(57)【要約】【課題】合焦性能を向上させることができる。【解決手段】チャートの光学像を結像させるレンズ１６と、このレンズ１６により結像された光学像を電気信号に変換する撮像素子１３と、この撮像素子１３に接続されている基板１２と、撮像素子１３を光学的にカバーするとともにレンズ１６を固定するマウント１４とを備え、マウント１４は、肉厚が薄い各薄肉部１４ａ、１４ｂを有し、各薄肉部１４ａ、１４ｂは、熱可塑性により、熱及び力が加えられると、変形するようになっている。【選択図】図２
2005227620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像対象の光学像を結像させるレンズと、このレンズにより結像された光学像を電気信号に変換する撮像素子と、この撮像素子に接続されている基板と、前記撮像素子を光学的にカバーするとともに前記レンズを固定する鏡胴とを備え、
前記鏡胴は、肉厚が薄い薄肉部を有し、前記薄肉部は、熱可塑性により、熱及び力が加えられると、変形するようになっている
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記鏡胴が薄肉部を複数有することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記鏡胴は、前記レンズと一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかに記載の撮像装置のフォーカス調整装置であって、
前記撮像装置の前記薄肉部に熱を加える加熱手段と、
前記撮像装置に設けられた前記レンズの光軸上の焦点方向である第１基準軸方向を上下に移動可能な第１基準軸ステージを有する第１基準軸可動部と、
前記光軸と直交する第２基準軸を中心に回動可能な第２基準軸回動ステージを有する第２基準軸回動部と、
前記光軸と直交し、かつ前記第２基準軸と異なる第３基準軸を中心に回動可能な第３基準軸回動ステージを有する第３基準軸回動部とを備え、
前記第１基準軸可動部は、前記第１基準軸ステージの上下移動に連動して、前記鏡胴に前記焦点方向に沿って力を加えるような状態で当該鏡胴に接続され、
前記第２基準軸回動部は、前記第２基準軸回動ステージの回動に連動して、前記鏡胴に前記第２基準軸中心の回動方向に沿って力を加えるような状態で当該鏡胴に接続され、
前記第３基準軸回動部は、前記第３基準軸回動ステージの回動に連動して、前記鏡胴に前記第３基準軸中心の回動方向に沿って力を加えるような状態で当該鏡胴に接続されている
ことを特徴とするフォーカス調整装置。
【請求項５】
前記第１基準軸、前記第２基準軸、及び、前記第３基準軸は、相互に直交し、
前記鏡胴は、前記第２基準軸及び前記第３基準軸の２方向から把持され、
前記第１基準軸ステージ、及び前記第２基準軸回動ステージは、前記鏡胴が把持されている第２基準軸側の方向に設けられ、
前記第３基準軸回動ステージは、前記鏡胴が把持されている第３基準軸側の方向に設けられている
ことを特徴とする請求項４記載のフォーカス調整装置。
【請求項６】
前記第１基準軸、前記第２基準軸、及び、前記第３基準軸は、相互に直交し、
前記第２基準軸回動ステージ、及び前記第３基準軸回動ステージは、前記撮像装置上方の前記第１基準軸上で連結され、前記第１基準軸ステージ、第２基準軸回動ステージ、及び第３基準軸回動ステージを可動して前記鏡胴の加熱部を変形させ、レンズを焦点方向及び傾き方向に調整する
ことを特徴とする請求項４記載のフォーカス調整装置。
【請求項７】
請求項１から３までのいずれかに記載の撮像装置のフォーカス調整装置であって、
前記レンズの焦点方向である第１基準軸方向を上下に移動可能な第１基準軸ステージを有し、
前記第１基準軸ステージは、
前記レンズの焦点方向である第１基準軸に直交する第２基準軸、及び、第１基準軸と第２基準軸とにそれぞれ直交する第３基準軸の方向に、前記鏡胴を挟んで、それぞれ配置されている
ことを特徴とするフォーカス調整装置。
【請求項８】
前記第１基準軸、前記第２基準軸、及び、前記第３基準軸は、相互に直交し、前記第２基準軸回動ステージ、及び前記第３基準軸回動ステージは、下方に設置された前記第１基準軸可動部に連結され、前記第１基準軸ステージ、第２基準軸回動ステージ、及び第３基準軸回動ステージを可動して前記鏡胴の加熱部を変形させ、レンズを焦点方向及び傾き方向に調整する
ことを特徴とする請求項４記載のフォーカス調整装置。
【請求項９】
請求項１から３までのいずれかに記載の撮像装置のフォーカス調整装置であって、
前記鏡胴への外力負荷機構、鏡胴と基板との保持機構、及び、試験像と試験像保持手段を含み、試験像を撮像装置で撮影し、撮像された画像を観測しつつ、鏡胴に力を加えることにより、鏡胴を変形させ、焦点調整方向及び調整量を検出する
ことを特徴とするフォーカス調整装置。
【請求項１０】
請求項１から３までのいずれかに記載の撮像装置のフォーカス調整装置であって、
前記撮像素子の調整機構、鏡胴と基板との保持機構、及び、試験像と試験像保持手段を含み、試験像を撮像装置で撮像し、撮像された画像を観測しつつ、撮像素子を接続している基板に外力を加えることにより、鏡胴を変形させ、焦点調整方向及び調整量を検出する
ことを特徴とするフォーカス調整装置。
【請求項１１】
請求項１から３までのいずれかに記載の撮像装置のフォーカス調整装置であって、
前記鏡胴と基板との保持機構、及び、試験像、試験像保持手段を含み、試験像を撮像装置で撮影し、試験像の位置を移動させることにより、焦点調整方向及び調整量を検出する
ことを特徴とするフォーカス調整装置。
【請求項１２】
請求項１から３までのいずれかに記載の撮像装置のフォーカス調整方法であって、
前記撮像装置の前記薄肉部を有する鏡胴に熱を加えつつ、力を加え、当該加えた力に応じて当該鏡胴を変形させ、変形させた鏡胴に固定しているレンズの位置を調整する
ことを特徴とするフォーカス調整方法。
【請求項１３】
請求項１から３までに記載の撮像装置のフォーカス調整方法であって、
前記レンズの焦点距離方向に設置された試験像を観測しつつ、前記鏡胴に力を加えて変形させることにより、前記撮像素子と前記レンズとの相対距離を変化させることで、前記撮像素子に取り込んだ試験像の明瞭度から、前記レンズの焦点方向および位置調整量を検出する
ことを特徴とするフォーカス調整方法。
【請求項１４】
請求項１から３までに記載の撮像装置のフォーカス調整方法であって、
前記撮像装置と、当該撮像装置の撮像対象となる試験像との相対距離を変化させて試験像を合焦させ、合焦させたときの相対距離の変動量から、前記レンズの焦点方向および位置調整量を推定する
ことを特徴とするフォーカス調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤやＡＲセンサ等の撮像素子を搭載した撮像装置、そのフォーカス調整装置、及びフォーカス調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置は、加熱により塑性変形が可能な鏡胴を有し、この鏡胴の内壁には、受光素子及びレンズが設けられている。従来は、鏡胴の一部を加熱した後、鏡胴に力を加えることにより、変形させた鏡胴内のレンズを焦点方向に移動させて、レンズの焦点を調整していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２７１５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来は、レンズを焦点方向に移動させることが可能であったが、レンズの傾きを変えることができず、このため、合焦性能を向上させることができないという不都合があった。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、レンズを焦点方向だけでなく、傾き方向にも調整して合焦性能を向上させることが可能な撮像装置、そのフォーカス調整装置、及びフォーカス調整方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の撮像装置は、撮像対象の光学像を結像させるレンズと、このレンズにより結像された光学像を電気信号に変換する撮像素子と、この撮像素子に接続されている基板と、撮像素子を光学的にカバーするとともにレンズを固定する鏡胴とを有する。そして、鏡胴は、肉厚が薄い薄肉部を有し、薄肉部は、熱可塑性であり、熱及び力が加えられると変形するようになっている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の撮像装置は、熱可塑性により、熱及び力が加えられると変形する薄肉部を複数有する鏡胴を複数備えているため、フォーカス調整の際、薄肉部の変形に応じて鏡胴に固定されているレンズが少なくとも傾き、合焦性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
実施の形態１について図１乃至図８に基づいて説明する。ここでは、本発明に係る撮像装置１０のフォーカス調整をフォーカス調整装置１００を用いて行う場合を例にして説明する。
【０００９】
図１は、実施の形態１に係る撮像装置１０及びフォーカス調整装置１００の上面図である。図２は、図１のII−II矢視断面図である。図３は、図２のIII−III矢視断面図である。図４は、図１のIV−IV矢視断面図である。
【００１０】
図１において、撮像光学系を有する撮像装置１０及びそのフォーカス調整装置１００が設けられている。フォーカス調整装置１００は、Ｚ軸可動部（第１基準軸可動部）２０、Ｘ軸回動部（第２基準軸回動部）３０、及び、Ｙ軸回動部（第３基準軸回動部）４０を有する。また、フォーカス調整装置１００は、複数の加熱手段５０、各駆動部６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、情報の操作部７０、情報の表示部８０、及び、これらの全体的な制御を行うコントローラ９０を有する。また、フォーカス調整装置１００は、図２に示すようなマウント１４の押さえ機構１７を有する。以下に、これらの各構成について詳述する。
【００１１】
各図において、撮像装置１０は、Ｘ軸（第２基準軸）及びこのＸ軸と直交するＹ軸（第３基準軸）の交点に配置されている。そして、Ｚ軸可動部２０及びＸ軸回動部３０は、撮像装置１０のＸ軸方向の一側に配置され、互いに連結されている。Ｙ軸回動部４０は、撮像装置１０のＹ軸方向の一側に配置されている。なお、Ｚ軸可動部２０、Ｘ軸回動部３０、及びＹ軸回動部４０は、外力負荷機構である。
【００１２】
ここで、撮像装置１０を具体的に説明する。図１、図２及び図４において、撮像装置１０は、この基板１２上に撮像装置１３を有している。基板１２は、半導体素子を有する制御回路であり、撮像素子１３は、光学像を電気信号に変換するもので、例えばＣＣＤなどが該当する。
【００１３】
撮像素子１３は、鏡胴（マウント）１４に光学的にカバーされている。マウント１４の下部には、孔が設けられ、この孔には光学フィルタ１６が固定されている。マウント１４は、レンズ１６と一体に形成され、かつ、熱可塑材で形成されている。なお、レンズ１６の中心（主点）では、光軸、Ｘ軸及びＹ軸がそれぞれ直交している。
【００１４】
マウント１４には、肉厚が薄い薄肉部１４ａ及び１４ｂが設けられている。これらは、具体的には、環状の溝で形成されている。また、図５に示すように、段差部１４ｃを設けておくことにより、マウントの押さえ機構により、マウントを容易に保持することができる。
【００１５】
次に、Ｚ軸可動部２０を具体的に説明する。図１、図２及び図３において、Ｚ軸可動部２０は、下板２１上に固定ガイド２２を有し、この固定ガイド２２は、レンズ１６の焦点方向であるＺ軸方向に設けられている。固定ガイド２２の外面には、この外面に沿って移動可能な移動ガイド２３がＺ軸方向に設けられている。移動ガイド２３の一端は、上板（第１基準軸ステージ）２４下面に固定されている。移動ガイド２３及び上板２４は、Ｚ軸用駆動部６０ａの駆動により、Ｚ軸方向を上下のいずれにも移動するように構成されている。なお、この移動ガイド２３の移動可能な範囲は、予め設定されている。
【００１６】
続いて、Ｘ軸回動部３０を具体的に説明する。図１、図２及び図３において、Ｘ軸回動部３０は、上板２４上面に重ねられたＸ軸回動ステージ（Ｘ軸あおりステージ）３１を有し、このＸ軸回動ステージ３１の上面は、Ｘ軸用ブロック部３２が重ねられて接合されている。Ｘ軸回動ステージ３１は、Ｘ軸用駆動部６０ｂの駆動により、Ｘ軸を中心に回動するように構成されている。具体的には、Ｘ軸回動ステージ３１は、レンズ１６の中心が回動の中心となるように曲率半径ＲＸが定められる。
【００１７】
Ｘ軸用ブロック部３２の撮像装置１０側の端面は、Ｘ軸用クランプ機構３３に接続され、Ｘ軸用クランプ機構３３は、各Ｘ軸用クランプ部３４の一端に連結されている。Ｘ軸用クランプ機構３３は、例えばバネなどで構成され、各Ｘ軸用クランプ部３４を開閉動作させる機能を有する。各Ｘ軸用クランプ部３４が閉じると、各Ｘ軸用クランプ部３４の他端は、マウント１４を把持するような状態で、マウント１４上部の外周壁に接する。他方、各Ｘ軸用クランプ部３４が開くと、各Ｘ軸用クランプ部３４の他端は、マウント１４を開放するような状態で、マウント１４上部の外周壁から離れる。
【００１８】
次に、Ｙ軸回動部４０を具体的に説明する。図１及び図４において、Ｙ軸回動部４０は、基台４１上に設けられたＹ軸回動ステージ（Ｙ軸あおりステージ）４２を有し、このＹ軸回動ステージ４２上面は、Ｙ軸用ブロック部４３に接合されている。Ｙ軸回動ステージ４２は、Ｙ軸用駆動部５０ｃの駆動により、Ｙ軸を中心に回動するように構成されている。具体的には、Ｙ軸回動ステージ４２は、レンズ１６の中心が回動の中心となるように曲率半径ＲＹが定められる。
【００１９】
Ｙ軸用ブロック部４３の撮像装置１０側の端面は、Ｙ軸用クランプ機構４４に接続され、Ｙ軸用クランプ機構４４は、各Ｙ軸用クランプ部４５の一端に連結されている。Ｙ軸用クランプ機構４４は、例えばバネなどで構成され、各Ｙ軸用クランプ部４５を開閉動作させる機能を有する。各Ｙ軸用クランプ部４５が閉じると、各Ｙ軸用クランプ部４５の他端は、マウント１４を把持するような状態で、マウント１４上部の外周壁に接する。他方、各Ｙ軸用クランプ部４５が開くと、各Ｙ軸用クランプ部４５の他端は、マウント１４を開放するような状態で、マウント１４上部の外周壁から離れる。なお、各Ｙ軸用クランプ部４５及び各Ｘ軸用クランプ部３４は、いずれか一方が閉動作するようになっている。
【００２０】
さらに、加熱手段５０、各駆動部６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、操作部７０、表示部８０、及びコントローラ９０について説明する。加熱手段５０は、撮像装置１０のマウント１４に熱を加えるためのものである。加熱手段５０は、例えば、図１９（ａ）に示す加熱金属リング等の他、ランプ、レーザ等のビーム光源を照射することにより、加熱する。加熱手段５０がビーム光源の場合は、例えば、図１９（ｂ）に示すように、ファイバを複数、マウントの周上に並べ、ビームをファイバを介してマウントに照射するなどの手段により、マウント全体を加熱する。
【００２１】
Ｚ軸用駆動部６０ａは、Ｚ軸可動部２０の可動ガイド２３及び上板２４を移動させるためのものであり、Ｘ軸用駆動部６０ｂ及びＹ軸用駆動部６０ｃは、Ｘ軸回動ステージ３１及びＹ軸回動ステージ４２をそれぞれ回動させるためのものである。これら各駆動部６０ａ、６０ｂ、６０ｃには、例えばモータが該当する。操作部７０は、キーボード等が該当し、表示部８０は、ディスプレイが該当する。
【００２２】
コントローラ９０は、フォーカス調整装置１００の全体の制御を行うものであり、画像処理部９０ａ及び制御部９０ｂが設けられている。画像処理部９０ａは、撮像対象の画像の処理を行うものであり、得られた画像の明瞭度、輝度等から合焦性能を算出する。また、制御部９０ｂは、加熱手段５０への加熱指示や、各駆動部６０ａ、６０ｂ、６０ｃへの駆動指示、表示部７０への表示指示を行う。
【００２３】
次に、上述したフォーカス調整装置１００を用いて撮像装置１０のフォーカスを調整するフォーカス調整方法を図６〜図８に基づいて説明する。ここでは、所定の位置に設けられたチャート（撮像対象）ｄ１の画像に基づいて、レンズ１６の位置を調整し、光軸ｄ２１を変更して合焦性能を向上させる場合を例にして説明する。
【００２４】
図６は、撮像装置及びチャートについて示す図である。チャートｄ１の画像は、マウント１４に設けられているレンズ１６及び光学フィルタ１５を介して、基板１２上に固定されている撮像素子１３に取り込まれる。ここで、焦点方向（バックフォーカス）の合焦性能は、白黒のテストパターンを有する基準チャートを用い、その撮像素子に取り込まれた画像の白黒のコントラストから判断する。また、レンズの傾き角は、白色の基準チャートもしくは白色照明を用い、撮像素子に取り込まれた白色画像の周辺の光量比から判断する。ここで、レンズが傾いている場合は、レンズが傾いている方向に沿う成分の光量差が大きくなるため、これによりレンズの傾きを求めることができる。なお、白黒のテストパターンを有する基準チャート及び白色の基準チャートは、図示しないチャート入れ替え機構（チャートチェンジャー）により容易に入れ替え可能となっている。
【００２５】
このようにして、所望の合焦性能が得られたときは、フォーカス調整の作業は完了する。しかし、所望の合焦性能が得られなかったときは、撮像素子１３に取り込まれた観測画像を観測しつつ、マウントを保持しながら、弾性変形の範囲内で、レンズ１６と撮像素子１３との相対位置を変化させ、最適な調整方向及び調整量を検出する。すなわち、Ｚ軸用駆動部６０ａ、Ｘ軸用駆動部６０ｂ、及びＹ軸用駆動部６０ｃがそれぞれ駆動する。そして、Ｚ軸用駆動部６０ａ、Ｘ軸用駆動部６０ｂ、及びＹ軸用駆動部６０ｃに接続されているＺ軸用駆動部６０ａの可動ガイド２３、Ｘ軸回動ステージ３１、及びＹ軸回動ステージ４２がそれぞれ可動し、各方向の力がマウント１４に加えられる。以下、これを具体的に説明する。
【００２６】
まず、レンズ１６の焦点調整方向及び調整量を検出する方法を図７に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
焦点方向の調整精度の検出には、白黒のテストパターンを有する基準チャートを用いる。図７（ａ）に示すように、チャートｄ１が、撮像素子１３から所定の距離（例えば、Ａ）１２３の位置にある場合に、レンズ１６が、撮像素子１３から所定の距離１２１ａ、及び、チャートｄ１から所定の距離１２２ａの位置にあるとき、合焦位置１２０は、撮像素子１３とレンズ１６との間にある。つまり、仮に、撮像装置１０の合焦位置１２０が、撮像装置１０からレンズ１６側にずれているとする。この場合、撮像素子１３に投影されたチャートｄ１の画像（以下「撮像画像」という。）は、撮像素子１３に広がって投影されることとなり、投影画像は、不明瞭になる。そこで、図７（ｂ）に示すように、マウント１４に力を加えてレンズ１６を撮像素子１３側の方向に移動量ΔＸ変位させた場合、合焦位置１２０は、撮像素子１３側に移動し、撮像素子１３に投影された画像の広がりは、抑制される。このため、撮像素子１３に投影された画像は、マウント１４に力が加えられる前に比べ、明瞭になる。そして、さらに、レンズ１６を撮像素子１３側の方向に変位させると、撮像画像は、さらに不明瞭となる。このため、レンズ１６の焦点方向は、チャートｄ１側の方向であると判断される。
【００２８】
ここで、光軸上の焦点方向の力をマウントに加えるためには、可動ガイド２３を可動させる。可動ガイド２３が、可動範囲内でZ軸方向を上下に移動すると、可動ガイド２３の一端に固定されている上板２４が、可動ガイド２３の上下運動に連動して、Z軸方向の上下運動を行う。
【００２９】
上板２４が上下運動を行うと、上板２４に重ねられているＸ軸回動ステージ３１は、上板２４の上下運動に連動して、Ｚ軸方向の上下運動を行う。また、Ｘ軸回動ステージ３１に接合されているＸ軸用ブロック部３２は、Ｘ軸回動ステージ３１の上下運動に連動して、Ｚ軸方向の上下運動を行う。
【００３０】
Ｘ軸用ブロック部３２の上下運動に連動して、Ｘ軸用ブロック部３２とＸ軸用クランプ機構３３を介して接続されている各Ｘ軸用クランプ部３４の一端は、マウント１４を把持した状態で、光軸の焦点方向の力をマウント１４に加える。このとき、各Ｘ軸用クランプ部３４は、Ｘ軸用クランプ機構３３により閉状態となり、各Ｙ軸用クランプ部４５は、Ｙ軸用クランプ機構４４により開状態となる。つまり、マウント１４は、各Ｙ軸用クランプ部４５に把持されない。
【００３１】
すると、各薄肉部１４ａ、１４ｂには、光軸の焦点方向に沿って、力が加えられる。焦点方向に沿った力が加えられた各薄肉部１４ａ、１４ｂは、光軸の焦点方向に変形し、マウント１４に固定されているレンズ１６は、最適位置に移動することとなる。
【００３２】
次に、レンズ１６の傾き方向及び傾き方向調整量を検出する方法を図７（ｃ）、（ｄ）を用いて説明する。
【００３３】
傾き方向の合焦性能を検出するためには、白色の基準チャートもしくは白色照明を用いる。図７（ｃ）に示すように、レンズが傾いていた場合、撮像素子１３に取り込んだチャートｄ１の画像（以下「撮像画像」という。）において、レンズの傾いている方向の成分に沿う周辺の光量に差が見られる（撮像素子に対する、レンズの傾きがなければ、レンズの傾いている方向の成分に沿う光量に差は見られない。）
ここで、図７（ｄ）に示すように、マウント１４に力を加えて、レンズ１６の傾き角を変化させ、レンズが撮像素子に対して水平となるように調整した場合、撮像画像の光量に差が見られなくなる。ここで、さらにレンズを傾けると、撮像画像の周辺の光量に差が発生する。これにより、レンズ傾きの調整方向、調整量を検出することができる。
【００３４】
ここで、傾き方向の力をマウントに加えるためには、回動ステージを可動させ、回動方向の力をレンズに加える必要がある。まず、X軸回動ステージ３１の可動により、X軸中心の回動方向の力がマウント１４に加えられる場合について説明する。X軸回動ステージ３１が可動範囲内でX軸を中心に回動すると、X軸用ブロック３２は、X軸回動ステージ３１の回動に連動して、X軸を中心に回動する。
【００３５】
Ｘ軸用ブロック部３２の回動に連動して、各Ｘ軸用クランプ部３４の一端は、マウント１４を把持した状態で、Ｘ軸の回動方向の力をマウント１４に加える。このとき、各Ｘ軸用クランプ部３４は閉状態で、各Ｙ軸用クランプ部４５は開状態である。つまり、マウント１４は、各Ｙ軸用クランプ部４５に把持されない。
【００３６】
すると、各薄肉部１４ａ、１４ｂには、Ｘ軸中心の回動方向の力が加えられる。Ｘ軸中心の回動方向の力が加えられた各薄肉部１４ａ、１４ｂは、Ｘ軸中心の回動方向に弾性変形内で変形する。そうして、マウント１４に固定されているレンズ１６の最適位置が検出される。
【００３７】
最後に、Ｙ軸回動ステージ４２の可動により、Ｙ軸中心の回動方向の力がマウント１４に加えられる場合について説明する。Ｙ軸回動ステージ４２が可動範囲内でＹ軸を中心に回動すると、Ｙ軸回動ステージ４２に接合されているＹ軸用ブロック部４３は、Ｙ軸回動ステージ４２の回動に連動して、Ｙ軸を中心に回動する。
【００３８】
Ｙ軸用ブロック部４３の回動に連動して、各Ｙ軸用クランプ部４５の一端は、マウント１４を把持した状態で、Ｙ軸の回動方向の力をマウント１４に加える。このとき、各Ｙ軸用クランプ部４５は、Ｙ軸用クランプ機構４４により閉状態となり、各Ｘ軸用クランプ部３４は、Ｘ軸用クランプ機構３３により開状態となる。つまり、マウント１４は、各Ｘ軸用クランプ部３４に把持されない。
【００３９】
すると、各薄肉部１４ａ、１４ｂには、Ｙ軸中心の回動方向の力が加えられる。Ｙ軸中心の回動方向の力が加えられた各薄肉部１４ａ、１４ｂは、Ｙ軸中心の回動方向に弾性変形の範囲内で変形する。また、マウント１４に固定されているレンズ１６は、Ｙ軸中心の回動方向側に傾くこととなる。これにより、Ｙ軸中心の回動方向側へのレンズ１６の最適位置が検出されることとなる。このようにして、レンズ１６の最適位置の情報が得られる。
【００４０】
このように検出されたレンズ１６の最適位置の情報に基づき、レンズ１６の位置が補正される。この補正に際して、マウント１４の各薄肉部１４ａ、１４ｂは、加熱手段５０により熱が加えられ、変形し易くなった各薄肉部１４ａ、１４ｂに力が加えられる。
【００４１】
以下、加熱手段５０として、ビームｄ３を用いる場合について図８に基づいて説明する。
【００４２】
図８（ａ）は、フォーカス調整時のレンズ１６の位置を示す図である。図８（ａ）によると、加熱手段５０は、ビーム光ｄ３を各薄肉部１４ａ、１４ｂに照射し、ビーム光ｄ３が照射された各薄肉部１４ａ、１４ｂは、変形し易い状態になっている。なお、フォーカス調整後のレンズ１６の位置及び光軸ｄ２２について後述する。
【００４３】
そして、各加熱手段５０が、各薄肉部１４ａ、１４ｂにビーム光ｄ３を照射しながら、Ｚ軸用駆動部６０ａ、Ｘ軸用駆動部６０ｂ、及びＹ軸用回動部６０ｃがそれぞれ駆動する。すると、Ｚ軸用駆動部６０ａ、Ｘ軸用回動部６０ｂ、及びＹ軸用駆動部６０ｃに接続されているＺ軸可動部２０の可動ガイド２３、Ｘ軸回動ステージ３１、及びＹ軸回動ステージ４２がそれぞれ可動する。ここでは、可動ガイド２３、Ｘ軸回動ステージ３１、及びＹ軸回動ステージ４２がそれぞれ可動する。可動ガイド２３、Ｘ軸回動ステージ３１、及びＹ軸回動ステージ４２の可動量は、それぞれ、前述の方法で検出された最適位置にレンズ１６が調整されるように制御される。
【００４４】
このようにして、フォーカス調整を行った結果、図８（ｂ）に示すように、撮像素子１３とレンズ１６との傾きずれはなくなり、フォーカス調整前の光軸ｄ２１は、光軸ｄ２２に変化している。これにより、合焦性能を向上させることができる。なお、図８（ｃ）に示すように、薄肉部が一箇所の場合は、図８（ｄ）に示すように、レンズ１６の焦点方向を調整するとき、レンズ１６の中心位置（主点）も同時に移動して偏芯するため、傾き方向の調整を行うことが難しくなる。
【００４５】
以上説明したように、実施の形態１によると、マウント１４には、熱が加えられて力が加えられると変形し易い薄肉部が複数箇所に形成されている。このため、マウント１４に固定されているレンズ１６は、薄肉部の変形により、焦点方向だけでなく、傾き方向の調整も個々に行うことが可能になる。これにより、レンズ１６の中心（主点）の位置を水平方向や焦点方向にずらすことなく、その傾きを変えることが可能になる。
【００４６】
又、本方法では、レンズの焦点方向、傾き角の検出に、それぞれ別の方法を用いているため、合焦性能が得られない場合、要因がレンズの焦点方向ずれか傾き角ずれかの影響を切り分け、調整を行うことができる。
【００４７】
フォーカス調整装置１００は、各加熱手段５０、Ｚ軸可動部２０、Ｘ軸回動部３０、及び、Ｙ軸回動部４０を有し、Ｚ軸可動部２０は、可動ガイド２３及び上板２４の上下移動に連動して、マウント１４に焦点方向の力を加えるような状態でマウント１４に接続されている。また、Ｘ軸回動部３０は、Ｘ軸回動ステージ３１の回動に連動して、Ｘ軸中心の回動方向の力をマウント１４に加えるような状態でマウント１４に接続されている。さらに、Ｙ軸回動部４０は、Ｙ軸回動ステージ４２の回動に連動して、Ｙ軸中心の回動方向の力をマウント１４に加えるような状態でマウント１４に接続されている。このため、各薄肉部１４ａ、１４ｂは、可動ガイド２３及び上板２４の上下移動に連動して、焦点方向に変形し、この変形により、レンズ１６は、焦点方向に移動する。また、各薄肉部１４ａ、１４ｂは、Ｘ軸回動ステージ３１あるいはＹ軸回動ステージ４２の回動に連動して、Ｘ軸あるいはＹ軸中心の回動方向側に変形し、この変形により、レンズ１６は、Ｘ軸あるいはＹ軸中心の回動方向側に傾く。したがって、レンズ１６の位置を焦点方向だけでなく、傾き方向にも調整することが可能となるので、合焦性能を向上させることが可能となる。
【００４８】
また、フォーカス調整装置１００のＺ軸可動部２０及びＸ軸回動部３０は、撮像装置１０のＸ軸方向の一側で互いに連結して配置され、Ｙ軸回動部４０は、撮像装置１０のＹ軸方向の一側に配置されている。そして、Ｚ軸可動部２０は、Ｘ軸回動部３０を介して、マウント１４に焦点方向の力を加えるような状態でマウント１４に接続されている。
このため、焦点方向、及びＸ軸中心の回動方向の力は、撮像装置１０のＸ軸方向の一側からマウント１４に加えられる。したがって、マウント１４の薄肉部は、焦点方向、及びＸ軸中心の回動方向に変形し、この変形により、レンズ１６は、焦点方向及びＸ軸中心の回動方向に動くこととなる。
他方、Ｙ軸中心の回動方向の力は、撮像装置１０のＹ軸方向の一側からマウント１４に加えられる。したがって、マウント１４の薄肉部は、Ｙ軸中心の回動方向に変形し、この変形により、レンズ１６は、Ｙ軸中心の回動方向に動くこととなる。以上より、レンズ１６の各方向の位置を調整することが可能となる。
【００４９】
さらに、フォーカス調整装置１００を用いて撮像装置１０のフォーカス調整を行うフォーカス調整方法は、撮像装置１０の複数の薄肉部１４ａ及び１４ｂに熱を加えた後、マウント１４に力を加え、加えた力に応じてマウント１４を変形させる。このため、レンズ１６の傾き調整に際し焦点ずれをおこさないで行うことが可能でなる。
【００５０】
しかも、本フォーカス調整方法によると、フォーカス調整の対象は、十分な合焦性能が得られていないワークのみである。このため、撮像装置１０の製造工程全体において、フォーカス調整に要する時間を大きく短縮させることが可能となる。
【００５１】
また、マウント１４への外力負荷機構（Ｚ軸可動部２０、Ｘ軸回動部３０、Ｙ軸回動部４０）、マウント１４と基板１２との保持機構、チャートｄ１を含み、チャートｄ１の試験像を撮像装置１０で撮影し、撮像された画像（試験像）を観測しつつ、マウント１４に力を加えることにより、マウント１４を変形させ、焦点調整方向及び調整量を検出する。これにより、合焦性能が向上する。
【００５２】
実施の形態２．
実施の形態２について図９及び図１０に基づいて説明する。図９は、実施の形態２に係るフォーカス調整装置１００Ａの上面図である。図１０は、図９に示したVIII−VIII矢視断面図である。なお、上記実施の形態１と同じ部分については、同一符号を付して重複説明を省略する。
【００５３】
図９及び図１０において、フォーカス調整装置１００Ａは、Ｚ軸可動部２０Ａ、Ｘ軸回動部３０Ａ、及びＹ軸回動部４０Ａを有する。Ｘ軸回動部３０Ａ及びＹ軸回動部４０Ａは、撮像装置１０の上方の光軸線上に配置され、Ｚ軸可動部２０Ａは、撮像装置１０のＸ軸方向の一側に配置されている。
【００５４】
Ｘ軸回動部３０Ａは、マウント１４上方に設けられた円筒形状の保持部３５を有する。保持部３５の一端側の内壁面は、マウント１４を固定するような状態で、マウント１４上部の外壁面に接している。そして、保持部３５の他端面は、Ｘ軸回動ステージ３１Ａの下面に接合されている。Ｘ軸回動ステージ３１Ａの上面は、Ｙ軸回動部４０ＡのＹ軸回動ステージ４２Ａの下面に連結されている。
【００５５】
上述したＸ軸回動ステージ３１Ａ及びＹ軸回動ステージ４２Ａは、光軸を中心に円状に切り抜かれ、ドーナツ状になっている。
【００５６】
Ｘ軸回動ステージ３１Ａにおける回動は、レンズ１６の中心が回動の中心となるように曲率半径ＲＸ１が定められ、Ｙ軸回動ステージ４２Ａにおける回動は、レンズ１６の中心が回動の中心となるように曲率半径ＲＹ１が定められている。
【００５７】
Ｚ軸可動部２０Ａは、可動ガイド２３及び上板２４を有し、可動ガイド２３および上板２４は、Ｚ軸方向に上下移動が可能な構成になっている。上板２３の上面は、把持部２５に接合され、把持部２５は、Ｘ軸方向の撮像装置１０側に延びる端縁をＹ軸回動ステージ４２Ａの上面に重ね合わされた状態でＹ軸回動ステージ４２Ａの上面に接合されている。つまり、把持部２５は、可動ガイド２３及び上板２４の上下運動に連動して、この上下運動をマウント１４に伝達するような状態で、Ｙ軸回動ステージ４２Ａに接続されている。なお、把持部２５のＹ軸回動部４０Ａ側の端縁は、光軸を中心に円状に切り抜かれ、ドーナツ状になっている。
【００５８】
次に、上述したフォーカス調整装置１００Ａを用いて、撮像装置１０のフォーカスを調整する方法を説明する。なお、実施の形態１と同様、焦点方向の調整には白黒のテストパターンを有する基準チャート、傾き方向の調整には白画像を用いる。
【００５９】
Ｚ軸可動部２０の可動ガイド２３、Ｘ軸回動部３０ＡのＸ軸回動ステージ３１Ａ、及びＹ軸回動部４０ＡのＹ軸回動ステージ４２Ａがそれぞれ可動すると、各方向への力がマウント１４に加えられる。以下、具体的に説明する。
【００６０】
まず、可動ガイド２３の可動により、光軸上の焦点方向の力がマウント１４に加えられる場合について説明する。Ｚ軸用駆動部６０ａが駆動して、可動ガイド２３及び上板２４がＺ軸方向を上下移動すると、上板２４に接合されている把持部２５は、上板２４の上下移動に連動して、Ｚ軸方向の上下運動を行う。
【００６１】
すると、各薄肉部１４ａ、１４ｂには、光軸の焦点方向の力が加えられる。焦点方向の力が加えられた各薄肉部１４ａ、１４ｂは、光軸の焦点方向に弾性変形の範囲内にて変形し、マウント１４に固定されているレンズ１６の最適位置（焦点位置）が検出される。なお、具体的な焦点方向及び調整量の検出方法は、実施の形態１と同様である。
【００６２】
続いて、Ｘ軸回動ステージ３１Ａの回動により、Ｘ軸中心の回動方向の力がマウント１４に加えられる場合について説明する。Ｘ軸用駆動部６０ｂが駆動して、Ｘ軸回動ステージ３１Ａが可動範囲内でＸ軸を中心に回動する。すると、Ｘ軸回動ステージ３１Ａに接続されている保持部３５は、Ｘ軸回動ステージ３１Ａの回動に連動して、Ｘ軸を中心に回動し、Ｘ軸中心の回動方向の力をマウント１４に加える。
【００６３】
すると、Ｘ軸中心の回動方向に沿った力が加えられた各薄肉部１４ａ、１４ｂには、Ｘ軸中心の回動方向に弾性変形内で変形し、この変形により、マウント１４に固定されているレンズ１６の最適位置（焦点位置）が検出される。なお、具体的な焦点方向及び調整量の検出方法は、実施の形態１と同様である。
【００６４】
次に、Ｙ軸回動ステージ４２Ａの回動により、Ｙ軸中心の回動方向の力がマウント１４に加えられる場合について説明する。Ｙ軸用駆動部６０ｃが駆動して、Ｙ軸回動ステージ４２Ａが可動範囲内でＹ軸を中心に回動する。すると、Ｙ軸回動ステージ４２Ａに接続されている保持部３５は、Ｙ軸回動ステージ４２Ａの回動に連動して、Ｙ軸を中心に回動し、Ｙ軸中心の回動方向の力をマウント１４に加える。
【００６５】
すると、Ｙ軸中心の回動方向の力が加えられた各薄肉部１４ａ、１４ｂは、Ｙ軸中心の回動方向に弾性変形内で変形し、この変形により、マウント１４に固定されているレンズ１６の最適位置（焦点位置）が検出される。なお、具体的な焦点方向及び調整量の検出方法は、実施の形態１と同様である。
【００６６】
そして、加熱手段５０が各薄肉部１４ａ、１４ｂにビーム光ｄ３を照射しながら、Ｚ軸用駆動部６０ａ、Ｘ軸用駆動部６０ｂ、及びＹ軸用駆動部６０ｃがそれぞれ駆動する。すると、Ｚ軸用駆動部６０ａ、Ｘ軸用駆動部６０ｂ、及びＹ軸用駆動部６０ｃに接続されているＺ軸可動部２０の可動ガイド２３、Ｘ軸回動ステージ３１、及びＹ軸回動ステージ４２がそれぞれ可動する。ここでは、可動ガイド２３、Ｘ軸回動ステージ３１、及びＹ軸回動ステージ４２の可動量は、前述の検出された最適位置にレンズ１６が調整されるよう制御される。このようにして、フォーカス調整を行い、合焦性能を向上させることができる。
【００６７】
このように、実施の形態２によると、Ｚ軸可動部２０Ａは、撮像装置１０のＸ軸方向の一側に配置され、Ｘ軸回動部３０Ａ及びＹ軸回動部４０Ａは、撮像装置１０の上方で光軸方向に互いに連結して配置されている。そして、Ｙ軸回動部４０Ａは、Ｘ軸回動部３０Ａを介して、Ｙ軸回動ステージ４２Ａの回動に連動して、Ｙ軸中心の回動方向の力をマウント１４に加えるような状態でマウント１４に接続されている。このため、焦点方向の力は、撮像装置１０のＸ軸方向の一側からマウント１４の薄肉部に加えられることとなる。したがって、マウント１４の薄肉部は、各方向に変形して、レンズ１６の位置（焦点方向、傾き方向）を調整することが可能になる。
【００６８】
実施の形態３．
実施の形態３について図１１及び図１２に基づいて説明する。図１１は、実施の形態３に係る撮像装置１０及びフォーカス調整装置１００Ｂを示す上面図である。図１２は、図１０のX−X矢視断面図である。なお、上記実施の形態１及び２と同じ部分については、同一符号を付して重複説明を省略する。
【００６９】
図１１及び図１２において、フォーカス調整装置１００Ｂは、第１から第４のＺ軸可動部２０Ｂから２０Ｅを有する。第１及び第２のＺ軸可動部２０Ｂ及び２０Ｃは、撮像装置１０を挟んで、Ｘ軸線上にそれぞれ設けられている。第３及び第４のＺ軸可動部２０Ｄ及び２０Ｅは、撮像装置１０を挟んで、Ｙ軸線上にそれぞれ設けられている。
【００７０】
第１のＺ軸可動部２０Ｂは、可動ガイド２３および上板２４を有し、可動ガイド２３および上板２４は、Ｚ軸方向に上下移動が可能な構成になっている。上板２３の上面は、第１把持部２６１の下面に固定されている。第１把持部２６１の端部は、Ｘ軸方向のマウント１４側に延び、マウント１４のＺ軸方向の一側を固定するような状態で、マウント１４上部の外周壁の一壁面側に接合されている。また、第２のＺ軸可動部２０Ｃは、第１のＺ軸可動部２０Ｂと同様の構成をし、第１のＺ軸可動部２０Ｂとは逆方向から、マウント１４の片側を固定している。具体的には、第２のＺ軸可動部２０Ｃは、第２把持部２６２を有する。第２把持部２６２の端部は、Ｘ軸方向のマウント１４に延び、マウント１４を固定するような状態で、マウント１４上部の外周壁の一壁面側に接合されている。
【００７１】
第３のＺ軸可動部２０Ｄは、可動ガイド２３及び上板２４を有し、可動ガイド２３及び上板２４は、Ｚ軸方向に上下移動が可能な構成になっている。上板２３の上面は、第１把持部２６１の下面に固定されている。第１把持部２６１の把持部は、Ｙ軸方向のマウント１４側に延び、マウント１４のＺ軸方向の一側を固定するような状態で、マウント１４上部の外周壁の一壁面側に接合されている。また、第４のＺ軸可動部２０Ｃは、第３のＺ軸可動部２０Ｂと同様の構成をし、第３のＺ軸可動部２０Ｂとは逆方向から、マウント１４の片側を固定している。具体的には、第４のＺ軸可動部２０Ｃは、第２把持部２６２を有する。第２把持部２６２の端部は、Ｙ軸方向のマウント１４側に延び、マウント１４を固定するような状態で、マウント１４上部の外周壁の一壁面側に接合されている。
【００７２】
次に、上述したフォーカス調整装置１００Ｂを用いて、撮像装置１０のフォーカスを調整する方法を説明する。なお、実施の形態１と同様、焦点方向の調整には、白黒のテストパターンを有する基準チャート、傾き方向の調整には白画像を用いる。
【００７３】
第１から第４のＺ軸可動部２０Ｂから２０Ｅがそれぞれ可動して、マウント１４を弾性変形の範囲内で変形させ、レンズ１６の焦点調整方向が検出された後、マウント１４に熱を加えてマウント１４を塑性変形させ、レンズ１６の位置を調整する。以下、これを具体的に説明する。
【００７４】
Ｚ軸用駆動部６０ａが駆動して、第１及び第２のＺ軸可動部２０Ｂ及び２０Ｃの可動ガイド２３及び上板２４がＺ軸方向を上下移動すると、上板２４に固定されている第１把持部２６１及び第２把持部２６２は、上板２４の上下移動に連動して、マウント１４の位置を上下させる。ここで、第１及び第２のＺ軸可動部２０Ｂ及び２０Ｃが、同じ方向に同じ距離移動すれば、焦点方向に沿ってマウント１４を弾性変形内で変形させることができ、これにより、レンズ１６の最適調整位置を検出することが可能となる。
また、第１及び第２のＺ軸可動部２０Ｂ及び２０Ｃを逆方向に移動させるとき、レンズ１６の位置（主点）を中心にレンズ１６を回動させることにより、レンズ１６のＹ軸中心の最適傾き角を検出することが可能となる。
【００７５】
同様に、Ｚ軸用駆動部６０ａが駆動して、第３及び第４のＺ軸可動部２０Ｄ及び２０Ｅの可動ガイド２３及び上板２４がＺ軸方向を上下移動すると、上板２４に固定されている第１把持部２６３及び第２把持部２６４は、上板２４の上下方向に連動して、マウント１４の位置を上下させる。ここで、第３及び第４のＺ軸可動部２０Ｄ及び２０Ｅが、同じ方向に同じ距離移動すれば、焦点方向に沿ってマウント１４を弾性変形内で変形させることができ、これにより、レンズ１６の最適調整位置を検出することが可能となる。
また、第３及び第４のＺ軸可動部２０Ｄ及び２０Ｅを逆方向に移動させるとき、レンズ１６の位置（主点）を中心にレンズ１６を回動させることにより、レンズ１６のＹ軸中心の最適傾き角を検出することが可能となる。なお、具体的な焦点方向及び調整量の検出方法は、実施の形態１と同様である。
【００７６】
そして、加熱手段５０が、各薄肉部１４ａ、１４ｂにビーム光ｄ３を照射しながら、Ｚ軸用駆動部６０ａを駆動させる。すると、Ｚ軸用駆動部６０ａに接続されているＺ軸可動部２０の可動ガイド２３がそれぞれ可動する。ここで、可動ガイド２３の可動量は、レンズ１６が前述の検出された最適位置に調整されるよう制御される。このようにして、フォーカス調整を行い、合焦性能を向上させることができる。
【００７７】
このように、実施の形態３によると、第１から第４のＺ軸可動部２０Ｂから２０Ｅは、撮像装置１０のＸ軸及びＹ軸方向の両側にそれぞれ配置されている。また、第１から第４のＺ軸可動部２０Ｂから２０Ｅは、各可動ガイド２３及び上板２４の上下移動に連動して、焦点方向の力をマウント１４のＸ軸及びＹ軸方向の両側にそれぞれ加えるような状態で、それぞれ接続されている。このため、焦点方向の力は、撮像装置１０のＸ軸及びＹ軸方向の両側からマウント１４にそれぞれ加えられる。したがって、マウント１４の薄肉部は、各方向に変形して、レンズ１６の位置を調整することが可能となる。
【００７８】
なお、実施の形態３では、互いに向かい合わせた４方向からマウント１４を支持し、レンズ１６の位置を調整する場合について説明したが、例えば、図１３に示すように、３方向からマウント１４を支持し、レンズ１６の位置を調整してもよい。このようにしても、レンズ１６の位置を焦点方向、傾き方向に調整を行うことが可能である。
【００７９】
実施の形態４．
実施の形態４について、図１４に基づいて説明する。本実施の形態におけるフォーカス装置を、図１５に基づいて説明する。なお、実施の形態１〜３と同じ部分については、同一符号を付して重複説明を省略する。
【００８０】
図１５において、フォーカス調整装置１００Ｃは、Ｘ軸回動ステージ３１ｃ、Ｙ軸回動ステージ４２ｃ、及びＺ軸ステージ２０Ｆを有し、これらステージの上に撮像装置１０が搭載されるようになっている。
ここで、Ｘ軸回動ステージ３１ｃは、Ｘ軸用駆動部６０ｂの駆動により、Ｘ軸を中心に回動するように構成されている。具体的には、Ｘ軸回動ステージ３１ｃは、レンズ１６の中心が回動の中心となるよう、曲率半径が定められている。また、Ｙ軸回動ステージ４２ｃは、Ｘ軸用駆動部５０ｃの駆動により、Ｙ軸を中心に回動するように構成されている。具体的には、Ｘ軸回動ステージ４２ｃは、レンズ１６の中心が回動の中心となるよう、曲率半径が定められている。
【００８１】
また、撮像装置１０のマウント１４は、クランプ機構４４ａにより把持され、クランプ機構４４ａの一端は、上下移動可能な保持機構４７により保持される構成となっている。ここで、クランプ機構４４ａは、例えばバネなどで構成され、クランプ部４５ａを開閉動作させる機能を有する。
【００８２】
次に、上述したフォーカス調整装置１００Ｃを用いて、撮像装置１０のフォーカスを調整する方法を説明する。なお、実施の形態１と同様、焦点方向の調整には、白黒のテストパターンを有する基準チャート、傾き方向の調整には白画像を用いる。
【００８３】
まず、レンズ１６の焦点方向及び位置調整量を検出する方法を図１４に基づいて詳細に説明する。
【００８４】
図１４（ａ）に示すように、焦点方向及び位置調整量を検出したのち、撮像装置１０の合焦位置２０が、仮に、レンズ１６側にずれているとする。この場合、チャートｄ１の撮像画像は、撮像素子１３に広がって投影される。このため、撮像された画像は不明瞭となる。そのため、図１４（ａ）に示すように、撮像素子（基板１２）１３の位置を移動させて、合焦位置を探す。図１４（ａ）では、撮像素子１３の移動量ΔLの移動により、撮像素子１３とレンズ１６との間LがΔLだけ移動すると、合焦性能が得られるようになっている。
続いて、図１４（ｂ）に示すように、撮像素子（基板１２）１３の位置を元の状態に戻す。そして、レンズ１６を移動させて合焦させる。この場合、まず、図１４（ａ）で説明した撮像素子１３の移動距離ΔL、撮像素子１３とレンズ１６との間の距離L'、及び、レンズ１６と試験チャートｄ１との間の距離Lの関係から、レンズ１６の移動量ΔXが求められる。
【００８５】
ここで、光軸上の焦点方向の力をマウントに加えるためには、Z軸ステージ２０Fを可動させる。Z軸ステージ２０Fが、可動範囲内でZ軸方向に上下運動すると、撮像装置１０の基板１２が連動して、Z軸方向の上下運動を行う。
【００８６】
すると、各薄肉部１４ａ、１４ｂには、光軸の焦点方向に沿って、力が加えられる。焦点方向に沿った力が加えられた各薄肉部１４ａ、１４ｂは、光軸の焦点方向に変形し、撮像素子１３は、レンズの焦点方向に沿って、移動することとなる。
【００８７】
また、レンズの傾き方向調整量を検出する際は、撮像素子１３のレンズ１６に対する傾き角を変化させ、レンズに対し、撮像素子が水平になるように調整した場合、撮像画像の周辺の光量に差が見られなくなる。ここで、さらに撮像素子を傾けると、撮像素子の周辺の光量に差が発生する。これより、レンズ傾き角の方向を判断することができる。
【００８８】
ここで、光軸上の焦点方向の力をマウントに加えるためには、Ｘ軸回動ステージ３１C、Ｙ軸回動ステージ４２Cを可動させる。Ｘ軸回動ステージ３１C、Ｙ軸回動ステージ４２Cが可動すると、撮像装置１０の基板１２が連動して、レンズ１３の傾き方向の運動を行う。
【００８９】
すると、各薄肉部１４ａ、１４ｂには、Ｘ軸中心及びY軸中心に回動方向の力が加えられる。Ｙ軸中心の回動方向の力が加えられた各薄肉部１４ａ、１４ｂは、Ｙ軸中心の回動方向に弾性変形の範囲内で変形する。これより、回動方向側へのレンズ１６の調整方向及び調整量が検出されることとなる。
【００９０】
そして、加熱手段５０が各薄肉部１４ａ、１４ｂにビーム光ｄ３を照射しながら、Ｚ軸用駆動部６０ａ、Ｘ軸用駆動部６０ｂ、及びＹ軸用駆動部６０ｃがそれぞれ駆動する。すると、Ｚ軸用駆動部６０ａ，Ｘ軸用駆動部６０ｂ、及びＹ軸用駆動部６０ｃに接続されているＺ軸可動ステージ２０F、Ｘ軸回動ステージ３１C、Ｙ軸回動ステージ４２Cがそれぞれ可動する。ここでは、Ｚ軸可動ステージ２０F、Ｘ軸回動ステージ３１C、Ｙ軸回動ステージ４２Cの可動量は、前述の検出された最適位置にレンズ１６が調整されるよう制御される。このようにして、フォーカス調整を行い、合焦性能を向上させることができる。
【００９１】
このように、実施の形態４によると、撮像装置１０をレンズ１６の焦点方向及び傾き方向に沿って、移動させることにより、マウント１４の薄肉部に力が加えられ、加熱により、マウント１４の薄肉部が各方向に変形して、レンズ１６の位置（焦点方向、傾き方向）を調整することが可能になる。
【００９２】
また、実施の形態４では、レンズ１６の最適位置検出において、実施の形態１〜３とは異なり、撮像素子１３を移動させて、レンズ１６の焦点調整方向を検出する方法を説明したが、チャートｄ１を移動させて、合焦位置を検出、合焦させてもよい。
【００９３】
実施の形態５．
この実施の形態５におけるマウント１４の薄肉部１４ｂは、実施の形態１における薄肉部１４ｂに代えて、Ｘ軸方向の両側がカットされているＸ軸方向側薄肉部１４１ａ、及びＹ軸方向の両側がカットされているＹ軸方向側薄肉部１４１ｂをＺ軸方向に連なって一体に形成している。その他の構成は、上記実施の形態１の場合と同様であるので、Ｘ軸方向側薄肉部１４１ａ及びＹ軸方向側薄肉部１４１ｂについて図１６及び図１７に基づいて説明する。
【００９４】
図１６は、実施の形態４における撮像装置１０Ａの中央断面図である。図１７は、図１１に示す撮像装置１０Ａの薄肉部１４ｂの構造を説明する図であり、図１７（Ａ）は、図１６のXII（Ａ）−XII（Ａ）矢視断面図、図１７（Ｂ）は、図１６のXII（Ｂ）−XII（Ｂ）矢視断面図である。なお、上記実施の形態１と同じ部分については、同一符号を付して重複説明を省略する。
【００９５】
図１６及び図１７（Ａ）（Ｂ）において、マウント１４の薄肉部１４ｂは、Ｘ軸方向側薄肉部１４１ａ及びＹ軸方向側薄肉部１４１ｂを有する。Ｘ軸方向側肉薄部１４１ａは、図１７（Ａ）に示すように、Ｘ軸方向の両側の肉厚が他の部分よりも薄くなっている。また、Ｙ軸方向側薄肉部１４１ｂは、図１７（Ｂ）に示すように、Ｙ軸方向の両側の肉厚が他の部分よりも薄くなっている。
【００９６】
このようにして、例えば、Ｘ軸方向側肉薄部１４１ａにビーム光ｄ３を照射しながら、Ｘ軸中心の回動方向の力をマウント１４に加えると、Ｘ軸方向側薄肉部１４１ａの剛性は高く、Ｙ軸方向側薄肉部１４１ｂの剛性は低くなる。このため、Ｘ軸方向側薄肉部１４１ａをＸ軸中心の回動方向側に変形させ易くなる。したがって、レンズ１６は、Ｘ軸中心の回動方向側に容易に傾くこととなる。同様に、例えば、Ｙ軸方向側薄肉部１４１ｂにビーム光ｄ３を照射しながら、Ｙ軸中心の回動方向の力をマウント１４に加えると、Ｙ軸方向側薄肉部１４１ｂの剛性は高く、Ｘ軸方向側薄肉部１４１ａの剛性は低くなる。このため、レンズ１６は、Ｙ軸中心の回動方向側に容易に傾くこととなる。以上より、薄肉部１４ｂの特定方向（例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）側の肉厚を他の側よりも薄くすると、熱が加えられた後の剛性の相違により、薄肉部１４ｂは、特定方向側へ変形し易くなる。
【００９７】
なお、上記実施の形態において、マウント１４に設けられた薄肉部は、２カ所有する場合について説明したが、例えば、１カ所あるいは３カ所有していてもよい。また、Ｘ軸およびＹ軸は、互いに直交する場合について説明したが、直交していない場合であってもよい。
【００９８】
また、マウント１４の保持方法は、自在に変更してもよい。
【００９９】
さらに、本実施の形態では、加熱手段５０は、薄肉部１４ａ及び１４ｂに熱を加える場合について説明したが、一方の薄肉部に熱を加えてもよい。又、加熱手段５０は、薄肉部と非接触の状態で、当該薄肉部に熱を加える場合について説明したが、例えば、加熱手段５０がヒータの場合は、加熱手段５０は、薄肉部と接触している状態（例えば、ヒータが薄肉部に挿入されている状態）で、当該薄肉部に熱を加えてもよい。
【０１００】
また、本実施の形態では、レンズ１６の最適位置調整において、マウント１４の薄肉部に熱を加えた後、力を加えることにより、レンズ１６の位置を調整する場合について説明したが、予め、合焦する方向にマウント１４に力が加えられるようにしてもよい。すなわち、まず、合焦する方向に向けて、マウント１４に力が加えられる。次に、マウント１４の外周部に設けられた切り欠き部（薄肉部）が加熱・軟化され、マウント１４を変形させる。そして、撮像画像を観測しつつ、所定の合焦性能が得られたことを確認した後、加熱を停止（ビームの照射を止める）してマウント１４を冷却し、レンズ１６の位置を固定する。なお、合焦性能の確認にあたり、最初に加えた力による変位を調査しておき、もとの位置にフィードバックしておく必要がある。
【０１０１】
ここで、上述した焦点を調整する方法について図１８に基づいて詳述する。レンズ１６の焦点方向及び位置調整量を検出した結果、図７（ａ）に示したように、撮像装置１０の合焦位置１２０が、レンズ１６側にずれていたとする。この場合、チャートｄ１の撮像画像は、撮像素子１３に広がって投影される。このため、撮像された画像は、不明瞭となる。ここで、レンズ１６の合焦方向に沿って、マウント１４に力が加えられると、図１８（ａ）に示すように、レンズ１６の位置が位置調整量Δｙ移動する。このとき、レンズ１６の移動後の位置を検出しておく。次に、マウント１４に熱が加えられると、マウント１４の剛性が低下し、レンズ１６の位置が容易に調整することができる。ここで、図１８（ｂ）に示すように、上述の調査した力による変位分も加えて調整しておく。そして、最後に、マウント１４に力が加わらないようにすると、図１８（ｃ）に示すように、最適の合焦性能を得ることが可能となる。
【０１０２】
本調整方法によれば、予め、マウント１４に力を加えた後、マウント１４に熱を加えて、変形させることにより、マウント１４に熱を加えた状態での調整時間を短くすることができる。このため、マウント１４に蓄積させる残留応力（熱歪み）を小さくすることができ、残留応力（熱歪み）に伴い発生する光軸ずれを小さくすることができる。
【０１０３】
また、撮像装置１０には、レンズ１６が１枚設けられている場合について説明したが、レンズが複数設けられていてもよい。
【０１０４】
以上のように、上記実施の形態を変形させても、上記実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】実施の形態１に係る撮像装置及びフォーカス調整装置の上面図である。
【図２】図１のII−II矢視断面図である。
【図３】図２のIII−III矢視断面図である。
【図４】図１のIV−IV矢視断面図である。
【図５】マウントの構造を示す図である。
【図６】チャートの位置及びレンズの光軸の位置を示す図である。
【図７】フォーカス調整前後における、チャート、レンズ及び撮像素子の位置を示す図である。
【図８】薄肉部が存在する場合と存在しない場合の熱付加前後の様子について示す図である。
【図９】実施の形態２に係る撮像装置及びフォーカス調整装置の上面図である。
【図１０】図９のVIII−VIII矢視断面図である。
【図１１】実施の形態３に係る撮像装置及びフォーカス調整装置の上面図である。
【図１２】図１１のX−X矢視断面図である。
【図１３】実施の形態３の他の例を示す図である。
【図１４】撮像素子（基板）の移動により焦点を検出する方法を説明するための図である。
【図１５】実施の形態４に係る撮像装置及びフォーカス調整装置の図である。
【図１６】実施の形態５における撮像装置の中央断面図である。
【図１７】図１６における撮像装置の薄肉部の構造を示す図である。
【図１８】外力を加えた後、熱を与え、焦点を調整する方法を説明するための図である。
【図１９】マウントへの熱付加手段を示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０  撮像装置、１３  撮像素子、１４  マウント、１６  レンズ、２０  Ｚ軸可動部、２３  可動ガイド、２４  上板、３０  Ｘ軸回動部、３１  Ｘ軸回動ステージ、４０  Ｙ軸回動部、４１  Ｙ軸回動ステージ、５０  加熱手段、６１  金属リング、６２  ヒータ、６３  ビーム、６４  ファイバ、９０  コントローラ、１００  フォーカス調整装置。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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