(57)【要約】【課題】液体レンズの個体差を考慮した印加電圧補正が可能であり、かつ、効率良く生産できる画像センサを提供する。【解決手段】液体レンズを含む光学系により撮像素子の撮像面に被写体の像が結像される画像センサは、前記光学系が、前記液体レンズの、印加電圧に対する屈折力の変化量、に関する特性情報が記憶される不揮発性メモリ及び前記液体レンズの温度を検出するための温度センサと共に、前記撮像素子からの画像データに対する画像処理、及び、前記不揮発性メモリに記憶された前記特性情報と前記温度センサによって検出された前記液体レンズの温度と前記液体レンズの屈折力の目標値とから、前記液体レンズに印加すべき印加電圧を決定して前記液体レンズに印加する液体レンズ制御処理を行う制御部を備えた本体モジュールから分離可能に構成されている。【選択図】図１
2020155954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体レンズを含む光学系により撮像素子の撮像面に被写体の像が結像される画像センサであって、
前記光学系が、前記液体レンズの、印加電圧に対する屈折力の変化量、に関する特性情報が記憶される不揮発性メモリ及び前記液体レンズの温度を検出するための温度センサと共に、本体モジュールから分離可能に構成されており、
前記本体モジュールは、前記撮像素子からの画像データに対する画像処理、及び、前記不揮発性メモリに記憶された前記特性情報と前記温度センサによって検出された前記液体レンズの温度と前記液体レンズの屈折力の目標値とから、前記液体レンズに印加すべき印加電圧を決定して前記液体レンズに印加する液体レンズ制御処理を行う制御部を備える、
ことを特徴とする画像センサ。
【請求項２】
前記特性情報が、前記液体レンズの屈折力と印加電圧と温度との間の関係を示す関係記述情報である、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像センサ。
【請求項３】
前記特性情報が、前記液体レンズの屈折力と印加電圧と温度との間の関係を示す関係記述情報の一部の情報であり、
前記制御部は、予め設定されている、前記関係記述情報の残りの情報と前記不揮発性メモリから読み出した前記特性情報とから、前記液体レンズ制御処理に用いる前記関係記述情報を特定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像センサ。
【請求項４】
前記関係記述情報は、第一のパラメータと、前記第一のパラメータよりも前記液体レンズの個体差によるばらつきが小さい第二のパラメータと、に分解して記述され、
前記一部の情報は、前記第一のパラメータを含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像センサ。
【請求項５】
前記第一のパラメータは、温度に依存しないパラメータである、
ことを特徴とする請求項４に記載の画像センサ。
【請求項６】
前記関係記述情報が、前記液体レンズの屈折力と印加電圧と温度との間の相互関係を示す関係式を示す情報である、
ことを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の画像センサ。
【請求項７】
前記関係式が、温度の関数を係数とした、前記液体レンズの屈折力と印加電圧との間の関係を示す式である、
ことを特徴とする請求項６に記載の画像センサ。
【請求項８】
前記液体レンズの屈折力と印加電圧との間の関係を示す前記式が、前記液体レンズの屈折力または印加電圧のそれぞれにおいて少なくとも一方が他方についての多項式で表現される、
ことを特徴とする請求項７に記載の画像センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体レンズが用いられた画像センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液体レンズが用いられた様々な光学装置（撮像装置等）が開発されている。なお、液体レンズとは、レンズホルダー内に封入された伝導性の水溶液と非伝導性の油の境界面の形状が電圧印加により変化して屈折力が変化する光学部材のことである。
【０００３】
液体レンズの屈折力・印加電圧特性は、液体レンズの温度によって変化する。このため、光学装置が置かれている周囲環境や、光学装置自身の通電による発熱により、液体レンズの屈折力が所望の値からずれる問題が発生する。この問題を回避する方法は２つあり、ひとつは、光学装置内の加熱制御により液体レンズの温度を一定に保つ方法である（例えば、特許文献１参照）。もう一つは、液体レンズの温度を観測してその温度に応じて電圧値を補正して液体レンズに与える方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１７／００９００７６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前者の方法は、加熱手段が必要となるため装置の消費電力が大きくなる問題がある。後者の方法は消費電力が小さい利点がある一方で、印加電圧の補正値を正確に求める必要がある。さらに、液体レンズの特性には個体差があり、与えられる温度と印加電圧が同じでも、個体ごとに屈折力が異なる。このため、後者の方法における電圧値の補正は、温度だけではなく、個体差の影響をも考慮しなくてはならない。従って、液体レンズの個体差を考慮した印加電圧補正を行える画像センサを生産するためには、画像センサ（液体レンズ）毎に正確な補正用情報を求めることが必要とされる。
【０００６】
自動検査やプロセス制御に用いられる画像センサには、画像処理ユニット（ＭＰＵ、ＤＳＰ等）が搭載されている。そのため、画像処理ユニットを利用して画像センサ毎に補正用情報を求めることも考えられる。ただし、一般に、スマートカメラと言われる、比較的にコンパクトなものとして製造される画像センサでは、液体レンズが画像処理ユニットの近くに位置するうえに、筐体内部の空間は容積が小さい。ゆえに、液体レンズは画像処理ユニットの発熱の影響を受けやすく、また、画像センサは内部に熱がこもりやすい構造といえる。このため、画像センサの生産工程において、個体ごとの補正情報を得るために、通電を開始すると、筐体内部で温度上昇が始まり、条件にもよるが、熱平衡に達するまでには、数十分もの時間を要する場合がある。一方で、正確な補正情報を得るには、一定の温度環境において液体レンズの光学特性を測定する必要がある。
【０００７】
そのため、画像処理ユニットを用いたのでは、液体レンズの個体差を考慮した電圧補正情報を、生産効率を落とすことなく、十分な精度で取得することができなかった。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、液体レンズの個体差を考慮した印加電圧補正が可能であり、かつ、効率良く生産できる画像センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点に係る画像センサは、液体レンズを含む光学系により撮像素子の撮像面に被写体の像が結像される画像センサであって、前記光学系が、前記液体レンズの、印加電圧に対する屈折力の変化量、に関する特性情報が記憶される不揮発性メモリ及び前記液体レンズの温度を検出するための温度センサと共に、本体モジュールから分離可能に構成されている。そして、画像センサの前記本体モジュールは、前記撮像素子からの画像データに対する画像処理、及び、前記不揮発性メモリに記憶された前記特性情報と前記温度センサによって検出された前記液体レンズの温度と前記液体レンズの屈折力の目標値から、前記液体レンズに印加すべき印加電圧を決定して前記液体レンズに印加する液体レンズ制御処理を行う制御部を備える。
【００１０】
すなわち、画像センサは、液体レンズを含む光学系等が設けられた部分（以下、レンズモジュールと表記する）を、撮像素子からの画像データに対する画像処理を行う制御部を備えた本体モジュールから分離することが出来る。レンズモジュールを本体モジュールから分離すれば、制御部の発熱量の影響がなくなるため、特性計測中の液体レンズの温度を一定に保つことができる。そして、その結果として、印加電圧を決定するための特性情報を、正確に且つ短時間のうちに求めることが可能となる。そして、レンズモジュールは、正確に求められた特性情報を記憶しておくための不揮発性メモリと液体レンズの温度を検出するための温度センサとを備えている。従って、上記構成を採用しておけば、液体レンズの個体差を考慮した印加電圧補正が可能な、効率良く生産できる画像センサを実現することが出来る。
【００１１】
不揮発性メモリに記憶される特性情報は、それを用いることにより、液体レンズの温度と液体レンズの屈折力の目標値とから、液体レンズに印加すべき印加電圧（つまり、液体レンズの屈折力が目標値と一致することになる印加電圧）を決定できる情報であれば良い。従って、特性情報は、前記液体レンズの屈折力と印加電圧と温度との間の関係を示す関係記述情報自体であっても、当該関係記述情報の一部であっても良い。
【００１２】
画像センサに、『前記特性情報が、前記液体レンズの屈折力と印加電圧と温度との間の関係を示す関係記述情報の一部の情報であり、前記制御部は、予め設定されている、前記関係記述情報の残りの情報と前記不揮発性メモリから読み出した前記特性情報とから、前記液体レンズ制御処理に用いる前記関係記述情報を特定する』構成を採用しても良い。この構成を画像センサに採用する場合には、関係記述情報として、第一のパラメータと、前記第一のパラメータよりも前記液体レンズの個体差によるばらつきが小さい第二のパラメータと、に分解して記述された情報を採用すると共に、前記一部の情報として、前記第一のパラメータを含む情報を採用しても良い。また、関係記述情報中の温度に依存しないパラメータを、第一のパラメータとして選択しておいても良い。
【００１３】
関係記述情報（特性情報自体、又は、特性情報と制御部内の情報とにより構成される情報）は、液体レンズの屈折力と印加電圧と温度との間の関係を示す表形式の情報（或る温度の液体レンズに或る印加電圧を印加した場合における液体レンズの屈折力を示す情報等を複数個含む情報）であっても良い。また、関係記述情報は、屈折力と印加電圧の関係を示す情報を温度別に含む情報であっても良い。
【００１４】
関係記述情報は、前記液体レンズの屈折力と印加電圧と温度との間の相互関係を示す関係式を示す情報であっても良い。関係記述情報が示す関係式は、温度の関数を係数とした、前記液体レンズの屈折力と印加電圧との間の関係を示す式であっても良い。液体レンズの屈折力と印加電圧との間の関係を示す式は、前記液体レンズの屈折力または印加電圧のそれぞれにおいて少なくとも一方が他方についての多項式で表現されていても良い。
【００１５】
関係記述情報は、関数式の係数と表形式の情報とで構成された情報であっても良い。すなわち、関係記述情報は、例えば、以下の演算で、温度Ｔ、印加電圧Ｖにおける屈折力Ｐを算出可能な関数式ｇ（Ｔ）及びｈ（Ｖ）の一方の関数式の係数と、他方の関数式の値を求めるための表形式の情報とにより構成された情報であっても良い。
Ｐ＝ｇ（Ｔ）・ｈ（Ｖ）
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、液体レンズの個体差を考慮した印加電圧補正が可能な、かつ、効率良く生産できる画像センサを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る画像センサの概略構成の説明図である。
【図２】図２は、画像センサの制御部が実行する第１液体レンズ処理の流れ図である。
【図３】図３は、画像センサの制御部が実行する第２液体レンズ処理の流れ図である。
【図４】図４は、画像センサへの特性情報設定のために用意された検査システムの概略構成の説明図である。
【図５】図５は、検査システムの検査装置が実行する特性情報設定処理の流れ図である。
【図６】図６は、特性情報設定処理の実行環境の説明図である。
【図７】図７は、特性情報設定処理のステップＳ３０３の処理の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１に、本発明の一実施形態に係る画像センサ１の概略構成を示す。
本実施形態に係る画像センサ１は、上位装置５０と接続されて自動検査やプロセス制御に使用されることを想定した開発した装置である。なお、上位装置５０とは、画像センサ１を利用するためのプログラムがインストールされたコンピュータのことである。上位装置５０には、通常、画像センサ１が複数台接続される。
【００２０】
図示してあるように、画像センサ１は、光学系１１、温度センサ１５及び不揮発性メモリ１６を備えたレンズモジュール１０と、撮像素子２１及び制御部２２を備えた本体モジュール２０とにより構成されている。
【００２１】
光学系１１は、被写体（撮像対象）からの光を撮像素子２１の撮像面に結像させるための組み合わせレンズである。この光学系１１には、印加電圧を変えることで屈折力を制御できる液体レンズ１２が用いられている。
【００２２】
温度センサ１５は、液体レンズ１２の温度を検出するためのセンサである。温度センサ１５としては、例えば、抵抗温度センサや温度センサＩＣが使用される。
【００２３】
不揮発性メモリ１６は、特性情報を記憶しておくためのメモリである。不揮発性メモリ１６としては、通常、シリアルバス型のメモリ（ＳＰＩ、Ｉ２Ｃ等のシリアルインターフェースを備えたメモリ；例えば、シリアルＥＥＰＲＯＭ）が使用される。
【００２４】
不揮発性メモリ１６に記憶される特性情報は、液体レンズ１２への印加電圧を決定するために使用される情報である。特性情報は、それを用いることで、液体レンズ１２の温度と、液体レンズ１２の屈折力の目標値とから、現温度における液体レンズ１２の屈折力を
目標値と一致させることが出来る印加電圧を決定可能な情報であれば良い。また、特性情報は、その温度が動作保証温度範囲内にある液体レンズ１２の印加電圧補正が可能なものであれば良い。
【００２５】
本実施形態に係る画像センサ１（不揮発性メモリ１６）に設定される特性情報の詳細、並びに、特性情報の画像センサ１への具体的な設定手順については後述する。
【００２６】
レンズモジュール１０は、光学系１１、温度センサ１５及び不揮発性メモリ１６を筐体（図示略）に取り付けたモジュールである。レンズモジュール１０は、本体モジュール２０から着脱可能に構成されている。また、レンズモジュール１０には、レンズモジュール１０の本体モジュール２０への装着時に、本体モジュール２０のコネクタ２０ｃと嵌合するコネクタ１０ｃが設けられている。コネクタ１０ｃと、レンズモジュール１０の各部（液体レンズ１２、温度センサ１５、不揮発性メモリ１６）との間、コネクタ２０ｃと本体モジュール２０の制御部２２との間は、図１に実線及び破線で模式的に示してあるように結線されている。すなわち、コネクタ１０ｃとレンズモジュール１０の各部との間、コネクタ２０ｃと制御部２２との間は、コネクタ１０ｃとコネクタ２０ｃとが嵌合すると、液体レンズ１２、温度センサ１５及び不揮発性メモリ１６が、制御部２２と電気的に接続されることになるように結線されている。
【００２７】
撮像素子２１は、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤイメージセンサ等の２次元イメージセンサである。
【００２８】
制御部２２は、撮像素子２１からの画像データに対する各種画像処理を行って、処理結果を上位装置５０に通知する処理や、温度補正後の印加電圧を液体レンズ１２に印加する液体レンズ制御処理を行うユニットである。なお、各種画像処理とは、バーコード等の読み取り処理、異常の有無の判定処理等のことである。また、制御部２２は、例えば、液体レンズ１２への印加電圧を発生するドライバＩＣとマイクロコントローラとにより構成される。
【００２９】
制御部２２が行う液体レンズ制御処理には、第１液体レンズ制御処理と第２液体レンズ制御処理とがある。第１液体レンズ制御処理は、画像センサ１の電源投入時に制御部２２が行う処理である。第２液体レンズ制御処理は、設置距離の変更指示が上位装置５０から与えられたときに制御部２２が行う処理である。ここで、設置距離とは、作動距離、ワーキングディスタンス等とも称されている距離のことである。
【００３０】
制御部２２が行う第１液体レンズ制御処理は、図２に示した手順の処理である。
【００３１】
すなわち、画像センサ１の電源が投入されたため、この第１液体レンズ制御処理を開始した制御部２２は、まず、レンズモジュール１０の不揮発性メモリ１６から、特性情報を読み出して内部に記憶する（ステップＳ１０１）。次いで、制御部２２は、温度センサ１５の出力に基づき、液体レンズ１２の温度を測定する（ステップＳ１０２）。
【００３２】
その後、制御部２２は、レンズモジュール１０（不揮発性メモリ１６）から取得して内部に記憶している特性情報（図２では、取得済み特性情報）を用いて、現温度の液体レンズ１２の屈折力を目標値と一致させることが出来る印加電圧を特定する（ステップＳ１０３）。このステップＳ１０３の処理の詳細については後述するが、第１液体レンズ制御処理における“目標値”は、第１液体レンズ制御処理の実行時点において画像センサ１に設定されている設置距離（ユーザが過去に設定した設置距離又はデフォルトの設置距離）に対応する液体レンズ１２の屈折力である。また、設置距離に対応する液体レンズ１２の屈折力とは、光学系１１の先端からの距離が設置距離と一致している被写体にフォーカス（
ピント）が合う液体レンズ１２の屈折力のことである。
【００３３】
ステップＳ１０３の処理を終えた制御部２２は、特定した印加電圧を液体レンズ１２に印加する処理（ステップＳ１０４）を行ってから、第１液体レンズ制御処理を終了する。
【００３４】
設置距離の変更指示が与えられたときに制御部２２が実行する第２液体レンズ制御処理は、図３に示した手順の処理である。
【００３５】
この第２液体レンズ制御処理のステップＳ２０１、Ｓ２０３の処理は、それぞれ、第１液体レンズ制御処理のステップＳ１０２、Ｓ１０４の処理と同じ処理である。第２液体レンズ制御処理のステップＳ２０２の処理は、“目標値”が、変更指示により指定された設置距離に対応する液体レンズ１２の屈折力である点のみが第１液体レンズ制御処理のステップＳ１０３の処理と異なる処理である。
【００３６】
すなわち、第２液体レンズ制御処理（図３）は、画像センサ１の電源投入時に行われる第１液体レンズ制御処理（図２）と本質的には同内容の処理となっている。ただし、画像センサ１の電源投入時に第１液体レンズ制御処理を実行しているため、第２液体レンズ制御処理の実行時、制御部２２は、液体レンズ１２についての特性情報を既に保持している。そのため、第２液体レンズ制御処理を、レンズモジュール１０の不揮発性メモリ１６から特性情報を読み出す処理がない処理としているのである。
【００３７】
以下、画像センサ１に設定される特性情報の詳細、及び、ステップＳ１０３、Ｓ２０２の処理の具体的な処理手順を説明する。なお、以下の説明では、液体レンズ１２の屈折力のことを、単に、屈折力とも表記する。
【００３８】
本実施形態に係る画像センサ１は、２つの実数値が特性情報として不揮発性メモリ１６に記憶される装置として構成されている。
【００３９】
具体的には、画像センサ１に使用されている液体レンズ１２は、以下の（１）〜（３）式に示したように、温度Ｔ、印加電圧Ｖにおける屈折力Ｐを、温度Ｔの二次式Ｓ(Ｔ)を１次の係数とし、温度Ｔの二次式Ｙ(Ｔ)を０次の係数とした印加電圧Ｖの一次式で表せるものとなっている。
Ｐ＝Ｓ(Ｔ)×Ｖ＋Ｙ(Ｔ)                          …（１）
Ｓ(Ｔ)＝ｓ２×Ｔ２＋ｓ１×Ｔ＋ｓ０                …（２）
Ｙ(Ｔ)＝ｙ２×Ｔ２＋ｙ１×Ｔ＋ｙ０                …（３）
【００４０】
さらに、液体レンズ１２は、ｓ０及びｙ０の値は、固体差により比較的に大きくばらつくが、他の４つの係数（ｓ２、ｓ１、ｙ２、ｙ１）の値は、固体差により殆どばらつかないものとなっている。液体レンズ１２の固体差によるばらつきが殆どない各係数値を不揮発性メモリ１６に記憶しておいたのでは、不揮発性メモリ１６の記憶容量が無駄に使用されることになる。そのため、画像センサ１は、ｓ２値、ｓ１値、ｙ２値及びｙ１値を制御部２２に予め設定しておくことで、不揮発性メモリ１６には、ｓ０値及びｙ０値のみが記憶されるように構成した装置となっている。
【００４１】
また、特性情報が上記情報であるため、第１、第２液体レンズ制御処理（図２，図３）のステップＳ１０３、Ｓ２０２の処理は、予め設定されているｓ２値、ｓ１値、ｙ２値及びｙ１値も用いて印加電圧を算出する処理となっている。より具体的には、ステップＳ１０３、Ｓ２０２の処理は、予め設定されているｓ２値、ｓ１値、ｙ２値及びｙ１値と、レンズモジュール１０から取得したｓ０値及びｙ０値と、液体レンズ１２の温度Ｔと、液体レンズ１２の目標屈折力Ｐtgtとを用いて以下の演算（（１）〜（３）式参照）を行うこ
とで、印加電圧Ｖを算出する処理となっている。
Ｖ＝（Ｐtgt−（ｙ２×Ｔ２＋ｙ１×Ｔ＋ｙ０））／（ｓ２×Ｔ２＋ｓ１×Ｔ＋ｓ０)  …（４）
【００４２】
以下、特性情報の画像センサ１への設定手順について説明する。
図４に、画像センサ１への特性情報設定のために用意した検査システム４０の概略構成を示す。図示してあるように、画像センサ１への特性情報設定のために用意した検査システム４０は、検査治具３０と検査装置３５とにより構成されている。
【００４３】
検査治具３０は、本体モジュール２０から制御部２２を取り除いたものに相当する治具である。すなわち、検査治具３０は、レンズモジュール１０を装着可能なように構成されている。また、検査治具３０は、レンズモジュール１０を装着すると、装着されたレンズモジュール１０（以下、装着モジュール１０とも表記する）のコネクタ１０ｃとコネクタ３０ｃとが嵌合するように構成されている。さらに、検査治具３０は、レンズモジュール１０を装着すると、装着モジュール１０の光学系１１と撮像素子３１との間の位置関係が、レンズモジュール１０の本体モジュール２０への装着時における光学系１１と撮像素子２１との間の位置関係と同一となるように構成されている。
【００４４】
また、検査治具３０は、コネクタ３２を備える。このコネクタ３２とコネクタ３０ｃ及び撮像素子３１との間は、検査装置３５からのケーブルをコネクタ３２に接続すると、検査装置３５が、液体レンズ１２、温度センサ１５、不揮発性メモリ１６及び撮像素子３１のそれぞれと接続されることになるように結線されている。
【００４５】
検査装置３５は、装着モジュール１０内の液体レンズ１２についての特性情報を求めて装着モジュール１０内の不揮発性メモリ１６に書き込む特性情報設定処理を実行可能に構成された装置である。なお、既に説明（定義）したように、装着モジュール１０とは、検査治具３０に装着されているレンズモジュール１０のことである。
【００４６】
図５に、特性情報設定処理の流れ図を示す。
この特性情報設定処理は、装着モジュール１０及び検査治具３０の温度が一定の温度（本実施形態では、２５℃）に制御された状態で行われるものである。また、検査装置３５には、本体モジュール２０（制御部２２）と同様に、上記した（２）、（３）式の係数中の液体レンズ１２の個体差によるばらつきがない／少ない係数ｓ２、ｓ１、ｙ２、ｙ１の値が予め設定されている。
【００４７】
図５に示してあるように、特性情報設定処理では、まず、撮像ワーク１にフォーカスが合う印加電圧Ｖ１を探索する処理（ステップＳ３０１）、及び、撮像ワーク２にフォーカスが合う印加電圧Ｖ２を探索する処理（ステップＳ３０２）が、行われる。ここで、撮像ワーク１、２とは、図６に模式的に示してあるように、設置距離１、２の位置に配置されたフォーカス調整用の被写体のことである。以下、設置距離ｎ（ｎ＝１，２）に対応するレンズ１２の屈折力のことを、屈折力ｎと表記する。
【００４８】
本実施形態に係る特性情報設定処理のステップＳ３０１、Ｓ３０２の処理は、液体レンズ１２への印加電圧を変更して撮像素子３１からの画像データを解析する処理を繰り返すことで隣接画素間のコントラストが最大となる印加電圧を探索し、探索結果を印加電圧Ｖ１、Ｖ２とする処理である。ただし、ステップＳ３０１、Ｓ３０２の処理は、フォーカスが合う印加電圧を探索できる処理であれば、どのような内容の処理であっても良い。
【００４９】
ステップＳ３０２の処理が完了すると、屈折力１、２と印加電圧Ｖ１、Ｖ２との間の関係を示す直線（図５では、屈折力・印加電圧直線）の傾きａ及び切片ｂが算出される（ス
テップＳ３０３）。より具体的には、図７に示したように、屈折力を縦軸、印加電圧を横軸とした直交座標において、座標（印加電圧Ｖ１、屈折力１）の点と、座標（印加電圧Ｖ２、屈折力２）の点とを通る直性の傾きａ及び切片ｂが算出される。
【００５０】
その後、算出された傾きａ及び切片ｂ等に基づき、上記した（２）式のｓ０値と上記した（３）式のｙ０値とが算出される（ステップＳ３０４）。すなわち、このステップＳ３０４では、ｓ０＝ａ−ｓ２×Ｔ２−ｓ１×Ｔという式に各既知数（ｓ２値、ｓ１値、ａ値及びＴ値）を代入することで、ｓ０値が算出される。また、ステップＳ３０４では、ｙ０＝ｂ−ｙ２×Ｔ２−ｙ１×Ｔという式に各既知数（ｙ２値、ｙ１値、ｂ値及びＴ値）を代入することで、ｙ０値が算出される。なお、前者の式は、Ｓ（Ｔ）をａに置換した（２）式を、ｓ０についての式に変形した式であり、後者の式は、Ｙ（Ｔ）をｂに置換した（３）式を、ｙ０についての式に変形した式である。
【００５１】
そして、ｓ０値及びｙ０値を、特性情報として、装着モジュール１０の不揮発性メモリ１６に書き込む処理（ステップＳ３０５）が行われてから、特性情報設定処理が終了される。
【００５２】
以上、説明したように、本実施形態に係る画像センサ１は、液体レンズ１２を含む光学系１１が設けられたレンズモジュール１０を、制御部２２が設けられた本体モジュール２０から分離可能に構成されている。レンズモジュール１０を本体モジュール２０から分離すれば、制御部２２の発熱量の影響で液体レンズ１２の温度が変化することがないため、各画像センサ１に用いられている個々の液体レンズ１２について特性情報を正確に求めることができる。そして、レンズモジュール１０は、正確に求められた特性情報を記憶しておくための不揮発性メモリ１６と液体レンズ１２の温度を検出するための温度センサ１５とを備えている。従って、画像センサ１の制御部２２（レンズモジュール１０装着後の本体モジュール２０内の制御部２２）は、液体レンズ１２の印加電圧の補正において温度差を考慮するとともに当該液体レンズ１２の個体差も考慮して行うことが出来る。
【００５３】
《変形例》
上記した実施形態に係る画像センサ１は、各種の変形が可能なものである。例えば、液体レンズ１２が、屈折力は、上記した（１）〜（３）式で表せるが、（２）、（３）式の全係数の値が、個体差によりばらつくものである場合には、画像センサ１を、不揮発性メモリ１６に、特性情報として、（２）、（３）式の全係数（ｓ２、ｓ１、ｓ０、ｙ２、ｙ１及びｙ０）の値が記憶される装置に変形することが出来る。なお、画像センサ１をそのような装置に変形することは、（４）式による印加電圧Ｖの算出にレンズモジュール１０から取得した特性情報中のｓ２値、ｓ１値、ｙ２値、ｙ１値を用いるように制御部２２を変形するだけで実現できる。また、（２）、（３）式の全係数の値は、温度と設置距離の組み合わせが異なる６条件で撮像ワークにフォーカスが合う印加電圧を探索すれば、探索結果から算出することが出来る。
【００５４】
液体レンズ１２が、その屈折力を（１）式（つまり、Ｖの一次式）では十分に近似できないものである場合には、特性情報を、以下の（５）式又は（６）式の全係数の値又は一部の係数の値としておけば良い。特性情報を、各式の一部の係数の値とする場合の係数は、液体レンズ１２の個体差によるばらつきの程度等を基準に決定（選択）しておけば良い。
【００５５】
【数１】
2020155954.tif 000003
【００５６】
これらの式において、ｎは“２”以上の整数である。また、Ｃｉ(Ｔ)（ｉ＝０〜ｎ）は、屈折力Ｐのｎ次式である（５）式のｉ次項の係数の値を表す、温度Ｔの関数である。Ｄｉ(Ｔ)（ｉ＝０〜ｎ）は、印加電圧Ｖのｎ次式である（６）式のｉ次項の係数の値を表す、温度Ｔの関数である。
【００５７】
上記した（１）〜（３）式、（５）式、（６）式は、いずれも、温度Ｔの関数を係数とした、液体レンズ１２の屈折力Ｐと印加電圧Ｖとの間の関係を示す式であるが、上記したように、特性情報は、それを用いることで、液体レンズ１２の温度と、液体レンズ１２の屈折力の目標値とから、現温度における液体レンズ１２の屈折力を目標値と一致させることが出来る印加電圧を決定可能な情報であれば良い。従って、特性情報は、液体レンズ１２の屈折力と印加電圧と温度との間の関係を示す情報（以下、関係記述情報）自体であっても、当該関係記述情報の一部であっても良い。また、関係記述情報は、“温度Ｔの関数を係数とした、液体レンズ１２の屈折力Ｐと印加電圧Ｖとの間の関係を示す式”に関する情報に限定されるものではない。例えば、関係記述情報は、“印加電圧Ｖの関数を係数とした、屈折力Ｐと温度Ｔとの間の関係を示す式”に関する情報であっても良い。また、関係記述情報は、関数式の係数と表形式の情報とで構成された情報であっても良い。すなわち、関係記述情報は、例えば、以下の演算で、温度Ｔ、印加電圧Ｖにおける屈折力Ｐを算出可能な関数式ｇ（Ｔ）及びｈ（Ｖ）の一方の関数式の係数と、他方の関数式の値を求めるための表形式の情報とにより構成された情報であっても良い。
Ｐ＝ｇ（Ｔ）・ｈ（Ｖ）
【００５８】
これまで、関係記述情報（その一部又は全てが、特性情報として不揮発性メモリ１６に記憶される情報）の例として、関係式の係数を用いる例を説明してきたが、関係記述情報は、液体レンズ１２の屈折力と印加電圧と温度との間の関係を示す表形式の情報（或る温度の液体レンズ１２に或る印加電圧を印加した場合における液体レンズの屈折力を示す情報等を複数個含む情報）であっても良い。また、関係記述情報は、屈折力と印加電圧の関係を示す情報を温度別に含む情報であっても良い。関係記述情報として、上記のような情報（すなわち、関係式の係数ではない情報）を用いる場合にも、不揮発性メモリ１６に記憶される特性情報を、温度に依存しない情報としておくことが出来る。
【００５９】
さらに、関係記述情報は、屈折力と印加電圧と温度との関係を直接的には示していない情報（例えば、屈折力と相関する値（ワーキングディスタンス等）と印加電圧と温度との関係を示す情報）であっても良い。
【００６０】
《付記》
液体レンズ（１２）を含む光学系（１１）により撮像素子（２１）の撮像面に被写体の像が結像される画像センサ（１）であって、
前記光学系（１１）が、前記液体レンズ（１２）の、印加電圧に対する屈折力の変化量、に関する特性情報が記憶される不揮発性メモリ（１６）及び前記液体レンズ（１２）の温度を検出するための温度センサ（１５）と共に、本体モジュール（２０）から分離可能
に構成されており、
前記本体モジュール（２０）は、前記撮像素子（２１）からの画像データに対する画像処理、及び、前記不揮発性メモリ（１６）に記憶された前記特性情報と前記温度センサ（１５）によって検出された前記液体レンズ（１２）の温度と前記液体レンズ（１２）の屈折力の目標値とから、前記液体レンズ（１２）に印加すべき印加電圧を決定して前記液体レンズ（１２）に印加する液体レンズ制御処理を行う制御部（２２）を備える、
ことを特徴とする画像センサ（１）。
【符号の説明】
【００６１】
１    画像センサ
１０ｃ，２０ｃ，３０ｃ，３２    コネクタ
１０    レンズモジュール
１１    光学系
１２    液体レンズ
１５    温度センサ
１６    不揮発性メモリ
２０    本体モジュール
２１，３１    撮像素子
２２    制御部
３０    検査治具
３５    検査装置
４０    検査システム
５０    上位装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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