JPH0584990B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0584990B2 JPH0584990B2 JP60131390A JP13139085A JPH0584990B2 JP H0584990 B2 JPH0584990 B2 JP H0584990B2 JP 60131390 A JP60131390 A JP 60131390A JP 13139085 A JP13139085 A JP 13139085A JP H0584990 B2 JPH0584990 B2 JP H0584990B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- imaging
- image sensor
- output
- state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 以下、本発明は次の順序で説明される。[Detailed description of the invention] Hereinafter, the present invention will be explained in the following order.
A 産業上の利用分野
B 発明の概要
C 従来の技術
D 発明が解決しようとする問題点
E 問題点を解決するための手段
F 作用
G 実施例
G−1 レジストレーシヨン調整装置の構成
(第1図参照)
G−2 レジストレーシヨン測定用テストチヤ
ートの構成(第2図および第3図参照)
G−3 調整操作の手順(第4図および第5図
参照)
H 発明の効果
A 産業上の利用分野
本発明は、固体撮像装置においてイメージセン
サとして用いられる電荷結合素子(CCD:
Charge Coupled Device)等の固体撮像素子を
撮像光学系の所定位置に配置させる所謂レジスト
レーシヨン調整等を行う場合に適用される固体撮
像素子のあおり量測定方法に関する。A. Industrial field of application B. Summary of the invention C. Prior art D. Problems to be solved by the invention E. Means for solving the problems F. Effects G. Example G-1 Configuration of registration adjustment device (first (See figure) G-2 Configuration of test chart for registration measurement (See Figures 2 and 3) G-3 Adjustment operation procedure (See Figures 4 and 5) H Effect of the invention A Industrial Field of Application The present invention relates to a charge-coupled device (CCD) used as an image sensor in a solid-state imaging device.
The present invention relates to a method for measuring the amount of tilting of a solid-state image sensor, which is applied when performing so-called registration adjustment, etc., in which a solid-state image sensor such as a charge coupled device is placed at a predetermined position in an imaging optical system.
B 発明の概要
本発明は、固体撮像装置に用いられる固体撮像
素子を撮像光学系の所定位置に配置させる所謂レ
ジストレーシヨン調整等を行う場合に、繰り返し
ピツチが上記固体撮像素子の絵素ピツチと所定の
関係にある繰り返しピツチで濃淡を繰り返す繰り
返しパターンを上記固体撮像素子により撮像して
得られる撮像出力について、上記固体撮像素子の
撮像レンズの光軸方向に移動させて上記固体撮像
素子の絵素ピツチと上記繰り返しピツチとの差に
よるビート成分が最大となる位置を検出する操作
を、撮像画面の中心部と該中心部を挟んで画面の
左右あるいは上下に対応する部分に対して行うこ
とにより、上記各位置の測定出力から固体撮像素
子のあおり量を高い精度で算出できるようにした
ものである。B. Summary of the Invention The present invention provides that when performing so-called registration adjustment, etc., in which a solid-state image sensor used in a solid-state image sensor is placed at a predetermined position in an imaging optical system, the repeat pitch is the same as the pixel pitch of the solid-state image sensor. Regarding the imaging output obtained by imaging a repeating pattern that repeats shading at a repeating pitch in a predetermined relationship with the solid-state imaging device, the picture elements of the solid-state imaging device are moved in the optical axis direction of the imaging lens of the solid-state imaging device. By performing the operation of detecting the position where the beat component due to the difference between the pitch and the above-mentioned repeating pitch is maximum on the center of the image capture screen and the portions corresponding to the left and right or top and bottom of the screen across the center, The amount of tilting of the solid-state image sensor can be calculated with high accuracy from the measurement output at each of the above positions.
C 従来の技術
一般に、カラー撮像装置では、撮像光を色分解
系にて複数の色成分に分解して、各色成分の被写
体像をそれぞれCCD等の固体イメージセンサや
撮像管にて撮像して得られる各撮像出力から
NTSC方式等の標準カラーテレビジヨン信号を形
成して出力するようになつている。複数のイメー
ジセンサを用いたカラー撮像装置では、各イメー
ジセンサにより撮像される各色成分の被写体像の
重ね合わせ、すなわち所謂レジストレーシヨン調
整を正確に行つた状態を確実に維持する必要があ
る。C. PRIOR TECHNOLOGY In general, in a color imaging device, imaging light is separated into multiple color components using a color separation system, and a subject image of each color component is captured using a solid-state image sensor such as a CCD or an imaging tube. from each imaging output
It is designed to form and output standard color television signals such as the NTSC system. In a color imaging device using a plurality of image sensors, it is necessary to reliably maintain a state in which subject images of each color component captured by each image sensor are superimposed, that is, so-called registration adjustment is performed accurately.
従来の所謂3管式カラービデオカメラでは、色
分解系の3色分解プリズムと3本の撮像管をダイ
キヤスト等にて形成したハウジングに機械的に取
り付け、テストチヤート等を撮影した出力信号し
より機械的な位置調整をい、さらに、撮像管の偏
向系を利用して撮像画面位置を微調整することに
よつて、各撮像管のレジストレーシヨン調整を行
つていた。 In the conventional so-called three-tube color video camera, a three-color separation prism and three image pickup tubes are mechanically attached to a housing made of die-casting, etc., and the output signal from a test chart, etc., is transmitted to the machine. Registration adjustment of each image pickup tube was performed by adjusting the position of each image pickup tube, and then finely adjusting the position of the image pickup screen using the deflection system of the image pickup tube.
このような3管式のカラービデオカメラに対し
て、CCD等の固体撮像素子をイメージセンサと
して用いる固体カラー撮像装置では、撮像管のよ
うに電気的な撮像画面位置調整を行うことができ
ないので、各色成分の被写体像をそれぞれ撮像す
る各固体イメージセンサに鉄等にて形成したホル
ダを接合しておくとともに、色分解系の色分解プ
リズムの各光射出部にもホルダを接合しておき、
各イメージセンサについて、第6図に調整方向を
矢印を付して示すように、
(1) 水平方向の中心(矢印±X方向)調整
(2) 垂直方向の中心(矢印±Y方向)調整
(3) バツクフオーカス(矢印±Z方向)調整
(4) 水平方向のあおり(矢印±RX方向)調整
(5) 垂直方向のあおり(矢印±RY方向)調整
(6) ローテーシヨン(矢印±RZ方向)調整
の6軸方向のレジストレーシヨン調整を行つた後
に各ホルダを半田付け等の熱溶着することによつ
て、各固体イメージセンサを色分解プリズムの各
射出面に取り付け固定していた。 In contrast to such a three-tube color video camera, a solid-state color imaging device that uses a solid-state imaging device such as a CCD as an image sensor cannot electrically adjust the imaging screen position like an imaging tube. A holder made of iron or the like is bonded to each solid-state image sensor that captures an object image of each color component, and a holder is also bonded to each light emitting part of a color separation prism of a color separation system.
For each image sensor, as shown in Figure 6 with arrows indicating the adjustment directions, (1) Horizontal center (arrow ±X direction) adjustment (2) Vertical center (arrow ±Y direction) adjustment ( 3) Back focus (arrow ±Z direction) adjustment (4) Horizontal tilt (arrow ±RX direction) adjustment (5) Vertical tilt (arrow ±RY direction) adjustment (6) Rotation (arrow ±RZ direction) adjustment After performing registration adjustment in the six-axis directions, each solid-state image sensor was attached and fixed to each exit surface of the color separation prism by thermally welding each holder by soldering or the like.
D 発明が解決しようとする問題点
一般に、CCD等の固体イメージセンサは撮像
管のように電気的な撮像画面位置調整を行うこと
ができないので、複数の固体イメージセンサを用
いたカラー撮像装置では、機械的に各イメージセ
ンサのレジストレーシヨンを極めて高い精度に維
持する必要がある。特に、所謂空間絵素ずらし法
を採用して高解像度化を図るようにした固体カラ
ー撮像装置では、上述の±X方向、矢印±Y方
向、±Z方向、±RX方向、±RY方向および±RZ
方向の6軸方向について、1μmオーダのレジス
トレーシヨンを確保する必要があり、従来より、
上記レジストレーシヨン調整には多大な手間と時
間を要していた。D Problems to be Solved by the Invention In general, solid-state image sensors such as CCDs cannot electrically adjust the imaging screen position like an image pickup tube, so in a color imaging device using multiple solid-state image sensors, It is necessary to mechanically maintain the registration of each image sensor with extremely high accuracy. In particular, in solid-state color imaging devices that employ the so-called spatial pixel shifting method to achieve high resolution, the above-mentioned ±X direction, arrow ±Y direction, ±Z direction, ±RX direction, ±RY direction, and ± RZ
It is necessary to secure registration on the order of 1 μm in the six axes of the direction.
The above-mentioned registration adjustment requires a great deal of effort and time.
そこで、本発明方法は、上述の6軸方向のレジ
ストレーシヨン調整を行うにあたり、上記RX方
向およびRY方向のレジストレーシヨン誤差すな
わち固体撮像素子のあおり量を簡単な操作にて高
い精度で測定し得るようにして、固体撮像素子の
あおり調整を簡単な操作にて高い精度で行い得る
ようにすることを目的とする。 Therefore, the method of the present invention measures the registration error in the RX and RY directions, that is, the amount of tilting of the solid-state image sensor, with high precision using simple operations when performing the registration adjustment in the six-axis directions. It is an object of the present invention to make it possible to perform tilt adjustment of a solid-state image pickup device with a simple operation and with high accuracy.
E 問題点を解決するための手段
本発明に係る固体撮像素子のあおり量測定方法
では、上述の問題点を解決するために、固体撮像
素子の撮像画面の中心部と該中心部を挟んで画面
の左右あるいは上下に対応する部分に、それぞれ
水平あるいは垂直方向に濃淡を繰り返す繰り返し
パターンであつて、その繰り返しピツチが上記固
体撮像素子の水平あるいは垂直方向の絵素ピツチ
と所定の関係にある画像を上記固体撮像素子によ
り撮像し、先ず、上記画面の中心部に対応する繰
り返しパターンの撮像出力のうち上記固体撮像素
子の絵素ピツチと上記繰り返しピツチとの差に基
づくビート成分を検出しながら上記固体撮像素子
を上記撮像レンズの光軸方向に移動させて上記検
出出力が最大となる位置を初期位置とし、次に、
上記画面の左右あるいは上下に対応する部分の一
方の繰り返しパターンの撮像出力についてビート
成分を検出しながら上記固体撮像素子を上記撮像
レンズの光軸方向に移動させて上記検出出力が最
大となる第2の位置と上記初期位置との間の移動
量を測定して第1の測定出力を得て、さらに、上
記画面の左右あるいは上下に対応する部分の他方
の繰り返しパターンの撮像出力についてビート成
分を検出しながら上記固体撮像素子を上記撮像レ
ンズの光軸方向に移動させて上記検出出力が最大
となる第3の位置と上記初期位置または第2の位
置との間の移動量を測定して第2の測定出力を得
て、上記第1および第2の測定出力からあおり量
を算出するようにしたことを特徴とする。E. Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, in the method for measuring the amount of tilting of a solid-state image sensor according to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, The image is a repeating pattern that repeats shading in the horizontal or vertical direction on the left and right or top and bottom corresponding parts of the image sensor, and the repeating pitch has a predetermined relationship with the horizontal or vertical pixel pitch of the solid-state image sensor. The solid-state image pickup device captures an image, and first, among the image pickup output of the repetitive pattern corresponding to the center of the screen, the beat component based on the difference between the pixel pitch of the solid-state image pickup device and the repeat pitch is detected. The image sensor is moved in the optical axis direction of the imaging lens, and the position where the detection output is maximum is set as the initial position, and then,
The solid-state imaging device is moved in the optical axis direction of the imaging lens while detecting the beat component for the imaging output of one of the repeating patterns of the portions corresponding to the left and right or top and bottom of the screen, and the second detection output is maximized. A first measurement output is obtained by measuring the amount of movement between the position of and the initial position, and a beat component is further detected for the imaging output of the other repeating pattern of the portion corresponding to the left and right or top and bottom of the screen. while moving the solid-state imaging device in the optical axis direction of the imaging lens and measuring the amount of movement between the third position where the detection output is maximum and the initial position or the second position. The present invention is characterized in that the amount of tilting is calculated from the first and second measured outputs.
F 作用
本発明に係る固体撮像素子のあおり量測定方法
では、固体撮像素子の撮像画面の中心部と該中心
部を挟んで画面の左右あるいは上下に対応する部
分に、それぞれ水平あるいは垂直方向に濃淡を繰
り返す繰り返しパターンであつて、その繰り返し
ピツチが上記固体撮像素子の水平あるいは垂直方
向の絵素ピツチと所定の関係にある画像を上記固
体撮像素子により撮像して得られる撮像出力に
は、上記絵素ピツチと繰り返しピツチとの差に基
づくビート成分が含まれる。上記ビート成分の振
幅は、撮像光学系のバツクフオーカスおよび固体
撮像素子のあおり量すなわち上述の±Z方向およ
び±RX、±RY方向のレジストレーシヨン誤差に
依存して変化する。上述の±X方向、矢印±Y方
向、±RZ、±RY方向および±RZ方向の5軸方向
のレジストレーシヨン誤差に依存して変化する。
上記固体撮像素子により撮像して得られる撮像出
力について、上記固体撮像素子の撮像レンズの光
軸方向に移動させて上記固体撮像素子の絵素ピツ
チと上記繰り返しピツチとの差によるビート成分
が最大となる位置を検出する操作を、撮像画面の
中心部と該中心部を挟んで画面の左右あるいは上
下に対応する部分に対して行うことにより、上記
各位置の測定出力から固体撮像素子のあおり量を
高い精度で算出できる。F Effect In the method for measuring the amount of tilting of a solid-state image sensor according to the present invention, the central part of the imaging screen of the solid-state image sensor and the parts corresponding to the left and right or top and bottom of the screen across the center are shaded in the horizontal or vertical direction, respectively. The image pickup output obtained by capturing an image with the solid-state image sensor, which is a repetitive pattern in which the repeating pitch has a predetermined relationship with the pixel pitch in the horizontal or vertical direction of the solid-state image sensor, includes the above-mentioned image. A beat component based on the difference between the basic pitch and the repeated pitch is included. The amplitude of the beat component changes depending on the back focus of the imaging optical system and the tilt amount of the solid-state image sensor, that is, the registration error in the ±Z direction, ±RX, and ±RY directions. It changes depending on the registration error in the five axes of the above-mentioned ±X direction, arrow ±Y direction, ±RZ, ±RY direction, and ±RZ direction.
Regarding the imaging output obtained by imaging with the solid-state imaging device, the beat component due to the difference between the pixel pitch of the solid-state imaging device and the repetition pitch is maximized by moving the imaging lens of the solid-state imaging device in the optical axis direction. By performing the operation to detect the position of Can be calculated with high accuracy.
G 実施例
以下、本発明に係る固体撮像素子のあおり量測
定方法の一実施例について、図面に従い詳細に説
明する以下、本発明に係る固体撮像素子のレジス
トレーシヨン測定用テストチヤートの一実施例に
ついて、図面に従い詳細に説明する。G Example Hereinafter, an example of the method for measuring the tilt amount of a solid-state image sensor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.Hereafter, an example of a test chart for measuring the registration of a solid-state image sensor according to the present invention will be described in detail. will be explained in detail according to the drawings.
第1図ないし第5図に示す実施例は、3板式の
CCDカラービデオカメラのレジストレーシヨン
調整を行うレジストレーシヨン調整装置に本発明
を適用したものである。 The embodiment shown in FIGS. 1 to 5 is a three-plate type
The present invention is applied to a registration adjustment device for adjusting the registration of a CCD color video camera.
G−1 レジストレーシヨン調整装置の構成
この実施例におけるレジストレーシヨン調整装
置は、第1図に模式的に構成を示してあるよう
に、所定のテストパターンが形成されたレジスト
レーシヨン測定用テストチヤート10がマスター
レンズ20の前面に配されている。上記レジスト
レーシヨン測定用テストチヤート10によるテス
トパターンの撮像光は、上記マスターレンズ20
を介して3板式のCCDカラービデオカメラの色
分解プリズム30に導かれ、この色分解プリズム
30により上記撮像光を三原色光R・G・Bすな
わち赤色成分光R、緑色成分光G、青色成分光B
に分光して3枚のCCDイメージセンサ31r,
31g,31bに照射されるようになつている。
上記各CCDイメージセンサ31r,31g,3
1bは、6次元の位置合わせを行う位置調整治具
40r,40g,40bにそれぞれ取り付けられ
ている。そして、上記各CCDイメージセンサ3
1r,31g,31bは、基準信号発生器50に
て与えられる基準信号に基づいて作動するCCD
駆動回路51により駆動され、上記色分解プリズ
ム30にて分光された各色成分の撮像光による画
像すなわちテストパターンを撮像する。上記各
CCDイメージセンサ31r,31g,31bに
て得られる各撮像出力は、それぞれ前置増幅器4
1r,41g,41bより各ゲート回路42r,
42g,42bを介してマトリクス回路43に供
給される。ここで、上記各ゲート回路42r,4
2g,42bには、上記基準信号に基づいて作動
するゲートパルス発生回路52の発生するゲート
パルスが供給されている。G-1 Configuration of Registration Adjustment Device The registration adjustment device in this embodiment, as schematically shown in FIG. A chart 10 is arranged in front of a master lens 20. The imaging light of the test pattern by the registration measurement test chart 10 is transmitted to the master lens 20.
is guided to a color separation prism 30 of a three-plate CCD color video camera, and this color separation prism 30 converts the imaging light into three primary color lights R, G, and B, that is, red component light R, green component light G, and blue component light. B
The three CCD image sensors 31r,
31g and 31b are irradiated.
Each of the above CCD image sensors 31r, 31g, 3
1b is attached to position adjustment jigs 40r, 40g, and 40b that perform six-dimensional positioning, respectively. And each of the above CCD image sensors 3
1r, 31g, and 31b are CCDs that operate based on the reference signal provided by the reference signal generator 50.
It is driven by a drive circuit 51 and images an image, that is, a test pattern, using the imaging light of each color component separated by the color separation prism 30. Each of the above
Each image pickup output obtained by the CCD image sensors 31r, 31g, and 31b is transmitted to a preamplifier 4.
From 1r, 41g, 41b, each gate circuit 42r,
It is supplied to the matrix circuit 43 via 42g and 42b. Here, each of the gate circuits 42r, 4
2g and 42b are supplied with gate pulses generated by a gate pulse generating circuit 52 that operates based on the reference signal.
上記マトリクス回路43にて得られる画像出力
信号は、波観測用のオシロスコープ44に供給さ
れているとともに、映像信号処理回路45を介し
て高解像度モニタ46供給され、さらに、デジタ
イザ47を介してマイクロコンピユータ48に供
給されている。 The image output signal obtained by the matrix circuit 43 is supplied to an oscilloscope 44 for wave observation, is supplied to a high resolution monitor 46 via a video signal processing circuit 45, and is further supplied to a microcomputer via a digitizer 47. 48.
G−2 レジストレーシヨン測定用テストチヤー
トの構成
上記レジストレーシヨン測定用テストチヤート
10は、第2図に模式的に示すように、CCDイ
メージセンサ31の絵素ピツチτcに対して、
τp=2τc±Δ …第1式
(ここで、上記Δは、絵素の配列方向の有効画
像領域寸法をτoとしてΔ=τc・τp/τoに設定さ
れる。)
なる第1式の関係にある繰り返しピツチτpで濃
淡を繰り返す繰り返しパターンPTの画像を上記
CCDイメージセンサ31に与えるようになつて
いる。G-2 Configuration of Test Chart for Registration Measurement As schematically shown in FIG. ±Δ...Equation 1 (Here, Δ is set to Δ=τc・τp/τo, where τo is the effective image area size in the pixel arrangement direction.) The repetition pitch satisfies the relationship of Equation 1: The image of the repeating pattern PT that repeats shading with τp is shown above.
It is designed to be applied to a CCD image sensor 31.
そして、この実施例におけるレジストレーシヨ
ン測定用テストチヤート10は、そのテストパタ
ーンを第3図に模式的に示してあるように、水平
方向の中心線Lshに沿つて濃淡を繰り返す縦縞状
の繰り返しパターンPTshと、上記水平方向の中
心線Lshを挟んで対称に配され互いに平行行な2
本の縦縞状繰り返しパターンPTah,PTbhと、
垂直方向の中心線Lsvを挟んで対称に配され互い
に平行な2本の横縞状繰り返しパターンPTav,
PTbvを形成したものが用いられている。 As schematically shown in FIG. 3, the test chart 10 for registration measurement in this embodiment has a test pattern that is a repeating vertical striped pattern that repeats shading along the horizontal center line Lsh. PTsh and two parallel lines arranged symmetrically across the horizontal center line Lsh.
The book's vertical striped repeating patterns PTah, PTbh,
Two horizontal striped repeating patterns PTav that are symmetrically arranged across the vertical center line Lsv and parallel to each other,
PTbv is used.
ここで、上記縦縞状の各繰り返しパターン
PTsh,PTah,PTbhは、上記CCDイメージセン
サ31の水平絵素ピツチτchに対して上述の第1
式の関係にある繰り返しピツチτphで濃淡を繰り
返すように形成されている。また、上記横縞状の
繰り返しパターンPTav,PTbvは、上記CCDイ
メージセンサ31の垂直絵素ピツチτcvに対して
上述の第1式の関係にある繰り返しピツチτpvで
濃淡を繰り返すように形成されている。 Here, each of the above vertical striped repeating patterns
PTsh, PTah, PTbh are the above-mentioned first
It is formed to repeat shading at a repetition pitch τph, which is in the relationship of the formula. Further, the horizontal striped repeating patterns PTav and PTbv are formed to repeat shading at a repeating pitch τpv that has the relationship expressed by the first equation above with respect to the vertical pixel pitch τcv of the CCD image sensor 31.
なお、この実施例では、CCIR,EIAの各規格
に対応する2種類の絵素配列のCCDイメージセ
ンサについて、1枚のテストチヤートを共用し
て、レジストレーシヨン測定を行うことができる
ように、CCIR,EIAの各規格に対応する2種類
のテストパターンを並設してある。 In this example, one test chart can be used in common to perform registration measurements for CCD image sensors with two types of pixel arrays that comply with CCIR and EIA standards. Two types of test patterns corresponding to CCIR and EIA standards are provided side by side.
上述の如きレジストレーシヨン測定用テストチ
ヤート10によるテストパターンの撮像光が照射
されるCCDイメージセンサ31にて得られる撮
像出力は、上記繰り返しパターンPTの繰り返し
ピツチτpと各絵素ピツチτcとの差に基づくモア
レパターンが発生して、上記繰り返しパターン
PTと各絵素Sの相対位置に応じて信号レベルが
第2図のように変化する。すなわち、水平方向の
繰り返しパターンPThについての撮像出力には、
第4図に示すように、1水平走査期間(1H)中
にΔ個のビート成分が含まれることになる。 The imaging output obtained by the CCD image sensor 31, which is irradiated with the imaging light of the test pattern by the test chart 10 for registration measurement as described above, is the difference between the repetition pitch τp of the repetition pattern PT and the pitch of each pixel τc. A moiré pattern based on the above repeating pattern is generated.
The signal level changes as shown in FIG. 2 depending on the relative position of PT and each picture element S. In other words, the imaging output for the horizontal repeating pattern PTh is:
As shown in FIG. 4, Δ beat components are included in one horizontal scanning period (1H).
上記CCDイメージセンサ31により上記レジ
ストレーシヨン測定用テストチヤート10の繰り
返しパターンを撮像して得られる撮像出力信号に
含まれる上記ビート成分は、その振幅が撮像光学
系のバツクフオーカスおよび固体撮像素子のあお
り量すなわち上述の±Z方向および±RZ、±RY
方向のレジストレーシヨン誤差に依存して変化
し、また、その位相が固体撮像素子の中心位置お
よびローテーシヨンすなわち上述の±X方向、矢
印±Y方向および±RZ方向のレジストレーシヨ
ン誤差に依存して変化する。 The beat component included in the imaging output signal obtained by imaging the repeating pattern of the test chart 10 for registration measurement with the CCD image sensor 31 has an amplitude that is the back focus of the imaging optical system and the tilt amount of the solid-state imaging device. In other words, the above-mentioned ±Z direction, ±RZ, ±RY
The phase changes depending on the registration error in the direction, and its phase also depends on the center position and rotation of the solid-state image sensor, that is, the registration error in the above-mentioned ±X direction, arrow ±Y direction, and ±RZ direction. and change.
G−3 調整操作の手順
そこで、この実施例では、上記レジストレーシ
ヨン調整装置の上記各位置調整治具40r,40
g,40bに装着した各CCDイメージセンサ3
1r,31g,31bを駆動状態にして、上記ス
トレーシヨン測定用テストチヤート10の繰り返
しパターンを撮像し、上記各CCDイメージセン
サ31r,31g,31bにて得られる撮像出力
について、各ビート成分を上記オシロスコープ4
4による波形観測あるいは上記マイクロコンピユ
ータ48による波形解析を行いながら、上記各位
置調整治具40r,40g,40bを操作して、
各CCDイメージセンサ31r,31g,31b
に対して6次元の位置合わせを行う。G-3 Adjustment operation procedure Therefore, in this embodiment, each of the position adjustment jigs 40r, 40 of the registration adjustment device is
Each CCD image sensor 3 attached to g, 40b
1r, 31g, and 31b are in a driving state, the repetitive pattern of the test chart 10 for measuring the strain is imaged, and each beat component of the imaging output obtained by each of the CCD image sensors 31r, 31g, and 31b is captured using the oscilloscope. 4
4 while performing waveform observation using the microcomputer 48 or waveform analysis using the microcomputer 48, operating each of the position adjustment jigs 40r, 40g, and 40b,
Each CCD image sensor 31r, 31g, 31b
6-dimensional alignment is performed.
この実施例では、上記マスターレンズ20を介
して各CCDイメージセンサ31r,31g,3
1bにより上記レジストレーシヨン測定用テスト
チヤート10の繰り返しパターンを撮像して得ら
れる撮像出力信号について、先ず、上記第3図に
模式的に示した水平方向の中心線Lshに沿つて濃
淡を繰り返す縦縞状の繰り返しパターンPTshの
中央部ASの画像出力がそれぞれ各ゲート回路4
2r,42g,42bにより選択的に取り出され
る。すなわち、撮像光学系の軸上収差や色倍率収
差の影響の少ない撮像画面中央部分の画像出力が
取り出される。上記中央部ASの画像出力に含ま
れているビート成分の振幅は、上述の±Z方向の
レジストレーシヨン誤差すなわち撮像光学系のバ
ツクフオーカスに依存して変化し、各CCDイメ
ージセンサ31r,31g,31bがジヤストフ
オーカスの位置にあるときに最大となる。 In this embodiment, each CCD image sensor 31r, 31g, 3
Regarding the imaging output signal obtained by imaging the repeating pattern of the test chart 10 for registration measurement using 1b, first, vertical stripes of repeating shading are detected along the horizontal center line Lsh schematically shown in FIG. 3 above. The image output of the central part AS of the repeated pattern PTsh is output to each gate circuit 4.
It is selectively taken out by 2r, 42g, and 42b. That is, the image output at the center of the imaging screen is extracted, which is less affected by the axial aberration and chromatic magnification aberration of the imaging optical system. The amplitude of the beat component included in the image output of the central portion AS changes depending on the registration error in the ±Z direction, that is, the back focus of the imaging optical system, and the amplitude of the beat component included in the image output of the central portion AS changes depending on the registration error in the ±Z direction, that is, the back focus of the imaging optical system. It is maximum when is at the just focus position.
そこで、上記中央部ASの画像出力に含まれて
いるビート成分を上記オシロスコープ44により
波形観測しながら、上記各位置調整治具40r,
40g,40bを操作して、上記ビート成分の腹
の部分振幅が最大となる位置まで各CCDイメー
ジセンサ31r,31g,31bを移動させるこ
とにより、各CCDイメージセンサ31r,31
g,31bをジヤストフオーカスの位置に位置調
整すなわちバツクフオーカス調整を行う。 Therefore, while observing the waveform of the beat component included in the image output of the central portion AS using the oscilloscope 44, each position adjustment jig 40r,
40g, 40b to move each CCD image sensor 31r, 31g, 31b to the position where the partial amplitude of the antinode of the beat component is maximum.
g, 31b to the just-focus position, that is, back-focus adjustment is performed.
なお、上記バツクフオーカス調整では、撮像光
学系の絞りを開放状態にして焦点深度を浅くし
て、上記マスターレンズ20を介して各CCDイ
メージセンサ31r,31g,31bにより上記
レジストレーシヨン測定用テストチヤート10を
撮像する。 In the back focus adjustment, the aperture of the imaging optical system is opened to make the depth of focus shallow, and the registration measurement test chart 10 is measured by each CCD image sensor 31r, 31g, 31b via the master lens 20. Take an image.
そして、各CCDイメージセンサ31r,31
g,31bについて、上記レジストレーシヨン測
定用テストチヤート10の水平方向の中心線Lsh
に沿つて濃淡を繰り返す縦縞状の繰り返しパター
ンPTshの両端部Ba,Bbと、上記中心線Lshを挟
んで対称に配され互いに平行な2本の縦縞状の繰
り返しパターンPTah,PTbhの各中央部Cu,Cd
を利用して、水平方向および垂直方向のあおり調
整次のようにして行う。 And each CCD image sensor 31r, 31
g, 31b, the horizontal center line Lsh of the registration measurement test chart 10
Both ends Ba and Bb of the vertical striped repeating pattern PTsh that repeats shading along ,Cd
Use the following to adjust the tilt in the horizontal and vertical directions.
上記水平方向のあおり調整操作では、上記マス
ターレンズ20を介して各CCDイメージセンサ
31r,31g,31bにより上記レジストレー
シヨン測定用テストチヤート10の繰り返しパタ
ーンを撮像して得られる撮像出力信号について、
上記第3図に模式的に示した水平方向の中心線
Lshに沿つて濃淡を繰り返す縦縞状の繰り返しパ
ターンPTshの両側部Ba,Bbの画像出力が各ゲ
ート回路42r,42g,42bにより選択的に
取り出される。 In the horizontal tilt adjustment operation, regarding the imaging output signal obtained by imaging the repeating pattern of the registration measurement test chart 10 with each CCD image sensor 31r, 31g, 31b via the master lens 20,
Horizontal center line schematically shown in Figure 3 above
Image outputs on both sides Ba and Bb of the vertical striped repetitive pattern PTsh that repeats shading along Lsh are selectively taken out by each gate circuit 42r, 42g, and 42b.
上記両側部Ba,Bbの画像出力に含まれている
ビート成分の振幅は、各CCDイメージセンサ3
1r,31g,31bの水平方向のあおり量すな
わち上述の±RXのレジストレーシヨン誤差に依
存してレベル差を有している。 The amplitude of the beat component included in the image output of both sides Ba and Bb is determined by each CCD image sensor 3.
There is a level difference depending on the amount of horizontal tilting of 1r, 31g, and 31b, that is, the above-mentioned registration error of ±RX.
そこで、上記両側部Ba,Bbの画像出力に含ま
れている上記第4図に示したビート成分を上記オ
シロスコープ44により波形観測しながら、上記
各位置調整治具40r,40g,40bを操作し
て、上記ビート成分の腹の部分振幅が最大となる
位置まで各CCDイメージセンサ31r,31g,
31bを平行移動させて、上記繰り返しパターン
PTshの両側部Ba,Bbに対する各CCDイメージ
センサ31r,31g,31bのジヤストフオー
カス位置Pa,Pbを検出する。 Therefore, while observing the waveform of the beat component shown in FIG. 4, which is included in the image output of both sides Ba and Bb, using the oscilloscope 44, the position adjustment jigs 40r, 40g, and 40b are operated. , each CCD image sensor 31r, 31g, until the position where the partial amplitude of the antinode of the beat component is maximum.
31b is moved in parallel to create the above repeating pattern.
Just focus positions Pa and Pb of each CCD image sensor 31r, 31g, and 31b with respect to both sides Ba and Bb of PTsh are detected.
そして、上述のバツクフオーカス調整済の
CCDイメージセンサ31の位置を初期位置Poと
して、第5図に示すように上記初期位置Poから
上記各ジヤストフオーカス位置Pa,Pbまでの移
動量を測定して各測定出力Δa,Δbを得て、各測
定出力Δa,ΔbからCCDイメージセンサ31のあ
おり量を算出し、Δa=Δb=0となるように調整
操作を2・3回繰り返してあおり調整を行う。 Then, the above-mentioned back focus adjusted
As shown in FIG. 5, with the position of the CCD image sensor 31 as the initial position Po, the amount of movement from the initial position Po to the just focus positions Pa and Pb is measured to obtain the measurement outputs Δa and Δb. , the amount of tilt of the CCD image sensor 31 is calculated from each measurement output Δa, Δb, and the tilt adjustment is performed by repeating the adjustment operation two or three times so that Δa=Δb=0.
なお、上記あおり調整において、像面湾曲によ
り必ずしも|Δa|=|Δb|とならないが繰り返
し調整を行うことにより収束させるようにする。 Note that in the above tilt adjustment, |Δa|=|Δb| is not necessarily achieved due to field curvature, but it can be converged by repeatedly performing adjustment.
また、垂直方向のあおり調整操作は、各CCD
イメージセンサ31r,31g,31bにより上
記レジストレーシヨン測定用テストチヤート10
の繰り返しパターンを撮像して得られる撮像出力
信号について、上記水平方向の中心線Lshを挟ん
で対称に配され互いに平行な2本の縦縞状繰り返
しパターンPTah,PTbhの各中央部Cu,Cdの画
像出力に含まれているビート成分を上記オシロス
コープ44により波形観測しながら、上記各位置
調整治具40r,40g,40bを操作すること
により、上述の水平方向のあおり調整操作と同様
な手順で行われる。 In addition, vertical tilt adjustment operations are performed on each CCD.
The test chart 10 for measuring the registration using the image sensors 31r, 31g, and 31b.
Regarding the imaging output signal obtained by imaging the repeating pattern of While observing the waveform of the beat component included in the output using the oscilloscope 44, the position adjustment jigs 40r, 40g, and 40b are operated in the same manner as the horizontal tilt adjustment described above. .
上述のバツクフオーカス調整およびあおり調整
により各CCDイメージセンサ31r,31g,
31bの撮像平面が決定される。 Each CCD image sensor 31r, 31g,
The imaging plane of 31b is determined.
なお、この実施例では、上述のあおり調整の後
に、上記各CCDイメージセンサ31r,31g,
31bについて、上記レジストレーシヨン測定用
テストチヤート10の縦縞状繰り返しパターン
PTah,PTbhの各中央部Cu,Cdおよび横縞状繰
り返しパターンPTav,PTbvの中央部Da,Dbの
各撮像出力に含まれるビート成分の位相の変化を
利用して、ローテーシヨン調整と水平方向および
垂直方向の中心調整を行うことにより、上述の6
軸方向の全てのレジストレーシヨン調整を極めて
高い精度で完了することができる。 In this embodiment, after the tilt adjustment described above, each of the CCD image sensors 31r, 31g,
31b, the vertical striped repeating pattern of the test chart 10 for registration measurement described above.
Rotation adjustment and horizontal and vertical rotation adjustment are performed by using changes in the phase of the beat components included in the imaging outputs of the central parts Cu and Cd of PTah and PTbh and the central parts Da and Db of the horizontal striped repeat patterns PTav and PTbv. By adjusting the center of the direction, the above 6
All axial registration adjustments can be completed with extremely high precision.
H 発明の効果
上述の実施例の説明から明らかなように本発明
に係る固体撮像素子のあおり量測定方法では、固
体撮像素子の撮像画面の中心部と該中心部を挟ん
で画面の左右あるいは上下に対応する部分に、そ
れぞれ水平あるいは垂直方向に濃淡を繰り返す繰
り返しパターンであつて、その繰り返しピツチが
上記固体撮像素子の水平あるいは垂直方向の絵素
ピツチと所定の関係にある画像を上記固体撮像素
子により撮像して得られる撮像出力について、上
記固体撮像素子の撮像レンズの光軸方向に移動さ
せて、上記固体撮像素子の絵素ピツチと上記繰り
返しピツチとの差に基づくビート成分が最大とな
る位置を検出する操作を、撮像画面の中心部と該
中心部を挟んで画面の左右あるいは上下に対応す
る部分に対して行うことにより、上記各位置の測
定出力から固体撮像素子のあおり量を高い精度で
算出でき、所期の目的を十分に達成することがで
きる。H. Effects of the Invention As is clear from the description of the embodiments described above, the method for measuring the amount of tilting of a solid-state image sensor according to the present invention can be used to The above-mentioned solid-state image sensor captures an image that has a repeating pattern of repeating shading in the horizontal or vertical direction, and whose repeat pitch has a predetermined relationship with the pixel pitch in the horizontal or vertical direction of the above-mentioned solid-state image sensor. Regarding the imaging output obtained by imaging, move it in the optical axis direction of the imaging lens of the solid-state imaging device to determine the position where the beat component based on the difference between the pixel pitch of the solid-state imaging device and the repetition pitch is maximum. By performing the operation to detect the center of the imaging screen and the parts corresponding to the left and right or top and bottom of the screen across the center, the amount of tilt of the solid-state image sensor can be determined with high accuracy from the measurement output at each of the above positions. can be calculated, and the intended purpose can be fully achieved.
第1図ないし第5図は本発明を適用したレジス
トレーシヨン調整装置の一実施例を示す図面であ
り、第1図はこの実施例レジストレーシヨン調整
装置の構成を模式的に示すブロツク図であり、第
2図は上記実施例におけるレジストレーシヨン測
定用テストチヤートのテストパターンとCCDイ
メージセンサの絵素配列との関係を説明するため
の模式図であり、第3図は上記実施例に使用した
レジストレーシヨン測定用テストチヤートの構成
を示す模式図であり、第4図は上記レジストレー
シヨン測定用テストチヤートのテストパターンを
CCDイメージセンサにて撮像して得られる撮像
出力に含まれるビート成分を示す波形図であり、
第5図は上記実施例におけるCCDイメージセン
サのあおり調整操作を説明するための模式図であ
る。第6図は、一般的なレジストレーシヨン調整
における調整操作方向を説明するためのCCDイ
メージセンサの外観斜視図である。
10…テストチヤート、20…マスターレン
ズ、30…色分解プリズム、31r,31g,3
1b…CCDイメージセンサ。
1 to 5 are drawings showing an embodiment of a registration adjustment device to which the present invention is applied, and FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of the registration adjustment device of this embodiment. 2 is a schematic diagram for explaining the relationship between the test pattern of the test chart for registration measurement in the above embodiment and the pixel arrangement of the CCD image sensor, and FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the test chart for registration measurement, and FIG. 4 shows the test pattern of the test chart for registration measurement.
It is a waveform diagram showing a beat component included in the imaging output obtained by imaging with a CCD image sensor,
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the tilt adjustment operation of the CCD image sensor in the above embodiment. FIG. 6 is an external perspective view of a CCD image sensor for explaining the direction of adjustment operation in general registration adjustment. 10...Test chart, 20...Master lens, 30...Color separation prism, 31r, 31g, 3
1b...CCD image sensor.
Claims (1)
を挟んで画面の左右あるいは上下に対応する部分
に、それぞれ水平あるいは垂直方向に濃淡を繰り
返す繰り返しパターンであつて、その繰り返しピ
ツチが上記固体撮像素子の水平あるいは垂直方向
の絵素ピツチと所定の関係にある画像を上記固体
撮像素子により撮像し、 先ず、上記画面の中心部に対応する繰り返しパ
ターンの撮像出力のうち上記固体撮像素子の絵素
ピツチと上記繰り返しピツチとの差に基づくビー
ト成分を検出しながら上記固体撮像素子を上記撮
像レンズの光軸方向に移動させて上記検出出力が
最大となる位置を初期位置とし、 次に、上記画面の左右あるいは上下に対応する
部分の一方の繰り返しパターンの撮像出力につい
てビート成分を検出しながら上記固体撮像素子を
上記撮像レンズの光軸方向に移動させて上記検出
出力が最大となる第2の位置と上記初期位置との
間の移動量を測定して第1の測定出力を得て、 さらに、上記画面の左右あるいは上下に対応す
る部分の他方の繰り返しパターンの撮像出力につ
いてビート成分を検出しながら上記固体撮像素子
を上記撮像レンズの光軸方向に移動させて上記検
出出力が最大となる第3の位置と上記初期位置ま
たは第2の位置との間の移動量を測定して第2の
測定出力を得て、 上記第1および第2の測定出力からあおり量を
算出するようにした固体撮像素子のあおり量測定
方法。[Scope of Claims] 1. A repeating pattern in which shading is repeated in the horizontal or vertical direction at the center of the imaging screen of a solid-state image sensor and at portions corresponding to the left and right or top and bottom of the screen across the center, and An image whose repeating pitch has a predetermined relationship with the pixel pitch in the horizontal or vertical direction of the solid-state imaging device is captured by the solid-state imaging device, and first, among the imaging outputs of the repeating pattern corresponding to the center of the screen, the above-mentioned image is captured by the solid-state imaging device. The solid-state imaging device is moved in the optical axis direction of the imaging lens while detecting a beat component based on the difference between the pixel pitch of the solid-state imaging device and the repetition pitch, and a position where the detection output is maximum is set as an initial position. Next, the solid-state image sensor is moved in the optical axis direction of the imaging lens while detecting the beat component of the imaging output of one of the repetitive patterns of the portions corresponding to the left and right or top and bottom of the screen, so that the detection output is maximized. A first measurement output is obtained by measuring the amount of movement between the second position and the initial position, and further, regarding the imaging output of the other repeating pattern of the portion corresponding to the left and right or top and bottom of the screen. While detecting the beat component, the solid-state imaging device is moved in the optical axis direction of the imaging lens, and the amount of movement between the third position where the detection output is maximum and the initial position or the second position is measured. A method for measuring the amount of tilting of a solid-state image sensor, comprising: obtaining a second measurement output, and calculating the amount of tilting from the first and second measurement outputs.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60131390A JPS61288686A (en) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Flapping quantity measuring method for solid-state image pickup element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60131390A JPS61288686A (en) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Flapping quantity measuring method for solid-state image pickup element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288686A JPS61288686A (en) | 1986-12-18 |
| JPH0584990B2 true JPH0584990B2 (en) | 1993-12-03 |
Family
ID=15056838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60131390A Granted JPS61288686A (en) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Flapping quantity measuring method for solid-state image pickup element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61288686A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6985177B2 (en) | 2000-07-04 | 2006-01-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing system and its control method |
| JP4579380B2 (en) * | 2000-07-04 | 2010-11-10 | キヤノン株式会社 | Imaging device and lens device |
-
1985
- 1985-06-17 JP JP60131390A patent/JPS61288686A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61288686A (en) | 1986-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2606185B2 (en) | Method for measuring registration of solid-state image sensor | |
| EP0804039A1 (en) | Method and device for picking up color still image | |
| WO1994004003A1 (en) | Automatic correction of misconvergence of image for a video projection system | |
| JP3612946B2 (en) | Display characteristic measuring device for color display device | |
| JPH0584990B2 (en) | ||
| JPH0969973A (en) | Position adjustment method for solid-state imaging device | |
| JPH0584991B2 (en) | ||
| JPH0628454B2 (en) | Back focus adjustment method for solid-state image sensor | |
| KR970002141B1 (en) | Solid Color Imaging Device | |
| JPS61288683A (en) | Measuring method for position of solid-state image-pickup element | |
| JPH0628456B2 (en) | Position measurement method for solid-state image sensor | |
| JPH0628455B2 (en) | Zero-cross detection method for beat output in solid-state image sensor | |
| JP2836158B2 (en) | Still image capturing device | |
| KR100752989B1 (en) | 2D image and 3D image combined object measuring device | |
| JPH01194587A (en) | Flapping measuring method for solid-state image pickup element | |
| JP3270620B2 (en) | Image input method | |
| JPS6189791A (en) | Solid color image pick-up device | |
| JPH01194586A (en) | Position measuring method for solid-state image pickup element | |
| JPS6365193B2 (en) | ||
| JPS61258595A (en) | Method for mounting solid state image sensor | |
| JPH0666445B2 (en) | Solder welding device for solid-state image sensor | |
| JPH05292514A (en) | Image pickup device | |
| JPS587989A (en) | Solid-state image pickup element and registration adjusting method using it | |
| JP2002277209A (en) | Registration measurement method and registration measurement device | |
| KR19990018128A (en) | Convergence Measurement Method and Device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |