[发明专利]调节图像传感器位置的方法,制造照相机组件的方法和设备,以及照相机组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调节图像传感器相对于摄像透镜的位置的方法，用于制造具有透镜单元和传感器单元的照相机组件的方法和设备，以及照相机组件。

背景技术

包括具有摄像透镜的透镜单元和具有图像传感器如CCD或CMOS的传感器单元的照相机组件是熟知的。照相机组件被结合在小型电子器件如蜂窝式电话中，并且提供图像捕获功能。

常规上，照相机组件配置有低至1或2百万的像素的图像传感器。因为低像素数的图像传感器具有高的孔径比，因此可以在不精确地调节摄像透镜和图像传感器的位置的情况下以对像素数的适宜分辨率捕获图像。然而，最近的照相机组件具有多达3至5百万的像素的图像传感器，普通的数字照相机就是这样。因为高像素数图像传感器具有低的孔径比，因此需要精确地调节透镜和图像传感器的位置以对像素数的适宜分辨率捕获图像。

已经公开了自动调节透镜单元相对于传感器单元的位置并且自动固着透镜单元和传感器单元的照相机组件制造方法和设备(参见例如，日本专利公开出版物2005-198103)。在这种照相机组件制造方法中，在焦点粗调、倾角调节和焦点细调后固着透镜单元和传感器单元。

在焦点粗调步骤中，首先将透镜单元和传感器单元放置于初始位置，并且当将透镜单元沿着其光学轴的方向移动时，使用图像传感器捕获测量图表。然后，从所捕获的图像中寻找出的是在图像传感器的成像表面上预先确定的5个测量点提供最高分辨率的位置。最后，将透镜单元放置于所寻找出的位置。在倾角调节步骤中，通过反馈控制调节透镜单元的倾角，使得在每一个测量点的分辨率落入预定的范围内，并且变得基本上一致。在焦点细调步骤中，在透镜单元中沿着光学轴方向移动透镜镜筒，以寻找提供最高分辨率的位置。

还公开了首先确定所需的调节值，然后向所需的调节值调节静态透镜组的倾角的调节方法，但是它意在主要用于组成变焦透镜的静态透镜组(参见例如，日本专利公开出版物2003-043328)。这种调节方法将测量散焦坐标值、计算调节值并且调节静态透镜组的倾角的步骤重复一定的次数或者直到调节值落入预定的范围内为止。

在出版物2003-043328公开的用于测量散焦坐标值的方法中，将变焦透镜放置于摄远镜头(telephoto)侧，并且在从近到远改变焦点的同时使用图像传感器捕获物体的图像，以获得使在图像传感器的成像表面上的第一至第四象限中的4个测量点中的每一点的MTF(调制传递函数)值达到最高的散焦曲线。在用于计算调节值的步骤中，获得四条MTF散焦曲线中的每一条曲线的峰值点的三维坐标值。然后，计算各自由三维坐标值之中的三个点限定的四种平面，并且计算每一个平面的法向矢量。另外，将这四个平面的法向矢量平均，以获得单位法向矢量。然后将该单位法向矢量用于获得相对于它调节静态透镜组的倾角的目标平面，并且计算相对于目标平面的调节量。在用于调节静态透镜组的倾角的步骤中，手动旋转被安置在变焦透镜中的调节机构的调节螺杆或调节环。

然而，出版物2005-198103的方法和设备由于焦点粗调、倾角调节和焦点细调必须按序进行，需要长的时间。而且，由于在调节透镜单元的倾角之前，通过反馈控制寻找提供最高的分辨率的位置，因此倾角调节需要长的时间。

出版物2003-043328的方法和设备由于重复用于测量散焦坐标、计算调节值以及调节静态透镜组的倾角的步骤，也需要长的时间。另外，由于手动调节静态透镜组的倾角，因此调节的时间和精度受到工程师的熟练程度的影响。尽管出版物2003-043328没有记载焦点调节步骤，但是在增加焦点调节步骤的情况下，可能需要额外的时间。

在将要结合在蜂窝式电话或这类装置中的批量生产照相机组件的制造中，必须在短时间内生产出大量具有相同质量的照相机组件。因此，可能很难将上述出版物的方法和设备应用于批量生产照相机组件的制造。

发明内容

考虑到上述情况，本发明的一个目的是提供一种用于在短时间内调节图像传感器相对于摄像透镜的位置的方法，以及使用该方法制造照相机组件的方法和设备，以及照相机组件。