(57)【要約】  撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係の調整を、高精度かつ短時間で行うことを可能とするために、位置調整装置は、３種類以上の回転角度に撮像素子（２０２）を保持させる撮像素子回転保持部（１０１）と、この回転角度毎に得られた、撮像画像における、この回転角度とコントラストとの関係を、撮像画像における複数の点または領域毎に取得する関係取得部（１０３）と、複数の点または領域毎に、取得した関係を近似線により近似する線近似部（１０４）と、複数の近似線が互いに一致する位置に対応する回転角度となるように撮像素子（２０２）を回転させる撮像素子調整部（１０５）とを備えている。
2014069135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係を調整する位置調整装置であって、
上記撮像素子を回転させ、上記撮像レンズの光軸に対して垂直な方向から該光軸の方向への回転角度であって、少なくとも３種類の該回転角度に、上記撮像素子を保持させる撮像素子回転保持部と、
上記撮像素子の回転角度毎に得られた、上記撮像レンズおよび上記撮像素子による撮像画像における、上記回転角度とコントラストとの関係を、該撮像画像における複数の点または領域毎に取得する関係取得部と、
上記複数の点または領域毎に、上記関係取得部が取得した関係を直線または曲線により近似する線近似部と、
上記線近似部により近似されて得られた複数の直線または曲線が互いに一致する位置に対応する上記回転角度となるように上記撮像素子を回転させ、上記撮像素子の位置を調整する撮像素子調整部とを備えていることを特徴とする位置調整装置。
【請求項２】
上記線近似部は、線形近似、多項式近似、累乗近似、指数近似のいずれかにより、上記直線または曲線による近似を行うことを特徴とする請求項１に記載の位置調整装置。
【請求項３】
上記複数の点または領域は、上記撮像画像の中心に対して互いに点対称の関係にあることを特徴とする請求項１または２に記載の位置調整装置。
【請求項４】
撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係を調整する位置調整方法であって、
上記撮像素子を回転させ、上記撮像レンズの光軸に対して垂直な方向から該光軸の方向への回転角度であって、少なくとも３種類の該回転角度に、上記撮像素子を保持させる撮像素子回転保持工程と、
上記撮像素子の回転角度毎に得られた、上記撮像レンズおよび上記撮像素子による撮像画像における、上記回転角度とコントラストとの関係を、該撮像画像における複数の点または領域毎に取得する関係取得工程と、
上記複数の点または領域毎に、上記関係取得工程にて取得した関係を直線または曲線により近似する線近似工程と、
上記線近似工程にて近似されて得られた複数の直線または曲線が互いに一致する位置に対応する上記回転角度となるように上記撮像素子を回転させ、上記撮像素子の位置を調整する撮像素子調整工程とを含んでいることを特徴とする位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係を調整する位置調整装置、および位置調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、急速に進むカメラモジュールの高解像化に伴い、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係を高精度に調整する実装技術が求められている。【０００３】
ここで、従来、カメラモジュールの外形および外観を基準として、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係を調整する技術が知られている。その一例として、特許文献１には、アクチュエータを撮像装置で撮像し、その光沢や色等に基づいて、撮像レンズの光軸と撮像素子の中心との相対的な位置関係を調整する技術が開示されている。【０００４】
しかしながら、近年では、特許文献１に開示されているようなカメラモジュールの外形および外観を基準とした調整よりも、さらに高精度の調整を行うことが要求されている。【０００５】
特許文献２には、カメラモジュール本体を調整枠に配置し、カメラモジュール本体から得られた検査用撮像素子の画像信号に基づいてカメラモジュール本体の位置を調整し、調整した状態のままカメラモジュール本体を調整枠に接着固定する技術が開示されている。【０００６】
特許文献３には、測定用チャートを撮像し、この撮像した画像のマーク位置情報に基づいて、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係を調整する技術が開示されている。なお、特許文献３では、基準レンズおよび撮像素子を用いて測定用チャートを撮像することで、撮像素子の姿勢制御を行うと共に、撮像レンズおよび基準撮像素子を用いて測定用チャートを撮像することで、撮像レンズの姿勢制御を行っている。【０００７】
特許文献２および３に開示されている技術ではいずれも、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係の調整に、画像信号を用いているものの、カメラモジュールの完成品に搭載されない撮像素子を用いる必要がある。この結果、特許文献２および３に開示されている技術ではいずれも、カメラモジュールの製造プロセスが複雑化する虞がある。カメラモジュールの製造プロセスが複雑化すると、撮像レンズに（カメラモジュールの完成品に搭載すべき）撮像素子を搭載する際に、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係に誤差が生じることが懸念される。【０００８】
そこで、撮像素子として、カメラモジュールの完成品に搭載される撮像素子のみを用いて撮像を行いながら、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係を直接調整する技術が知られている。このような技術が、例えば特許文献４および５に開示されている。【０００９】
特許文献４には、撮像レンズの光軸方向に沿って複数設定された複数の測定位置に撮像レンズを移動させながら測定位置毎の撮像信号を取得し、この撮像信号から、撮像素子の光軸方向の位置と光軸に直交する２軸の傾きとを自動調整する技術が開示されている。【００１０】
特許文献５には、撮像レンズの光軸方向に沿って移動する測定用チャートを固定された撮像素子で複数回撮像したチャートの撮像データから、撮像素子の傾きを定量的に検出する技術が開示されている。【００１１】
特許文献４および５に開示されている技術はいずれも、撮像レンズの像面の傾きを高精度に調整するため、カメラモジュールの構成に好適な高精度の調整を行うことができる技術であると言える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２０１２−２７０６３号公報（２０１２年２月９日公開）」
【特許文献２】日本国公開特許公報「特開２０１１−１７５０１９号公報（２０１１年９月８日公開）」
【特許文献３】日本国公開特許公報「特開２０１１−１３３５０９号公報（２０１１年７月７日公開）」
【特許文献４】日本国公開特許公報「特開２００９−３０２８３７号公報（２００９年１２月２４日公開）」
【特許文献５】日本国公開特許公報「特開２００６−３１９５４４号公報（２００６年１１月２４日公開）」
【特許文献６】日本国公開特許公報「特開２００５−８６６５９号公報（２００５年３月３１日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献４および５に開示されている技術ではいずれも、撮像レンズのフォーカスシフト位置に対するカメラモジュールの解像力の関係、すなわち、デフォーカス特性を取得する必要がある。この結果、特許文献４および５に開示されている技術ではいずれも、各フォーカスシフト位置への移動制御を行うと共に、フォーカスシフト位置毎に撮像素子の出力信号を得る必要がある。特に、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係を高精度に調整する必要があるカメラモジュールにおいては、調整時に扱うデータ量が膨大となる。【００１４】
この結果、特許文献４および５に開示されている技術においては、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係を高精度に調整する際に、測定時間、ひいては調整時間が長くなるという問題が発生する。【００１５】
また、撮像レンズが回転非対称な収差を有している場合、画像の周辺にて部分的に解像力が低い部分（いわゆる、片ボケ）が発生する虞がある。特許文献４および５に開示されている技術では、複数の像高における、解像力が最良となる像面位置を一致させることについて言及されている一方、片ボケを重点的に抑制するような調整について言及されていない。【００１６】
本発明は、上記の問題に鑑みて為されたものであり、その目的は、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係の調整を、高精度かつ短時間で行うことを可能とする位置調整装置、および位置調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一態様に係る位置調整装置は、上記の問題を解決するために、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係を調整する位置調整装置であって、上記撮像素子を回転させ、上記撮像レンズの光軸に対して垂直な方向から該光軸の方向への回転角度であって、少なくとも３種類の該回転角度に、上記撮像素子を保持させる撮像素子回転保持部と、上記撮像素子の回転角度毎に得られた、上記撮像レンズおよび上記撮像素子による撮像画像における、上記回転角度とコントラストとの関係を、該撮像画像における複数の点または領域毎に取得する関係取得部と、上記複数の点または領域毎に、上記関係取得部が取得した関係を直線または曲線により近似する線近似部と、上記線近似部により近似されて得られた複数の直線または曲線が互いに一致する位置に対応する上記回転角度となるように上記撮像素子を回転させ、上記撮像素子の位置を調整する撮像素子調整部とを備えていることを特徴としている。【００１８】
本発明の一態様に係る位置調整方法は、上記の問題を解決するために、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係を調整する位置調整方法であって、上記撮像素子を回転させ、上記撮像レンズの光軸に対して垂直な方向から該光軸の方向への回転角度であって、少なくとも３種類の該回転角度に、上記撮像素子を保持させる撮像素子回転保持工程と、上記撮像素子の回転角度毎に得られた、上記撮像レンズおよび上記撮像素子による撮像画像における、上記回転角度とコントラストとの関係を、該撮像画像における複数の点または領域毎に取得する関係取得工程と、上記複数の点または領域毎に、上記関係取得工程にて取得した関係を直線または曲線により近似する線近似工程と、上記線近似工程にて近似されて得られた複数の直線または曲線が互いに一致する位置に対応する上記回転角度となるように上記撮像素子を回転させ、上記撮像素子の位置を調整する撮像素子調整工程とを含んでいることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一態様によれば、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係の調整を、高精度かつ短時間で行うことが可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る位置調整装置の概略構成を示す上面図である。
【図２】カメラモジュールの概略構成例を示す断面図である。
【図３】図１に示す位置調整装置において用いられる、撮像素子の回転角度と撮像画像のコントラストとの関係の一例を示すグラフである。
【図４】「周辺像高ａ」および「周辺像高ｂ」の一例を示す図である。
【図５】図１に示す位置調整装置を用いた片ボケの調整原理を説明する図であり、撮像素子の受光面が、回転角度Ａで配置されている場合と、回転角度Ｂで配置されている場合とのそれぞれを示している。
【図６】図１に示す位置調整装置を用いた片ボケの調整原理を説明する図であり、受光面が回転角度Ａで配置されている場合に片ボケが発生するケースの一例を示している。
【図７】図１に示す位置調整装置を用いた片ボケの調整原理を説明する図であり、受光面を回転角度Ｂとすることで片ボケが抑制されるケースの一例を示している。
【図８】カメラモジュールに適用した設計データおよび設計条件を示す表である。
【図９】実証１に関し、撮像素子の回転角度の「初期値」として、撮像素子が光軸に対して１５ｍｉｎの傾きを生じている場合の、空間周波数とＭＴＦ（Modulation Transfer Function：変調伝達関数）との関係を示すグラフである。
【図１０】実証１に関し、撮像素子の回転角度の「初期値」として、撮像素子が光軸に対して１５ｍｉｎの傾きを生じている場合の、フォーカスシフト位置とＭＴＦとの関係を示すグラフである。
【図１１】実証１に関し、撮像素子の回転角度の「測定−１」として、「初期値」に対して撮像素子を光軸に対して１０ｍｉｎ傾けた場合の、空間周波数とＭＴＦとの関係を示すグラフである。
【図１２】実証１に関し、撮像素子の回転角度の「測定−１」として、「初期値」に対して撮像素子を光軸に対して１０ｍｉｎ傾けた場合の、フォーカスシフト位置とＭＴＦとの関係を示すグラフである。
【図１３】実証１に関し、撮像素子の回転角度の「測定−２」として、「初期値」に対して撮像素子を光軸に対して−１０ｍｉｎ傾けた場合の、空間周波数とＭＴＦとの関係を示すグラフである。
【図１４】実証１に関し、撮像素子の回転角度の「測定−２」として、「初期値」に対して撮像素子を光軸に対して−１０ｍｉｎ傾けた場合の、フォーカスシフト位置とＭＴＦとの関係を示すグラフである。
【図１５】実証１に関し、関係取得部および線近似部により、図１０、図１２、および図１４に示す各デフォーカスＭＴＦに基づいて曲線近似を行った結果を示すグラフである。
【図１６】実証１に関し、撮像素子調整部による撮像素子の位置調整後の、空間周波数とＭＴＦとの関係を示すグラフである。
【図１７】実証１に関し、撮像素子調整部による撮像素子の位置調整後の、フォーカスシフト位置とＭＴＦとの関係を示すグラフである。
【図１８】実証２に関し、撮像素子の回転角度の「初期値」として、撮像素子が光軸に対して垂直である場合の、空間周波数とＭＴＦとの関係を示すグラフである。
【図１９】実証２に関し、撮像素子の回転角度の「初期値」として、撮像素子が光軸に対して垂直である場合の、フォーカスシフト位置とＭＴＦとの関係を示すグラフである。
【図２０】実証２に関し、撮像素子の回転角度の「測定−１」として、「初期値」に対して撮像素子を光軸に対して１０ｍｉｎ傾けた場合の、空間周波数とＭＴＦとの関係を示すグラフである。
【図２１】実証２に関し、撮像素子の回転角度の「測定−１」として、「初期値」に対して撮像素子を光軸に対して１０ｍｉｎ傾けた場合の、フォーカスシフト位置とＭＴＦとの関係を示すグラフである。
【図２２】実証２に関し、撮像素子の回転角度の「測定−２」として、「初期値」に対して撮像素子を光軸に対して−１０ｍｉｎ傾けた場合の、空間周波数とＭＴＦとの関係を示すグラフである。
【図２３】実証２に関し、撮像素子の回転角度の「測定−２」として、「初期値」に対して撮像素子を光軸に対して−１０ｍｉｎ傾けた場合の、フォーカスシフト位置とＭＴＦとの関係を示すグラフである。
【図２４】実証２に関し、関係取得部および線近似部により、図１９、図２１、および図２３に示す各デフォーカスＭＴＦに基づいて曲線近似を行った結果を示すグラフである。
【図２５】実証２、第１の調整の選択肢に関し、撮像素子調整部による撮像素子の位置調整後の、空間周波数とＭＴＦとの関係を示すグラフである。
【図２６】実証２、第１の調整の選択肢に関し、撮像素子調整部による撮像素子の位置調整後の、フォーカスシフト位置とＭＴＦとの関係を示すグラフである。
【図２７】実証２、第２の調整の選択肢に関し、撮像素子調整部による撮像素子の位置調整後の、空間周波数とＭＴＦとの関係を示すグラフである。
【図２８】実証２、第２の調整の選択肢に関し、撮像素子調整部による撮像素子の位置調整後の、フォーカスシフト位置とＭＴＦとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（カメラモジュールの構成）
図２は、カメラモジュールの概略構成例を示す断面図である。
【００２２】
図２に示すカメラモジュール２００は、撮像レンズ２０１と、撮像素子２０２とを備えている。
【００２３】
撮像レンズ２０１は、カメラモジュール２００が撮像を行う物体の結像を行うものである。なお、撮像レンズ２０１は、レンズの枚数が３枚であるが、撮像レンズにおけるレンズの枚数は、２枚以下であってもよいし４枚以上であってもよい。また、撮像レンズ２０１は、レンズバレル２０３に収容されているが、レンズバレル２０３のかわりにレンズホルダ（図示しない）に収容されていてもよいし、撮像レンズ２０１がレンズバレル２０３に収容され、さらにレンズバレル２０３がレンズホルダに収容されていてもよい。
【００２４】
撮像素子２０２は、撮像レンズ２０１を通過した光を受光面２０４にて受光し、受光した光を電気信号に変換するものである。撮像素子２０２としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補型金属酸化膜半導体）等を利用することができる。
【００２５】
カメラモジュール２００は、撮像レンズ２０１および撮像素子２０２を用いて物体の撮像を行うものである。
【００２６】
なお、カメラモジュール２００としては、撮像レンズ２０１および撮像素子２０２を備えている周知のカメラモジュールが挙げられる。そして、カメラモジュール２００は、撮像素子２０２の受光面２０４を保護するカバーガラス、撮像レンズ２０１を（撮像レンズ２０１の）光軸２０１ａの方向に変位させることでオートフォーカス機能を実現する機構、撮像レンズ２０１を光軸２０１ａに対して垂直な方向に変位させることで手ぶれ補正機能を実現する機構（いずれも図示しない）等をさらに備えていてもよい。
【００２７】
カメラモジュール２００において、撮像レンズ２０１および撮像素子２０２は例えば、撮像素子２０２の受光面２０４の中心２０４ｃが撮像レンズ２０１の光軸２０１ａを延伸させた直線上に配置され、かつ、受光面２０４が光軸２０１ａに対して垂直に配置されるのが理想である。
【００２８】
以下の実施の形態に係る位置調整装置は、カメラモジュール２００において、上記の理想の、撮像レンズ２０１と撮像素子２０２との位置関係を実現すべく、撮像レンズ２０１と撮像素子２０２との相対的な位置関係を調整するものである。
【００２９】
（位置調整装置の構成）
図１は、本実施の形態に係る位置調整装置の概略構成を示す上面図である。
【００３０】
図１に示す位置調整装置は、撮像素子回転保持部１０１と、画像取得部１０２と、関係取得部１０３と、線近似部１０４と、撮像素子調整部１０５とを備えている。
【００３１】
撮像素子回転保持部１０１は、撮像素子２０２を、撮像レンズ２０１の光軸２０１ａに対して垂直な方向から光軸２０１ａの方向へと、および／またはその反対方向へと回転させるものである。換言すれば、撮像素子回転保持部１０１は例えば、図１に示す回転方向ｄθの方向に撮像素子２０２を回転させるものである。そして、この回転により、撮像素子回転保持部１０１は、撮像素子２０２を、少なくとも３種類の回転角度に保持させることができる。
【００３２】
なお、撮像素子回転保持部１０１の一具体例としては、撮像素子２０２が載置され、自身が光軸２０１ａに対して垂直な方向から光軸２０１ａへの方向および／またはその反対方向に、多段階もしくは無段階（連続的）に回転できる、台座等が挙げられる。
【００３３】
物体（図示しない）が、撮像レンズ２０１により結像される。そして、撮像素子２０２は、撮像レンズ２０１を通過した光（物体を撮像レンズ２０１により結像した光等）を受光し、電気信号に変換する。すなわち、カメラモジュール２００（但し、撮像レンズ２０１と撮像素子２０２との相対的な位置関係が未調整である未完成品）による撮像が行われる。なお、撮像する対象となる物体としては、アラインメントマークが形成された検出パターン等が挙げられるが、特に限定されない。
【００３４】
ここで、撮像素子２０２は上述したとおり、撮像素子回転保持部１０１により、少なくとも３種類の回転角度に保持されるが、撮像レンズ２０１および撮像素子２０２は、撮像素子２０２が該回転角度のそれぞれに保持されている状態にて、撮像を行う。すなわち、撮像素子２０２の回転角度毎に、撮像を行う。
【００３５】
画像取得部１０２は、撮像素子２０２から供給された電気信号に対して周知の所定の画像処理を施し、画像データを生成する。
【００３６】
特に、画像取得部１０２は、撮像レンズ２０１および撮像素子２０２を用いた少なくとも３度の撮像により得られた、少なくとも３枚の画像データを生成する。画像取得部１０２は、これらの画像データの各々を撮像画像として取得し、関係取得部１０３に供給する。
【００３７】
関係取得部１０３は、撮像素子２０２の回転角度毎に得られた上記撮像画像における、撮像素子２０２の回転角度とコントラストとの関係を、該撮像画像における複数の箇所（点または領域）毎に取得する。関係取得部１０３は、取得したこれらの関係を示す情報を、線近似部１０４に供給する。
【００３８】
線近似部１０４は、複数の箇所毎に、関係取得部１０３が取得した関係を、直線または曲線（以下、「近似線」と称する）により近似する。
【００３９】
撮像素子調整部１０５は、線近似部１０４により近似されて得られた複数の近似線が互いに一致する位置に対応する回転角度となるように撮像素子２０２を回転させ、撮像素子２０２の位置を調整する。
【００４０】
なお、撮像素子調整部１０５の一具体例としては、撮像素子回転保持部１０１と同様の動作原理を持つ台座等が挙げられる。また、撮像素子調整部１０５は、撮像素子回転保持部１０１と同一の部材であっても問題無い。
【００４１】
また、本願明細書において「コントラスト」とは、画像の鮮明さを示す指標であり、分解能（解像力）および／または照度を意味している。カメラモジュールの撮像画像のコントラストは、該カメラモジュールが備えている撮像レンズに対する物体距離や、画像における像高（箇所）等に依存して変化するのは言うまでも無い。
【００４２】
（位置調整装置の動作の詳細）
ここからは、撮像素子回転保持部１０１、関係取得部１０３、線近似部１０４、および撮像素子調整部１０５の動作について、図３をさらに参照して詳細に説明する。
【００４３】
図３は、図１に示す位置調整装置において用いられる、撮像素子２０２の回転角度と撮像画像のコントラストとの関係の一例を示すグラフである。同グラフにおいて、横軸が撮像素子２０２の回転角度（θ）を示しており、縦軸が撮像画像のコントラストを示している。なお、横軸に示す回転角度（θ）は、光軸２０１ａに対して垂直な方向と光軸２０１ａの方向とからなる面、ここでは図１に示す面上における回転角度である。また、縦軸に示すコントラストは、便宜上無単位としているが、グラフの上方であるほど良好であるものとする。
【００４４】
まず、撮像素子回転保持部１０１は、撮像素子２０２を、適当な回転角度にて保持する。なお、このときの撮像素子２０２の回転角度を、図３では「初期値」として示している。そして、撮像レンズ２０１および撮像素子２０２は、撮像素子２０２の回転角度が「初期値」にある状態にて、撮像を行う。そして、関係取得部１０３は、撮像画像における複数の箇所である「周辺像高ａ」および「周辺像高ｂ」のコントラストを求める。
【００４５】
続いて、撮像素子回転保持部１０１は、撮像素子２０２を所定の角度ｄθ１だけ回転させて保持する。なお、このときの撮像素子２０２の回転角度を、図３では「測定−１」として示している。そして、撮像レンズ２０１および撮像素子２０２は、撮像素子２０２の回転角度が「測定−１」にある状態にて、撮像を行う。そして、関係取得部１０３は、撮像画像における複数の箇所である「周辺像高ａ」および「周辺像高ｂ」のコントラストを求める。
【００４６】
続いて、撮像素子回転保持部１０１は、撮像素子２０２をさらに所定の角度（−ｄθ１＋ｄθ２）だけ回転させて保持する。なお、このときの撮像素子２０２の回転角度を、図３では「測定−２」として示している。そして、撮像レンズ２０１および撮像素子２０２は、撮像素子２０２の回転角度が「測定−２」にある状態にて、撮像を行う。そして、関係取得部１０３は、撮像画像における複数の箇所である「周辺像高ａ」および「周辺像高ｂ」のコントラストを求める。
【００４７】
つまり、撮像素子２０２の回転角度毎に撮像を行った結果、画像取得部１０２から関係取得部１０３に供給されることとなる３枚の撮像画像において共通の位置となる箇所として「周辺像高ａ」を定める。また、同３枚の撮像画像において共通の位置となる箇所として「周辺像高ｂ」を定める。そして、関係取得部１０３は、各撮像画像における「周辺像高ａ」および「周辺像高ｂ」のコントラストを求める。
【００４８】
なお、各撮像画像において、「周辺像高ａ」として定められる位置と、「周辺像高ｂ」として定められる位置とは、互いに異なる。ここで、「周辺像高ａ」と「周辺像高ｂ」とは、対応する撮像画像の中心に対して互いに点対称の関係にあるのが好ましい。これにより、各撮像画像の同じ像高における、コントラストの異方性の統一化を図ることができるためである。
【００４９】
関係取得部１０３は、撮像素子２０２の回転角度毎に得られた、計３枚の撮像画像における、撮像素子２０２の回転角度とコントラストとの関係を、「周辺像高ａ」および「周辺像高ｂ」のそれぞれについて求める。図３には、「周辺像高ａ」についての該関係を黒の点で、「周辺像高ｂ」についての該関係を白の点で、それぞれ示している。
【００５０】
線近似部１０４は、関係取得部１０３が取得した「周辺像高ａ」についての上記関係を、近似線により近似する。すなわち、図３に示す３つの黒の点の全てを通る曲線３０１を作成する。
【００５１】
同様に、線近似部１０４は、関係取得部１０３が取得した「周辺像高ｂ」についての上記関係を、近似線により近似する。すなわち、図３に示す３つの白の点の全てを通る曲線３０２を作成する。
【００５２】
なお、図３には、２次の多項式近似を行う例について示している。一方、線近似部１０４は、線形近似、多項式近似、累乗近似、指数近似のいずれかにより、近似線による近似を行うのが好ましい。このように近似線による近似は、周知の技術で実現可能なものであるため、詳細な説明は省略する。
【００５３】
撮像素子調整部１０５は、線近似部１０４により近似されて得られた、「周辺像高ａ」についての上記関係を近似する曲線３０１と「周辺像高ｂ」についての上記関係を近似する曲線３０２とが互いに一致する位置３０３に対応する、撮像素子２０２の回転角度を特定する（図３中、「調整位置」）。そして、撮像素子調整部１０５は、この特定した撮像素子２０２の回転角度となるように、撮像素子２０２を回転させ、撮像素子２０２の位置を調整する。
【００５４】
（周辺像高ａおよびｂの一例）
図４は、「周辺像高ａ」および「周辺像高ｂ」の一例を示す図である。
【００５５】
本願明細書において「像高」とは、撮像した画像の中心からの高さを示す指標であり、特に、画像の中心までの、光軸２０１ａに対して垂直な方向における水平方向における間隔を示している。
【００５６】
撮像レンズ２０１および撮像素子２０２による撮像エリア４０１が、撮像レンズ２０１の有効像円４０２の内部に規定される。この撮像エリア４０１における箇所が、撮像画像における箇所に概ね対応するので、ここでは、撮像エリア４０１に基づいて、「周辺像高ａ」および「周辺像高ｂ」の説明を行う。
【００５７】
撮像エリア４０１の中心を像高ｈ０とすると、「周辺像高ａ」および「周辺像高ｂ」は例えば、像高ｈ０．６、すなわち最大像高の６割の高さに定められる。「周辺像高ａ」と「周辺像高ｂ」とが同じ像高であるということは、「周辺像高ａ」と「周辺像高ｂ」とが像高ｈ０に対して互いに点対称の関係にあるということであるので、好ましい。もちろん、「周辺像高ａ」と「周辺像高ｂ」とが互いに異なる像高であってもよい。
【００５８】
一例として、「周辺像高ａ」として点４０３ａを定め、「周辺像高ｂ」として点４０３ｂを定めることが考えられる。別の例として、「周辺像高ａ」として点４０４ａを定め、「周辺像高ｂ」として点４０４ｂを定めることが考えられる。
【００５９】
（片ボケの調整について）
図５〜図７は、図１に示す位置調整装置を用いた片ボケの調整原理を説明する図である。
【００６０】
撮像レンズ２０１が、光軸２０１ａに対して、回転非対称な収差を有している場合、複数の像高における、解像力が最良となる像面位置を一致させる従来の対応だけでは、片ボケが生じる虞がある。
【００６１】
図５では、撮像素子２０２（便宜上、ここでは図示を省略した）の受光面２０４が、回転角度Ａで配置されている場合と、回転角度Ｂで配置されている場合とのそれぞれを示している。また、図５では、撮像画像の中心に対応する光、該撮像画像における「周辺像高ａ」に対応する光、該撮像画像における「周辺像高ｂ」に対応する光をそれぞれ、５０１、５０２、５０３としている。
【００６２】
図６には、受光面２０４が回転角度Ａで配置されている場合に片ボケが発生するケースの一例を示している。図６には、撮像画像の中心に対応するデフォーカス特性６０１、該撮像画像における「周辺像高ａ」に対応するデフォーカス特性６０２、および該撮像画像における「周辺像高ｂ」に対応するデフォーカス特性６０３を示している。図６に示す例では、デフォーカス特性６０２においてコントラストがピークとなるフォーカスシフト位置と、デフォーカス特性６０３においてコントラストがピークとなるフォーカスシフト位置とが一致している。しかしながら、図５に示すとおり、受光面２０４が回転角度Ａ傾いている結果、「周辺像高ａ」に対応する受光面２０４部分と、「周辺像高ｂ」に対応する受光面２０４部分とでは、光軸２０１ａの方向における位置が異なる。この結果、該撮像画像における「周辺像高ａ」と「周辺像高ｂ」との間で、コントラスト差が生じ、これが該撮像画像における片ボケの原因となる。
【００６３】
一方、図７には、受光面２０４を回転角度Ｂとすることで片ボケが抑制されるケースの一例を示している。図７には、撮像画像の中心に対応するデフォーカス特性７０１、該撮像画像における「周辺像高ａ」に対応するデフォーカス特性７０２、および該撮像画像における「周辺像高ｂ」に対応するデフォーカス特性７０３を示している。図７に示す例では、デフォーカス特性７０２においてコントラストがピークとなるフォーカスシフト位置と、デフォーカス特性７０３においてコントラストがピークとなるフォーカスシフト位置とが異なっている。一方、図５に示すとおり、受光面２０４が回転角度Ｂ傾いている結果、「周辺像高ａ」に対応する受光面２０４部分と、「周辺像高ｂ」に対応する受光面２０４部分とでも、光軸２０１ａの方向における位置が異なる。この受光面２０４間での、光軸２０１ａの方向における位置の違いに適合するように、デフォーカス特性７０２および７０３を調整すれば、片ボケは抑制することができる。
【００６４】
なお、図７に示す例では、上述したとおり、複数の像高における、解像力が最良となる像面位置が異なることになる。但し、各像高に対応するデフォーカス特性が概ね同じである場合、上述した位置調整装置の動作により、従来の対応と同様に、複数の像高における、解像力が最良となる像面位置が一致する場合も考えられる。
【００６５】
図１に示す位置調整装置は、撮像画像における「周辺像高ａ」のコントラストと「周辺像高ｂ」のコントラストとが一致するような撮像素子２０２の回転角度とする調整を行っている。これにより、図７に示す原理で、片ボケを抑制することが可能となる。
【００６６】
（シミュレーションによる実証）
図１に示す位置調整装置のシミュレーションによる実証について、図８〜図２８を参照して説明する。
【００６７】
〔実証１〕
図８は、カメラモジュール２００に適用した設計データおよび設計条件を示す表である。図８の表中「Spec.」は、カメラモジュール２００の構成であり、１／２．５型、２０Ｍクラスの撮像素子２０２と、レンズが５枚の撮像レンズ２０１とを用いた。図８の表中「Object distance」は、撮像レンズ２０１に対する物体距離であり、５００ｍｍという比較的近距離とした。図８の表中「FOV(D)/2」は、対角方向の画角の半値であり、３７ｄｅｇ（度）とした。
【００６８】
また、図８の表中「Image height」は、撮像画像の像高を示している。最大像高であるｈ１．０が３７６．８ｍｍであり、像高ｈ０．６が２２６．１ｍｍであった。像高ｈ０．６を、「周辺像高ａ」および「周辺像高ｂ」の箇所とした。なお、以下では便宜上、「周辺像高ａ」の像高ｈ０．６についてはそのまま像高ｈ０．６と称する一方、「周辺像高ｂ」の像高ｈ０．６については像高−ｈ０．６と称する。
【００６９】
図９は、撮像素子２０２の回転角度の「初期値」として、撮像素子２０２が光軸２０１ａに対して１５ｍｉｎ（１５分）の傾きを生じている場合の、空間周波数（横軸、単位：ｌｐ／ｍｍ）とＭＴＦ（縦軸）との関係を示すグラフである。以下、空間周波数とＭＴＦとの関係を示す場合、空間周波数の範囲は、０〜２２３．２ｌｐ／ｍｍとしている。
【００７０】
図１０は、撮像素子２０２の回転角度の「初期値」として、撮像素子２０２が光軸２０１ａに対して１５ｍｉｎの傾きを生じている場合の、フォーカスシフト位置（横軸、単位：ｍｍ）とＭＴＦ（縦軸）との関係を示すグラフである。すなわち、図１０は、撮像素子２０２が光軸２０１ａに対して１５ｍｉｎの傾きを生じている場合の、デフォーカスＭＴＦである。以下、各デフォーカスＭＴＦは、空間周波数が１１１．６ｌｐ／ｍｍである場合の特性である。
【００７１】
また、一部の図面では、像高ｈ０（中心像高）の特性をｍ０、像高ｈ０．６のサジタル像面の特性をｍｓ０．６、像高ｈ０．６のタンジェンシャル像面の特性をｍｔ０．６、像高−ｈ０．６のサジタル像面の特性をｍｓ−０．６、像高−ｈ０．６のタンジェンシャル像面の特性をｍｔ−０．６と表示している。
【００７２】
撮像素子２０２の回転角度の「初期値」にて撮像画像を取得した後、撮像素子回転保持部１０１により撮像素子２０２を回転させ、撮像素子２０２の回転角度の「初期値」に対して傾き１０ｍｉｎ（１０分）を与えた。なお、撮像レンズ２０１を構成するレンズのうち物体側から５枚目のレンズにおける、撮像素子２０２側に向けた面の中心（以下、「ｓ１０中心」と称する）を、傾きの中心とした。
【００７３】
図１１は、撮像素子２０２の回転角度の「測定−１」として、「初期値」に対して撮像素子２０２を光軸２０１ａに対して１０ｍｉｎ傾けた場合の、空間周波数（横軸）とＭＴＦ（縦軸）との関係を示すグラフである。
【００７４】
図１２は、撮像素子２０２の回転角度の「測定−１」として、「初期値」に対して撮像素子２０２を光軸２０１ａに対して１０ｍｉｎ傾けた場合の、フォーカスシフト位置（横軸）とＭＴＦ（縦軸）との関係を示すグラフである。すなわち、図１２は、「初期値」に対して撮像素子２０２を光軸２０１ａに対して１０ｍｉｎ傾けた場合の、デフォーカスＭＴＦである。
【００７５】
撮像素子２０２の回転角度の「測定−１」にて撮像画像を取得した後、撮像素子回転保持部１０１により撮像素子２０２を回転させ、撮像素子２０２の回転角度の「初期値」に対して傾き−１０ｍｉｎ（−１０分）を与えた。換言すれば、撮像素子２０２の回転角度の「測定−１」に対して傾き−２０ｍｉｎ（−２０分）を与えた。
【００７６】
図１３は、撮像素子２０２の回転角度の「測定−２」として、「初期値」に対して撮像素子２０２を光軸２０１ａに対して−１０ｍｉｎ傾けた場合の、空間周波数（横軸）とＭＴＦ（縦軸）との関係を示すグラフである。
【００７７】
図１４は、撮像素子２０２の回転角度の「測定−２」として、「初期値」に対して撮像素子２０２を光軸２０１ａに対して−１０ｍｉｎ傾けた場合の、フォーカスシフト位置（横軸）とＭＴＦ（縦軸）との関係を示すグラフである。すなわち、図１４は、「初期値」に対して撮像素子２０２を光軸２０１ａに対して−１０ｍｉｎ傾けた場合の、デフォーカスＭＴＦである。
【００７８】
撮像素子２０２の回転角度の「測定−２」にて撮像画像を取得した後、関係取得部１０３および線近似部１０４により、図１０、図１２、および図１４に示す各デフォーカスＭＴＦに基づいて曲線近似を行った結果、図１５に示すグラフが得られた。
【００７９】
なお、図１５に示すグラフにおいて、横軸は「初期値」に対する撮像素子２０２の回転角度（tilt to initial）を単位：ｍｉｎ（分）で示しており、縦軸はＭＴＦ（コントラスト）を示している。
【００８０】
ここで、図１５によれば、「初期値」に対する撮像素子２０２の回転角度がおよそ−１４．５ｍｉｎの場合、ｍｓ０．６の近似線とｍｓ−０．６の近似線とが互いに一致しており、かつ、ｍｔ０．６の近似線とｍｔ−０．６の近似線とが互いに一致している。
【００８１】
撮像素子調整部１０５は、その回転角度が「初期値」に対して−１４．５ｍｉｎとなるように撮像素子２０２を回転させ、撮像素子２０２の位置を調整する。
【００８２】
図１６は、撮像素子調整部１０５による撮像素子２０２の位置調整後の、空間周波数（横軸）とＭＴＦ（縦軸）との関係を示すグラフである。
【００８３】
図１７は、撮像素子調整部１０５による撮像素子２０２の位置調整後の、フォーカスシフト位置（横軸）とＭＴＦ（縦軸）との関係を示すグラフ、すなわち、デフォーカスＭＴＦである。図１に示す位置調整装置により、撮像素子２０２の回転角度の適切化が行われたことにより、図１０に示すデフォーカスＭＴＦに比べて、ｍｓ０．６、ｍｔ０．６、ｍｓ−０．６、およびｍｔ−０．６におけるＭＴＦが最大となるフォーカスシフト位置が、概ね同じ位置に揃っていることが分かる。
【００８４】
本シミュレーションでは、傾きの中心をｓ１０中心としたため、チルト時に生じた中心デフォーカスによって０．５ｍｉｎの誤差が生じる。すなわち、光軸２０１ａを延伸させた直線と受光面２０４との交点を基準に、撮像レンズ２０１と撮像素子２０２との相対的な傾きを調整することが望ましいが、この交点が実際どこにあるのかは、容易に分かるものではない。該傾きを適当に変更させた場合の想定を容易にするために、ｓ１０中心を傾きの中心とした。ここで、「初期値」において、光軸２０１ａに対して受光面２０４を１５ｍｉｎ傾けたので、算出される結果も１５ｍｉｎであることがベストであるが、相対的な傾きを設定する際に、傾きの中心をｓ１０中心とした結果、得られた調整量は−１４．５ｍｉｎとなり、０．５ｍｉｎの誤差を生じる結果となった。但し、この誤差が小さく、傾きの中心がずれるという点については、実用上問題無い。
【００８５】
〔実証２〕
カメラモジュール２００に適用した設計データおよび設計条件は、図８に示す表のとおりとした。実証２では、このカメラモジュール２００において、製造公差に起因して撮像レンズ２０１の構成に以下の誤差が発生する場合の例について説明する。
【００８６】
撮像レンズ２０１を構成する最も物体側のレンズにおける、光軸２０１ａに対して垂直な方向への（該レンズの）光軸のシフト：１．５μｍ
撮像レンズ２０１を構成する物体側から２番目のレンズにおける、光軸２０１ａに対して垂直な方向への（該レンズの）光軸のシフト：１μｍ
撮像レンズ２０１を構成する最も物体側のレンズに対する、撮像レンズ２０１を構成する物体側から２番目のレンズの、光軸のずれ：−１μｍ
なお、誤差として上記光軸のシフトおよびずれ（いわゆる、平行偏芯）を適用した理由は、撮像レンズ２０１における、像面のばらつきおよび収差の非対称性に対して、該光軸のシフトおよびずれが比較的大きな影響を及ぼすためである。
【００８７】
図１８は、撮像素子２０２の回転角度の「初期値」として、撮像素子２０２が光軸２０１ａに対して垂直である（すなわち、撮像素子２０２が光軸２０１ａに対して０ｍｉｎの傾きを生じている）場合の、空間周波数（横軸）とＭＴＦ（縦軸）との関係を示すグラフである。撮像素子２０２の回転角度を除けば、図１８に示すグラフは、図９に示すグラフに概ね対応する。
【００８８】
図１９は、撮像素子２０２の回転角度の「初期値」として、撮像素子２０２が光軸２０１ａに対して垂直である場合の、フォーカスシフト位置（横軸）とＭＴＦ（縦軸）との関係を示すグラフである。撮像素子２０２の回転角度を除けば、図１９に示すグラフは、図１０に示すグラフに概ね対応する。
【００８９】
撮像素子２０２の回転角度の「初期値」にて撮像画像を取得した後、撮像素子回転保持部１０１により撮像素子２０２を回転させ、撮像素子２０２の回転角度の「初期値」に対して傾き１０ｍｉｎを与えた。なお、ｓ１０中心を、傾きの中心とした。
【００９０】
図２０は、撮像素子２０２の回転角度の「測定−１」として、「初期値」に対して撮像素子２０２を光軸２０１ａに対して１０ｍｉｎ傾けた場合の、空間周波数（横軸）とＭＴＦ（縦軸）との関係を示すグラフである。撮像素子２０２の回転角度を除けば、図２０に示すグラフは、図１１に示すグラフに概ね対応する。
【００９１】
図２１は、撮像素子２０２の回転角度の「測定−１」として、「初期値」に対して撮像素子２０２を光軸２０１ａに対して１０ｍｉｎ傾けた場合の、フォーカスシフト位置（横軸）とＭＴＦ（縦軸）との関係を示すグラフである。撮像素子２０２の回転角度を除けば、図２１に示すグラフは、図１２に示すグラフに概ね対応する。
【００９２】
撮像素子２０２の回転角度の「測定−１」にて撮像画像を取得した後、撮像素子回転保持部１０１により撮像素子２０２を回転させ、撮像素子２０２の回転角度の「初期値」に対して傾き−１０ｍｉｎを与えた。換言すれば、撮像素子２０２の回転角度の「測定−１」に対して傾き−２０ｍｉｎを与えた。
【００９３】
図２２は、撮像素子２０２の回転角度の「測定−２」として、「初期値」に対して撮像素子２０２を光軸２０１ａに対して−１０ｍｉｎ傾けた場合の、空間周波数（横軸）とＭＴＦ（縦軸）との関係を示すグラフである。撮像素子２０２の回転角度を除けば、図２２に示すグラフは、図１３に示すグラフに概ね対応する。
【００９４】
図２３は、撮像素子２０２の回転角度の「測定−２」として、「初期値」に対して撮像素子２０２を光軸２０１ａに対して−１０ｍｉｎ傾けた場合の、フォーカスシフト位置（横軸）とＭＴＦ（縦軸）との関係を示すグラフである。撮像素子２０２の回転角度を除けば、図２３に示すグラフは、図１４に示すグラフに概ね対応する。
【００９５】
撮像素子２０２の回転角度の「測定−２」にて撮像画像を取得した後、関係取得部１０３および線近似部１０４により、図１９、図２１、および図２３に示す各デフォーカスＭＴＦに基づいて曲線近似を行った結果、図２４に示すグラフが得られた。図２４に示すグラフは、図１５に示すグラフに対応する。
【００９６】
ここで、図２４によれば、「初期値」に対する撮像素子２０２の回転角度がおよそ−２．５ｍｉｎの場合、ｍｓ０．６の近似線とｍｓ−０．６の近似線とが互いに一致している。また、図２４によれば、「初期値」に対する撮像素子２０２の回転角度がおよそ−５．５ｍｉｎの場合、ｍｔ０．６の近似線とｍｔ−０．６の近似線とが互いに一致している。
【００９７】
このとき、第１の調整の選択肢として、撮像素子調整部１０５は、その回転角度が「初期値」に対して−５．５ｍｉｎとなるように撮像素子２０２を回転させ、撮像素子２０２の位置を調整する。
【００９８】
図２５は、第１の調整の選択肢に関し、撮像素子調整部１０５による撮像素子２０２の位置調整後の、空間周波数（横軸）とＭＴＦ（縦軸）との関係を示すグラフである。
【００９９】
図２６は、第１の調整の選択肢に関し、撮像素子調整部１０５による撮像素子２０２の位置調整後の、フォーカスシフト位置（横軸）とＭＴＦ（縦軸）との関係を示すグラフである。
【０１００】
また、第２の調整の選択肢として、撮像素子調整部１０５は、その回転角度が「初期値」に対して−２．５ｍｉｎとなるように撮像素子２０２を回転させ、撮像素子２０２の位置を調整する。
【０１０１】
図２７は、第２の調整の選択肢に関し、撮像素子調整部１０５による撮像素子２０２の位置調整後の、空間周波数（横軸）とＭＴＦ（縦軸）との関係を示すグラフである。
【０１０２】
図２８は、第２の調整の選択肢に関し、撮像素子調整部１０５による撮像素子２０２の位置調整後の、フォーカスシフト位置（横軸）とＭＴＦ（縦軸）との関係を示すグラフである。
【０１０３】
（付記事項）
本実施の形態では、撮像素子回転保持部１０１により保持される撮像素子２０２の回転角度を３種類とする例について説明を行ったが、４種類以上であってもよい。なお、この種類数が多いほど、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係の調整を正確に行うことができるが、調整時間は長くなる。所望する、調整の正確さおよび調整時間に鑑みて、この種類数を決定すればよい。
【０１０４】
（まとめ）
本発明の一態様に係る位置調整装置は、上記の問題を解決するために、撮像レンズ２０１と撮像素子２０２との相対的な位置関係を調整する位置調整装置であって、上記撮像素子２０２を回転させ、上記撮像レンズ２０１の光軸２０１ａに対して垂直な方向から該光軸２０１ａの方向への回転角度であって、少なくとも３種類の該回転角度に、上記撮像素子２０２を保持させる撮像素子回転保持部１０１と、上記撮像素子２０２の回転角度毎に得られた、上記撮像レンズ２０１および上記撮像素子２０２による撮像画像における、上記回転角度とコントラストとの関係を、該撮像画像における複数の点または領域毎に取得する関係取得部１０３と、上記複数の点または領域毎に、上記関係取得部１０３が取得した関係を直線または曲線（曲線３０１および３０２）により近似する線近似部１０４と、上記線近似部１０４により近似されて得られた複数の直線または曲線が互いに一致する位置３０３に対応する上記回転角度となるように上記撮像素子２０２を回転させ、上記撮像素子２０２の位置を調整する撮像素子調整部１０５とを備えていることを特徴としている。
【０１０５】
上記の構成によれば、撮像素子の回転角度毎に得られた撮像画像のコントラストから、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係を調整することが可能となる。これにより、最少で３枚の撮像画像から、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係を調整することができる。
【０１０６】
この結果、上記位置調整装置によれば、調整時に扱うデータ量を従来より減らすことができるため、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係の調整を、短時間で行うことが可能である。
【０１０７】
また、上記の構成によれば、撮像素子として、カメラモジュールの完成品に搭載される撮像素子のみを用いて撮像を行いながら、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係を直接調整することができるため、調整を高精度に行うことができる。
【０１０８】
さらに、上記の構成によれば、撮像画像における、ある箇所のコントラストと別の箇所のコントラストとが一致するように、撮像素子の回転角度を調整することができる。これにより、片ボケの抑制を図ることができる。
【０１０９】
また、本発明の位置調整装置の、上記線近似部１０４は、線形近似、多項式近似、累乗近似、指数近似のいずれかにより、上記直線または曲線による近似を行うのが好ましい。
【０１１０】
また、本発明の位置調整装置の、上記複数の点または領域は、上記撮像画像の中心に対して互いに点対称の関係にあるのが好ましい。
【０１１１】
上記の構成によれば、各撮像画像の同じ像高における、コントラストの異方性の統一化を図ることができる。
【０１１２】
本発明の位置調整方法は、上記の問題を解決するために、撮像レンズ２０１と撮像素子２０２との相対的な位置関係を調整する位置調整方法であって、上記撮像素子２０２を回転させ、上記撮像レンズ２０１の光軸２０１ａに対して垂直な方向から該光軸２０１ａの方向への回転角度であって、少なくとも３種類の該回転角度に、上記撮像素子２０２を保持させる撮像素子回転保持工程と、上記撮像素子２０２の回転角度毎に得られた、上記撮像レンズ２０１および上記撮像素子２０２による撮像画像における、上記回転角度とコントラストとの関係を、該撮像画像における複数の点または領域毎に取得する関係取得工程と、上記複数の点または領域毎に、上記関係取得工程にて取得した関係を直線または曲線（曲線３０１および３０２）により近似する線近似工程と、上記線近似工程にて近似されて得られた複数の直線または曲線が互いに一致する位置３０３に対応する上記回転角度となるように上記撮像素子２０２を回転させ、上記撮像素子２０２の位置を調整する撮像素子調整工程とを含んでいることを特徴としている。
【０１１３】
上記の構成によれば、本発明の各態様に係る位置調整装置と同様の効果を奏する。
【０１１４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明は、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係を調整する位置調整装置、および位置調整方法に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１６】
１０１  撮像素子回転保持部
１０２  画像取得部
１０３  関係取得部
１０４  線近似部
１０５  撮像素子調整部
２００  カメラモジュール
２０１  撮像レンズ
２０１ａ  光軸
２０２  撮像素子
３０１  曲線
３０２  曲線
３０３  複数の曲線が互いに一致する位置
【図１】
2014069135.tif 000003
【図２】
2014069135.tif 000004
【図３】
2014069135.tif 000005
【図４】
2014069135.tif 000006
【図５】
2014069135.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014069135.tif 000009
【図８】
2014069135.tif 000010
【図９】
2014069135.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2014069135.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2014069135.tif 000017
【図１６】
2014069135.tif 000018
【図１７】
2014069135.tif 000019
【図１８】
2014069135.tif 000020
【図１９】
2014069135.tif 000021
【図２０】
2014069135.tif 000022
【図２１】
2014069135.tif 000023
【図２２】
2014069135.tif 000024
【図２３】
2014069135.tif 000025
【図２４】
2014069135.tif 000026
【図２５】
2014069135.tif 000027
【図２６】
2014069135.tif 000028
【図２７】
2014069135.tif 000029
【図２８】
2014069135.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月10日(2015.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係を調整する位置調整装置であって、
上記撮像素子を回転させ、上記撮像レンズの光軸に対して垂直な方向から該光軸の方向への回転角度であって、少なくとも３種類の該回転角度に、上記撮像素子を保持させる撮像素子回転保持部と、
上記撮像素子の少なくとも３種類の回転角度毎に得られた、上記撮像レンズおよび上記撮像素子による撮像画像における、少なくとも３種類の上記回転角度とコントラストとの関係を、該撮像画像における複数の点または領域毎に取得する関係取得部と、
上記複数の点または領域毎に、上記関係取得部が取得した関係を直線または曲線により近似する線近似部と、
上記線近似部により近似されて得られた複数の直線または曲線が互いに一致する位置に対応する上記回転角度となるように上記撮像素子を回転させ、上記撮像素子の位置を調整する撮像素子調整部とを備えていることを特徴とする位置調整装置。
【請求項２】
上記線近似部は、線形近似、多項式近似、累乗近似、指数近似のいずれかにより、上記直線または曲線による近似を行うことを特徴とする請求項１に記載の位置調整装置。
【請求項３】
上記複数の点または領域は、上記撮像画像の中心に対して互いに点対称の関係にあることを特徴とする請求項１または２に記載の位置調整装置。
【請求項４】
撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係を調整する位置調整方法であって、
上記撮像素子を回転させ、上記撮像レンズの光軸に対して垂直な方向から該光軸の方向への回転角度であって、少なくとも３種類の該回転角度に、上記撮像素子を保持させる撮像素子回転保持工程と、
上記撮像素子の少なくとも３種類の回転角度毎に得られた、上記撮像レンズおよび上記撮像素子による撮像画像における、少なくとも３種類の上記回転角度とコントラストとの関係を、該撮像画像における複数の点または領域毎に取得する関係取得工程と、
上記複数の点または領域毎に、上記関係取得工程にて取得した関係を直線または曲線により近似する線近似工程と、
上記線近似工程にて近似されて得られた複数の直線または曲線が互いに一致する位置に対応する上記回転角度となるように上記撮像素子を回転させ、上記撮像素子の位置を調整する撮像素子調整工程とを含んでいることを特徴とする位置調整方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の一態様に係る位置調整装置は、上記の問題を解決するために、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係を調整する位置調整装置であって、上記撮像素子を回転させ、上記撮像レンズの光軸に対して垂直な方向から該光軸の方向への回転角度であって、少なくとも３種類の該回転角度に、上記撮像素子を保持させる撮像素子回転保持部と、上記撮像素子の少なくとも３種類の回転角度毎に得られた、上記撮像レンズおよび上記撮像素子による撮像画像における、少なくとも３種類の上記回転角度とコントラストとの関係を、該撮像画像における複数の点または領域毎に取得する関係取得部と、上記複数の点または領域毎に、上記関係取得部が取得した関係を直線または曲線により近似する線近似部と、上記線近似部により近似されて得られた複数の直線または曲線が互いに一致する位置に対応する上記回転角度となるように上記撮像素子を回転させ、上記撮像素子の位置を調整する撮像素子調整部とを備えていることを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の一態様に係る位置調整方法は、上記の問題を解決するために、撮像レンズと撮像素子との相対的な位置関係を調整する位置調整方法であって、上記撮像素子を回転させ
、上記撮像レンズの光軸に対して垂直な方向から該光軸の方向への回転角度であって、少なくとも３種類の該回転角度に、上記撮像素子を保持させる撮像素子回転保持工程と、上記撮像素子の少なくとも３種類の回転角度毎に得られた、上記撮像レンズおよび上記撮像素子による撮像画像における、少なくとも３種類の上記回転角度とコントラストとの関係を、該撮像画像における複数の点または領域毎に取得する関係取得工程と、上記複数の点または領域毎に、上記関係取得工程にて取得した関係を直線または曲線により近似する線近似工程と、上記線近似工程にて近似されて得られた複数の直線または曲線が互いに一致する位置に対応する上記回転角度となるように上記撮像素子を回転させ、上記撮像素子の位置を調整する撮像素子調整工程とを含んでいることを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
（まとめ）
本発明の一態様に係る位置調整装置は、上記の問題を解決するために、撮像レンズ２０１と撮像素子２０２との相対的な位置関係を調整する位置調整装置であって、上記撮像素子２０２を回転させ、上記撮像レンズ２０１の光軸２０１ａに対して垂直な方向から該光軸２０１ａの方向への回転角度であって、少なくとも３種類の該回転角度に、上記撮像素子２０２を保持させる撮像素子回転保持部１０１と、上記撮像素子２０２の少なくとも３種類の回転角度毎に得られた、上記撮像レンズ２０１および上記撮像素子２０２による撮像画像における、少なくとも３種類の上記回転角度とコントラストとの関係を、該撮像画像における複数の点または領域毎に取得する関係取得部１０３と、上記複数の点または領域毎に、上記関係取得部１０３が取得した関係を直線または曲線（曲線３０１および３０２）により近似する線近似部１０４と、上記線近似部１０４により近似されて得られた複数の直線または曲線が互いに一致する位置３０３に対応する上記回転角度となるように上記撮像素子２０２を回転させ、上記撮像素子２０２の位置を調整する撮像素子調整部１０５とを備えていることを特徴としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１２】
本発明の位置調整方法は、上記の問題を解決するために、撮像レンズ２０１と撮像素子２０２との相対的な位置関係を調整する位置調整方法であって、上記撮像素子２０２を回転させ、上記撮像レンズ２０１の光軸２０１ａに対して垂直な方向から該光軸２０１ａの方向への回転角度であって、少なくとも３種類の該回転角度に、上記撮像素子２０２を保持させる撮像素子回転保持工程と、上記撮像素子２０２の少なくとも３種類の回転角度毎に得られた、上記撮像レンズ２０１および上記撮像素子２０２による撮像画像における、少なくとも３種類の上記回転角度とコントラストとの関係を、該撮像画像における複数の点または領域毎に取得する関係取得工程と、上記複数の点または領域毎に、上記関係取得工程にて取得した関係を直線または曲線（曲線３０１および３０２）により近似する線近似工程と、上記線近似工程にて近似されて得られた複数の直線または曲線が互いに一致する位置３０３に対応する上記回転角度となるように上記撮像素子２０２を回転させ、上記撮像素子２０２の位置を調整する撮像素子調整工程とを含んでいることを特徴としている。
【国際調査報告】
2014069135.tif 000031
2014069135.tif 000032