TWI467262B - 透鏡調芯裝置及攝像透鏡 - Google Patents

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Description

透鏡調芯裝置及攝像透鏡
本發明係關於一種藉由調芯而調整包含複數個透鏡之攝像透鏡之偏芯的透鏡調芯裝置。又，本發明係關於一種藉由該透鏡調芯裝置來進行調芯之攝像透鏡。
對於裝載在便攜式機器或面向行動機器之相機模組之攝像透鏡之調芯，就攝像透鏡之生產力之觀點而言，要求短時間內進行。又，先前，於該調芯中，較佳為用以使調芯收斂之條件確定。又，近年來，該便攜式機器之機種擴展較多，故對於進行該便攜式機器所包含之攝像透鏡之調芯之透鏡調芯裝置，要求較高之通用性。進而，關於近年來不斷深入開發之晶圓級透鏡，要求於貼合複數個透鏡陣列時，藉由調芯而消除各透鏡陣列所含之透鏡間之(相對之)偏芯。
再者，所謂偏芯係指透鏡之光軸之相對於原本應位於之理想性位置之位置偏移。具體而言，作為偏芯之一例，可列舉透鏡之光軸自理想性位置進行平行移動之現象(以下，稱為「平行偏芯」)、透鏡之光軸相對理想性位置傾斜之現象(以下，稱為「傾斜偏芯」)、及其等之組合。又，偏芯不僅存在產生於1片透鏡之兩面(正背面)間之情形以外，亦存在產生於某1片透鏡與其他透鏡之間之情形。
又，所謂晶圓級透鏡係指分別經由將1個晶圓上包含複數個(複數片)透鏡而成之複數個透鏡陣列貼合且將其分割 於各透鏡陣列所含之透鏡之每一組合之步驟而製造之攝像透鏡。又，該步驟亦稱為晶圓級透鏡製程。
專利文獻1中揭示有如下透鏡調芯裝置，該透鏡調芯裝置係根據包含調芯對象之透鏡之攝像透鏡之MTF算出該攝像透鏡之散焦特性，根據該散焦特性算出像面之傾斜度，且基於該像面之傾斜度，算出該調芯對象之透鏡之調芯量。此處，所謂透鏡之調芯量係指於對應之調芯之實施過程中移動該透鏡之方向及距離。
再者，所謂MTF(Modulation Transfer Function，調製轉換函數)係指表示使像面於光軸方向上移動時形成於像面之像之對比度變化之指標。可判斷該MTF越大，形成於像面之像越藉由較高之解像力而成像。
專利文獻2中揭示有如下透鏡單元調芯裝置，該透鏡單元調芯裝置係以使包含複數個透鏡之組合透鏡(受檢透鏡單元)之偏芯量達到期望值以內之方式進行調芯。此處，所謂透鏡之偏芯量係指表示透鏡之偏芯之方向及距離。
具體而言，專利文獻2揭示之透鏡單元調芯裝置係於藉由第1準直透鏡而將來自點光源之出射光轉換成平行光束後，使之入射至組合透鏡。繼而，根據藉由第2準直透鏡而將來自該組合透鏡之出射光轉換成平行光束之光線，算出該組合透鏡之偏芯量。繼而，基於算出之偏芯量而使調整用透鏡移動，實施調芯。
專利文獻3及4中揭示有晶圓級透鏡製程之攝像透鏡之製造方法。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本公開專利公報「日本專利特開2010-230745號公報(2010年10月14日公開)」
[專利文獻2]日本公開專利公報「日本專利特開2008-158125號公報(2008年7月10日公開)」
[專利文獻3]日本公開專利公報「日本專利特開2010-266667號公報(2010年11月25日公開)」
[專利文獻4]日本公開專利公報「日本專利特開2011-13576號公報(2011年1月20日公開)」
專利文獻1之基於攝像透鏡之MTF之調芯係包含構成該攝像透鏡之各透鏡之形狀及厚度等資訊作為調芯實施所需之要素。因此，該調芯導致執行調芯之演算法之繁雜化且用以使調芯收斂之條件模糊，故產生通用性較低之問題。
此處，所謂用以使調芯收斂之條件模糊係指攝像透鏡之調芯量並未確定。
即，對於處於任意偏芯量狀態之攝像透鏡，測定該攝像透鏡之MTF之情形時，無法根據其測定結果導出關於該攝像透鏡之偏芯量之資訊。又，於攝像透鏡中，存在調芯量與MTF之測定結果不成比例關係之情形。
因此，對於若干個調芯量之候補，存在無法根據上述MTF之測定結果導出最佳之調芯量(調芯位置)之情形，此 時，於攝像透鏡中，無法使調芯收斂。
其結果，於專利文獻1之基於攝像透鏡之MTF之調芯中會產生如下問題：存在無法將用以使調芯收斂之條件確定之情形，從而存在調芯量變得模糊之虞。
進而，於專利文獻1之調芯中，包含測定對比度以測定MTF之處理。
此處，對調芯對象之攝像透鏡包含3片透鏡之情形進行考量。再者，將該3片透鏡自攝像透鏡之物側朝向像側依序設為第1透鏡、第2透鏡、及第3透鏡。
專利文獻1之調芯係為測定對比度而於包含3片以上透鏡之攝像透鏡中，當調整第1透鏡及第2透鏡之位置時，需要第3透鏡。
此處，認為第3透鏡相對第1透鏡及/或第2透鏡之位置應藉由調芯來調整，故對第1透鏡及第2透鏡之位置造成影響。換言之，其係指無法對每一透鏡實施第1透鏡、第2透鏡及第3透鏡之調芯。
又，於實施對第1透鏡及第2透鏡之調芯時，必需組合作為未經調芯之狀態的第3透鏡。
根據以上情形，專利文獻1之透鏡調芯裝置係於軟體及硬體之兩者中產生裝置構成變得複雜之問題。
其等之結果，專利文獻1揭示之透鏡調芯裝置因通用性較低而產生於應對便攜式機器之多樣性機種時耗費時間之問題。又，專利文獻1揭示之透鏡調芯裝置中產生裝置構成複雜化之問題。較低之通用性成為便攜式機器之機種擴 展之延遲之主要原因，且裝置構成之複雜化成為裝置之高成本化之主要原因。
專利文獻2之偏芯測定之調芯係以使組合透鏡之偏芯達到期望值以內之方式，調整該組合透鏡之偏芯。
此處，即便使作為組合透鏡整體之偏芯最小化之情形，構成該組合透鏡之複數個透鏡間之偏芯亦並非單純地該偏芯量小即可。即，就產生於構成同一組合透鏡之不同之透鏡間之偏芯而言，存在將與產生於構成該組合透鏡之各透鏡之兩面間之偏芯量對應之作為該組合透鏡整體之偏芯最小化之類的調芯量之適當之相對關係。
專利文獻2揭示之透鏡單元調芯裝置係未考慮上述調芯量之適當之相對關係。其結果，專利文獻2揭示之透鏡單元調芯裝置中產生如下問題：存在過度嚴格地限制攝像透鏡之製造公差、即過於地縮小攝像透鏡之製造誤差之容許範圍之懸念。其結果，專利文獻2所揭示之透鏡單元調芯裝置中，產生因招致各攝像透鏡之生產困難化而難以提昇攝像透鏡之生產力之類的問題。
於專利文獻3及4中，揭示有使用晶圓級透鏡製程之攝像透鏡之製造方法，且於藉由該製造方法而製造之攝像透鏡(晶圓級透鏡)中進行該攝像透鏡間之調芯成為課題。
於藉由專利文獻1或2揭示之技術而進行利用專利文獻3或4揭示之製造方法製造之攝像透鏡之調芯之情形時，不僅產生上述各問題，而且產生以下問題。
即，由於利用透鏡陣列進行調芯，因此，就該透鏡陣列 所含之複數個透鏡各自而言，複數個透鏡間之間距誤差、調整透鏡之圍繞光軸之旋轉方向上之透鏡陣列之位置偏移之軸之增加、能否應對構成攝像透鏡之複數個透鏡等成為課題。
本發明係鑒於上述問題研製而成者，其目的在於提供一種簡單之裝置構成且在攝像透鏡之生產力提昇方面較為有效、且通用性較高之透鏡調芯裝置及藉由該透鏡調芯裝置來進行調芯之攝像透鏡。
為解決上述問題，本發明之透鏡調芯裝置之特徵在於：其係藉由使自物側朝向像側依序至少包含位於最靠近物側之透鏡即第1透鏡、及於該第1透鏡之像側與該第1透鏡鄰接之透鏡即第2透鏡之攝像透鏡中之上述第1透鏡及上述第2透鏡中之至少一者移動，而調整上述攝像透鏡之偏芯量者，且包含：偏芯測定部，其係測定上述第1透鏡之朝向像側之面即第2面相對於上述第1透鏡之朝向物側之面即第1面之偏芯量即第1透鏡偏芯量；目標值算出部，其係藉由下述數式(1)而算出上述第2透鏡之朝向物側之面即第3面相對於上述第2面之偏芯量之目標值即透鏡間偏芯量目標值：透鏡間偏芯量目標值=第1透鏡偏芯量×(-2)...(1)；及透鏡移動部，其以使上述第3面相對於上述第2面之偏芯量即透鏡間偏芯量與上述透鏡間偏芯量目標值一致之方式，使上述第1透鏡及上述第2透鏡中之至少一者移動。
根據上述構成，無需將構成攝像透鏡之各透鏡之形狀及厚度等資訊作為調芯(即，偏芯量之調整)之實施所需之要素，包含於執行調芯之演算法中。因此，可使該演算法簡化，且用以使調芯收斂之條件確定，故可提昇通用性。
此處，所謂用以使調芯收斂之條件確定係指攝像透鏡之理想性之調芯量可決定為唯一一個量。
即，於上述攝像透鏡之基於MTF之調芯係用以使調芯收斂之條件模糊，而另一方面，根據上述構成，基於產生於構成攝像透鏡之各透鏡之兩面間之偏芯量，將理想性之調芯量決定為唯一一個量。因此，用於藉由裝置之檢測精度與調整精度而於生產作業中使調芯收斂之條件變得確定。
又，根據上述構成，可藉由將與產生於第1透鏡之兩面間之偏芯量對應之作為第1透鏡及第2透鏡之組合、即作為攝像透鏡之偏芯最佳化之調芯量之適當之相對關係，而進行攝像透鏡之調芯。
因此，根據上述構成，可減少過度嚴格地限制攝像透鏡之製造公差、即過於地縮小攝像透鏡之製造誤差之容許範圍之虞。其結果，根據上述構成，使各攝像透鏡之生產困難化得到抑制，故而，可提昇攝像透鏡之生產力。
為解決上述問題，本發明之透鏡調芯裝置之特徵在於：其係藉由使自物側朝向像側依序至少包含位於最靠近物側之透鏡即第1透鏡、於該第1透鏡之像側與該第1透鏡鄰接之透鏡即第2透鏡、及於該第2透鏡之像側與該第2透鏡鄰接之透鏡即第3透鏡的攝像透鏡中之上述第1透鏡、上述第2透鏡、及上述第3透鏡之至少1片移動，而調整上述攝像 透鏡之偏芯量者，且包含：偏芯測定部，其係測定上述第1透鏡之朝向像側之面即第2面相對於上述第1透鏡之朝向物側之面即第1面之偏芯量即第1透鏡偏芯量、及上述第2透鏡之朝向像側之面即第4面相對於上述第2透鏡之朝向物側之面即第3面之偏芯量即第2透鏡偏芯量；目標值算出部，其係於算出上述第3面相對於上述第2面之偏芯量之目標值即第1透鏡間偏芯量目標值後，算出上述第3透鏡之朝向物側之面即第5面相對於上述第4面之偏芯量之目標值即第2透鏡間偏芯量目標值；及透鏡移動部，其係以使上述第3面相對於上述第2面之偏芯量即第1透鏡間偏芯量與上述第1透鏡間偏芯量目標值一致之方式，使上述第1透鏡及上述第2透鏡中之至少一者移動後，以使上述第5面相對於上述第4面之偏芯量即第2透鏡間偏芯量與上述第2透鏡間偏芯量目標值一致之方式，使上述第1透鏡、上述第2透鏡、及上述第3透鏡中之至少1片移動；且上述目標值算出部係分別對於上述第1透鏡偏芯量、上述第1透鏡間偏芯量、上述第2透鏡偏芯量、上述第2透鏡間偏芯量、及上述第3透鏡之朝向像側之面即第6面相對於上述第5面之偏芯量即第3透鏡偏芯量，設定複數個偏芯量之假設值，且分別對於與該設定之各假設值對應之上述攝像透鏡之弧矢像面及切線像面，算出自與上述攝像透鏡之中心像高對應之第1位置在對於上述攝像透鏡之光軸之法線方向上相距特定距離y(其中，0<y)之第2位置之像面位置相對於上述第1位置之像面位置的上述攝像透鏡之光軸方向之偏移量即第1-第2偏移量，並且算出自上述第1位置在對於上述攝像透 鏡之光軸之法線方向上相距特定距離-y之第3位置之像面位置相對於上述第1位置之像面位置的上述攝像透鏡之光軸方向之偏移量即第1-第3偏移量，且算出上述算出之第1-第2偏移量與上述算出之第1-第3偏移量之差，將該算出之上述差除以對應之假設值，而求出針對各假設值求得之上述除法之商之平均值，且若將與上述第1透鏡偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.2 ，將切線像面之上述平均值設為αtan.2 ，將與上述第1透鏡間偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.3 ，將切線像面之上述平均值設為αtan.3 ，將與上述第2透鏡偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.4 ，將切線像面之上述平均值設為αtan.4 ，將與上述第2透鏡間偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.5 ，將切線像面之上述平均值設為αtan.5 ，則藉由下述數式(2)而算出第1透鏡間偏芯量目標值，並且藉由下述數式(3)而算出第2透鏡間偏芯量目標值，或者，藉由下述數式(4)而算出第1透鏡間偏芯量目標值，並且藉由下述數式(5)而算出第2透鏡間偏芯量目標值。
其中，：第1透鏡偏芯量
：第1透鏡間偏芯量目標值
：第2透鏡偏芯量
其中，：第2透鏡間偏芯量目標值
根據上述構成，於構成攝像透鏡之透鏡為3片之情形時，可獲得與應用數式(1)之演算法之透鏡調芯裝置同等之效果。
此外，根據上述構成，數式(2)~(5)之演算法係不包含測定MTF或對比度之處理。因此，於攝像透鏡包含3片以上透鏡之情形時，第3透鏡相對第1透鏡及/或第2透鏡之位置不會對第1透鏡及第2透鏡之位置造成影響。又，可對每一透鏡實施第1透鏡、第2透鏡及第3透鏡之調芯。
其結果，根據上述構成，可將透鏡調芯裝置之構成簡化。
因此，可使裝置構成簡化，從而可實現裝置之低成本化。
又，本發明之攝像透鏡之特徵在於：藉由本發明之透鏡調芯裝置而調整偏芯量。
又，較佳為，本發明之攝像透鏡係藉由本發明之透鏡調芯裝置而調整偏芯量者(其中，透鏡為3片)；且上述第1透鏡具有正折射力，且係上述第1面為凸面之凹凸透鏡，上述第2透鏡具有負折射力，上述第3透鏡具有正折射力，且朝向像側之面即第6面之中央部分為凹形狀，相對於該中央部分之周邊部分為凸形狀。
根據上述構成，可實現由本發明之透鏡調芯裝置進行調芯之攝像透鏡。
如上所述，本發明之透鏡調芯裝置係藉由使自物側朝向像側依序至少包含最靠近物側之透鏡即第1透鏡及於該第1透鏡之像側中與該第1透鏡鄰接之透鏡即第2透鏡之攝像透鏡中之上述第1透鏡及上述第2透鏡中之至少一者移動而調整上述攝像透鏡之偏芯量者，且包含：偏芯測定部，其係測定上述第1透鏡之朝向像側之面即第2面相對於上述第1透鏡之朝向物側之面即第1面之偏芯量即第1透鏡偏芯量；目標值算出部，其係藉由數式(1)而算出上述第2透鏡之朝向物側之面即第3面相對於上述第2面之偏芯量之目標值即透鏡間偏芯量目標值；及透鏡移動部，其以上述第3面相對上述第2面之偏芯量即透鏡間偏芯量與上述透鏡間偏芯量目標值一致之方式，使上述第1透鏡及上述第2透鏡中之至少一者移動。
又，本發明之透鏡調芯裝置係藉由使自物側朝向像側依序至少包含最靠近物側之透鏡即第1透鏡、於該第1透鏡之 像側中與該第1透鏡鄰接之透鏡即第2透鏡、及於該第2透鏡之像側中與該第2透鏡鄰接之透鏡即第3透鏡的攝像透鏡中之上述第1透鏡、上述第2透鏡、及上述第3透鏡之至少1片移動而調整上述攝像透鏡之偏芯量者，且包含：偏芯測定部，其係測定上述第1透鏡之朝向像側之面即第2面相對於上述第1透鏡之朝向物側之面即第1面之偏芯量即第1透鏡偏芯量、及上述第2透鏡之朝向像側之面即第4面相對於上述第2透鏡之朝向物側之面即第3面之偏芯量即第2透鏡偏芯量；目標值算出部，其係於算出上述第3面相對於上述第2面之偏芯量之目標值即第1透鏡間偏芯量目標值後，算出上述第3透鏡之朝向物側之面即第5面相對於上述第4面之偏芯量之目標值即第2透鏡間偏芯量目標值；及透鏡移動部，其係以上述第3面相對於上述第2面之偏芯量即第1透鏡間偏芯量與上述第1透鏡間偏芯量目標值一致之方式，使上述第1透鏡及上述第2透鏡中之至少一者移動後，以上述第5面相對於上述第4面之偏芯量即第2透鏡間偏芯量與上述第2透鏡間偏芯量目標值一致之方式，使上述第1透鏡、上述第2透鏡、及上述第3透鏡中之至少1片移動；且上述目標值算出部係分別對於上述第1透鏡偏芯量、上述第1透鏡間偏芯量、上述第2透鏡偏芯量、上述第2透鏡間偏芯量、及上述第3透鏡之朝向像側之面即第6面相對於上述第5面之偏芯量即第3透鏡偏芯量，設定複數個偏芯量之假設值，且分別對於與該設定之各假設值對應之上述攝像透鏡之弧矢像面及切線像面，算出自與上述攝像透鏡中 之中心像高對應之第1位置在對於上述攝像透鏡之光軸之法線方向上相距特定距離y(其中，0<y)之第2位置之像面位置相對於上述第1位置之像面位置的上述攝像透鏡之光軸方向之偏移量即第1-第2偏移量，並且算出自上述第1位置在對於上述攝像透鏡之光軸之法線方向上相距特定距離-y之第3位置之像面位置相對於上述第1位置之像面位置的上述攝像透鏡之光軸方向之偏移量即第1-第3偏移量，且算出上述算出之第1-第2偏移量與上述算出之第1-第3偏移量之差，將該算出之上述差除以對應之假設值，求出對各假設值求得之上述除法之商之平均值，且若將與上述第1透鏡偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.2 ，將切線像面之上述平均值設為αtan.2 ，將與上述第1透鏡間偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.3 ，將切線像面之上述平均值設為αtan.3 ，將與上述第2透鏡偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.4 ，將切線像面之上述平均值設為αtan.4 ，將與上述第2透鏡間偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.5 ，將切線像面之上述平均值設為αtan.5 ，則藉由數式(2)而算出第1透鏡間偏芯量目標值，並且藉由數式(3)而算出第2透鏡間偏芯量目標值，或者，藉由數式(4)而算出第1透鏡間偏芯量目標值，並且藉由數式(5)而算出第2透鏡間偏芯量目標值。
因此，發揮出可實現作為簡單之裝置構成且在攝像透鏡之生產力之提昇方面較為有效、且通用性較高之透鏡調芯裝置及由該透鏡調芯裝置進行調芯之攝像透鏡之類的效 果。
 [2片透鏡之攝像透鏡用透鏡調芯裝置之構成]
圖1係表示2片透鏡之攝像透鏡用透鏡調芯裝置之構成之剖面圖。
圖1所示之透鏡調芯裝置110係進行攝像透鏡111之調芯者。
此處，攝像透鏡111係由第1透鏡L1及第2透鏡L2之2片透鏡構成者，且自物側向像側按照第1透鏡L1、及第2透鏡L2之順序配置。
而且，透鏡調芯裝置110係藉由下述調整機構3使第1透鏡L1及/或第2透鏡L2移動，藉此調整作為攝像透鏡111整體之偏芯量。
此處，作為偏芯，上文雖舉出平行偏芯及傾斜偏芯，但於本實施形態中，所謂偏芯係指平行偏芯。
即，將於1片透鏡之兩面間所產生之光軸之偏移、或於某1片透鏡與另一透鏡之間所產生之光軸之偏移表示為一光軸相對於另一光軸之平行移動，此處將此情況稱為偏芯。
又，第1透鏡L1係於1片晶圓上設置有複數片第1透鏡L1之第1透鏡陣列112a之形態，第2透鏡L2係於1片晶圓上設置有複數片第2透鏡L2之第2透鏡陣列112b之形態。
而且，於相互對向配置之設置於第1透鏡陣列112a之第1透鏡L1、與設置於第2透鏡陣列112b之第2透鏡L2之每一組 合中，形成有攝像透鏡111。
透鏡調芯裝置110具備偏芯檢測機構(偏芯測定部)1、調芯位置計算控制機構(目標值算出部)2、調整機構(透鏡移動部)3、及顯示部4。
偏芯檢測機構1係測定於第1透鏡L1之兩面間所產生之偏芯之偏芯量。
具體而言，偏芯檢測機構1係測定第1透鏡L1之朝向像側之面、即面(第2面)S2相對於第1透鏡L1之朝向物側之面、即面(第1面)S1之偏芯量，作為第1透鏡偏芯量。
又，偏芯檢測機構1亦可測定第2透鏡L2之朝向像側之面、即面(第4面)S4相對於第2透鏡L2之朝向物側之面、即面(第3面)S3之偏芯量。
進而，偏芯檢測機構1亦可測定面S3相對於面S2之偏芯量。面S3相對於面S2之偏芯量係表示於第1透鏡L1與第2透鏡L2之間產生的光軸之偏移之偏芯量。
此處，偏芯檢測機構1較佳為使用CNC(Computerized Numerical Control，電腦數值控制)圖像測定系統而構成。
所謂CNC圖像測定系統係指利用電腦之圖像處理技術，高精度地測定或檢査各種精密零件或模具之尺寸之系統之名稱，且有時稱為CNC圖像尺寸測定系統、或CNC圖像尺寸測定器。CNC圖像測定系統係應用使用類比技術將檢査對象物放大至10~100倍左右測定形狀及尺寸之萬能投影機、與以顯微鏡測定之測定顯微鏡之功能，藉由CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合元件)將圖像取入至電 腦，進行數位處理。
使用CNC圖像測定系統而構成之偏芯檢測機構1係由顯微鏡之光學式觀察機構、及圖像處理而構成之尺寸測定機構。該偏芯檢測機構1係測定由透鏡之邊緣(光學有效徑外之連續部分)形成之圓形像(有時不連續)之中心位置。而且，關於作為測定對象之2面之組合，於一面之中心位置相對另一面之中心位置偏移之情形時，該偏芯檢測機構1將該偏移量作為另一面相對於一面之偏芯量。所謂作為測定對象之2面之組合，可列舉面S1與面S2之組合、面S2與面S3之組合、面S3與面S4之組合等。
可藉由使用CNC圖像測定系統，構成偏芯檢測機構1，而容易地實現高精度之透鏡調芯裝置。尤其，就第1透鏡L1及第2透鏡L2(於下述透鏡調芯裝置120之情形時，進而第3透鏡L3)中之至少1種而言，於光學性有效之區域以外且一體成型於晶圓上之部分(邊緣)與對向配置之透鏡抵接之構造之情形時，透鏡兩面之傾斜偏芯之量越小，則越能檢測平行偏芯量作為整體之偏芯量。因此，可容易地實現該透鏡調芯裝置，又，執行調芯之演算法亦容易地製成。
又，偏芯檢測機構1亦可使用進行反射偏芯測定之機構而構成。
使用進行反射偏芯測定之機構而構成之偏芯檢測機構1係藉由反射偏芯測定而測定透鏡之中心位置。而且，就作為測定對象之2面之組合而言，於另一面之中心位置相對於一面之中心位置偏移之情形時，該偏芯檢測機構1將該 偏移量作為另一面相對於一面之偏芯量。
可藉由使用進行反射偏芯測定之機構，構成偏芯檢測機構1，而容易地實現高精度之透鏡調芯裝置。
再者，CNC圖像測定系統及反射偏芯測定係作為測定透鏡之偏芯之技術，均為周知慣用技術，故關於偏芯檢測機構1單體，若為本領域技術人員則可容易地實現。
調芯位置計算控制機構2係基於偏芯檢測機構1所測定之第1透鏡偏芯量，算出面S3相對於面S2之偏芯量之目標值即透鏡間偏芯量目標值。此處，所謂「目標值」係指於達成透鏡調芯裝置之調芯時應設定之偏芯量。
具體而言，調芯位置計算控制機構2係藉由下述數式(1)而算出上述透鏡間偏芯量目標值。
透鏡間偏芯量目標值=第1透鏡偏芯量×(-2) (1)
又，第1透鏡偏芯量及透鏡間偏芯量目標值均為具有方向及距離之「偏芯量」、即向量。因此，上述數式(1)亦可以下述數式(1)'之方式表現。
其中，：第1透鏡偏芯量
(面S2相對於面S1之偏芯向量)
：透鏡間偏芯量目標值
(面S3相對於面S2之偏芯向量(目標值))
再者，調芯位置計算控制機構2執行上述數式(1)之演算 法既可包含CPU(central processing unit，中央處理單元)，亦可包含硬體邏輯。
調整機構3係以面S3相對於面S2之偏芯量即透鏡間偏芯量與根據上述數式(1)算出之透鏡間偏芯量目標值一致之方式，使第1透鏡L1及/或第2透鏡L2移動。藉由調整機構3使該第1透鏡L1及/或第2透鏡L2之移動，透鏡調芯裝置110達成對攝像透鏡111之偏芯量調整、即對攝像透鏡111之調芯。
調整機構3亦可包含例如操作器機構。
即，例如，調芯位置計算控制機構2係以基於表示根據上述數式(1)算出之透鏡間偏芯量目標值之資訊，使透鏡間偏芯量與透鏡間偏芯量目標值一致之方式，控制作為上述操作器機構之調整機構3之動作。調整機構3係相應於調芯位置計算控制機構2之控制，使第1透鏡L1及/或第2透鏡L2移動，從而使透鏡間偏芯量與透鏡間偏芯量目標值一致。
此處，產生於攝像透鏡111中之平行偏芯可解釋為光軸朝向對於攝像透鏡111之光軸之法線方向之平行移動。再者，於圖1中，將攝像透鏡111之光軸方向(圖1之上下方向)設為Z方向。又，於圖1中，將對於攝像透鏡111之光軸之法線方向設為在包含X方向及Y方向之平面上延伸之任意1方向。
即，於藉由調芯而調整產生於攝像透鏡111中之平行偏芯之情形時，調整機構3以沿著包含X方向及Y方向之平面之方式，使第1透鏡L1及/或第2透鏡L2移動即可。
又，於圖1中，調整機構3係僅使第1透鏡L1(第1透鏡陣列112a)移動之構成。然而，勿庸置疑，調整機構3既可為僅使第2透鏡L2(第2透鏡陣列112b)移動之構成，亦可為使該等兩者移動之構成。
顯示部4係連接於調芯位置計算控制機構2。顯示部4可顯示對於攝像透鏡111之光軸之法線方向上之各種偏芯量及該等之相對關係、與該相對關係對應之攝像透鏡111之剖面圖、及攝像透鏡111之散焦特性等。即，顯示部4可顯示對於調芯位置計算控制機構2算出透鏡間偏芯量目標值有益之各種資訊。
透鏡調芯裝置110無需於執行調芯之演算法中，包含構成攝像透鏡111之各透鏡之形狀及厚度等資訊，作為實施調芯所需之要素。因此，可使該演算法簡化，且用以使調芯收斂之條件變得確定，故可提昇通用性。
此處，所謂用以使調芯收斂之條件變得確定係指可將攝像透鏡111中之理想性之調芯量決定為唯一一個量。
即，於上述基於攝像透鏡111之MTF之調芯中，用以使調芯收斂之條件變得模糊，另一方面，根據上述構成，基於產生於面S1~面S4之間之偏芯量，將理想性之調芯量決定為唯一一個量。因此，用於藉由裝置之檢測精度與調整精度而於生產作業中使調芯收斂之條件變得確定。
又，透鏡調芯裝置110可藉由使與產生於第1透鏡L1之兩面間之偏芯量對應之作為第1透鏡L1及第2透鏡L2之組合、即作為攝像透鏡111之偏芯最佳化之調芯量之適當之相對 關係，而進行攝像透鏡111之調芯。
因此，透鏡調芯裝置110可降低過度嚴格地限制攝像透鏡111之製造公差、即過於地縮小攝像透鏡111之製造誤差之容許範圍之虞。其結果，透鏡調芯裝置110抑制各攝像透鏡111之生產之困難化，故可謂能夠提昇攝像透鏡111之生產力。
又，作為透鏡調芯裝置110調整偏芯量之對象之攝像透鏡111較佳為將第1透鏡陣列112a與第2透鏡陣列112b貼合，並分割於第1透鏡L1及第2透鏡L2之每一組合而製造。即，攝像透鏡111較佳為藉由晶圓級透鏡製程而製造之晶圓級透鏡。
透鏡調芯裝置110係可於晶圓級透鏡製程中應用簡單之裝置構成者。藉此，可對大量之晶圓級透鏡成批地進行調芯，因此，於攝像透鏡111之生產力之提昇方面更加有效。關於晶圓級透鏡製程及晶圓級透鏡之詳細情形將於下文進行敍述。
進而，根據以上說明，透鏡調芯裝置110可如下所述地進行解釋。
即，透鏡調芯裝置110包含：偏芯檢測機構1，其檢測透鏡之偏芯及軸偏移資訊；及調芯機構(調整機構3)，其調整透鏡間相對關係。而且，透鏡調芯裝置110係由如下計算裝置(調芯位置計算控制機構2)構成裝置總系統，該計算裝置具有根據偏芯檢測資訊算出適當之透鏡間偏芯相對關係，從而算出對於當前狀態之調芯量之功能。而且，透鏡 調芯裝置110係將算出之調芯資訊輸出，藉由調芯機構而調整為目標之調芯關係。
[3片透鏡之攝像透鏡用透鏡調芯裝置之構成]
以下，為便於說明，而對具有與先前之項目中說明之圖式相同之功能之構件，標註相同之符號，並省略其說明。
圖2係表示3片透鏡之攝像透鏡用透鏡調芯裝置之構成之剖面圖。
圖2所示之透鏡調芯裝置120係進行攝像透鏡121之調芯者。
此處，攝像透鏡121係包含第1透鏡L1、第2透鏡L2、及第3透鏡L3之3片透鏡，且自物側朝向像側按照第1透鏡L1、第2透鏡L2、及第3透鏡L3之順序配置。
而且，透鏡調芯裝置120係藉由下述調整機構13而使第1透鏡L1~第3透鏡L3中之至少1片移動，藉此，調整作為攝像透鏡121整體之偏芯量。
又，與第1透鏡L1(第1透鏡陣列112a之形態)及第2透鏡L2(第2透鏡陣列112b之形態)同樣地，第3透鏡L3係1片晶圓上設置有複數片第3透鏡L3之第3透鏡陣列112c之形態。
而且，於相互對向配置之設置於第1透鏡陣列112a之第1透鏡L1、設置於第2透鏡陣列112b之第2透鏡L2、及設置於第3透鏡陣列112c之第3透鏡L3之每一組合，形成有攝像透鏡121。
透鏡調芯裝置120係包含偏芯檢測機構11、調芯位置計算控制機構12、調整機構13、及顯示部14。
偏芯檢測機構11不僅具有偏芯檢測機構1之功能，而且測定產生於第2透鏡L2之兩面間之偏芯之偏芯量。
具體而言，偏芯檢測機構11係測定面S2相對於面S1之偏芯量作為第1透鏡偏芯量，並且測定面S4相對於面S3之偏芯量作為第2透鏡偏芯量。
又，偏芯檢測機構11亦可測定第3透鏡L3之朝向像側之面即面(第6面)S6相對於第3透鏡L3之朝向物側之面即面(第5面)S5之偏芯量。
進而，偏芯檢測機構11亦可測定面S3相對於面S2之偏芯量及/或面S5相對於面S4之偏芯量。面S5相對於面S4之偏芯量係表示產生於第2透鏡L2與第3透鏡L3之間之光軸之偏移之偏芯量。
偏芯檢測機構11較佳為以與偏芯檢測機構1相同之原因，使用CNC圖像測定系統而構成，亦可為使用進行反射偏芯測定之機構而構成。
調芯位置計算控制機構12係基於偏芯檢測機構11所測定之第1透鏡偏芯量及第2透鏡偏芯量，算出面S3相對於面S2之偏芯量之目標值即第1透鏡間偏芯量目標值、及面S5相對於面S4之偏芯量之目標值即第2透鏡間偏芯量目標值。
再者，以下，將面S3相對於面S2之偏芯量(相當於透鏡調芯裝置110之透鏡間偏芯量)稱為第1透鏡間偏芯量，將面S5相對於面S4之偏芯量稱為第2透鏡間偏芯量。又，以下，將面S6相對於面S5之偏芯量稱為第3透鏡偏芯量。
具體而言，調芯位置計算控制機構12係根據以下要領， 分別算出上述第1透鏡間偏芯量目標值及上述第2透鏡間偏芯量目標值。
(A)對於第1透鏡偏芯量、第1透鏡間偏芯量、第2透鏡偏芯量、第2透鏡間偏芯量、及第3透鏡偏芯量，分別進行(A-1)~(A-3)之處理。
(A-1)設定複數個偏芯量之假設值。
(A-2)對於已設定之各假設值，又，對於攝像透鏡121之弧矢像面及切線像面各者，進行(A-2-1)~(A-2-3)之處理。
(A-2-1)算出自與攝像透鏡121中之中心像高對應之第1位置在相對於攝像透鏡121之光軸之法線方向上相距特定距離y(其中，0<y)之第2位置之像面位置相對於第1位置之像面位置的攝像透鏡121之光軸方向之偏移量即第1-第2偏移量。又，算出自第1位置在相對於攝像透鏡121之光軸之法線方向上相距特定距離-y之第3位置之像面位置相對於第1位置之像面位置的攝像透鏡121之光軸方向之偏移量即第1-第3偏移量。
(A-2-2)算出第1-第2偏移量與第1-第3偏移量之差。
(A-2-3)將算出之第1-第2偏移量與第1-第3偏移量之差除以對應之假設值。
(A-3)求出對各假設值求得之上述處理(A-2-3)中求出之除法之商之平均值。
(B)將與第1透鏡偏芯量對應之弧矢像面之上述處理(A-3)中求出之平均值設為αsag.2 ，將切線像面之該平均值設為αtan.2 。又，將與第1透鏡間偏芯量對應之弧矢像面之該平 均值設為αsag.3 ，將切線像面之該平均值設為αtan.3 。又，將與第2透鏡偏芯量對應之弧矢像面之該平均值設為αsag.4 ，將切線像面之該平均值設為αtan.4 。又，將與第2透鏡間偏芯量對應之弧矢像面之該平均值設為αsag.5 ，將切線像面之該平均值設為αtan.5 。繼而，藉由下述數式(2)而算出第1透鏡間偏芯量目標值，並藉由下述數式(3)而算出第2透鏡間偏芯量目標值。或者，藉由下述數式(4)而算出第1透鏡間偏芯量目標值，並藉由下述數式(5)而算出第2透鏡間偏芯量目標值。
其中，：第1透鏡偏芯量
：第1透鏡間偏芯量目標
：第2透鏡偏芯量
其中，：第2透鏡間偏芯量目標值
再者，所謂弧矢像面係指藉由自光學系統之光軸外之物點入射至光學系統之光線中在旋轉對稱之光學系統包含於與包含主光線及光軸之面垂直之平面(弧矢平面)之光線(弧矢光線)形成之像點之軌跡。所謂切線像面(亦稱為子午像面)係指藉由與弧矢光線之光束正交且包含主光線之光束(子午光線束)產生之像面。
再者，調芯位置計算控制機構12中之處理(A)中所參照之第1透鏡偏芯量、第1透鏡間偏芯量、第2透鏡偏芯量、第2透鏡間偏芯量、及第3透鏡偏芯量係於調芯位置計算控制機構12之模擬中設定之假設值，且實際上與偏芯檢測機構11所測定者不同。
再者，調芯位置計算控制機構12根據上述處理(A)執行上述數式(2)~(5)之演算法既可包含CPU，亦可包含硬體邏輯。
此處，調芯位置計算控制機構12較佳為於將第1透鏡L1及第2透鏡L2貼合後，算出第2透鏡間偏芯量目標值。
藉此，即便對透鏡為3片之攝像透鏡121之調芯中，亦可實施高精度之調芯。又，藉此，用以使調芯收斂之條件變得確定，故可提昇通用性。
調整機構13係以面S3相對於面S2之偏芯量即第1透鏡間偏芯量與根據上述數式(2)或(4)算出之第1透鏡間偏芯量目標值一致之方式，使第1透鏡L1及/或第2透鏡L2移動。又，調整機構13係以面S5相對於面S4之偏芯量即第2透鏡間偏芯量與根據上述數式(3)或(5)算出之第2透鏡間偏芯量 目標值一致之方式，使第1透鏡L1~第3透鏡L3中之至少1片移動。藉由調整機構13使該第1透鏡L1~第3透鏡L3中之至少1片之移動，透鏡調芯裝置120達成對攝像透鏡121之偏芯量調整、即對攝像透鏡121之調芯。
調整機構13可包含例如操作器機構。
即，例如，調芯位置計算控制機構12係以基於表示根據上述數式(2)或(4)算出之第1透鏡間偏芯量目標值之資訊，使第1透鏡間偏芯量與第1透鏡間偏芯量目標值一致之方式，控制作為上述操作器機構之調整機構13之動作。調整機構13係相應於調芯位置計算控制機構12之控制，使第1透鏡L1及/或第2透鏡L2移動，從而使第1透鏡間偏芯量與第1透鏡間偏芯量目標值一致。
同樣地，例如，調芯位置計算控制機構12係以基於表示根據上述數式(3)或(5)算出之第2透鏡間偏芯量目標值之資訊，使第2透鏡間偏芯量與第2透鏡間偏芯量目標值一致之方式，控制作為上述操作器機構之調整機構13之動作。調整機構13係相應於調芯位置計算控制機構12之控制，使第1透鏡L1~第3透鏡L3中之至少1片移動，從而使第2透鏡間偏芯量與第2透鏡間偏芯量目標值一致。
再者，於圖2中，將攝像透鏡121之光軸方向(圖2之上下方向)設為Z方向。又，於圖2中，將相對於攝像透鏡121之光軸之法線方向設為在包含X方向及Y方向之平面上延伸之任意1方向。
而且，與調整機構3同樣地，於藉由調芯來調整產生於 攝像透鏡121中之平行偏芯之情形時，調整機構13以沿著包含X方向及Y方向之平面之方式，使第1透鏡L1~第3透鏡L3中之至少1片移動即可。
又，於圖2中，調整機構13係構成為於將第1透鏡L1(第1透鏡陣列112a)與第2透鏡L2(第2透鏡陣列112b)貼合之狀態下，僅使該等移動。然而，勿庸置疑，調整機構13既可構成為僅使第3透鏡L3(第3透鏡陣列112c)移動，亦可構成為使該等兩者移動。又，勿庸置疑，調整機構13亦可構成為使第1透鏡L1(第1透鏡陣列112a)與第2透鏡L2(第2透鏡陣列112b)單獨地移動。
顯示部14係連接於調芯位置計算控制機構12。由於顯示部14之功能本身與顯示部4相同，故省略詳細之說明。
透鏡調芯裝置120係如攝像透鏡121之類，於構成攝像透鏡之透鏡為3片之情形時，可獲得與透鏡調芯裝置110(參照圖1)同等之效果。
此外，於透鏡調芯裝置120中，數式(2)~(5)之演算法不包含測定MTF或對比度之處理。因此，如攝像透鏡121般，於攝像透鏡包含3片以上之透鏡之情形時，第3透鏡相對於第1透鏡及/或第2透鏡之位置不會對第1透鏡及第2透鏡之位置造成影響。又，可對每一透鏡實施第1透鏡、第2透鏡及第3透鏡之調芯。因此，可使裝置構成簡化，從而可實現裝置之低成本化。
又，作為透鏡調芯裝置120調整偏芯量之對象之攝像透鏡121較佳為將第1透鏡陣列112a、第2透鏡陣列112b、及 第3透鏡陣列112c貼合，並將其分割於第1透鏡L1、第2透鏡L2、及第3透鏡L3之每一組合中進行製造。即，攝像透鏡121較佳為藉由晶圓級透鏡製程而製造之晶圓級透鏡。
透鏡調芯裝置120係可於晶圓級透鏡製程中應用簡單之裝置構成者。藉此，可對大量之晶圓級透鏡成批地進行調芯，因此，在攝像透鏡121之生產力提昇方面更加有效。晶圓級透鏡製程及晶圓級透鏡之詳細情形將於下文進行敍述。
進而，根據以上說明，透鏡調芯裝置120可如下所述地進行解釋。
即，透鏡調芯裝置120係包含偏芯檢測機構11，其檢測透鏡之偏芯及軸偏移資訊；及調芯機構(調整機構13)，其調整透鏡間相對關係。而且，透鏡調芯裝置120係由如下計算裝置(調芯位置計算控制機構12)構成裝置總系統，該計算裝置係具有根據偏芯檢測資訊算出適當之透鏡間偏芯相對關係，從而算出對於當前之狀態之調芯量之功能。而且，透鏡調芯裝置120係將算出之調芯資訊輸出，並藉由調芯機構而調整為目標之調芯關係。此外，透鏡調芯裝置120較佳為於對第1透鏡L1及第2透鏡L2之調芯後，將第1透鏡L1與第2透鏡L2貼合，並對已貼合之第1透鏡L1與第2透鏡L2之組合及第3透鏡L3進行調芯。
[利用晶圓級透鏡製程之攝像透鏡之製造方法]
攝像透鏡111(參照圖1)及攝像透鏡121(參照圖2)均不限於晶圓級透鏡，亦可藉由除晶圓級透鏡製程以外之製造方 法而製造。作為除晶圓級透鏡製程以外之製造方法之一例，可列舉藉由射出成形而製造構成攝像透鏡之各透鏡，並利用該等各透鏡製造攝像透鏡之方法。
然而，可藉由使攝像透鏡111及攝像透鏡121為利用晶圓級透鏡製程而製造之晶圓級透鏡，而實現短時間內之大量生產，從而可降低製造成本。又，藉此，亦可製造可實施熱熔融之攝像透鏡111及攝像透鏡121。
圖3(a)~(h)係表示晶圓級透鏡製程下之攝像透鏡之製造方法之立體圖。具體而言，於圖3(a)~(d)中表示攝像透鏡111之製造方法，且於圖3(e)~(h)中表示攝像透鏡121之製造方法。
首先，參照圖3(a)~(d)，對利用晶圓級透鏡製程之攝像透鏡111之製造方法進行說明。
以下，對圖3(a)所示之步驟進行說明。
藉由上模具130a及下模具130b而夾住包含樹脂(較佳為熱固性樹脂或紫外線硬化性樹脂)之晶圓，使晶圓加熱硬化，將晶圓成形為第1透鏡陣列112a。
此處，上模具130a係以可於晶圓上成形複數個第1透鏡L1之面S1之方式，於夾住晶圓之面(轉印面)上形成複數個與面S1相反之形狀。
同樣地，下模具130b係以可於晶圓上成形複數個第1透鏡L1之面S2之方式，於夾住晶圓之面上，形成複數個與面S2相反之形狀。
又，形成於上模具130a之與面S1相反之形狀、及形成於 下模具130b之與面S2相反之形狀分別配置為於藉由上模具130a及下模具130b而夾住晶圓時，1對1地對應且對應之形狀彼此相互對向。
成形於第1透鏡陣列112a之相互對向之面S1及面S2之組合成為1片第1透鏡L1。
又，於圖3(a)中，為方便起見而僅表示藉由上模具130a及下模具130b而將晶圓成形為第1透鏡陣列112a之例。然而，實際上，進而以與該例相同之要領，藉由上模具130a及下模具130b而將與第1透鏡陣列112a不同之晶圓成形為第2透鏡陣列112b。
即，將上模具130a中之與面S1相反之形狀變更為與第2透鏡L2之面S3相反之形狀。同樣地，將下模具130b中之與面S2相反之形狀變更為與第2透鏡L2之面S4相反之形狀。藉由如此構成之上模具130a及下模具130b而夾住晶圓，藉此，便可製造第2透鏡陣列112b。
成形於第2透鏡陣列112b之相互對向之面S3及面S4之組合成為1片第2透鏡L2。
以下，對圖3(b)所示之步驟進行說明。
將圖3(a)所示之步驟中之藉由成形而分別獲得之第1透鏡陣列112a及第2透鏡陣列112b貼合。
此時，將成形於第1透鏡陣列112a之第1透鏡L1、及與之對應之成形於第2透鏡陣列112b之第2透鏡L2以相互對向配置之方式進行上述貼合。更佳為，將成形於第1透鏡陣列112a之各第1透鏡L1、及成形於第2透鏡陣列112b之各第2 透鏡L2，以1對1地對應且相互對向配置之方式進行上述貼合。
更具體而言，於相互對向配置之第1透鏡L1及第2透鏡L2中，較理想的是於上述貼合後，彼此之光軸位於同一直線上。
以下，對圖3(c)所示之步驟進行說明。
藉由切斷機器131而將貼合有第1透鏡陣列112a與第2透鏡陣列112b者切斷。
此處，切斷機器131係以處於對向配置關係之第1透鏡L1及第2透鏡L2之組合之一、即透鏡組合132為單位，進行上述切斷。
由切斷機器131切斷後之透鏡組合132示於圖3(d)。
圖3(d)所示之1個透鏡組合132相當於攝像透鏡111。
繼而，參照圖3(e)~(h)，對利用晶圓級透鏡製程之攝像透鏡121之製造方法進行說明。然而，此處僅就與參照圖3(a)~(d)說明之利用晶圓級透鏡製程之攝像透鏡111之製造方法不同之處進行說明。
以下，就圖3(e)所示之步驟中與圖3(a)所示之步驟不同之處進行說明。
於圖3(e)所示之步驟中，除了由圖3(a)所示之步驟製造之第1透鏡陣列112a及第2透鏡陣列112b以外，亦以與該等製造相同之要領，藉由上模具130a及下模具130b而將與第1透鏡陣列112a及第2透鏡陣列112b均為不同之晶圓成形為第3透鏡陣列112c。
即，將上模具130a中之與面S1或面S3相反之形狀變更為與第3透鏡L3之面S5相反之形狀。同樣地，將下模具130b中之與面S2或面S4相反之形狀變更為與第3透鏡L3之面S6相反之形狀。藉由如此構成之上模具130a及下模具130b夾住晶圓，可製造第3透鏡陣列112c。
成形於第3透鏡陣列112c之相互對向之面S5及面S6之組合成為1片第3透鏡L3。
以下，就圖3(f)所示之步驟中與圖3(b)所示之步驟不同之處進行說明。
將圖3(e)所示之步驟中之藉由成形而分別獲得之第1透鏡陣列112a、第2透鏡陣列112b及第3透鏡陣列112c貼合。
此時，將成形於第1透鏡陣列112a之第1透鏡L1、與之對應之成形於第2透鏡陣列112b之第2透鏡L2、及與該等對應之成形於第3透鏡陣列112c之第3透鏡L3以相互對向配置之方式進行上述貼合。更佳為，以將成形於第1透鏡陣列112a之各第1透鏡L1、成形於第2透鏡陣列112b之各第2透鏡L2、及成形於第3透鏡陣列112c之各第3透鏡L3，1對1對1地對應且相互對向配置之方式，進行上述貼合。
更具體而言，於相互對向配置之第1透鏡L1、第2透鏡L2、及第3透鏡L3中，較理想的是於上述貼合後，彼此之光軸位於同一直線上。
以下，就圖3(g)所示之步驟中之與圖3(c)所示之步驟不同之處進行說明。
藉由切斷機器131而將貼合有第1透鏡陣列112a、第2透 鏡陣列112b及第3透鏡陣列112c者切斷。
此處，切斷機器131係以處於對向配置關係之第1透鏡L1、第2透鏡L2、及第3透鏡L3之組合之一即透鏡組合133為單位，進行上述切斷。
由切斷機器131切斷後之透鏡組合133示於圖3(h)。
圖3(h)所示之1個透鏡組合133係相當於攝像透鏡121。
再者，通常而言，實際之攝像透鏡係將孔徑光闌、及用以保護攝像透鏡之像面之蓋玻璃等零件裝載於攝像透鏡111或攝像透鏡121而構成。關於裝載有該零件之攝像透鏡之構成將於下文進行敍述。
[裝載有零件之攝像透鏡之構成(透鏡為2片)]
圖4係表示透鏡為2片之攝像透鏡之構成之剖面圖，且係表示零件裝載於攝像透鏡111(參照圖1)之狀態之圖。
於圖4之剖面圖中，規定有X(相對紙面垂直之)方向、Y(紙面上下)方向、及Z(紙面左右)方向。
具體而言，Z方向係攝像透鏡140之光軸La之延伸方向。X方向及Y方向分別為對於光軸La之法線方向中之1方向。Z方向與Y方向相互垂直。X方向為相對Z方向及Y方向之兩方向垂直之方向。
就攝像透鏡140而言，Z方向係表示自物體143側(物側)朝向像面S9側(像側)之方向、及自像面S9側朝向物體143側之方向。
再者，圖4所示之X方向、Y方向、及Z方向亦可謂分別與圖1所示之X方向、Y方向、及Z方向整合。
攝像透鏡140係自物體143側朝向像面S9側依序配置有孔徑光闌142、第1透鏡L1、第2透鏡L2、及蓋玻璃CG之構成。攝像透鏡140係與攝像透鏡111同樣地包含第1透鏡L1及第2透鏡L2之2片透鏡。
蓋玻璃CG係具有朝向物體143側之面S7、及朝向像面S9側之面S8。
孔徑光闌142係以包圍第1透鏡L1之面S1之有效口徑之周圍之方式設置。孔徑光闌142之設置目的在於限制入射至攝像透鏡140之光之軸上光線束之直徑，以使入射至攝像透鏡140之光適當地穿過第1透鏡L1及第2透鏡L2。
物體143係攝像透鏡140所成像之對象物，換言之，物體143係攝像透鏡140作為攝影(攝像)之對象之被寫體。
第1透鏡L1係具有正折射力且朝向物體143側之面S1為凸面(凸形狀)之周知之凹凸透鏡。因此，第1透鏡L1係朝向像面S9側之面S2為該凹凸透鏡之凹面(凹形狀)。
透鏡中之「凹形狀」及「凹面」均表示透鏡彎曲成中空之部分、即透鏡朝向內側彎曲之狀態。另一方面，透鏡中之「凸形狀」及「凸面」均表示透鏡之球狀表朝向外側彎曲之狀態。
第2透鏡L2係具有負折射力，且朝向物體143側之面S3為凹形狀。
蓋玻璃CG係設置於第2透鏡L2與像面S9之間。蓋玻璃CG係用於藉由被覆像面S9而保護像面S9免受物理性損傷等者。
像面S9係相對攝像透鏡140之光軸La垂直且形成像之面，且實像可於置於像面S9之未圖示之螢幕上進行觀察。
此處，圖4係將作為攝像透鏡140整體之光軸設為光軸La，但較理想的是第1透鏡L1及第2透鏡L2各自之光軸亦位於光軸La上。
圖5係表示攝像透鏡140之MTF-像高特性之圖表。
圖6係表示攝像透鏡140之散焦MTF(MTF-焦點位移(focus shift)位置特性)之圖表。
圖7(a)係表示攝像透鏡140之像散之特性之圖表，圖7(b)係表示攝像透鏡140之畸變之特性之圖表。
圖5及圖6所示之圖表係均於縱軸上表示MTF(單位：無)。
圖5所示之圖表係於橫軸上表示像高(單位：mm)，且表示關於像高h0(0 mm)~像高h1.0(1.75 mm)之切線像面及弧矢像面之各特性。又，於圖5中，表示空間頻率為「奈奎斯特頻率/4(71.4 lp/mm)」之情形時之特性、及空間頻率為「奈奎斯特頻率/2(142.9 lp/mm)」之情形時之特性。
圖6所示之圖表係於橫軸上表示焦點位移位置(單位：mm)，且表示分別關於像高h0、像高h0.2(0.35 mm)、像高h0.4(0.7 mm)、像高h0.6(1.05 mm)、像高h0.8(1.4 mm)、及像高h1.0之切線像面(T)及弧矢像面(S)之各特性。又，於圖6中表示空間頻率為「奈奎斯特頻率/4」之情形時之特性。
又，具體而言，圖7(a)係表示攝像透鏡140之橫軸所示之 場曲(單位：mm)相對於縱軸所示之像高之關係，圖7(b)係表示攝像透鏡140之橫軸所示之畸變(單位：%)相對於縱軸所示之像高之關係。
以下，將MTF為0.2以上之情形視為較高之解像力。
參照攝像透鏡140之實施形態所示之像高係存在有使最大像高為1.75 mm，由絕對值(0 mm~1.75 mm)表示之情形、及使最大像高為1(h1.0)時由對於該最大像高之比例(h0~h1.0)表示之情形。以下表示該絕對值與比例之對應關係之一例。
0 mm=像高h0(像之中心)
0.175 mm=像高h0.1(相距像之中心相當於最大像高之1成之高度)
0.35 mm=像高h0.2(相距像之中心相當於最大像高之2成之高度)
0.7 mm=像高h0.4(相距像之中心相當於最大像高之4成之高度)
1.05 mm=像高h0.6(相距像之中心相當於最大像高之6成之高度)
1.4 mm=像高h0.8(相距像之中心相當於最大像高之8成之高度)
1.75 mm=像高h1.0(最大像高)
又，上述奈奎斯特頻率係設為與接收穿過攝像透鏡之光之感測器(攝像元件)之奈奎斯特頻率對應之值，且為根據該感測器之像素之間距計算之可解像之空間頻率之值。具 體而言，該感測器之奈奎斯特頻率Nyq.(單位：lp/mm)係藉由 Nyq.=1/(上述感測器之像素之間距)/2
而算出。
又，為獲得攝像透鏡140之各光學特性，而假設物距為1200 mm，並且作為未圖示之模擬光源，使用下述加權之(構成白色之各波長之混合比例以如下方式調整)白色光。
404.66 nm=0.13
435.84 nm=0.49
486.1327 nm=1.57
546.07 nm=3.12
587.5618 nm=3.18
656.2725 nm=1.51
圖5所示之圖表151~154係分別表示以下測定結果。圖表151係表示空間頻率為「奈奎斯特頻率/4」之情形時之弧矢像面之MTF特性。圖表152係表示空間頻率為「奈奎斯特頻率/4」之情形時之切線像面之MTF特性。圖表153係表示空間頻率為「奈奎斯特頻率/2」之情形時之弧矢像面之MTF特性。圖表154係表示空間頻率為「奈奎斯特頻率/2」之情形時之切線像面之MTF特性。
攝像透鏡140係於對應於圖表151~153之各條件下，無論於像高h0~h1.0中之哪一個像高，MTF均超過0.2。又，攝像透鏡140係於對應於圖表154之條件下，只要為像高h0~約h0.9(1.575 mm)則MTF超過0.2，即便相較上述像高更高 之像高，亦未觀察到MTF之極端之下降。因此，攝像透鏡140可謂像之周邊(即，像高h1.0及其附近之像部分)之對比度良好。
如圖6所示，攝像透鏡140係於0 mm之焦點位移位置，無論於像高h0~h1.0中之哪一個像高，弧矢像面及切線像面均為MTF超過0.2(高解像力)。再者，該0 mm之焦點位移位置係相當於像面S9(參照圖4)。
根據圖7(a)及(b)，可知攝像透鏡140因殘餘像差量較小(各像差之大小對於相對於光軸La之法線方向之之偏差較小)，故具有良好之光學特性。
圖8係表示攝像透鏡140之設計數據之表。
圖8所示之各項目之定義係如下所述。
「構成」：攝像透鏡140之各構成要素。即，於項目「透鏡」中，「L1」係指第1透鏡L1，「L2」係指第2透鏡L2。又，於項目「面」中，「S1」~「S4」係分別表示面S1~面S4。
「Nd(材料)」：構成攝像透鏡140之各透鏡對於d線(波長：587.6 nm)之折射率。
「v d(材料)」：構成攝像透鏡140之各透鏡對於d線之阿貝數。
「有效半徑」：面S1~面S4之各透鏡面之有效半徑(可限制光束範圍之圓區域之半徑)。單位為mm。
「曲率」：面S1~面S4之各透鏡面之曲率。單位為mm-1 。
「非球面係數」：面S1~面S4之各透鏡面之構成非球面之 非球面式(6)中之i次之非球面係數Ai(i為4以上之偶數)。於非球面式(6)中，Z為光軸方向(Z方向)之座標，x為相對於光軸之法線方向(X方向)之座標，R為曲率半徑(對應之上述曲率之倒數)，K為圓錐(圓錐：Conic)係數。
圖9係表示包含攝像透鏡140之攝像模組之設計規格之一例之表。其中，對於攝像模組，省略圖示。
圖9所示之各項目之定義係如下所述。
「Sensor」：應用於上述攝像模組之感測器。
「Size」：將上述感測器之尺寸以對角(Diagonal)、水平(Horizontal)、及垂直(Vertical)之3種(3維)值表示。單位為mm。
「Pixel pitch」：上述感測器之像素間距。單位為μm。
「F number」：攝像透鏡140之F數。再者，攝像透鏡之F數係由攝像透鏡總系統之入射瞳徑除以攝像透鏡總系統之等效焦距所得之值表示。
「Focal length」：攝像透鏡140總系統之焦距。單位為mm。
「Field of view」：使攝像透鏡140之視角由對角(Diagonal)、水平(Horizontal)、及垂直(Vertical)之3種(3維)值表示。單位為deg(°)。
「TV distortion」：攝像透鏡140之TV畸變(視訊畸變)。 單位為%。
「Relative illumination」：像高h0.6、像高h0.8、及像高h1.0之3個部位中之攝像透鏡140之周邊光量比。所謂周邊光量比係指於該部位獲得之光量相對於在像之中心即像高h0處獲得之光量之比率。單位為%。
「CRA(Chief Ray Angle)」：像高h0.6、像高h0.8、及像高h1.0之3個部位中之主光線角度。單位為deg。
「Optical length」：攝像透鏡140之光程總長。單位為mm。
「CG thickness」：設置於攝像透鏡140之蓋玻璃CG之光軸La方向上之厚度。單位為mm。
「Hyper focal distance」：攝像透鏡140之超焦距。所謂超焦距係指於以景深之最遠點擴展至無限遠之方式進行調焦時之物距(自透鏡至被寫體為止之距離)。單位為mm。
「Object distance」：物距。
「Design wave weight」：作為模擬光源之白色光之權重(詳細情形如上文所述)。
[裝載有零件之攝像透鏡之調芯之驗證(透鏡為2片)]
使用圖4所示之攝像透鏡140，進行關於調芯之驗證。
於上述驗證時，將進行解析之像高設為像高h0(中心像高)、像高h0.79、及像高h(-0.79)。
此處，對像高hL(其中，0<L≦1.0)與像高h(-L)之不同之處進行說明。
像高h0係如上所述為像之中心。因此，勿庸置疑，該像 存在於高於像高h0之位置及低於像高h0之位置之兩個位置。換言之，若將像高h0之高度設為0，則該像形成於超過0之高度之區域、及低於0之高度之區域之兩個區域。
通常，像高hL之表現成為包含於超過0之高度之區域所見之像高及於低於0之高度之區域所見之像高之兩者之表現。然而，於本實施形態之說明中，於超過0之高度之區域所見之像高及於低於0之高度之區域所見之像高存在必需區別考慮之情形。
因此，於必需區別考慮在超過0之高度之區域所見之像高及在低於0之高度之區域所見之像高之情形時，將前者表現為像高hL，另一方面將後者表現為像高h(-L)。
像高hL與像高h(-L)係與像高h0相距之相隔距離相同，另一方面，自像高h0起之相隔方向可謂彼此正相反。其中，像高hL及像高h(-L)均自像高h0起於相對於攝像透鏡之光軸La之法線方向上分離，於此方面兩者共通。
再者，本發明之「特定距離y」及「特定距離-y」之表現亦為基於上述像高hL與像高h(-L)之不同之處之有關觀點之表現。
即，「特定距離y」與「特定距離-y」可謂距離相同，另一方面，方向彼此正相反。又，「特定距離y」及「特定距離-y」均為相對於攝像透鏡之光軸La之法線方向之距離，於此方面兩者共通。
又，於上述驗證時，將進行解析之特性設為空間頻率為70 lp/mm(約奈奎斯特頻率/4)之情形時之散焦特性(散焦 MTF)。關於詳細之散焦特性，請參照圖10。
又，為進行上述驗證，而使用下述加權之白色光作為未圖示之模擬光源。
455 nm=0.098
502 nm=0.504
558 nm=1
614 nm=0.502
661 nm=0.098
又，圖11(a)及(b)係表示於藉由上述數式(1)而調整作為攝像透鏡140整體之偏芯量時，使第1透鏡L1及/或第2透鏡L2移動之影像之剖面圖。具體而言，於圖11(a)中，表示於無需該移動之情形、換言之第1透鏡偏芯量為0之情形之例，另一方面，於圖11(b)中表示必需該移動之情形、換言之第1透鏡偏芯量不為0之情形之例。
再者，於圖11(a)及(b)中，進而圖示CG及感測器210。
對於將透鏡調芯裝置110(參照圖1)之調芯應用於如上之攝像透鏡140之情形時之模擬例，以下進行說明。
作為第1模擬例，對偏芯檢測機構1所測定之第1透鏡偏芯量為2 μm之情形進行說明。
於第1透鏡偏芯量為2 μm之情形時，調芯位置計算控制機構2根據上述數式(1)而求出之透鏡間偏芯量目標值為-4 μm(在與產生面S2相對於面S1之光軸之位置偏移之方向相反之方向上為4 μm)。
調整機構3係相應於調芯位置計算控制機構2之控制，以 透鏡間偏芯量與上述透鏡間偏芯量目標值一致之方式，使第1透鏡L1及/或第2透鏡L2移動。即，調整機構3係以面S3相對於面S2之偏芯達到-4 μm之方式，使第1透鏡L1及/或第2透鏡L2移動。
作為第2模擬例，對偏芯檢測機構1所測定之第1透鏡偏芯量為5 μm之情形進行說明。
於第1透鏡偏芯量為5 μm之情形時，調芯位置計算控制機構2根據上述數式(1)而求出之透鏡間偏芯量目標值為-10 μm(在與產生面S2相對於面S1之光軸之位置偏移之方向相反之方向上為10 μm)。
調整機構3係以與第1模擬例之情形相同之要領，以面S3相對於面S2之偏芯達到-10 μm之方式，使第1透鏡L1及/或第2透鏡L2移動。
圖12係表示第1模擬例之調芯結束時攝像透鏡140之散焦MTF之圖表。
圖13係表示第2模擬例之調芯結束時攝像透鏡140之散焦MTF之圖表。
根據圖12，於第1模擬例之調芯結束時，攝像透鏡140於0 mm之焦點位移位置，無論在像高h0~h1.0中之哪一個像高，弧矢像面及切線像面均為MTF超過0.2。根據圖13，於第2模擬例之調芯結束時，攝像透鏡140於0 mm之焦點位移位置，無論在像高h0~h1.0中之哪一個像高，弧矢像面及切線像面均為MTF超過0.2。再者，該0 mm之焦點位移位置係相當於像面S9(參照圖4)。
因此，可知，攝像透鏡140無論藉由第1模擬例之調芯抑或是藉由第2模擬例之調芯，均可適當地調整該偏芯量。
此處，根據上述數式(1)，於對攝像透鏡140之類的透鏡為2片之攝像透鏡之偏芯量調整中，調芯位置計算控制機構2未考慮面S4相對於面S3之偏芯量即第2透鏡偏芯量。
其原因係於透鏡為2片之攝像透鏡中，由於與第2透鏡偏芯量之變動相應之散焦特性之變動程度極小，故作為該第2透鏡偏芯量，可容許相對較大之偏芯量。換言之，透鏡為2片之攝像透鏡中之第2透鏡偏芯量之誤差敏感度極低。
圖14係表示於第2透鏡偏芯量為10 μm且第1透鏡偏芯量及透鏡間偏芯量為0 μm之情形時之攝像透鏡140之散焦MTF之圖表。
圖14所示之散焦MTF係與圖12及圖13各自所示之散焦MTF幾乎相同。由此可知，透鏡為2片之攝像透鏡中之第2透鏡偏芯量之誤差敏感度極低。
[伴隨產生於透鏡之兩面間之偏芯之調芯之公差]
關於專利文獻2中揭示之調芯方法，構成攝像透鏡之複數個透鏡間之偏芯量並非單純地較小即可，只要於透鏡之兩面間產生偏芯，則存在與其對應之適當之複數個透鏡間之偏芯量。
尤其，於面向便攜式機器之相機模組用攝像透鏡中，構成攝像透鏡之各透鏡之兩面間之偏芯即便於攝像透鏡之製造公差之各種項目中，相對性影響亦較大。因此，必需考慮存在與產生於透鏡之兩面間之偏芯量對應之適當之調芯 關係，進行攝像透鏡之調芯。
參照圖4所示之攝像透鏡140，對此情況進行說明。
圖15係表示攝像透鏡140中之位於面S2上之光軸及位於面S3上之光軸相對於位於面S1上之光軸之位置關係之一例之圖表。
於圖15所示之圖表中，縱軸為Y方向之位置(單位：μm)，橫軸為X方向之位置(單位：μm)。
於圖15所示之圖表中，作為上述位置關係之一例，將位於面S1上之光軸之位置作為基準(Y方向之0 μm)。而且，將位於面S2上之光軸之位置作為Y方向之2 μm。
進而，對於位於面S3上之光軸之位置，表示Y方向之1 μm之情形(稱為圖案S3(a))、及Y方向之-2 μm之情形(稱為圖案S3(b))之2圖案。
圖16係表示圖案S3(a)中之攝像透鏡140之散焦MTF之圖表。
圖17係表示圖案S3(b)中之攝像透鏡140之散焦MTF之圖表。
若比較圖案S3(a)與圖案S3(b)，則作為攝像透鏡140整體之偏芯量係圖案S3(a)較小。
然而，根據圖16及圖17，相較圖案S3(a)，圖案S3(b)顯示出良好之散焦特性。
如此可知，只要於透鏡之兩面間產生偏芯，則存在與其對應之適當之複數個透鏡間之偏芯量。
而且，圖案S3(b)變得與調芯位置計算控制機構2之上述 數式(1)之計算結果相等。
[裝載有零件之攝像透鏡之構成(透鏡為3片)]
圖18係表示透鏡為3片之攝像透鏡之構成之剖面圖，且係表示零件裝載於攝像透鏡121(參照圖2)之狀態之圖。
圖18所示之攝像透鏡280係以下進行說明之方面不同於圖4所示之攝像透鏡140。
與攝像透鏡140不同，攝像透鏡280不僅包含第1透鏡L1及第2透鏡L2，而且包含第3透鏡L3。再者，第3透鏡L3係配置於第2透鏡L2與像面S9(更具體而言，蓋玻璃CG)之間。
即，攝像透鏡280係自物體143側向像面S9側依序配置有孔徑光闌142、第1透鏡L1、第2透鏡L2、第3透鏡L3、及蓋玻璃CG之構成。攝像透鏡280係與攝像透鏡121同樣地包含第1透鏡L1、第2透鏡L2、及第3透鏡L3之3片透鏡。
又，於攝像透鏡140與攝像透鏡280中，第1透鏡L1及第2透鏡L2之各形狀若干不同，但可視為第1透鏡L1及第2透鏡L2之各自之大致之特色相同。
即，攝像透鏡280之第1透鏡L1係具有正折射力且朝向物體143側之面S1為凸面(凸形狀)之周知之凹凸透鏡。又，攝像透鏡280之第2透鏡L2係具有負折射力且朝向物體143側之面S3為凹形狀。
第3透鏡L3係具有正折射力。
進而，第3透鏡L3係朝向像面S9側之面S6中之與中心s6及其附近對應之中央部分c6為凹形狀，並且中央部分c6之 周圍即周邊部分p6為凸形狀。即，可解釋為面S6為具有凹陷之中央部分c6與凸出之周邊部分p6交替之反曲點之形狀。此處所謂反曲點係指於透鏡中之有效半徑內之透鏡剖面形狀之曲線上，非球面頂點之切面成為與光軸垂直之平面之類的非球面上之點。
面S6上具有反曲點之攝像透鏡280係於Z方向上，穿過中央部分c6之光線更能於物體143側成像，並且穿過周邊部分p6之光線更能於像面S9側成像。因此，攝像透鏡280可根據中央部分c6之凹形狀、及周邊部分p6之凸形狀之具體形狀，修正以場曲為主之各種像差。
圖19係表示攝像透鏡280之MTF-像高特性之圖表。
圖20係表示攝像透鏡280之散焦MTF之圖表。
圖21(a)係表示攝像透鏡280之像散之特性之圖表，圖21(b)係表示攝像透鏡280之畸變之特性之圖表。
圖19及圖20所示之圖表均於縱軸上表示MTF(單位：無)。
圖19所示之圖表係於橫軸上表示像高(單位：mm)，且表示關於像高h0(0 mm)~像高h1.0(1.792 mm)之切線像面及弧矢像面之各特性。又，於圖19中，表示有空間頻率為「奈奎斯特頻率/4(89.3 lp/mm)」時之特性、空間頻率為「奈奎斯特頻率/2(178.6 lp/mm)」時之特性、及空間頻率為「奈奎斯特頻率(357.1 lp/mm)」時之特性。
圖20所示之圖表係於橫軸上表示焦點位移位置(單位：mm)，且表示關於像高h0、像高h0.2(0.3584 mm)、像高 h0.4(0.7168 mm)、像高h0.6(1.0752 mm)、像高h0.8(1.4336 mm)、及像高h1.0各自之切線像面(T)及弧矢像面(S)之各特性。又，於圖20中，表示空間頻率為「奈奎斯特頻率/4」時之特性。
又，具體而言，圖21(a)係表示攝像透鏡280之橫軸所示之場曲(單位：mm)相對於縱軸所示之像高之關係。圖21(b)係表示攝像透鏡280之橫軸所示之畸變(單位：%)相對於縱軸所示之像高之關係。即，圖21(a)及(b)所示之攝像透鏡280之特性係分別對應於圖7(a)及(b)所示之攝像透鏡140之特性。
以下，將MTF為0.2以上之情形視為較高之解像力。
參照攝像透鏡280之實施形態所示之像高係存在將最大像高設為1.792 mm且由絕對值(0 mm~1.792 mm)表示之情形、及將最大像高設為1(h1.0)時由相對於該最大像高之比例(h0~h1.0)表示之情形。以下表示該絕對值與比例之對應關係之一例。
0 mm=像高h0(像之中心)
0.1792 mm=像高h0.1
0.3584 mm=像高h0.2
0.7168 mm=像高h0.4
1.0752 mm=像高h0.6
1.4336 mm=像高h0.8
1.792 mm=像高h1.0
又，為獲得攝像透鏡280之各光學特性，而假設物距為 無限遠，並且使用與用於獲得攝像透鏡140之各光學特性者相同之作為模擬光源之白色光。
圖19所示之圖表291~296係分別表示以下之測定結果。圖表291係表示空間頻率為「奈奎斯特頻率/4」時之弧矢像面之MTF特性。圖表292係表示空間頻率為「奈奎斯特頻率/4」時之切線像面之MTF特性。圖表293係表示空間頻率為「奈奎斯特頻率/2」時之弧矢像面之MTF特性。圖表294係表示空間頻率為「奈奎斯特頻率/2」時之切線像面之MTF特性。圖表295係表示空間頻率為「奈奎斯特頻率」時之弧矢像面之MTF特性。圖表296係表示空間頻率為「奈奎斯特頻率」時之切線像面之MTF特性。
攝像透鏡280係在對應於圖表291~294之各條件下，無論於像高h0~h1.0中之哪一個像高，MTF均超過0.2。因此，攝像透鏡280可謂於空間頻率為「奈奎斯特頻率/2」以下之情形時，像之周邊(即，像高h1.0及其附近之像部分)之對比度良好。另一方面，攝像透鏡280係在對應於圖表295及296之各條件下，無論於像高h0~h1.0中之哪一個像高，MTF均低於0.2。
如圖20所示，攝像透鏡280係於0 mm之焦點位移位置，無論於像高h0~h1.0中之哪一個像高，弧矢像面及切線像面均為MTF超過0.2(高解像力)。再者，該0 mm之焦點位移位置係相當於像面S9(參照圖18)。
根據圖21(a)及(b)，可知攝像透鏡280因殘餘像差量較小(相對於光軸La之法線方向之各像差之大小之偏移較小)， 故具有良好之光學特性。
圖22係表示攝像透鏡280之設計數據之表。
圖22所示之各項目之定義係如下所述。
「構成」：攝像透鏡280之各構成要素。即，「光闌」係指孔徑光闌142之光闌面，「L1」係指第1透鏡L1，「L2」係指第2透鏡L2，「L3」係指第3透鏡L3，「CG」係指蓋玻璃CG，「感測器」係指設置有感測器之面(像面S9)。又，「S0」~「S9」係分別指孔徑光闌142之光闌面S0、面S1~面S8、及像面S9。
「曲率」：面S1~面S6之各透鏡面之曲率。單位為mm-1 。
「厚度」：面S0~面S9之中心厚度。即，自對應之面之中心朝向像面S9側直至下一面之中心為止之光軸La之方向(Z方向)之距離。單位為mm。
「有效半徑」：面S0~面S6、及像面S9之有效半徑。單位為mm。
「非球面係數」：面S1~面S6之各透鏡面之構成非球面之非球面式(6)中之i次之非球面係數Ai(i為4以上之偶數)。
圖23係表示包含攝像透鏡280之攝像模組之設計規格之一例之表。其中，對於攝像模組，省略圖示。
圖23所示之各項目之定義係如下所述。
「Lens」：攝像透鏡280之構成。
「construction」：攝像透鏡280之構成中之透鏡之片數。此處所謂「3P」係表示透鏡為3片。
「Nd」：構成攝像透鏡280之各透鏡(L1~L3)之相對於d線 之折射率。
「v d」：構成攝像透鏡280之各透鏡(L1~L3)之相對於d線之阿貝數。
「Sensor」：應用於上述攝像模組之感測器。
「Pixel size」：上述感測器之像素間距。單位為μm。
「Resolution」：上述感測器之像素數。表示水平(H)及垂直(V)之值。單位為像素。
「Size」：使上述感測器之尺寸由對角(D)、水平(H)、及垂直(V)之3種(3維)值表示。單位為mm。
「F number」：攝像透鏡280之F數。
「Focal length」：攝像透鏡280總系統之焦距。單位為mm。
「Field of view」：使攝像透鏡280之視角由對角(Diagonal)、水平(Horizontal)、及垂直(Vertical)之3種(3維)值表示。單位為deg(°)。
「Optical distortion」：像高h0.6、像高h0.8、及像高h1.0之3個部位中之攝像透鏡280之畸變(光學畸變)。單位為%。
「TV distortion」：攝像透鏡280之TV畸變。單位為%。
「Relative illumination」：像高h0.6、像高h0.8、及像高h1.0之3個部位中之攝像透鏡280之周邊光量比。單位為%。
「CRA」：像高h0.6、像高h0.8、及像高h1.0之3個部位中之主光線角度。單位為deg。
「Optical length」：攝像透鏡280之光程總長。單位為mm。
「CG thickness」：設置於攝像透鏡280之蓋玻璃CG之光軸La方向之厚度。單位為mm。
「Hyper focal distance」：攝像透鏡280之超焦距。單位為mm。
[裝載有零件之攝像透鏡之調芯之驗證(透鏡為3片)]
使用圖18所示之攝像透鏡280，進行關於調芯之驗證。
於上述驗證時，將進行解析之像高設為像高h0(中心像高、第1位置)、像高h0.8(第2位置)、及像高h(-0.8)(第3位置)。即，此處，自像高h0直至像高h0.8為止之距離為本發明之「特定距離y」。
關於像高hL與像高h(-L)不同之觀點、及關於「特定距離y」與「特定距離-y」不同之觀點係除了作為對象之攝像透鏡為攝像透鏡140抑或是攝像透鏡280之方面，與項目[裝載有零件之攝像透鏡之調芯之驗證(透鏡為2片)]中說明之觀點相同。
又，於上述驗證時，將進行解析之特性設為空間頻率為89.3 lp/mm(奈奎斯特頻率/4)之情形時之散焦特性(散焦MTF)。關於詳細之散焦特性，請參照圖24。
又，為進行上述驗證，而使用與用於進行攝像透鏡140中之相同之驗證者相同之作為模擬光源之白色光。
圖25係表示基於藉由攝像透鏡280之偏芯而產生之Z方向上之像面位置之偏移量之模擬結果，進行調芯位置計算控 制機構12之計算之要領之一部分之表。
「設計值」：表示未產生攝像透鏡280之偏芯時之數據。
「軸偏移s2 to s1(L1)」：表示關於第1透鏡偏芯量之數據。
「軸偏移s4 to s3(L2)」：表示關於第2透鏡偏芯量之數據。
「軸偏移s3 to s2(L1-L2)」：表示關於第1透鏡間偏芯量之數據。
「軸偏移s6 to s5(L3)」：表示關於第3透鏡偏芯量之數據。
「軸偏移s5 to s4(L2-L3)」：表示關於第2透鏡間偏芯量之數據。
「軸偏移」：關於項目「狀態」所示之各項目之偏芯量之假設值。單位為μm，且可由文字「a」表示。於項目「狀態」所示之每一項目中，設置有複數個假設值。
「相對於h0之像面位置偏移」：表示關於項目「軸偏移」所示之各項目、又、關於各個弧矢像面及切線像面之像高h0.8之像面位置相對於像高h0之像面位置之Z方向上之偏移量即第1-第2偏移量。又，表示關於項目「軸偏移」所示之各項目、又、關於各個弧矢像面及切線像面之像高h(-0.8)之像面位置相對於像高h0之像面位置之Z方向上之偏移量即第1-第3偏移量。單位為μm。
即，「+y tan.」：表示切線像面之第1-第2偏移量，且可以文 字「b」表示。
「+y sag.」：表示弧矢像面之第1-第2偏移量，且可以文字「c」表示。
「-y tan.」：表示切線像面之第1-第3偏移量，且可以文字「d」表示。
「-y sag.」：表示弧矢像面之第1-第3偏移量，且可以文字「e」表示。
「像面位置之差」：表示關於項目「軸偏移」所示之各項目、又、關於各個弧矢像面及切線像面之第1-第2偏移量與第1-第3偏移量之差。關於切線像面之差可利用文字「b」及「d」表現為「b-d」，關於弧矢像面之差可利用文字「c」及「e」表現為「c-e」。單位為μm。
「每一單位軸偏移之像面位置之差」：關於項目「軸偏移」所示之各項目、又、關於各個弧矢像面及切線像面之相對於偏芯量之假設值1 μm之像面位置之偏移量及其平均值。
尤其，關於項目「每一單位軸偏移之像面位置之差」，「sag.」及「tan.」：關於項目「軸偏移」所示之各項目、又、關於各個弧矢像面及切線像面之相對於偏芯量之假設值1 μm之像面位置之偏移量。關於切線像面之該偏移量可利用文字「a」表現為「(b-d)/a」，關於弧矢像面之該偏移量可利用文字「a」表現為「(c-e)/a」。
「平均值(=α)」：關於各個弧矢像面及切線像面之項目「狀態」所示之每一項目之相對於偏芯量之假設值1 μm之 像面位置之偏移量之平均值。此處所謂平均值，具體而言係與對項目「狀態」所示之1個項目設有複數個假設值之每一對應之複數個該偏移量之平均值。
此處，關於攝像透鏡280中之第1透鏡偏芯量，對基於圖25所示之模擬結果之調芯位置計算控制機構12之計算之要領進行說明。再者，對於攝像透鏡280中之第2透鏡偏芯量、第1透鏡間偏芯量、第3透鏡偏芯量、及第2透鏡間偏芯量各自相關之要領，由於與以下說明之關於第1透鏡偏芯量之要領相同，故此處省略詳細之說明。
以下，將攝像透鏡280之弧矢像面僅稱為弧矢像面，且將攝像透鏡280之切線像面僅稱為切線像面。
首先，對於攝像透鏡280之第1透鏡偏芯量，設定複數個偏芯量之假設值。於圖25中，如項目「軸偏移」所示，設定1 μm、2 μm、及3 μm之3個值作為該假設值。
繼而，對於設定之假設值1 μm，求出第1-第2偏移量(像高h0.8之像面位置相對於像高h0之像面位置之Z方向上之偏移量)及第1-第3偏移量(像高h(-0.8)之像面位置相對於像高h0之像面位置之Z方向上之偏移量)。對於各個弧矢像面及切線像面均求出第1-第2偏移量及第1-第3偏移量。
關於設定之各個假設值2 μm及假設值3 μm，亦同樣地對於各個弧矢像面及切線像面，求出第1-第2偏移量及第1-第3偏移量。
此處，如上所述，使切線像面之第1-第2偏移量以文字「b」表示，使弧矢像面之第1-第2偏移量以文字「c」表 示，使切線像面之第1-第3偏移量以文字「d」表示，使弧矢像面之第1-第3偏移量以文字「e」表示。
如此般，關於設定之假設值1 μm，獲得以下值。
‧b：-18.3 μm
‧c：-7.1 μm
‧d：-1.3 μm
‧e：0.9 μm
又，關於設定之假設值2 μm，獲得以下值。
‧b：-26.8 μm
‧c：-10.7 μm
‧d：6.9 μm
‧e：4.2 μm
又，關於設定之假設值3 μm，獲得以下值。
‧b：-34.4 μm
‧c：-14.5 μm
‧d：14.7 μm
‧e：8.0 μm
繼而，對於設定之假設值1 μm，求出第1-第2偏移量與第1-第3偏移量之差。對於各個弧矢像面及切線像面求出第1-第2偏移量與第1-第3偏移量之差。
關於設定之各個假設值2 μm及假設值3 μm，亦同樣地對於各個弧矢像面及切線像面，求出第1-第2偏移量與第1-第3偏移量之差。
如此般，關於設定之假設值1 μm，獲得以下值。
‧b-d：-17.0 μm
‧c-e：-8.0 μm
又，關於設定之假設值2 μm，獲得以下值。
‧b-d：-33.7 μm
‧c-e：-14.9 μm
又，關於設定之假設值3 μm，獲得以下值。
‧b-d：-49.1 μm
‧c-e：-22.5 μm
繼而，對於設定之各個假設值1 μm、假設值2 μm、及假設值3 μm，求出相對於偏芯量之假設值1 μm之像面位置之偏移量。因此，將對於各個弧矢像面及切線像面求出之第1-第2偏移量與第1-第3偏移量之差除以對應之偏芯量之假設值。
此處，如上所述，使偏芯量之假設值以文字「a」表示。
如此般，關於設定之假設值1 μm(a=1 μm)，獲得以下值。
‧(b-d)/a：-17.0
‧(c-e)/a：-8.0
又，關於設定之假設值2 μm(a=2 μm)，獲得以下值。
‧(b-d)/a：-16.9
‧(c-e)/a：-7.4
又，關於設定之假設值3 μm(a=3 μm)，獲得以下值。
‧(b-d)/a：-16.4
‧(c-e)/a：-7.5
繼而，對於各個弧矢像面及切線像面求出對設定之各個假設值1 μm、假設值2 μm、及假設值3 μm求出之相對於偏芯量之假設值1 μm之像面位置之偏移量(即，上述除法之商)之平均值。
此處，獲得以下值。
‧關於切線像面之上述平均值：(-17.0-16.9-16.4)÷3=-16.75
‧關於弧矢像面之上述平均值：(-8.0-7.4-7.5)÷3=-7.63
繼而，將關於切線像面之上述平均值設為αtan.2 ，將關於弧矢像面之上述平均值設為αsag.2 。
進而，關於攝像透鏡280中之各個第2透鏡偏芯量、第1透鏡間偏芯量、第3透鏡偏芯量、及第2透鏡間偏芯量，亦以相同之要領，求出以下值。
αtan.4 ：與第2透鏡偏芯量對應之切線像面之上述平均值
αsag.4 ：與第2透鏡偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值
αtan.3 ：與第1透鏡間偏芯量對應之切線像面之上述平均值
αsag.3 ：與第1透鏡間偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值
αtan.5 ：與第2透鏡間偏芯量對應之切線像面之上述平均值
圖26及圖27係表示圖25所示之模擬之縱軸所示之上述項目「像面位置之差」與橫軸所示之上述項目「軸偏移」之關係之圖表。
圖26係表示關於第1透鏡偏芯量(圖中L1)、第2透鏡偏芯量(圖中L2)、及第1透鏡間偏芯量(圖中L1-2)的弧矢像面及 切線像面之上述關係。
又，圖27係表示關於第3透鏡偏芯量(圖中L3)及第2透鏡間偏芯量(圖中L2-3)的弧矢像面及切線像面之上述關係。
又，圖28係表示由圖25所示之模擬決定之αsag.2 、αsag.3 、αsag.4 、αtan.2 、αtan.3 、αtan.4 及αtan.5 之數值之表。
又，圖29係表示將圖28所示之各數值代入上述數式(2)及(3)中所得之結果之表。於圖29中，表示藉由代入而獲得之第1透鏡間偏芯量(圖中L1-2)及第2透鏡間偏芯量(圖中L2-3)之目標值。圖29係第1透鏡偏芯量(圖中L1)及第2透鏡偏芯量(圖中L2)均為3 μm之情形之例。
於圖29中，「decenter」係表示已產生之偏芯量，「adjust dec.」係表示偏芯量之目標值。又，於圖29中，「factor」係表示偏芯量之種類，「dec.」係表示偏芯量之數值。
圖30係表示於存在圖29所示之第1透鏡偏芯量及第2透鏡偏芯量且未藉由圖29所示之第1透鏡間偏芯量及第2透鏡間偏芯量之目標值而調整偏芯量之狀態下之攝像透鏡280之散焦MTF之圖表。
於存在第1透鏡偏芯量及第2透鏡偏芯量之情形時，若未調整偏芯量，則於攝像透鏡280中，像面S9之位置之不均一變大，故而，如圖30所示，無法獲得良好之散焦特性。
圖31係表示於存在圖29所示之第1透鏡偏芯量及第2透鏡偏芯量且藉由圖29所示之第1透鏡間偏芯量目標值而調整偏芯量之狀態下的攝像透鏡280之散焦MTF之圖表。
圖32係表示於存在圖29所示之第1透鏡偏芯量及第2透鏡 偏芯量且藉由圖29所示之第2透鏡間偏芯量目標值而調整偏芯量之狀態下的攝像透鏡280之散焦MTF之圖表。
如圖31所示，藉由圖29所示之第1透鏡間偏芯量目標值之調芯，而於攝像透鏡280中，將弧矢像面之不均一修正。伴隨該操作，於攝像透鏡280中，亦將切線像面之不均一修正。
如圖32所示，藉由圖29所示之第2透鏡間偏芯量目標值之調芯，而於攝像透鏡280中，將切線像面之不均一修正。
再者，視情形，亦可更換本發明之演算法之切線像面之數值與弧矢像面之數值。
又，視情形，亦可僅於第1透鏡間偏芯量目標值之調芯中，應用本發明之調芯構造。
最後，於圖33之(a)~(f)中，表示對於第1透鏡偏芯量與第2透鏡偏芯量不同之若干個圖案，應用調芯位置計算控制機構12之調芯之模擬結果。
再者，圖33之(a)~(f)中之各數值之定義係與圖29之表相同。
再者，亦可藉由透鏡調芯裝置110，而對透鏡為3片以上之攝像透鏡，同樣地調整第1透鏡L1及第2透鏡L2中之偏芯量。於該情形時，對於相較第1透鏡L1及第2透鏡L2位於該攝像透鏡之像側之透鏡，無需特別嚴密地調整偏芯量。
又，亦可藉由透鏡調芯裝置120，而對透鏡為4片以上之攝像透鏡，同樣地調整第1透鏡L1、第2透鏡L2、及第3透 鏡L3中之偏芯量。於該情形時，對於相較第1透鏡L1及第2透鏡L2位於該攝像透鏡之像側之透鏡，無需特別嚴密地調整偏芯量。
又，可解釋為數式(2)與數式(4)於數式內，存在將弧矢像面之平均值更換為切線像面之平均值，且將切線像面之平均值更換為弧矢像面之平均值之關係。關於數式(3)與數式(5)亦為相同。
此處，對進行攝像透鏡121之調芯時之概念進行說明。
基於因1片透鏡之兩面間之偏芯及透鏡與透鏡之間之偏芯而產生之像面位置之偏移量進行調芯。此時，以藉由透鏡與透鏡之間之偏芯而抵消1片透鏡之兩面間之偏芯之方式進行調芯。
例如，對於弧矢像面，利用第1透鏡L1與第2透鏡L2之間之偏芯進行調芯，另一方面，對於切線像面，利用第2透鏡L2與第3透鏡L3之間之偏芯進行調芯。亦可對於切線像面，利用第1透鏡L1與第2透鏡L2之間之偏芯進行調芯，另一方面，對於弧矢像面，利用第2透鏡L2與第3透鏡L3之間之偏芯進行調芯。
於調芯中，使用根據數式(7)及(8)所得之數式(2)及(3)、以及數式(4)及(5)中之任一者。此處，「αx 」係為αsag.x 、抑或是αtan.x (其中，x=2~5中之任一者)。
又，較佳為，於本發明之透鏡調芯裝置中，上述目標值算出部於上述第1透鏡與上述第2透鏡貼合後，算出上述第2透鏡間偏芯量目標值。
根據上述構成，即便於對透鏡為3片之攝像透鏡之調芯中，亦可實施高精度之調芯。
又，根據上述構成，由於用以使調芯收斂之條件確定，故可提昇通用性。
又，於本發明之透鏡調芯裝置中，較佳為，上述攝像透鏡使用晶圓上設置有複數片上述第1透鏡之第1透鏡陣列、及晶圓上設置有複數片上述第2透鏡之第2透鏡陣列而構成，且上述透鏡調芯裝置將設置於上述第1透鏡陣列之1片上述第1透鏡、及與該第1透鏡對應之設置於上述第2透鏡陣列之1片上述第2透鏡之組合作為上述攝像透鏡，調整該攝像透鏡之偏芯量。
又，於本發明之透鏡調芯裝置中，較佳為，上述攝像透鏡使用晶圓上設置有複數片上述第1透鏡之第1透鏡陣列、晶圓上設置有複數片上述第2透鏡之第2透鏡陣列、及晶圓上設置有複數片上述第3透鏡之第3透鏡陣列而構成，上述透鏡調芯裝置將設置於上述第1透鏡陣列之1片上述第1透鏡、與該第1透鏡對應之設置於上述第2透鏡陣列之1片上述第2透鏡、及與該第1透鏡及第2透鏡之組合對應之設置 於上述第3透鏡陣列之1片上述第3透鏡之組合作為上述攝像透鏡，調整該攝像透鏡之偏芯量。
根據上述構成，可於晶圓級透鏡製程中，應用作為簡單之裝置構成之透鏡調芯裝置。藉此，可對大量之晶圓級透鏡成批地進行調芯，因此，在攝像透鏡之生產力之提昇方面更為有效。
又，於本發明之透鏡調芯裝置中，較佳為，上述偏芯測定部使用CNC(Computerized Numerical Control，電腦數值控制)圖像測定系統而構成。
根據上述構成，可容易地實現高精度之透鏡調芯裝置。尤其，關於第1透鏡~第3透鏡中之至少1種，於光學性有效之區域以外且一體成型於晶圓上之部分(邊緣)與對向配置之透鏡抵接之構造之情形時，只要透鏡兩面之傾斜偏芯量較小，則可檢測平行偏芯之量作為整體之偏芯量。因此，可容易地實現本發明之透鏡調芯裝置，又，亦可容易地製成上述演算法。
又，於本發明之透鏡調芯裝置中，較佳為，上述偏芯測定部使用進行反射偏芯測定之機構而構成。
根據上述構成，可容易地實現高精度之透鏡調芯裝置。
又，於本發明之攝像透鏡中，較佳為，上述第1透鏡係具有正折射力且上述第1面為凸面之凹凸透鏡，上述第2透鏡係具有負折射力。
本發明並不限定於上述各實施形態，可於請求項所示之範圍內進行各種變更，將不同之實施形態中分別揭示之技 術手段適當組合所得之實施形態亦包含於本發明之技術範圍內。
[產業上之可利用性]
本發明可用於藉由調芯而調整包含複數個透鏡之攝像透鏡之偏芯的透鏡調芯裝置。又，本發明可用於藉由該透鏡調芯裝置而進行調芯之攝像透鏡。
1、11‧‧‧偏芯檢測機構(偏芯測定部)
2、12‧‧‧調芯位置計算控制機構(目標值算出部)
3、13‧‧‧調整機構(透鏡移動部)
4、14‧‧‧顯示部
110、120‧‧‧透鏡調芯裝置
111、121‧‧‧攝像透鏡
112a‧‧‧第1透鏡陣列
112b‧‧‧第2透鏡陣列
112c‧‧‧第3透鏡陣列
140、280‧‧‧攝像透鏡
142‧‧‧孔徑光闌
143‧‧‧物體
CG‧‧‧蓋玻璃
c6‧‧‧中央部分
L1‧‧‧第1透鏡
L2‧‧‧第2透鏡
L3‧‧‧第3透鏡
La‧‧‧光軸
p6‧‧‧周邊部分
S1‧‧‧第1透鏡之朝向物側之面(第1面)
S2‧‧‧第1透鏡之朝向像側之面(第2面)
S3‧‧‧第2透鏡之朝向物側之面(第3面)
S4‧‧‧第2透鏡之朝向像側之面(第4面)
S5‧‧‧第3透鏡之朝向物側之面(第5面)
S6‧‧‧第3透鏡之朝向像側之面(第6面)
S9‧‧‧像面
圖1係表示2片透鏡之攝像透鏡用透鏡調芯裝置之構成之剖面圖。
圖2係表示3片透鏡之攝像透鏡用透鏡調芯裝置之構成之剖面圖。
圖3(a)~(h)係表示利用晶圓級透鏡製程之攝像透鏡之製造方法之立體圖。
圖4係表示透鏡為2片之攝像透鏡之構成之剖面圖，且係表示將零件裝載於圖1所示之攝像透鏡之狀態之圖。
圖5係表示圖4所示之攝像透鏡之MTF-像高特性之圖表。
圖6係表示圖4所示之攝像透鏡之散焦MTF之圖表。
圖7(a)係表示圖4所示之攝像透鏡之像散之特性之圖表，圖7(b)係表示圖4所示之攝像透鏡之畸變之特性之圖表。
圖8係表示圖4所示之攝像透鏡之設計數據之表。
圖9係表示包含圖4所示之攝像透鏡之攝像模組之設計規格之一例之表。
圖10係表示空間頻率為70 lp/mm之情形時，圖4所示之 攝像透鏡之散焦MTF之圖表。
圖11(a)及(b)係表示於藉由數式(1)來調整圖4所示之作為攝像透鏡整體之偏芯量時，使第1透鏡及/或第2透鏡移動之影像之剖面圖。
圖12係表示第1模擬例之調芯結束時之圖4所示之攝像透鏡之散焦MTF之圖表。
圖13係表示第2模擬例之調芯結束時之圖4所示之攝像透鏡之散焦MTF之圖表。
圖14係表示於第2透鏡偏芯量為10 μm且第1透鏡偏芯量及透鏡間偏芯量為0 μm之情形時之圖4所示之攝像透鏡之散焦MTF之圖表。
圖15係表示圖4所示之攝像透鏡中位於第2面上之光軸及位於第3面上之光軸相對於位於第1面上之光軸之位置關係之一例之圖表。
圖16係表示位於第3面上之光軸之位置為圖15所示之Y方向之1 μm之情形時之圖4所示之攝像透鏡之散焦MTF之圖表。
圖17係表示位於第3面上之光軸之位置為圖15所示之Y方向之-2 μm之情形時之圖4所示之攝像透鏡之散焦MTF之圖表。
圖18係表示透鏡為3片之攝像透鏡之構成之剖面圖，且係表示將零件裝載於圖2所示之攝像透鏡之狀態之圖。
圖19係表示圖18所示之攝像透鏡之MTF-像高特性之圖表。
圖20係表示圖18所示之攝像透鏡之散焦MTF之圖表。
圖21(a)係表示圖18所示之攝像透鏡之像散之特性之圖表，圖21(b)係表示圖18所示之攝像透鏡之畸變之特性之圖表。
圖22係表示圖18所示之攝像透鏡之設計數據之表。
圖23係表示包含圖18所示之攝像透鏡之攝像模組之設計規格之一例之表。
圖24係表示空間頻率為89.3 lp/mm之情形時之圖18所示之攝像透鏡之散焦MTF之圖表。
圖25係表示基於因圖18所示之攝像透鏡中之偏芯而產生之光軸方向之像面位置之偏移量之模擬結果進行利用調芯位置計算控制機構之計算之要領之一部分之表。
圖26係表示圖25所示之模擬中之項目「像面位置之差」與項目「軸偏移」之關係之圖表。
圖27係表示圖25所示之模擬中之項目「像面位置之差」與項目「軸偏移」之關係之圖表。
圖28係表示由圖25所示之模擬所決定之αsag.2 、αsag.3 、αsag.4 、αtan.2 、αtan.3 、αtan.4 、及αtan.5 之數值之表。
圖29係表示將圖28所示之各數值代入於數式(2)及(3)之結果之表。
圖30係表示於存在圖29所示之第1透鏡偏芯量及第2透鏡偏芯量且未經圖29所示之第1透鏡間偏芯量及第2透鏡間偏芯量之目標值調整偏芯量之狀態下之圖18所示之攝像透鏡之散焦MTF之圖表。
圖31係表示於存在圖29所示之第1透鏡偏芯量及第2透鏡偏芯量且由圖29所示之第1透鏡間偏芯量目標值調整偏芯量之狀態下之圖18所示之攝像透鏡之散焦MTF之圖表。
圖32係表示於存在圖29所示之第1透鏡偏芯量及第2透鏡偏芯量且由圖29所示之第2透鏡間偏芯量目標值調整偏芯量之狀態下之圖18所示之攝像透鏡之散焦MTF之圖表。
圖33(a)~(f)係表示將調芯位置計算控制機構之調芯應用於第1透鏡偏芯量與第2透鏡偏芯量之不同之若干個圖案中之模擬結果之表及圖表。
1‧‧‧偏芯檢測機構
2‧‧‧調芯位置計算控制機構
3‧‧‧調整機構
4‧‧‧顯示部
110‧‧‧透鏡調芯裝置
111‧‧‧攝像透鏡
112a‧‧‧第1透鏡陣列
112b‧‧‧第2透鏡陣列
L1‧‧‧第1透鏡
L2‧‧‧第2透鏡
S1‧‧‧第1透鏡之朝向物側之面(第1面)
S2‧‧‧第1透鏡之朝向像側之面(第2面)
S3‧‧‧第2透鏡之朝向物側之面(第3面)
S4‧‧‧第2透鏡之朝向像側之面(第4面)

Claims (14)

  1. 一種透鏡調芯裝置，其特徵在於：其係藉由使自物側朝向像側依序至少包含位於最靠近物側之透鏡即第1透鏡、及於該第1透鏡之像側與該第1透鏡鄰接之透鏡即第2透鏡之攝像透鏡中之上述第1透鏡及上述第2透鏡中之至少一者移動，而調整上述攝像透鏡之偏芯量者，且包含：偏芯測定部，其係測定上述第1透鏡之朝向像側之面即第2面相對於上述第1透鏡之朝向物側之面即第1面之偏芯量即第1透鏡偏芯量；目標值算出部，其係藉由下述數式(1)而算出上述第2透鏡之朝向物側之面即第3面相對於上述第2面之偏芯量之目標值即透鏡間偏芯量目標值：透鏡間偏芯量目標值=第1透鏡偏芯量×(-2)...(1)；及透鏡移動部，其以使上述第3面相對於上述第2面之偏芯量即透鏡間偏芯量與上述透鏡間偏芯量目標值一致之方式，使上述第1透鏡及上述第2透鏡中之至少一者移動。
  2. 如請求項1之透鏡調芯裝置，其中上述攝像透鏡係利用於晶圓上設置有複數片上述第1透鏡之第1透鏡陣列、及於晶圓上設置有複數片上述第2透鏡之第2透鏡陣列而構成；且上述透鏡調芯裝置係將設置於上述第1透鏡陣列之1片上述第1透鏡及與該第1透鏡對應之設置於上述第2透鏡 陣列之1片上述第2透鏡之組合作為上述攝像透鏡，調整該攝像透鏡之偏芯量。
  3. 如請求項1之透鏡調芯裝置，其中上述偏芯測定部係使用CNC(Computerized Numerical Control，電腦數值控制)圖像測定系統而構成。
  4. 如請求項1之透鏡調芯裝置，其中上述偏芯測定部係使用進行反射偏芯測定之機構而構成。
  5. 一種透鏡調芯裝置，其特徵在於：其係藉由使自物側朝向像側依序至少包含位於最靠近物側之透鏡即第1透鏡、於該第1透鏡之像側與該第1透鏡鄰接之透鏡即第2透鏡、及於該第2透鏡之像側與該第2透鏡鄰接之透鏡即第3透鏡的攝像透鏡中之上述第1透鏡、上述第2透鏡、及上述第3透鏡之至少1片移動，而調整上述攝像透鏡之偏芯量者，且包含：偏芯測定部，其係測定上述第1透鏡之朝向像側之面即第2面相對於上述第1透鏡之朝向物側之面即第1面之偏芯量即第1透鏡偏芯量、及上述第2透鏡之朝向像側之面即第4面相對於上述第2透鏡之朝向物側之面即第3面之偏芯量即第2透鏡偏芯量；目標值算出部，其係於算出上述第3面相對於上述第2面之偏芯量之目標值即第1透鏡間偏芯量目標值後，算出上述第3透鏡之朝向物側之面即第5面相對於上述第4面之偏芯量之目標值即第2透鏡間偏芯量目標值；及透鏡移動部，其係以使上述第3面相對於上述第2面之 偏芯量即第1透鏡間偏芯量與上述第1透鏡間偏芯量目標值一致之方式，使上述第1透鏡及上述第2透鏡中之至少一者移動後，以使上述第5面相對於上述第4面之偏芯量即第2透鏡間偏芯量與上述第2透鏡間偏芯量目標值一致之方式，使上述第1透鏡、上述第2透鏡、及上述第3透鏡中之至少1片移動；且上述目標值算出部係分別對於上述第1透鏡偏芯量、上述第1透鏡間偏芯量、上述第2透鏡偏芯量、上述第2透鏡間偏芯量、及上述第3透鏡之朝向像側之面即第6面相對於上述第5面之偏芯量即第3透鏡偏芯量，設定複數個偏芯量之假設值；分別對於與該設定之各假設值對應之上述攝像透鏡之弧矢像面及切線像面，算出自與上述攝像透鏡之中心像高對應之第1位置在對於上述攝像透鏡之光軸之法線方向上相距特定距離y(其中，0<y)之第2位置之像面位置相對於上述第1位置之像面位置的上述攝像透鏡之光軸方向之偏移量即第1-第2偏移量，並且算出自上述第1位置在對於上述攝像透鏡之光軸之法線方向上相距特定距離-y之第3位置之像面位置相對於上述第1位置之像面位置的上述攝像透鏡之光軸方向之偏移量即第1-第3偏移量，且算出上述算出之第1-第2偏移量與上述算出之第1-第3偏移量之差；將該算出之上述差除以對應之假設值； 而求出針對各假設值求得之上述除法之商之平均值；且若將與上述第1透鏡偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.2 ，將切線像面之上述平均值設為αtan.2 ，將與上述第1透鏡間偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.3 ，將切線像面之上述平均值設為αtan.3 ，將與上述第2透鏡偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.4 ，將切線像面之上述平均值設為αtan.4 ，將與上述第2透鏡間偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.5 ，將切線像面之上述平均值設為αtan.5 ，則藉由下述數式(2)而算出第1透鏡間偏芯量目標值，並且藉由下述數式(3)而算出第2透鏡間偏芯量目標值，或者，藉由下述數式(4)而算出第1透鏡間偏芯量目標值，並且藉由下述數式(5)而算出第2透鏡間偏芯量目標值： 其中，：第1透鏡偏芯量：第1透鏡間偏芯量目標值：第2透鏡偏芯量 其中，：第2透鏡間偏芯量目標值
  6. 如請求項5之透鏡調芯裝置，其中上述目標值算出部係於上述第1透鏡與上述第2透鏡貼合後，算出上述第2透鏡間偏芯量目標值。
  7. 如請求項5之透鏡調芯裝置，其中上述攝像透鏡係利用於晶圓上設置有複數片上述第1透鏡之第1透鏡陣列、於晶圓上設置有複數片上述第2透鏡之第2透鏡陣列、及於晶圓上設置有複數片上述第3透鏡之第3透鏡陣列而構成；且上述透鏡調芯裝置係將設置於上述第1透鏡陣列之1片上述第1透鏡、與該第1透鏡對應之設置於上述第2透鏡陣列之1片上述第2透鏡、以及與該第1透鏡及第2透鏡之組合對應之設置於上述第3透鏡陣列之1片上述第3透鏡之組合作為上述攝像透鏡，調整該攝像透鏡之偏芯量。
  8. 如請求項5之透鏡調芯裝置，其中上述偏芯測定部係使用CNC(Computerized Numerical Control)圖像測定系統而構成。
  9. 如請求項5之透鏡調芯裝置，其中上述偏芯測定部係使 用進行反射偏芯測定之機構而構成。
  10. 一種攝像透鏡，其特徵在於：其係藉由如下之透鏡調芯裝置而調整偏芯量者；該透鏡調芯裝置係藉由使自物側朝向像側依序至少包含位於最靠近物側之透鏡即第1透鏡、及於該第1透鏡之像側與該第1透鏡鄰接之透鏡即第2透鏡之攝像透鏡中之上述第1透鏡及上述第2透鏡中之至少一者移動，而調整上述攝像透鏡之偏芯量者，且包含：偏芯測定部，其係測定上述第1透鏡之朝向像側之面即第2面相對於上述第1透鏡之朝向物側之面即第1面之偏芯量即第1透鏡偏芯量；目標值算出部，其係藉由下述數式(1)而算出上述第2透鏡之朝向物側之面即第3面相對於上述第2面之偏芯量之目標值即透鏡間偏芯量目標值：透鏡間偏芯量目標值=第1透鏡偏芯量×(-2)...(1)；及透鏡移動部，其以使上述第3面相對於上述第2面之偏芯量即透鏡間偏芯量與上述透鏡間偏芯量目標值一致之方式，使上述第1透鏡及上述第2透鏡中之至少一者移動。
  11. 如請求項10之攝像透鏡，其中上述第1透鏡具有正折射力，且係上述第1面為凸面之凹凸透鏡；且上述第2透鏡具有負折射力。
  12. 一種攝像透鏡，其特徵在於：其係藉由如下之透鏡調芯裝置而調整偏芯量者； 該透鏡調芯裝置係藉由使自物側朝向像側依序至少包含位於最靠近物側之透鏡即第1透鏡、於該第1透鏡之像側與該第1透鏡鄰接之透鏡即第2透鏡、及於該第2透鏡之像側與該第2透鏡鄰接之透鏡即第3透鏡的攝像透鏡中之上述第1透鏡、上述第2透鏡、及上述第3透鏡之至少1片移動，而調整上述攝像透鏡之偏芯量者，且包含：偏芯測定部，其係測定上述第1透鏡之朝向像側之面即第2面相對於上述第1透鏡之朝向物側之面即第1面之偏芯量即第1透鏡偏芯量、及上述第2透鏡之朝向像側之面即第4面相對於上述第2透鏡之朝向物側之面即第3面之偏芯量即第2透鏡偏芯量；目標值算出部，其係於算出上述第3面相對於上述第2面之偏芯量之目標值即第1透鏡間偏芯量目標值後，算出上述第3透鏡之朝向物側之面即第5面相對於上述第4面之偏芯量之目標值即第2透鏡間偏芯量目標值；及透鏡移動部，其係以使上述第3面相對於上述第2面之偏芯量即第1透鏡間偏芯量與上述第1透鏡間偏芯量目標值一致之方式，使上述第1透鏡及上述第2透鏡中之至少一者移動後，以使上述第5面相對於上述第4面之偏芯量即第2透鏡間偏芯量與上述第2透鏡間偏芯量目標值一致之方式，使上述第1透鏡、上述第2透鏡、及上述第3透鏡中之至少1片移動；且上述目標值算出部係 分別對於上述第1透鏡偏芯量、上述第1透鏡間偏芯量、上述第2透鏡偏芯量、上述第2透鏡間偏芯量、及上述第3透鏡之朝向像側之面即第6面相對於上述第5面之偏芯量即第3透鏡偏芯量，設定複數個偏芯量之假設值；分別對於與該設定之各假設值對應之上述攝像透鏡之弧矢像面及切線像面，算出自與上述攝像透鏡之中心像高對應之第1位置在對於上述攝像透鏡之光軸之法線方向上相距特定距離y(其中，0<y)之第2位置之像面位置相對於上述第1位置之像面位置的上述攝像透鏡之光軸方向之偏移量即第1-第2偏移量，並且算出自上述第1位置在對於上述攝像透鏡之光軸之法線方向上相距特定距離-y之第3位置之像面位置相對於上述第1位置之像面位置的上述攝像透鏡之光軸方向之偏移量即第1-第3偏移量，且算出上述算出之第1-第2偏移量與上述算出之第1-第3偏移量之差；將該算出之上述差除以對應之假設值；而求出針對各假設值求得之上述除法之商之平均值；且若將與上述第1透鏡偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.2 ，將切線像面之上述平均值設為αtan.2 ，將與上述第1透鏡間偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.3 ，將切線像面之上述平均值 設為αtan.3 ，將與上述第2透鏡偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.4 ，將切線像面之上述平均值設為αtan.4 ，將與上述第2透鏡間偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.5 ，將切線像面之上述平均值設為αtan.5 ，則藉由下述數式(2)而算出第1透鏡間偏芯量目標值，並且藉由下述數式(3)而算出第2透鏡間偏芯量目標值，或者，藉由下述數式(4)而算出第1透鏡間偏芯量目標值，並且藉由下述數式(5)而算出第2透鏡間偏芯量目標值： 其中，：第1透鏡偏芯量：第1透鏡間偏芯量目標值：第2透鏡偏芯量 其中，：第2透鏡間偏芯量目標值
  13. 如請求項12之攝像透鏡，其中上述第1透鏡具有正折射力，且係上述第1面為凸面之凹凸透鏡；且上述第2透鏡具有負折射力。
  14. 一種攝像透鏡，其特徵在於：其係藉由如下之透鏡調芯裝置而調整偏芯量者；該透鏡調芯裝置係藉由使自物側朝向像側依序至少包含位於最靠近物側之透鏡即第1透鏡、於該第1透鏡之像側中與該第1透鏡鄰接之透鏡即第2透鏡、及於該第2透鏡之像側中與該第2透鏡鄰接之透鏡即第3透鏡的攝像透鏡中之上述第1透鏡、上述第2透鏡、及上述第3透鏡之至少1片移動，而調整上述攝像透鏡之偏芯量者，且包含：偏芯測定部，其係測定上述第1透鏡之朝向像側之面即第2面相對於上述第1透鏡之朝向物側之面即第1面之偏芯量即第1透鏡偏芯量、及上述第2透鏡之朝向像側之面即第4面相對於上述第2透鏡之朝向物側之面即第3面之偏芯量即第2透鏡偏芯量；目標值算出部，其係於算出上述第3面相對於上述第2面之偏芯量之目標值即第1透鏡間偏芯量目標值後，算出上述第3透鏡之朝向物側之面即第5面相對於上述第4面之偏芯量之目標值即第2透鏡間偏芯量目標值；及透鏡移動部，其係以使上述第3面相對於上述第2面之偏芯量即第1透鏡間偏芯量與上述第1透鏡間偏芯量 目標值一致之方式，使上述第1透鏡及上述第2透鏡中之至少一者移動後，以使上述第5面相對於上述第4面之偏芯量即第2透鏡間偏芯量與上述第2透鏡間偏芯量目標值一致之方式，使上述第1透鏡、上述第2透鏡、及上述第3透鏡中之至少1片移動；且上述目標值算出部係分別對於上述第1透鏡偏芯量、上述第1透鏡間偏芯量、上述第2透鏡偏芯量、上述第2透鏡間偏芯量、及上述第3透鏡之朝向像側之面即第6面相對於上述第5面之偏芯量即第3透鏡偏芯量，設定複數個偏芯量之假設值；分別對於與該設定之各假設值對應之上述攝像透鏡之弧矢像面及切線像面，算出自與上述攝像透鏡之中心像高對應之第1位置在對於上述攝像透鏡之光軸之法線方向上相距特定距離y(其中，0<y)之第2位置之像面位置相對於上述第1位置之像面位置的上述攝像透鏡之光軸方向之偏移量即第1-第2偏移量，並且算出自上述第1位置在對於上述攝像透鏡之光軸之法線方向上相距特定距離-y之第3位置之像面位置相對於上述第1位置之像面位置的上述攝像透鏡之光軸方向之偏移量即第1-第3偏移量，且算出上述算出之第1-第2偏移量與上述算出之第1-第3偏移量之差；將該算出之上述差除以對應之假設值； 而求出針對各假設值求得之上述除法之商之平均值；且若將與上述第1透鏡偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.2 ，將切線像面之上述平均值設為αtan.2 ，將與上述第1透鏡間偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.3 ，將切線像面之上述平均值設為αtan.3 ，將與上述第2透鏡偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.4 ，將切線像面之上述平均值設為αtan.4 ，將與上述第2透鏡間偏芯量對應之弧矢像面之上述平均值設為αsag.5 ，將切線像面之上述平均值設為αtan.5 ，則藉由下述數式(2)而算出第1透鏡間偏芯量目標值，並且藉由下述數式(3)而算出第2透鏡間偏芯量目標值，或者，藉由下述數式(4)而算出第1透鏡間偏芯量目標值，並且藉由下述數式(5)而算出第2透鏡間偏芯量目標值： 其中，：第1透鏡偏芯量：第1透鏡間偏芯量目標值：第2透鏡偏芯量 其中，：第2透鏡間偏芯量目標值 ；且上述第1透鏡具有正折射力，且係上述第1面為凸面之凹凸透鏡；上述第2透鏡具有負折射力；且上述第3透鏡具有正折射力，且朝向像側之面即第6面之中央部分為凹形狀，相對於該中央部分之周邊部分為凸形狀。
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