JP4611174B2

JP4611174B2 - 撮像素子位置測定装置及び撮像素子位置測定方法

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Publication number: JP4611174B2
Application number: JP2005312821A
Authority: JP
Inventors: 洋一岩崎
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2005-10-27
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2025-10-27
Also published as: JP2007124214A

Description

本発明は、撮像素子位置測定装置及び撮像素子位置測定方法にかかり、特に、デジタルカメラに設けられた撮像素子の位置を測定する撮像素子位置測定装置及び撮像素子位置測定方法に関する。

近年、高画質な撮影が可能な高性能なデジタルカメラとして、従来の一眼レフカメラのようにレンズ交換が可能なデジタルカメラが普及している。

レンズ交換が可能なデジタルカメラでは、レンズの焦点面と撮像素子の撮像面とを一致させるために、デジタルカメラ本体のレンズ取付面の位置から撮像素子までの距離と、レンズ面からレンズの焦点面までの距離とが等しくなるように製造が行われる。

このようなレンズ交換可能なデジタルカメラでは、撮像素子面の位置を正確に測定する必要がある。撮像素子面を測定するためには撮像素子面の表面反射を利用した光学的な測定を行う方法が一般的に用いられる。

そして、このようなデジタルカメラの撮像素子の位置を測定する測定装置としては、例えば、特許文献１や特許文献２に記載の技術が提案されている。

特許文献１に記載の技術では、撮像素子面にチャートパターン像を結像して、その反射光を光−電気的に検出することで、撮像素子の面位置を測定することが提案されている。

また、特許文献２に記載の技術では、白色光源からの光を第１光路と第２光路に２分割する分割部材と、第１光路に沿って移動可能に配置され、第１光路に分割しされた光を反射する可動部材と、第２光路に固定的に配置され、カメラボディを保持すると共にカメラのフランジと接触可能な取付基準面を有し、第２光路に分割された光を撮像素子に導く固定部材とを備え、可動部材からの反射光と撮像素子からの反射光との合成によって白色干渉縞の最大光量信号が現れるときの可動部材の位置を検出して、取付基準面から第２光路の基準点までの距離と、該基準点に対応する第１光路の基準点から検出手段による検出位置までの距離に基づいて、カメラのフランジから撮像素子までの距離を算出することが提案されている。
特開２００４−５３２５５号公報特開２００５−１１５１４９号公報

しかしながら、撮像素子近傍には、撮像素子を保護するために保護ガラスが一般的に設けられているため、特許文献１に記載の技術のように光電的に撮像素子の位置を測定する場合には、保護ガラスの両面（表面及び裏面）、及び撮像素子面の３つの面による光の反射があるため、図９（Ａ）に示すように、保護ガラス面と撮像素子面との反射率の差が小さい場合には、撮像素子面の反射光量のピークを容易に特定することができるものの、撮像素子面の反射率が保護ガラスの反射率よりも小さい場合には、図９（Ｂ）に示すように、撮像素子の反射による光量のピークが保護ガラスの反射による光量に埋もれてしまい、撮像素子面による反射光量のピークを検出することができない、という問題がある。

また、特許文献２に記載の技術では、上述のような問題は発生しないが、校正部材を用いて第１基準点の校正を行った後に、第１基準点からの光と測定対象からの光の干渉利用して、撮像面の位置を測定しており、複雑な構成の装置を用いて測定しなければならない、という問題がある。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、撮像素子を保護する保護部材がある場合でも、撮像素子の位置を正確かつ容易に測定することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の撮像素子位置測定装置は、撮像面を保護するための透過性部材からなる保護部材を備えた撮像素子に対して、前記保護部材を介して光を結像する結像手段と、前記結像手段による結像位置を移動する移動手段と、前記移動手段によって前記結像位置を移動しながら、前記保護部材及び前記撮像素子による反射光を光電的に検出して測定波形を取得する検出手段と、前記測定波形の傾きを求めて該測定波形の傾きの変化を算出する、前記測定波形における予め定めた範囲の回帰直線を計算して該回帰線と前記測定波形の差分を算出する、または前記測定波形における予め定めた範囲における、２点で接する接線を計算して該接線と前記測定波形の差分を算出することによって、前記測定波形の変曲点の変曲度合いを助長した助長波形を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された前記助長波形のピーク位置に基づいて、前記撮像素子の位置を特定する特定手段と、を備えることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、結像手段によって、保護部材を備えた撮像素子に対して、保護部材を介して光が結像される。また、移動手段によって結像手段による結像位置が移動される。

そして、移動手段によって結像位置を移動しながら、保護部材及び撮像素子による反射光を光電的に検出手段によって検出して測定波形が取得される。

ところで、検出手段によって得られる測定波形は、上述したように、撮像素子面の反射率が保護ガラスの反射率よりも小さい場合には、撮像素子の反射による光量のピークが保護ガラスの反射による光量に埋もれてしまい、撮像素子面による反射光量のピークを検出することができない。

そこで、請求項１に記載の発明では、算出手段によって、測定波形に基づいて、測定波形の変曲点の変曲度合いを助長した助長波形が算出され、算出手段によって算出された助長波形に基づいて、特定手段によって撮像素子の位置が特定される。

このように算出手段によって測定波形の変曲点の変曲度合いを助長した助長波形を得ることによって、撮像素子の反射による光量のピーク位置を正確かつ容易に特定することができる。従って、撮像素子を保護する保護部材がある場合でも、撮像素子の位置を正確かつ容易に測定することができる。

このとき算出手段は、測定波形の傾きを求めて、該測定波形の傾きの変化を算出することで助長波形を算出するようにしてもよいし、測定波形における予め定めた範囲の回帰直線を計算して、該回帰線と測定波形の差分を算出することで助長波形を算出するようにしてもよいし、測定波形における予め定めた範囲における、２点で接する接線を計算し、該接線と測定波形の差分を算出することで助長波形を算出するようにしてもよい。

また、特定手段は、請求項２に記載の発明のように、算出手段によって算出された助長波形における複数の変曲点の位置から、保護部材と撮像素子の位置関係に応じて撮像面の反射による変曲点の位置を特定することで、撮像素子の位置を特定することができる。

請求項３に記載の撮像素子位置測定方法は、撮像面を保護するための透過性部材からなる保護部材を備えた撮像素子の位置を測定する撮像素子位置測定方法であって、前記保護部材を介して前記撮像素子の撮像面に光を結像し、結像位置を移動しながら前記保護部材及び前記撮像素子による反射光を光電的に検出して測定波形を取得する検出ステップと、前記測定波形の傾きを求めて、該測定波形の傾きの変化を算出する、前記測定波形における予め定めた範囲の回帰直線を計算して、該回帰線と前記測定波形の差分を算出する、または前記測定波形における予め定めた範囲における、２点で接する接線を計算し、該接線と前記測定波形の差分を算出することによって、前記測定波形の変曲点の変曲度合いを助長した助長波形を算出する算出ステップと、前記算出ステップで算出した前記助長波形のピーク位置に基づいて、前記撮像素子の位置を特定する特定ステップと、を含むことを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、検出ステップにおいて、保護部材を介して撮像素子の撮像面に光を結像し、結像位置を移動しながら保護部材及び撮像素子による反射光を光電的に検出して測定波形を取得する。

ここで、上述したように、撮像素子面の反射率が保護ガラスの反射率よりも小さい場合には、撮像素子の反射による光量のピークが保護ガラスの反射による光量に埋もれてしまい、撮像素子面による反射光量のピークを検出することができないので、算出ステップにおいて、測定波形に基づいて、測定波形の変曲点の変曲度合いを助長した助長波形を算出し、特定ステップにおいて、算出ステップで算出した助長波形に基づいて、撮像素子の位置を特定する。

このように算出ステップで測定波形の変曲点の変曲度合いを助長した助長波形を得ることによって、撮像素子の反射による光量のピーク位置を正確かつ容易に特定することができる。従って、撮像素子を保護する保護部材がある場合でも、撮像素子の位置を正確かつ容易に測定することができる。

このとき算出ステップは、測定波形の傾きを求めて、該測定波形の傾きの変化を算出することで助長波形を算出するようにしてもよいし、測定波形における予め定めた範囲の回帰直線を計算して、該回帰線と測定波形の差分を算出することで助長波形を算出するようにしてもよいし、測定波形における予め定めた範囲範囲における、２点で接する接線を計算し、該接線と測定波形の差分を算出することで助長波形を算出するようにしてもよい。

また、特定ステップは、請求項４に記載の発明のように、算出ステップで算出した助長波形における複数の変曲点の位置から、保護部材と撮像素子の位置関係に応じて撮像面の反射による変曲点の位置を特定することで、撮像素子の位置を特定することができる。

以上説明したように本発明によれば、保護部材を備えた撮像素子に対して、保護部材を介して光を結像し、結像位置を移動しながら、保護部材及び撮像素子による反射光を光電的に検出して測定波形を取得して、測定波形の変曲点の変曲度合いを助長した助長波形を得ることで、撮像素子の反射による光量のピーク位置を特定することができるので、撮像素子を保護する保護部材がある場合でも、撮像素子の位置を正確かつ容易に測定することができる、という効果がある。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。なお、本発明の実施の形態に係わる撮像素子位置測定装置は、レンズ交換可能なデジタルカメラの撮像素子の位置を測定するものを一例として説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係わる撮像素子位置測定装置の構成を示す図である。

本発明の実施の形態に係わる撮像素子位置測定装置１０は、図１に示すように、レンズ交換可能なデジタルカメラ１２のレンズを取り外した部分に取り付けられ、デジタルカメラ１２の撮像素子１４の位置を測定する。詳細には、撮像素子位置測定装置１０は、デジタルカメラ本体１２Ａのレンズ取り付け面に対する撮像素子１４の位置を測定する。

デジタルカメラ１２は、撮像素子１４を含む撮像ユニット１６を備えており、撮像ユニット１６には、撮像素子１２の撮像面を保護する保護ガラス１８が設けられている。すなわち、デジタルカメラ１２のレンズから入射された像は、保護ガラス１８を介して撮像素子１２の撮像面に結像される。

撮像素子位置測定装置１０は、筐体１０Ａ内に測定ユニット２０が設けられており、図１の点線で示すように、移動機構２２によって測定ユニット２０が筐体１０Ａに対してデジタルカメラ１２が取り付けられた方向（図１矢印方向）に移動可能とされている。筐体１０Ａは、デジタルカメラ１０のレンズを取り外した部分と係合されるようになっている。筐体１０Ａには、デジタルカメラ１０のレンズ取り付け部分に対応する位置に貫通穴１０Ｂが設けられており、貫通穴１０Ｂとデジタルカメラ１２のレンズ取り付け部分が対向するようにデジタルカメラ１０が取り付けられる。

測定ユニット２０は、予め定められたチャートパターン像を投影するチャート投影部２４を有しており、チャート投影部２４から投影された光は、コリメータレンズ２６によって略平行光とされて、ビームスプリッタ２８及び集光レンズ３０を介してデジタルカメラ１０の撮像素子１４の方向へ結像される。

また、測定ユニット２０からデジタルカメラ１２に入射された光は、保護ガラス１８及び撮像素子１４に入射されて、保護ガラス１８及び撮像素子１２の撮像面で反射されて測定ユニット２０へ戻される。

デジタルカメラ１２からの反射光は、集光レンズ３０を介してビームスプリッタ２８に入射され、ビームスプリッタ２８によって分光されて、集光レンズ３２を介して光電センサ３４に入射されるようになっている。

図２は、本発明の第１実施形態に係わる撮像素子位置測定装置の制御系の構成を示すブロック図である。

本発明の第１実施形態に係わる撮像素子位置測定装置１０は、制御装置３６によって装置全体が制御される。

制御装置３６には、チャート投影装置２４、移動機構２２、及び光電センサ３４が接続されている。すなわち、制御装置３６は、デジタルカメラ１２が筐体１０Ａへ取り付けられて、測定開始が指示されると、チャート投影装置２４を制御して、デジタルカメラ１２に対してチャートパターンの投影を行う。これにより、チャート投影装置２４からチャートパターンがコリメータレンズ２６によって略平行光とされ、ビームスプリッタ２８を透過し、集光レンズ３０によってデジタルカメラ１２内にチャートパターンが投影される。

また、制御装置３６は、移動機構２２を制御して、測定ユニット２０を移動する。これによって、チャートパターンの結像位置が変化する。そして、制御装置３６は、移動機構２２によって測定ユニット２０を移動させながら、保護ガラス１８及び撮像素子１４によって反射された反射光をビームスプリッタ２８を介して光電センサ３２に入射される光をモニタして、撮像素子１４の位置を測定する。

ここで、上述のように構成された第１実施形態に係わる撮像素子位置測定装置１０によるデジタルカメラ１２の撮像素子位置の測定について詳細に説明する。

図３は、本発明の第１実施形態に係わる撮像素子位置測定装置１０のデジタルカメラ１２の撮像位置測定時の処理の流れを示すフローチャートである。

まず、ステップ１００では、制御装置３６によって撮像素子位置測定装置１０の初期化を行う。例えば、制御装置３６は、初期化によって測定ユニット２０を測定開始位置に移動する。測定開始位置としては、例えば、デジタルカメラから最も遠い位置に測定ユニット２０を移動するようにして、デジタルカメラ１２に測定ユニット２０を近づける方向に移動開始して測定するようにしてもよいし、デジタルカメラ１０に最も近い位置に測定ユニット２０を移動するようにして、デジタルカメラ１２から測定ユニットを遠ざける方向に移動開始して測定するようにしてもよい。

ステップ１０２では、制御装置３６は、測定ユニット２０を測定開始位置から移動して、ステップ１０４へ移行して、光電センサ３４の出力を制御装置３６が取得する。すなわち、測定ユニット２０を移動することによって、チャートの結像位置を移動させながら、光電センサ３４の出力を取得することで、図４に示すような測定波形を得ることができる。

次にステップ１０６では、測定ユニット２０が停止位置か否か制御装置３６によって判定する。すなわち、測定ユニット２０をデジタルカメラ１２から遠い位置から近づける方向へ移動して測定する場合には、デジタルカメラ１２に最も近い位置まで測定ユニット２０が移動したか否かを判定し、測定ユニット２０をデジタルカメラ１２に近い位置から遠ざける方向へ移動して測定する場合には、デジタルカメラ１２に最も遠い位置まで測定ユニット２０が移動したか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ１０２に戻ってステップ１０６の判定が肯定されるまで上述の処理が繰り返され、ステップ１０６の判定が肯定されたところでステップ１０８へ移行する。

ステップ１０８では、光電センサ３４の出力から得られる測定波形の傾きＫ（ｘ）を算出する。すなわち、測定波形をｌ（ｘ）とすると、測定波形の傾きＫ（ｘ）は、Ｋ（ｘ）＝｛ｌ（ｘ１）−ｌ（ｘ２）｝／（ｘ１−ｘ２）で求められる。

続いて、ステップ１１０では、測定波形の傾きの変化ＤＫ（ｘ）を算出する。すなわち、ＤＫ（ｘ）＝｛Ｋ（ｘ１）−Ｋ（ｘ２）｝／（ｘ１−ｘ２）で求められる。

このように、測定波形の傾きの変化Ｄ（ｘ）を求めることで、図４に示すように、測定波形の変曲点の変曲度合いを助長した波形を得ることができる。なお、図４では、実線で測定波形ｌ（ｘ）を示し、点線で測定波形の傾きＫ（ｘ）を示し、一点鎖線で測定波形の傾きの変化ＤＫ（ｘ）を示す。

次に、ステップ１１２では、保護ガラス１８と撮像素子１４の位置関係から撮像素子による反射ピーク位置を特定することで撮像素子１４の位置を特定して一連の処理を終了する。すなわち、測定ユニット２０に近い順に、保護ガラス１８、撮像素子１４の順に配置されているので、ステップ１１０で求めた波形における変曲点の複数のピーク値は、測定ユニット２０に近い順に保護ガラス１８の第１面（表面側）による反射ピーク、保護ガラス１８の第２面（裏面側）による反射ピーク、撮像素子１４の撮像面による反射ピークとなるので、各位置関係から撮像素子１４による反射ピーク位置を特定する。また、集光レンズ３０による集光位置（測定ユニット２０から結像位置までの距離）は変化せず、予め分かっているので、これらからデジタルカメラ１２のレンズ取付部分からの撮像素子１４までの距離を測定することができ、撮像素子１４の位置を正確かつ容易に測定することができる。
［第２実施形態］
続いて、本発明の第２実施形態に係わる撮像素子位置測定装置について説明する。

第１実施形態では、光電センサ３４によって得られる測定波形の傾きを求めて、測定波形の傾きの変化を更に求めることで、測定波形の変曲点の変曲度合いを助長した助長波形を得るようにしたが、第２実施形態では、助長波形の算出方法が異なるのみであり、装置構成自体は、第１実施形態と同一であるため詳細な説明を省略する。

図５は、本発明の第２実施形態に係わる撮像素子位置測定装置１０のデジタルカメラ１２の撮像素子位置測定時の処理の流れを示すフローチャートである。なお、第１実施形態と同一処理については同一符号を付して説明する。

ステップ１０２では、制御装置３６は、測定ユニット２０を測定開始位置から移動して、ステップ１０４へ移行して、光電センサ３４の出力を制御装置３６が取得する。すなわち、測定ユニット２０を移動することによって、チャートの結像位置を移動させながら、光電センサ３４の出力を取得することで、図６に示すような測定波形を得ることができる。

次にステップ１０６では、測定ユニット２０が停止位置か否か制御装置３６によって判定する。すなわち、測定ユニット２０をデジタルカメラ１２から遠い位置から近づける方向へ移動して測定する場合には、デジタルカメラ１２に最も近い位置まで測定ユニット２０が移動したか否かを判定し、測定ユニット２０をデジタルカメラ１２に近い位置から遠ざける方向へ移動して測定する場合には、デジタルカメラ１２に最も遠い位置まで測定ユニット２０が移動したか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ１０２に戻ってステップ１０６の判定が肯定されるまで上述の処理が繰り返され、ステップ１０６の判定が肯定されたところでステップ１２０へ移行する。

ステップ１２０では、保護ガラス１８の第２面（裏面側）による反射位置から撮像素子１４側で取得した測定波形に基づいて回帰直線を算出する。ステップ１０４で得られる測定波形において、保護ガラス１８の第１面及び第２面による反射ピークは、撮像素子１４の撮像面による反射ピークに対して十分大きな変曲点として現れるので、保護ガラス１８の第２面の位置を特定することができる。そこで、ステップ１２０では、保護ガラス１８の第２面による反射位置から撮像素子１４側における測定波形の回帰直線を算出する。

次にステップ１２２では、算出した回帰直線の線形回帰直線を算出する。すなわち、図６に示すように、ステップ１２０で算出した回帰直線を延長した線形回帰直線を算出する。

続いて、ステップ１２４では、線形回帰直線と測定波形の差分を算出する。これによって、図６に示すように、測定波形の変曲点の変曲度合いを助長した波形を得ることができる。なお、図６では、実線で測定波形を示し、点線で回帰直線を示し、一点鎖線で線形回帰直線を示し、二点鎖線で測定波形と線形回帰直線の差分を示す。

そして、ステップ１２６では、算出した差分に基づいて、保護ガラス１８と撮像素子１４の位置関係から撮像素子１４による反射ピーク位置を特定して一連の処理を終了する。すなわち、測定ユニット２０に近い順に、保護ガラス１８、撮像素子１４の順に配置されているので、ステップ１２４で求めた波形における変曲点の複数のピーク値は、測定ユニット２０に近い順に保護ガラス１８の第１面（表面側）による反射ピーク、保護ガラス１８の第２面（裏面側）による反射ピーク、撮像素子１４の撮像面による反射ピークとなるので、各位置関係から撮像素子１４による反射ピーク位置を特定する。また、集光レンズ３０による集光位置（測定ユニット２０から結像位置までの距離）は変化せず、予め分かっているので、これらからデジタルカメラ１２のレンズ取付部分からの撮像素子１４までの距離を測定することができ、撮像素子１４の位置を正確かつ容易に測定することができる。
［第３実施形態］
続いて、本発明の第３実施形態に係わる撮像素子位置測定装置について説明する。

第１実施形態では、光電センサ３４によって得られる測定波形の傾きを求めて、測定波形の傾きの変化を更に求めることで、測定波形の変曲点の変曲度合いを助長した助長波形を得るようにしたが、第３実施形態では、助長波形の算出方法が異なるのみであり、装置構成自体は、第１実施形態と同一であるため詳細な説明を省略する。

図７は、本発明の第３実施形態に係わる撮像素子位置測定装置１０のデジタルカメラ１２の撮像素子位置測定時の処理の流れを示すフローチャートである。なお、第１実施形態と同一処理については同一符号を付して説明する。

ステップ１０２では、制御装置３６は、測定ユニット２０を測定開始位置から移動して、ステップ１０４へ移行して、光電センサ３４の出力を制御装置３６が取得する。すなわち、測定ユニット２０を移動することによって、チャートの結像位置を移動させながら、光電センサ３４の出力を取得することで、測定波形を得ることができる。

次にステップ１０６では、測定ユニット２０が停止位置か否か制御装置３６によって判定する。すなわち、測定ユニット２０をデジタルカメラ１２から遠い位置から近づける方向へ移動して測定する場合には、デジタルカメラ１２に最も近い位置まで測定ユニット２０が移動したか否かを判定し、測定ユニット２０をデジタルカメラ１２に近い位置から遠ざける方向へ移動して測定する場合には、デジタルカメラ１２に最も遠い位置まで測定ユニット２０が移動したか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ１０２に戻ってステップ１０６の判定が肯定されるまで上述の処理が繰り返され、ステップ１０６の判定が肯定されたところでステップ１４０へ移行する。

ステップ１４０では、保護ガラス１８の第２面（裏面）による反射位置から撮像素子１４側で取得した測定波形において、２点で接する接線を算出する。ステップ１０４で得られる測定波形において、保護ガラス１８の第１面及び第２面による反射ピークは、撮像素子１４の撮像面による反射ピークに対して十分大きな変曲点として現れるので、保護ガラス１８の第２面の位置を特定することができる。そこで、ステップ１４０では、図８に示すように、保護ガラス１８の第２面による反射位置から撮像素子１４側における２点で接する接線を算出する。

続いて、ステップ１４２では、算出した接線と測定波形の差分を算出する。これによって、第２実施形態と同様に、測定波形の変曲点の変曲度合いを助長した波形を得ることができる。

そして、ステップ１４４では、算出した差分に基づいて、保護ガラス１８と撮像素子１４の位置関係から撮像素子による反射ピーク位置を特定して一連の処理を終了する。すなわち、測定ユニット２０に近い順に、保護ガラス１８、撮像素子１４の順に配置されているので、ステップ１２４で求めた波形における変曲点の複数のピーク値は、測定ユニット２０に近い順に保護ガラス１８の第１面（表面側）による反射ピーク、保護ガラス１８の第２面（裏面側）による反射ピーク、撮像素子１４の撮像面による反射ピークとなるので、各位置関係から撮像素子１４による反射ピーク位置を特定する。また、集光レンズ３０による集光位置（測定ユニット２０から結像位置までの距離）は変化せず、予め分かっているので、これらからデジタルカメラ１２のレンズ取付部分からの撮像素子１４までの距離を測定することができ、撮像素子１４の位置を正確かつ容易に測定することができる。

なお、上記の各実施形態では、チャート投影部２４から予め定めたチャートパターンを投影するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、チャート投影部２４の代わりに単に光を照射する光源を設けるようにしてもよい。

本発明の第１実施形態に係わる撮像素子位置測定装置の構成を示す図である。本発明の第１実施形態に係わる撮像素子位置測定装置の制御系の構成を示すブロック図である。本発明の第１実施形態に係わる撮像素子位置測定装置のデジタルカメラの撮像素子位置測定時の処理の流れを示すフローチャートである。本発明の第１実施形態に係わる撮像素子位置測定装置で得られる測定波形、測定波形の傾き、及び測定波形の傾きの変化を示すグラフである。本発明の第２実施形態に係わる撮像素子位置測定装置のデジタルカメラの撮像素子位置測定時の処理の流れを示すフローチャートである。本発明の第２実施形態に係わる撮像素子位置測定装置で得られる測定波形、測定波形の回帰直線、線形回帰直線、及び線形回帰直線と測定波形の差分を示すグラフである。本発明の第３実施形態に係わる撮像素子位置測定装置のデジタルカメラの撮像素子位置測定時の処理の流れを示すフローチャートである。本発明の第３実施形態に係わる撮像素子位置測定装置で得られる測定波形、及び測定波形の２点で接する接線を示すグラフである。（Ａ）は光電的に撮像素子の位置を測定する際に、保護ガラス面と撮像素子面との反射率の差が小さい場合の測定波形を示すグラフであり、（Ｂ）は光電的に撮像素子の位置を測定する際に、撮像素子面の反射率が保護ガラスの反射率よりも小さい場合の測定波形を示すグラフである。

符号の説明

１０撮像素子位置測定装置
１２デジタルカメラ
１４撮像素子
１８保護ガラス
２０測定ユニット
２２移動機構
２４チャート投影部
２６コリメータレンズ
２８ビームスプリッタ
３０、３２集光レンズ
３４光電センサ
３６制御装置

Claims

撮像面を保護するための透過性部材からなる保護部材を備えた撮像素子に対して、前記保護部材を介して光を結像する結像手段と、
前記結像手段による結像位置を移動する移動手段と、
前記移動手段によって前記結像位置を移動しながら、前記保護部材及び前記撮像素子による反射光を光電的に検出して測定波形を取得する検出手段と、
前記測定波形の傾きを求めて該測定波形の傾きの変化を算出する、前記測定波形における予め定めた範囲の回帰直線を計算して該回帰線と前記測定波形の差分を算出する、または前記測定波形における予め定めた範囲における、２点で接する接線を計算して該接線と前記測定波形の差分を算出することによって、前記測定波形の変曲点の変曲度合いを助長した助長波形を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された前記助長波形のピーク位置に基づいて、前記撮像素子の位置を特定する特定手段と、
を備えた撮像素子位置測定装置。
前記特定手段は、前記算出手段によって算出された前記助長波形における複数の変曲点の位置から、前記保護部材と前記撮像素子の位置関係に応じて撮像面の反射による変曲点の位置を特定することを特徴とする請求項請求項１に記載の撮像素子位置測定装置。
撮像面を保護するための透過性部材からなる保護部材を備えた撮像素子の位置を測定する撮像素子位置測定方法であって、
前記保護部材を介して前記撮像素子の撮像面に光を結像し、結像位置を移動しながら前記保護部材及び前記撮像素子による反射光を光電的に検出して測定波形を取得する検出ステップと、
前記測定波形の傾きを求めて、該測定波形の傾きの変化を算出する、前記測定波形における予め定めた範囲の回帰直線を計算して、該回帰線と前記測定波形の差分を算出する、または前記測定波形における予め定めた範囲における、２点で接する接線を計算し、該接線と前記測定波形の差分を算出することによって、前記測定波形の変曲点の変曲度合いを助長した助長波形を算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出した前記助長波形のピーク位置に基づいて、前記撮像素子の位置を特定する特定ステップと、
を含むことを特徴とする撮像素子位置測定方法。
前記特定ステップは、前記算出ステップで算出した前記助長波形における複数の変曲点の位置から、前記保護部材と前記撮像素子の位置関係に応じて撮像面の反射による変曲点の位置を特定することを特徴とする請求項３に記載の撮像素子位置測定方法。