(57)【要約】【課題】  実装位置ずれ及び傾きを検出し精度よく位置合わせを行うことが可能な撮像素子及びその撮像素子の実装位置合わせに用いる光学機器測定装置を提供する。【解決手段】  撮像素子11の撮像エリア12の周辺に４つの検出画素ＰＤ１〜ＰＤ４を設け、各検出画素はその中心に対して略垂直方向及び水平方向に対称で等面積の４つの受光素子Ａ１〜Ｄ１，・・Ａ４〜Ｄ４で構成し、各検出画素にビーム径が距離に比例するレーザ光を照射して、各検出画素の各受光素子の出力値に基づいて、実装位置に対する撮像素子の垂直、水平、及び光軸方向の実装位置ずれΔｘ，Δｙ，Δｚ、並びに傾きΔθ，Δφ，Δψを検出できるように構成する。【選択図】        図  １
2007093495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像エリアと、第１の方向又は前記第１の方向に略直交する第２の方向の、少なくとも一方の方向において離れた位置に各々配置され、且つその受光面が２次元に分割された複数の検出画素とを有する撮像素子。
【請求項２】
撮像エリアと、第１の方向又は前記第１の方向に略直交する第２の方向の、少なくとも一方の方向において離れた位置に各々配置され、且つその受光面が２次元に分割された複数の検出画素とを有する撮像素子が実装された被測定光学機器を保持する保持部と、前記撮像素子の各検出画素に対し、距離に応じてその照射面積が異なる光束を照射する光源装置と、各検出画素の、各分割受光面からの光出力に基づき、前記被測定光学機器に対する、前記撮像素子の、所定の軸方向の誤差量を演算する第１の演算回路と、及び異なる検出画素間における、各検出画素に係る演算量に基づき、前記被測定光学機器に対する、前記撮像素子の、前記所定の軸方向周りの回転量を演算する第２の演算回路とを有する光学機器測定装置。
【請求項３】
前記検出画素は、前記第１及び第２の方向に各々配置され、且つ各検出画素は４つの受光素子が正方に配列されて構成されており、前記第１の演算回路は、前記第２の方向に配列する２列の２つの前記受光素子の光出力の和をそれぞれ求め、前記第２の方向の２列の各受光素子の光出力の各和の差から前記第１の方向における第１の誤差量を演算し、前記第１の方向に配列する２列の２つの前記受光素子の光出力の和をそれぞれ求め、前記第１の方向の２列の各受光素子の光出力の各和の差から第２の方向における第２の誤差量を演算し、前記各検出画素を構成する４つの前記受光素子の光出力の総和と所定値との差から前記第１及び第２の方向と直交する前記光学機器の光軸方向における第３の誤差量を演算することを特徴とする請求項２に係る光学機器測定装置。
【請求項４】
前記第２の演算回路は、前記第１の方向に離れて位置する前記検出画素間における前記第２の誤差量の差、又は前記第２の方向に離れて位置する前記検出画素間における前記第１の誤差量の差に基づき、前記光軸方向周りの傾きΔθを演算し、前記第２の方向に離れて位置する前記検出画素間における前記第３の誤差量の差に基づき、前記第１の方向に係る軸方向周りの傾きΔφを演算し、前記第１の方向に離れて位置する前記検出画素間における前記第３の誤差量の差に基づき、前記第２の方向に係る軸方向周りの傾きΔψを演算することを特徴とする請求項３に係る光学機器測定装置。
【請求項５】
撮像エリアと、第１の方向又は前記第１の方向に略直交する第２の方向の、少なくとも一方の方向において離れた位置に各々配置され、且つその受光面が２次元に分割された複数の検出画素とを有する撮像素子が実装された被測定光学機器を保持する保持部と、前記撮像素子の各検出画素に対し平行光束を照射する光源装置と、各検出画素の、各分割受光面からの光出力に基づき、前記被測定光学機器に対する、前記撮像素子の、所定の軸方向の誤差量を演算する第１の演算回路と、及び異なる検出画素間における、各検出画素に係る演算量に基づき、前記被測定光学機器に対する、前記撮像素子の、前記所定の軸方向周りの回転量を演算する第２の演算回路とを有する光学機器測定装置。
【請求項６】
撮像エリアと、第１の方向又は前記第１の方向に略直交する第２の方向の、少なくとも一方の方向において離れた位置に各々配置され、且つその受光面が２次元に分割された複数の検出画素とを有する撮像素子と、該撮像素子の前記撮像エリアに被写体像を結像する撮影レンズとを有する被測定光学機器を保持する保持部と、前記撮影レンズを介して、前記撮像素子の各検出画素に対し、平行光束を出射する光源装置と、各検出画素の、各分割受光面からの光出力に基づき、所定の軸方向における、前記撮像素子と前記撮影レンズとの誤差量を演算する第１の演算回路と、及び異なる検出画素間における、各検出画素に係る演算量に基づき、前記所定の軸方向周りにおける、前記撮像素子と前記撮影レンズとの回転量を演算する第２の演算回路とを有する光学機器測定装置。
【請求項７】
前記光源装置は、前記撮像素子の各検出画素毎に、照射する光束を生成する光源を有していることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に係る光学機器測定装置。
【請求項８】
前記光源装置は、光束を生成する光源と、前記光束が、選択された前記撮像素子の検出画素に照射される位置に前記光源を移動する移動手段とを有することを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に係る光学機器測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、撮像素子、及びその撮像素子の実装位置合わせに用いる光学機器測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラなどの本体内にはＣＣＤやＣＭＯＳセンサなど、被写体光を光電変換して画像を記録する撮像素子が組み込まれている。被写体画像を正確に撮像するためには、撮像素子の撮像エリアの中心と撮像レンズの光軸とが一致し、且つ、撮像素子の受光面が前記光軸と直交していなくてはならない。そのため撮像素子は、カメラ等の撮像装置への実装組み立ての際に、高精度に位置合わせをして取り付けられている。
【０００３】
例えば、特開２００４−１２９６０号公報の図５の（Ａ）に示す撮像素子と撮像レンズの相対位置調整方法においては、図11に示すように、撮像レンズの光軸Ａと撮像素子101 の受光面が直交するように配置し、光源から前記撮像レンズに入射させた光を、前記撮像素子101 の撮像エリア102 の周辺で且つ撮像エリア102 の中心Ｏから等距離にある少なくとも３つの位置（図示例では４つ）に配置された受光センサＳ１〜Ｓ４で受光し、その受光センサからの出力に基づいて、撮像レンズと撮像素子101 の位置を測定して、その測定データを基に撮像素子と撮像レンズの相対位置の調整を行っている。この手法によれば、複雑な測定治具を用いずに、垂直方向、水平方向及び光軸方向への相対位置測定を精度よく行うことができる。
【特許文献１】特開２００４−１２９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記公報開示の手法では、撮像レンズの光軸と撮像素子の受光面が直交するように配置されていることが前提になっており、光軸に直交する面の光軸方向θの傾きΔθ，光軸に直交する面の垂直方向φの傾きΔφ，光軸に直交する面の水平方向ψの傾きΔψ（以下本文では、これらの傾きを単に傾きΔθ，Δφ，Δψと表現する）の測定を行うことができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の撮像素子の相対位置測定手法における上記課題を解決するためになされたもので、実装装置に対する軸周りの高精度の実装位置合わせを可能とする撮像素子、及びその撮像素子の実装位置合わせに用いる光学機器測定装置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】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、撮像エリアと、第１の方向又は前記第１の方向に略直交する第２の方向の、少なくとも一方の方向において離れた位置に各々配置され、且つその受光面が２次元に分割された複数の検出画素とを備えて撮像素子を構成するものである。
【０００７】
請求項２に係る発明は、撮像撮像エリアと、第１の方向又は前記第１の方向に略直交する第２の方向の、少なくとも一方の方向において離れた位置に各々配置され、且つその受光面が２次元に分割された複数の検出画素とを有する撮像素子が実装された被測定光学機器を保持する保持部と、前記撮像素子の各検出画素に対し、距離に応じてその照射面積が異なる光束を照射する光源装置と、各検出画素の、各分割受光面からの光出力に基づき、前記被測定光学機器に対する、前記撮像素子の、所定の軸方向の誤差量を演算する第１の演算回路と、及び異なる検出画素間における、各検出画素に係る演算量に基づき、前記被測定光学機器に対する、前記撮像素子の、前記所定の軸方向周りの回転量を演算する第２の演算回路とを備えて光学機器測定装置を構成するものである。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る光学機器測定装置において、前記検出画素は、前記第１及び第２の方向に各々配置され、且つ検出画素は４つの受光素子が正方に配列されて構成されており、前記第１の演算回路は、前記第２の方向に配列する２列の２つの前記受光素子の光出力の和をそれぞれ求め、前記第２の方向の２列の各受光素子の光出力の各和の差から前記第１の方向における第１の誤差量を演算し、前記第１の方向に配列する２列の２つの前記受光素子の光出力の和をそれぞれ求め、前記第１の方向の２列の各受光素子の光出力の各和の差から第２の方向における第２の誤差量を演算し、前記各検出画素を構成する４つの前記受光素子の光出力の総和と所定値との差から前記第１及び第２の方向と直交する前記光学機器の光軸方向における第３の誤差量を演算することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る光学機器測定装置において、前記第２の演算回路は、前記第１の方向に離れて位置する前記検出画素間における前記第２の誤差量の差、又は前記第２の方向に離れて位置する前記検出画素間における前記第１の誤差量の差に基づき、前記光軸方向周りの傾きΔθを演算し、前記第２の方向に離れて位置する前記検出画素間における前記第３の誤差量の差に基づき、前記第１の方向に係る軸方向周りの傾きΔφを演算し、前記第１の方向に離れて位置する前記検出画素間における前記第３の誤差量の差に基づき、前記第２の方向に係る軸方向周りの傾きΔψを演算することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５に係る発明は、撮像エリアと、第１の方向又は前記第１の方向に略直交する第２の方向の、少なくとも一方の方向において離れた位置に各々配置され、且つその受光面が２次元に分割された複数の検出画素とを有する撮像素子が実装された被測定光学機器を保持する保持部と、前記撮像素子の各検出画素に対し平行光束を照射する光源装置と、各検出画素の、各分割受光面からの光出力に基づき、前記被測定光学機器に対する、前記撮像素子の、所定の軸方向の誤差量を演算する第１の演算回路と、及び異なる検出画素間における、各検出画素に係る演算量に基づき、前記被測定光学機器に対する、前記撮像素子の、前記所定の軸方向周りの回転量を演算する第２の演算回路とを備えて光学機器測定装置を構成するものである。
【００１１】
請求項６に係る発明は、撮像エリアと、第１の方向又は前記第１の方向に略直交する第２の方向の、少なくとも一方の方向において離れた位置に各々配置され、且つその受光面が２次元に分割された複数の検出画素とを有する撮像素子と、該撮像素子の前記撮像エリアに被写体像を結像する撮影レンズとを有する被測定光学機器を保持する保持部と、前記撮影レンズを介して、前記撮像素子の各検出画素に対し、平行光束を出射する光源装置と、各検出画素の、各分割受光面からの光出力に基づき、所定の軸方向における、前記撮像素子と前記撮影レンズとの誤差量を演算する第１の演算回路と、及び異なる検出画素間における、各検出画素に係る演算量に基づき、前記所定の軸方向周りにおける、前記撮像素子と前記撮影レンズとの回転量を演算する第２の演算回路とを備えて光学機器測定装置を構成するものである。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項２〜６のいずれか１項に係る光学機器測定装置において、前記光源装置は、前記撮像素子の各検出画素毎に、照射する光束を生成する光源を有していることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項８に係る発明は、請求項２〜６のいずれか１項に係る光学機器測定装置において、前記光源装置は、光束を生成する光源と、前記光束が、選択された前記撮像素子の検出画素に照射される位置に前記光源を移動する移動手段とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、撮像素子上に形成され受光面が２次元に分割された検出画素に、光束を照射することで、検出画素からの出力により、撮像素子の垂直方向、水平方向、及び光軸方向の誤差量（実装位置ずれ）並びに軸周りの回転量の測定を行うことが可能な撮像素子を実現できる。また、請求項２に係る発明によれば、撮像素子上に形成された検出画素に、照射面積が距離によって広がるあるいは狭まる光を照射することで、検出画素からの出力により、撮像素子の所定の軸方向（垂直方向、水平方向、光軸方向）の誤差量及び所定の軸方向周りの回転量（傾き）Δθ，Δφ，Δψの測定を行うことができる光学機器測定装置を実現できる。また、請求項３に係る発明によれば、撮像素子の垂直方向、水平方向、及び光軸方向の誤差量の測定を高精度で行うことができる。また、請求項４に係る発明によれば、撮像素子の垂直方向、水平方向、光軸方向に係る軸方向周りの回転量（傾き）Δθ，Δφ，Δψの測定を高精度で行うことができる。また、請求項５に係る発明によれば、撮像素子上に形成された検出画素に平行光束を照射することで、検出画素からの出力により、撮像素子の垂直方向、水平方向の誤差量及び光軸方向の回転量（傾き）Δθの測定を行うことができる。また、請求項６に係る発明によれば、撮像素子上に形成された検出画素に、撮影レンズの中心を通り、照射位置が距離によって検出画素中心から移動するレーザ光を照射することで、検出画素からの出力により、撮像素子と撮像レンズとの相対的な垂直方向、水平方向、光軸方向の誤差量及び各方向に係る軸方向周りの回転量（傾き）Δθ，Δφ，Δψの測定を行うことができる。また、請求項７に係る発明によれば、光源装置により一度に複数の光束が照射可能となるので、測定時間を短縮することが可能となる。また、請求項８に係る発明によれば、少ない光源での誤差量及び回転量の測定が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００１６】
（実施例１）
まず、本発明に係る撮像素子の実施例を実施例１として、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施例に係る撮像素子の構成を示す平面図である。なお、この実施例は請求項１に係る発明の実施例に対応するもので、請求項１における第１の方向は水平方向に、第２の方向は垂直方向に、それぞれ対応する。図１に示すように、この実施例に係る撮像素子11においては、撮像に使用される撮像エリア12の周辺に、４つの検出画素ＰＤ１〜ＰＤ４が設けられている。これらの各検出画素ＰＤ１〜ＰＤ４は、各検出画素ＰＤ１〜ＰＤ４の中心に対して、略垂直方向及び略水平方向に対称で等面積の４つの受光素子Ａ１〜Ｄ１，・・，Ａ４〜Ｄ４によってそれぞれ構成されており、各検出画素ＰＤ１〜ＰＤ４は互いに離れた位置に、図示例では４隅に配置されている。
【００１７】
このように構成されている撮像素子11に対して、図２に示すように、レーザ光源21から各検出画素ＰＤ１〜ＰＤ４に、ビーム径が照射距離に比例するレーザ光22を照射する。これにより、各検出画素ＰＤ１〜ＰＤ４の各受光素子Ａ１〜Ｄ１，・・，Ａ４〜Ｄ４が、受光した光量に応じた信号を出力する。実装位置ずれ測定は、各検出画素ＰＤ１〜ＰＤ４の各受光素子Ａ１〜Ｄ１，・・，Ａ４〜Ｄ４の出力値に基づいて行われる。
【００１８】
各検出画素ＰＤ１〜ＰＤ４を構成する受光素子としては、例えば、フォトダイオードが使用される。出力値は、フォトダイオード（受光素子）が接続された回路の電圧や電流を測定することで検出される。勿論、フォトダイオードの代わりに、フォトトランジスタなどを受光素子として用いてもよい。図２では、測定に用いるレーザ光22のビーム径が距離に比例して拡がるようにしたものを示したが、距離に比例してビーム径が狭まるレーザ光22を用いてもよい。
【００１９】
図３の（Ａ）〜（Ｈ）は、撮像素子11の実装位置ずれ及び傾きの態様を示す説明図である。すなわち、図３の（Ａ）は、レーザ光が検出画素（図示例ではＰＤ１）の４つの分割受光素子に均等に照射されていて、実装位置ずれがなく撮像素子11が適正位置に配置されている態様を示している。図３の（Ｂ）は、撮像素子11が水平方向にずれている（Δｘ移動）態様を示しており、図３の（Ｃ）は、撮像素子11が垂直方向にずれている（Δｙ移動）態様を示しており、図３の（Ｄ）は、レーザ光のビーム径が小さくなっていて、撮像素子11が光軸方向にずれている（Δｚ移動）態様を示している。
【００２０】
また、図３の（Ｅ）は、撮像素子11が実装位置ずれ及び傾きもなく適正位置に配置されている態様を示している。図３の（Ｆ）は、レーザ光が４つの検出画素のいずれにおいてもずれていて、撮像素子11が光軸方向に係る軸方向周りに傾いている（θ方向に回転）態様を示している。図３の（Ｇ）は、検出画素ＰＤ３及びＰＤ４に照射されるレーザ光のビーム径が、検出画素ＰＤ１及びＰＤ２に照射されるレーザ光のビーム径より小さくなっていて、撮像素子11が垂直方向に係る軸方向周りに傾いている（ψ方向に回転）態様を示している。図３の（Ｈ）は、検出画素ＰＤ１及びＰＤ３に照射されるレーザ光のビーム径が、検出画素ＰＤ２及びＰＤ４に照射されるレーザ光のビーム径より小さくなっていて、撮像素子11が水平方向に係る軸方向周りに傾いている（φ方向に回転）態様を示している。
【００２１】
垂直方向及び水平方向の位置ずれは、各検出画素ＰＤ１〜ＰＤ４毎の各受光素子Ａ１〜Ｄ１，・・，Ａ４〜Ｄ４の出力により求められ、傾きθ，φ，ψは少なくとも２つの各検出画素ＰＤ１〜ＰＤ４の各受光素子Ａ〜Ｄの出力により求められる。光軸方向の位置ずれは、基準とする出力と各検出画素ＰＤ１〜ＰＤ４の出力の総和の差から求められる。以下に、その演算式（１）式〜（８）式を示す。
【００２２】
水平方向の実装位置ずれΔｘ（ＰＤn ）：
Δｘ（ＰＤn ）＝ｋ1 ｛（ＰＤn Ａn ＋ＰＤn Ｂn ）−（ＰＤn Ｃn ＋ＰＤn Ｄn ）｝
・・・・・・・（１）
垂直方向の実装位置ずれΔｙ（ＰＤn ）：
Δｙ（ＰＤn ）＝ｋ2 ｛（ＰＤn Ａn ＋ＰＤn Ｃn ）−（ＰＤn Ｂn ＋ＰＤn Ｄn ）｝
・・・・・・・（２）
光軸方向の実装位置ずれΔｚ（ＰＤn ）：
Δｚ（ＰＤn ）＝ＰZ −ｋ3 （ＰＤn sum ）  ・・・・・・・・・・・（３）
ＰＤn sum ＝ＰＤn Ａn ＋ＰＤn Ｂn ＋ＰＤn Ｃn ＋ＰＤn Ｄn   ・・・・・・（４）
θ方向の傾きΔθ：                                                              （垂直方向へ離れた検出画素を用いる場合）
Δθ＝ｋ4 ｛ΔｘU ( ＰＤn ）−ΔｘD ( ＰＤm ) ｝  ・・・・・・・（５）
（水平方向へ離れた検出画素を用いる場合）
Δθ＝ｋ5 ｛ΔｙR ( ＰＤn ）−ΔｙL ( ＰＤm ）｝  ・・・・・・・（６）
φ方向の傾きΔφ：
（垂直方向へ離れた検出画素を用いる）
Δφ＝ｋ6 ｛ＰＤn sum U −ＰＤm sum D ｝  ・・・・・・・・・・・（７）
ψ方向の傾きΔψ：
（水平方向へ離れた検出画素を用いる）
Δψ＝ｋ7 ｛ＰＤn sum R −ＰＤm sum L ｝  ・・・・・・・・・・・（８）
ｎ，ｍ：１，２，３，４
Ｕ，Ｄ，Ｒ，Ｌ：上、下、右、左を表す添字
ＰZ ：基準とする受光素子Ａ１〜Ｄ１，・・，Ａ４〜Ｄ４の出力の総和の値
Ｋ1 〜Ｋ7 ：レーザ光の広がり角とレーザ光源21と撮像素子間距離で決まる係数
【００２３】
以上の各式により、撮像素子11の実装位置ずれ及び傾きが検出でき、カメラの組み立てにおいて、撮像素子11の実装位置ずれ及び傾きの確認を行うことができる。
【００２４】
図４は、レーザ光のビーム径と検出画素を構成するフォトダイオード（受光素子）の光出力の総和ＰＤn sum の関係を示している。縦軸は、（４）式に示される光出力の総和の値ＰＤn sum である。横軸は、検出画素ＰＤ１〜ＰＤ４とレーザ光源21との距離によって決定されるビーム径である。ＰＤn sum の変化は、図４に示すように領域１と領域２に分かれる。領域１と領域２の間には、第３の領域が存在するが、領域２に含めてもかまわない。領域２では、ＰＤn sum は、ｋ8 ／ｒ2 に従って変化する。ここで、ｋ8 はレーザ光の広がり角とレーザ光源21と撮像素子間距離及び検出画素面積で決まる係数であり、ｒはレーザビームの半径である。この領域２に撮像素子を置くと、傾きΔφ及びΔψが求められる。領域１でも、同様に傾きΔφ及びΔψを求めることができる。
【００２５】
図５は、実装位置合わせ測定時の本発明に係る光学機器測定装置の構成を示している。この光学機器測定装置においては、カメラ本体31の保持部45と光源装置25は、相対位置関係がずれないように基台35にしっかりと固定されている。この保持部45には、カメラ本体31を置くためのガイドが設けられており、カメラ本体31と光源装置25の位置関係は、常に一定に保たれるようになっている。なお、図５において、24はレーザ光源21を駆動する光源用ドライバである。
【００２６】
撮像素子11の検出画素ＰＤ１〜ＰＤ４にレーザ光22が照射されることによって生成された信号は、カメラ本体31の出力端子44から取り出され、信号線43を介して第１の演算回路41及び第２の演算回路42を有する演算回路部40に入力される。ここで、第１の演算回路41は、上記（１）式〜（４）式の演算を行い、一方、第２の演算回路42は、（５）式〜（８）式の演算を行うものである。演算回路部40で演算された結果は、ＣＰＵ50に入力され、ＣＰＵ50によって光源装置25と同期を取った状態の測定結果（撮像素子11の実装位置ずれ及び傾き）を得る。
【００２７】
（実施例２）
図６は、本発明に係る光学機器測定装置の実施例２を示す概略図である。測定対象となる撮像素子の構成及び測定動作原理は、実施例１に示したものと同様である。実施例２に係る光学機器測定装置では、撮像素子11の検出画素ＰＤ１〜ＰＤ４にビーム径が照射距離によらずほぼ一定であるレーザ光22ａを照射しており、水平方向及び垂直方向の実装位置ずれ及びθ方向の傾きΔθを測定することができる。この場合の実装位置ずれ及びθ方向の傾きΔθを求める演算式は、上記演算式（１）式、（２）式、（５）式、（６）式によって求めることができる。ビーム径を一定としたレーザ光以外の光学機器測定装置の構成は、実施例１と同様である。
【００２８】
（実施例３）
図７は、本発明に係る光学機器測定装置の実施例３を示す概略図である。測定対象となる撮像素子の構成及び測定動作原理は、実施例１並びに実施例２と同様である。実施例３に係る光学機器測定装置では、撮像素子11を実装したカメラ本体31に撮像レンズ34を設けたレンズ鏡筒32が取り付けられてカメラ30が構成されていて、このカメラ30の撮像レンズ34を通過したレーザ光22ｂを撮像素子11の検出画素ＰＤ１〜ＰＤ４に照射するようにしており、撮像素子11と撮像レンズ34との相対位置ずれ及び傾きを測定することができるようになっている。この場合の位置ずれ及び傾きは、上記演算式（１）式〜（８）式による演算よって求めることができる。
【００２９】
撮像素子11の各検出画素ＰＤ１〜ＰＤ４は、それぞれの位置における水平方向、垂直方向及び光軸方向の位置ずれを検出することができる。したがって、水平方向、垂直方向及び光軸方向の位置ずれのみの測定を行う場合には、図３の（Ａ）〜（Ｄ）に示したように、検出画素ＰＤ１〜ＰＤ４のうち一つだけで行うことができる。なお、この実施例の光学機器測定装置の構成は、図７に示した上記構成以外の構成は、実施例１及び実施例２に示したものと同様である。
【００３０】
（実施例４）
本発明に係る光学機器測定装置の実施例４について説明する。この実施例は、レーザ光源21の配置構成に係るものである。レーザ光源21の配置としては、図８に示すように同一平面上に複数個（図示例では４個）配置してもよいし、図９に示すように一つのレーザ光源21を用い、同一平面上を移動するように構成してもよい。レーザ光源21を複数個用いた場合には、光学機器測定装置の全体構成は図５に示したような構成となり、一度に複数の光束が照射可能となるので、測定時間を短縮することが可能となる。
【００３１】
単一のレーザ光源21を用い同一平面上を移動させる場合には、光学機器測定装置の全体構成は例えば図10に示すような構成となり、少ない光源での測定が可能となる。この場合には、光源装置25は、可動ステージ46に固定されており、レーザ光源21の位置は、可動ステージ46によって移動される。ＣＰＵ50は、可動ステージ46，光源用ドライバ24及び演算回路部40の制御をしており、ＣＰＵ50の制御に基づいて同期を取った状態の測定結果が得られる。なお、上記各実施例では、光ビームとしてレーザ光を用いたものを示したが、光ビームとしては、それに準ずるもの、例えば発光ダイオード等の光を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る撮像素子の実施例の構成を示す平面図である。
【図２】図１に示した撮像素子の実装位置ずれ等の測定態様を示す図である。
【図３】図１に示した撮像素子の実装位置ずれ及び傾き態様を示す説明図である。
【図４】図１に示した撮像素子におけるレーザ光のビーム径と検出素子を構成する受光素子の光出力の総和ＰＤn sum との関係を示す図である。
【図５】本発明に係る光学機器測定装置の実施例１の構成を示す図である。
【図６】本発明に係る光学機器測定装置の実施例２の主要部の概略構成を示す図である。
【図７】本発明に係る光学機器測定装置の実施例３の主要部の概略構成を示す図である。
【図８】本発明に係る光学機器測定装置の実施例４におけるレーザ光源の配置構成を示す概略図である。
【図９】本発明に係る光学機器測定装置の実施例４におけるレーザ光源の他の配置構成を示す概略図である。
【図１０】図９に示す光源の配置構成を用いた場合における光学機器測定装置の構成を示す図である。
【図１１】従来の相対位置ずれ測定用の撮像素子の構成例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３３】
11  撮像素子
12  撮像エリア
21  レーザ光源
22  レーザ光
24  光源用ドライバ
25  光源装置
30  カメラ
31  カメラ本体
32  レンズ鏡筒
34  撮像レンズ
35  基台
40  演算回路部
41  第１の演算回路
42  第２の演算回路
43  信号線
44  出力端子
45  保持部
46  可動ステージ
50  ＣＰＵ
ＰＤ１，・・，ＰＤ４  検出画素
Ａ１〜Ｄ１，・・，Ａ４〜Ｄ４  受光素子
【図１】
2007093495.tif 000003
【図２】
2007093495.tif 000004
【図３】
2007093495.tif 000005
【図４】
2007093495.tif 000006
【図５】
2007093495.tif 000007
【図６】
2007093495.tif 000008
【図７】
2007093495.tif 000009
【図８】
2007093495.tif 000010
【図９】
2007093495.tif 000011
【図１０】
2007093495.tif 000012
【図１１】
2007093495.tif 000013