JP2006208932A

JP2006208932A - 撮像レンズの製造方法及び製造装置

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Publication number: JP2006208932A
Application number: JP2005022957A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Tsuchiyama; 隆行土山; Tatsuya Nagano; 達也長野; Michio Inoue; 道夫井上; Yoshinori Narita; 芳則成田
Original assignee: Tamron Co Ltd
Current assignee: Tamron Co Ltd
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2025-01-31
Also published as: JP4662785B2

Abstract

【課題】小型で構成がシンプルな製造装置を用いて、共通の光軸を有する複数の光学系を含む撮像レンズを製造することができる方法を提供する。
【解決手段】本発明の撮像レンズの製造方法は、チャートをチャート表示部１６０の中央部および周辺部に配置する段階と、チャートの像を受光するための受光素子１１０を準備する段階と、チャートの像を受光素子１１０に受光させる段階と、受光素子１１０を光軸１０２ｘの方向に移動させ、複数のチャートのデフォーカス特性に基づいて、光軸に垂直な平面内における一部の光学系１０２の移動方向及び移動量を決定する段階と、前記決定された移動方向に向けて前記決定された移動量の値だけ光学系１０２を光軸に垂直な平面内で移動させる段階と、複数の光学系を互いに対して固定する段階とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像レンズの製造方法及び撮像レンズの製造装置に関するものである。特に、本発明は、携帯電話、パソコンなどに広く用いられる撮像レンズの製造方法に関する。また、本発明は、前記撮像レンズを効率的に製造することができるように構成した撮像レンズ製造装置に関する。

（１）第１タイプの従来技術：
特開平６−２６５７６６号公報（特許文献１）に開示されている第１タイプの従来技術では、レンズ系光軸調整装置は、第１レンズ系を固定し、第２レンズ系を微動させて、第１レンズ系の光軸と第２レンズ系の光軸を一致させるように構成している。この装置では、第１レンズ系と第２レンズ系に中心光線と、３本以上の輪帯光線を通過させる。これらの光線によりそれぞれ形成された像に対応する信号に基づいて、各像の照度を求める。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レンズ系を繰り返し微動させて、第１レンズ系の光軸と第２レンズ系の光軸を自動的に一致させることができる。

（２）第２タイプの従来技術：
特開２００４−２８６９５８号公報（特許文献２）に開示されている第２タイプの従来技術では、第１のレンズ枠は、第２のレンズ枠に対して、光軸に垂直な基準面に沿ってシフト可能であり、かつ、各光学系の光軸の周りに回転可能である。光源からの光をチャート面を介して第３光学系、第４光学系を透過させる。この透過を第１光学系、第２光学系に透過させる。第１光学系が第２光学系に対して正しく調心されていれば、投影面上に光源の像が最も適正な状態で投影される。第１のレンズ枠のシフト調整および回転調整は、投影面に投影された投影像の解像度の解像品質を評価しながら行う。

（３）第３タイプの従来技術：
特開２００３−３０７６６１号公報（特許文献３）に開示されている第３タイプの従来技術では、偏芯確認チャートの中央部および四隅を切り出し、各部分の画像データを縦方向に３分割し、各画像データにおける輝度レベルを算出し、それらの平均値を求めている。そして、レンズの合焦位置を求めている。さらに、輝度値の補正係数を算出している。さらに、この補正係数に基づいて、合焦位置を基準にして、低域側の各解像度評価値、高域側の各解像度評価値が所定の範囲内になるようにレンズを移動させている。

特開平６−２６５７６６号公報（第２〜３頁、図１）特開２００４−２８６９５８号公報（第８〜９頁、図１）特開２００３−３０７６６１号公報（第２〜４頁、図１〜図３）特開平１１−２３１１９０号公報（第２頁）

（１）第１タイプの従来技術の課題：
上記の第１タイプの従来技術では、特に、非球面レンズを多数使用し、周辺部まで高い光学特性が要求されるような場合、周辺部の片ぼけなどを矯正するのが困難である。

（２）第２タイプの従来技術の課題：
上記の第２タイプの従来技術では、調心のために回転方向の調整も行うが、第１のレンズ枠の回転動作により性能のピーク位置を検出するためには、１８０度以上回転させる必要がある。このため、事前に接着剤を塗布する場合、回転調整によって接着剤が接着部を全周覆う。したがって、特開平１１−２３１１９０号公報（特許文献４）に記載されているように、空気膨張などの影響を受けやすく、硬化時および硬化後の光学性能の変化を招くおそれがあった。すなわち、この方法では、調心後に接着剤を塗布しなければならないという制約が発生する。これは、φ７ｍｍ＊５ｍｍ程度の部品用スペースしか許されず、接着剤塗布箇所の鏡筒の肉厚が０．５ｍｍ程度である携帯電話用レンズのような小型レンズにとっては、著しい不具合になっていた。また、第１のレンズ枠を回転動作させるために、回転動作調節用の機械が複雑で高価になり、調整時間が長くなる課題があった。また、鏡筒に回転用の構造が必要となり、部品点数の増加や、部品用スペースの増大につながっていた。これは、携帯電話用レンズのような小型レンズにとって、致命的な欠点になるおそれがあった。

（３）第３タイプの従来技術の課題：
上記の第３タイプの従来技術では、レンズを移動させるための判断および計算に必要なステップ数が非常に多く、タクト時間の面で問題となるおそれがあった。特に、携帯電話用レンズのような小型レンズの場合、その生産数量は調心部のタクト時間に大幅に依存している。一般的な携帯電話用レンズの生産台数である月産２０万台を達成するには、自動調心機の稼動率を１日２２時間、１ヶ月２８日とすると、１台当たり１１．８８秒／台で鏡筒設置から調心および調心後の仮硬化までを行わなければならない。したがって、このような生産の場合、タクト時間を如何に短縮するかが特に重要な課題であった。

（４）発明の目的：
本発明の目的は、小型で構成がシンプルな製造装置を用いて、共通の光軸を有する複数の光学系を含む撮像レンズを製造することができる製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、共通の光軸を有する複数の光学系を含む撮像レンズを短時間で効率的に製造することができる製造方法を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、共通の光軸を有する複数の光学系を含む撮像レンズを短時間で効率的に製造することができる製造装置を提供することにある。

本発明は、共通の光軸を有する複数の光学系を含む撮像レンズの製造方法において、コントラストを測定するためのチャートをチャート表示部の中央部および周辺部に配置する段階と、前記複数の光学系を通る前記チャートの像を受光するための受光素子を準備する段階と、前記複数の光学系を通った前記チャートの像を前記受光素子に受光させる段階と、前記受光素子を前記光軸方向に移動させ、複数のチャートのデフォーカス特性に基づいて、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量を決定する段階と、前記決定された移動方向に向けて前記決定された移動量の値だけ前記複数の光学系のうちの一部の光学系を前記光軸に垂直な平面内で移動させる段階と、前記複数の光学系を互いに対して固定する段階とを含むことを特徴とする。この方法により、小型で構成がシンプルな製造装置を用いて、共通の光軸を有する複数の光学系を含む撮像レンズを製造することができる。

本発明の方法では、前記チャートは、前記チャート表示部の中央部と、周辺部の複数の箇所とに配置される。そして、前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量を決定する段階は、前記受光素子を前記光軸方向に移動させ、前記周辺部に配置した複数のチャートのデフォーカス特性に基づいて、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量を決定することからなるのがよい。この方法により、迅速かつ正確に一部の光学系の移動方向及び移動量を決定することができる。

また、本発明の方法は、さらに前記受光素子を前記光軸方向に移動させ、前記中央部および前記周辺部に配置した複数のチャートのデフォーカス特性に基づいて、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の調整が完了したかどうかを判断する段階を含むのがよい。ここで、前記チャートは、前記チャート配置部の中央部と、４箇所の周辺部とに配置される。そして、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の調整が完了したかどうかを判断する段階は、前記受光素子を前記光軸方向に移動させ、前記中央部に配置したチャートのコントラスト・ピーク値での、前記４箇所の周辺部に配置したチャートのコントラストの値に基づいて、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の調整が完了したかどうかを判断することからなるのがよい。この方法により、迅速かつ正確に一部の光学系の移動方向及び移動量を決定することができる。したがって、この方法により、調心のタクト時間を大幅に短縮することができる

また、本発明の方法では、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量は、第１の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の比較と、前記第１の対角線方向と異なる方向である第２の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の比較とにより決定されるのが好ましい。この方法により、迅速かつ正確に一部の光学系の移動方向及び移動量を決定することができる。また、本発明の方法では、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量は、前記第１の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の差に基づいて算出される第１ベクトルと、前記第２の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の差に基づいて算出される第２ベクトルとを求め、前記第１ベクトルと前記第２ベクトルのベクトル和を求めることによって決定されるのが好ましい。この方法により、迅速かつ正確に一部の光学系の移動方向及び移動量を決定することができる。

また、本発明の方法では、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向は、対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の比較において、像面位置が前ピン側にあるほうのチャート位置から、像面位置が後ピン側にあるほうのチャート位置へ向かって、前記複数の光学系のうちの一部の光学系を移動させる方向として決定されるのが好ましい。この方法により、迅速かつ正確に一部の光学系の移動方向及び移動量を決定することができる。

また、本発明の方法では、前記チャート表示部は、中心からの距離が異なる位置に配置されたチャートを含むように構成され、前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量を決定する段階は、前記受光素子を前記光軸方向に移動させ、前記中心に近い方の位置に配置されたチャートのデフォーカス特性に基づいて、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量を最初に決定することからなるのが好ましい。また、本発明の方法では、前記チャートのデフォーカス特性は、前記チャートのＣＴＦを測定することによって求めるのが好ましい。このような本発明の方法を用いると、光軸と垂直な方向のシフト方向の調整を行うだけで、高性能な調心が可能となる。

さらに、本発明は、共通の光軸を有する複数の光学系を含む撮像レンズを製造するためのレンズ製造装置において、コントラストを測定するための複数のチャートを含むチャート表示部と、前記複数の光学系を通る前記チャートの像を受光するための受光素子と、前記受光素子を前記光軸方向に移動させるためのＺ方向移動装置と、前記光軸に垂直な平面内において前記複数の光学系のうちの一部の光学系を移動させるためのＸＹ方向移動装置と、前記複数の光学系のうちの残りの光学系を支持するための光学系支持装置と、前記複数の光学系を通った前記チャートの像を前記受光素子に受光させ、前記受光素子を前記光軸方向に移動させ、複数のチャートのデフォーカス特性とに基づいて、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量を決定し、前記決定された移動方向に向けて前記決定された移動量の値だけ前記複数の光学系のうちの一部の光学系を前記光軸に垂直な平面内で移動させるための光学系移動装置とを備えることを特徴とする。このレンズ製造装置を用いることにより、共通の光軸を有する複数の光学系を含む撮像レンズを短時間で効率的に製造することができる。

本発明のレンズ製造装置では、前記受光素子を前記光軸方向に移動させ、前記中央部および前記周辺部に配置した複数のチャートのデフォーカス特性に基づいて、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の調整が完了したかどうかを判断することができるように構成されるのがよい。このレンズ製造装置では、前記チャートは、前記チャート配置部の中央部と、４箇所の周辺部とに配置され、前記レンズ製造装置は、前記受光素子を前記光軸方向に移動させ、前記中央部に配置したチャートのコントラスト・ピーク値での、前記４箇所の周辺部に配置したチャートのコントラストの値に基づいて、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の調整が完了したかどうかを判断することができるように構成されるのがよい。このように構成された本発明のレンズ製造装置は、構成がシンプルである。

また、本発明のレンズ製造装置では、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量は、第１の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の比較と、前記第１の対角線方向と異なる方向である第２の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の比較とにより、前記光学系移動装置によって決定されるように構成されるのが好ましい。

また、本発明のレンズ製造装置では、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量は、前記第１の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の差に基づいて算出される第１ベクトルと、前記第２の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の差に基づいて算出される第２ベクトルとを求め、前記第１ベクトルと前記第２ベクトルのベクトル和を求めることにより、前記光学系移動装置によって決定されるように構成されるのが好ましい。さらに、本発明のレンズ製造装置では、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向は、対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の比較において、像面位置が前ピン側にあるほうのチャート位置から、像面位置が後ピン側にあるほうのチャート位置へ向かって、前記複数の光学系のうちの一部の光学系を移動させる方向として、前記光学系移動装置によって決定することができるように構成されるのが好ましい。このような本発明のレンズ製造装置を用いると、光軸と垂直な方向のシフト方向の調整を行うだけで、高性能な調心が可能となる。

本発明は、共通の光軸を有する複数の光学系を含む撮像レンズの製造方法において、１回の受光素子のフォーカス動作時に、複数のチャートのデフォーカス特性とを求め、調心方向を求めるので、調心のタクト時間を大幅に短縮することができるという効果を有する。また、本発明の方法および装置は、中心からの距離が異なる位置に配置されたチャートを含むように構成し、中心に近い方の位置に配置されたチャートのデフォーカス特性を用いて一部の光学系の移動方向及び移動量を最初に決定するので、調整前の位置精度が十分出ていない場合であっても光学系の位置を調整することができる。したがって、本発明は、調整前のレンズの準備に際して、画像処理装置などの高精度機構を必要としない。また、本発明の方法および装置を用いると、光軸と垂直な方向のシフト方向の調整を行うだけで、高性能な調心が可能となる。

さらに、本発明の方法は、この方法を実施するために必要となる装置の構成がシンプルである。また、本発明のレンズ製造装置は、構成がシンプルである。特に、携帯電話用レンズのような小型レンズの場合、スペースの削減が優先され、製品側に付勢部材や回転機構用レバーを設けるのは非常に困難である。このようなレンズの性能の目標は、レンズの規格・仕様を達成することにあり、必ずしも回転調心を必要とするものではない。本発明の方法および装置では、複数のチャートのデフォーカス特性を求めることによって、調心方向を決めるので、レンズをＸＹ方向において回転させる必要がない。

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明の撮像レンズの製造装置は、特に、共通の光軸を有する複数の光学系を含む撮像レンズを製造するのに使用することができる。この撮像レンズは、受光素子を内蔵した撮像機器に使用することもできるし、或いは、フィルム、テープ、ディスクなどの記録媒体を使用して画像を記録するための機器に使用することもできる。例えば、この撮像レンズは、携帯電話、ＰＤＡ、パソコン、車載カメラ、ドアカメラ、監視カメラ、スチルカメラ、ビデオカメラなどの機器に広く使用することができる。

（１）撮像レンズの製造装置：
以下に、本発明の撮像レンズの製造装置の構成と作用について説明する。図１〜図３を参照すると、本発明の実施の形態において、共通の光軸を有する複数の光学系、例えば、第１光学系１０２、第２光学系１０４を含む撮像レンズ１０６を製造するためのレンズ製造装置１００は、第１光学系１０２、第２光学系１０４を通るチャート（図示せず）の像を受光するための受光素子１１０と、受光素子１１０を第１光学系１０２、第２光学系１０４の光軸１０２ｘに沿う方向に移動させるためのＺ方向移動装置１２０と、前記光軸１０２ｘに垂直な平面内において複数の光学系のうちの一部の光学系、例えば、第１光学系１０２を移動させるためのＸＹ方向移動装置１３０と、前記複数の光学系のうちの残りの光学系、例えば、第２光学系１０４を支持するための光学系支持装置１４０とを備える。例えば、縦縞及び／又は横縞を含むように形成された複数のチャートがチャート表示部１６０に配置される。前記光軸１０２ｘがチャート表示部１６０の中心を通るように、チャート表示部１６０を配置するのが好ましい。

例えば、受光素子１１０は、ＣＣＤで構成することができる。受光素子１１０は、プリント回路基板１１２に配置することができる。或いは、受光素子１１０は、プリント回路基板１１２と別個に設けた支持部材に配置してもよい。Ｚ方向移動装置１２０は、前記光軸１０２ｘに沿う方向に移動（すなわち、昇降）できるＺ昇降ステージ１２２を含む。受光素子１１０を固定したプリント回路基板１１２は、Ｚ昇降ステージ１２２の上に配置される。Ｚ方向移動装置１２０を作動させることによって、Ｚ昇降ステージ１２２は、前記光軸１０２ｘに沿う方向に移動（すなわち、昇降）することができるように構成される。

図２および図４を参照すると、第１光学系１０２は、第１レンズ１０２ａと、第２レンズ１０２ｂを含むように構成される。第２光学系１０４は、第３レンズ１０４ａを含むように構成される。すなわち、撮像レンズ１０６は、３枚のレンズを含む「トリップレット・タイプ」の光学系で構成される。或いは、第１光学系１０２は、１枚のレンズを含むように構成してもよいし、３枚以上のレンズを含むように構成してもよい。或いは、第２光学系１０４は、２枚以上のレンズを含むように構成してもよい。すなわち、撮像レンズ１０６は、「ガウス・タイプ」の光学系で構成することもできるし、或いは、「テッサー・タイプ」等の他タイプの光学系で構成することもできる。

図４を参照すると、第１光学系１０２は、前枠１０３によって支持される。第２光学系１０４は、後枠１０５によって支持される。レンズスペーサ１０３ｃが第１レンズ１０２ａの後面の外周部付近と、第２レンズ１０２ｂの前面の外周部付近との間に配置される。ＵＶ接着剤塗布箇所１０５ｄは、前枠１０３の後端面の外周部付近と、後枠１０５の前端面の外周部付近との間に位置している。フランジバック調整用ねじ１０３ｆが、前枠１０３の外周部に形成される。第３レンズ１０４ａの前面の外周部付近における光軸１０２ｘと直交するリング状平面部の一部は、前枠１０３の後端面における光軸１０２ｘと直交するリング状平面部の一部に接触するように構成して、第３レンズ１０４ａの前記リング状平面部の一部と、前枠１０３の前記リング状平面部の一部を光軸１０２ｘと直交する平面内で相互に摺動するように構成することができる。さらに、光軸１０２ｘと直交する平面内において前枠１０３を第３レンズ１０４ａに対して移動させ、光軸１０２ｘと直交する平面内における第３レンズ１０４ａに対する前枠１０３の位置を調整した後、第３レンズ１０４ａの前記リング状平面部の一部を、前枠１０３の前記リング状平面部の一部に対して固定することができるように構成することができる。これによって、光軸１０２ｘに沿う方向における複数のレンズの間隔を高精度に維持しながら、光軸１０２ｘと直交する平面内における調心が可能なレンズ鏡筒を構成することができる。なお、本発明は上記構成に限定されるものではなく、例えば、前枠１０３を固定し、光軸１０２ｘと直交する平面内における前枠１０３に対する第３レンズ１０４ａ（後枠１０５）の位置を調整することができるように構成してもよいし、或いは、後枠１０５の前端面に光軸１０２ｘと直交するリング状平面部を構成し、このような後枠１０５の前記リング状平面部の一部を、前枠の後端面における光軸１０２ｘと直交するリング状平面部の一部に接触するように構成してもよい。

図１〜図３を参照すると、光学系支持装置１４０は、後枠１０５の後端部を支持するための支持ベース１４２と、後枠１０５の外周部を支持するための後鏡筒チャッキングアーム１４４と、後鏡筒平行チャック１４６とを含む。後鏡筒チャッキングアーム１４４は、後鏡筒平行チャック１４６に固定される。ＸＹ方向移動装置１３０は、ＸＹテーブル１３２と、前鏡筒チャッキングアーム１３４と、前鏡筒平行チャック１３６とを含む。前鏡筒チャッキングアーム１３４は、前鏡筒平行チャック１３６に取り付けられる。前鏡筒平行チャック１３６は、ＸＹテーブル１３２に取り付けられる。ＸＹ方向移動装置１３０を作動させることによって、前鏡筒チャッキングアーム１３４は、前記光軸１０２ｘに垂直な平面内において移動することができるように構成される。

前枠１０３の外周部は前鏡筒チャッキングアーム１３４によって支持される。後枠１０５の外周部は後鏡筒チャッキングアーム１４４によって支持される。この構成により、後枠１０５が移動しないように後枠１０５を保持しながら、前枠１０３を前記光軸１０２ｘに垂直な平面内において移動させることができる。ここに図示した実施形態において、後枠１０５が移動しないで、前枠１０３が移動できる構成を説明したが、前枠１０３が移動しないように前枠１０３を保持しながら、後枠１０５を前記光軸１０２ｘに垂直な平面内において移動させるように構成することもできる。或いは、本発明では、後鏡筒チャッキングアーム１４４と前鏡筒チャッキングアーム１３４は、それぞれ別個のＸＹ方向移動装置によって、前記光軸１０２ｘに垂直な平面内において、それぞれ独立して移動することができるように構成してもよい。

図５および図６を参照すると、前枠１０３を支持するための前枠保持冶具１５０を前枠１０３の外周部に取り付けることができる。例えば、前枠保持冶具１５０は、図示するように、リング状に形成するのがよい。また、前枠１０３を後枠１０５に対して加圧するためのウエイト部材（おもり）１５２を前枠１０３の前端部の上方に配置することができる。例えば、ウエイト部材１５２は、図示するように、リング状に形成するのがよい。さらに、リング状の後枠保持冶具１５４を前枠１０３の外周部および後端部に取り付けることができる。この構成では、前枠保持冶具１５０の外周部は前鏡筒チャッキングアーム１３４によって支持することができる。後枠保持冶具１５４の外周部は後鏡筒チャッキングアーム１４４によって支持することができる。したがって、この構成では、ＸＹ方向移動装置１３０を作動させることによって、前枠１０３は前枠保持冶具１５０とともに、前記光軸１０２ｘに垂直な平面内において移動することができる。或いは、図７を参照すると、Ｌ字形に形成された２つの前枠保持冶具１５６ａ、１５６ｂを用いてもよい。この構成では、前枠保持冶具１５６ａの内面と、前枠保持冶具１５６ｂの内面との間に前枠１０３の外周部を挟んで前枠１０３を保持することができる。２つの前枠保持冶具１５６ａ、１５６ｂは後鏡筒チャッキングアーム１４４によって支持することができる。

図８を参照すると、光学系のコントラストを測定するためのチャート表示部１６０の構成が示されている。例えば、チャート表示部１６０は、５個のチャート表示ユニット１６０ａ〜１６０ｅを含むように構成される。１つのチャート表示ユニット１６０ａは、チャート表示部１６０の中央部に配置され、他の４つのチャート表示ユニット１６０ｂ〜１６０ｅは、チャート表示部１６０の周辺部に点対称に配置されるのが好ましい。すなわち、チャートは、チャート表示部１６０の中央部と、４箇所の周辺部とに配置される。それぞれのチャート表示ユニット１６０ａ〜１６０ｅは、縦縞を含むチャートと、横縞を含むチャートとを含むのが好ましい。光軸１０２ｘがチャート表示ユニット１６０ａの中心を通るように、チャート表示部１６０を配置するのが好ましい。それぞれのチャート表示ユニット１６０ａ〜１６０ｅは、光源によってチャートの後方から撮像レンズ１０６に向かって光を透過させるように構成するのが好ましい。それぞれのチャートの像は撮像レンズ１０６の光学系を通過して受光素子１１０に投影されるように構成される。

図８には４箇所の周辺部にチャート表示ユニットを設けた構造を示したけれども、チャート表示ユニットは、６箇所以上の周辺部に配置することもできる。また、チャート表示ユニットは、チャート表示部１６０の中央部から第１の距離にある周辺部に点対称に複数箇所に配置し、さらに、チャート表示ユニットは、チャート表示部１６０の中央部から第２の距離にある周辺部に点対称に複数箇所に配置することもできる。加えて、チャート表示ユニットは、チャート表示部１６０の中央部から異なる複数の距離にある周辺部に、それぞれ点対称に複数箇所に配置することもできる。或いは、それぞれのチャート表示ユニットは、チャート表示部１６０の中央部から異なる複数の距離にある周辺部に、それぞれ配置されたチャートを含むように構成することができる。上記のそれぞれのチャートは、縦縞を含むチャートと、横縞を含むチャートとを含むのが好ましい。

図９を参照すると、レンズ製造装置１００は、さらに、レンズ製造装置の作動に関する情報を入力し、レンズ製造装置の動作を管理するための演算処理装置２００を備える。例えば、演算処理装置２００は、汎用コンピュータ、パーソナルコンピュータなどで構成することができる。演算処理装置２００は、入力部２１０と、処理部２２０と、出力部２４０とを含む。入力部２１０は、キーボード、カードリーダ、各種のハードディスク読取装置、各種のテープ読取装置、各種の通信回線入力装置などで構成される。出力部２４０は、表示装置、プリンタ、各種のハードディスク書込装置、各種のテープ書込装置、各種の通信回線出力装置などで構成される。処理部２２０の動作は、個々の動作内容を定めたプログラムをコンピュータに設定することによって、ソフトウエアによって制御することができる。或いは、処理部２２０の動作は、個々の動作内容を定めたプログラムをソフトウエアとしてＰＬＡ−ＩＣなどに設定してもよい。

処理部２２０は、入力部２１０が出力する入力内容に関する情報を制御する動作制御部２２２と、レンズ製造装置１００の処理手順を記憶している処理手順記憶部２２４と、レンズ製造装置１００の処理に用いられる計算式、データ等を記憶している処理データ記憶部２２５と、受光素子１１０が出力するチャートの像に関する情報を制御する受光信号制御部２２６と、ＸＹテーブル１３２およびＺ昇降ステージ１２２の駆動量を演算する駆動量演算部２２８と、駆動量演算部２２８が出力するＸＹテーブル１３２の動作に関する信号に基づいてＸＹテーブル１３２の駆動を制御するＸＹテーブル駆動制御部２３０と、駆動量演算部２２８が出力するＺ昇降ステージ１２２の動作に関する信号に基づいてＺ昇降ステージ１２２の駆動を制御するＺ昇降ステージ駆動制御部２３２と、駆動量演算部２２８が演算した演算結果、入力データ、出力データ等を記憶している演算データ記憶部２３４とを含む。

駆動量演算部２２８は、動作制御部２２２が出力するレンズ製造装置１００の動作に関する信号に基づいて、処理手順記憶部２２４が記憶している処理手順にしたがって、処理データ記憶部２２５が記憶している記憶内容を用いて、受光信号制御部２２６から入力するチャートの像に関する情報を演算処理するように構成される。処理手順記憶部２２４、処理データ記憶部２２５、演算データ記憶部２３４は、コンピュータに内蔵してもよいし、別個に設けたハードディスク（磁気ディスク、光ディスク、ＭＯディスクなど）、磁気テープ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを用いてもよい。

例えば、ＸＹテーブル１３２の動作は、ステッピングモータなどのアクチュエータによって制御することができる。ＸＹテーブル駆動制御部２３０は、ＸＹテーブル１３２の動作を制御するステッピングモータに駆動信号を出力するように構成される。同様に、例えば、Ｚ昇降ステージ１２２の動作は、ステッピングモータなどのアクチュエータによって制御することができる。Ｚ昇降ステージ駆動制御部２３２は、Ｚ昇降ステージ１２２の動作を制御するステッピングモータに駆動信号を出力するように構成される。出力部２４０は、動作制御部２２２、駆動量演算部２２８などが出力する信号を受け入れて、レンズ製造装置１００の作動に関する入力情報と、レンズ製造装置１００の動作内容などの情報を出力することができるように構成される。

受光素子１１０は、撮像レンズ１０６の光学系を通過したチャートの像を受光して、チャートの像に関する情報を受光信号制御部２２６に出力する。駆動量演算部２２８はＺ昇降ステージ１２２の駆動量を演算し、Ｚ昇降ステージ１２２の動作に関する信号をＺ昇降ステージ駆動制御部２３２に出力することができるように構成される。駆動量演算部２２８が出力するＺ昇降ステージ１２２の動作に関する信号に基づいて、Ｚ昇降ステージ駆動制御部２３２は、Ｚ昇降ステージ１２２の動作を制御するステッピングモータに駆動信号を出力し、Ｚ昇降ステージ１２２を上方又は下方に向かって移動させ、受光素子１１０を光軸１０２ｘに沿う方向に移動させることができるように構成される。

さらに、駆動量演算部２２８は、チャート表示部１６０の中央部に配置したチャートを含む複数のチャートのデフォーカス特性とに基づいて、光軸１０２ｘに垂直な平面内における撮像レンズ１０６の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量を決定することができるように構成される。駆動量演算部２２８が出力するＸＹテーブル１３２の動作に関する信号に基づいて、ＸＹテーブル駆動制御部２３０は、ＸＹテーブル１３２の動作を制御するステッピングモータに駆動信号を出力し、ＸＹテーブル１３２を光軸１０２ｘに垂直な平面内で移動させることができるように構成される。

図示した実施形態では、移動することができる一部の光学系は、前枠１０３に取り付けられた第１光学系１０２である。第１光学系１０２は、駆動量演算部２２８により決定された前記移動方向に向けて、前記決定された移動量の値だけ、光軸１０２ｘに垂直な平面内で移動することができるように構成される。或いは、第２光学系１０４を移動させるように構成することもできる。移動すべき光学系の移動方向及び移動量の決定は、受光素子１２２を光軸１０２ｘに沿う方向に移動させ、駆動量演算部２２８が、周辺部の４箇所に配置したチャートのコントラストの値の演算結果に基づいて決定することができるように構成される。

第１光学系１０２の移動方向及び移動量は、第１の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の比較と、前記第１の対角線方向と異なる方向である第２の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の比較とを行うことによって決定されるように構成される。ここで、第１光学系１０２の移動方向及び移動量は、前記第１の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の差に基づいて算出される第１ベクトルと、前記第２の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の差に基づいて算出される第２ベクトルとを求め、前記第１ベクトルと前記第２ベクトルのベクトル和を求めることによって決定されるように構成される。

（２）撮像レンズの製造方法：
次に、本発明の撮像レンズの製造方法について説明する。本発明の方法は、共通の光軸を有する複数の光学系を含む撮像レンズの製造に関するものである。本発明の方法では、コントラストを測定するためのチャートをチャート表示部の中央部および周辺部に配置する。図８を参照すると、チャート表示ユニット１６０ａは、チャート表示部１６０の中央部に配置され、チャート表示ユニット１６０ｂ〜１６０ｅは、チャート表示部１６０の周辺部にほぼ点対称に配置される。すなわち、チャートは、チャート表示部１６０において、中央部と、４箇所の周辺部とに配置されるのが好ましい。

図１２を参照すると、それぞれのチャート表示ユニット１６０ａ〜１６０ｅは、縦縞を含むチャートと、横縞を含むチャートとを含んでいる。縦縞を含む１つのチャート１６０ａ１と、横縞を含む１つのチャート１６０ａ５とが、チャート表示ユニット１６０ａの中心ＣＣの付近に配置される。チャート表示ユニット１６０ａにおいて、中心ＣＣを基準として、製造すべき撮像レンズのイメージサークルの半径をＲＣと定義する。

さらに、チャート表示ユニット１６０ａにおいて、中心ＣＣを基準として、半径が０．１＊ＲＣの円（ＲＣの１０％の位置にある円）の上に、縦縞を含むチャート１６０ａ１１、１６０ａ１２と、横縞を含むチャート１６０ａ１５、１６０ａ１６とが配置される。２つのチャート１６０ａ１１、１６０ａ１２は、９０度の角度間隔をなす位置に配置されるのが好ましい。２つのチャート１６０ａ１５、１６０ａ１６は、９００度の角度間隔をなす位置に配置されるのが好ましい。チャート１６０ａ１１と、チャート１６０ａ１５は、９０度の角度間隔をなす位置に配置されるのが好ましい。チャート１６０ａ１２と、チャート１６０ａ１６は、９０度の角度間隔をなす位置に配置されるのが好ましい。中心ＣＣを基準として、半径が０．１＊ＲＣの円の上の位置あるチャート１６０ａ１１、１６０ａ１２、１６０ａ１５、１６０ａ１６を「像高１割のチャート」と定義する。

さらに、チャート表示ユニット１６０ａにおいて、中心ＣＣを基準として、半径が０．３＊ＲＣの円（ＲＣの３０％の位置にある円）の上に、縦縞を含む４つのチャート１６０ａ３１〜１６０ａ３４と、横縞を含む４つのチャート１６０ａ３５〜１６０ａ３８とが配置される。４つのチャート１６０ａ３１〜１６０ａ３４は、円周方向に等しい角度間隔（９０度の角度間隔）で４分割された位置に配置される。４つのチャート１６０ａ３５〜１６０ａ３８は、円周方向に等しい角度間隔（９０度の角度間隔）で４分割された位置に配置される。中心ＣＣを基準として、半径が０．３＊ＲＣの円の上の位置あるチャート１６０ａ３１〜１６０ａ３４、１６０ａ３５〜１６０ａ３８を「像高３割のチャート」と定義する。

さらに、チャート表示ユニット１６０ａにおいて、中心ＣＣを基準として、半径が０．４＊ＲＣの円（ＲＣの４０％の位置にある円）の円周方向に等しい角度間隔（９０度の角度間隔）で４分割された位置に、縦縞を含む４つのチャート１６０ａ４１〜１６０ａ４４と、横縞を含む４つのチャート１６０ａ４５〜１６０ａ４８とが配置される。４つのチャート１６０ａ４１〜１６０ａ４４は、円周方向に等しい角度間隔（９０度の角度間隔）で４分割された位置に配置される。４つのチャート１６０ａ４５〜１６０ａ４８は、円周方向に等しい角度間隔（９０度の角度間隔）で４分割された位置に配置される。中心ＣＣを基準として、半径が０．４＊ＲＣの円の上の位置あるチャート１６０ａ４１〜１６０ａ４４、１６０ａ４５〜１６０ａ４８を「像高４割のチャート」と定義する。

さらに、チャート表示ユニット１６０ｂ〜１６０ｅにおいて、中心ＣＣを基準として、半径が０．８＊ＲＣの円（ＲＣの８０％の位置にある円）の上の位置に、縦縞を含む４つのチャート１６０ａ８１〜１６０ａ８４、と、横縞を含む４つのチャート１６０ａ８５〜１６０ａ８８とが配置される。４つのチャート１６０ａ８１〜１６０ａ８４は、円周方向に等しい角度間隔（９０度の角度間隔）で４分割された位置に配置される。４つのチャート１６０ａ８５〜１６０ａ８８は、円周方向に等しい角度間隔（９０度の角度間隔）で４分割された位置に配置される。中心ＣＣを基準として、半径が０．８＊ＲＣの円の上の位置あるチャート１６０ａ８１〜１６０ａ８４、１６０ａ８５〜１６０ａ８８を「像高８割のチャート」と定義する。例えば、チャート距離が５００ｍｍである場合、中心ＣＣからチャート１６０ａ８１までの距離ＲＤ、すなわち、０．８＊ＲＣは２６０．８３２ｍｍである。

図１２には、中心ＣＣを基準として、半径が０．１＊ＲＣの円、０．３＊ＲＣの円、０．４＊ＲＣの円、０．８＊ＲＣの円のそれぞれの円周方向にチャートを配置しているが、本発明では、これらと異なる半径の位置にチャートを配置することができる。或いは、上記のいずれかの位置において、チャートを配置しなくてもよい。図１２には、９０度の角度間隔、或いは、１８０度の角度間隔で円周方向にチャートを配置しているが、本発明では、これらと異なる角度間隔でチャートを配置することができる。或いは、縦縞を含むチャートだけを用いることもできるし、横縞を含むチャートだけを用いることもできるし、他のタイプのチャートを用いることもできる。

図１３（ａ）を参照すると、縦縞を含むチャートは、チャート幅が６４ＬＰ／ｍｍで、ピッチＰＣが１．３６１７ｍｍである「白黒ペア」で構成することができる。図１３（ｂ）を参照すると、同様に、横縞を含むチャートは、チャート幅が６４ＬＰ／ｍｍで、ピッチＰＣが１．３６１７ｍｍである「白黒ペア」で構成することができる。或いは、チャート幅は２４ＬＰ／ｍｍにすることもできるし、３２ＬＰ／ｍｍなどの他の値にすることもできる。

図１および図１２を参照すると、共通の光軸を有する複数の光学系を含む製造すべき撮像レンズ１０６の複数の光学系を通るチャートの像を受光するための受光素子１１０として、ＣＣＤを準備する。受光素子１１０はＺ昇降ステージ１２２に対して配置される。チャートは、チャート表示部１６０の中央部と、周辺部の複数の箇所とに配置される。複数の光学系は第１光学系１０２と第２光学系１０４とを含む。第１光学系１０２は、ＸＹ方向移動装置１３０によって光軸１０２ｘに垂直な平面内で移動できるように配置される。次に、第１光学系１０２と第２光学系１０４を通ったチャートの像を受光素子１１０に受光させる。次に、演算処理装置２００は、Ｚ昇降ステージ１２２を動作させて、受光素子１１０を光軸１０２ｘに沿う方向に移動させる。次に、演算処理装置２００は、複数のチャートのデフォーカス特性を求める。次に、演算処理装置２００は、前記求められたデフォーカス特性に基づいて、光軸１０２ｘに垂直な平面内における第１光学系１０２の移動方向及び移動量を決定する。次に、演算処理装置２００は、前記決定された移動方向に向けて、前記決定された移動量の値だけ、第１光学系１０２を光軸１０２ｘに垂直な平面内で移動させる。次に、接着剤などを用いて第１光学系１０２と第２光学系１０４を互いに対して固定する。

図１０を参照すると、本発明の方法において、複数のチャートのデフォーカス特性を取得するルーチンを説明する。演算処理装置２００は、Ｚ昇降ステージ１２２の動作に関する信号をＺ昇降ステージ駆動制御部２３２に出力し、この信号に基づいて、Ｚ昇降ステージ駆動制御部２３２は、Ｚ昇降ステージ１２２の動作を制御するステッピングモータに駆動信号を出力し、Ｚ昇降ステージ１２２を動作させて、受光素子１１０（ＣＣＤ）を光軸１０２ｘに沿う方向に移動させる（段階Ｓ３０１）。受光素子１１０（ＣＣＤ）を駆動する位置は、［（画像読出し開始位置）−（単位ステップ）］として定められる。「画像読出し開始位置」は、予め、レンズ製造装置１００を用いてキャリブレーションなどによって定めることができる。この「単位ステップ」は、製造すべき撮像レンズ１０６の被写界深度および受光素子１１０（ＣＣＤ）の被写界深度を基にして計算することができる。例えば、「単位ステップ」は、計算した装置全体の被写界深度の（１／３）として定めることができる。

次に、演算処理装置２００のＺ昇降ステージ駆動制御部２３２は、Ｚ昇降ステージ１２２を動作させて、受光素子１１０（ＣＣＤ）を光軸１０２ｘに沿う方向に「単位ステップ」だけ移動させる（段階Ｓ３０２）。次に、演算処理装置２００の受光信号制御部２２６は、複数のチャートに関する１フレーム画像を読み出す。演算処理装置２００の駆動量演算部２２８は各チャートについて、それぞれＣＴＦを計算して、計算結果を演算処理装置２００の演算データ記憶部２３８に記憶する（段階Ｓ３０３）。

図１４を参照すると、各チャートについて、それぞれＣＴＦを計算するためのチャートＣＴＦ測定範囲ＫＪを定義する。例えば、チャートＣＴＦ測定範囲ＫＪは、３箇所の黒色部分と、２箇所の白色部分とを含むように定義することができる。図１５を参照すると、ＣＴＦを計算する原理を説明するための波形図が示されている。図１５において、横軸にチャートＣＴＦ測定範囲ＫＪの基準位置からの距離をとり、縦軸にそれぞれの位置における出力電圧をとる。図１４において、チャートＣＴＦ測定範囲ＫＪに対応する領域ＫＪ１において、白色コントラスト最大値をＣmaxとし、黒色コントラスト最小値をＣminと定義する。このとき、ＣＴＦは、［（Ｃmax−Ｃmin）／（Ｃmax＋Ｃmin）］で定義される。駆動量演算部２２８は各チャートについて、受光信号制御部２２６が出力する信号に基づいて、それぞれのチャートについて、ＣＴＦを計算する。

図１０を参照すると、受光素子１１０（ＣＣＤ）を光軸１０２ｘに沿う方向に「単位ステップ」だけ移動させて、その状態でＣＴＦを計算する。ＣＴＦピーク値を十分に識別することができるように、ピーク位置でのＣＴＦの値に対して、その７５％以下までＣＴＦの値が減少する位置まで、「単位ステップ」ずつ、受光素子１１０（ＣＣＤ）を光軸１０２ｘに沿う方向に移動させる。このような条件を満たすとき、読出し回数が終了したと判断する（段階Ｓ３０４）。段階Ｓ３０４において、読出し回数が終了していないと判断されると、段階Ｓ３０２にもどる。

図１１を参照すると、本発明の方法において、アライメントの処理内容を説明する。図１０を参照して説明したように、第１ステージにおいて、デフォーカス特性取得ルーチンが行われる（段階Ｓ４０１）。次に、処理を終了してよいかどうかの最終判断を行う（段階Ｓ４０２）。この最終判断は、画面中心ピーク位置での各周辺４隅のチャート、すなわち、中心部チャートのピーク位置での「像高８割のチャート」に関するＣＴＦが規定された設計仕様を満足する値になっているかどうかによって判断する。例えば、製造すべき撮像レンズの限度サンプルを用意して、実際にチャートを撮影することによって、製造すべき撮像レンズに対する規定値を決定することができる。チャート幅が６４ＬＰ／ｍｍであるとき、「像高８割のチャート」に関するＣＴＦが規定値である０．２になっているときに、撮像レンズを良品とするように判断することができる。このような「像高８割のチャート」に関するＣＴＦの規定値は、撮像レンズを搭載する撮像機器のＣＣＤが３メガバイト以上である構成に対応している。このような「像高８割のチャート」に関するＣＴＦの規定値は、撮像レンズの用途と、撮像機器に用いられるＣＣＤやフィルムの特性によって定められる。例えば、ＣＴＦの規定値は、撮像レンズの完成品における性能が下限のものの複数個について、各チャートの下限値を実際に測定して、その値に製造上のマージンを上乗せして設定することができる。

段階Ｓ４０２において、処理を終了してよいと判断されない場合、ステージ・アップの処理を行う（段階Ｓ４０４）。ここで、「ステージ・アップ」とは、中心部に配置したチャートのコントラスト・ピーク値となる像面位置での、周辺部４箇所に配置したチャートのコントラストの各値が規定値以上になっているかどうかを判定することである。ここで、周辺部４箇所に配置したチャートは、「像高４割のチャート」である。アライメントの初期は、「像高８割のチャート」が、ぼけた状態で、デフォーカス特性からピーク値を判断することはできない。このとき、中心部チャートのピーク位置での「像高４割のチャート」におけるＣＴＦが規定値以上になるまで、「像高８割のチャート」に関するデータは無視される。中心部チャートのピーク位置での「像高４割のチャート」におけるＣＴＦが規定値以上になれば、「ステージ・アップ処理」を行い、「像高８割のチャート」に関するデータを用いてアライメントを行う。ここで、「ステージ・アップ処理」とは、中心部チャートのピーク位置での「像高４割のチャート」におけるＣＴＦが規定値以上になったとき、比較するチャートを「像高４割のチャート」から「像高８割のチャート」に変更する処理を示す。ステージ・アップが完了したと判断されるまで、このステージ・アップは行われる。ステージ・アップ処理が行われると、演算処理装置２００の駆動量演算部２２８はアライメント方向を決める。駆動量演算部２２８が出力するＸＹテーブル１３２の動作に関する信号に基づいてＸＹテーブル１３２は駆動され、前鏡筒１０３を光軸１０２ｘに垂直な平面内で移動させる（段階Ｓ４０５）。

図１６および図１７を参照すると、デフォーカス特性を取得する原理を説明する図が示されている。Ｚ昇降ステージ１２２を動作させて、受光素子１１０（ＣＣＤ）を光軸１０２ｘに沿う方向に動かす。このとき、図１７において、横軸に受光素子１１０（ＣＣＤ）移動量をとり、縦軸にチャートのコントラストを表すＣＴＦをとる。横軸の右方向は、対物側で前ピンを示し、横軸の左方向は、結像側で後ピンを示している。図１６において、中心４２１の箇所に配置したチャートに関するＣＴＦは、図１７において曲線４２１Ｃで示されている。図１６において、周辺部の４隅のチャート位置４２２〜４２５の箇所に配置したチャートに関するＣＴＦは、図１７において、それぞれＣＴＦ曲線４２２Ｃ〜４２５Ｃで示されている。ＣＴＦ曲線は、図１０に示すルーチンにおいて読出し回数分の処理が完了した時点で、１曲線分が作成される。それぞれのチャート位置において、縦縞に関するＣＴＦをＣＴＦＶとし、横縞に関するＣＴＦをＣＴＦＨとしたとき、そのチャート位置におけるＣＴＦは、（ＣＴＦＶ² ＋ＣＴＦＨ² ）の平方根の値として表すことができる。

図１７において、対角方向の２箇所におけるＣＴＦ曲線を比較する。チャート位置４２５におけるＣＴＦ曲線４２５ｃは、ＣＴＦ曲線４２２ｃのピーク位置に比べて「前ピン」側にピーク位置があることを示し、チャート位置４２２におけるＣＴＦ曲線４２２ｃは、ＣＴＦ曲線４２５ｃのピーク位置に比べて「後ピン」側にピーク位置があることを示していることがわかる。したがって、駆動量演算部２２８は、前鏡筒１０３をチャート位置４２５からチャート位置４２２に向かって、距離４３０Ａだけ移動する必要があると演算する。また、チャート位置４２３におけるＣＴＦ曲線４２３ｃは、ＣＴＦ曲線４２４ｃのピーク位置に比べて「前ピン」側にピーク位置があることを示し、チャート位置４２４におけるＣＴＦ曲線４２４ｃは、ＣＴＦ曲線４２３ｃのピーク位置に比べて「後ピン」側にピーク位置があることを示していることがわかる。ここで、「前ピン」とは、受光素子１１０（ＣＣＤ）の撮像レンズに近い方の側にチャートの像が結像することを意味する。「後ピン」とは、受光素子１１０（ＣＣＤ）の撮像レンズから遠い方の側にチャートの像が結像することを意味する。

駆動量演算部２２８は、前鏡筒１０３をチャート位置４２３からチャート位置４２４に向かって、距離４３０Ｂだけ移動する必要があると判断する。図１６において、前鏡筒１０３を動かす方向は、チャート位置４２５からチャート位置４２２に向かう方向で、大きさが４３０Ａである「ベクトル４３０ＡＡ」と、チャート位置４２３からチャート位置４２４に向かう方向で、大きさが４３０Ｂである「ベクトル４３０ＢＢ」の和のベクトルの方向であることが、駆動量演算部２２８によって演算される。前鏡筒１０３を動かす方向は、「ベクトル４３０ＡＡ」と、「ベクトル４３０ＢＢ」のベクトル和の大きさであることが、駆動量演算部２２８によって演算される。

次に、第２ステージにおいて、デフォーカス特性取得ルーチンが行われる（段階Ｓ４０６）。第２ステージにおけるデフォーカス特性取得ルーチンの処理内容は、第１ステージにおけるデフォーカス特性取得ルーチンの処理内容（段階Ｓ４０１）と同様である。次に、処理を終了してよいかどうかの最終判断を行う（段階Ｓ４０７）。この最終判断は、段階Ｓ４０２における判断と同様である。すなわち、処理を終了してよいかどうかは、受光素子１１０を光軸１０２ｘの方向に移動させ、中央部に配置したチャートのコントラスト・ピーク値での、４箇所の周辺部に配置したチャートのコントラストの値（ピーク位置とは限らない）に基づいて決定される。ここで、４箇所の周辺部に配置したチャートのコントラストの値が規定値以上になっているとき、処理を終了してよいと判断することができる。段階Ｓ４０２において処理を終了してよいと最終判断された場合、段階Ｓ４０７において処理を終了してよいと最終判断された場合、アライメント処理は終了する。

段階Ｓ４０７において、処理を終了してよいと判断されなかった場合、すでに行った処理回数がルーチンの最大回数に達したかどうかを判断する（段階Ｓ４０８）。ルーチンの最大回数は、予め、撮像レンズの試作品を用いて実験などにより決定することができる。段階Ｓ４０８において、すでに行った処理回数がルーチンの最大回数に達していないと判断された場合、段階Ｓ４０３に戻る。段階Ｓ４０８において、すでに行った処理回数がルーチンの最大回数に達していると判断された場合、アライメント処理は終了する。

以上説明したように、本発明の方法では、第１光学系１０２の移動方向及び移動量の決定は、受光素子１１０を光軸１０２ｘに沿う方向に移動させ、周辺部に配置した複数のチャートのデフォーカス特性に基づいて、光軸１０２ｘに垂直な平面内における第１光学系１０２の移動方向及び移動量を決定することによって行われる。本発明の方法では、第１光学系１０２の移動方向及び移動量の決定は、受光素子１１０を光軸１０２ｘに沿う方向に移動させ、中央部に配置したチャートのコントラスト・ピーク値での、４箇所の周辺部に配置したチャートのコントラストの値に基づいて、光軸１０２ｘに垂直な平面内における第１光学系１０２の移動方向及び移動量を決定することによって行われる。

本発明の方法では、光軸１０２ｘに垂直な平面内における第１光学系１０２の移動方向及び移動量は、光軸１０２ｘに垂直な平面内における第１光学系１０２の移動方向及び移動量は、第１の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の比較と、前記第１の対角線方向と異なる方向である第２の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の比較とにより決定される。

また、本発明の方法では、光軸１０２ｘに垂直な平面内における第１光学系１０２の移動方向及び移動量は、光軸１０２ｘに垂直な平面内における第１光学系１０２の移動方向及び移動量は、前記第１の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の差に基づいて算出される第１ベクトルと、前記第２の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の差に基づいて算出される第２ベクトルとを求め、前記第１ベクトルと前記第２ベクトルのベクトル和を求めることによって決定される。また、本発明の方法では、光軸１０２ｘに垂直な平面内における第１光学系１０２の移動方向は、対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の比較において、像面位置が前ピン側にあるほうのチャート位置から、像面位置が後ピン側にあるほうのチャート位置へ向かって、第１光学系１０２を移動させる方向として決定される。

本発明の方法では、チャート表示部は、中心からの距離が異なる位置に配置されたチャートを含むように構成され、第１光学系１０２の移動方向及び移動量の決定は、受光素子１１０を光軸１０２ｘに沿う方向に移動させ、中心に近い方の位置に配置された複数のチャートのデフォーカス特性に基づいて、光軸１０２ｘに垂直な平面内における第１光学系１０２の移動方向及び移動量を最初に決定することによって行われる。本発明の方法では、チャートのデフォーカス特性は、チャートのＣＴＦを測定することによって求められる。

図１８（ａ）を参照すると、エアー吸引チャックを用いて、第１レンズ１０２ａ、レンズスペーサ１０３ｃ、第２レンズ１０２ｂが、この順序で前枠１０３の内部に挿入される。前枠１０３の後面の外周部付近にＵＶ接着剤が塗布され、硬化される。レンズスペーサ１０３ｃは、第１レンズ１０２ａの後面の外周部付近と、第２レンズ１０２ｂの前面の外周部付近との間に配置される。図１８（ｂ）を参照すると、エアー吸引チャックで、第３レンズ１０４ａが後枠１０５の内部に挿入される。図１８（ｃ）を参照すると、後枠１０５の前端面の外周部付近にＵＶ接着剤が塗布され、硬化される。前述した本発明の方法を用いて、前枠１０３を後枠１０５に対してアライメント処理後、ＵＶ接着剤塗布部にＵＶを照射し、前枠１０３を後枠１０５に対して固定させる。

（３）撮像レンズの他の構造：
次に、本発明の方法を用いて製造することができる撮像レンズの他の構造について説明する。図１９を参照すると、本発明の方法を用いて製造することができる撮像レンズの他の第１構造が示されている。第１光学系５０２は、第１レンズ５０２ａを含むように構成される。第２光学系５０４は、第２レンズ５０４ａと第３レンズ５０４ｂを含むように構成される。第１光学系５０２は、前枠５０３によって支持される。第２光学系５０４は、後枠５０５によって支持される。ＵＶ接着剤塗布箇所５０５ｄは、前枠５０３の後端面の外周部付近と、後枠５０５の前端面の外周部付近との間に位置している。フランジバック調整用ねじ５０５ｆが、後枠５０５の外周部に形成される。第１レンズ５０２ａの後面の外周部付近のリング状平面部の一部は、第２レンズ５０４ａの前面のリング状平面部の一部に接触するように構成することができる。前述した本発明の方法を用いて、前枠５０３を後枠５０５に対してアライメント処理後、ＵＶ接着剤塗布箇所５０５ｄにＵＶを照射し、前枠５０３を後枠５０５に対して固定することができる。

図２０を参照すると、本発明の方法を用いて製造することができる撮像レンズの他の第２構造が示されている。第１光学系５２２は、第１レンズ５２２ａと第２レンズ５２２ｂを含むように構成される。第２光学系５２４は、第３レンズ５２４ａを含むように構成される。第１光学系５２２は、レンズ枠５２３によって支持される。第３レンズ５２４ａの外周部と、レンズ枠５２３の内面との間に０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ程度のクリアランスが設けられる。ＵＶ接着剤塗布箇所５２５ｄは、第３レンズ５２４ａの外周部と、レンズ枠５２３の内面との間に位置している。フランジバック調整用ねじ５２５ｆが、レンズ枠５２３の外周部に形成される。第３レンズ５２４ａの前面の外周部付近のリング状平面部の一部は、レンズ枠５２３のリング状平面部の一部に接触するように構成することができる。エアー吸引チャック５３０を用いて第３レンズ５２４ａを支持した状態で、前述した本発明の方法を用いて、レンズ枠５２３を第３レンズ５２４ａに対してアライメント処理後、ＵＶ接着剤塗布箇所５２５ｄにＵＶを照射し、第３レンズ５２４ａをレンズ枠５２３に対して固定することができる。

（４）携帯電話ユニットの構造：
次に、本発明の方法を用いて製造することができる撮像レンズを用いた撮像装置の一例として、携帯電話ユニットの構造について説明する。図２１を参照すると、携帯電話ユニット６００は、ユニット本体６０２を備える。複数の操作用キー６１０と、表示部６１２とがユニット本体６０２の上面に設けられる。本発明の方法を用いて製造することができる撮像レンズ６２０は、ＡＦアクチュエータ６２２に固定される。撮像レンズ６２０の光学系が固定焦点である場合、ＡＦアクチュエータ６２２を用いなくてもよいが、ＡＦアクチュエータ６２２を用いると、ピント合わせの機能を向上させることができる。撮像レンズ６２０の外周に設けられた雄ねじ部（図示せず）を、ＡＦアクチュエータ６２２の撮像レンズ支持部の雌ねじ（図示せず）にねじこむことによって、撮像レンズ６２０をＡＦアクチュエータ６２２に対して固定することができるように構成される。ＡＦアクチュエータ６２２は、ユニット本体６０２に対して配置することができる。ＣＣＤ・ＤＳＰモジュール６３０がユニット本体６０２に対して配置される。ＣＣＤ・ＤＳＰモジュール６３０は、受光素子を構成するＣＣＤと、ＣＣＤが受光した画像に関する信号の処理を高速化させるためのデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）とを含んでいる。以上説明したように、「レンズモジュール」は、撮像レンズ６２０、ＡＦアクチュエータ６２２、受光素子（ＣＣＤ）およびデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）で構成されている。撮像レンズ６２０の光学系を通る光は、ＣＣＤ・ＤＳＰモジュール６３０の内部に配置された受光素子（ＣＣＤ（図示せず））に入射するように構成される。ＣＣＤ・ＤＳＰモジュール６３０の内部に配置された受光素子に入射された被写体の像は、画像処理部（図示せず）によって演算処理され、表示部６１２に表示することができ、また、画像記録部（図示せず）に記録されるように構成される。

本発明の製造方法を用いると、共通の光軸を有する複数の光学系を含む撮像レンズを短時間で効率的に製造することができる。また、本発明の製造装置は、小型で構成がシンプルであり、共通の光軸を有する複数の光学系を含む撮像レンズを短時間で効率的に製造するのに使用することができる。

本発明の実施形態において、装置の全体構成を示す概略側面図である。本発明の実施形態において、撮像レンズの支持部とＣＣＤの部分の構造を示す部分拡大側面図である。本発明の実施形態において、ＸＹテーブルの部分を示す概略側面図である。本発明の実施形態において、撮像レンズの構造を示す断面図である。本発明の実施形態において、撮像レンズを支持した状態を示す正面図である。本発明の実施形態において、撮像レンズを支持した状態を示す断面図である。本発明の実施形態において、別の支持方法によって撮像レンズを支持した状態を示す正面図である。本発明の実施形態において、コントラストを測定するためのチャート表示部の構成の概略を示す斜視図である。本発明の実施形態において、装置の代表的な構成を示すブロック図である。本発明の実施形態において、装置の作動方法を示す第１のフローチャートである。本発明の実施形態において、装置の作動方法を示す第２のフローチャートである。本発明の実施形態において、チャート表示部におけるチャートの配置を示す平面図である。本発明の実施形態において、コントラストを測定するためのチャートの構成の一例を示す平面図である。本発明の実施形態において、コントラストを測定する段階を説明するためのチャートの平面図である。本発明の実施形態において、コントラストを測定する段階における波形を説明するための図である。本発明の実施形態において、コントラストを測定するためのチャートの配置と、光学系を調整する方向を説明するための図である。本発明の実施形態において、コントラストの測定結果を説明するための図である。本発明の実施形態において、撮像レンズの組立方法を示す斜視図である。本発明の方法を適用することができる撮像レンズの他の構成を示す断面図である。本発明の方法を適用することができる撮像レンズの更に他の構成を示す断面図である。本発明の方法を適用して製造した撮像レンズを搭載した携帯電話ユニットの外観を示す斜視図である。

符号の説明

１００レンズ製造装置
１０２第１光学系
１０３前枠
１０４第２光学系
１０５後枠
１０６撮像レンズ
１１０受光素子
１２０Ｚ方向移動装置
１２２Ｚ昇降ステージ
１３０ＸＹ方向移動装置
１４０光学系支持装置
１５０前枠保持冶具
１６０チャート表示部

Claims

共通の光軸を有する複数の光学系を含む撮像レンズの製造方法において、
コントラストを測定するためのチャートをチャート表示部の中央部および周辺部に配置する段階と、
前記複数の光学系を通る前記チャートの像を受光するための受光素子を準備する段階と、
前記複数の光学系を通った前記チャートの像を前記受光素子に受光させる段階と、
前記受光素子を前記光軸方向に移動させ、複数のチャートのデフォーカス特性に基づいて、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量を決定する段階と、
前記決定された移動方向に向けて前記決定された移動量の値だけ前記複数の光学系のうちの一部の光学系を前記光軸に垂直な平面内で移動させる段階と、
前記複数の光学系を互いに対して固定する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
請求項１に記載の方法であって、前記チャートは、前記チャート表示部の中央部と、周辺部の複数の箇所とに配置され、前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量を決定する段階は、前記受光素子を前記光軸方向に移動させ、前記周辺部に配置した複数のチャートのデフォーカス特性に基づいて、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量を決定することからなることを特徴とする方法。
請求項１又は２に記載の方法であって、さらに、
前記受光素子を前記光軸方向に移動させ、前記中央部および前記周辺部に配置した複数のチャートのデフォーカス特性に基づいて、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の調整が完了したかどうかを判断する段階を含み、
前記チャートは、前記チャート配置部の中央部と、４箇所の周辺部とに配置され、
前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の調整が完了したかどうかを判断する段階は、前記受光素子を前記光軸方向に移動させ、前記中央部に配置したチャートのコントラスト・ピーク値での、前記４箇所の周辺部に配置したチャートのコントラストの値に基づいて、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の調整が完了したかどうかを判断することからなることを特徴とする方法。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法であって、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量は、第１の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の比較と、前記第１の対角線方向と異なる方向である第２の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の比較とにより決定されることを特徴とする方法。
請求項４に記載の方法であって、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量は、前記第１の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の差に基づいて算出される第１ベクトルと、前記第２の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の差に基づいて算出される第２ベクトルとを求め、前記第１ベクトルと前記第２ベクトルのベクトル和を求めることによって決定されることを特徴とする方法。
請求項４又は５に記載の方法であって、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向は、対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の比較において、像面位置が前ピン側にあるほうのチャート位置から、像面位置が後ピン側にあるほうのチャート位置へ向かって、前記複数の光学系のうちの一部の光学系を移動させる方向として決定されることを特徴とする方法。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法であって、前記チャート表示部は、中心からの距離が異なる位置に配置されたチャートを含むように構成され、前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量を決定する段階は、前記受光素子を前記光軸方向に移動させ、前記中心に近い方の位置に配置されたチャートのデフォーカス特性に基づいて、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量を最初に決定することからなることを特徴とする方法。
請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法であって、前記チャートのデフォーカス特性は、前記チャートのＣＴＦを測定することによって求められることを特徴とする方法。
共通の光軸を有する複数の光学系を含む撮像レンズを製造するためのレンズ製造装置において、
コントラストを測定するための複数のチャートを含むチャート表示部と、
前記複数の光学系を通る前記チャートの像を受光するための受光素子と、
前記受光素子を前記光軸方向に移動させるためのＺ方向移動装置と、
前記光軸に垂直な平面内において前記複数の光学系のうちの一部の光学系を移動させるためのＸＹ方向移動装置と、
前記複数の光学系のうちの残りの光学系を支持するための光学系支持装置と、
前記複数の光学系を通った前記チャートの像を前記受光素子に受光させ、前記受光素子を前記光軸方向に移動させ、複数のチャートのデフォーカス特性とに基づいて、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量を決定し、前記決定された移動方向に向けて前記決定された移動量の値だけ前記複数の光学系のうちの一部の光学系を前記光軸に垂直な平面内で移動させるための光学系移動装置と、
を備えることを特徴とするレンズ製造装置。
請求項９に記載のレンズ製造装置であって、
前記受光素子を前記光軸方向に移動させ、前記中央部および前記周辺部に配置した複数のチャートのデフォーカス特性に基づいて、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の調整が完了したかどうかを判断することができるように構成され、
前記チャートは、前記チャート配置部の中央部と、４箇所の周辺部とに配置され、
前記レンズ製造装置は、前記受光素子を前記光軸方向に移動させ、前記中央部に配置したチャートのコントラスト・ピーク値での、前記４箇所の周辺部に配置したチャートのコントラストの値に基づいて、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の調整が完了したかどうかを判断することができるように構成される、
ことを特徴とするレンズ製造装置。
請求項９又は１０に記載のレンズ製造装置であって、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量は、第１の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の比較と、前記第１の対角線方向と異なる方向である第２の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の比較とにより、前記光学系移動装置によって決定されるように構成されていることを特徴とするレンズ製造装置。
請求項１１に記載のレンズ製造装置であって、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向及び移動量は、前記第１の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の差に基づいて算出される第１ベクトルと、前記第２の対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の差に基づいて算出される第２ベクトルとを求め、前記第１ベクトルと前記第２ベクトルのベクトル和を求めることにより、前記光学系移動装置によって決定されるように構成されていることを特徴とするレンズ製造装置。
請求項１１又は１２に記載のレンズ製造装置であって、前記光軸に垂直な平面内における前記複数の光学系のうちの一部の光学系の移動方向は、対角線方向に配置された２つのチャートのコントラスト・ピーク値となる各像面位置の比較において、像面位置が前ピン側にあるほうのチャート位置から、像面位置が後ピン側にあるほうのチャート位置へ向かって、前記複数の光学系のうちの一部の光学系を移動させる方向として、前記光学系移動装置によって決定することができるように構成されることを特徴とするレンズ製造装置。