(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと撮像素子との相対位置を調整するときに使用されるチャートにおいて、
円筒状に形成されるとともに、その内周面にチャートパターンを有し、
前記チャートの内径は、前記レンズの焦点距離の１０倍以上５０倍以下となっていることを特徴とするチャート。
【請求項２】
前記チャートパターンは、前記内周面の全体に描かれていることを特徴とする請求項１記載のチャート。
【請求項３】
レンズと撮像素子との相対位置を調整するときに使用されるチャートにおいて、
透明な材料によって筒状に形成されるとともに、その外周面にチャートパターンを有することを特徴とするチャート。
【請求項４】
前記チャートパターンは、前記外周面の全体に描かれていることを特徴とする請求項３記載のチャート。
【請求項５】
円筒状に形成されていることを特徴とする請求項３または４記載のチャート。
【請求項６】
前記チャートの内径は、前記レンズの焦点距離の１０倍以上５０倍以下となっていることを特徴とする請求項５記載のチャート。
【請求項７】
レンズと撮像素子との相対位置を調整するときに使用されるチャートであって筒状に形成されるとともにその内周面にチャートパターンを有するチャートと、前記レンズと前記撮像素子との相対位置を調整する位置調整機構とを備え、
前記チャートは、前記撮像素子の中心を通過する法線または前記レンズの光軸のいずれかと、筒状に形成される前記チャートの軸心とが一致するように設置され、
前記チャートパターンは、複数の単位パターンによって構成されるとともに、前記内周面の全体に描かれており、
前記単位パターンの大きさは、前記レンズから離れるにしたがって大きくなっていることを特徴とする位置調整装置。
【請求項８】
請求項３または４記載のチャートと、前記レンズと前記撮像素子との相対位置を調整する位置調整機構とを備え、
前記チャートは、前記撮像素子の中心を通過する法線または前記レンズの光軸のいずれかと、筒状に形成される前記チャートの軸心とが一致するように設置されていることを特徴とする位置調整装置。
【請求項９】
前記チャートパターンは、複数の単位パターンによって構成されるとともに、前記外周面の全体に描かれており、
前記単位パターンの大きさは、前記レンズから離れるにしたがって大きくなっていることを特徴とする請求項８記載の撮像素子の位置調整装置。
【請求項１０】
請求項１から６のいずれかに記載のチャートを使用して前記レンズと前記撮像素子との相対位置を調整する位置調整方法であって、
前記撮像素子の中心を通過する法線または前記レンズの光軸のいずれかと、筒状に形成される前記チャートの軸心とが一致するように前記チャートを設置し、前記レンズを介して前記撮像素子の撮像面に結像する前記チャートパターンの像に基づいて前記レンズと前記撮像素子との相対位置を調整す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、レンズと撮像素子との相対位置を調整するときに使用されるチャートに関する。また、本発明は、かかるチャートを備え、レンズと撮像素子との相対位置を調整する位置調整装置に関する。さらに、本発明は、かかるチャートを使用してレンズと撮像素子との相対位置を調整する位置調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮影レンズが組み込まれたレンズユニットと撮像素子が組み込まれた素子ユニットとを備えるカメラモジュールを製造するための製造装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の製造装置は、レンズユニットに対する素子ユニットの位置を調整した後に、素子ユニットをレンズユニットに固定するように構成されており、平面状に形成されるチャートと、レンズユニットを保持するレンズ保持機構と、素子ユニットを保持する素子移動機構とを備えている。素子移動機構は、撮影レンズの光軸に直交する２軸の回りで素子ユニットの傾きを調整する２軸回転ステージと、２軸回転ステージを光軸方向へ移動させるスライドステージとを備えている。
【０００３】
特許文献１に記載の製造装置では、撮影レンズの光軸方向において予め設定された複数の測定位置にスライドステージを用いて素子ユニットを順次移動させて、各測定位置で、撮影レンズを介して撮像素子の撮像面に結像するチャートパターンの像を撮影する。また、複数箇所で撮影されたチャートパターンの像に基づいて撮影レンズの光軸と撮像素子との関係を把握するとともに、２軸回転ステージおよびスライドステージを用いて素子ユニットを移動させて、レンズユニットに対する素子ユニットの位置を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２１９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の製造装置では、チャートが平面状に形成されているため、撮影レンズの画角が大きくなると、撮影レンズの画角に応じてチャートを大きくしなければ、撮影レンズを用いて得られるチャートパターンの像（結像）に基づいて、撮影レンズの光軸と撮像素子との関係を適切に把握することができない。そのため、特許文献１に記載の製造装置では、撮影レンズの画角が大きくなると、チャートが大型化し、チャートを設置するための広いスペースが必要になる。なお、画角が１８０°以上になるような超広角のレンズ（たとえば、魚眼レンズ）の場合、球面となる物体面に沿ってチャートを配置することが一般的であるが、球面状の物体面に沿って配置されるチャートの製作は容易ではなく、また、このようなチャートの設置も容易ではない。
【０００６】
また、特許文献１に記載の製造装置では、撮影レンズを用いて得られるチャートパターンの像は平面になる。平面の像（平面像）に撮像素子の撮像面を一致させるような調整を行う場合、通常、撮像素子の位置調整開始時には、平面像と撮像面とが交わっていないか、平面像と撮像面とが交わっていても、平面像と撮像面との交わり部分（コントラストやＭＴＦの高い部分）は線状になる。そのため、チャートが平面状に形成されている場合には、撮像素子を多くの箇所に移動させて、多くの箇所でチャートパターンを撮影しないと、撮影レンズの光軸と撮像素子との立体的な位置関係を適切に把握することは困難である。したがって、特許文献１に記載の製造装置では、撮影レンズに対する撮像素子の位置調整に時間がかかる。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、レンズと撮像素子との相対位置を調整するときに使用されるチャートにおいて、レンズの画角が大きくても、小型化することが可能になるとともに製作および設置を容易に行うことが可能で、かつ、レンズと撮像素子との相対位置の調整時間を短縮することが可能となるチャートを提供することにある。また、本発明の課題は、かかるチャートを備える位置調整装置、および、かかるチャートを使用した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】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明のチャートは、レンズと撮像素子との相対位置を調整するときに使用されるチャートにおいて、円筒状に形成されるとともに、その内周面にチャートパターンを有し、チャートの内径は、レンズの焦点距離の１０倍以上５０倍以下となっていることを特徴とする。本発明のチャートは、筒状に形成されるとともに、チャートの内周面にチャートパターンを有している。そのため、本発明では、レンズと撮像素子との相対位置を調整するときに、たとえば、撮像素子の中心を通過する法線またはレンズの光軸と、筒状に形成されるチャートの軸心とが一致するようにチャートを設置することで、レンズの画角が大きくても、筒状に形成されるチャートの内周面のチャートパターンを用いて、レンズの光軸と撮像素子との位置関係を適切に把握することが可能になる。すなわち、本発明では、レンズの画角が大きくても、筒状に形成されるチャートを用いてレンズの光軸と撮像素子との位置関係を適切に把握することが可能になる。したがって、本発明では、レンズの画角が大きくても、チャートを小型化することが可能になるとともにチャートを容易に製作することが可能になる。また、本発明では、たとえば、撮像素子の中心を通過する法線またはレンズの光軸と、筒状に形成されるチャートの軸心とが一致するようにチャートを設置すれば良いため、チャートの設置を容易に行うことが可能になる。また、本発明のチャートは、筒状に形成されるとともに、チャートの内周面にチャートパターンを有するため、たとえば、撮像素子の中心を通過する法線またはレンズの光軸と、筒状に形成されるチャートの軸心とが一致するようにチャートを設置することで、レンズと撮像素子との相対位置を調整する際にレンズを用いて得られるチャートパターンの像（結像）は立体になる。したがって、本発明では、レンズと撮像素子との相対位置の調整開始時から立体の結像（立体像）と撮像素子の撮像面とを交わらせることが可能になるとともに、立体像と撮像面との交わり部分（コントラストやＭＴＦの高い部分）は環状になる。そのため、本発明のチャートを用いれば、レンズと撮像素子との相対位置を調整する際のチャートパターンの撮影箇所が少なくても、撮像面に結像するチャートパターンの像に基づいて、レンズの光軸と撮像素子との立体的な位置関係を適切に把握することが可能になる。その結果、本発明では、レンズと撮像素子との相対位置の調整時間を短縮することが可能になる。また、本発明のチャートは、円筒状に形成されているため、チャートをより容易に製作することが可能になる。さらに、本発明では、チャートの内径は、レンズの焦点距離の１０倍以上５０倍以下となっている。チャートの内径が大きくなりすぎると、レンズと撮像素子との相対位置を調整する際にレンズを用いて得られるチャートパターンの像が平面像に近づいていく。また、チャートの内径が小さすぎると、チャートパターンを描きにくくなる。そのため、本発明では、レンズを用いて得られるチャートパターンの像を確実に立体像とすることが可能になるとともに、チャートパターンを容易に描くことが可能になる。
【０００９】
本発明において、チャートパターンは、内周面の全体に描かれていることが好ましい。このように構成すると、たとえば、撮像素子の中心を通過する法線またはレンズの光軸と、チャートの軸心とが一致するようにチャートを設置することで、レンズの画角がより大きくなっても、筒状に形成されるチャートの内周面または外周面のチャートパターンを用いて、レンズの光軸と撮像素子との位置関係を適切に把握することが可能になる。
【００１０】
また、上記の課題を解決するため、本発明のチャートは、レンズと撮像素子との相対位置を調整するときに使用されるチャートにおいて、透明な材料によって筒状に形成されるとともに、その外周面にチャートパターンを有することを特徴とする。本発明のチャートは、透明な材料によって筒状に形成されるとともに、その外周面にチャートパターンを有している。そのため、本発明では、レンズと撮像素子との相対位置を調整するときに、たとえば、撮像素子の中心を通過する法線またはレンズの光軸と、筒状に形成されるチャートの軸心とが一致するようにチャートを設置することで、レンズの画角が大きくても、筒状に形成されるチャートの外周面のチャートパターンを用いて、レンズの光軸と撮像素子との位置関係を適切に把握することが可能になる。すなわち、本発明では、レンズの画角が大きくても、筒状に形成されるチャートを用いてレンズの光軸と撮像素子との位置関係を適切に把握することが可能になる。したがって、本発明では、レンズの画角が大きくても、チャートを小型化することが可能になるとともにチャートを容易に製作することが可能になる。また、本発明では、たとえば、撮像素子の中心を通過する法線またはレンズの光軸と、筒状に形成されるチャートの軸心とが一致するようにチャートを設置すれば良いため、チャートの設置を容易に行うことが可能になる。また、本発明のチャートは、透明な材料によって筒状に形成されるとともに、チャートの外周面にチャートパターンを有するため、たとえば、撮像素子の中心を通過する法線またはレンズの光軸と、筒状に形成されるチャートの軸心とが一致するようにチャートを設置することで、レンズと撮像素子との相対位置を調整する際にレンズを用いて得られるチャートパターンの像（結像）は立体になる。したがって、本発明では、レンズと撮像素子との相対位置の調整開始時から立体の結像（立体像）と撮像素子の撮像面とを交わらせることが可能になるとともに、立体像と撮像面との交わり部分（コントラストやＭＴＦの高い部分）は環状になる。そのため、本発明のチャートを用いれば、レンズと撮像素子との相対位置を調整する際のチャートパターンの撮影箇所が少なくても、撮像面に結像するチャートパターンの像に基づいて、レンズの光軸と撮像素子との立体的な位置関係を適切に把握することが可能になる。その結果、本発明では、レンズと撮像素子との相対位置の調整時間を短縮することが可能になる。
【００１１】
本発明において、チャートパターンは、外周面の全体に描かれていることが好ましい。このように構成すると、たとえば、撮像素子の中心を通過する法線またはレンズの光軸と、チャートの軸心とが一致するようにチャートを設置することで、レンズの画角がより大きくなっても、筒状に形成されるチャートの内周面または外周面のチャートパターンを用いて、レンズの光軸と撮像素子との位置関係を適切に把握することが可能になる。
【００１２】
本発明において、チャートは、円筒状に形成されていることが好ましい。このように構成すると、チャートをより容易に製作することが可能になる。
【００１３】
本発明において、チャートの内径は、レンズの焦点距離の１０倍以上５０倍以下となっていることが好ましい。チャートの内径が大きくなりすぎると、レンズと撮像素子との相対位置を調整する際にレンズを用いて得られるチャートパターンの像が平面像に近づいていく。また、チャートの内径が小さすぎると、チャートパターンを描きにくくなる。そのため、このように構成すると、レンズを用いて得られるチャートパターンの像を確実に立体像とすることが可能になるとともに、チャートパターンを容易に描くことが可能になる。
【００１４】
また、上記の課題を解決するため、本発明の位置調整装置は、レンズと撮像素子との相対位置を調整するときに使用されるチャートであって筒状に形成されるとともにその内周面にチャートパターンを有するチャートと、レンズと撮像素子との相対位置を調整する位置調整機構とを備え、チャートは、撮像素子の中心を通過する法線またはレンズの光軸のいずれかと、筒状に形成されるチャートの軸心とが一致するように設置され、チャートパターンは、複数の単位パターンによって構成されるとともに、内周面の全体に描かれており、単位パターンの大きさは、レンズから離れるにしたがって大きくなっていることを特徴とする。本発明では、チャートは、筒状に形成されるとともに、チャートの内周面にチャートパターンを有している。また、本発明では、撮像素子の中心を通過する法線またはレンズの光軸と、筒状に形成されるチャートの軸心とが一致するようにチャートが設置されている。そのため、レンズの画角が大きくても、筒状に形成されるチャートの内周面のチャートパターンを用いて、レンズの光軸と撮像素子との位置関係を適切に把握することが可能になる。すなわち、本発明では、レンズの画角が大きくても、筒状に形成されるチャートを用いてレンズの光軸と撮像素子との位置関係を適切に把握することが可能になる。したがって、本発明では、レンズの画角が大きくても、チャートを小型化することが可能になるとともにチャートを容易に製作することが可能になる。また、本発明では、撮像素子の中心を通過する法線またはレンズの光軸と、筒状に形成されるチャートの軸心とが一致するようにチャートを設置すれば良いため、チャートの設置を容易に行うことが可能になる。また、本発明では、チャートは、筒状に形成されるとともに、チャートの内周面にチャートパターンを有しており、撮像素子の中心を通過する法線またはレンズの光軸と、筒状に形成されるチャートの軸心とが一致するようにチャートが設置されているため、レンズと撮像素子との相対位置を調整する際にレンズを用いて得られるチャートパターンの像（結像）は立体になる。したがって、本発明では、レンズと撮像素子との相対位置の調整開始時から立体の結像（立体像）と撮像素子の撮像面とを交わらせることが可能になるとともに、立体像と撮像面との交わり部分（コントラストやＭＴＦの高い部分）は環状になる。そのため、本発明では、レンズと撮像素子との相対位置を調整する際のチャートパターンの撮影箇所が少なくても、撮像面に結像するチャートパターンの像に基づいて、レンズの光軸と撮像素子との立体的な位置関係を適切に把握することが可能になる。その結果、本発明では、レンズと撮像素子との相対位置の調整時間を短縮することが可能になる。また、本発明では、チャートパターンは、複数の単位パターンによって構成されるとともに、内周面の全体に描かれており、単位パターンの大きさは、レンズから離れるにしたがって大きくなっているため、撮像素子の撮像面に結像するチャートパターンの像において、単位パターンの大きさを一定の大きさにすることが可能になる。したがって、撮像面で結像するチャートパターンの像を用いてレンズの光軸と撮像素子との立体的な位置関係を把握する際の処理を容易に行うことが可能になる。
【００１５】
本発明のチャートは、レンズと撮像素子との相対位置を調整する位置調整機構を備える位置調整装置に用いることができる。この位置調整装置では、たとえば、チャートは、撮像素子の中心を通過する法線またはレンズの光軸のいずれかと、筒状に形成されるチャートの軸心とが一致するように設置されている。この位置調整装置では、レンズの画角が大きくても、チャートを小型化することが可能になるとともにチャートの製作および設置を容易に行うことが可能になる。また、この位置調整装置では、レンズと撮像素子との相対位置の調整時間を短縮することが可能になる。また、本発明において、チャートパターンは、複数の単位パターンによって構成されるとともに、外周面の全体に描かれており、単位パターンの大きさは、レンズから離れるにしたがって大きくなっていることが好ましい。このように構成すると、撮像素子の撮像面に結像するチャートパターンの像において、単位パターンの大きさを一定の大きさにすることが可能になる。したがって、撮像面で結像するチャートパターンの像を用いてレンズの光軸と撮像素子との立体的な位置関係を把握する際の処理を容易に行うことが可能になる。
【００１６】
本発明のチャートを使用してレンズと撮像素子との相対位置を調整する位置調整方法では、たとえば、撮像素子の中心を通過する法線またはレンズの光軸のいずれかと、筒状に形成されるチャートの軸心とが一致するようにチャートを設置し、レンズを介して撮像素子の撮像面に結像するチャートパターンの像に基づいてレンズと撮像素子との相対位置を調整する。この位置調整方法によれば、レンズと撮像素子との相対位置の調整時間を短縮することが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明では、レンズの画角が大きくても、レンズと撮像素子との相対位置を調整する際に使用されるチャートを小型化することが可能になるとともにチャートの製作および設置を容易に行うことが可能になる。また、本発明では、レンズと撮像素子との相対位置の調整時間を短縮することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態にかかる位置調整装置の概略構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す円筒状のチャートを展開したときのチャートパターンを示す図である。
【図３】図１に示す撮像素子の撮像面に結像するチャートパターンの像の一部を示す拡大図である。
【図４】図１に示す位置調整装置を用いた位置調整方法を説明するための概略図である。
【図５】図４に示す撮像面に結像するチャートパターンの像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
（位置調整装置の構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる位置調整装置１の概略構成を示す概略図である。図２は、図１に示す円筒状のチャート７を展開したときのチャートパターン７ａを示す図である。図３は、図１に示す撮像素子４の撮像面４ａに結像するチャートパターン７ａの像の一部を示す拡大図である。
【００２１】
本形態の位置調整装置１は、カメラモジュール２に搭載されるレンズ３と撮像素子４との相対位置を調整するための装置である。以下の説明では、レンズ３の光軸Ｌの方向（光軸方向）をＺ方向とし、Ｚ方向に直交する方向をＸ方向とし、Ｚ方向とＸ方向とに直交する方向をＹ方向とする。また、Ｚ方向のうちの一方側をＺ１方向側とし、Ｚ１方向側の反対側をＺ２方向側とする。
【００２２】
カメラモジュール２は、レンズ３を保持するレンズユニット５と、撮像素子４を保持する素子ユニット６とを備えている。素子ユニット６は、レンズユニット５のＺ２方向側に配置されている。すなわち、撮像素子４は、レンズ３よりもＺ２方向側に配置されている。本形態のレンズ３は、画角の大きい超広角レンズであり、たとえば、魚眼レンズである。
【００２３】
位置調整装置１は、レンズ３と撮像素子４との相対位置を調整するときに使用されるチャート７、８およびコリメータレンズ９と、素子ユニット６を保持する位置調整機構１０と、チャート８を保持するチャート保持機構１１とを備えている。また、位置調整装置１は、レンズユニット５、チャート７およびコリメータレンズ９が固定される固定機構（図示省略）を備えている。
【００２４】
チャート７は、筒状に形成されており、その内周面にチャートパターン７ａ（図２参照）を有している。本形態のチャート７は、円筒状に形成されており、内周面の全体にチャートパターン７ａが描かれている。チャート７の内径ｄは、レンズ３の焦点距離の１０倍以上５０倍以下となっている。たとえば、本形態では、レンズ３の焦点距離は、１ｍｍ程度となっており、チャート７の内径ｄは、４０ｍｍとなっている。また、チャート７の長さ（Ｚ方向の長さ）は、１００ｍｍ以下となっている。
【００２５】
チャート７は、円筒状に形成されるチャート７の軸心とレンズ３の光軸Ｌとが一致するように設置されている。また、チャート７は、カメラモジュール２のＺ１方向側に配置されている。具体的には、チャート７は、チャート７のＺ２方向端側がレンズ３を外周側から囲むように、カメラモジュール２のＺ１方向側に配置されている。
【００２６】
チャートパターン７ａは、頂点同士が接触する２個の白色の三角形と頂点同士が接触する２個の黒色の三角形とからなる複数の単位パターン７ｂ（図３参照）によって構成されている。図２に示すように、単位パターン７ｂの大きさは、チャート７の一端から他端に向かうにしたがって次第に大きくなっている。具体的は、単位パターン７ｂの大きさは、チャート７のＺ２方向端からＺ１方向端に向かうにしたがって次第に大きくなっている。すなわち、単位パターン７ｂの大きさは、レンズ３から離れるにしたがって次第に大きくなっている。チャートパターン７ａは、レンズ３を介して撮像素子４の撮像面４ａに結像するチャートパターン７ａの像において、図３に示すように、単位パターン７ｂの大きさが一定となるように、レンズ３の特性に応じて作成されている。
【００２７】
位置調整機構１０は、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向のそれぞれへ素子ユニット６を移動させる移動機構と、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向のそれぞれを回動の軸方向として素子ユニット６を回動させる回動機構とを備えており、位置調整機構１０によって、レンズ３に対する撮像素子４の相対位置が調整される。
【００２８】
チャート８は、平面状に形成されており、その一方の面（Ｚ２方向側の面）にチャートパターンを有している。このチャート８は、チャート７よりもＺ１方向側に配置されている。チャート保持機構１１は、チャート８をＺ方向へ移動させる移動機構を備えている。コリメータレンズ９は、Ｚ方向において、チャート７とチャート８との間に配置されている。なお、位置調整装置１は、コリメータレンズ９を備えていなくても良い。また、チャート８は、Ｚ方向へ移動可能となっていなくても良い。すなわち、チャート８は、固定されていても良い。
【００２９】
（撮像素子の位置調整方法）
図４は、図１に示す位置調整装置１を用いた位置調整方法を説明するための概略図である。図５は、図４に示す撮像面４ａに結像するチャートパターン７ａの像の一例を示す図である。
【００３０】
上述のように、チャート７は、円筒状に形成されるチャート７の軸心とレンズ３の光軸Ｌとが一致するように、かつ、チャート７のＺ２方向端側がレンズ３を外周側から囲むように配置されているため、レンズ３を用いて得られるチャートパターン７ａの像（結像）は、円錐台状をなす立体像ＳＩとなる。また、たとえば、図４に示すように、撮像素子４の撮像面４ａが光軸Ｌに対して傾いている場合、撮像面４ａに結像するチャートパターン７ａの像は、図５に示すようになる。
【００３１】
なお、図４、図５において、Ａ´は、レンズ３を用いて得られるチャートパターン７ａの点Ａの像であり、Ｂ´は、レンズ３を用いて得られるチャートパターン７ａの点Ｂの像であり、Ｃ´は、レンズ３を用いて得られるチャートパターン７ａの点Ｃの像であり、Ｄ´は、レンズ３を用いて得られるチャートパターン７ａの点Ｄの像である。また、傾いている撮像面４ａに共役な物体面ＯＳは、点Ｃおよび点Ｄを通過する図４の二点鎖線のようになっており、点Ｃおよび点Ｄは合焦点となっている。
【００３２】
位置調整装置１では、レンズ３を介して撮像面４ａに結像する図５に示すようなチャートパターン７ａの像に基づいてレンズ３に対する撮像素子４の相対位置を調整する。具体的には、撮像面４ａに結像するチャートパターン７ａの像に基づいてレンズ３の光軸Ｌと撮像面４ａとの位置関係を算出するとともに、撮像面４ａに結像する物体面ＯＳの外周の円形状の像（すなわち、コントラストやＭＴＦの高い部分）ＩＭが所定の大きさの真円となるように、かつ、撮像面４ａに結像する物体面ＯＳの外周の像ＩＭの中心と撮像面４ａの中心とが一致するように、位置関係の算出結果に基づいて、Ｘ方向および／またはＹ方向へ素子ユニット６を移動させたり、Ｘ方向および／またはＹ方向を回動の軸方向として素子ユニット６を回動させたりして、レンズ３に対する撮像素子４の相対位置を調整する。
【００３３】
撮像面４ａに結像するチャートパターン７ａの像に基づく光軸Ｌと撮像面４ａとの位置関係の算出やレンズ３に対する撮像素子４の相対位置の調整は自動で行われる。なお、撮像面４ａに結像する物体面ＯＳの外周の像ＩＭが真円となっているときには、光軸Ｌが撮像面４ａに対して直交している。また、撮像面４ａに結像する物体面ＯＳの外周の像ＩＭの中心と撮像面４ａの中心とが一致している場合には、光軸Ｌが撮像面４ａの中心を通過している。
【００３４】
また、本形態では、Ｚ方向における撮像素子４の相対位置の調整は、チャート８を用いて行われる。また、本形態では、Ｚ方向を回動の軸方向とする撮像素子４の回動位置の調整は、チャート７の外周面に巻かれた拡散面（拡散フィルム、図示省略）に設けられたスリットを利用して行われる。なお、チャートパターン７ａの一部に縦線（Ｚ方向に平行な直線）が描かれていれば、チャートパターン７ａを用いて、Ｚ方向を回動の軸方向とする撮像素子４の回動位置の調整を行うことが可能である。
【００３５】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、チャート７は、円筒状に形成されるチャート７の軸心とレンズ３の光軸Ｌとが一致するように、かつ、チャート７のＺ２方向端側がレンズ３を外周側から囲むように配置されている。そのため、本形態では、レンズ３の画角が大きくても、円筒状のチャート７の内周面のチャートパターン７ａを用いて、レンズ３の光軸Ｌと撮像素子４との位置関係を適切に把握することが可能になる。したがって、本形態では、レンズ３の画角が大きくても、チャート７を小型化することが可能になるとともにチャート７を容易に製作することが可能になる。また、本形態では、円筒状のチャート７の軸心とレンズ３の光軸Ｌとが一致するようにチャート７を設置すれば良いため、チャート７の設置を容易に行うことが可能になる。
【００３６】
また、本形態では、チャート７は、チャート７の軸心とレンズ３の光軸Ｌとが一致するように、かつ、チャート７のＺ２方向端側がレンズ３を外周側から囲むように配置されているため、上述のように、レンズ３を用いて得られるチャートパターン７ａの像は、円錐台状をなす立体像ＳＩとなる。したがって、本形態では、レンズ３と撮像素子４との相対位置の調整開始時から立体像ＳＩと撮像面４ａとを交わらせることが可能になるとともに、立体像ＳＩと撮像面４ａとの交わり部分（すなわち、撮像面４ａに結像する物体面ＯＳの外周の像ＩＭ）は円形状になる。したがって、本形態では、レンズ３と撮像素子４との相対位置を調整する際のチャートパターン７ａの撮影箇所が少なくても、撮像面４ａに結像するチャートパターン７ａの像に基づいて、レンズ３の光軸Ｌと撮像素子４との立体的な位置関係を適切に把握することが可能になる。その結果、本形態では、レンズ３と撮像素子４との相対位置の調整時間を短縮することが可能になる。
【００３７】
本形態では、チャートパターン７ａは、チャート７の内周面の全体に描かれている。そのため、本形態では、レンズ３の画角がより大きくなっても、円筒状に形成されるチャート７の内周面のチャートパターン７ａを用いて、レンズ３の光軸Ｌと撮像素子４との位置関係を適切に把握することが可能になる。また、本形態では、チャート７が円筒状に形成されているため、チャート７をより容易に製作することが可能になる。
【００３８】
本形態では、チャート７の内径ｄは、レンズ３の焦点距離の１０倍以上５０倍以下となっている。チャート７の内径ｄが大きくなりすぎると、レンズ３を用いて得られるチャートパターン７ａの像が平面像に近づいていき、また、チャート７の内径ｄが小さすぎると、チャートパターン７ａが描きにくくなるが、本形態では、チャート７の内径ｄがレンズ３の焦点距離の１０倍以上５０倍以下となっているため、レンズ３を用いて得られるチャートパターン７ａの像を確実に立体像とすることが可能になるとともに、チャートパターン７ａを描きやすくなる。
【００３９】
本形態では、チャートパターン７ａを構成する複数の単位パターン７ｂの大きさは、レンズ３から離れるにしたがって次第に大きくなっており、チャートパターン７ａは、撮像素子４の撮像面４ａに結像するチャートパターン７ａの像において、図３に示すように、単位パターン７ｂの大きさが一定となるように作成されている。そのため、本形態では、撮像面４ａに結像するチャートパターン７ａの像を用いてレンズ３の光軸Ｌと撮像素子４との立体的な位置関係を把握する際の処理が容易になる。
【００４０】
（チャートの変形例）
上述した形態では、チャート７は、円筒状に形成されているが、チャート７は、円筒状以外の筒状に形成されても良い。たとえば、チャート７は、円錐台の筒状に形成されても良い。この場合には、チャート７は、Ｚ２方向側の径が小さくＺ１方向側の径が大きい円錐台の筒状に形成されていることが好ましい。また、チャート７は、四角筒状等の多角筒状に形成されても良い。また、上述した形態では、チャート７の軸心とレンズ３の光軸Ｌとが一致するようにチャート７が設置されているが、チャート７の軸心とレンズ３の光軸Ｌとが平行になっているのであれば、チャート７の軸心とレンズ３の光軸Ｌとがずれていても良い。
【００４１】
上述した形態では、チャート７の内周面の全体にチャートパターン７ａが描かれているが、レンズ３の画角がそれほど大きくない場合には、チャート７の内周面の、Ｚ方向における所定の範囲にチャートパターン７ａが描かれていても良い。また、上述した形態では、単位パターン７ｂの大きさは、チャート７の一端から他端に向かうにしたがって次第に大きくなっているが、複数の単位パターン７ｂの大きさは一定であっても良い。また、上述した形態では、チャート７の内径ｄは、レンズ３の焦点距離の１０倍以上５０倍以下となっているが、チャート７の内径ｄは、レンズ３の焦点距離の１０倍未満であっても良いし、レンズ３の焦点距離の５０倍を超えていても良い。
【００４２】
上述した形態では、チャート７は、その内周面にチャートパターン７ａを有している。この他にもたとえば、チャート７は、透明な樹脂等の透明な材料によって筒状に形成されるとともに、その外周面にチャートパターン７ａを有していても良い。この場合には、たとえば、チャートパターン７ａは、チャート７の外周面の全体に描かれている。また、この場合には、チャート７の外周面は、拡散フィルムによって覆われている。この場合であっても、チャート７の内周側からチャートパターン７ａが透過して見えるため、上述した形態と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
（位置調整装置の変形例）
上述した形態では、位置調整装置１は、チャート８を備えているが、位置調整装置１は、チャート８を備えていなくても良い。この場合には、チャート７のＺ１方向端を塞ぐ底部をチャート７に形成するとともに、この底部の中心に所定のチャートパターンを形成し、このチャートパターンを用いてＺ方向における撮像素子４の相対位置の調整を行えば良い。ただし、Ｚ方向へ移動可能なチャート８を用いてＺ方向における撮像素子４の相対位置の調整を行った方が、Ｚ方向における撮像素子４の相対位置を精度良く調整することが可能になる。
【００４４】
上述した形態では、レンズユニット５が固定され、素子ユニット６がレンズユニット５に対して位置調整可能となっている。この他にもたとえば、素子ユニット６が固定され、レンズユニット５が素子ユニット６に対して位置調整可能となっていても良い。すなわち、位置調整装置１は、撮像素子４に対するレンズ３の相対位置を位置調整機構を備えており、撮像素子４に対するレンズ３の相対位置が調整されても良い。この場合には、チャート７は、撮像素子４の中心を通過する法線と円筒状に形成されるチャート７の軸心とが一致するように設置される。
【符号の説明】
【００４５】
１  位置調整装置
３  レンズ
４  撮像素子
４ａ  撮像面
７  チャート
７ａ  チャートパターン
７ｂ  単位パターン
１０  位置調整機構
ｄ  チャートの内径
Ｌ  レンズの光軸
【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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