , A support shaft 203 extending to the Y axis and supporting the six-axis alignment unit 62, and a motor 204 driving the support shaft 203.

6軸アライメントユニット62は、支持軸203によって、Y軸周りに回動自在となっている。6軸アライメントユニット62がY軸周りに回動することにより、載置ステージ10は、水平状態(図10,11参照)と、垂直状態(図12、13参照)との間で切替え自在となる。また、第2スタンド202が第1スタンド201に対してスライドすることにより、6軸アライメントユニット62は、Z方向へ移動自在となる(図11,12参照)。   The six-axis alignment unit 62 is rotatable about the Y axis by the support shaft 203. By turning the six-axis alignment unit 62 about the Y axis, the mounting stage 10 can be switched between the horizontal state (see FIGS. 10 and 11) and the vertical state (see FIGS. 12 and 13). . Further, as the second stand 202 slides relative to the first stand 201, the six-axis alignment unit 62 can move in the Z direction (see FIGS. 11 and 12).

次に、カメラモジュール組立設備4における、カメラモジュールの組み立て手順の一例を示す。   Next, an example of the assembly procedure of the camera module in the camera module assembly facility 4 will be described.

まず、図10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。チャック機構16は、載置ステージ10に載置されたセンサユニットSUの保持を行なう。これにより、載置ステージ10に載置されたセンサユニットSUは、位置合わせされた状態のまま載置ステージ10に固定される。   First, in FIG. 10, the sensor unit transport apparatus 20 transports the sensor unit SU toward the mounting stage 10, and the sensor unit at a predetermined position on the mounting stage 10 (on the intersection of the X axis and the Y axis). Place the SU. The chuck mechanism 16 holds the sensor unit SU mounted on the mounting stage 10. As a result, the sensor unit SU placed on the placement stage 10 is fixed to the placement stage 10 in the aligned state.

図11に示すように、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。   As shown in FIG. 11, the coating device 40 applies a predetermined curable resin to the sensor unit SU disposed on the mounting stage 10.

図10に示すように、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、レンズユニットLUをレーザ変位計95の近くまで搬送し、基準位置検知ステップと基準位置設定ステップとを行なう。基準位置検知ステップと基準位置設定ステップとの後、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をレーザ変位計95から離す(図11参照)。   As shown in FIG. 10, the lens unit transfer apparatus 50 uses the first and second arms 51A and 51B to hold the lens unit LU, and transfers the lens unit LU to the vicinity of the laser displacement meter 95, and then the reference position A detection step and a reference position setting step are performed. After the reference position detection step and the reference position setting step, the lens unit transfer device 50 separates the lens unit LU from the laser displacement meter 95 using the first and second arms 51A and 51B (see FIG. 11).

姿勢切替装置200は、水平状態から垂直状態へ載置ステージ10を切り替えるとともに、第2スタンド202及びステージ搬送装置30は、載置ステージ10を所定の方向へスライド移動させる。これにより、載置ステージ10は、垂直状態のままレーザ変位計95の近くまで搬送される(図12参照)。その後、レーザ変位計95は、レーザ変位計95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R、Rを算出する。 The posture switching device 200 switches the mounting stage 10 from the horizontal state to the vertical state, and the second stand 202 and the stage transport device 30 slide the mounting stage 10 in a predetermined direction. Thus, the mounting stage 10 is transported to the vicinity of the laser displacement gauge 95 in the vertical state (see FIG. 12). Thereafter, the laser displacement meter 95 measures the distance H to the sensor surface SC of the sensor unit SU detected by the laser displacement meter 95, and then calculates the tilt radii R X and R Y of the sensor surface SC.

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、チャートユニット61の近くまで搬送する(図13参照)。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。   The stage transfer apparatus 30 transfers the mounting stage 10, and the lens unit transfer apparatus 50 transfers the lens unit LU to near the chart unit 61 (see FIG. 13). The optical axis adjustment device 60 performs optical axis adjustment between the lens L provided in the lens unit LU and the image sensor S provided in the sensor unit SU using a predetermined test chart.

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に対しレンズユニットLUが接着される結果、カメラモジュールが組み立てられる。   After the optical axis adjustment, the irradiation device 70 irradiates a predetermined light to the curable resin applied to the sensor unit SU. As a result, the lens unit LU is bonded to the sensor unit SU, and as a result, the camera module is assembled.

このように、カメラモジュール組立設備4は、6軸アライメントユニット62の姿勢を切替える姿勢切替装置200を備えるため、載置ステージ10が垂直状態のまま、すなわち、センサユニットSUやレンズユニットLUの光軸の向きが使用状態に近い水平方向のまま、光軸調整を行なうことができる。さらに、載置ステージ10は、チャック機構16を有するため、光軸の向きを水平方向にしても、センサユニットSUは載置ステージ10から脱落せずに済む。この結果、光軸の向きが使用状態に近い水平方向のまま、しかも、実際の使用態様となるレンズユニットLUが通電状態のままで、光軸調整を行なうことができる。また、センサユニットSUの素子表面やレンズユニットLUのレンズ表面を非水平方向、具体的には鉛直方向に向けることができるので、表面に塵埃が付着することを抑制したり、また、一度付着した塵埃を自然落下させたりすることが可能となり、カメラモジュール内に異物が混入するリスクを低減させることができるという利点もある。   As described above, since the camera module assembly equipment 4 includes the posture switching device 200 that switches the posture of the six-axis alignment unit 62, the mounting stage 10 remains vertical, that is, the optical axis of the sensor unit SU or the lens unit LU. The optical axis adjustment can be performed with the horizontal direction close to the used state. Furthermore, since the mounting stage 10 has the chuck mechanism 16, the sensor unit SU does not fall off the mounting stage 10 even when the direction of the optical axis is horizontal. As a result, the optical axis adjustment can be performed with the direction of the optical axis being in the horizontal direction close to the use state, and with the lens unit LU to be actually used being in the energized state. In addition, since the element surface of the sensor unit SU and the lens surface of the lens unit LU can be oriented in the non-horizontal direction, specifically, in the vertical direction, adhesion of dust to the surface is suppressed, or adhesion is once made. There is also an advantage that dust can be allowed to fall naturally, and the risk of foreign matter mixing in the camera module can be reduced.

上記実施形態では、センサユニットSUやレンズユニットLUの光軸調整の際、光軸の向きが使用状態に近い水平方向であったが、本発明はこれに限られず、センサユニットSUやレンズユニットLUの光軸調整の際、光軸の向きが垂直方向に交差する斜め方向であってもよい。   In the above embodiment, when adjusting the optical axes of the sensor unit SU and the lens unit LU, the direction of the optical axis is a horizontal direction close to the use state, but the present invention is not limited to this. At the time of the optical axis adjustment, the direction of the optical axis may be an oblique direction intersecting the vertical direction.

更に上記実施形態では、コントローラ80、制御ユニット63、チャートユニット61の補正条件算出装置、レーザ変位計92と連動するチルト半径算出手段などが、別体のように図示しているが、これらはコントローラ80にまとめて包含される概念であり、ハードウエアとしては、一体的に構築しても良く、分散的に構築しても良い。   Furthermore, in the above embodiment, the controller 80, the control unit 63, the correction condition calculation device for the chart unit 61, the tilt radius calculation means interlocking with the laser displacement meter 92, etc. are illustrated as separate bodies. It is a concept collectively included in 80. As hardware, it may be constructed integrally or may be constructed in a distributed manner.

尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

2 カメラモジュール組立設備
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Camera module assembly equipment 10 Mounting stage 20 Sensor unit conveyance apparatus 30 Stage conveyance apparatus 40 Coating apparatus 50 Lens unit conveyance apparatus 60 Optical axis adjustment apparatus 61 Chart unit 62 Axis alignment unit 63 Control unit 80 Controller

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。
A lens element transport mechanism for transporting a lens element having a lens movable between a reference position and an initial position retracted from the reference position by inputting power and performing optical axis alignment with the optical element There,
A holder capable of switching between holding of the lens element and release of the holding;
And a holder moving mechanism for moving the holder.
The holder moving mechanism is configured to move the holder in a direction perpendicular to the optical axis of the lens,
The holder is
Among the lens elements, a pair of arms sandwiching the lens element while keeping the fixed surface to the optical element open;
An arm moving mechanism that changes the relative position of the pair of arms;
It is provided on the pair of arms, and in contact with the input terminal of the lens element in conjunction with the holding operation of the lens element by the arm moving mechanism, to drive the lens between the reference position and the initial position And an output terminal for supplying power of
Lens element transport mechanism.
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。
The holder has a biasing member that biases the output terminal toward the input terminal.
The lens element transport mechanism according to claim 1.
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。
The pair of arms includes a first arm fixed to a base portion, and a second arm movable relative to the base portion,
The first arm is formed with a recess that accommodates a portion of the lens element and positions the lens element.
The second arm is moved by the arm moving mechanism to hold the lens element with the first arm.
The lens element transport mechanism according to claim 1.
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。
An optical module manufacturing facility for obtaining an optical module by attaching a lens element having a lens movable between a reference position and an initial position retracted from the reference position by inputting electric power to the optical element,
A reference position setting unit for inputting power to the lens element to adjust the position of the lens to the reference position;
An optical axis adjustment unit that produces a matching state in which the optical axis of the lens and the optical axis of the optical element coincide;
A fixing unit for fixing the lens element and the optical element after the matching state is created;
An output terminal for supplying power for driving the lens to the lens element between the reference position and the initial position;
A lens element transport mechanism that holds the lens element and transports the lens element with the output terminal in a direction perpendicular to the optical axis;
A reference position setting point at which the reference position setting unit adjusts the position of the lens to the reference position, and a mutual position of an optical axis adjustment point at which the optical axis adjustment unit makes the coincidence state is an optical axis of the lens element In the direction perpendicular to
The lens element conveyance mechanism moves the lens element to the optical axis adjustment point while maintaining the holding state of the lens element at the reference position setting point, and the holding state of the lens element by the lens element conveyance mechanism An optical module manufacturing facility, wherein the optical axis adjustment in the optical axis adjustment unit is performed while maintaining the above.
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