JP2007058094A - Method for manufacturing combined lens and lens aligning apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学機器のレンズ光学系に組み込まれる組み合わせレンズの製造方法およびレンズ位置合わせ装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a combination lens incorporated in a lens optical system of an optical apparatus and a lens alignment apparatus.
光学機器のレンズ光学系に組み込まれる2枚のレンズを有する組み合わせレンズの製造方法として、特許文献1(以下、従来例という)に開示された方法が知られている。 As a method of manufacturing a combination lens having two lenses incorporated in a lens optical system of an optical apparatus, a method disclosed in Patent Document 1 (hereinafter referred to as a conventional example) is known.
この従来例に係る組み合わせレンズの製造方法では、2枚のレンズの接合において、まず2枚のレンズを組み合わせ、どちらか一方のレンズを心出しした後に、2枚目のレンズを回転させることにより回転位相角に対するレンズ外径の変位を測定してレンズの中心を演算し、その中心と回転軸中心とを一致させている。 In the method of manufacturing a combination lens according to this conventional example, in joining two lenses, first, the two lenses are combined, and one of the lenses is centered, and then rotated by rotating the second lens. The center of the lens is calculated by measuring the displacement of the lens outer diameter with respect to the phase angle, and the center and the center of the rotation axis are matched.
図4は、従来例に係る組み合わせレンズの製造方法での光軸を合わせる過程を説明する説明図である。 FIG. 4 is an explanatory view for explaining the process of aligning the optical axes in the manufacturing method of the combination lens according to the conventional example.
汎用ホルダー103aに配置した第1レンズ101の外径の心出しを行った後、第1レンズ101の光軸Lax1に対して第2レンズ102の光軸Lax2がチルト量α度だけ傾いて配置される(同図(A))。なお、この段階では、第2レンズ102を調整する上軸ホルダー103bは、第2レンズ102から離れて配置してある。
After centering the outer diameter of the
次に、上軸ホルダー103bを第1レンズ101の光軸Lax1と同方向に移動(下降)させる。チルト量α度の傾きがあることから上軸ホルダー103bが第2レンズ102の上面に局部的に当接を始めた時点では、光軸Lax1に対して当接を始めた局部から離れた反対側の位置では、第2レンズ102の上面と上軸ホルダー103bに隙間Gpが生じる(同図(B))。
Next, the
上軸ホルダー103bを更に下降させて、第1レンズ101に対する第2レンズ102の接合面を矢符Sp方向に移動させ、第1レンズ101(光軸Lax1)に対して第2レンズ102(光軸Lax2)の光軸合わせ(レンズ位置合わせ)を行うことにより第1レンズ101と第2レンズ102を接合する(同図(C))。
ところが、従来のレンズ組み合わせ方法では第1レンズ101の外径の心出しを行って光軸Lax1を特定していた。つまり、レンズ外径を測定してレンズ中心を演算する必要があることから、レンズ接合過程における測定回数が多くなり、組み合わせ時間が長時間となり作業効率が低いという問題があった。また、レンズ外径を測定できるレンズ形状が必要になるという問題があった。
However, in the conventional lens combination method, the outer diameter of the
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、第1レンズの光軸を基準軸に一致させて配置し、配置した第1レンズに第2レンズを組み合わせて第1レンズ(の光軸)と第2レンズ(の光軸)との間の偏心量を測定し、偏心量からレンズ間のチルト量を算出し、調整治具の位置(基準軸からの距離)とチルト量から算出した調整量に応じて第2レンズの位置を調整することにより、第1レンズと第2レンズの光軸を高精度で効率良く位置合わせすることができる組み合わせレンズの製造方法およびレンズ位置合わせ装置を提供する。 The present invention has been made in view of such a situation. The first lens is arranged such that the optical axis of the first lens coincides with the reference axis, and the second lens is combined with the arranged first lens. Axis) and the second lens (the optical axis), the amount of eccentricity is measured, the amount of tilt between the lenses is calculated from the amount of eccentricity, and calculated from the position of the adjustment jig (distance from the reference axis) and the amount of tilt A method of manufacturing a combined lens and a lens alignment apparatus capable of aligning the optical axes of the first lens and the second lens with high accuracy and efficiency by adjusting the position of the second lens according to the adjusted amount provide.
本発明に係る組み合わせレンズの製造方法は、第1レンズおよび第2レンズを有する組み合わせレンズの製造方法であって、光源と変換光検出手段に対応させて前記第1レンズを配置し、前記第1レンズの前記光源に近い側の表面による変換光と前記光源に遠い側の表面による変換光を前記変換光検出手段により検出して前記第1レンズの光軸を基準軸に合わせる過程と、前記第1レンズに前記第2レンズを組み合わせる過程と、前記第2レンズの前記光源に近い側の表面による変換光と前記光源に遠い側の表面による変換光を前記変換光検出手段により検出して前記第1レンズの光軸に対する前記第2レンズの光軸のチルト量を算出する過程と、該チルト量に基づいて前記第2レンズの位置を調整するために必要な調整量を算出する過程と、前記調整量に基づいて前記第2レンズの位置を調整して前記第2レンズの光軸を前記第1レンズの光軸に合わせる過程と、前記第1レンズの光軸と前記第2レンズの光軸を合わせた後、前記第1レンズと前記第2レンズを接着する過程とを備えることを特徴とする。 A manufacturing method of a combination lens according to the present invention is a manufacturing method of a combination lens having a first lens and a second lens, wherein the first lens is disposed in correspondence with a light source and converted light detection means, and the first lens A step of detecting the converted light from the surface near the light source of the lens and the converted light from the surface far from the light source by the converted light detecting means and aligning the optical axis of the first lens with a reference axis; The process of combining the second lens with one lens, the converted light from the surface near the light source of the second lens and the converted light from the surface far from the light source are detected by the converted light detecting means, A process of calculating a tilt amount of the optical axis of the second lens with respect to an optical axis of one lens, and a process of calculating an adjustment amount necessary for adjusting the position of the second lens based on the tilt amount. Adjusting the position of the second lens based on the adjustment amount to align the optical axis of the second lens with the optical axis of the first lens, and the optical axis of the first lens and the light of the second lens And a step of adhering the first lens and the second lens after aligning the axes.
この構成により、2つのレンズを組み合わせて構成する組み合わせレンズの光軸の位置調整を少ない過程で作業効率良く、短時間で、また精度良く行うことができる。 With this configuration, the position adjustment of the optical axis of the combination lens formed by combining the two lenses can be performed efficiently, in a short time, and with high accuracy in a small process.
本発明に係る組み合わせレンズの製造方法では、前記調整量は、前記チルト量が最大値を示す調整面に基づいて算出することを特徴とする。 In the method for manufacturing a combination lens according to the present invention, the adjustment amount is calculated based on an adjustment surface on which the tilt amount exhibits a maximum value.
本発明に係る組み合わせレンズの製造方法では、前記第2レンズの光軸を前記第1レンズの光軸に合わせる過程で、前記第2レンズの位置を調整する調整治具を前記調整面での調整位置に対応させて配置することを特徴とする。 In the method of manufacturing a combination lens according to the present invention, an adjustment jig for adjusting the position of the second lens is adjusted on the adjustment surface in the process of aligning the optical axis of the second lens with the optical axis of the first lens. It arrange | positions according to a position, It is characterized by the above-mentioned.
本発明に係る組み合わせレンズの製造方法では、前記調整量は、前記基準軸と平行な方向で算出することを特徴とする。 In the method for manufacturing a combination lens according to the present invention, the adjustment amount is calculated in a direction parallel to the reference axis.
本発明に係る組み合わせレンズの製造方法では、前記第2レンズの光軸を前記第1レンズの光軸に合わせる過程は、前記第1レンズを回転させながら行うことを特徴とする。 In the method for manufacturing a combination lens according to the present invention, the process of aligning the optical axis of the second lens with the optical axis of the first lens is performed while rotating the first lens.
本発明に係るレンズ位置合わせ装置は、第1レンズの光軸と該第1レンズに組み合わされる第2レンズの光軸との位置合わせを行うレンズ位置合わせ装置であって、前記第1レンズと前記第2レンズに光を照射する光源と、前記第1レンズまたは前記第2レンズが前記光を波面変換した変換光を検出する変換光検出手段と、前記第1レンズにより波面変換された前記変換光に基づいて前記光源および前記変換光検出手段で規定される基準軸に光軸を合わせた第1レンズを保持するレンズ保持部と、前記第2レンズにより波面変換された前記変換光に基づいて前記第1レンズの光軸に対する前記第2レンズの光軸のチルト量を算出して前記第2レンズの位置を調整するための調整量を算出する演算装置と、前記調整量に基づいて前記第2レンズの位置を調整する調整治具とを備えることを特徴とする。 A lens alignment apparatus according to the present invention is a lens alignment apparatus that aligns an optical axis of a first lens and an optical axis of a second lens combined with the first lens, the first lens and the lens A light source for irradiating light to the second lens, converted light detecting means for detecting converted light obtained by wavefront converting the light by the first lens or the second lens, and the converted light wavefront-converted by the first lens. A lens holding unit that holds a first lens whose optical axis is aligned with a reference axis defined by the light source and the converted light detection means, and based on the converted light wavefront-converted by the second lens An arithmetic unit that calculates an amount of tilt for adjusting the position of the second lens by calculating a tilt amount of the optical axis of the second lens relative to the optical axis of the first lens, and the second unit based on the adjustment amount. lens Characterized in that it comprises an adjustment jig that adjusts the position.
この構成により、2つのレンズを組み合わせて構成する組み合わせレンズの光軸の位置調整を少ない過程で作業効率良く、短時間で、また精度良く行うことができる。 With this configuration, the position adjustment of the optical axis of the combination lens formed by combining the two lenses can be performed efficiently, in a short time, and with high accuracy in a small process.
本発明に係るレンズ位置合わせ装置では、前記調整治具は、前記チルト量が最大値を示す調整面に対応させて配置する構成としてあることを特徴とする。 In the lens alignment apparatus according to the present invention, the adjustment jig is configured to be arranged in correspondence with an adjustment surface where the tilt amount exhibits a maximum value.
本発明に係るレンズ位置合わせ装置では、前記調整量は、前記基準軸から前記調整治具の調整位置までの距離と前記チルト量とから求められることを特徴とする。 In the lens alignment apparatus according to the present invention, the adjustment amount is obtained from a distance from the reference axis to the adjustment position of the adjustment jig and the tilt amount.
本発明に係るレンズ位置合わせ装置では、前記調整治具は、前記調整量に対応して前記基準軸と平行な方向に移動する構成としてあることを特徴とする。 In the lens alignment apparatus according to the present invention, the adjustment jig is configured to move in a direction parallel to the reference axis in accordance with the adjustment amount.
本発明に係るレンズ位置合わせ装置では、前記第1レンズを回転させる回転台を備えることを特徴とする。 The lens alignment apparatus according to the present invention includes a turntable for rotating the first lens.
本発明に係る組み合わせレンズ製造方法およびレンズ位置調整方法によれば、第1レンズの光軸を基準軸に一致させて配置し、配置した第1レンズに第2レンズを組み合わせて第1レンズ(の光軸)と第2レンズ(の光軸)との間の偏心量を測定し、偏心量からレンズ間のチルト量を算出し、調整治具の位置(基準軸からの距離)とチルト量から算出した調整量に応じて第2レンズの位置を調整することにより、工程を簡略化するので2つのレンズの光軸を高精度で効率(作業効率、製造効率)良く位置合わせでき安価で高精度の組み合わせレンズを提供することができるという効果を奏する。 According to the combined lens manufacturing method and the lens position adjusting method according to the present invention, the first lens is arranged by aligning the optical axis of the first lens with the reference axis and combining the second lens with the arranged first lens. Measure the amount of eccentricity between the optical axis) and the second lens (its optical axis), calculate the amount of tilt between the lenses from the amount of eccentricity, and from the position of the adjustment jig (distance from the reference axis) and the amount of tilt By adjusting the position of the second lens according to the calculated adjustment amount, the process is simplified, so the optical axes of the two lenses can be aligned with high accuracy and efficiency (working efficiency, manufacturing efficiency) at low cost and high accuracy. The combined lens can be provided.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1に係るレンズ位置合わせ装置の主要構成を示す構成図である。
<
FIG. 1 is a configuration diagram showing the main configuration of the lens alignment apparatus according to
本実施の形態に係るレンズ位置合わせ装置10は、第1レンズ1(および第1レンズ1に組み合わされた第2レンズ2)を載置して保持するレンズ保持部3、第1レンズ1に組み合わされた第2レンズ2の位置を調整する調整治具4、第2レンズ2の位置を調整するときに第1レンズ1を回転させる回転台5、第1レンズ1または第2レンズ2の表面で波面変換された変換光を観測(検出、測定)する変換光検出手段としての偏心顕微鏡6、偏心顕微鏡6の観測値(観測された変換光)をデータ(画像データ)として出力するCCDカメラ7、CCDカメラ7から出力されたデータを演算処理する演算装置8、演算装置8での演算処理の結果に基づいて調整治具4を制御する制御装置9を主要部として備える。
The
レンズ位置合わせ装置10は、第1レンズ1(光軸Lax1)および第2レンズ2(光軸Lax2)の位置調整を行うために用いる光を第1レンズ1または第2レンズ2に照射する光源Lsを備え、光源Lsからの光を第1レンズ1または第2レンズ2のレンズ表面で波面変換し、波面変換により得られた変換光を観測光Lmとして偏心顕微鏡6に入射する。また、光源Lsと偏心顕微鏡6とにより調整基準位置としての基準軸Laxbを構成する。
The
光源Lsと偏心顕微鏡6に対応させて配置した第1レンズ1の光軸Lax1を基準軸Laxbに位置合わせ(光軸合わせ)した後、第2レンズ2を第1レンズ1に組み合わせて第2レンズ2の位置を調整する(第1レンズ1の光軸Lax1に対して第2レンズ2の光軸Lax2を位置合わせする)ことにより、組み合わせレンズの位置合わせ(光軸合わせ)を行うことができる。
After aligning the optical axis Lax1 of the
レンズ保持部3は、光源Lsおよび偏心顕微鏡6(変換光検出手段)により規定される基準軸Laxbに第1レンズ1により波面変換された変換光を用いて光軸Lax1を合わせた第1レンズ1を固定して保持する。
The
演算装置8は、第1レンズ1に組み合わせた第2レンズ2の表面で波面変換された変換光を偏心顕微鏡6により観測した観測光Lmから第1レンズ1の光軸Lax1に対する第2レンズ2の光軸Lax2の偏心量(実施の形態2参照。チルト量αおよびレンズの中心ずれ量b)を算出する。
The
チルト量αが最大値を示す調整面Sax2(図2参照)に対応させて調整治具4を配置(第1レンズ1を回転台5により適宜回転)する。この状態で、制御装置9により調整治具4を調整位置Pc(基準軸Laxbからの距離d(治具移動距離d)の位置(図3参照))へ移動し、距離dとチルト量αを用いて調整治具4が第2レンズ2の位置を調整するのに必要な調整量h(図3参照)を演算装置8により算出する。つまり、調整治具4を調整面Sax2での調整位置Pcに対応させて配置する。
The
第2レンズ2の位置を調整する調整治具4を調整量hに対応させて移動することにより第1レンズ1の光軸Lax1に第2レンズ2の光軸Lax2を合わせる。このとき、回転台5により第1レンズ1を回転させることにより、チルト量αの調整(補正)と同時にレンズ中心のずれb(不図示。式1ないし式3参照)を調整(補正)することができる。なお、調整治具4による調整方向(調整治具4の移動方向)は、基準軸Laxbと平行な方向(図上、上下方向、つまり垂直方向)とすることから、より正確な調整が可能となる。
By moving the
<実施の形態2>
本実施の形態に係る組み合わせレンズの製造方法は、実施の形態1に係るレンズ位置合わせ装置(図1参照)を用いて行うことができる。
<
The method for manufacturing a combination lens according to the present embodiment can be performed using the lens alignment apparatus (see FIG. 1) according to the first embodiment.
以下に示すステップS1ないしステップS8に基づいて、第1レンズ1および第2レンズ2を組み合わせる組み合わせレンズの製造方法(組み立て方法、光軸合わせ方法、位置調整方法、レンズ製造方法)の各過程(ステップ)を説明する。
Based on steps S1 to S8 shown below, each process (steps) of a manufacturing method (an assembling method, an optical axis alignment method, a position adjustment method, a lens manufacturing method) of a combination lens that combines the
ステップS1:
光源Lsと偏心顕微鏡6との間に位置するレンズ保持部3に第1レンズ1を配置し、第1レンズの心出しを行う。第1レンズの心出しは、偏心顕微鏡6と光源Lsとで規定される基準軸Laxbに第1レンズ1の光軸Lax1を一致させることにより行う。
Step S1:
The
具体的には、第1レンズ1の光源に近い側の表面で波面変換された変換光(観測光Lm:図1参照)と遠い側の表面で波面変換された変換光(観測光Lm)を変換光検出手段としての偏心顕微鏡6により観測(検出)し、第1レンズ1の光源に近い側の表面で波面変換された変換光と遠い側の表面で波面変換された変換光が基準軸Laxbに一致するように第1レンズ1の配置(位置)を調整することにより第1レンズ1の心出しを行う。心出し後、第1レンズ1をレンズ保持部3に固定して保持する。
More specifically, the converted light (observation light Lm: see FIG. 1) wavefront-converted on the surface near the light source of the
ステップS2:
第1レンズ1に対して光源Lsと反対側に第2レンズ2を嵌合させて組み合わせ、仮の組み立てを行う。
Step S2:
Temporary assembly is performed by fitting and combining the
ステップS3:
第2レンズ2により波面変換された変換光(光源に近い側の表面で波面変換された変換光(観測光Lm:図1参照)と遠い側の表面で波面変換された変換光)を偏心顕微鏡6により観測し(つまり、偏心顕微鏡6が備えるCCDカメラ7によってデータとして検出し)、CCDカメラ7が検出したデータに基づいて演算装置8により第1レンズ1(の光軸Lax1)に対する第2レンズ2(の光軸Lax2)の偏心状態(偏心量:レンズの光軸の傾き(チルト量α)およびレンズの中心ずれ量b(不図示))を求める。
Step S3:
An eccentric microscope converts the converted light wavefront-converted by the second lens 2 (converted light wavefront-converted on the surface closer to the light source (observation light Lm: see FIG. 1) and converted light wavefront-converted on the far surface). 6 (that is, detected as data by the
具体的には、求めた偏心量に基づいて、第2レンズ2の光源から遠い側の表面と基準軸Laxb(第1レンズ1の光軸Lax1)の交点を通り、基準軸Laxbと直交する第2レンズの光源から遠い側の表面上の交差軸Ax2(図2参照)を算出する。
Specifically, based on the obtained amount of eccentricity, the
図2は、本発明の実施の形態2に係る組み合わせレンズの製造方法の説明図であり、第1レンズに対する第2レンズのチルト量が0である第2レンズの表面上の交差軸に垂直で基準軸(第1レンズの光軸)を含む調整面での模式図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the method of manufacturing the combination lens according to
第2レンズの表面上の交差軸Ax2は基準軸Laxbに対して直交をしているので第2レンズ2の第1レンズ1に対するチルト量(チルト成分)が0となっている方向である。したがって、交差軸Ax2に対して垂直で基準軸Laxbを含む調整面Sax2の平面上に存在する第2レンズ2の表面(を表す線)は、チルト量αが最大値となる。つまり、調整面Sax2はチルト量αが最大値を示す位置となる。
Since the intersecting axis Ax2 on the surface of the second lens is orthogonal to the reference axis Laxb, the tilt amount (tilt component) of the
ステップS4:
ステップS3で求めた交差軸Ax2に対して垂直で基準軸Laxbを含む調整面Sax2の座標を用いて第2レンズ2の光軸Lax2の基準軸Laxb(第1レンズ1の光軸Lax1)に対するチルト量α(最大のチルト量α)を算出する。
Step S4:
Tilt with respect to the reference axis Laxb (the optical axis Lax1 of the first lens 1) of the optical axis Lax2 of the
点Aは第2レンズ2の光源に近い側の表面で波面変換される変換光、点Bは第2レンズ2の光源から遠い側の表面で波面変換される変換光の観測点であり、点Aと点Bを結んだ直線が第2レンズ2の光軸Lax2となる。ここでは基準軸Laxbの方向をZ軸、調整面Sax2上でZ軸に垂直な方向をX軸とおく。調整面Sax2に垂直な方向はY軸となる。
Point A is an observation point of converted light wavefront-converted on the surface near the light source of the
距離ΔX1と距離ΔX2は、第1レンズの光軸Lax1(基準軸Laxb)に対する点
Aと点Bのそれぞれのずれ量であり、偏心顕微鏡6での測定値としてCCDカメラ7により求められる。
The distance ΔX1 and the distance ΔX2 are respective deviation amounts of the point A and the point B with respect to the optical axis Lax1 (reference axis Laxb) of the first lens, and are obtained by the
ずれ量ΔX1とずれ量ΔX2から第2レンズ2の第1レンズ1に対するチルト量αを演
算により求めることができる。
The tilt amount α of the
第2レンズ2の第1レンズ1に対するチルト量(チルト角)α、レンズの中心ずれ量b(最終的には消去されるので図示しない)、第1レンズ1の光源に近い側の表面と基準軸Laxbとの交点である原点Oを用いて、点A、点BのX軸からのそれぞれの距離Z1、距離Z2を求めると式1、式2が成立する。
A tilt amount (tilt angle) α of the
ΔX1=b+Z1・tan(α) ・・・(1)
ΔX2=b+Z2・tan(α) ・・・(2)
式(1)(2)から中心ずれ量bを消去すると、式3が求まる。
ΔX1 = b + Z1 · tan (α) (1)
ΔX2 = b + Z2 · tan (α) (2)
If the center deviation b is deleted from the equations (1) and (2), the
α=tan-1{(ΔX2−ΔX1)/(Z2−Z1)} ・・・(3)
つまり、式(3)より第2レンズ2のチルト量αが算出される。
α = tan −1 {(ΔX2−ΔX1) / (Z2−Z1)} (3)
That is, the tilt amount α of the
なお、調整面Sax2でのチルト量αは、上述したとおり、最大のチルト量αを表している。 The tilt amount α on the adjustment surface Sax2 represents the maximum tilt amount α as described above.
ステップS5:
第1レンズ1を回転させて調整面Sax2の平面上に調整治具4が位置するように(チルト量αが最大である位置に調整治具4を配置)した後、調整治具4を基準軸Laxb(第1レンズ1の光軸Lax1)および交差軸Ax2からX軸方向に治具移動距離d(基準軸Laxbから調整治具4の調整位置Pcまでの距離d)だけ移動させ、調整位置Pcに配置する(図3参照)。
Step S5:
The
図3は、図2での調整治具の移動状態およびチルト量に対応する調整量を示す概念図である。 FIG. 3 is a conceptual diagram showing an adjustment amount corresponding to the movement state and the tilt amount of the adjustment jig in FIG.
調整治具4は基準軸Laxbと交差軸Ax2(基準軸Laxbと直交する第2レンズの光源から遠い側の表面上の軸)の交点からZ軸のプラス方向に位置していなければならない。調整治具4の移動(治具移動距離d)は、調整量hを大きくして調整を容易にするために第2レンズ2の外径に近い部分まで行うことが好ましく、第2レンズ2の有効光学面を外れる周辺部位まで移動させるのが好ましいが、これに限るものではなく、適宜設定することができる。
The
ステップS6:
ステップS4で求めたチルト量αと適宜設定した距離d(治具移動距離d)から、第2レンズ2の位置を押圧して調整するための調整量hを算出する。なお、調整治具4は、基準軸Laxbと平行な方向に移動させる構成とすることにより、調整量hの算出が容易となり、また、正確な制御が可能となる。
Step S6:
An adjustment amount h for pressing and adjusting the position of the
調整量hは式4から求めることができる。
The adjustment amount h can be obtained from
h=d・tan(α)=d・{(ΔX2−ΔX1)/(Z2−Z1)} ・・・(4
)
ステップS7:
式4で算出した調整量hに対応させて第2レンズ2の位置を調整治具4により調整する。
h = d · tan (α) = d · {(ΔX2−ΔX1) / (Z2−Z1)} (4)
)
Step S7:
The position of the
具体的には、第2レンズ1の調整量hを算出した後、回転台5により第1レンズ1を回転させながら、演算装置8からの制御信号により制御装置9を介して調整治具4を徐々に矢符Pr方向へ移動させ、第2レンズ2を調整量hに対応させて移動させる。第1レンズ1を回転させながら第2レンズを移動させることから、チルト量αの補正(調整)と同時にレンズ間の中心ずれ量b(式1、2、3参照)も補正され、第1レンズ1と第2レンズ2の光軸合わせ(位置調整)が完了する。
Specifically, after calculating the adjustment amount h of the
ステップS8:
光軸合わせが完了した第1レンズ1および第2レンズ2は、接着剤などによって適宜接着固定され、組み合わせレンズが製造される。
Step S8:
The
なお、上述した各ステップでの演算(演算処理)は所定のプログラムを予めインストールされたコンピュータにより構成される演算装置8においてCCDカメラ7からのデータを用いて直接行うことができる。
Note that the calculation (calculation processing) in each step described above can be directly performed using data from the
実施の形態2での数値例を示す(図2、図3参照)。
Numerical examples in
実施の形態2に係る組み合わせレンズは、第1レンズ1を凹レンズとし、第2レンズ2を凸レンズとしてある。組み合わせ部分の曲率半径が5mm、レンズの外径が両方とも7.2mmであるとした場合、第2レンズ2で波面変換され偏心顕微鏡6で測定される点A、点Bは第1レンズ1に原点Oを取っていることから、点AのZ軸の位置はZ1=5.8mm、点BのZ軸の位置はZ2=107.1mmとなる。
In the combination lens according to
第1レンズ1に第2レンズ2を嵌めこんだ場合において、第2レンズ2が第1レンズ1に対して20分のチルト量αを発生したとすると、偏心顕微鏡6で測定される第2レンズ2の偏心量(ずれ量)は点Aに対してはΔX1=22μm、点Bに対してはΔX2=60
0μmとなる。
When the
0 μm.
この状態で、実施の形態2に係る製造方法を適用して第1レンズ1に対して第2レンズ2の軸合わせを行う場合には、調整治具4を基準軸Laxbから距離d=3.5mm(レンズの外径の半分程度)の調整位置Pcに移動する。したがって、d=3.5mmおよびチルト量α=20分であるから、第2レンズ2の位置を調整するために必要な調整量hは17μmとなる。
In this state, when the manufacturing method according to the second embodiment is applied and the axis of the
調整量h=17μmに対応させて第2レンズ2の移動(調整)を行うことにより、ΔX
1=1.1μm、ΔX2=25.4μm、第1レンズ1と第2レンズ2との間のチルト量
αは0.8分となる組み合わせレンズを得ることができた。したがって、当初のチルト量20分/調整後のチルト量0.8分=25、つまり、チルト量αを25倍改善(低減)できたことになる。
By moving (adjusting) the
A combination lens in which 1 = 1.1 μm, ΔX2 = 25.4 μm, and the tilt amount α between the
1 第1レンズ
2 第2レンズ
3 レンズ保持部
4 調整治具
5 回転台
6 偏心顕微鏡(変換光検出手段)
7 CCDカメラ
8 演算装置
9 制御装置
10 レンズ位置調整装置
Ax2 交差軸
d 距離(治具移動距離)
h 調整量
Lax1 光軸
Lax2 光軸
Laxb 基準軸
Lm 観測光
Ls 光源
Pc 調整位置
Sax2 調整面
α チルト量
DESCRIPTION OF
7
h Adjustment amount Lax1 Optical axis Lax2 Optical axis Laxb Reference axis Lm Observation light Ls Light source Pc Adjustment position Sax2 Adjustment surface α Tilt amount
Claims (10)
光源と変換光検出手段に対応させて前記第1レンズを配置し、前記第1レンズの前記光源に近い側の表面による変換光と前記光源に遠い側の表面による変換光を前記変換光検出手段により検出して前記第1レンズの光軸を基準軸に合わせる過程と、
前記第1レンズに前記第2レンズを組み合わせる過程と、
前記第2レンズの前記光源に近い側の表面による変換光と前記光源に遠い側の表面による変換光を前記変換光検出手段により検出して前記第1レンズの光軸に対する前記第2レンズの光軸のチルト量を算出する過程と、
該チルト量に基づいて前記第2レンズの位置を調整するために必要な調整量を算出する過程と、
前記調整量に基づいて前記第2レンズの位置を調整して前記第2レンズの光軸を前記第1レンズの光軸に合わせる過程と、
前記第1レンズの光軸と前記第2レンズの光軸を合わせた後、前記第1レンズと前記第2レンズを接着する過程と
を備えることを特徴とする組み合わせレンズの製造方法。 A method of manufacturing a combination lens having a first lens and a second lens,
The first lens is disposed in correspondence with a light source and converted light detection means, and the converted light detection means converts converted light from the surface of the first lens closer to the light source and converted light from the surface far from the light source. And detecting the optical axis of the first lens with a reference axis,
Combining the second lens with the first lens;
The converted light from the surface closer to the light source of the second lens and the converted light from the surface far from the light source are detected by the converted light detection means, and the light of the second lens with respect to the optical axis of the first lens. Calculating the tilt amount of the axis;
Calculating an adjustment amount necessary to adjust the position of the second lens based on the tilt amount;
Adjusting the position of the second lens based on the adjustment amount to align the optical axis of the second lens with the optical axis of the first lens;
A method of manufacturing a combined lens, comprising: a step of bonding the first lens and the second lens after aligning the optical axis of the first lens and the optical axis of the second lens.
前記第1レンズと前記第2レンズに光を照射する光源と、
前記第1レンズまたは前記第2レンズが前記光を波面変換した変換光を検出する変換光検出手段と、
前記第1レンズにより波面変換された前記変換光に基づいて前記光源および前記変換光検出手段で規定される基準軸に光軸を合わせた第1レンズを保持するレンズ保持部と、
前記第2レンズにより波面変換された前記変換光に基づいて前記第1レンズの光軸に対する前記第2レンズの光軸のチルト量を算出して前記第2レンズの位置を調整するための調整量を算出する演算装置と、
前記調整量に基づいて前記第2レンズの位置を調整する調整治具と
を備えることを特徴とするレンズ位置合わせ装置。 A lens alignment device for aligning an optical axis of a first lens and an optical axis of a second lens combined with the first lens,
A light source that emits light to the first lens and the second lens;
Converted light detection means for detecting converted light obtained by wavefront converting the light by the first lens or the second lens;
A lens holding unit that holds a first lens whose optical axis is aligned with a reference axis defined by the light source and the converted light detection unit based on the converted light wavefront-converted by the first lens;
An adjustment amount for adjusting the position of the second lens by calculating the tilt amount of the optical axis of the second lens with respect to the optical axis of the first lens based on the converted light wavefront-converted by the second lens. An arithmetic unit for calculating
An adjustment jig that adjusts the position of the second lens based on the adjustment amount.
The lens alignment apparatus according to any one of claims 6 to 9, further comprising a turntable for rotating the first lens.
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