JP3208902B2 - レンズ系光軸調整装置及びレンズ系光軸調整方法 - Google Patents
レンズ系光軸調整装置及びレンズ系光軸調整方法Info
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Description
置及びレンズ系の光軸調整方法に関するものである。
ップレンズ等の光学エレメントのコンパクト化及び非球
面レンズの多様化により、一枚のレンズに許容される偏
心量が厳しくなり数μm以内の光軸保証が必要となって
きたが、部品(レンズ及び玉枠)の加工精度だけではこ
の光軸保証が不可能である。そこで、レンズ系の組立時
に光軸調整することによりこの光軸保証を得る方法とし
て、反射式、透過式(点像解析)等による光軸ズレ検出
によるものが知られている。
図9に示す。図9に示すように例えば2枚の単晶レンズ
L1 、L2 を玉枠9に取り付ける際に、各単晶レンズL
1 、L2 の光軸を一致させる必要がある。特に、光ディ
スク用ピックアップレンズのように、レンズ直径が7m
mφ以下で組立総合偏心1〜2°以下、組立総合焦点距
離7mm以下、透過波面収差λ/5等の高精度なレンズ
系組立にあっては、各単晶レンズの光軸をいかにして同
軸上に一致させるかが重要となる。
を施したピンホール板2を設置しその左方にNDフィル
タ3を設置し、更に左方にコリメータレンズ4を設置し
その左方にミラー5を設置する。光源1が発した光のう
ちピンホール板2を通過した光はNDフィルタ3、コリ
メータレンズ4を透過して平行光Rとなり、ミラー5に
より反射され下方に向かう。ミラー5の下方に1μmφ
のピンホールを施したピンホール板2’を設置しその下
方に調整対象となる対象レンズ系T’を置く。この対象
レンズ系T’はレンズ組立中であってレンズL2 は玉枠
9に固定しているがレンズL1 についてはまだ固定して
いない状態にしている。対象レンズ系T’の下に顕微鏡
レンズ19を置く。これにより、ピンホール板2’の点
像を玉枠9内のレンズL1 、L2 を通過させてその点像
を顕微鏡レンズ19によって観察する。
した際、レンズ系L1 、L2 の光軸が一致していれば顕
微鏡レンズ19によって点像は中心に、一致していなけ
れば点像は中心からはずれて観察される。点像が中心か
らはずれて観察された場合、点像が中心にくるようにレ
ンズL1 を細い棒で微動調整し、調整が完了すればレン
ズL1 を玉枠9に接着剤で固定する。
を無くすように使用者が観察しながら微動調整していた
ので、この作業は熟練を要し量産性に欠け、調整結果も
個人差などがあるので信頼性に乏しかった。従って、サ
ブミクロンオーダーの検出精度を得ることが不可能であ
った。
昭60−150016のように、複合レンズの焦点面
に、光軸を中心として例えば扇型に4分割された光電素
子を配置し、これらの光電素子からの出力を比較するこ
とによって、光軸からの点像のずれを光電的、定量的に
評価する方法も行われている。これによれば、分割され
た各々の光電素子からの出力が均等になるように、すな
わち点像の中心が光電素子の分割中心にくるように所定
のレンズを移動移動調節することによって、芯出し調節
を行うことが可能である。
手法によって芯出し調節を行うときには、複合レンズの
中で基準となるレンズ系の光軸を光電素子の分割中心に
正確に合致させておかなければならい上に光電素子自体
の分解能に限界がある。従って、写真レンズのように量
産を対象としたものでは、各々のレンズごとに光軸合わ
せをしなくてはならずその作業は非常に煩わしくなる。
め、高速に点像の位置を検出でき、レンズ系の微動調整
を自動的に行うことが可能となり、調整後のレンズ系の
位置をそのまま維持し接着固定できるレンズ系光軸調整
装置を提供することを目的とする。
め、本発明のレンズ系光軸調整装置は、第1、第2レン
ズ系の光軸が鉛直方向となる配置で前記第1レンズ系を
固定するとともに前記第2レンズ系を微動させて前記第
1、第2レンズ系の光軸を一致させるものであって、前
記第1、第2レンズ系に中心光線及び該中心光線に平行
な3本以上の輪帯光線を照射する手段と、前記第1、第
2レンズ系を通過した前記中心光線及び輪帯光線を受光
して、該中心光線及び輪帯光線によりそれぞれ形成され
た像に対応する信号を生成するとともに前記信号に基づ
いて各像の照度を求める手段と、前記照度の分布から輪
帯光線の像の重心座標と中心光線の像の中心座標を求め
て、その差から得られる軸上コマ量に応じて微調心補正
量を求める手段と、前記微調心補正量に基づいて前記第
2レンズ系を光軸と垂直な方向に微動させる手段と、を
具備することを特徴とする。また、本発明のレンズ系光
軸調整方法は、第1、第2レンズ系の光軸が鉛直方向と
なる配置で前記第1レンズ系を固定するとともに前記第
2レンズ系を微動させて前記第1、第2レンズ系の光軸
を一致させるものであって、前記第1、第2レンズ系に
中心光線及び該中心光線に平行な3本以上の輪帯光線を
照射する工程と、前記第1、第2レンズ系を通過した前
記中心光線及び輪帯光線を受光して、該中心光線及び輪
帯光線によりそれぞれ形成された像に対応する信号を生
成するとともに前記信号に基づいて各像の照度を求める
工程と、前記照度の分布から輪帯光線の像の重心座標と
中心光線の像の中心座標を求めて、その差から得られる
軸上コマ量に応じて微調心補正量を求める工程と、前記
微調心補正量に基づいて前記第2レンズ系を光軸と垂直
な方向に微動させる工程と、を具備することを特徴とす
る。
が一致していない場合、平行な中心光線及び3本以上の
輪帯光線が第1、第2レンズ系を通過すると、中心光線
の通過する中心位置と輪帯光線の重心位置との間にずれ
が生じる。このずれを定量的に測定するため、受光面に
おいて中心光線及び輪帯光線によりそれぞれ形成された
各像の照度を求め、この照度の分布から得られる中心光
線の中心座標と輪帯光線の重心座標の差を軸上コマ量と
して算出することができる。この軸上コマ量に応じて求
めた微調心補正量に基づいて、第2レンズ系を光軸と垂
直な方向に繰り返し微動させることにより第1、第2レ
ンズ系の光軸を自動的に一致させることが可能となる。
略構成図を図1に示し説明する。図1において、光源1
の左方に0.6μmφ程度のピンホールを施したピンホ
ール板2を設置し、その左方にNDフィルタ3を設置
し、更に左方にコリメータレンズ4を設置し、更に左方
にミラー5を設置する。光源1が発した光のうちピンホ
ール板2を通過した光は、NDフィルタ3、コリメータ
レンズ4を透過して平行光Rとなり、ミラー5により反
射され下方に向かう平行光R’となる。
ト17をその面が光軸に垂直になるように設置しその下
方に対象レンズ系Tを設置する。チャート17の中心点
と、これを中心とする輪帯上において等間隔に並ぶ8点
には、0.8〜1.0mmφ程度のピンホールが施され
ている。対象レンズ系Tは、図1に示すようにレンズ系
10を固定した玉枠9を本体側の取付部11に差込み、
玉枠9の上部に調整対象のレンズ系8を置き、さらにレ
ンズ系8に接触する調整治具7から構成される。レンズ
系8、10は複数枚或いは1枚のレンズで構成されてい
る。平行光R’はチャート17によって遮られ、9本の
光線だけがチャート17の中心点と、これを中心とする
輪帯上において等間隔に並ぶ8点を通過し、これらが対
象レンズ系Tを通過して任意の位置の像面18に結像す
る。
2を設置し、更に下方にCCDカメラ13をその受像面
が光軸に垂直になるように設置する。顕微鏡レンズ1
2、CCDカメラ13、フォーカス軸23は、粗調心二
軸22によって動くX−Yテーブル(図示せず)に搭載
されておりこれに連動する。粗調心二軸22を動かすこ
とによってCCDカメラ13受像面内に像をとらえる。
をビデオ信号S1に変換しこれを画像処理部14に与え
る。画像処理部14は、ビデオ信号S1に基づいて、照
射点に位置する画素のように所定の閾値より照度の高い
画素には「1」を与え、その他の照度の低い画素には
「0」を与えて各画素における照度の2値化を行い、各
画素の2値「1」、「0」で与えられる照度の情報を有
する信号S2を生成し演算処理部15に与える。
ーから構成され調心を進めるため信号S4、S5、S6
を生成し微調心二軸21、粗調心二軸22、フォーカス
軸23を駆動させるソフトウェアを有している。表示部
16は、演算処理部15から与えられる信号S7に従っ
て表示を行う。
フォーカス軸23は、サーボモーター(図示せず)又は
パルスモーター(図示せず)の動力で駆動する。微調心
二軸21は、演算処理部15から与えられる信号S4に
基づいて前後と左右の2軸の方向に動き、微調整治具7
に接触しているレンズ系8を微動させ、その後レンズ系
8の位置をそのまま維持する。粗調心二軸22は、演算
処理部15から与えられる信号S5に基づいて前後と左
右の2軸の方向に顕微鏡レンズ12、CCDカメラ1
3、フォーカス軸23を移動させるが、CCDカメラ1
3の受像面内に像が入ると移動を止めてその位置を維持
する。フォーカス軸23は、演算処理部15から与えら
れる信号S6に基づいて上下の1軸の方向にCCDカメ
ラ13を移動させて、CCDカメラの受像面上に得られ
る像の大きさを変えることができる。必要な大きさの像
が得られると移動を止めてその位置を維持する。
二軸22、フォーカス軸23の駆動による調心結果は常
時CCDカメラ13、画像処理部14を介して演算処理
部15に取り込まれる。これに基づいて、演算処理部1
5は微調心二軸21、粗調心二軸22、フォーカス軸2
3に対してフィードバックをかけて繰り返し光軸調整を
行う構成となっている。
対象レンズ系Tの上方に設置されその片隅に待避してい
る。調心が完了すると、演算処理部15から与えられる
信号S8による指示で対象レンズ系Tの真上に移動して
レンズ系8の紫外線硬化型の接着材に対し紫外線を照射
する。
の結像に関する図を図2に示す。チャート17は、その
面と光軸とが交差する中心点にピンホールM0を施し、
さらにこの中心点を中心とする輪帯RIN上において等
間隔に並ぶ8点にピンホールM1、M2、M3、M4、
M5、M6、M7、M8を施したものである。輪帯RI
Nの直径は大きいほど軸上コマ量の検出感度が向上する
ので、対象レンズ系Tの最大光束径の0.7倍〜0.9
倍とする。尚、チャート17を設置する位置は、像面1
8より上でミラー5より下であればどこでもよいが、像
面18の近傍では輪帯の直径をかなり小さくしなければ
ならず測定精度を低下させるので、像面18近傍にはチ
ャート17を置かない方が好ましい。
って遮蔽され、光線R0、R1、R2、R3、R4、R
5、R6、R7、R8だけが選択されて、9個のピンホ
ールM0、M1、M2、M3、M4、M5、M6、M
7、M8を通過する。光線R0〜R8は、レンズ系8、
10の合成焦点F’に収束する。18は、このとき任意
の位置に形成される像面である。
CDカメラ13の受像面へ結像させる。照射点L0、L
1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8は、そ
れぞれ光線R0、R1、R2、R3、R4、R5、R
6、R7、R8が照射された画素群である。尚、レンズ
系8、10の微動調整は、座標系Z1のX軸方向、Y軸
方向に沿って行われる。座標系Z2は、CCDカメラ受
像面上の座標である。
学系の光軸に対して理想的に一致している場合、レンズ
系8、10を通過した光線R1、R2、R3、R4、R
5、R6、R7、R8によって得られる輪帯上の照射点
L1〜L8の重心位置と、レンズ系8、10を通過した
光線R0によって得られる中心の照射点L0の中心位置
は一致する。しかし、レンズ系8の光軸がレンズ系10
乃至全光学系の光軸に対してずれている場合、輪帯上の
照射点L1〜L8の重心位置と中心の照射点L0の中心
点はずれてしまう。
ェアのフローチャートを図3に示しこれに基づいて動作
手順を説明する。また、微調心による結像に関する図を
図4に示し、CCDカメラ13の受像面における像の例
を図5に示す。図4、図5において、図1、図2に示し
説明したものと同じ箇所には同じ符号を付し説明を省略
する。図5において、Aは中心の照射点の中心座標、B
は輪帯上の照射点の重心座標、Cは受像面中央の基準座
標である。受像面上にX軸が横方向でY軸が縦方向の座
標系Z2を設定し、受像面上の各画素はこの座標系Z2
に基づいて座標が与えられるものとする。
ラメータをすべて「0」に設定し装置を初期化し、ステ
ップ#20において、信号S2を取り込み各画素の2値
化された照度を得て、照度「1」の隣接する画素群を受
像面の照射点として認識しその数Nを求める。
数Nが1〜3個(輪帯RIN上の照射点数は0〜2個)
であれば輪帯RINの重心を求めることは不可能である
ので、ステップ#40に進み信号S5を生成しこれを粗
調整二軸22に与え粗調整二軸22とこれに固定された
対象レンズ系Tを移動させ、ステップ#20に戻る。受
像面の照射点数Nが4個以上(輪帯RIN上の照射点数
が3個以上)になれば、ステップ#50に進む。
をランダムに微動させるための信号S4を生成し微調心
二軸21に与える。もし図5(a)に示すように中心の
照射点24と輪帯RIN上の照射点25と重なっていて
も、レンズ系8の位置がずれることで図5(b)に示す
ように重ならなくなる。この場合、認識される照射点数
Nは増加するが支障は無く逆に以後の操作が早くなる。
図5(b)のように分離された照射点のうち1つだけ他
から囲まれた位置(輪帯の照射点L1〜L8の内側の位
置)にある照射点26を中心の照射点として認識する。
となった画素すべてのX座標XO1〜XOn、Y座標YO1〜
YOnの平均を中心座標A(XO ,YO )として算出す
る。即ち、”SUM”を総和を求める関数とおき中心座
標(XO ,YO )を次式から求める。 XO =SUM(XO1〜XOn)/n、YO =SUM(YO1
〜YOn)/n
6における中心座標A(XO ,YO)と受像面中央27
の基準座標C(XC ,YC )との偏差(dX,dY)=
(XO −XC ,YO −YC )をJ倍(Jは定数)して粗
調心補正量(J・dX,J・dY)を求める。
J・dX、J・dYいずれもが許容値未満の数値であれ
ば、中心の照射点が受像面のほぼ中央に位置しているこ
とになるので粗調心を完了しステップ#100に進む。
逆に、粗調心補正量のJ・dX、J・dYいずれか一方
でも許容値以上の数値であれば粗調心を繰り返し行うた
めステップ#90に進む。
(J・dX,J・dY)を持つ信号S5を粗調心二軸2
2に与える。粗調心二軸22は、X方向の軸に沿ってd
XのJ(Jは定数)倍だけ対象レンズ系Tを動かして、
Y方向の軸に沿ってdYのJ倍だけ対象レンズ系Tを動
かして図5(c)のように中心の照射点を受像面のほぼ
中央座標C付近に移動させてステップ#60に戻る。
示すように通常どおり受像面の照射点数Nが9個であれ
ばステップ#140に進み、受像面の照射点数Nが9個
未満であれば、重なっている照射点があるのでステップ
#110に進みレンズ系8を微動させる。
照射点を分離するため、信号S4を微調心二軸21に与
えてランダムに微動させこれに固定された調整治具7に
よってレンズ系8を僅かだけずらす。更に、このステッ
プが動作する回数Iをカウントする。
回数Iが10回未満であればステップ#100に戻り、
カウントした回数Iが10回になると、ステップ#13
0に進み微調心を取りやめ表示部16に信号S7を与え
て「エラー」の表示を行い全調心操作を終了する。
ォーカス軸23に与えて、図5(d)に示すようにCC
Dカメラ13の受像面に得られる像の中に9個の照射点
を納めた状態でできるだけ大きい像が得られる位置まで
フォーカス軸23を上又は下に移動させる。更に、この
ときの中心の照射点28にある画素すべてのX座標XO1
〜XOn、Y座標YO1〜YOnの平均を中心座標A(XO ,
YO )として再度算出し直す。
28を除く輪帯RIN上の8個の照射点の画素すべての
X座標XR1〜XRm、Y座標YR1〜YRmの平均を求めて輪
帯RINの重心29における重心座標B(XG ,YG )
を得る。即ち、重心座標(XG ,YG )は次式で得られ
る。 XG =SUM(XR1〜XRm)/m、YG =SUM(YR1
〜YRm)/m
28における中心座標A(XO ,YO )と輪帯RINの
重心29における重心座標B(XG ,YG )との偏差
(XG−XO ,YG −YO )を軸上コマ量(ΔX,Δ
Y)として算出する。
ΔX,ΔYいずれか一方でも許容値以上の数値であれば
調心を繰り返し行うためステップ#180に進む。逆
に、軸上コマ量のΔX,ΔYいずれもが許容値未満の数
値となっていれば調心を完了しステップ#200に進
む。
1のX方向の軸に沿ってΔXのk倍(kは定数)だけ移
動させさらに、微調心二軸21のY方向の軸に沿ってΔ
Yのk倍だけ移動させるため、微調心補正量を(kΔ
X,kΔY)として算出する。
め以下のように予め測定しておく。図4において、簡単
のためレンズ系8のX軸方向の調心だけが必要であると
する。Fはレンズ系8のみの焦点である。F’はレンズ
系8とレンズ系10の光軸が一致したときの合成焦点で
あり、F”は図4(a)のようにレンズ系8とレンズ系
10の光軸が一致していないときの合成焦点である。合
成焦点F”は、合成焦点F’を含む焦点面(半径rの球
面)とレンズ系10と焦点Fを結ぶ線との交点として得
られる。Oはレンズ系8の中心点であり、O’はレンズ
系10の中心点である。図4(b)は調心完了時の結像
状態を示している。
R7及びR1、R2、R4、R5、R6、R8(図2)
は、平行光であるのでレンズ系8の焦点Fに向かって直
進し、レンズ系10を通過した後合成焦点F”に向かっ
て直進し顕微鏡レンズ12を介してCCDカメラ13の
受像面で結像し、照射点L1〜L8の画素を照射する。
このとき、図示のように輪帯上の照射点L1〜L8の重
心Bの位置と中心の照射点L0の中心Aの位置のずれ
(軸上コマ量)ΔXを座標Z2に従って測定する。この
あと、図4(b)のように調心が完了するまでレンズ系
8を実際に微動した距離kΔXを座標Z1に従って測定
し、kΔXの測定値をΔXの測定値で割ればkの値を得
ることができる。
正量(kΔX,kΔY)の情報を持つ信号S4を生成し
これを微調心二軸21に与えて微動させ、これに固定さ
れた調整治具7によってレンズ系8を僅かだけずらす。
このとき、CCDカメラ13の受像面の像は図5(d)
の状態から中心座標Aに重心座標Bが近づき、このステ
ップを繰り返すうちに図5(e)のように基準座標C近
傍で中心座標A、重心座標Bがほぼ重なる状態になる。
さらに、本ステップの実行回数Hを数えてからステップ
#195に進む。ステップ#195において、実行回数
Hが20回以下であれば#150に戻り、実行回数Hが
20回を越えると微調心によってΔX、ΔYの値が許容
値未満に収束しないと判断してステップ#130に進
み、エラー表示を行い全動作を終了する。
大きさ√(ΔX2 +ΔY2 )を計算してその値をもつ信
号S7を表示部16に与え軸上コマ量の大きさを表示さ
せる。
了すると対象レンズ系Tの上方に設置されその片隅に待
避していた紫外線照射ユニット6を対象レンズ系Tの真
上に移動させ、レンズ系8に対し紫外線を照射する。予
めレンズ系8と玉枠9の接触部位には紫外線硬化型接着
剤が充填されており、紫外線照射ユニット6が発した紫
外線によってすぐに硬化する。このため、光軸調整完了
後そのままの状態でレンズ系8を接着固定することが可
能となる。所定時間経過後、紫外線照射ユニット6の紫
外線照射を止め光学系を遮らない位置に待避させ調心と
レンズ系8の接着固定を終了する。
明する。図6(a)に示すように、図1の測定系のアラ
イメントが完全であれば、対象レンズ系Tを角度θだけ
回転させたとき、回転前の軸上コマ量のベクトルV(V
x、Vy)を角度θだけ回転させたものと回転後の軸上
コマ量のベクトルW(Wx、Wy)は等しくなるので、
両ベクトルV、Wの大きさ√(Vx2 +Vy2 )、√
(Wx2 +Wy2 )とは等しくなる。
誤差があり、図6(b)のようにベクトルV’、W’の
大きさは等しく成らない。これは、測定系アライメント
固有のベクトルEが存在するからである。即ち、測定さ
れるベクトルV’は、対象レンズ系T固有の回転前のベ
クトルVとベクトルEの和に等しい。同様に測定される
ベクトルW’は、対象レンズ系T固有の回転後のベクト
ルWとベクトルEの和に等しい。
トルEを予め求めておき、これを用いて軸上コマ量の補
正を行う方が望ましい。ちなみにベクトルEを求める簡
便法としては、対象レンズ系Tをπラジアンの回転角で
回転させ、ベクトルV’、W’の軸上コマ量(Vx,V
y)、(Wx,Wy)を測定し、これらを加えた(Vx
+Wx,Vy+Wy)を2で割った((Vx+Wx)/
2,(Vy+Wy)/2)として得ることができる。
尚、この証明は容易であるので省略する。
球面又は平面である場合のレンズ系8と調整治具7の断
面図を図7に示し説明する。図7(a)に示すように微
調心二軸21において、レンズ系8上部にはレンズ系8
の口径とほぼ等しい直径の孔が施されている。微調心二
軸21の孔の直径と外径がほぼ等しい筒状の調整治具7
が、上から微調心二軸21の孔に落し込まれている。調
整治具7が微調心二軸21の下に抜け落ちないように調
整治具7の断面をL字状に形成する。玉枠9にレンズ系
8を設置し、レンズ系8の周辺部と玉枠9との隙間に紫
外線硬化型接着剤Setを充填する。尚、紫外線硬化型
接着剤Setは紫外線が照射されるまで硬化せず液状に
なっておりレンズ系8の微動調整を妨げない。
軸21を下げると、レンズ系8の端部8aに調整治具7
の先端部7aが円状の線で接触する。さらに、微調心二
軸21をゆっくりと下げると図7(b)に示すように、
調整治具7の自重がレンズ系8の端部8aに負荷され
る。この状態で、微調心二軸21がX方向、Y方向の2
軸に沿って移動すると、無理な負荷をかけてレンズ系8
を損傷することも逆にレンズ系8を浮かして調心を妨げ
ることなく、レンズ系8は玉枠9に対して僅かにずれ
る。
である場合のレンズ系8と調整治具7の断面図を図8に
示し説明する。図8(a)はそれを上方から見た図であ
り、図8(b)はその横断面を示す図である。図8
(b)に示すように微調心二軸21にはレンズ系8の口
径より大きい直径の孔が施されている。微調心二軸21
の孔の直径と外径がほぼ等しい筒状の調整治具7が、上
から微調心二軸21の孔に落し込まれている。調整治具
7は微調心二軸21の下に抜け落ちないように断面をL
字状に形成されている。
には、3個のバネノブ触子7bが等間隔に施されてい
る。バネノブ触子7bの付け根は上下に回動し、その中
央部にはバネ7cが取り付けられている。図8(b)に
おけるバネ7cは伸びている状態にあり適度な力でバネ
ノブ触子7bを下方に引いており、バネノブ触子7bの
先端部7dは、レンズ系8の端上部に置かれたOリング
7eを介してレンズ系8を押さえる。この状態で、微調
心二軸21がX方向、Y方向の2軸に沿って移動する
と、無理な負荷をかけてレンズ系8を損傷することも逆
にレンズ系8を浮かして調心を妨げることなく、レンズ
系8は玉枠9に対して僅かにずれる。
画素の2値化された照度)を画面表示等によって使用者
が確認しながら微調心二軸21、粗調心二軸22、フォ
ーカス軸23、紫外線照射ユニット6を直接駆動するマ
ニュアル操作も行うことができる。
としたが、3個以上で有れば幾つでもよく数が多いほど
精度が向上する。また、図1に示したように光を落射す
る方式とは限らず、下から光を入射し検出部をその上側
に構成してもよい。図1の対物レンズ系Tは正パワーを
有すものとして説明したが、負パワーを有す場合でも補
助光学系を光軸を合わせて用いれば正パワーとすること
ができ調心が可能となる。
ズ系の軸上コマ量を短時間で高精度に検出することがで
きレンズ系を構成する玉枠、単体レンズ等各部品の加工
精度に依存することなく、自動で光軸調整を行ったあと
そのままの位置で接着固定をすることができる。
具やX−Yテーブルを組み合わせることで、レンズ系が
損傷したり浮いて調心を妨げたりしないようにスムーズ
にサブミクロン単位で変位させることが可能となる。更
に、1枚のレンズ2対の組合せだけでなく、複数枚のレ
ンズで構成されるレンズ群2対を光軸調整することもで
きる。
大きく現れる両面非球面レンズを多用する場合、各両面
非球面レンズの加工精度を向上させなくても、組立時に
光軸調整を行って光軸を合わせることができるので、全
光学系をコンパクトにすることが可能となる。
略構成図。
像に関する図。
算処理部に備えられているソフトウェアのフローチャー
ト。
調心による結像に関する図。
CDカメラ受像面における像を示す図。
ける調整治具の断面図。
ける調整治具の断面図。
図。
Claims (2)
- 【請求項1】 第1、第2レンズ系の光軸が鉛直方向と
なる配置で前記第1レンズ系を固定するとともに前記第
2レンズ系を微動させて前記第1、第2レンズ系の光軸
を一致させるレンズ系光軸調整装置において、 前記第1、第2レンズ系に中心光線及び該中心光線に平
行な3本以上の輪帯光線を照射する手段と、 前記第1、第2レンズ系を通過した前記中心光線及び輪
帯光線を受光して、該中心光線及び輪帯光線によりそれ
ぞれ形成された像に対応する信号を生成するとともに前
記信号に基づいて各像の照度を求める手段と、 前記照度の分布から輪帯光線の像の重心座標と中心光線
の像の中心座標を求めて、その差から得られる軸上コマ
量に応じて微調心補正量を求める手段と、 前記微調心補正量に基づいて前記第2レンズ系を光軸と
垂直な方向に微動させる手段と、 を具備することを特徴とするレンズ系光軸調整装置。 - 【請求項2】 第1、第2レンズ系の光軸が鉛直方向と
なる配置で前記第1レンズ系を固定するとともに前記第
2レンズ系を微動させて前記第1、第2レンズ系の光軸
を一致させるレンズ系光軸調整方法において、 前記第1、第2レンズ系に中心光線及び該中心光線に平
行な3本以上の輪帯光線を照射する工程と、 前記第1、第2レンズ系を通過した前記中心光線及び輪
帯光線を受光して、該中心光線及び輪帯光線によりそれ
ぞれ形成された像に対応する信号を生成するとともに前
記信号に基づいて各像の照度を求める工程と、 前記照度の分布から輪帯光線の像の重心座標と中心光線
の像の中心座標を求めて、その差から得られる軸上コマ
量に応じて微調心補正量を求める工程と、 前記微調心補正量に基づいて前記第2レンズ系を光軸と
垂直な方向に微動させる工程と、 を具備することを特徴とするレンズ系光軸調整方法。
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