CN1996082A - 光学元件的位置调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学元件的位置调节装置，该装置具有光束生成部，其具有配置为可使出射光轴相对于光学系统的光轴倾斜的光源；摄像装置，其配置在接受通过了上述光学系统的来自上述光束生成部的光束的位置上；可旋转的保持部件，其保持配置在上述摄像装置和上述光源之间的上述光学系统；位置调节信息计算装置，其用于根据经由上述摄像装置所输出的输出信息，计算在上述光学系统内位置未固定的光学元件的位置调节所需的信息；以及移动装置，其用于使上述光学元件向与上述光学系统的光轴垂直的规定方向移动。由此，光学元件的位置调节装置尤其在制造成像性能和偏心精度的要求精度严格的小型光学系统的领域中有用。

Description

光学元件的位置调节装置

技术领域

本发明涉及用于在评价光学元件的成像性能的同时调节其位置的位置调节装置。

背景技术

在光学系统中，具有由多个光学元件构成的结构。在该情况下，如果在相对于光学系统的光轴在垂直方向上偏离的状态下(即，向移位方向偏心的状态下)组装光学元件，则由于光学元件的偏心而产生像差。其结果可知，即使是轴上光束，也会产生会聚的点像拖着慧尾的现象、即轴上彗形像差。轴上彗形像差成为使得光学系统的成像性能恶化的原因。

因此，以往公知有通过从会聚的点像中检测轴上彗形像差的像差量来调节光学元件的位置的装置。作为其一例，具有在日本特许第3208902号中所公开的透镜系统光轴调节装置。

日本特许第3208902号的透镜系统光轴调节装置如图1所示。在该装置中，在第1、第2透镜系统56、59的光轴为铅直方向的配置下，固定第1透镜系统56。并且，使第2透镜系统59微动，从而使第1、第2透镜系统56、59的光轴一致。在该装置中，为了进行调节，具有单元50～55、单元63、70、单元66、单元69、60。单元50～55是将中心光线和与该中心光线平行的3条以上的轮带光线照射到第1、第2透镜系统56、59上的单元。单元63是接受通过第1、第2透镜系统56、59的中心光线和轮带光线的单元。单元70是生成与中心光线和轮带光线分别形成的像对应的信号，并根据信号求出各像的照度的单元。单元66是根据照度的分布求出轮带光线的像的重心坐标和中心光线的像的中心坐标，并根据从它们的差所得到的轴上彗形像差的量来求出微调心校正量的单元。单元69、60是根据微调心校正量，使第2透镜系统59在与光轴垂直的方向上微动的单元。

像日本特许第3208902号所记载的透镜系统光轴调节装置那样，在通过检测轴上彗形像差的像差量来调节光学元件的位置的装置中，只对入射到光学系统中的轴上光束的成像性能进行评价来调节光学元件的位置。

但是，与光学系统有关，有时与轴上光束相比，轴外光束的一方因光学元件的偏心而产生的像差(以下，称为偏心像差)更大。在这种情况下，在使用以往的调节装置的评价/调节方法中，很难把光学系统调节成满足所期望的成像性能。

即，在光学系统中，具有轴上光束的偏心像差的产生量较少而轴外光束的偏心像差的产生量较多的光学系统。关于这种光学系统，假定只根据该光学系统的轴上光束的像差量来调节光学元件的位置。在该情况下，由于只根据像差量较少的轴上光束进行调节，因此即使调节光学元件使得像差量最小，作为光学系统整体，也未必能说是调节为最佳状态。

其结果，这种光学系统也许是在轴上成像性能方面具有良好的成像性能的光学系统，但是对于轴外成像性能未必能说是具有良好的成像性能。例如，在这种光学系统中，各轴外光束的焦点位置不同，有可能成为具有所谓的局部模糊(カタボケ)的光学系统。这样，在以往的调节方法中，很容易将轴外成像性能不良的光学系统判断为良品。因此，有可能使照相机用镜头、摄像单元等的成品率显著恶化。

特别是近年来伴随着光学系统的小型化，关于光学元件的位置调节要求更高的精度。因此，在光学元件的位置调节时，在只基于轴上成像性能的调节中，难以满足关于位置调节的要求精度。

此外，关于光学元件和镜头框等，进行提高加工精度的组装。但是，在只提高加工精度的情况下，很难获得满足所期望的成像性能的光学系统。因此，对上述的局部模糊等的偏心像差进行检测和评价，并根据其结果进行光学调节的必要性急速地提高起来。

发明内容

本发明就是鉴于上述以往的问题点而完成的，其目的在于提供一种能够利用简单的结构，根据光学系统的轴外光束的成像性能进行光学元件的位置调节的位置调节装置。

为了达成上述目的，本发明的光学元件的位置调节装置的特征在于，该位置调节装置具有：光束生成部，其具有配置为可使出射光轴相对于光学系统的光轴倾斜的光源；摄像装置，其配置在接受通过了上述光学系统的、来自上述光束生成部的光束的位置上；可旋转的保持部件，其保持配置在上述摄像装置和上述光源之间的上述光学系统；位置调节信息计算装置，其用于根据经由上述摄像装置所输出的输出信息，计算在上述光学系统内位置未固定的光学元件的位置调节所需的信息；以及移动装置，其用于使上述光学元件向与上述光学系统的光轴垂直的规定方向移动。

另外，在本发明的光学元件的位置调节装置中，优选的是，上述光束生成部构成为具有上述光源和基板，上述基板配置在上述光源和上述保持部件之间，或者上述保持部件和上述摄像装置之间，上述光源构成为上述出射光轴相对于上述光学系统的光轴所呈的角可变。

另外，在本发明的光学元件的位置调节装置中，优选的是，上述保持部件配置为能够以上述光学系统的光轴为旋转中心旋转，并且能够在任意的旋转角度定位。

另外，在本发明的光学元件的位置调节装置中，优选的是，上述摄像装置配置为可以在上述光学元件的光轴方向以及与光轴垂直的规定方向上移动，并且能够在任意位置定位。

另外，在本发明的光学元件的位置调节装置中，优选的是，上述输出信息包含上述光学系统的轴外性能的信息，上述轴外性能的信息是根据通过了上述基板的光束的照度分布和亮度值所求出的信息，上述位置调节信息计算装置根据上述轴外性能的信息进行上述光学元件的位置调节所需的信息的计算。

在本发明的光学元件的位置调节装置中，光束生成部具有配置为可使出射光轴相对于光学系统的光轴倾斜的光源，保持光学系统的保持部件可旋转。因此，根据本发明，能够通过简单的结构评价针对轴外光束的光学系统成像性能(偏心像差)。具体地讲，根据本发明，可以容易地评价由通过了光学系统的轴外光束所产生的局部模糊。

其结果，即使是关于光学元件的位置调节的精度要求严格的小型光学系统，也能进行满足要求精度的位置调节。此外，由于可以任意设定向光学系统入射的光束的倾斜度，因此也像以往一样，能够容易地评价与轴上光束相关的成像性能。因此，可以利用1台调节装置对轴外光束的成像性能和轴上光束的成像性能均进行评价。因此，可以实现可根据光学系统具有的偏心像差的产生倾向(轴上光束的像差产生得大还是轴外光束的像差产生得大)进行位置调节的通用的光学元件位置调节装置。

附图说明

参照附图，根据如下优选实施方式的详细描述，本发明的这些及其他特征和优点将更加明确。

图1是表示位置调节装置的一个以往例的概略结构图。

图2是表示第1实施方式的光学元件位置调节装置的概略结构的说明图。

图3是表示本实施方式的位置调节装置中的作为光生成部的一个结构部件即基板的基板22的结构的说明图。

图4是表示使用通过本实施方式的位置调节装置中的作为摄像装置的CCD照相机1所拍摄的图像，通过个人计算机19内的运算处理部检测出的照度分布的曲线图。

图5(a)、5(b)和5(c)是从CCD照相机1侧观察本实施方式的位置调节装置中的、作为具有调节对象光学元件的光学系统的被调节透镜系统10的说明图。

图6是表示第2实施方式的光学元件位置调节装置中的、作为光生成部的一个构成部件即基板的基板23的结构的平面图。

图7(a)和7(b)是在本实施方式的位置调节装置中通过基板23的光束的状态说明图，(a)是从调节装置的下侧观察通过基板23的光束在被调节透镜系统10上的照射位置而示出的说明图，(b)是表示将CCD照相机1所拍摄的光束的像显示在个人计算机19的监视器上时的状态的说明图。

图8是表示使用通过本实施方式的位置调节装置中的、作为摄像装置的CCD照相机1所拍摄的图像，通过个人计算机19内的运算处理部检测出的照度分布的曲线图。

图9是表示在本实施方式的位置调节装置中，使用由个人计算机所计算出的输出信息，调节被调节透镜系统10所具有的透镜系统7的位置的方法的说明图。

图10是表示上述各实施方式的位置调节装置中使用的基板的一个变形例的结构的平面图。

图11(a)和11(b)是在使用本变形例的基板的上述各实施方式的位置调节装置中通过基板的光束的状态说明图，(a)是从调节装置的下侧观察通过基板的光束在被调节透镜系统10上的照射位置而示出的说明图，(b)是表示将CCD照相机1所拍摄的光束的像显示在个人计算机19的监视器上时的状态的说明图。

图12是表示上述各实施方式的位置调节装置中使用的基板的另一变形例的结构的平面图。

图13是表示上述各实施方式的位置调节装置中使用的基板的再一变形例的结构的平面图。

具体实施方式

在说明实施方式之前，对本发明的作用进行详细说明。

假设光学系统内的光学元件的安装位置偏离本来的位置。在该情况下，如果利用光学系统拍摄被摄体，则所拍摄的像产生局部模糊。因此，在利用通过像的中心且正交的两条直线将像划分为4个象限的情况下，对称的象限的照度分布不一致。

利用该情况，在本发明的光学元件位置调节装置中，首先，对于保持在规定位置上的光学系统，按照出射光轴相对于光学系统的光轴倾斜的方式配置光源。由此，可以把光束照射到光学系统(光学元件)的周边部。并且，保持部件可以旋转。这样，在光学系统的光学面(光学元件的光学面)的不同位置上照射光束。并且，将光学面划分为4个象限，用摄像元件拍摄通过各象限的光束。然后，将根据对称象限、即第1象限和第3象限、第2象限和第4象限的像求出的信息(例如，对比度和照度分布的差)当作光学系统的评价值，根据该评价值可以进行光学元件的位置调节。

即，在本发明的位置调节装置中，使光束入射到所保持的光学系统(光学元件)的周边部。这里，光学系统内的光学元件中的至少一个在光学系统内其位置未固定。在这种状态下，利用摄像装置对透过光学系统的光束进行拍摄，并实施图像处理。在图像处理中，根据透过光学系统的光束的照度分布，评价光学系统的轴外光束的成像性能。例如，在着眼于像的照度分布的情况下，在存在局部模糊时，第1象限和第3象限、以及第2象限和第4象限的照度分布不一致。另一方面，在没有局部模糊时，第1象限和第3象限、第2象限和第4象限的照度分布一致。

因此，在位置调节信息计算装置中，计算光学元件的位置调节所需的移动量。这里，移动量例如是使第1象限和第3象限中照度分布大致一致的移动量、即被认为几乎不产生局部模糊的状态的移动量。然后，通过移动装置使未固定的光学元件移动该移动量。同样，对于第2象限和第4象限也计算使照度分布大致一致的移动量、即被认为几乎不产生局部模糊的状态的移动量，并使光学元件移动该移动量。这样，进行光学元件的位置调节。

(第1实施方式)

使用图2～图5对本发明的第1实施方式进行说明。

图2是表示本实施方式的光学元件位置调节装置的概略结构的说明图。图3是表示本实施方式的位置调节装置中的基板22的结构的说明图。图4是表示所拍摄的像的照度分布的曲线图，是使用通过本实施方式的位置调节装置中的CCD照相机1所拍摄的图像，通过个人计算机19内的运算处理部所得到的曲线图。图5是从CCD照相机1侧观察本实施方式的位置调节装置中的被调节透镜系统10的说明图。

本实施方式的位置调节装置具有：作为光束生成部的光源17和基板22；作为摄像装置的CCD照相机1；作为保持部件的保持部21和爪部4；作为位置信息计算装置的个人计算机19；以及作为移动装置的进给机构6。

作为光学系统的被调节透镜系统10由透镜系统7、透镜系统9以及框8构成，并且配置在CCD照相机1的下方。被调节透镜系统10和CCD照相机配置在光轴X1上。

透镜系统9预先固定在框8的一端部。透镜系统7以可移动的方式载置在框8的另一端部。另外，透镜系统7和框8的另一端部之间预先填充有紫外线固化型粘合剂。

光源17经由支点16安装在基座15上。如果把基于光源17的出射光的光轴设为光轴X2，则按照光轴X2相对于光轴X1倾斜(交叉)的方式来配置光源17。并且，以支点16为旋转中心，可以任意设定光源17的倾斜角度。该倾斜角是光轴X1和光轴X2所呈的角度。另外，光源17可以经由驱动机构18向与光源17的光轴X2垂直的方向(在图2中为与纸面平行的方向)移动。由此，光源17能够使出射光轴X2在基板22的下方相对于光轴X1倾斜规定量。

CCD照相机1配置在接受通过了被调节透镜系统10的光(来自光源17和基板22的光)的位置上。

另外，CCD照相机1经由驱动机构3和驱动机构2安装在基座15上。这里，驱动机构3是用于使CCD照相机在光轴X1方向(沿光轴X1的方向)上移动的机构。并且，驱动机构2是用于使CCD照相机1在与光轴X1垂直的规定方向上移动的机构。而且，通过使驱动机构3和驱动机构2进行规定量的驱动，CCD照相机1在光轴X1方向、以及与光轴X1方向垂直的规定方向上移动，可定位在任意位置上。

基板22配置在光源17和保持部21之间。

基板22如图3所示，在圆盘状的板材上设置有狭缝S1、狭缝S2、狭缝S3的开口部。(实施切口加工)。并且，基板22通过粘合剂或者借助加固环等固定在框部件20上。框部件20以不松动地嵌合在试样台11的筒状部的内壁上的状态配置，可以在光轴X1方向上移动。并且，框部件20可以在试样台11的筒状部的内壁的任意位置处固定。

被调节透镜系统10安装在保持部21上。保持部21设置在试样台11的上部，并且按照作为调节对象的各个被调节透镜系统来准备。

试样台11可以通过旋转轴承14以光轴X1为旋转中心旋转。另外，试样台11通过旋转轴承14安装在基座15上。旋转轴承14在光轴X1方向上安装有2个，具有减少试样台11旋转时的晃动和减轻施加在试样台11上的力矩荷重的功能。试样台11的旋转通过电机13来进行。电机13可以使用步进电机、伺服电机等。在电机13和试样台11之间设置有驱动传动机构12。驱动传动机构12将电机13的旋转力传递给试样台11。驱动传动机构12由同步皮带或传动轴等构成。另外，电机13与个人计算机19连接。通过任意地设定试样台11的旋转角度、转速、加速率、减速率，可以通过个人计算机19来控制试样台11的旋转。由此，试样台11可以进行振动较少的旋转动作，保持被调节透镜系统10的保持部21可以在任意的旋转角度定位。

进给机构6设置在试样台11的上表面。另外，进给机构6可以由市面上销售的X-Y载物台构成。

臂部5设置在进给机构6的上部。爪部4以不松动的状态嵌合在臂部5的前端部。爪部4从上方保持透镜系统7。由此，透镜系统7可以通过进给机构6在与光轴X1垂直的2个方向(在图2中，为与纸面垂直的方向和与纸面平行的方向)上移动。另外，爪部4与保持部21同样按照各个被调节透镜系统10来准备。

并且，在这样构成的本实施方式的位置调节装置中，从光源17射出的光照射到基板22上。并且，通过基板22的狭缝S1、S2、S3的光束入射到被调节透镜系统10的周边部。透过被调节透镜系统10的光束入射到CCD照相机1中，形成狭缝S1、S2、S3的像。由CCD照相机1拍摄各狭缝的像，显示在个人计算机19的监视器上。

个人计算机19通过个人计算机19内的运算处理部，对所拍摄的狭缝像的图像实施图像处理。通过该图像处理，计算透镜系统7的位置调节所需的调节量。

接下来，对使用这样构成的本实施方式的位置调节装置的光学元件位置调节进行说明。

在调节之前，准备与被调节透镜系统10对应的保持部21和爪部4，并安装在位置调节装置上。并且，在透镜系统7和框8之间，如上所述，预先填充紫外线固化型粘合剂。另外，调节光源17，使其相对于光轴X1倾斜规定量。

从光源17射出而照射基板22、并通过了基板22的狭缝光束向被调节透镜系统10的周边部入射。由CCD照相机1拍摄透过被调节透镜系统10的狭缝光束。如图2所示，CCD照相机1所拍摄的狭缝光束的像显示在个人计算机19的监视器上。

此时，个人计算机19使用个人计算机19内的运算处理部对CCD照相机1所拍摄的图像实施图像处理。其结果，可以得到狭缝光束的像的照度分布。并且，个人计算机19根据该照度分布计算对比度值C。然后，根据计算出的对比度值C，评价被调节透镜系统10对于轴外光束的成像性能。另外，根据评价结果，个人计算机19计算透镜系统17的位置调节所需的移动量。

图4是表示由摄像装置所拍摄的像、即狭缝S1、S2、S3的像的照度分布的曲线图。

根据照度分布的曲线图(数据)求出最高亮度值max和最低亮度值min。然后，根据最高亮度值max和最低亮度值min计算对比度值C。对比度值C可以通过如下的计算式求得。

对比度值C(％)＝100×(max-min)/(max+min)

在计算对比度值C时，通过个人计算机19使试样台11每次旋转90度。并且在各个位置，使用CCD照相机1拍摄狭缝像。另外，使用拍摄所得到的图像，通过个人计算机19内的运算处理部，求出被调节透镜系统10在各位置上的对比度值C。具体来讲，求出如下4个方向的对比度值C：旋转角度为0度时的对比度值C1，旋转角度为90度时的对比度值C2，旋转角度为180度时的对比度值C3，旋转角度为270度时的对比度值C4。

图5是从CCD照相机1侧观察被调节透镜系统10的图。如图5所示，利用与被调节透镜系统10的光轴X1相交的2条正交直线，将被调节透镜系统10的光学面划分为4个区域。例如，0度～90度的区域为第1象限，90度～180度的区域为第2象限，180度～270度的区域为第3象限，270度～0度的区域为第4象限。并且，在本实施方式的位置调节装置中，以Y方向的一方为基准，使试样台11按照90度间隔逆时针旋转。因此，如从图5(a)和图5(b)所知的那样，透镜面相对于光束按照从第1象限至第2象限这样的方式依次移动。

其中，

[X方向的局部模糊：Cx]可以使用对比度值C2、C4，通过下式计算。

Cx＝C2-C4

[Y方向的局部模糊：Cy]可以使用对比度值C1、C3，通过下式计算。

Cy＝C1-C3

在透镜系统7的位置与本来应当存在的位置一致的状态下，被调节透镜系统10所形成的像完全没有局部模糊。在这种状态下，Cx＝Cy＝0。因此，该情况下，不需要调节透镜系统7的位置。另一方面，在透镜系统7的位置偏离本来应当存在的位置的状态下，被调节透镜系统10所形成的像存在局部模糊。因此，调节透镜系统7的位置。另外，在进行透镜系统7的位置调节时，预先决定局部模糊的容许基准值Ks。

通过进给机构6进行透镜系统7的位置调节。即，利用进给机构6使透镜系统7在与光轴垂直的2个方向上移动规定量。另外，在进行移动之前，事先根据Cx和Cy求出移动量。并且，透镜系统7移动后，确认上述X方向和Y方向的局部模糊值Cx和Cy是否进入了容许基准值Ks的范围内(即，满足下式)。

Cx(Cy)≤Ks

进一步对调节进行说明。根据计算出的移动量，首先使透镜系统7在X方向上移动。然后，确认Cx是否进入了容许基准值Ks的范围内。为了确认，在移动后的透镜系统7的位置处拍摄狭缝的像。然后，求出移动后的位置上的新的Cx。这里，在Cx不在容许基准值Ks的范围内的情况下，根据新的Cx，求出透镜系统7的移动量。然后，再次确认Cx是否进入了容许基准值Ks的范围内。通过反复进行这样的处理，最终确认Cx进入了容许基准值Ks的范围内，结束X方向上的调节。

在Cx进入了容许基准值Ks的范围内的情况下，接下来，转移到在Y方向上调节透镜系统7。由于Y方向上的调节与在X方向上进行的调节相同，所以省略说明。

透镜系统7的位置调节结束之后，通过未图示的紫外线照射单元向紫外线固化型粘合剂照射紫外线，将透镜系统7固定在框8上。

另外，在本实施方式的位置调节装置中，如上所述，通过与电机13连接的个人计算机19只进行试样台11的旋转控制，关于其他的CCD照相机1的位置和光源17的倾斜角度例如使用手动等个人计算机19之外的控制手段。

但是，优选的是，构成为可以利用个人计算机19控制用于移动CCD照相机1的驱动机构2和驱动机构3，而且，对于光源17的倾斜角度的调节，也可以使用个人计算机19来进行控制。这样，当在轴上光束的成像性能评价和被调节透镜系统10的轴外光束的成像性能评价之间进行切换时，可以自动进行CCD照相机1的位置和光源17的倾斜角度等的调节。其结果，被调节透镜系统10的性能评价和透镜系统7的位置调节作业变得容易。

(第2实施方式)

使用图6～图8对本发明的第2实施方式进行说明。

图6是表示本实施方式的光学元件位置调节装置中的基板23的结构的平面图。图7是在本实施方式的位置调节装置中通过基板23的光束的状态说明图，(a)是从调节装置的下侧观察通过了基板23的光束在被调节透镜系统10上的照射位置而示出的说明图，(b)是表示将CCD照相机1所拍摄的光束的像显示在个人计算机19的监视器上时的状态的说明图。图8是表示所拍摄的像的照度分布的曲线图，是表示使用通过本实施方式的位置调节装置中的CCD照相机1所拍摄的图像，经由个人计算机19内的运算处理部所得到的曲线图。图9是表示在本实施方式的位置调节装置中，使用由个人计算机19计算出的输出信息，调节透镜系统7的位置的方法的说明图。

本实施方式的位置调节装置与第1实施方式的位置调节装置相比，不同点在于基板22调换成基板23。除此之外的结构与图2所示的第1实施方式的位置调节装置大致相同。

如图6所示，在基板23上设置有圆形状的孔24。

接下来，对使用这样构成的本实施方式的位置调节装置的光学元件位置调节进行说明。

在调节之前，准备与被调节透镜系统10对应的保持部21和爪部4，并安装在位置调节装置上。并且，在透镜系统7和框8之间，如上所述，预先填充紫外线固化型粘合剂。另外，调节光源17，使得出射光轴X2相对于光轴X1倾斜规定量。

从光源17射出而照射基板23，并通过基板23的光束入射到被调节透镜系统10的周边部。由CCD照相机1拍摄透过被调节透镜系统10的光束。

这里，如图7(a)所示，通过了基板23的光束照射到被调节透镜系统10的周边部。另外，如图7(b)所示，透过被调节透镜系统10并由CCD照相机1拍摄的光束的像显示在个人计算机19的监视器上。

此时，个人计算机19利用个人计算机19内的运算处理部对由CCD照相机1拍摄所得的图像实施图像处理。通过该图像处理，可以得到拍摄所得的图像的照度分布。由这样得到的照度分布，检测该照度分布中的与最高亮度值对应的峰值位置P。然后，根据所检测出的峰值位置，评价被调节透镜系统10对于轴外光束的成像性能。另外，根据评价结果，个人计算机19计算透镜系统7的位置调节所需的移动量。

在检测峰值位置P时，通过个人计算机19使试样台11每次旋转90度。并且在各个位置上拍摄圆形状的孔24的像。另外，使用拍摄所得到的图像，通过个人计算机19内的运算处理部，求出被调节透镜系统10在各位置上的峰值位置P。具体来讲，求出如下4个方向的照度分布：旋转角度为0度时的照度分布IL1，旋转角度为90度时的照度分布IL2，旋转角度为180度时的照度分布IL3，旋转角度为270度时的照度分布IL4。

然后，根据所得到的照度分布检测出(求出)与最高亮度值对应的位置。该位置是峰值位置P。峰值位置P为以下的4个。与照度分布IL2中的最高亮度值对应的位置P2，与照度分布IL4中的最高亮度值对应的位置P4，与照度分布IL1中的最高亮度值对应的位置P1，与照度分布IL3中的最高亮度值对应的位置P3。这里，各峰值位置P1～P4的位置是以图8的曲线图的原点O为基准的位置。

另外，在本实施方式的位置调节装置中，也以Y方向的一方为基准，使试样台11按照90度间隔逆时针旋转。

其中，

[X方向的局部模糊：ILx]可以使用峰值位置P4、P2，按照下式计算。

ILx＝P4-P2

[Y方向的局部模糊：ILy]可以使用峰值位置P3、P1，按照下式计算。

ILy＝P3-P1

在透镜系统7的位置与本来应当存在的位置一致的状态下，被调节透镜系统10所形成的像完全没有局部模糊。在这种状态下，照度分布IL2的波形和照度分布IL4的波形一致。即，由于峰值位置P2和峰值位置P4都与位置P一致，所以两者的差为0。同样，Y方向的照度分布IL1和照度分布IL3的波形也一致。

另一方面，在透镜系统7的位置偏离本来应当存在的位置的状态下，被调节透镜系统10所形成的像存在局部模糊。因此，如图8所示，X方向的照度分布IL2的波形和照度分布IL4的波形不一致。即，峰值位置P2和峰值位置P4之间的差不为0。

因此，使局部模糊ILx(ILy)极力驱近于0。为此，通过个人计算机19，利用下面的计算式，求出调节的目标值T。

Tx(X方向的目标值)＝(P4-P2)/2

Ty(Y方向的目标值)＝(P3-P1)/2

当调节透镜系统7的位置使局部模糊为0时，照度分布IL2的波形和照度分布IL4的波形一致，为图8中的以双点划线表示的照度分布。另外，在进行透镜系统7的位置调节时，相对于目标值Tx、Ty，预先决定阈值Ts。并且，进行透镜系统7的位置调节，使目标值Tx小于阈值Ts。用峰值位置P进行说明，如图9所示，进行透镜系统7的位置调节，使得峰值位置P2(P1)和P4(P3)分别进入阈值Ts的范围内。

当透镜系统7的位置调节结束后，通过未图示的紫外线照射单元向紫外线固化型粘合剂照射紫外线，将透镜系统7固定在框8上。

另外，在本实施方式的位置调节装置中，也与第1实施方式同样，通过与电机13连接的个人计算机19只进行试样台11的旋转控制，关于其他的CCD照相机1的位置和光源17的倾斜角度例如使用手动等个人计算机19之外的控制手段。

但是，优选的是，可以利用个人计算机19控制用于移动CCD照相机1的驱动机构2和驱动机构3，而且，对于光源17的倾斜角度的调节，也可以使用个人计算机19来进行控制。这样，包含轴上性能评价在内，可以自动进行被调节透镜系统10的轴外性能评价时的CCD照相机1的位置和光源17的倾斜角度等的调节，被调节透镜系统10的性能评价和透镜系统7的位置调节作业变得容易。

另外，上述各实施方式的位置调节装置中的基板不限定于基板22和基板23。例如，可以使用如下面所示那样构成的基板。

图10是表示上述各实施方式的位置调节装置中使用的基板的一个变形例的结构的平面图。图11是在使用本变形例的基板的、上述各实施方式的位置调节装置中通过了基板的光束的状态说明图，(a)是从调节装置的下侧观察通过了基板的光束在被调节透镜系统10上的照射位置而示出的说明图，(b)是表示将由CCD照相机1所拍摄的光束的像显示在个人计算机19的监视器上时的状态的说明图。图12是表示在上述各实施方式的位置调节装置中使用的基板的另一变形例的结构的平面图。图13是表示在上述各实施方式的位置调节装置中使用的基板的再一变形例的结构的平面图。

图10所示的变形例的基板25呈格子状配置有多个圆形状的孔26。

在使用本变形例的基板25的位置调节装置中，通过基板25的光束如图11(a)所示，在大范围内向多个部位照射被调节透镜系统10的周边部。并且，透过被调节透镜系统10、由CCD照相机1所拍摄的光束的像几乎涉及到CCD照相机1中的摄像区域的整个区域，如图11(b)所示，显示在个人计算机19的监视器上。

根据使用了本变形例的基板25的位置调节装置，由于可以通过多个孔26将测定区域细分，所以可以选择任意的轴外区域。其结果，可以测定到被调节透镜系统10的最外周部。

图12所示的变形例的基板27配置有矩形状的孔28。

根据使用了本变形例的基板27的位置调节装置，可以取得与使用了基板23的情况相同的作用效果。

图13所示的变形例的基板29呈格子状配置有多个矩形状的孔30。

根据使用了本变形例的基板29的位置调节装置，可以取得与使用了基板25的情况相同的作用效果。

本发明的光学元件的位置调节装置在组装制造照相机用镜头和摄像单元等光学系统的领域，特别是在制造成像性能和偏心精度的要求精度严格的小型光学系统的领域中有用。

Claims (5)

1、一种光学元件的位置调节装置，其特征在于，该位置调节装置具有：

光束生成部，其具有配置为可使出射光轴相对于光学系统的光轴倾斜的光源；

摄像装置，其配置在接受通过了上述光学系统的来自上述光束生成部的光束的位置上；

可旋转的保持部件，其保持配置在上述摄像装置和上述光源之间的上述光学系统；

位置调节信息计算装置，其用于根据经由上述摄像装置所输出的输出信息，计算在上述光学系统内位置未固定的光学元件的位置调节所需的信息；以及

移动装置，其用于使上述光学元件向与上述光学系统的光轴垂直的规定方向移动。

2、根据权利要求1所述的光学元件的位置调节装置，其特征在于，

上述光束生成部构成为具有上述光源和基板，

上述基板配置在上述光源和上述保持部件之间，或者上述保持部件和上述摄像装置之间，

上述光源构成为上述出射光轴相对于上述光学系统的光轴所呈的角可变。

3、根据权利要求1所述的光学元件的位置调节装置，其特征在于，

上述保持部件配置为能够以上述光学系统的光轴为旋转中心旋转，并且能够在任意的旋转角度定位。

4、根据权利要求1所述的光学元件的位置调节装置，其特征在于，

上述摄像装置配置为可以在上述光学元件的光轴方向以及与光轴垂直的规定方向上移动，并且能够在任意位置定位。

5、根据权利要求1所述的光学元件的位置调节装置，其特征在于，

上述输出信息包含上述光学系统的轴外性能的信息，

上述轴外性能的信息是根据通过了上述基板的光束的照度分布和亮度值所求出的信息，

上述位置调节信息计算装置根据上述轴外性能的信息进行上述光学元件的位置调节所需的信息的计算。

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