JP2014179764A - Position adjustment device for image pickup element - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、撮像素子の位置調整装置に関し、詳しくは撮影レンズに対する撮像素子の傾きを調整する撮像素子の位置調整装置に関する。 The present invention relates to an image sensor position adjusting device, and more particularly to an image sensor position adjusting device that adjusts the tilt of the image sensor relative to a photographic lens.
従来の第1の撮像素子の位置調整装置としては、レンズ保持機構にレンズユニットを保持させると共に、素子移動機構に撮像素子が組み込まれた撮像ユニットを保持させ、スライドステージで撮像ユニットをZ軸方向に移動させながら、撮影レンズにより結像したチャート像を撮像素子で撮像し、撮像面上に設定された少なくとも5つの撮像位置の合焦座標値を取得するものがある(例えば、特開2010−21985号公報(特許文献1)参照)。この従来の第1の撮像素子の位置調整装置は、撮像位置毎に得られた合焦座標値を3次元座標系に展開することにより得られる複数の評価点の相対位置から近似結像面を算出して、この近似結像面に撮像面が一致するように、第2スライドステージおよび2軸回転ステージで撮像ユニットの位置および傾きを調整する。 As a conventional first image sensor position adjustment device, the lens holding mechanism holds the lens unit, the element moving mechanism holds the image pickup unit in which the image pickup element is incorporated, and the slide unit moves the image pickup unit in the Z-axis direction. The chart image formed by the photographing lens is picked up by the image pickup element while being moved to the position, and in-focus coordinate values of at least five image pickup positions set on the image pickup surface are acquired (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-2010). 21985 publication (patent document 1)). This conventional first image sensor position adjustment device calculates an approximate imaging plane from the relative positions of a plurality of evaluation points obtained by developing in-focus coordinate values obtained for each imaging position in a three-dimensional coordinate system. The position and inclination of the image pickup unit are adjusted by the second slide stage and the biaxial rotation stage so that the image pickup surface coincides with the approximate imaging plane.
また、従来の第2の撮像素子の位置調整装置としては、2枚の試験チャートを用いて撮像素子の位置と角度の調整を行うものがある(例えば、特開2006-30256号公報(特許文献2)参照)。この従来の第2の撮像素子の位置調整装置では、まず白黒パターンを設けた第1の試験チャートで合焦評価を行い(フォーカス)、白色のチャートである第2の試験チャートで周辺光量比を測定して、撮像素子の調整角度(センサチルト量)を求める。上記従来の第2の撮像素子の位置調整装置では、周辺光量比は、解像度と100%の相関関係があるとは言えず、また、周辺光量比は、光源(被写体照明用)とレンズの特性の積で決まる値であり、光源の照度分布にも影響されるため、照度分布にばらつきのない均一発光光源を用いれば、照度分布の影響を小さくすることができるが、コストが高くなる。また、上記撮像素子の位置調整装置において、照度分布にばらつきのある不均一発光光源を用いれば、低コストにできるが、撮像素子の傾きの計算結果にばらつきが生じてしまう。 Further, as a conventional second image sensor position adjustment device, there is an apparatus that adjusts the position and angle of an image sensor using two test charts (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-30256 (Patent Document). 2)). In this conventional second image sensor position adjustment device, first, focus evaluation is performed using the first test chart provided with a black and white pattern (focus), and the peripheral light amount ratio is determined using the second test chart which is a white chart. Measurement is performed to obtain an adjustment angle (sensor tilt amount) of the image sensor. In the conventional second image sensor position adjusting device, the peripheral light amount ratio cannot be said to have a correlation of 100% with the resolution, and the peripheral light amount ratio is a characteristic of the light source (for subject illumination) and the lens. Therefore, the influence of the illuminance distribution can be reduced by using a uniform light source having no variation in the illuminance distribution, but the cost increases. In addition, in the above-described image sensor position adjustment apparatus, if a non-uniform light source having a variation in illuminance distribution is used, the cost can be reduced, but the calculation result of the tilt of the image sensor varies.
しかしながら、上記従来の第1,第2の撮像素子の位置調整装置では、特にレンズユニットの撮影レンズと撮像ユニットの撮像素子との間のギャップが狭いカメラモジュールにおいて、撮像素子の調整角度が大きい場合に傾き調整のマージンを十分に確保することでできないという問題がある。 However, in the above-described conventional first and second image sensor position adjustment devices, particularly when the adjustment angle of the image sensor is large in a camera module in which the gap between the imaging lens of the lens unit and the image sensor of the image unit is narrow. However, there is a problem that a sufficient margin for tilt adjustment cannot be secured.
そこで、この発明の課題は、撮影レンズと撮像素子との間隔を広げる簡単な構成により、撮像素子の傾き調整のマージンを十分に確保することができる低コストかつ省スペースな撮像素子の位置調整装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a low-cost and space-saving position adjustment device for an image sensor that can sufficiently secure a margin for adjusting the tilt of the image sensor with a simple configuration that increases the distance between the photographing lens and the image sensor. Is to provide.
上記課題を解決するため、この発明の撮像素子の位置調整装置は、
複数のチャートパターンが形成された測定チャートと、
上記測定チャートに直交するZ軸上に配置された撮影レンズが組み込まれたレンズユニットを保持するためのレンズユニット保持部と、
上記撮影レンズによって結像される上記測定チャートのチャート像を撮像するように上記Z軸上に配置された撮像素子が組み込まれた撮影ユニットを保持するための撮像ユニット保持部と、
上記レンズユニット保持部または上記撮像ユニット保持部のいずれか一方を、上記Z軸方向に沿って移動させる移動機構と、
上記移動機構により上記レンズユニット保持部または上記撮像ユニット保持部のいずれか一方を上記Z軸方向に沿って移動させながら上記撮像素子により撮像された上記測定チャートのチャート像に基づいて、上記撮像素子のZ軸回りの傾きおよびそのZ軸に直交するX軸,Y軸回りの傾きを調整する傾き調整部と
を備え、
上記測定チャートと上記撮影レンズとの距離Lは、
200mm ≦ L ≦ 2000mm
の条件を満たすことを特徴とする。
なお、この発明の撮像素子の位置調整装置は、レンズユニットおよび撮影ユニットを含まない。
In order to solve the above-described problems, an image sensor position adjusting device according to the present invention includes:
A measurement chart in which a plurality of chart patterns are formed;
A lens unit holding unit for holding a lens unit in which a photographing lens arranged on the Z axis orthogonal to the measurement chart is incorporated;
An imaging unit holding unit for holding an imaging unit in which an imaging element arranged on the Z-axis is incorporated so as to capture a chart image of the measurement chart formed by the imaging lens;
A moving mechanism for moving either the lens unit holding unit or the imaging unit holding unit along the Z-axis direction;
Based on the chart image of the measurement chart imaged by the imaging device while moving either the lens unit holding unit or the imaging unit holding unit along the Z-axis direction by the moving mechanism, the imaging device An inclination adjustment unit that adjusts the inclination about the Z axis and the inclination about the X axis and the Y axis perpendicular to the Z axis,
The distance L between the measurement chart and the photographic lens is
200mm ≤ L ≤ 2000mm
It satisfies the following conditions.
The image sensor position adjusting device of the present invention does not include a lens unit and a photographing unit.
また、一実施形態の撮像素子の位置調整装置では、
上記測定チャートと上記撮影レンズとの距離Lは、
400mm ≦ L ≦ 1000mm
の条件を満たす。
In the image sensor position adjustment device of one embodiment,
The distance L between the measurement chart and the photographic lens is
400mm ≤ L ≤ 1000mm
Satisfy the condition of
また、一実施形態の撮像素子の位置調整装置では、
上記レンズユニットと上記撮影ユニットとの間に有する空隙の少なくとも一部に接着剤を充填する充填部を備えた。
In the image sensor position adjustment device of one embodiment,
A filling portion for filling an adhesive into at least a part of the gap between the lens unit and the photographing unit is provided.
また、一実施形態の撮像素子の位置調整装置では、
上記充填部は、上記撮像素子のX軸,Y軸およびZ軸回りの角度を上記傾き調整部により調整する前に、上記空隙の少なくとも一部に紫外線硬化型の接着剤または熱硬化型の接着剤の少なくとも一方を充填する。
In the image sensor position adjustment device of one embodiment,
The filling unit is configured to attach an ultraviolet curable adhesive or a thermosetting adhesive to at least a part of the gap before adjusting the angles around the X axis, the Y axis, and the Z axis of the imaging element by the inclination adjusting unit. At least one of the agents is filled.
上記実施形態によれば、傾き調整部による調整する前に、レンズユニットと撮影ユニットとの空隙の少なくとも一部に紫外線硬化型の接着剤または熱硬化型の接着剤の少なくとも一方を充填部により充填することによって、撮像素子の傾きを調整する前の状態でレンズユニットと撮影ユニットとの間隔に接着剤を容易に充填できると共に、傾き調整後にレンズユニットと撮影ユニットとの間隔が狭くなった箇所があっても、充填された接着剤に対して紫外線を照射するかまたは加熱することにより、レンズユニットと撮影ユニットとを確実かつ容易に接着できる。 According to the above embodiment, before the adjustment by the tilt adjustment unit, at least one of the ultraviolet curable adhesive or the thermosetting adhesive is filled into the gap between the lens unit and the photographing unit by the filling unit. This makes it possible to easily fill the gap between the lens unit and the photographing unit before adjusting the inclination of the image sensor, and to reduce the gap between the lens unit and the photographing unit after adjusting the inclination. Even in such a case, the lens unit and the photographing unit can be reliably and easily adhered by irradiating the heated adhesive or heating the adhesive.
また、一実施形態の撮像素子の位置調整装置では、
上記撮像素子により撮像された上記チャート像に基づいて、SFR(空間周波数応答)を用いて上記撮影レンズにより結像された上記チャート像の結像面に対する上記撮像素子の撮像面のX軸,Y軸,Z軸回りの傾きを算出する傾き算出部を備え、
上記傾き調整部は、上記傾き算出部により算出された上記撮像素子の撮像面のX軸,Y軸,Z軸回りの傾きに基づいて、上記撮像素子のX軸,Y軸,Z軸回りの傾きを調整する。
In the image sensor position adjustment device of one embodiment,
Based on the chart image picked up by the image pickup device, the X axis of the image pickup surface of the image pickup device with respect to the image formation surface of the chart image formed by the photographing lens using SFR (spatial frequency response), Y An inclination calculation unit for calculating the inclination about the axis and the Z axis;
The tilt adjustment unit is configured to rotate around the X axis, Y axis, and Z axis of the image sensor based on the tilt around the X axis, Y axis, and Z axis of the imaging surface of the image sensor calculated by the tilt calculation unit. Adjust the tilt.
上記実施形態によれば、撮像素子により撮像されたチャート像に基づいて、SFR(空間周波数応答)を用いて撮影レンズにより結像されたチャート像の結像面に対する撮像素子の撮像面のX軸,Y軸,Z軸回りの傾きを傾き算出部により算出するので、SFR(空間周波数応答)により不鮮明な画像からでも精度よく合焦評価ができ、撮影レンズにより結像されたチャート像の結像面に対する撮像素子の撮像面のX軸,Y軸,Z軸回りの傾きを正確に算出することができる。 According to the embodiment, based on the chart image captured by the image sensor, the X axis of the imaging surface of the image sensor with respect to the imaging surface of the chart image formed by the photographing lens using SFR (spatial frequency response) , Y axis and Z axis inclination is calculated by the inclination calculation unit, so that focusing evaluation can be performed accurately even from a blurred image by SFR (spatial frequency response), and the chart image formed by the photographing lens can be formed. The inclination of the imaging surface of the imaging device with respect to the surface about the X axis, Y axis, and Z axis can be accurately calculated.
以上より明らかなように、この発明によれば、撮影レンズと撮像素子との間隔を広げることにより、撮影レンズと撮像素子との間隔を広げる簡単な構成により、撮像素子の傾き調整のマージンを十分に確保することができる低コストかつ省スペースな撮像素子の位置調整装置を実現することができる。 As is clear from the above, according to the present invention, the gap between the photographic lens and the image sensor is widened, so that the margin for adjusting the tilt of the image sensor is sufficiently large with a simple configuration that widens the distance between the photographic lens and the image sensor. Thus, it is possible to realize a low-cost and space-saving position adjustment device for an image sensor.
また、撮影レンズに対して測定チャートを近距離に配置することで、光軸方向だけでなく、幅方向・奥行き方向に対しても装置本体を小型化できる。 Further, by arranging the measurement chart at a short distance with respect to the photographing lens, the apparatus main body can be downsized not only in the optical axis direction but also in the width direction and the depth direction.
また、望遠端近くに配置した測定チャートよりも小さい測定チャートで撮像素子の位置調整が可能となり、材料費・加工費などの製造コストを削減できる。 In addition, the position of the image sensor can be adjusted with a measurement chart smaller than the measurement chart arranged near the telephoto end, and manufacturing costs such as material costs and processing costs can be reduced.
また、撮像素子の位置調整時の撮影レンズと撮像素子との間隔を確保することにより、調整角度が大きな撮影レンズに対しても撮像素子を撮影レンズが干渉しにくくなり、量産工程において調整可能なカメラモジュールの絶対数を増やすことができる。 In addition, by securing the distance between the imaging lens and the imaging element when adjusting the position of the imaging element, the imaging lens is less likely to interfere with the imaging lens even when the adjustment angle is large, and can be adjusted in the mass production process. The absolute number of camera modules can be increased.
このようにして、調整可能なカメラモジュールが増えることによって、不良品数が減って歩留まりが向上するため、製造コストを低減することができる。 In this way, an increase in the number of adjustable camera modules reduces the number of defective products and improves the yield, so that the manufacturing cost can be reduced.
以下、この発明の撮像素子の位置調整装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, an image sensor position adjusting device according to the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings.
〔第1実施形態〕
図1はこの発明の第1実施形態の撮像素子の位置調整装置の概略構成を示す斜視図である。なお、この第1実施形態では、スマートホンやデジタルカメラなどに用いられるカメラモジュールの撮像素子の位置調整を行う。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an image sensor position adjusting apparatus according to a first embodiment of the present invention. In the first embodiment, the position of the image sensor of a camera module used for a smart phone or a digital camera is adjusted.
この第1実施形態の撮像素子の位置調整装置は、図1に示すように、測定チャート1と、レンズユニット2を保持するレンズユニット保持部の一例としてのレンズ保持機構11を有するレンズ位置決め治具10と、撮像ユニット3により撮像されたチャート像に基づいて、撮像ユニットのZ軸回りの傾きおよびそのZ軸に直交するX軸,Y軸回りの傾きを調整する傾き調整部20bと撮像ユニット保持部20aを含む移動機構20を備えている。
As shown in FIG. 1, the position adjustment device for the image sensor according to the first embodiment includes a
上記レンズユニット2は、測定チャート1に直交するZ軸上に配置されている。また、上記撮像ユニット3(センサ基板)は、レンズユニット2によって結像されるチャート像を撮像するようにZ軸上に配置された撮像素子82(図2に示す)が搭載されている。
The
上記レンズユニット2は、図2に示すように、ユニット本体71と、ユニット本体内に組み込まれた撮影レンズ72と、その撮影レンズ72を光軸方向に沿って移動させるVCM(Voice Coil Moto:ボイス・コイル・モータ)73とを有する。上記撮影レンズ72は、例えば3〜5枚のプラスチックレンズまたはガラスレンズで主に構成されている(この第1実施形態では3枚構成)。
As shown in FIG. 2, the
また、上記撮像ユニット3は、図2に示すように、基板81と、その基板81上に搭載された撮像素子82とを有する。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、図1に示す移動機構20は、Z軸方向の移動と、Z軸に直交するX軸方向の移動と、Z軸かつX軸に直交するY軸方向の移動と、Z軸回りの回転と、X軸回りの回転と、Y軸回りの回転を行う機能を備えた6軸ステージである。
In addition, the moving
また、上記撮像素子の位置調整装置は、レンズユニット2のVCM73(図2に示す)や移動機構20を制御する制御装置30と、レンズユニット2に撮像ユニット3を固定するための接着剤を塗布する充填部の一例としての接着剤塗布装置40と、接着剤を固めるための紫外線を照射するUV照射機50とを備えている。
In addition, the image sensor position adjusting device applies a VCM 73 (shown in FIG. 2) of the
上記制御装置30は、撮像素子82により撮像されたチャート像に基づいて、SFR(空間周波数応答)を用いて撮影レンズ72により結像されたチャート像の結像面に対する撮像素子82の撮像面のX軸,Y軸,Z軸回りの傾きを算出する傾き算出部30aを有する。なお、制御装置30には、パーソナルコンピュータを用いてもよいし、マイクロコンピュータと入出力回路などからなるものでよい。
Based on the chart image picked up by the
上記構成の撮像素子の位置調整装置は、例えば除振台等の上に配置される。 The image sensor position adjustment apparatus having the above-described configuration is disposed on, for example, a vibration isolation table.
なお、この実施の形態の撮像素子の位置調整装置を用いて調整するカメラモジュールの撮影ユニットの仕様は次の通りである。
画素数:800万画素
撮像素子:CMOSセンサ
焦点距離:4.2mm
In addition, the specification of the imaging unit of the camera module that is adjusted using the image sensor position adjusting device of this embodiment is as follows.
Number of pixels: 8 million pixels Image sensor: CMOS sensor Focal length: 4.2 mm
また、測定チャート1は、チャート照明用の光源(反射型または透過型)を有する。
Further, the
また、移動機構20(図1に示す)は、撮像ユニット3(センサ基板)を吸着する吸着パッド(図示せず)を含む撮像ユニット保持部20aと、その吸着パッドの下部に配置され、制御装置30(図1に示す)により制御される傾き調整部20bを含む6軸ステージ(図示せず)を有する。
In addition, the moving mechanism 20 (shown in FIG. 1) is disposed at the lower part of the suction
図1において、レンズユニット2を吸着する吸着パッド(図示せず)の上面を基準面とし、その基準面から測定チャート1までの距離Lを600mmとしている。
In FIG. 1, the upper surface of a suction pad (not shown) that sucks the
上記レンズ保持機構11の吸着パッド(図示せず)および移動機構20の吸着パッド(図示せず)にエアポンプ(図示せず)を接続している。このエアポンプの吸引力によって、レンズ保持機構11の吸着パッドにレンズユニット2が吸着して位置決めされると共に、移動機構20の吸着パッドに撮像ユニット3が吸着して位置決めされる。
An air pump (not shown) is connected to the suction pad (not shown) of the
また、図3は上記撮像素子の位置調整装置の測定チャート1の平面図を示している。この測定チャート1は、図3に示すように、矩形状のチャート面の中心を通る垂線と水平線で第1〜第4象限に4分割されている。測定チャート1のチャート面の第1,第2象限上に、黒色の正方形状のチャートパターン61,61を印刷している。また、測定チャート1のチャート面の第3,第4象限上に、黒色の正方形状のチャートパターン62,62を印刷すると共に、チャート面の中央部分にチャートパターン63を印刷している。
FIG. 3 is a plan view of the
図4は上記レンズユニット2と撮像ユニット3で構成されたカメラモジュールにおいて被写体距離Lと焦点位置移動量Dの繰出量(撮像素子82の撮像面と結像面のずれ量)の関係を示している。上記レンズユニット2により無限遠の被写体の像が撮像ユニット3の撮像面に結像して合焦するように設定されたカメラモジュールにおいて、600mmの位置に配置された測定チャート1に対しては、撮影レンズ72を被写体側に0.029mm繰り出すことにより、測定チャート1のチャート像が撮像素子82の撮像面に結像して合焦する(合焦面がずれる)。
FIG. 4 shows the relationship between the subject distance L and the amount of movement of the focal position movement amount D (the amount of deviation between the imaging surface and the imaging surface of the image sensor 82) in the camera module composed of the
従って、レンズユニット2を測定チャート1の方向に持ち上げるか、または、図6に示すように、撮像ユニット3(センサ基板)を測定チャート1とは逆方向(撮像素子82側)に下げることで、これまでのプロセス(レンズユニットと撮像ユニットを機械的に当接させて接着)よりも、撮影レンズ72と撮像素子82との間のギャップを0.029mm増やすことができるため、撮像素子82の傾き調整に使用できる空間が広がる。
Therefore, by lifting the
このため、合焦評価値解析によって求められた撮像ユニット3(センサ基板)の回転角度に対して、撮像ユニット3の傾き調整のマージンが広がる。そして、図7に示すように、撮像ユニット3の傾き調整後に、レンズユニット2をZ軸方向に対して0.029mm下げて(無限遠のレンズ設計位置)、レンズユニット2と撮像ユニット3とを接着剤により接着する。
For this reason, the margin for adjusting the inclination of the
例えば、撮影レンズ72との距離が600mmの測定チャート1で合焦評価値の解析には、撮像ユニット3をZ軸方向に60μm〜100μmのストロークを確保することで、±30′(=±0.5°×60)のセンサ調整(θx,θy)が可能となる。
For example, in the analysis of the focus evaluation value in the
合焦評価値の解析は、撮像ユニット3をZ軸方向に移動させながら、レンズユニット2の撮影レンズ72により結像したチャート像を撮像ユニット3の撮像素子82で撮像して、撮像面上に設定された評価領域を用いてチャート像の各チャートパターンの合焦評価値を取得する。この評価領域毎に得られた各チャートパターンの合焦評価値を3次元座標系に展開することにより近似結像面を算出して、この近似結像面に撮像面が一致するように、撮像ユニット3の傾きを調整する。
In the analysis of the focus evaluation value, the chart image formed by the photographing
上記撮像ユニット3の傾き調整前に、撮像ユニット3の撮像素子82が搭載された基板81上の予め定められた領域にUV+熱併用型の接着剤を塗布して、撮像ユニット3の傾き調整をした後に、UV照射機50から光ファイバー51を介して紫外線を照射する。これによって、レンズユニット2と撮像ユニット3との相対位置関係が保持できるように接着剤を仮硬化させ、その後、高温炉にて接着剤を本硬化させる。なお、この実施の形態では、UV+熱併用型の接着剤を用いたが、これに限らず、瞬間接着剤、熱硬化接着剤、自然硬化接着剤等を利用してもよい。
Before adjusting the tilt of the
この実施形態では、撮像ユニット3の角度調整後に、レンズユニット2と撮像ユニット3との間のギャップに接着剤を充填するのでなく、撮像ユニット3の角度調整前に予め塗布しておく。
In this embodiment, after adjusting the angle of the
被写体距離(測定チャート1と撮像ユニット3との距離)を遠ざけると、位置調整装置全体が高さ方向に大きくなるだけでなく、幅方向・奥行き方向にも大きくなる。また、測定チャートの作製費用に関しても、1枚の大きなシートに一度に印刷するのが困難であると共に、撓まない1枚の大きな板材が必要となるため、コストが大幅にアップする。
When the subject distance (the distance between the
撮像ユニット3のX軸の回りおよびY軸の回りの回転系は、自動2軸ゴニオステージで、2つのモータの回転により撮像面の中心を回転中心にして、撮像ユニット3をX軸の回りのθX方向と、Z軸およびX軸に直交するY軸の回りのθY方向で撮像ユニット3を傾ける。これにより、撮像ユニット3を各方向に傾けたときに、撮像面の中心とZ軸との位置関係がずれないようにしている。
The rotation system around the X axis and the Y axis of the
上記実施の形態では、合焦評価値解析は、空間周波数応答(Spatial Frequency Response)を用いて行う。なお、合焦評価値解析は、MTF(Modulation Transfer Function)値などの他の評価値を用いてもよい。例えば、レンズユニット2と撮像ユニット3で構成されたカメラモジュールの完成品の撮像テストにおいて同様の項目の検査が実施されているため、チャートパターンのコントラスト比を計算して、合焦評価を行っても良い。
In the embodiment described above, the focus evaluation value analysis is performed using a spatial frequency response. In the focus evaluation value analysis, other evaluation values such as an MTF (Modulation Transfer Function) value may be used. For example, since the same items are inspected in the imaging test of the completed camera module composed of the
撮影レンズ72と撮像素子82との間のギャップを設計値(バックフォーカス)から0.029mm広げた場合の撮像ユニット3の調整角度について、例えば、レンズユニット2の外形および撮像ユニット3の撮像素子82が搭載された基板の外形を夫々□8.3mmとすると、±24′(=±0.4°×60)のマージンがあることになる。この実施形態では、撮像ユニット3の最大回転角度は、±20′(≒±0.33°×60)を想定しており、撮影レンズ72と撮像素子82との間に(設計値+0.029mm)のギャップを設けたことによって、撮像ユニット3の傾き調整に十分な隙間を有していることになる。
Regarding the adjustment angle of the
上記撮像ユニット3の外形を□8.3mmとするとき、撮影レンズ72と撮像素子82との間のギャップと撮像素子82の許容回転角度の関係は、図5に示すとおりである。
When the outer shape of the
上記第1実施形態の撮像素子の位置調整装置によれば、測定チャート1を撮影レンズ72に対して近距離(600mm)に配置することで、光軸方向だけでなく、幅方向・奥行き方向に対しても位置調整装置本体を小型化できると共に、測定チャート1の製造コストも削減することができる。
According to the image sensor position adjusting apparatus of the first embodiment, by arranging the
また、撮像素子82の傾き調整において撮影レンズ72と撮像素子82との間に十分なギャップを確保することによって、撮像ユニット3の調整角度が大きい撮影レンズ72に対しても撮影レンズ72に撮像素子82が干渉しにくくなり、量産工程において調整可能なカメラモジュールの絶対数を増やすことができ、不良品数が減って歩留まりが向上するため、製造コストを下げることができる。
In addition, by securing a sufficient gap between the
また、無限遠に相当する位置の被写体の像を撮像素子82の撮像面に結像させる撮影レンズ72の位置に対して、撮影レンズ72を被写体側に移動させて、撮影レンズ72と撮像素子82との間隔を広げて撮像素子82の傾き調整を行うことができ、アクティブアライメントによる撮像素子82・撮影レンズ72の調整角度が大きくても、傾き調整のマージンを十分に確保することができる。なお、撮影レンズ72を被写体側に移動させる代わりに、撮像素子82を被写体と反対の側に移動させてもよい。
Further, the
また、上記レンズユニット2と撮像ユニット3との空隙の少なくとも一部に接着剤塗布装置40(充填部)により接着剤を充填することによって、傾き調整後にレンズユニット2との空隙がばらつく撮像ユニット3をレンズユニット2に容易に固定できる。
In addition, the
また、上記移動機構20の傾き調整部20bによる調整の前に、レンズユニット2と撮像ユニット3との空隙の少なくとも一部に紫外線硬化型の接着剤または熱硬化型の接着剤の少なくとも一方を接着剤塗布装置40により充填することによって、撮像素子82の傾きを調整する前の状態でレンズユニット2と撮像ユニット3との間隔に接着剤を容易に充填できると共に、傾き調整後にレンズユニット2と撮像ユニット3との間隔が狭くなった箇所があっても、充填された接着剤に対して紫外線を照射するかまたは加熱することにより、レンズユニット2と撮像ユニット3とを確実かつ容易に接着できる。
In addition, before adjustment by the
また、上記撮像素子82により撮像されたチャート像に基づいて、SFR(空間周波数応答)を用いて撮影レンズ72により結像されたチャート像の結像面に対する撮像素子82の撮像面のX軸,Y軸,Z軸回りの傾きを傾き算出部30aにより算出するので、SFR(空間周波数応答)により不鮮明な画像からでも精度よく合焦評価ができ、撮影レンズ72により結像されたチャート像の結像面に対する撮像素子82の撮像面のX軸,Y軸,Z軸回りの傾きを正確に算出することができる。
Further, based on the chart image picked up by the
〔第2実施形態〕
次に、この発明の第2実施形態の撮像素子の位置調整装置について説明する。なお、この第2実施形態の撮像素子の位置調整装置は、被写体距離を除いて第1実施形態の撮像素子の位置調整装置と同一の構成をしている。
[Second Embodiment]
Next, an image sensor position adjusting apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. The image sensor position adjusting apparatus of the second embodiment has the same configuration as the image sensor position adjusting apparatus of the first embodiment except for the subject distance.
図8はこの発明の第2実施形態の撮像素子の位置調整装置の像高0割における被写体距離とSFR値の相関を示し、図9は上記撮像素子の位置調整装置の像高6割における被写体距離とSFR値の相関を示す図である。 FIG. 8 shows the correlation between the subject distance and the SFR value at an image height of 0% of the image sensor position adjustment device of the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 shows the subject at an image height of 60% of the image sensor position adjustment device. It is a figure which shows the correlation of distance and a SFR value.
図8,図9に示すように、被写体(測定チャート1)の距離が遠いほど解像度を表すSFR値は高く、画像中心近傍の周辺像高の方が、被写体(測定チャート1)の距離に対するSFR値が高くなる。 As shown in FIGS. 8 and 9, the SFR value representing the resolution is higher as the distance of the subject (measurement chart 1) is longer, and the peripheral image height near the center of the image is SFR relative to the distance of the subject (measurement chart 1). The value becomes higher.
図10は図8の要部の拡大図を示し、図11は図9の要部の拡大図を示している。図10,図11に示すように、無限遠の被写体のSFR値に対して、数値劣化を3%とすると、像高0割で被写体距離100mm以上で同等の性能を発揮し、像高0割で被写体距離200mm以上で同等の性能を発揮する。 10 shows an enlarged view of the main part of FIG. 8, and FIG. 11 shows an enlarged view of the main part of FIG. As shown in FIGS. 10 and 11, when the numerical deterioration is 3% with respect to the SFR value of the object at infinity, the equivalent performance is exhibited at the object distance of 100 mm or more at the image height of 0%, and the image height of 0%. With a subject distance of 200 mm or more, the same performance is exhibited.
また、像高9割における被写体距離とSFR値の相関を示す図12においても、像高9割で被写体距離200mm以上で同等の性能を発揮する。 Further, in FIG. 12 showing the correlation between the subject distance and the SFR value at 90% of the image height, the same performance is exhibited at the subject distance of 200 mm or more at the image height of 90%.
表1は図10の数値データを示し、表2は図11の数値データを示し、表3は図12の数値データを示している(表1〜表3において「Inf」は無限遠を表す)。 Table 1 shows the numerical data of FIG. 10, Table 2 shows the numerical data of FIG. 11, and Table 3 shows the numerical data of FIG. 12 (in Tables 1 to 3, “Inf” represents infinity). .
また、図13は画像中心に対する周辺像高のSFR値に基づくピーク座標のばらつきを説明するための図を示している。図13において、横軸はZ軸座標[mm]を表し、縦軸はSFR値を表している。また、図13において、黒色の菱形印(◆)は、像高0割(「IH0.0」)のSFR値、黒色の四角(■)は第1の像高6割(「IH0.6-1」)のSFR値、黒色の三角(▲)は第2の像高6割(「IH0.0-2」)のSFR値である。 FIG. 13 is a diagram for explaining the variation in peak coordinates based on the SFR value of the peripheral image height with respect to the image center. In FIG. 13, the horizontal axis represents the Z-axis coordinate [mm], and the vertical axis represents the SFR value. In FIG. 13, the black diamond (♦) indicates the SFR value of 0% image height (“IH0.0”), and the black square (■) indicates the first image height 60% (“IH0.6− The SFR value of 1 ”) and the black triangle (() are the SFR value of the second image height of 60% (“ IH0.0-2 ”).
図13に示すように、画像中心に対する周辺像高のSFR値に基づくピーク座標ばらつきから撮像素子82の調整角度を求めるプロセスにおいて、SFR値が小さいと、ノイズの影響が大きく、ピーク位置の再現性(ばらつき)や解析エラーの原因となり、撮像素子82の調整角度の計算結果の信頼性が下がる。従って、各像高におけるSFR値は、無限遠の被写体のSFR値相当であることが好ましく、大きな差がない数値範囲として、無限遠の被写体のSFR値に対してSFR値の劣化が3%以下までを特性保証領域とする。
As shown in FIG. 13, in the process of obtaining the adjustment angle of the
無限遠の被写体のSFR値相当のSFR値が得られる領域において傾き調整を行うことによって、撮像素子の位置調整装置の小型化と低コスト化ができると共に、調整精度を向上できる。 By performing tilt adjustment in a region where an SFR value equivalent to the SFR value of an infinite subject can be obtained, the position adjustment device for the image sensor can be reduced in size and cost, and the adjustment accuracy can be improved.
図8〜図12に示すように、被写体距離が短くなるほど同一像高の解像度が下がる。また、表1〜表3に示すように、無限遠の被写体の被写体解像度を1とすると、解像度が3%劣化する被写体距離は、像高0割で100mm、像高6割で200mm、像高9割で200mmである。像高3%Lessを許容すると、最近接像の被写体距離は200mmとなる。 As shown in FIGS. 8 to 12, the resolution of the same image height decreases as the subject distance decreases. As shown in Tables 1 to 3, assuming that the subject resolution of an infinite subject is 1, the subject distance at which the resolution is degraded by 3% is 100 mm at an image height of 0%, 200 mm at an image height of 60%, and the image height. 90% is 200 mm. When the image height of 3% Less is allowed, the subject distance of the closest image is 200 mm.
さらに、解像度劣化がほぼゼロの領域としては、最近接像の被写体距離は600mmとなる。 Further, in the region where resolution degradation is almost zero, the subject distance of the closest image is 600 mm.
無限遠の測定チャートの配置は、現実的には困難であり、無限遠と同等のSFR値が得られる領域(理想的には600mm、シミュレーション結果からは200mm以上)に測定チャート1を配置して、合焦評価値解析を行うことにより、装置の小型化・コスト削減と調整精度を両立できる。
The arrangement of the measurement chart at infinity is difficult in practice, and the
但し、被写体距離の下限値を200mmとするのは、無限遠の解像度特性に対して3%の解像度劣化を許容することを想定しており、より高精度に調整角度を求めるには、無限遠と同等の解像度特性が必要となる。従って、図8〜図11より、被写体距離は400mm以上で用いるのが望ましい。 However, setting the lower limit of the subject distance to 200 mm assumes that a resolution degradation of 3% is allowed with respect to the resolution characteristics at infinity. The same resolution characteristics are required. Accordingly, from FIGS. 8 to 11, it is desirable that the subject distance is 400 mm or more.
また、図4に示す被写体距離と焦点位置移動量(撮影レンズ72の繰り出し量)の関係があるため、被写体距離を近くにするほど撮影レンズ72と撮像素子82のギャップは大きくなり、撮影レンズ72の位置は、測定チャートを無限遠に配置するより、撮影レンズ72に近づけた方が前方に繰り出される。
In addition, since there is a relationship between the subject distance and the focal position movement amount (the amount of extension of the photographing lens 72) shown in FIG. 4, the closer the subject distance is, the larger the gap between the photographing
焦点位置移動量(撮影レンズ72の繰出し量)に関しては、図4に示すように、被写体距離5000mm程度までは、ほぼ変化がなく、2000mmを変曲点として、大きな値となる。無限遠の撮影レンズ72の位置に対して、少なくとも10μm以上のギャップを得られないと無限遠の撮影レンズ72の位置に対してギャップを確保したことにならないため、測定チャート1を撮影レンズ72から2000mm以内に配置する必要がある。この点から、測定チャート1の配置を撮影レンズ72から2000mm以内とする。
As shown in FIG. 4, there is almost no change in the focal position movement amount (the amount by which the photographing
さらに、撮像レンズ72と撮像素子82との間のギャップを効果的に広げることができる被写体距離1000mmに測定チャート1を設置することがより好ましい。これにより測定チャートのサイズが小さくなり、装置のサイズが小さくなるだけでなく、装置のコストダウンに貢献できる。
Furthermore, it is more preferable to install the
また、実際に装置を導入するにあたっては、装置の高さは最大で2m〜3m以内であることが望ましい。 Further, when the apparatus is actually introduced, it is desirable that the height of the apparatus is within a maximum of 2 m to 3 m.
以上より、被写体距離の上限値は、2000mmとしているが、1000mm以下にすることがより好ましい。 From the above, the upper limit of the subject distance is set to 2000 mm, but is preferably set to 1000 mm or less.
上記第2実施形態の撮像素子の位置調整装置によれば、被写体距離を200mm以上とすることによって、撮影レンズ72の調整角度が許容誤差内で装置本体の小型化ができ、測定系(測定筐体、測定チャート)のコスト削減できると共に、調整精度を向上できる。
According to the image sensor position adjusting apparatus of the second embodiment, by setting the subject distance to 200 mm or more, the apparatus body can be downsized with the adjustment angle of the photographing
上記第2実施形態の撮像素子の位置調整装置では、測定チャート1と撮影レンズ72との距離Lを、
200mm ≦ L ≦ 2000mm
さらに、
400mm ≦ L ≦ 1000mm
とすることがより好ましい。
この条件の範囲内とすることで、装置本体を小型化しつつ、撮像素子82の位置調整時の撮影レンズ72と撮像素子82との間隔を容易に確保することができる。
In the image sensor position adjusting device of the second embodiment, the distance L between the
200mm ≤ L ≤ 2000mm
further,
400mm ≤ L ≤ 1000mm
More preferably.
By setting it within the range of this condition, it is possible to easily secure the distance between the
〔第3実施形態〕
図14はこの発明の第3実施形態の撮像素子の位置調整装置の制御装置130のブロック図を示している。なお、この第3実施形態の撮像素子の位置調整装置は、制御装置を除いて第1実施形態の撮像素子の位置調整装置と同一の構成をしており、図1,図2を援用する。
[Third Embodiment]
FIG. 14 is a block diagram of the
この制御装置130は、図14に示すように、撮像素子82により撮像されたチャート像に基づいて、SFR(空間周波数応答)を用いて撮影レンズ72により結像されたチャート像の結像面に対する撮像素子82の撮像面のX軸,Y軸,Z軸回りの傾きを算出する傾き算出部130aと、撮像素子82の撮像面上に予め設定された撮像位置に少なくとも一部が含まれるチャートパターンを認識するチャートパターン認識部130bと、チャートパターン認識部130bにより認識されたチャートパターンの位置を基準にして決定されるチャート像の各チャートパターンに対する評価領域を用いて合焦評価値を算出する合焦評価値算出部130cとを有する。
As shown in FIG. 14, the
撮影レンズ72または撮像素子82をZ軸方向に移動させると、倍率変化によって、撮像ユニット3の撮像素子82の撮像面とチャートパターンの結像面との関係が変化する。一般的に、測定チャート1とレンズユニット2の撮影レンズ72との距離が近いほど、撮影レンズ72の移動による倍率の変化は大きい。
When the
この第3実施形態の手法では、矩形のチャートパターンの例えば左側の辺のエッジを画像処理(パターンマッチング)によって検出し、その点から各像高に応じて、所定の領域を解析する処理を行っている。 In the method of the third embodiment, for example, the edge of the left side of the rectangular chart pattern is detected by image processing (pattern matching), and processing for analyzing a predetermined area from that point according to each image height is performed. ing.
上記第3実施形態の撮像素子の位置調整装置によれば、装置の安定した稼働が実現できると共に、調整精度を向上できる。 According to the image sensor position adjustment apparatus of the third embodiment, stable operation of the apparatus can be realized, and adjustment accuracy can be improved.
また、上記レンズユニット2または撮像ユニット3をZ軸方向の移動により画像倍率が変化して、撮像素子82の撮像面とチャート像の結像面との関係が変化しても、特定の撮像領域のチャートパターンを認識し、そのチャートパターンの位置を基準にして各チャートパターンの評価領域を決定するので、画像倍率の変化に伴って、レンズユニット2または撮像ユニット3をZ軸方向に移動させても、合焦評価値算出部130cにより合焦評価値を問題なく算出することができる。
Further, even if the image magnification is changed by moving the
上記第1〜第3実施形態では、黒色の正方形状の複数のチャートパターン61,62などがチャート面に印刷された測定チャート1を備えた撮像素子の位置調整装置について説明したが、測定チャートのチャートパターンはこれに限らず、所定の間隔で直線を配列したラダー状のチャートパターンなどでもよい。
In the first to third embodiments described above, the position adjustment device for the imaging device including the
また、Z軸方向の移動と、Z軸に直交するX軸方向の移動と、Z軸かつX軸に直交するY軸方向の移動と、Z軸回りの回転と、X軸回りの回転と、Y軸回りの回転を行う機能を備えた6軸ステージを移動機構20として用いたが、撮像ユニット保持部により保持される撮像素子の撮像素子のZ軸回りの傾きが許容範囲内になるように撮像ユニット保持部により撮像ユニットを保持できる場合、移動機構は、Z軸回りの回転を行う機能を備えなくてもよい。
Also, movement in the Z-axis direction, movement in the X-axis direction perpendicular to the Z-axis, movement in the Y-axis direction perpendicular to the Z-axis and the X-axis, rotation around the Z-axis, rotation around the X-axis, Although a 6-axis stage having a function of rotating around the Y axis is used as the moving
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第1〜第3実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。 Although specific embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the first to third embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
また、特許文献2(特開2006-30256号公報)に記載された従来技術では、
(1) 測定チャート交換の機構が必要となる(測定チャートが固定されている場合は移動機構が必要)。
(2) 測定チャート交換時に機構の動作精度が必要となる(位置決め精度)。
(3) 測定チャートの枚数に応じてコストが増加する。
(4) 装置のスペースが大きい(チャート2枚分)。
という問題があるのに対して、この発明の撮像素子の位置調整装置では、合焦・撮像素子調整角度を同一の被写体(測定チャート)を用いて行っており、どちらも解像度で調整しており、この解像度は実際の写真のボケとほぼ相関があるため、人間の目で見た画像に近い結果が得られ、次のような(a)〜(d)の特徴を有する。
(a) 組立時に調整するだけで良い。
(b) 測定チャートを交換する必要がない。
(c) 測定チャート1枚分のコストでよい。
(d) 測定チャート1枚分のスペースでよい。
In the prior art described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-30256),
(1) A mechanism for exchanging the measurement chart is required (if the measurement chart is fixed, a moving mechanism is required).
(2) The operation accuracy of the mechanism is required when changing the measurement chart (positioning accuracy).
(3) Cost increases according to the number of measurement charts.
(4) Large equipment space (2 charts).
In contrast, the image sensor position adjustment apparatus of the present invention uses the same subject (measurement chart) for the focus and image sensor adjustment angle, both of which are adjusted with resolution. Since this resolution is substantially correlated with the blur of an actual photograph, a result close to an image seen by human eyes is obtained, and has the following features (a) to (d).
(a) Just adjust during assembly.
(b) There is no need to change the measurement chart.
(c) The cost for one measurement chart is sufficient.
(d) Space for one measurement chart is sufficient.
この発明の撮像素子の位置調整装置は、
複数のチャートパターンが形成された測定チャート1と、
上記測定チャート1に直交するZ軸上に配置された撮影レンズ72が組み込まれたレンズユニット2を保持するためのレンズユニット保持部11と、
上記撮影レンズ72によって結像される上記測定チャート1のチャート像を撮像するように上記Z軸上に配置された撮像素子82が組み込まれた撮影ユニット3を保持するための撮像ユニット保持部20aと、
上記レンズユニット保持部11または上記撮像ユニット保持部20aのいずれか一方を、上記Z軸方向に沿って移動させる移動機構20と、
上記移動機構20により上記レンズユニット保持部11または上記撮像ユニット保持部20aのいずれか一方を上記Z軸方向に沿って移動させながら上記撮像素子82により撮像された上記測定チャートのチャート像に基づいて、上記撮像素子82のZ軸回りの傾きおよびそのZ軸に交わるX軸,Y軸回りの傾きを調整する傾き調整部20bと
を備え、
上記測定チャート1と上記撮影レンズ72との距離Lは、
200mm ≦ L ≦ 2000mm
の条件を満たすことを特徴とする。
An image sensor position adjusting device according to the present invention includes:
A
A lens
An imaging
A moving
Based on the chart image of the measurement chart imaged by the
The distance L between the
200mm ≤ L ≤ 2000mm
It satisfies the following conditions.
上記構成によれば、撮影レンズ72から近距離の位置に測定チャート1を配置することが可能になり、光軸方向だけでなく、幅方向・奥行き方向に対しても装置本体を小型化できる。
According to the above configuration, the
また、無限遠に相当する位置の被写体の像を撮像素子82の撮像面に結像させる撮影レンズ72の位置に対して、撮影レンズ72を被写体側に移動させるか、または、撮像素子82を被写体と反対の側に移動させて、撮影レンズ72と撮像素子82との間隔を広げて撮像素子82の傾き調整を行うことができ、アクティブアライメントによる撮像素子82・撮影レンズ72の調整角度が大きくても、低コストかつ省スペースな撮像素子の位置調整装置によって傾き調整のマージンを十分に確保することができる。
Further, the
また、一実施形態の撮像素子の位置調整装置では、
上記測定チャート1と上記撮影レンズ72との距離Lは、
400mm ≦ L ≦ 1000mm
の条件を満たす。
In the image sensor position adjustment device of one embodiment,
The distance L between the
400mm ≤ L ≤ 1000mm
Satisfy the condition of
また、一実施形態の撮像素子の位置調整装置では、
上記レンズユニット2と上記撮影ユニット3との間に有する空隙の少なくとも一部に接着剤を充填する充填部40を備えた。
In the image sensor position adjustment device of one embodiment,
A filling
上記実施形態によれば、レンズユニット2と撮影ユニット3との空隙の少なくとも一部に充填部40により接着剤を充填することによって、傾き調整後にレンズユニット2との空隙がばらつく撮影ユニット3をレンズユニット2に容易に固定できる。
According to the above embodiment, by filling at least a part of the gap between the
また、一実施形態の撮像素子の位置調整装置では、
上記充填部40は、上記撮像素子82のX軸,Y軸およびZ軸回りの角度を上記傾き調整部20bにより調整する前に、上記空隙の少なくとも一部に紫外線硬化型の接着剤または熱硬化型の接着剤の少なくとも一方を充填する。
In the image sensor position adjustment device of one embodiment,
The filling
上記実施形態によれば、傾き調整部20bによる調整する前に、レンズユニット2と撮像ユニット3との空隙の少なくとも一部に紫外線硬化型の接着剤または熱硬化型の接着剤の少なくとも一方を充填部40により充填することによって、撮像素子82の傾きを調整する前の状態でレンズユニット2と撮像ユニット3との間隔に接着剤を容易に充填できると共に、傾き調整後にレンズユニット2と撮像ユニット3との間隔が狭くなった箇所があっても、充填された接着剤に対して紫外線を照射するかまたは加熱することにより、レンズユニット2と撮像ユニット3とを確実かつ容易に接着できる。
According to the above embodiment, at least a part of the gap between the
また、一実施形態の撮像素子の位置調整装置では、
上記撮像素子82により撮像された上記チャート像に基づいて、SFR(空間周波数応答)を用いて上記撮影レンズ72により結像された上記チャート像の結像面に対する上記撮像素子82の撮像面のX軸,Y軸,Z軸回りの傾きを算出する傾き算出部130aを備え、
上記傾き調整部20bは、上記傾き算出部130aにより算出された上記撮像素子82の撮像面のX軸,Y軸,Z軸回りの傾きに基づいて、上記撮像素子82のX軸,Y軸,Z軸回りの傾きを調整する。
In the image sensor position adjustment device of one embodiment,
Based on the chart image picked up by the
The
上記実施形態によれば、撮像素子82により複数のZ座標で夫々撮像されたチャート像に基づいて、SFR(空間周波数応答)を用いて撮影レンズ72により結像されたチャート像の結像面に対する撮像素子82の撮像面のX軸,Y軸,Z軸回りの傾きを傾き算出部130aにより算出するので、SFR(空間周波数応答)により不鮮明な画像からでも精度よく合焦評価ができ、撮影レンズ72により結像されたチャート像の結像面に対する撮像素子82の撮像面のX軸,Y軸,Z軸回りの傾きを正確に算出することができる。
According to the above embodiment, the chart image formed on the imaging surface of the
1…測定チャート
2…レンズユニット
3…撮像ユニット
10…レンズ位置決め治具
11…レンズ保持機構
12,21…吸着パッド
13,14…位置決めピン
20…移動機構
20a…撮像ユニット保持部
20b…傾き調整部
30,130…制御装置
30a,130a…傾き算出部
40…接着剤塗布装置
50…UV照射機
61,62,63…チャートパターン
71…ユニット本体
72…撮影レンズ
73…VCM
81…基板
82…撮像素子
130b…チャートパターン認識部
130c…合焦評価値算出部
DESCRIPTION OF
81 ...
Claims (5)
上記測定チャートに直交するZ軸上に配置された撮影レンズが組み込まれたレンズユニットを保持するためのレンズユニット保持部と、
上記撮影レンズによって結像される上記測定チャートのチャート像を撮像するように上記Z軸上に配置された撮像素子が組み込まれた撮影ユニットを保持するための撮像ユニット保持部と、
上記レンズユニット保持部または上記撮像ユニット保持部のいずれか一方を、上記Z軸方向に沿って移動させる移動機構と、
上記移動機構により上記レンズユニット保持部または上記撮像ユニット保持部のいずれか一方を上記Z軸方向に沿って移動させながら上記撮像素子により撮像された上記測定チャートのチャート像に基づいて、上記撮像素子のZ軸回りの傾きおよびそのZ軸に交わるX軸,Y軸回りの傾きを調整する傾き調整部と
を備え、
上記測定チャートと上記撮影レンズとの距離Lは、
200mm ≦ L ≦ 2000mm
の条件を満たすことを特徴とする撮像素子の位置調整装置。 A measurement chart in which a plurality of chart patterns are formed;
A lens unit holding unit for holding a lens unit in which a photographing lens arranged on the Z axis orthogonal to the measurement chart is incorporated;
An imaging unit holding unit for holding an imaging unit in which an imaging element arranged on the Z-axis is incorporated so as to capture a chart image of the measurement chart formed by the imaging lens;
A moving mechanism for moving either the lens unit holding unit or the imaging unit holding unit along the Z-axis direction;
Based on the chart image of the measurement chart imaged by the imaging device while moving either the lens unit holding unit or the imaging unit holding unit along the Z-axis direction by the moving mechanism, the imaging device An inclination adjustment unit for adjusting the inclination about the Z axis and the inclination about the X axis and the Y axis intersecting with the Z axis,
The distance L between the measurement chart and the photographic lens is
200mm ≤ L ≤ 2000mm
An image sensor position adjusting device characterized by satisfying the following condition.
上記測定チャートと上記撮影レンズとの距離Lは、
400mm ≦ L ≦ 1000mm
の条件を満たすことを特徴とする撮像素子の位置調整装置。 In the image sensor position adjusting device according to claim 1,
The distance L between the measurement chart and the photographic lens is
400mm ≤ L ≤ 1000mm
An image sensor position adjusting device characterized by satisfying the following condition.
上記レンズユニットと上記撮影ユニットとの間に有する空隙の少なくとも一部に接着剤を充填する充填部を備えたことを特徴とする撮像素子の位置調整装置。 In the position adjustment device of the image sensor according to claim 1 or 2,
An image sensor position adjusting device comprising: a filling unit that fills at least a part of a gap between the lens unit and the photographing unit.
上記充填部は、上記撮像素子のX軸,Y軸およびZ軸回りの角度を上記傾き調整部により調整する前に、上記空隙の少なくとも一部に紫外線硬化型の接着剤または熱硬化型の接着剤の少なくとも一方を充填することを特徴とする撮像素子の位置調整装置。 In the position adjustment device of the image sensor according to claim 3,
The filling unit is configured to attach an ultraviolet curable adhesive or a thermosetting adhesive to at least a part of the gap before adjusting the angles around the X axis, the Y axis, and the Z axis of the imaging element by the inclination adjusting unit. An image sensor position adjusting device, wherein at least one of the agents is filled.
上記撮像素子により撮像された上記チャート像に基づいて、SFR(空間周波数応答)を用いて上記撮影レンズにより結像された上記チャート像の結像面に対する上記撮像素子の撮像面のX軸,Y軸,Z軸回りの傾きを算出する傾き算出部を備え、
上記傾き調整部は、上記傾き算出部により算出された上記撮像素子の撮像面のX軸,Y軸,Z軸回りの傾きに基づいて、上記撮像素子のX軸,Y軸,Z軸回りの傾きを調整することを特徴とする撮像素子の位置調整装置。 In the position adjustment device of the image sensor according to any one of claims 1 to 4,
Based on the chart image picked up by the image pickup device, the X axis of the image pickup surface of the image pickup device with respect to the image formation surface of the chart image formed by the photographing lens using SFR (spatial frequency response), Y An inclination calculation unit for calculating the inclination about the axis and the Z axis;
The tilt adjustment unit is configured to rotate around the X axis, Y axis, and Z axis of the image sensor based on the tilt around the X axis, Y axis, and Z axis of the imaging surface of the image sensor calculated by the tilt calculation unit. An apparatus for adjusting the position of an image sensor, characterized by adjusting an inclination.
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