JP2000121902A - レンズ系光軸調整方法およびレンズ系光軸調整装置 - Google Patents
レンズ系光軸調整方法およびレンズ系光軸調整装置Info
- Publication number
- JP2000121902A JP2000121902A JP10315425A JP31542598A JP2000121902A JP 2000121902 A JP2000121902 A JP 2000121902A JP 10315425 A JP10315425 A JP 10315425A JP 31542598 A JP31542598 A JP 31542598A JP 2000121902 A JP2000121902 A JP 2000121902A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens system
- chart
- lens
- optical axis
- eccentricity
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レンズ系の偏心を定量的に計測して光軸調整
を自動的に行なう。 【解決手段】 すでに光軸調整されたレンズＦ2 〜Ｆ4
に対してレンズＦ1 の偏心量と偏心方向を計測してＸＹ
微動ステージ１２を駆動する。この偏心量と偏心方向
は、チャート２４の４個の円形パターンをレンズ系Ｆを
介してセンサ５に投影し、チャート像の複数のスライス
レベルにおける２値化画像を求めて、その重心位置から
得られるコマ収差の偏心量と偏心方向に基づいて算出さ
れる。
を自動的に行なう。 【解決手段】 すでに光軸調整されたレンズＦ2 〜Ｆ4
に対してレンズＦ1 の偏心量と偏心方向を計測してＸＹ
微動ステージ１２を駆動する。この偏心量と偏心方向
は、チャート２４の４個の円形パターンをレンズ系Ｆを
介してセンサ５に投影し、チャート像の複数のスライス
レベルにおける２値化画像を求めて、その重心位置から
得られるコマ収差の偏心量と偏心方向に基づいて算出さ
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ用レンズや
８ミリビデオカメラ用レンズ等の光学エレメントの組立
時に用いられるレンズ系光軸調整方法およびレンズ系光
軸調整装置に関するものである。
８ミリビデオカメラ用レンズ等の光学エレメントの組立
時に用いられるレンズ系光軸調整方法およびレンズ系光
軸調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年では、カメラ用レンズや８ミリビデ
オ用レンズ等の光学エレメントのコンパクト化の要求が
高まるとともに、非球面レンズが多用されるようになっ
ている。このようなレンズ系では、１枚のレンズに許容
される偏心量は数ミクロン以内であり、部品（鏡筒、レ
ンズ）の加工精度だけではこのような光学性能の保証は
不可能であるため、レンズ系の組立時に光軸調整が必要
となっている。
オ用レンズ等の光学エレメントのコンパクト化の要求が
高まるとともに、非球面レンズが多用されるようになっ
ている。このようなレンズ系では、１枚のレンズに許容
される偏心量は数ミクロン以内であり、部品（鏡筒、レ
ンズ）の加工精度だけではこのような光学性能の保証は
不可能であるため、レンズ系の組立時に光軸調整が必要
となっている。
【０００３】例えば４枚の単晶レンズを玉枠等に取付け
る際には、各単晶レンズの光軸を一致させる必要があ
り、特に、ＡＰＳカメラレンズの場合は、各レンズの光
軸を偏心量２〜３ミクロンの範囲内で同軸上に一致させ
ることが要求される。
る際には、各単晶レンズの光軸を一致させる必要があ
り、特に、ＡＰＳカメラレンズの場合は、各レンズの光
軸を偏心量２〜３ミクロンの範囲内で同軸上に一致させ
ることが要求される。
【０００４】図１１は一従来例によるレンズ系光軸調整
装置を示すもので、この装置においては、光源１００の
下方に投影レンズ１０１と解像度チャート１０２を設置
し、チャート像は調整対象となるレンズ系Ｌによりコリ
メータレンズ１０３を経てＣＣＤカメラ１０４上に結像
される。レンズ系Ｌは組立中であって、単晶レンズＬ2
〜Ｌ4 はすでに玉枠Ｔに固定ずみであり、最上端の単晶
レンズＬ1 のみが固定していない状態にある。
装置を示すもので、この装置においては、光源１００の
下方に投影レンズ１０１と解像度チャート１０２を設置
し、チャート像は調整対象となるレンズ系Ｌによりコリ
メータレンズ１０３を経てＣＣＤカメラ１０４上に結像
される。レンズ系Ｌは組立中であって、単晶レンズＬ2
〜Ｌ4 はすでに玉枠Ｔに固定ずみであり、最上端の単晶
レンズＬ1 のみが固定していない状態にある。
【０００５】チャート像がレンズ系Ｌを通過した際、単
晶レンズＬ2 〜Ｌ4 と単晶レンズＬ1 の光軸が一致して
いればカメラモニタ上のチャート像は解像されて観察さ
れる。チャート像が解像されずに観察された場合は、チ
ャート像が解像されるように単晶レンズＬ1 をＸＹ方向
に微動調整し、調整が完了すれば単晶レンズＬ1 を玉枠
Ｔに接着剤で固定する。
晶レンズＬ2 〜Ｌ4 と単晶レンズＬ1 の光軸が一致して
いればカメラモニタ上のチャート像は解像されて観察さ
れる。チャート像が解像されずに観察された場合は、チ
ャート像が解像されるように単晶レンズＬ1 をＸＹ方向
に微動調整し、調整が完了すれば単晶レンズＬ1 を玉枠
Ｔに接着剤で固定する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の例によれば、チャート像を作業者が目視で観察しなが
らレンズの微動調整を行なうものであるため、解像の判
断には熟練を必要とし、量産性に欠ける。また、調整結
果も個人差があり、５ミクロン以下の目視による判断は
難しく、疲労等による判断間違いも生じるため、信頼性
に乏しかった。
の例によれば、チャート像を作業者が目視で観察しなが
らレンズの微動調整を行なうものであるため、解像の判
断には熟練を必要とし、量産性に欠ける。また、調整結
果も個人差があり、５ミクロン以下の目視による判断は
難しく、疲労等による判断間違いも生じるため、信頼性
に乏しかった。
【０００７】本発明は上記従来の技術の有する未解決の
課題に鑑みてなされたものであり、レンズ系の偏心状態
を高速かつ高精度で検出し、レンズ系の光軸調整を自動
的に行なって、調整後のレンズをそのまま接着固定でき
る高性能なレンズ系光軸調整方法およびレンズ系光軸調
整装置を提供することを提供することを目的とするもの
である。
課題に鑑みてなされたものであり、レンズ系の偏心状態
を高速かつ高精度で検出し、レンズ系の光軸調整を自動
的に行なって、調整後のレンズをそのまま接着固定でき
る高性能なレンズ系光軸調整方法およびレンズ系光軸調
整装置を提供することを提供することを目的とするもの
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のレンズ系光軸調整装置は、保持手段によっ
て固定保持された固定レンズ系の光軸に対して垂直に２
次元的に被調整レンズ系を微動させる微駆動ステージ手
段と、前記光軸に垂直な少なくとも１個の平面パターン
を有するチャートと、照明光によって前記チャートの前
記平面パターンを前記固定レンズ系と前記被調整レンズ
系を経てセンサに投影して少なくとも１個の平面チャー
ト像を得る投影光学系と、前記平面チャート像を複数の
異なるスライスレベルで２値化したときのそれぞれの２
値化画像の重心位置からコマ収差の偏心量と偏心方向を
算出する演算手段と、該演算手段の出力に基づいて前記
微駆動ステージ手段を制御する制御手段を有することを
特徴とする。
めに本発明のレンズ系光軸調整装置は、保持手段によっ
て固定保持された固定レンズ系の光軸に対して垂直に２
次元的に被調整レンズ系を微動させる微駆動ステージ手
段と、前記光軸に垂直な少なくとも１個の平面パターン
を有するチャートと、照明光によって前記チャートの前
記平面パターンを前記固定レンズ系と前記被調整レンズ
系を経てセンサに投影して少なくとも１個の平面チャー
ト像を得る投影光学系と、前記平面チャート像を複数の
異なるスライスレベルで２値化したときのそれぞれの２
値化画像の重心位置からコマ収差の偏心量と偏心方向を
算出する演算手段と、該演算手段の出力に基づいて前記
微駆動ステージ手段を制御する制御手段を有することを
特徴とする。
【０００９】本発明のレンズ系光軸調整方法は、保持手
段によって固定保持された固定レンズ系の光路に被調整
レンズ系を保持する工程と、前記光路に少なくとも１個
の平面パターンを有するチャートを配設し、前記固定レ
ンズ系と前記被調整レンズ系を経て前記平面パターンを
センサに投影する工程と、投影された少なくとも１個の
平面チャート像を複数の異なるスライスレベルで２値化
したときのそれぞれの２値化画像の重心位置からコマ収
差の偏心量と偏心方向を算出する工程と、算出された偏
心量と偏心方向に基づいて前記被調整レンズ系を微動調
整する工程を有することを特徴とする。
段によって固定保持された固定レンズ系の光路に被調整
レンズ系を保持する工程と、前記光路に少なくとも１個
の平面パターンを有するチャートを配設し、前記固定レ
ンズ系と前記被調整レンズ系を経て前記平面パターンを
センサに投影する工程と、投影された少なくとも１個の
平面チャート像を複数の異なるスライスレベルで２値化
したときのそれぞれの２値化画像の重心位置からコマ収
差の偏心量と偏心方向を算出する工程と、算出された偏
心量と偏心方向に基づいて前記被調整レンズ系を微動調
整する工程を有することを特徴とする。
【００１０】
【作用】被調整レンズ系の光軸と固定レンズ系の光軸が
不一致な偏心状態にあると、投影光学系のセンサに投影
される平面チャート像のコマフレア成分が照明光の光軸
まわりに不均一となるため、この不均一成分の重心位置
からコマ収差の偏心量と偏心方向を求めて微駆動ステー
ジ手段を駆動し、被調整レンズ系の光軸を調整する。
不一致な偏心状態にあると、投影光学系のセンサに投影
される平面チャート像のコマフレア成分が照明光の光軸
まわりに不均一となるため、この不均一成分の重心位置
からコマ収差の偏心量と偏心方向を求めて微駆動ステー
ジ手段を駆動し、被調整レンズ系の光軸を調整する。
【００１１】すなわち、少なくとも１個の平面チャート
像を複数の異なるスライスレベルで２値化してそれぞれ
のスライスレベルにおける２値化画像の重心位置を検出
し、コマ収差の偏心量と偏心方向を求める。コマ収差の
偏心を解消するように微駆動ステージ手段を駆動制御す
ることで被調整レンズ系の光軸調整を行なう。
像を複数の異なるスライスレベルで２値化してそれぞれ
のスライスレベルにおける２値化画像の重心位置を検出
し、コマ収差の偏心量と偏心方向を求める。コマ収差の
偏心を解消するように微駆動ステージ手段を駆動制御す
ることで被調整レンズ系の光軸調整を行なう。
【００１２】少なくとも１個の平面チャート像を解析す
る簡単な演算であるため、高速かつ高精度で偏心量や偏
心方向を算出し、自動的にレンズ系の光軸調整を行なう
ことができる。これによって、カメラ用レンズ等の光学
製品の高精度化と組立コストの低減等に大きく貢献でき
る。
る簡単な演算であるため、高速かつ高精度で偏心量や偏
心方向を算出し、自動的にレンズ系の光軸調整を行なう
ことができる。これによって、カメラ用レンズ等の光学
製品の高精度化と組立コストの低減等に大きく貢献でき
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【００１４】図１は一実施の形態によるレンズ系光軸調
整装置を示すもので、これは、レンズＦ1 〜Ｆ4 からな
るレンズ系Ｆの鏡筒Ｋを支持する保持手段である架台１
と、その上方に配設されたチャート投影ユニット２およ
び接着剤の塗布装置を含むＵＶ照射ユニット３を有す
る。チャート投影ユニット２は、光源２１とその下方に
配設された投影レンズ２２とチャート２４を有し、チャ
ート２４は、フォーカス調整軸２５を図示しないモータ
によって駆動することで、光源２１から発生される照明
光の光軸方向に移動可能となっており、必要に応じてチ
ャート像のフォーカスを調整する。
整装置を示すもので、これは、レンズＦ1 〜Ｆ4 からな
るレンズ系Ｆの鏡筒Ｋを支持する保持手段である架台１
と、その上方に配設されたチャート投影ユニット２およ
び接着剤の塗布装置を含むＵＶ照射ユニット３を有す
る。チャート投影ユニット２は、光源２１とその下方に
配設された投影レンズ２２とチャート２４を有し、チャ
ート２４は、フォーカス調整軸２５を図示しないモータ
によって駆動することで、光源２１から発生される照明
光の光軸方向に移動可能となっており、必要に応じてチ
ャート像のフォーカスを調整する。
【００１５】チャート投影ユニット２により投影された
チャート像は、レンズＦ1 〜Ｆ4 からなるレンズ系Ｆ
と、投影レンズ２２とともに投影光学系を構成するコリ
メータレンズ４を経てセンサ５の撮像面に結像される。
チャート像は、レンズＦ1 〜Ｆ4 からなるレンズ系Ｆ
と、投影レンズ２２とともに投影光学系を構成するコリ
メータレンズ４を経てセンサ５の撮像面に結像される。
【００１６】ここで、レンズＦ2 〜Ｆ4 はすでに光軸調
整を終えて鏡筒Ｋに固定された固定レンズ系であり、レ
ンズＦ1 が光軸調整される被調整レンズ系である。該被
調整レンズ系は、１枚のレンズに限らず、複数のレンズ
によって構成されていてもよい。レンズＦ1 は、フィン
ガ１１によって下向きに鏡筒Ｋに押えつけられており、
かつ、光軸（Ｚ軸）に垂直なＸＹ方向（２方向）に微駆
動ステージ手段であるＸＹ微動ステージ１２によって移
動（微動調節）できるように、レンズＦ1 のコバを斜め
の角度を持って把持されている。なお、ＸＹ微動ステー
ジ１２は、フィンガ１１を垂直方向に駆動するＺステー
ジ１２ａを備えており、鏡筒Ｋは架台１に固定保持され
ている。
整を終えて鏡筒Ｋに固定された固定レンズ系であり、レ
ンズＦ1 が光軸調整される被調整レンズ系である。該被
調整レンズ系は、１枚のレンズに限らず、複数のレンズ
によって構成されていてもよい。レンズＦ1 は、フィン
ガ１１によって下向きに鏡筒Ｋに押えつけられており、
かつ、光軸（Ｚ軸）に垂直なＸＹ方向（２方向）に微駆
動ステージ手段であるＸＹ微動ステージ１２によって移
動（微動調節）できるように、レンズＦ1 のコバを斜め
の角度を持って把持されている。なお、ＸＹ微動ステー
ジ１２は、フィンガ１１を垂直方向に駆動するＺステー
ジ１２ａを備えており、鏡筒Ｋは架台１に固定保持され
ている。
【００１７】レンズ系Ｆの下方にはコリメータレンズ４
が設けられ、さらに下方に設けたセンサ５の撮像面にチ
ャート像を結像する。なお、センサ５はＣＣＤカメラを
用いる。カメラ制御部５１はセンサ５のための電源、ク
ロック等を有し、画像処理装置６に時系列に変換された
チャート像の信号を供給する。
が設けられ、さらに下方に設けたセンサ５の撮像面にチ
ャート像を結像する。なお、センサ５はＣＣＤカメラを
用いる。カメラ制御部５１はセンサ５のための電源、ク
ロック等を有し、画像処理装置６に時系列に変換された
チャート像の信号を供給する。
【００１８】ＵＶ照射ユニット３は、光軸調整作業の終
了後に、光軸上からチャート投影ユニット２が待避する
と同時に、レンズＦ1 の真上に移動し、その外周部に塗
布された接着剤にＵＶ光を照射する。このようにして接
着剤を硬化させ、レンズＦ1を鏡筒Ｋに固定する。
了後に、光軸上からチャート投影ユニット２が待避する
と同時に、レンズＦ1 の真上に移動し、その外周部に塗
布された接着剤にＵＶ光を照射する。このようにして接
着剤を硬化させ、レンズＦ1を鏡筒Ｋに固定する。
【００１９】ＸＹ微動ステージ１２は制御装置１３の指
示によってＸ微動軸、Ｙ微動軸用のモータを駆動してフ
ィンガ１１をＸＹ方向に微動する。ＸＹ微動ステージ１
２の駆動を制御する制御手段である制御装置１３は、画
像処理装置６内の演算手段によって後述するように算出
されるコマ収差の偏心を解消するように、ＸＹ微動ステ
ージ１２を動かす。
示によってＸ微動軸、Ｙ微動軸用のモータを駆動してフ
ィンガ１１をＸＹ方向に微動する。ＸＹ微動ステージ１
２の駆動を制御する制御手段である制御装置１３は、画
像処理装置６内の演算手段によって後述するように算出
されるコマ収差の偏心を解消するように、ＸＹ微動ステ
ージ１２を動かす。
【００２０】この工程を繰返すことによりレンズＦ1 の
光軸をレンズＦ2 〜Ｆ4 の光軸に合致させたのち、前述
のように、ＵＶ照射ユニット３をレンズ系Ｆの真上に移
動し、ＵＶ照射によってレンズＦ1 の接着固定を行な
う。
光軸をレンズＦ2 〜Ｆ4 の光軸に合致させたのち、前述
のように、ＵＶ照射ユニット３をレンズ系Ｆの真上に移
動し、ＵＶ照射によってレンズＦ1 の接着固定を行な
う。
【００２１】図２は、図１の装置のチャート２４を示す
平面図である。チャート２４は４個の平面パターンであ
る円形パターンＰ1 〜Ｐ4 を有し、これらは、光を透過
してセンサ５上に明るく投影される部分であり、残りの
部分は光を透過しない部分である。
平面図である。チャート２４は４個の平面パターンであ
る円形パターンＰ1 〜Ｐ4 を有し、これらは、光を透過
してセンサ５上に明るく投影される部分であり、残りの
部分は光を透過しない部分である。
【００２２】図３は、センサ５に結像されたコマフレア
成分を含む平面チャート像である略円形のチャート像Ｐ
a 〜Ｐd を示す。これらのチャート像をカメラ制御部５
１を介して画像処理装置６に取り込み、ビーム断面Ｓa
における照度分布を計算すると図４のグラフが得られ
る。ビーム断面Ｓb 〜Ｓd についても同様の照度分布が
得られる。
成分を含む平面チャート像である略円形のチャート像Ｐ
a 〜Ｐd を示す。これらのチャート像をカメラ制御部５
１を介して画像処理装置６に取り込み、ビーム断面Ｓa
における照度分布を計算すると図４のグラフが得られ
る。ビーム断面Ｓb 〜Ｓd についても同様の照度分布が
得られる。
【００２３】図４に示す照度分布において、まず照度分
布のピーク値すなわち最大輝度点Ａを探し出す。次に、
予め定められた方法、例えば最大照度値×０．９でスラ
イスレベル大の値を計算して、これをスライスレベルＨ
とする。次に、例えば最大照度値×０．１でスライスレ
ベル小の値を計算して、これをスライスレベルＬとす
る。最大輝度点Ａを見つける方法としては、チャート像
Ｐa を含む狭い範囲内でマスクを設けそのエリア中での
最大輝度点を見つけてもよい。
布のピーク値すなわち最大輝度点Ａを探し出す。次に、
予め定められた方法、例えば最大照度値×０．９でスラ
イスレベル大の値を計算して、これをスライスレベルＨ
とする。次に、例えば最大照度値×０．１でスライスレ
ベル小の値を計算して、これをスライスレベルＬとす
る。最大輝度点Ａを見つける方法としては、チャート像
Ｐa を含む狭い範囲内でマスクを設けそのエリア中での
最大輝度点を見つけてもよい。
【００２４】図５にチャート像Ｐa をスライスレベルＨ
およびスライスレベルＬで２値化したときの処理画像を
示す。ここでそれぞれの２値化画像の重心位置を以下の
式によって求める。
およびスライスレベルＬで２値化したときの処理画像を
示す。ここでそれぞれの２値化画像の重心位置を以下の
式によって求める。
【００２５】 Ｘ方向の重心位置＝Σ（Ｘｉ×Ｎｉ）／ΣＮｉ Ｙ方向の重心位置＝Σ（Ｙｉ×Ｍｉ）／ΣＭｉ このようにして求められたスライスレベルＨのときの２
値化画像の重心位置を（ｘａ，ｙａ）、スライスレベル
Ｌのときの２値化画像の重心位置を（Ｘａ，Ｙａ）と表
わす。
値化画像の重心位置を（ｘａ，ｙａ）、スライスレベル
Ｌのときの２値化画像の重心位置を（Ｘａ，Ｙａ）と表
わす。
【００２６】図６にチャート像Ｐa 〜Ｐd のスライスレ
ベルＨのときの２値化画像１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１
０ｄとそれぞれの重心位置（ｘａ，ｙａ）……（ｘｄ，
ｙｄ）を示す。また図７にチャート像Ｐa 〜Ｐd のスラ
イスレベルＬのときの２値化画像２０ａ，２０ｂ，２０
ｃ，２０ｄとそれぞれの重心位置（Ｘａ，Ｙａ）……
（Ｘｄ，Ｙｄ）を示す。
ベルＨのときの２値化画像１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１
０ｄとそれぞれの重心位置（ｘａ，ｙａ）……（ｘｄ，
ｙｄ）を示す。また図７にチャート像Ｐa 〜Ｐd のスラ
イスレベルＬのときの２値化画像２０ａ，２０ｂ，２０
ｃ，２０ｄとそれぞれの重心位置（Ｘａ，Ｙａ）……
（Ｘｄ，Ｙｄ）を示す。
【００２７】図８はコマ収差の偏心方向と偏心量を示
す。チャート像Ｐa のコマ収差の偏心方向は、重心位置
（Ｘａ，Ｙａ）から重心位置（ｘａ，ｙａ）に到るベク
トルの角度θで表わされ、
す。チャート像Ｐa のコマ収差の偏心方向は、重心位置
（Ｘａ，Ｙａ）から重心位置（ｘａ，ｙａ）に到るベク
トルの角度θで表わされ、
【００２８】
【数１】 他のチャート像Ｐb 〜Ｐd についてもそれぞれ同様にコ
マ収差の偏心方向と偏心量を求めることができる。
マ収差の偏心方向と偏心量を求めることができる。
【００２９】なお、本実施の形態では４個の円形パター
ンを有するチャートを使用しているので、４個の偏心方
向および偏心量の平均値を求めて制御装置１３に導入
し、コマ収差の偏心を解消するようにＸＹ微動ステージ
１２を駆動する。この作業を繰返してレンズＦ1 の光軸
を照明光の光軸に一致させる。複数個の円形パターンを
用いて平均したほうが精度的には向上するが、もちろん
１個の円形パターンを有するチャートを用いてもよい。
ンを有するチャートを使用しているので、４個の偏心方
向および偏心量の平均値を求めて制御装置１３に導入
し、コマ収差の偏心を解消するようにＸＹ微動ステージ
１２を駆動する。この作業を繰返してレンズＦ1 の光軸
を照明光の光軸に一致させる。複数個の円形パターンを
用いて平均したほうが精度的には向上するが、もちろん
１個の円形パターンを有するチャートを用いてもよい。
【００３０】図９は、レンズＦ1 と他のレンズＦ2 〜Ｆ
4 の光軸が一致している場合の２値化画像を示す。光軸
が一致している場合には、チャート像にコマフレア成分
が含まれないためスライスレベルＨのときの２値化画像
の重心位置（ｘａ，ｙａ）と、スライスレベルＬのとき
の２値化画像の重心位置（Ｘａ，Ｙａ）は双方とも一致
しており、コマ収差の偏心はない。
4 の光軸が一致している場合の２値化画像を示す。光軸
が一致している場合には、チャート像にコマフレア成分
が含まれないためスライスレベルＨのときの２値化画像
の重心位置（ｘａ，ｙａ）と、スライスレベルＬのとき
の２値化画像の重心位置（Ｘａ，Ｙａ）は双方とも一致
しており、コマ収差の偏心はない。
【００３１】図１０は、光軸調整の手順を示すフローチ
ャートである。まずステップ１で演算に用いるパラメー
タの初期化を行ない機構部を初期位置に設定する。
ャートである。まずステップ１で演算に用いるパラメー
タの初期化を行ない機構部を初期位置に設定する。
【００３２】ステップ２でワーク（レンズ系Ｆ）をセッ
トし、ステップ３でＸＹ微動ステージ１２を動かしてフ
ィンガ１１を所定の位置に設定し、Ｚステージ１２ａを
下降させてレンズＦ1 を前述のように押付け把持し、レ
ンズＦ1 を調整台のほぼ中央に位置決めする。ステップ
４でＵＶ照射ユニット３が光軸上に移動してレンズＦ1
の外周部の数箇所に接着剤を塗布する。塗布が終了した
らＵＶ照射ユニット３はもとの位置に待避する。
トし、ステップ３でＸＹ微動ステージ１２を動かしてフ
ィンガ１１を所定の位置に設定し、Ｚステージ１２ａを
下降させてレンズＦ1 を前述のように押付け把持し、レ
ンズＦ1 を調整台のほぼ中央に位置決めする。ステップ
４でＵＶ照射ユニット３が光軸上に移動してレンズＦ1
の外周部の数箇所に接着剤を塗布する。塗布が終了した
らＵＶ照射ユニット３はもとの位置に待避する。
【００３３】ステップ５でチャート投影ユニット２が光
軸上に移動する。ステップ６でフォーカス調整軸２５に
よりチャート２４をＺ方向に移動することにより、セン
サ５でとらえたチャート像の照度分布のピーク値（最大
照度値）を測定して、照度ピークの位置にチャート２４
を移動させる。
軸上に移動する。ステップ６でフォーカス調整軸２５に
よりチャート２４をＺ方向に移動することにより、セン
サ５でとらえたチャート像の照度分布のピーク値（最大
照度値）を測定して、照度ピークの位置にチャート２４
を移動させる。
【００３４】ステップ７で図４に示した最大照度値に対
するスライスレベルＨ、Ｌを算出する。ステップ８でセ
ンサ５でとらえた画像を図６に示すスライスレベルＨで
２値化し、そのときの画像の重心位置（ｘａ，ｙａ）…
（ｘｄ，ｙｄ）を測定する。ステップ９で同様にセンサ
５でとらえた画像を図７に示すスライスレベルＬで２値
化し、そのときの画像の重心位置（Ｘａ，Ｙａ）…（Ｘ
ｄ，Ｙｄ）を測定する。ステップ１０でコマ収差の偏心
方向、偏心量を算出する。
するスライスレベルＨ、Ｌを算出する。ステップ８でセ
ンサ５でとらえた画像を図６に示すスライスレベルＨで
２値化し、そのときの画像の重心位置（ｘａ，ｙａ）…
（ｘｄ，ｙｄ）を測定する。ステップ９で同様にセンサ
５でとらえた画像を図７に示すスライスレベルＬで２値
化し、そのときの画像の重心位置（Ｘａ，Ｙａ）…（Ｘ
ｄ，Ｙｄ）を測定する。ステップ１０でコマ収差の偏心
方向、偏心量を算出する。
【００３５】チャート像Ｐa の偏心方向は（Ｘａ，Ｙ
ａ）から（ｘａ，ｙａ）に到るベクトルの角度で、θａ
＝ｔａｎ-1｛（ｘａ−Ｘａ）／（ｙａ−Ｙａ）｝であ
り、
ａ）から（ｘａ，ｙａ）に到るベクトルの角度で、θａ
＝ｔａｎ-1｛（ｘａ−Ｘａ）／（ｙａ−Ｙａ）｝であ
り、
【００３６】
【数２】 同様にチャート像Ｐb 〜Ｐc の偏心量Ｒｂ〜Ｒｄ、偏心
方向θｂ〜θｄを求める。
方向θｂ〜θｄを求める。
【００３７】次にステップ１１で４個の偏心量を平均
し、その値が規格内であればレンズＦ1 の移動は終了す
る。規格外であればステップ１２で４個の偏心方向を平
均してその方向に、偏心量を平均した分だけレンズＦ1
をＸＹ微動ステージ１２により移動させる。
し、その値が規格内であればレンズＦ1 の移動は終了す
る。規格外であればステップ１２で４個の偏心方向を平
均してその方向に、偏心量を平均した分だけレンズＦ1
をＸＹ微動ステージ１２により移動させる。
【００３８】その後ステップ６に戻り同様に偏心量が規
格内になるまで調整を繰り返す。
格内になるまで調整を繰り返す。
【００３９】終了したらステップ１３でチャート投影ユ
ニット２が待避し、ステップ１４でＵＶ照射ユニット３
が光軸上に移動し、ステップ１５でレンズＦ1 のまわり
に塗布された接着剤にＵＶ光（紫外線）を照射し、レン
ズＦ1 を固定する。ステップ１６でＺステージ１２ａが
上昇してレンズＦ1 をアンクランプし、ＸＹ微動ステー
ジ１２が所定の位置に待避する。ステップ１７でワーク
を取外し、終了する。
ニット２が待避し、ステップ１４でＵＶ照射ユニット３
が光軸上に移動し、ステップ１５でレンズＦ1 のまわり
に塗布された接着剤にＵＶ光（紫外線）を照射し、レン
ズＦ1 を固定する。ステップ１６でＺステージ１２ａが
上昇してレンズＦ1 をアンクランプし、ＸＹ微動ステー
ジ１２が所定の位置に待避する。ステップ１７でワーク
を取外し、終了する。
【００４０】なお、図１の装置はコリメータレンズ４を
用いているが、これは、装置をコンパクトにするととも
に、チャート位置を被調整レンズ系の焦点距離位置にお
くためであり、この条件が無視できる場合は、コリメー
タレンズ４を省略し、チャートの位置（フォーカス軸）
とセンサ５の位置を適宜変えて構成できることは言うま
でもない。また、チャートの円形パターンの数は４個に
限定されることなく、いくつでもよい。さらに、必ずし
も円形パターンである必要はなく、多角形等他の形状の
平面パターンを用いてもよい。
用いているが、これは、装置をコンパクトにするととも
に、チャート位置を被調整レンズ系の焦点距離位置にお
くためであり、この条件が無視できる場合は、コリメー
タレンズ４を省略し、チャートの位置（フォーカス軸）
とセンサ５の位置を適宜変えて構成できることは言うま
でもない。また、チャートの円形パターンの数は４個に
限定されることなく、いくつでもよい。さらに、必ずし
も円形パターンである必要はなく、多角形等他の形状の
平面パターンを用いてもよい。
【００４１】本実施の形態によれば、チャートの円形パ
ターンを、レンズ系によってセンサ上に結像させ、得ら
れたチャート像を、複数の異なるスライスレベルで２値
化したときのそれぞれの２値化画像の重心位置からコマ
フレアによる画像の偏心量および偏心方向を求めて、レ
ンズ系の光軸調整を行なうものであるため、極めて簡単
な演算によって高精度に偏心状態を測定できる。これに
よって、レンズ系の光軸調整を高精度でしかも迅速に行
なうとともに、光軸調整に続くレンズの接着固定を自動
的に行なうことができる。
ターンを、レンズ系によってセンサ上に結像させ、得ら
れたチャート像を、複数の異なるスライスレベルで２値
化したときのそれぞれの２値化画像の重心位置からコマ
フレアによる画像の偏心量および偏心方向を求めて、レ
ンズ系の光軸調整を行なうものであるため、極めて簡単
な演算によって高精度に偏心状態を測定できる。これに
よって、レンズ系の光軸調整を高精度でしかも迅速に行
なうとともに、光軸調整に続くレンズの接着固定を自動
的に行なうことができる。
【００４２】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
で、以下に記載するような効果を奏する。
【００４３】レンズ系（レンズ）の偏心状態を高速かつ
高精度で検出し、レンズ系の光軸調整を自動的に行なっ
て、調整後のレンズをそのまま接着固定できる。このよ
うなレンズ系光軸調整装置を用いることで、カメラレン
ズ等の光学エレメントの組立精度の向上と組立コストの
低減に大きく貢献できる。
高精度で検出し、レンズ系の光軸調整を自動的に行なっ
て、調整後のレンズをそのまま接着固定できる。このよ
うなレンズ系光軸調整装置を用いることで、カメラレン
ズ等の光学エレメントの組立精度の向上と組立コストの
低減に大きく貢献できる。
【図１】一実施の形態を示す模式図である。
【図２】図１の装置のチャートのみを示す平面図であ
る。
る。
【図３】センサ上に結像されたチャート像を示す図であ
る。
る。
【図４】図３のチャート像の照度分布を示すグラフであ
る。
る。
【図５】２つのスライスレベルにおける２値化画像の重
心位置を示す図である。
心位置を示す図である。
【図６】スライスレベルＨのときの２値化画像を示す図
である。
である。
【図７】スライスレベルＬのときの２値化画像を示す図
である。
である。
【図８】２値化画像の重心位置からコマ収差の偏心量と
偏心方向を求める方法を説明する図である。
偏心方向を求める方法を説明する図である。
【図９】レンズ系の偏心がない場合を説明する図であ
る。
る。
【図１０】光軸調整の工程を説明するフローチャートで
ある。
ある。
【図１１】一従来例を示す模式図である。
１ 架台 ２ チャート投影ユニット ３ ＵＶ照射ユニット ４ コリメータレンズ ５ センサ ６ 画像処理装置 １１ フィンガ １２ ＸＹ微動ステージ １２ａ Ｚステージ １３ 制御装置 ２１ 光源 ２４ チャート ２５ フォーカス調整軸 ５１ カメラ制御部
Claims (2)
- 【請求項１】 保持手段によって固定保持された固定レ
ンズ系の光軸に対して垂直に２次元的に被調整レンズ系
を微動させる微駆動ステージ手段と、前記光軸に垂直な
少なくとも１個の平面パターンを有するチャートと、照
明光によって前記チャートの前記平面パターンを前記固
定レンズ系と前記被調整レンズ系を経てセンサに投影し
て少なくとも１個の平面チャート像を得る投影光学系
と、前記平面チャート像を複数の異なるスライスレベル
で２値化したときのそれぞれの２値化画像の重心位置か
らコマ収差の偏心量と偏心方向を算出する演算手段と、
該演算手段の出力に基づいて前記微駆動ステージ手段を
制御する制御手段を有するレンズ系光軸調整装置。 - 【請求項２】 保持手段によって固定保持された固定レ
ンズ系の光路に被調整レンズ系を保持する工程と、前記
光路に少なくとも１個の平面パターンを有するチャート
を配設し、前記固定レンズ系と前記被調整レンズ系を経
て前記平面パターンをセンサに投影する工程と、投影さ
れた少なくとも１個の平面チャート像を複数の異なるス
ライスレベルで２値化したときのそれぞれの２値化画像
の重心位置からコマ収差の偏心量と偏心方向を算出する
工程と、算出された偏心量と偏心方向に基づいて前記被
調整レンズ系を微動調整する工程を有するレンズ系光軸
調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10315425A JP2000121902A (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | レンズ系光軸調整方法およびレンズ系光軸調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10315425A JP2000121902A (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | レンズ系光軸調整方法およびレンズ系光軸調整装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000121902A true JP2000121902A (ja) | 2000-04-28 |
Family
ID=18065231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10315425A Pending JP2000121902A (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | レンズ系光軸調整方法およびレンズ系光軸調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000121902A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003043328A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-13 | Sony Corp | ズームレンズの調整方法、撮像装置の調整方法、ズームレンズ及び撮像装置 |
| WO2004003618A1 (ja) * | 2002-07-01 | 2004-01-08 | Rohm Co., Ltd. | イメージセンサモジュール |
| JP2004354519A (ja) * | 2003-05-27 | 2004-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | 撮像装置および撮像装置の焦点調整装置 |
| JP2006308987A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Nidec Copal Corp | カメラモジュールの調整装置及び調整方法 |
| JP2007328177A (ja) * | 2006-06-08 | 2007-12-20 | Fujitsu Ltd | 波長選択スイッチのマイクロレンズ実装方法、およびマイクロレンズ実装装置 |
| JP2007334072A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Citizen Miyota Co Ltd | レンズ調芯方法及びレンズ調芯装置 |
| JP2008256900A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Olympus Corp | 偏心検査装置及び偏心調整装置 |
| JP2010282151A (ja) * | 2009-06-08 | 2010-12-16 | Fujifilm Corp | 光学素子の偏芯調整組立方法および偏芯調整組立装置 |
| CN102789111A (zh) * | 2011-05-19 | 2012-11-21 | 华晶科技股份有限公司 | 镜头校准系统及其方法 |
| JP2014224766A (ja) * | 2013-05-16 | 2014-12-04 | 三菱電機株式会社 | 結像性能評価装置 |
| CN105807390A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-07-27 | 西安应用光学研究所 | 一种用于校对大间距镜筒光轴的辅助装置 |
-
1998
- 1998-10-19 JP JP10315425A patent/JP2000121902A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4660996B2 (ja) * | 2001-07-30 | 2011-03-30 | ソニー株式会社 | ズームレンズの調整方法、撮像装置の調整方法、ズームレンズ及び撮像装置 |
| JP2003043328A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-13 | Sony Corp | ズームレンズの調整方法、撮像装置の調整方法、ズームレンズ及び撮像装置 |
| WO2004003618A1 (ja) * | 2002-07-01 | 2004-01-08 | Rohm Co., Ltd. | イメージセンサモジュール |
| CN1332231C (zh) * | 2002-07-01 | 2007-08-15 | 罗姆股份有限公司 | 图像传感器组件 |
| US7391458B2 (en) | 2002-07-01 | 2008-06-24 | Rohm Co., Ltd. | Image sensor module |
| JP2004354519A (ja) * | 2003-05-27 | 2004-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | 撮像装置および撮像装置の焦点調整装置 |
| JP2006308987A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Nidec Copal Corp | カメラモジュールの調整装置及び調整方法 |
| JP4667952B2 (ja) * | 2005-04-28 | 2011-04-13 | 日本電産コパル株式会社 | カメラモジュールの調整装置及び調整方法 |
| JP2007328177A (ja) * | 2006-06-08 | 2007-12-20 | Fujitsu Ltd | 波長選択スイッチのマイクロレンズ実装方法、およびマイクロレンズ実装装置 |
| JP2007334072A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Citizen Miyota Co Ltd | レンズ調芯方法及びレンズ調芯装置 |
| JP2008256900A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Olympus Corp | 偏心検査装置及び偏心調整装置 |
| JP2010282151A (ja) * | 2009-06-08 | 2010-12-16 | Fujifilm Corp | 光学素子の偏芯調整組立方法および偏芯調整組立装置 |
| CN102789111A (zh) * | 2011-05-19 | 2012-11-21 | 华晶科技股份有限公司 | 镜头校准系统及其方法 |
| JP2014224766A (ja) * | 2013-05-16 | 2014-12-04 | 三菱電機株式会社 | 結像性能評価装置 |
| CN105807390A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-07-27 | 西安应用光学研究所 | 一种用于校对大间距镜筒光轴的辅助装置 |
| CN105807390B (zh) * | 2016-04-27 | 2018-04-03 | 西安应用光学研究所 | 一种用于校对大间距镜筒光轴的辅助装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1215543C (zh) | 用于评估多晶硅薄膜的装置 | |
| JPH07208935A (ja) | ズーム光学系の倍率の測定法と手段 | |
| JP2000121902A (ja) | レンズ系光軸調整方法およびレンズ系光軸調整装置 | |
| JP2001027723A (ja) | 光学部品の接着固定方法 | |
| CN114326130B (zh) | Vr镜头模组主动对准组装设备及vr镜头模组主动对准方法 | |
| JPS58181005A (ja) | 自動焦点位置合せ及び測定装置並びに方法 | |
| US20210170524A1 (en) | Laser beam adjustment system and laser processing apparatus | |
| JP2010054677A (ja) | レンズ傾き調整方法及びレンズ傾き調整装置 | |
| US20230069195A1 (en) | Camera module manufacturing device | |
| JP2001013388A (ja) | レンズ系光軸調整方法およびレンズ系光軸調整装置 | |
| JP2011151551A (ja) | カメラモジュールの製造方法及び装置 | |
| CN217739490U (zh) | 基因测序仪及其运动台模组的定位精度检测设备 | |
| JP2000214368A (ja) | レンズ系光軸調整方法およびレンズ系光軸調整装置 | |
| JP3524413B2 (ja) | レンズ系光軸調整方法およびレンズ系光軸調整装置 | |
| JP2006030256A (ja) | 撮像装置の焦点調整方法および焦点調整装置 | |
| JP2000121901A (ja) | レンズ系光軸調整方法およびレンズ系光軸調整装置 | |
| JP2012068188A (ja) | 調整方法 | |
| JP2008045894A (ja) | 撮像装置及び計測装置 | |
| CN210952694U (zh) | 一种一键式二维影像测量仪 | |
| JPH11178014A (ja) | 液晶プロジェクタ光学モジュールの調整装置および検査装置 | |
| JP2007183358A (ja) | 光学素子の位置調整装置 | |
| JP2006071410A (ja) | レンズユニット光軸調整装置及びレンズユニット光軸調整方法 | |
| JP4190044B2 (ja) | 偏心測定装置 | |
| JPH08181062A (ja) | 位置決め装置及び位置決め方法 | |
| JP2019060851A (ja) | レンズ特性測定装置及びレンズ特性測定装置の作動方法 |