JP2013195410A - Detector and detection method - Google Patents

Detector and detection method Download PDF

Info

Publication number
JP2013195410A
JP2013195410A JP2012066582A JP2012066582A JP2013195410A JP 2013195410 A JP2013195410 A JP 2013195410A JP 2012066582 A JP2012066582 A JP 2012066582A JP 2012066582 A JP2012066582 A JP 2012066582A JP 2013195410 A JP2013195410 A JP 2013195410A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical system
lens
measured
adjustment
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
Application number
JP2012066582A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norikazu Urata
憲和 浦田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2012066582A priority Critical patent/JP2013195410A/en
Publication of JP2013195410A publication Critical patent/JP2013195410A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that, in adjustment of a lens system, it is difficult to reduce variation of a relative position of each lens, especially in variation in a direction orthogonal to an optical axis.SOLUTION: A detector is for detecting a relative position of an optical element constituting a measured optical system, and includes: a light source unit for making irradiation light incident into the measured optical system; a stage for holding the measured optical system in an irradiated region; a light receiving unit for receiving light having passed through the measured optical system and converting the light into an electrical signal; and a processing unit for processing the electrical signal. The light receiving unit includes a wave surface sensor using a lens array, and the light source unit emits parallel luminous flux crossing the irradiation light in a section including a shaft of light projection.

Description

本発明は、光学素子の位置の検出を行う装置及び方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and method for detecting the position of an optical element.

携帯電話用のカメラモジュールなどには、超小型の撮像光学系が用いられている。光学系の小型化にともなって、このような撮像光学系には、偏心に対して高い精度(より偏心が少ないこと)が要求されるようになっている。その要求精度は、レンズを保持する部品の加工精度と同程度になっている。なお、偏心とは、光学素子の光軸の、光学系の理想的な光軸からのずれ(傾きを含む)、のことである。   An ultra-small imaging optical system is used for a camera module for a cellular phone. Along with the miniaturization of the optical system, such an imaging optical system is required to have high accuracy with respect to decentration (less decentration). The required accuracy is about the same as the processing accuracy of the component holding the lens. The decentering is a deviation (including inclination) of the optical axis of the optical element from the ideal optical axis of the optical system.

この場合、光学系の各レンズの相対的な位置のばらつき量は、各レンズを保持する部品の加工精度で決まることになる。すなわち、各レンズの位置決めの精度は、各レンズを保持する部品の加工精度で決まることになる。例えば、レンズを保持する部品の加工精度が2μmだと、各レンズの相対的な位置のばらつき量も、概略2μm程度になる。   In this case, the amount of variation in the relative position of each lens in the optical system is determined by the processing accuracy of the components that hold each lens. That is, the positioning accuracy of each lens is determined by the processing accuracy of the components that hold each lens. For example, if the processing accuracy of the component that holds the lens is 2 μm, the amount of variation in the relative position of each lens is approximately 2 μm.

各レンズに相対的な位置のばらつきが生じると、光学系の結像性能が低下してしまう。この各レンズの相対的な位置のばらつきには、光軸方向におけるばらつきと、光軸と直交する方向におけるばらつきがある。   If the relative position of each lens varies, the imaging performance of the optical system is degraded. The variation in the relative position of each lens includes a variation in the optical axis direction and a variation in a direction orthogonal to the optical axis.

相対的な位置のばらつきを少なくする装置として、特許文献1のレンズ系の調整装置がある。このレンズ系の調整装置は、光源と、回折素子と、第1及び第2保持ユニットと、第2移動機構と、撮像素子と、演算制御処理部とを備えている。このレンズ系調整装置では、MTFを算出し、この算出結果を用いてレンズ系の位置を調整している。   As an apparatus for reducing the relative positional variation, there is a lens system adjusting apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-228561. This lens system adjusting device includes a light source, a diffraction element, first and second holding units, a second moving mechanism, an image sensor, and an arithmetic control processing unit. In this lens system adjusting device, the MTF is calculated, and the position of the lens system is adjusted using the calculation result.

特許第3766835号公報Japanese Patent No. 3766835

しかしながら、特許文献1のレンズ系調整装置では、MTFを用いてレンズ系を調整する技術であるため、波面の測定結果を用いてレンズ系を調整する方法に比べると、測定精度が低下する。また、回折素子を使って平行光を生成するため、2次や3次の回折光が発生する。この2次や3次の回折光が測定の邪魔となるため、測定精度が低下する。その結果、レンズ系の調整において、各レンズの相対的な位置のばらつき、特に、光軸と直交する方向におけるばらつきを少なくすることが難しい。   However, since the lens system adjustment apparatus of Patent Document 1 is a technique for adjusting the lens system using the MTF, the measurement accuracy is lower than the method for adjusting the lens system using the wavefront measurement result. Further, since parallel light is generated using a diffraction element, second-order and third-order diffracted light is generated. Since the second-order and third-order diffracted light interferes with the measurement, the measurement accuracy is lowered. As a result, in adjusting the lens system, it is difficult to reduce variations in relative positions of the lenses, particularly variations in a direction orthogonal to the optical axis.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高精度で被測定光学系の光学素子の相対位置を検出する検出装置及び検出方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a detection device and a detection method for detecting the relative position of an optical element of a measured optical system with high accuracy.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の検出装置は、
被測定光学系を構成する光学素子の相対位置を検出する検出装置であって、
被測定光学系に照射光を入射させるための光源ユニットと、
照射される領域に被測定光学系を保持するステージと、
被測定光学系を透過した光を受光して電気信号に変換する受光ユニットと、
電気信号を処理する処理ユニットと、を有し、
受光ユニットは、レンズアレイを用いた波面センサーを有し、かつ、
光源ユニットは、投光の軸を含む断面において照射光が交差する平行光束を出射することを特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the detection device of the present invention includes:
A detection device that detects a relative position of an optical element constituting an optical system to be measured,
A light source unit for making the irradiation light incident on the optical system to be measured;
A stage for holding the optical system under measurement in the irradiated area;
A light receiving unit that receives light transmitted through the optical system to be measured and converts it into an electrical signal;
A processing unit for processing electrical signals,
The light receiving unit has a wavefront sensor using a lens array, and
The light source unit is characterized in that it emits a parallel light flux in which the irradiation light intersects in a cross section including the projection axis.

また、本発明の検出方法は、
照射光を被測定光学系に照射し、
被測定光学系から出射した光から、複数の光スポットを形成し、
複数の光スポットの各々の位置について、基準位置からのずれ量を算出し、
被測定光学系の固定側光学系に対する可動側光学系の位置を検出する検出方法であって、
照射光は、投光の軸を含む断面において照射光が交差する平行光束であり、
被測定光学系は、照射光が交差する位置に配置され、かつ、
交差する位置における照射光の径は、被測定光学系の外径よりも大きいことを特徴とする。
Moreover, the detection method of the present invention comprises:
Irradiate the measured optical system with irradiation light,
A plurality of light spots are formed from the light emitted from the optical system to be measured,
For each position of the plurality of light spots, calculate the amount of deviation from the reference position,
A detection method for detecting a position of a movable optical system with respect to a fixed optical system of a measured optical system,
The irradiation light is a parallel light flux where the irradiation light intersects in a cross section including the projection axis,
The measured optical system is disposed at a position where the irradiation light intersects, and
The diameter of the irradiation light at the intersecting position is larger than the outer diameter of the optical system to be measured.

本発明によれば、高精度で被測定光学系の光学素子の相対位置を検出する検出装置及び検出方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the detection apparatus and detection method which detect the relative position of the optical element of a to-be-measured optical system with high precision can be provided.

本発明の検出装置の一例である群調整装置を示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図である。It is a figure which shows the group adjustment apparatus which is an example of the detection apparatus of this invention, Comprising: (a) is a front view, (b) is a side view. 光源ユニットの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of a light source unit. アキシコンレンズを示す図である。It is a figure which shows an axicon lens. 光源ユニットから出射する光束を示す図である。It is a figure which shows the light beam radiate | emitted from a light source unit. 位置P2における平行光束と被測定光学系の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the parallel light beam in position P2, and a to-be-measured optical system. ステージの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of a stage. 受光ユニットの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of a light-receiving unit. 光源ユニットから受光ユニットまでの光線の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the light ray from a light source unit to a light reception unit. 光スポットの様子を示す図であって、(a)は波面が変化する前、(b)は波面が変化した後の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of a light spot, Comprising: (a) is a figure which shows a mode after the wave front changes, (b) before the wave front changes. 調整機構の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of an adjustment mechanism. 被測定光学系を示す図であって、(a)は被測定光学系の断面図、(b)は被測定光学系を保持した状態を示す図である。It is a figure which shows a measured optical system, Comprising: (a) is sectional drawing of a measured optical system, (b) is a figure which shows the state holding the measured optical system. 群調整方法に関するフローチャートである。It is a flowchart regarding the group adjustment method. キャリブレーションに関するフローチャートである。It is a flowchart regarding a calibration. 波面プロファイルの概念図である。It is a conceptual diagram of a wavefront profile. 本実施形態の群調整装置1において取得された波面プロファイルの概念図である。It is a conceptual diagram of the wavefront profile acquired in the group adjustment apparatus 1 of this embodiment. 理想状態での波面収差プロファイルの概念図である。It is a conceptual diagram of the wavefront aberration profile in an ideal state. ゼルニケ多項式の8次と15次の係数の挙動についての概念図である。It is a conceptual diagram about the behavior of the 8th-order coefficient and 15th-order coefficient of the Zernike polynomial. 4枚のレンズが、それぞれ偏心している様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that four lenses are each decentering.

本実施形態の検出装置は、被測定光学系を構成する光学素子の相対位置を検出する検出装置であって、被測定光学系に照射光を入射させるための光源ユニットと、照射される領域に被測定光学系を保持するステージと、被測定光学系を透過した光を受光して電気信号に変換する受光ユニットと、電気信号を処理する処理ユニットと、を有し、受光ユニットは、レンズアレイを用いた波面センサーを有し、かつ、光源ユニットは、投光の軸を含む断面において照射光が交差する平行光束を出射することを特徴とする。   The detection device of the present embodiment is a detection device that detects the relative position of the optical elements that constitute the optical system to be measured, and includes a light source unit for making the irradiation light incident on the optical system to be measured, and an irradiation area. A stage that holds the optical system to be measured; a light receiving unit that receives light that has passed through the optical system to be measured and converts the light into an electrical signal; and a processing unit that processes the electrical signal. The light source unit emits a parallel light flux in which irradiation light intersects in a cross section including a light projection axis.

本実施形態の検出装置について説明する。本実施形態の検出装置のより具体的な例として、群調整装置がある。図1は、群調整装置の概略の構造を示す図である。図1(a)は群調整装置の正面図、図1(b)は群調整装置の側面図である。本実施形態の群調整装置1は、本体2と、光源ユニット3と、ステージ4と、受光ユニット5と、処理ユニット6と、調整機構7とを備えている。光源ユニット3、ステージ4、受光ユニット5及び調整機構7は、本体2に保持されている。そして、群調整時、ステージ4上に被測定光学系8が載置される。図1では、被測定光学系8は、可動側光学系8aと固定側光学系8bとで構成されている。   The detection device of this embodiment will be described. As a more specific example of the detection device of this embodiment, there is a group adjustment device. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic structure of the group adjusting device. FIG. 1A is a front view of the group adjusting device, and FIG. 1B is a side view of the group adjusting device. The group adjustment apparatus 1 of this embodiment includes a main body 2, a light source unit 3, a stage 4, a light receiving unit 5, a processing unit 6, and an adjustment mechanism 7. The light source unit 3, the stage 4, the light receiving unit 5 and the adjustment mechanism 7 are held by the main body 2. Then, the optical system 8 to be measured is placed on the stage 4 during group adjustment. In FIG. 1, the measured optical system 8 includes a movable side optical system 8a and a fixed side optical system 8b.

光源ユニット3は本体2の一端側に配置され、受光ユニット5は本体2の他端側に配置されている。このように、光源ユニット3と受光ユニット5とは、対向するように配置されている。また、光源ユニット3と受光ユニット5との間に、ステージ4と調整機構7とが配置されている。図1では、調整機構7は光源ユニット3側に位置し、ステージ4は受光ユニット5側に位置している。   The light source unit 3 is disposed on one end side of the main body 2, and the light receiving unit 5 is disposed on the other end side of the main body 2. Thus, the light source unit 3 and the light receiving unit 5 are disposed so as to face each other. A stage 4 and an adjustment mechanism 7 are disposed between the light source unit 3 and the light receiving unit 5. In FIG. 1, the adjusting mechanism 7 is located on the light source unit 3 side, and the stage 4 is located on the light receiving unit 5 side.

なお、図示は省略しているが、光源ユニット3、ステージ4、受光ユニット5及び調整機構7(以下、光源ユニット3等とする)は、各々、移動機構を有している。この移動機構によって、光源ユニット3等は、投光軸9に沿う方向に移動可能となっている。また、移動機構によって、光源ユニット3等を、投光軸9と直交する方向に移動させることもできる。なお、投光軸9は、光源ユニット3や受光ユニット5の位置を調整する際に基準となる軸である。   Although not shown, each of the light source unit 3, the stage 4, the light receiving unit 5, and the adjusting mechanism 7 (hereinafter referred to as the light source unit 3 and the like) has a moving mechanism. With this moving mechanism, the light source unit 3 and the like can move in a direction along the light projecting axis 9. Further, the light source unit 3 and the like can be moved in a direction orthogonal to the light projecting axis 9 by the moving mechanism. The light projecting axis 9 is a reference axis when adjusting the positions of the light source unit 3 and the light receiving unit 5.

図1(a)に示すように、光源ユニット3は、照射光として光束10を出射する。被測定光学系8がステージ4に載置されたとき、光源ユニット3からの光束10(照射光)は投光軸9を含む断面においては平行光束状となっており、被測定光学系8に入射する。この平行光束10は、投光軸9と所定の角度で交差するように、光源ユニット3から射出されている。このように、光源ユニット3は、投光軸9を含む断面において照射光が交差する平行光束10を出射する。   As shown in FIG. 1A, the light source unit 3 emits a light beam 10 as irradiation light. When the optical system 8 to be measured is placed on the stage 4, the light beam 10 (irradiation light) from the light source unit 3 has a parallel light beam shape in the cross section including the light projecting axis 9. Incident. The parallel light beam 10 is emitted from the light source unit 3 so as to intersect the light projection axis 9 at a predetermined angle. As described above, the light source unit 3 emits the parallel light flux 10 in which the irradiation light intersects in the cross section including the light projecting axis 9.

図2は、光源ユニット3の構造を示す図である。図2に示すように、光源ユニット3は、光源30と、ピンホール31と、レンズ32と、アキシコンレンズ33と、を備えている。光源30には、発光ダイオード(LED)や半導体レーザ(LD)等が用いられる。なお、半導体レーザ以外のレーザ、例えば、ヘリウムネオンレーサを、光源30に用いても良い。あるいは、光源30を光源ユニット3とから分離し、光源30からの光を、光ファイバーで光源ユニット3に導いても良い。   FIG. 2 is a diagram showing the structure of the light source unit 3. As shown in FIG. 2, the light source unit 3 includes a light source 30, a pinhole 31, a lens 32, and an axicon lens 33. As the light source 30, a light emitting diode (LED), a semiconductor laser (LD), or the like is used. Note that a laser other than a semiconductor laser, for example, a helium neon racer, may be used for the light source 30. Alternatively, the light source 30 may be separated from the light source unit 3, and the light from the light source 30 may be guided to the light source unit 3 by an optical fiber.

光源30の光出射側には、ピンホール31が配置されている。このピンホール31を光が通過することにより、点光源が形成される。なお、光源30に発光ダイオードを用いる場合は、発光ダイオード(光源30)とピンホール31との間にレンズを配置して、発光ダイオードから発散された光を、ピンホール31上に集光させてもよい。この場合、光量損失が少ない点光源が得られる。また、光源30にレーザを使用した場合、レーザは点光源とみなせるため、ピンホール31の配置を省略することができる。   A pinhole 31 is disposed on the light emission side of the light source 30. When light passes through the pinhole 31, a point light source is formed. In addition, when using a light emitting diode for the light source 30, a lens is disposed between the light emitting diode (light source 30) and the pinhole 31, and the light emitted from the light emitting diode is condensed on the pinhole 31. Also good. In this case, a point light source with little light loss can be obtained. Further, when a laser is used as the light source 30, the laser can be regarded as a point light source, so that the arrangement of the pinhole 31 can be omitted.

ピンホール31の光出射側には、レンズ32(第1の光学素子)が配置されている。ここで、レンズ32は、その焦点位置がピンホール31の位置と一致するように配置されている。よって、レンズ32から出射する光は平行光束になる。レンズ32から出射した平行光束は、アキシコンレンズ33(第2の光学素子)に入射する。   A lens 32 (first optical element) is disposed on the light emitting side of the pinhole 31. Here, the lens 32 is arranged so that the focal position thereof coincides with the position of the pinhole 31. Therefore, the light emitted from the lens 32 becomes a parallel light flux. The parallel light beam emitted from the lens 32 enters the axicon lens 33 (second optical element).

なお、レンズ32とアキシコンレンズの間に、アフォーカルズーム光学系を配置しても良い。このようにすると、アキシコンレンズ33に入射する平行光束の径を変化させることができる。その結果、平行光束10の径を変化させることができる。   An afocal zoom optical system may be arranged between the lens 32 and the axicon lens. In this way, the diameter of the parallel light beam incident on the axicon lens 33 can be changed. As a result, the diameter of the parallel light beam 10 can be changed.

図3は、アキシコンレンズを示す図である。図3に示すように、本実施形態におけるアキシコンレンズ33は、一方の面33aの形状が平面形状になっている。また、他方の面33bの形状は錐形状、より具体的には円錐形状になっている。なお、アキシコンレンズ33は、円錐レンズ、アキシコンプリズムと称される場合もある。   FIG. 3 is a diagram showing an axicon lens. As shown in FIG. 3, in the axicon lens 33 in the present embodiment, the shape of one surface 33a is a planar shape. The shape of the other surface 33b is conical, more specifically conical. The axicon lens 33 may be referred to as a conical lens or an axicon prism.

本実施形態におけるアキシコンレンズ33には、屈折率nがn=1.52の硝材(例えば、ショット社製N−BK7)が用いられている。また、外径(直径)φはφ=25.4mm、円錐角αはα=25°、エッジ厚みteはte=5mmである。このアキシコンレンズ33は回転対称となる形状となっており、この回転対称軸34を含む断面においては、プリズム形状となっている。   For the axicon lens 33 in this embodiment, a glass material having a refractive index n of n = 1.52 (for example, N-BK7 manufactured by Schott) is used. The outer diameter (diameter) φ is φ = 25.4 mm, the cone angle α is α = 25 °, and the edge thickness te is te = 5 mm. The axicon lens 33 has a rotationally symmetric shape, and has a prism shape in a cross section including the rotationally symmetric axis 34.

図4は、光源ユニット3から出射する光束を示す図である。図4に示すように、アキシコンレンズ33は、その回転対称軸34が群測定装置1の投光軸9と一致するように配置されている。また、アキシコンレンズ33は、面33a側が光源30に向くように配置されている。このような配置で、面33a側から、回転対称軸34に沿って、平行光束を入射させる。面33a側から入射した平行光束の各光線は、面33bで屈折される。   FIG. 4 is a diagram showing a light beam emitted from the light source unit 3. As shown in FIG. 4, the axicon lens 33 is arranged so that its rotational symmetry axis 34 coincides with the light projection axis 9 of the group measuring apparatus 1. Further, the axicon lens 33 is arranged so that the surface 33 a side faces the light source 30. With such an arrangement, a parallel light beam is incident along the rotational symmetry axis 34 from the surface 33a side. Each light beam of the parallel light flux incident from the surface 33a side is refracted by the surface 33b.

ここで、面33bは円錐面となっているため、平行光束の各光線は回転対称軸34に近づく方向に、同じ角度で曲げられる。その結果、アキシコンレンズ33から出射する光線は、回転対称軸34を含む断面においては、回転対称軸34を境に上下方向に屈折する平行な光線となる。しかも、面33bは軸対称であるから、面33bから出射する各光線は、回転対称軸34の周りについて連続的な光線となる。すなわち、回転対称軸34を含む断面では平行光線となっているが、回転対称軸34に直交する断面においては、円環状の光束になる。   Here, since the surface 33b is a conical surface, each light beam of the parallel light flux is bent at the same angle in a direction approaching the rotational symmetry axis 34. As a result, the light beam emitted from the axicon lens 33 becomes a parallel light beam that is refracted in the vertical direction with respect to the rotational symmetry axis 34 in the cross section including the rotational symmetry axis 34. Moreover, since the surface 33b is axisymmetric, each light beam emitted from the surface 33b is a continuous light beam around the rotationally symmetric axis 34. That is, the light beam is a parallel light beam in the cross section including the rotational symmetry axis 34, but becomes an annular light beam in the cross section perpendicular to the rotational symmetry axis 34.

一般に、プリズムの屈折角は、以下の式(1)で求められる。ここで、nはレンズの屈折率、αは頂角(円錐角)、δは偏角(屈折角)である。なお、偏角δは、面33bから出射する各光線の回転対称軸34に対する角度である。
δ=(n−1)×α (1)
In general, the refraction angle of the prism is obtained by the following equation (1). Here, n is the refractive index of the lens, α is the apex angle (cone angle), and δ is the declination angle (refraction angle). The declination δ is an angle with respect to the rotational symmetry axis 34 of each light beam emitted from the surface 33b.
δ = (n−1) × α (1)

アキシコンレンズ33の屈折率nがn=1.52の場合、回転対称軸34を含む断面において、偏角δはδ≒±12°になる。したがって、平行光束10の回転対称軸34に対する角度も±12°程度になる。詳細は後述するが、使用するアキシコンレンズ33では、偏角δの値が被測定光学系8の最大画角以下となっていることが好ましい。   When the refractive index n of the axicon lens 33 is n = 1.52, the declination δ is δ≈ ± 12 ° in the cross section including the rotational symmetry axis 34. Therefore, the angle of the parallel light beam 10 with respect to the rotational symmetry axis 34 is also about ± 12 °. Although details will be described later, in the axicon lens 33 to be used, it is preferable that the value of the deviation angle δ is equal to or smaller than the maximum field angle of the optical system 8 to be measured.

以上のように、本実施形態の群調整装置1では、交差する平行光束10の生成にあたって、アキシコンレンズ33を使用している。そのため、本実施形態の群調整装置1では、回折格子を使用した場合のような2次や3次の回折光が発生しない。すなわち、本実施形態の群調整装置1では、測定の邪魔となる2次や3次の回折光が発生しないため、測定精度及び調整精度を高くできる。   As described above, the group adjusting device 1 according to the present embodiment uses the axicon lens 33 in generating the intersecting parallel light beams 10. For this reason, the group adjusting device 1 of the present embodiment does not generate second-order or third-order diffracted light as in the case where a diffraction grating is used. That is, in the group adjustment apparatus 1 of the present embodiment, since the second-order and third-order diffracted light that interferes with measurement does not occur, the measurement accuracy and adjustment accuracy can be increased.

また、図4には、平行光束10の断面形状が示されている。この断面形状は、投光軸9と直交する面内の形状である。断面形状10a、10b及び10cは、それぞれ、位置P1、P2、P3における断面形状である。断面形状10cに示すように、平行光束10の断面形状は、光源ユニット3から遠く離れた位置P3では円環状となる。一方、平行光束10の断面形状は、光源ユニット3の近傍の位置P1やP2では円環が重なるため、平行光束10の断面は円形となる。円(円環)の径は光源ユニット3から離れるにしたがって徐々に小さくなり、位置P2で最も小さくなる。   FIG. 4 shows a cross-sectional shape of the parallel light beam 10. This cross-sectional shape is an in-plane shape orthogonal to the light projection axis 9. The cross-sectional shapes 10a, 10b, and 10c are cross-sectional shapes at positions P1, P2, and P3, respectively. As shown in the cross-sectional shape 10 c, the cross-sectional shape of the parallel light beam 10 has an annular shape at a position P 3 far from the light source unit 3. On the other hand, the cross-sectional shape of the parallel light beam 10 is circular because the circular rings overlap at the positions P1 and P2 in the vicinity of the light source unit 3. The diameter of the circle (ring) gradually decreases with distance from the light source unit 3, and becomes the smallest at the position P2.

本実施形態の群調整装置1では、位置P2に被測定光学系8を配置して、群調整(偏心調整)を行う。加えて、本実施形態の群調整装置1では、位置P2における平行光束10の径が、被測定光学系8の外径よりも十分大きい状態になっている。言い換えると、このような状態となるように、光源ユニット3が構成されている。なお、被測定光学系8の位置P2への配置は、ステージ4を投光軸9に沿って移動させればよい。   In the group adjustment apparatus 1 of the present embodiment, the optical system 8 to be measured is disposed at the position P2 to perform group adjustment (eccentric adjustment). In addition, in the group adjustment apparatus 1 of the present embodiment, the diameter of the parallel light beam 10 at the position P2 is sufficiently larger than the outer diameter of the optical system 8 to be measured. In other words, the light source unit 3 is configured so as to be in such a state. In addition, what is necessary is just to move the stage 4 along the light projection axis | shaft 9 arrangement | positioning to the position P2 of the to-be-measured optical system 8. FIG.

図5は、位置P2における平行光束10と被測定光学系8の様子を示す図である。図5に示すように、位置P4と位置P5とでは、被測定光学系8が配置されている位置が異なる。しかしながら、平行光束10の被測定光学系8に対する入射角度は、位置P4とP5とで違いは生じない。更に、平行光束10の径は被測定光学系8の外径よりも十分に大きい。そのため、被測定光学系8の位置が位置P4と位置P5のいずれであっても、被測定光学系8の径(可動側光学系8aのレンズ面のうち、光源ユニット3側のレンズ面の有効口径)を満たすように、平行光束10が入射する。この結果、被測定光学系8の位置が位置P4と位置P5のいずれであっても、被測定光学系8から出射する光(波面や結像状態)は同じになる。   FIG. 5 is a diagram showing a state of the parallel light beam 10 and the measured optical system 8 at the position P2. As shown in FIG. 5, the position where the optical system 8 to be measured is arranged is different between the position P4 and the position P5. However, the incident angle of the parallel light beam 10 with respect to the measured optical system 8 does not differ between the positions P4 and P5. Further, the diameter of the parallel light beam 10 is sufficiently larger than the outer diameter of the optical system 8 to be measured. Therefore, regardless of whether the position of the optical system 8 to be measured is the position P4 or the position P5, the diameter of the optical system 8 to be measured (the effective lens surface on the light source unit 3 side of the lens surface of the movable optical system 8a). The parallel light beam 10 is incident so as to satisfy the aperture. As a result, the light (wavefront or imaging state) emitted from the measured optical system 8 is the same regardless of the position of the measured optical system 8 at either the position P4 or the position P5.

本実施形態の群調整装置1では、被測定光学系8から出射する光(波面)を用いて、群調整を行なう。そのため、位置P2における平行光束10の範囲内であれば、被測定光学系8をどこにおいても群調整ができる。その結果、被測定光学系(レンズ系)の配置時の誤差を、極力小さくすることができる。また、被測定光学系8の設置が容易になる。   In the group adjustment apparatus 1 of the present embodiment, group adjustment is performed using light (wavefront) emitted from the optical system 8 to be measured. Therefore, the group adjustment of the optical system 8 to be measured can be performed anywhere within the range of the parallel light beam 10 at the position P2. As a result, it is possible to minimize the error when arranging the optical system to be measured (lens system). Moreover, installation of the optical system 8 to be measured is facilitated.

図6は、ステージ4の構造を示す図である。ステージ4は、中央に開口部40を有している。この開口の大きさは、被測定光学系8から出射する光線全てを通過させることができるような大きさである。また、開口部40の周りには、段差部41が形成されている。この段差部41に、後述の保持部材80を挿入することで、被測定光学系8をステージ4上に載置することができる。   FIG. 6 is a diagram showing the structure of the stage 4. The stage 4 has an opening 40 in the center. The size of the opening is such that all the light rays emitted from the optical system 8 to be measured can pass therethrough. A step 41 is formed around the opening 40. The measured optical system 8 can be placed on the stage 4 by inserting a holding member 80 described later into the stepped portion 41.

図7は、受光ユニット5の構造を示す図である。受光ユニット5はレンズアレイ50と撮像素子53を備える。レンズアレイ50はレンズ素子51を複数有し、レンズ素子51が平面内に縦横に配置されている。この例では、各レンズ素子51の焦点距離f_sensorはf_sensor=7mmである。また、レンズアレイ50の領域(外形寸法)は、縦横が10mm×10mmであって、この領域内にレンズ素子51が300μmのピッチで、30×30個ほど配列されている。なお、レンズアレイ50の領域は広いほど、より好ましい。例えば、縦横が20mm×20mmであればより好ましい。   FIG. 7 is a diagram showing the structure of the light receiving unit 5. The light receiving unit 5 includes a lens array 50 and an image sensor 53. The lens array 50 includes a plurality of lens elements 51, and the lens elements 51 are arranged vertically and horizontally in a plane. In this example, the focal length f_sensor of each lens element 51 is f_sensor = 7 mm. The lens array 50 has an area (outside dimension) of 10 mm × 10 mm in length and width, and 30 × 30 lens elements 51 are arranged in this area at a pitch of 300 μm. In addition, it is more preferable that the area | region of the lens array 50 is large. For example, it is more preferable that the length and width are 20 mm × 20 mm.

撮像素子53は、複数の光電変換面が2次元配列されている。本実施形態では、撮像素子53は、縦横が10mm×10mm程度の撮影領域と、縦横が2500画素×2500画素程度の画素数を有する。なお、撮影領域についても広いほど、より好ましい。例えば、縦横が20mm×20mm程度である方が、より好ましい。また、撮像素子53の光電変換面のサイズは、4μm程度のものを使用するのが良い。なお、光電変換面のサイズは1μm程度である方が、より好ましい。光電変換面のサイズが1μm程度であれば、入射光54の波面55の角度に対する分解能が向上する。   In the image pickup element 53, a plurality of photoelectric conversion surfaces are two-dimensionally arranged. In the present embodiment, the image sensor 53 has an imaging region whose vertical and horizontal dimensions are about 10 mm × 10 mm, and a number of pixels whose vertical and horizontal dimensions are about 2500 pixels × 2500 pixels. In addition, it is more preferable that the imaging region is wider. For example, it is more preferable that the length and width are about 20 mm × 20 mm. The size of the photoelectric conversion surface of the image sensor 53 is preferably about 4 μm. The size of the photoelectric conversion surface is more preferably about 1 μm. If the size of the photoelectric conversion surface is about 1 μm, the resolution with respect to the angle of the wavefront 55 of the incident light 54 is improved.

レンズアレイ50は、入射光54(波面55)を所定の位置に集光する。この集光位置に、光スポット52が形成される。光スポット52の数は、レンズ素子51の数と同じである。また、この集光位置に、撮像素子53(撮像素子53の光電変換面)が配置されている。なお、入射光が平面波である場合、撮像素子53は、レンズアレイ50から焦点距離f_sensor程度の距離をおいて配置されている。   The lens array 50 condenses incident light 54 (wavefront 55) at a predetermined position. A light spot 52 is formed at this condensing position. The number of light spots 52 is the same as the number of lens elements 51. In addition, an image sensor 53 (photoelectric conversion surface of the image sensor 53) is disposed at this condensing position. When the incident light is a plane wave, the image sensor 53 is arranged at a distance of about the focal length f_sensor from the lens array 50.

撮像素子53では、光電変換面によって、光スポット52の光強度は輝度値情報に変換されると共に、光スポット52の座標情報が得られる。この輝度値情報と座標情報は処理ユニット6に出力される。   In the image sensor 53, the light intensity of the light spot 52 is converted into luminance value information and the coordinate information of the light spot 52 is obtained by the photoelectric conversion surface. The luminance value information and the coordinate information are output to the processing unit 6.

図8は、光源ユニット3から受光ユニット5までの光線の様子を示す図である。光源ユニット3から出射した平行光束10は被調整光学系8に入射し、被調整光学系8によって集光される。集光された光は発散し、発散した光が入射光54となって受光ユニット5に入射する。よって、レンズアレイ50及び撮像素子53の有効面の大きさは、入射光54の光線領域をカバーする程度あればよい。具体的には、上記のように、レンズアレイ50及び撮像素子53の有効面の大きさは、10mm×10mm程度、より好ましくは20mm×20mm程度、あるいはそれ以上であればよい。   FIG. 8 is a diagram illustrating a state of light rays from the light source unit 3 to the light receiving unit 5. The parallel light beam 10 emitted from the light source unit 3 enters the optical system 8 to be adjusted and is collected by the optical system 8 to be adjusted. The collected light diverges and the diverged light becomes incident light 54 and enters the light receiving unit 5. Therefore, the size of the effective surfaces of the lens array 50 and the image sensor 53 only needs to cover the light ray area of the incident light 54. Specifically, as described above, the size of the effective surfaces of the lens array 50 and the image sensor 53 may be about 10 mm × 10 mm, more preferably about 20 mm × 20 mm, or more.

図9は、光スポット52の様子を示す図である。図9(a)は入射光54の波面55が変化する前、図9(b)は入射光54の波面55が変化した後の様子を示している。図9に示すように、入射光54の波面55(入射光54の各光線の角度)が変化すると、各光スポット52の位置が変化する。この位置の変化から、入射光54の波面プロファイルを求めることができる。このように、受光ユニット5は波面センサーとして機能する。入射光54の波面プロファイルを求める処理は、後述の処理ユニット6において行なわれる。   FIG. 9 is a diagram illustrating a state of the light spot 52. 9A shows a state before the wavefront 55 of the incident light 54 changes, and FIG. 9B shows a state after the wavefront 55 of the incident light 54 changes. As shown in FIG. 9, when the wavefront 55 of the incident light 54 (the angle of each ray of the incident light 54) changes, the position of each light spot 52 changes. From this change in position, the wavefront profile of the incident light 54 can be obtained. Thus, the light receiving unit 5 functions as a wavefront sensor. The processing for obtaining the wavefront profile of the incident light 54 is performed in the processing unit 6 described later.

図10は、調整機構7の構造を示す図である。調整機構7は、2組の移動ユニット7aと7bとを備える。移動ユニット7aと7bは、対角線上に配置されている。移動ユニット7aと7bは、それぞれ、調整アーム70とXYステージ71とを有する。調整アーム70は、XYステージ71上に載置されている。ここで、調整アーム70はXYステージ71によって、X方向とY方向に移動する。   FIG. 10 is a view showing the structure of the adjusting mechanism 7. The adjusting mechanism 7 includes two sets of moving units 7a and 7b. The moving units 7a and 7b are arranged on a diagonal line. The moving units 7a and 7b have an adjusting arm 70 and an XY stage 71, respectively. The adjustment arm 70 is placed on the XY stage 71. Here, the adjustment arm 70 is moved in the X direction and the Y direction by the XY stage 71.

調整機構7の中央部には、開口部72が形成されている。開口部72の内側には、被測定光学系8の可動側光学系8aが位置する。図10では、可動側光学系8aの外周面に、移動ユニット7aの調整アーム70が接触している。そこで、移動ユニット7aのXYステージ71をX1、Y1方向に移動させると、調整アーム70を介して、可動側光学系8aをX1、Y1方向に移動させることができる。可動側光学系8aをX2、Y2方向へ移動させる場合は、移動ユニット7bを用いればよい。このようにして、可動側光学系8aを移動させることができるので、可動側光学系8aの位置調整(偏心調整)ができる。   An opening 72 is formed at the center of the adjustment mechanism 7. Inside the opening 72, the movable optical system 8a of the optical system 8 to be measured is located. In FIG. 10, the adjustment arm 70 of the moving unit 7a is in contact with the outer peripheral surface of the movable optical system 8a. Therefore, when the XY stage 71 of the moving unit 7a is moved in the X1 and Y1 directions, the movable optical system 8a can be moved in the X1 and Y1 directions via the adjustment arm 70. When the movable optical system 8a is moved in the X2 and Y2 directions, the moving unit 7b may be used. Since the movable optical system 8a can be moved in this way, the position adjustment (eccentricity adjustment) of the movable optical system 8a can be performed.

図11は、被測定光学系8を示す図である。図11(a)は、被測定光学系8の断面図、11(b)は、被測定光学系8を保持部材80に保持した状態を示す図である。図11(a)に示すように、被測定光学系8は、可動側光学系8aと固定側光学系8bで構成されている。固定側光学系8bは複数のレンズで構成されているが、図11(a)では、1つのレンズの塊で示している。   FIG. 11 is a diagram showing the optical system 8 to be measured. FIG. 11A is a cross-sectional view of the optical system 8 to be measured, and FIG. 11B is a diagram illustrating a state in which the optical system 8 to be measured is held by the holding member 80. As shown in FIG. 11A, the measured optical system 8 includes a movable side optical system 8a and a fixed side optical system 8b. The fixed-side optical system 8b is composed of a plurality of lenses, but in FIG. 11A, it is shown as a single lens block.

被測定光学系8は、カメラモジュール用の撮影レンズであって、4枚のレンズよりなる。可動側光学系8aは、第1のレンズ(以下、レンズL1と示す)を含む。この可動側光学系8aは、フォーカス用のレンズであって、駆動部(不図示)により光軸の向きに可動である。固定側光学系8bは、第2のレンズ乃至第4のレンズ(以下、レンズL2、レンズL3、レンズL4と示す)を含んでいる。レンズL2〜L4は一体として組み立てられ、レンズバレル内に格納されている。なお、レンズL2〜L4については、すでに各レンズの位置関係が適切に調整されている。   The optical system 8 to be measured is a photographic lens for a camera module, and includes four lenses. The movable optical system 8a includes a first lens (hereinafter referred to as a lens L1). The movable optical system 8a is a focusing lens, and is movable in the direction of the optical axis by a drive unit (not shown). The fixed-side optical system 8b includes second to fourth lenses (hereinafter referred to as a lens L2, a lens L3, and a lens L4). The lenses L2 to L4 are assembled together and stored in the lens barrel. For the lenses L2 to L4, the positional relationship between the lenses has already been adjusted appropriately.

また、可動側光学系8aと固定側光学系8bとは、未接着の状態となっている。そのため、可動側光学系8aを投光軸9と直交する方向にスライドさせることが可能になっている。図11(b)に示すように、固定側光学系8bは、保持部材80に保持される。ここで、保持部材80の外径は、ステージ4(図6)の段差部41の内径と略同じになっている。よって、保持部材80を段差部41に挿入することで、固定側光学系8bをステージ4上に固定できる。また、群調整時に、調整機構7によって可動側光学系8aの位置を動かしても、固定側光学系8bは動くことがない。   Further, the movable side optical system 8a and the fixed side optical system 8b are not bonded. Therefore, the movable side optical system 8a can be slid in a direction orthogonal to the light projecting axis 9. As shown in FIG. 11B, the fixed-side optical system 8b is held by the holding member 80. Here, the outer diameter of the holding member 80 is substantially the same as the inner diameter of the stepped portion 41 of the stage 4 (FIG. 6). Therefore, the fixed-side optical system 8 b can be fixed on the stage 4 by inserting the holding member 80 into the step portion 41. In addition, even when the position of the movable optical system 8a is moved by the adjusting mechanism 7 during group adjustment, the fixed optical system 8b does not move.

このような状態で、以下に述べる偏心調整が行なわれ、可動側光学系8aの偏心方向における位置が正確に調整される。この偏心調整完了後、接着によって、可動側光学系8aと固定側光学系8bとが固定される。可動側光学系8aと固定側光学系8bとが固定されると、フォーカス機能つきのレンズ組みとして使用することができる。例えば、任意の撮像素子に組み込んで、フォーカス機能つきのカメラとして使用できる。   In such a state, the eccentricity adjustment described below is performed, and the position of the movable side optical system 8a in the eccentric direction is accurately adjusted. After completion of the decentering adjustment, the movable side optical system 8a and the fixed side optical system 8b are fixed by bonding. When the movable side optical system 8a and the fixed side optical system 8b are fixed, they can be used as a lens assembly with a focus function. For example, it can be incorporated into an arbitrary image sensor and used as a camera with a focus function.

処理ユニット6について説明する。処理ユニット6は、受光ユニット5より出力された光スポットの座標情報に基づき、波面プロファイルを計算する。さらに、この波面プロファイルに対し、ベストフィットカーブを求める。つぎに、波面プロファイルとベストフィットカーブとの差分を取ることにより、波面収差プロファイルを求める。さらに、波面収差プロファイルをゼルニケ多項式で展開し、波面収差プロファイルがゼルニケ多項式の各係数として定量化される。なお、波面プロファイルの計算にあたって、光スポットの輝度値情報を用いても良い。   The processing unit 6 will be described. The processing unit 6 calculates a wavefront profile based on the coordinate information of the light spot output from the light receiving unit 5. Further, a best fit curve is obtained for this wavefront profile. Next, the wavefront aberration profile is obtained by taking the difference between the wavefront profile and the best fit curve. Further, the wavefront aberration profile is developed with a Zernike polynomial, and the wavefront aberration profile is quantified as each coefficient of the Zernike polynomial. In calculating the wavefront profile, the luminance value information of the light spot may be used.

ゼルニケ多項式の各係数は、収差係数と捉えることができる。そこで、群調整中、例えば偏心調整中、ゼルニケ多項式の各係数を繰り返し求める。そして、ゼルニケ多項式の各係数に基づいて、偏心調整に必要な情報を算出する。この情報は、可動側光学系8aを移動させる際の移動方向と移動量である。この情報に基づいて、調整機構7の調整アーム70を動かすことで、投光軸9に対して垂直な面内で可動側光学系8aを移動させる。   Each coefficient of the Zernike polynomial can be regarded as an aberration coefficient. Therefore, during the group adjustment, for example, during the eccentricity adjustment, each coefficient of the Zernike polynomial is repeatedly obtained. Then, information necessary for the eccentricity adjustment is calculated based on each coefficient of the Zernike polynomial. This information is the moving direction and moving amount when moving the movable optical system 8a. Based on this information, by moving the adjustment arm 70 of the adjustment mechanism 7, the movable side optical system 8 a is moved in a plane perpendicular to the light projecting axis 9.

偏心調整では、このゼルニケ多項式の各係数が小さくなるように、可動側光学系8aを移動させる。そして、ゼルニケ多項式の各係数が最小になったところで、可動側光学系8aを固定する位置と判断する。あるいは、ゼルニケ多項式の各係数のうち、所定の一部の係数、すなわち、コマ収差や非点収差に対応する係数が最小となったところで、可動側光学系8aを固定する位置と判断する。   In the eccentric adjustment, the movable side optical system 8a is moved so that each coefficient of the Zernike polynomial is reduced. Then, when each coefficient of the Zernike polynomial becomes minimum, it is determined that the movable side optical system 8a is fixed. Alternatively, when a predetermined part of the coefficients of the Zernike polynomial, that is, the coefficient corresponding to coma and astigmatism is minimized, it is determined that the movable side optical system 8a is fixed.

なお、調整アーム70の移動は、手動で行なっても、自動で行なっても良い。調整アーム70の移動を手動で行なう場合は、移動方向と移動量の情報が、処理ユニット6又はコンピュータ(不図示)の表示部に表示される。使用者は、表示された情報に基づいて、XYステージ71を動かせばよい。一方、調整アーム70の移動を自動で行なう場合は、移動方向と移動量の情報が、処理ユニット6またはコンピュータからXYステージ71の駆動部(不図示)に送信される。そして、駆動部からの信号によりXYステージ71が動くことで、調整アーム70の移動が行なわれる。   The adjustment arm 70 may be moved manually or automatically. When the adjustment arm 70 is moved manually, information on the direction and amount of movement is displayed on the display unit of the processing unit 6 or a computer (not shown). The user may move the XY stage 71 based on the displayed information. On the other hand, when the adjustment arm 70 is automatically moved, information on the movement direction and the movement amount is transmitted from the processing unit 6 or the computer to the drive unit (not shown) of the XY stage 71. The adjustment arm 70 is moved by the movement of the XY stage 71 in response to a signal from the drive unit.

本実施形態の検出方法は、照射光を被測定光学系に照射し、被測定光学系から出射した光から、複数の光スポットを形成し、複数の光スポットの各々の位置について、基準位置からのずれ量を算出し、被測定光学系の固定側光学系に対する可動側光学系の位置を検出する検出方法であって、照射光は、投光の軸を含む断面において照射光が交差する平行光束であり、被測定光学系は、照射光が交差する位置に配置され、かつ、交差する位置における照射光の径は、被測定光学系の外径よりも大きく、位置の調整は、ずれ量から求めた波面の情報に基づいて行なう。   The detection method of the present embodiment irradiates the measurement target optical system with irradiation light, forms a plurality of light spots from the light emitted from the measurement target optical system, and sets each of the plurality of light spots from the reference position. Is a detection method for calculating the amount of deviation of the measured optical system and detecting the position of the movable optical system with respect to the fixed optical system of the optical system to be measured. The measured optical system is arranged at a position where the irradiated light intersects, and the diameter of the irradiated light at the intersecting position is larger than the outer diameter of the measured optical system. Based on the wavefront information obtained from

図12は、検出方法の一例である群調整方法に関するフローチャートである。ここでは、群調整の例として、偏心調整について説明する。なお、群調整方法は、群調整装置1で用いられる。   FIG. 12 is a flowchart regarding a group adjustment method which is an example of a detection method. Here, eccentricity adjustment will be described as an example of group adjustment. The group adjustment method is used in the group adjustment apparatus 1.

まず、使用者が群調整装置1(及びコンピュータ)の電源をONにする。群調整装置1(及びコンピュータ)の起動後、必要に応じてキャリブレーションを行う(ステップS1)。なお、キャリブレーションについての詳細は後述する。   First, the user turns on the power of the group adjustment apparatus 1 (and the computer). After starting up the group adjustment apparatus 1 (and the computer), calibration is performed as necessary (step S1). Details of calibration will be described later.

次に、光学系、アーム動作の確認を行なう(ステップS2)。ここでの光学系は、光源ユニット3の光学系である。このステップでは、光源ユニット3にアキシコンレンズを載置する。載置するアキシコンレンズには、被測定光学系8の画角に対応した平行光束10を発生するようなアキシコンレンズが選択される。また、調整機構7の調整アーム70の動作確認が行なわれる。   Next, the optical system and arm operation are confirmed (step S2). The optical system here is the optical system of the light source unit 3. In this step, an axicon lens is placed on the light source unit 3. As the axicon lens to be placed, an axicon lens that generates a parallel light beam 10 corresponding to the angle of view of the optical system 8 to be measured is selected. Further, the operation of the adjustment arm 70 of the adjustment mechanism 7 is confirmed.

次に、被測定光学系8をセットする(ステップS3)。このステップでは、使用者が、被測定光学系8bをステージ4上に載置する。被測定光学系8bの載置後、被測定光学系8bの位置が位置P2(図4)と略一致するように、ステージ4を移動させる。被測定光学系8bの位置が位置P2と略一致したら、固定側光学系8bの上に可動側光学系8aを載置する。そして、必要に応じて、可動側光学系8aの位置が位置P2と略一致するように、ステージ4を移動させる。なお、被測定光学系8のセットは、固定側光学系8bの上に可動側光学系8aを載置した状態で行なっても良い。   Next, the measured optical system 8 is set (step S3). In this step, the user places the measured optical system 8 b on the stage 4. After placing the optical system to be measured 8b, the stage 4 is moved so that the position of the optical system to be measured 8b substantially coincides with the position P2 (FIG. 4). When the position of the optical system 8b to be measured substantially coincides with the position P2, the movable side optical system 8a is placed on the fixed side optical system 8b. Then, if necessary, the stage 4 is moved so that the position of the movable optical system 8a substantially coincides with the position P2. The optical system 8 to be measured may be set in a state where the movable side optical system 8a is placed on the fixed side optical system 8b.

ここで、可動側光学系8aは、オートフォーカス用のレンズを有している。可動側光学系8aは、偏心方向、すなわち、投光軸9に対して直交する方向に移動(スライド)可能になっている。なお、可動側光学系8aは保持枠によって保持されている。この保持枠に対して力を加えることで、可動側光学系8aを移動させることができる。また、この保持枠には、オートフォーカス用のレンズを駆動する駆動部が設けられている。   Here, the movable-side optical system 8a has an autofocus lens. The movable side optical system 8a can move (slide) in an eccentric direction, that is, a direction orthogonal to the light projecting axis 9. The movable side optical system 8a is held by a holding frame. By applying a force to the holding frame, the movable side optical system 8a can be moved. Further, the holding frame is provided with a drive unit that drives an autofocus lens.

次に、偏心調整を行なう(ステップS4)。このステップでは、偏心調整を開始するためのコマンドを、使用者がコンピュータに入力する。コンピュータから群調整装置1にコマンドが送られ、光源ユニット3から平行光束10が出射する。この平行光束10は、被測定光学系8に照射される。被測定光学系8から出射した光は、入射光54となって受光ユニット5に入射する。   Next, eccentricity adjustment is performed (step S4). In this step, the user inputs a command for starting the eccentricity adjustment to the computer. A command is sent from the computer to the group adjusting device 1, and a parallel light beam 10 is emitted from the light source unit 3. The parallel light beam 10 is applied to the optical system 8 to be measured. The light emitted from the measured optical system 8 becomes incident light 54 and enters the light receiving unit 5.

受光ユニット5では、光スポット52の輝度値情報と座標情報とが、処理ユニット6に出力される。処理ユニット6では、光スポット52の座標情報を使って(場合によっては輝度値情報も使って)解析が行なわれる。そして、解析結果及び偏心量がコンピュータに送信され、コンピュータのモニタ上(不図示)に、解析結果及び偏心量が表示される。   In the light receiving unit 5, the luminance value information and the coordinate information of the light spot 52 are output to the processing unit 6. In the processing unit 6, the analysis is performed using the coordinate information of the light spot 52 (and possibly using the luminance value information). Then, the analysis result and the amount of eccentricity are transmitted to the computer, and the analysis result and the amount of eccentricity are displayed on a computer monitor (not shown).

この解析結果及び偏心量に基づいて、偏心調整が行なわれる。偏心調整では、偏心量がモニタリングされた状態で、コンピュータからの指示により、調整機構7の調整アーム70が動く。偏心量は常時モニタリングされているので、偏心量が最小となるように可動側光学系8aの移動が行なわれる。そして、偏心量が最小となったところで、可動側光学系8aの偏心調整が終了する。   Based on the analysis result and the amount of eccentricity, the eccentricity adjustment is performed. In the eccentric adjustment, the adjustment arm 70 of the adjustment mechanism 7 moves according to an instruction from the computer while the amount of eccentricity is monitored. Since the amount of eccentricity is constantly monitored, the movable optical system 8a is moved so that the amount of eccentricity is minimized. Then, when the amount of decentration is minimized, the decentering adjustment of the movable side optical system 8a is finished.

次に、接着剤の塗布を行なう(ステップS5)。このステップでは、可動側光学系8aの外周部及び固定側光学系8bの外周部(2つの外周部の境界)に、ノズル(不図示)から、紫外線硬化タイプの接着剤が塗布される。   Next, an adhesive is applied (step S5). In this step, an ultraviolet curable adhesive is applied from a nozzle (not shown) to the outer peripheral portion of the movable-side optical system 8a and the outer peripheral portion (boundary between the two outer peripheral portions) of the fixed-side optical system 8b.

次に、硬化(紫外線照射)を行なう(ステップS6)。このステップでは、接着剤の塗布後、紫外光(不図示)を塗布部分に照射する。照射後、所定時間が経過すると接着剤が硬化する。これにより、可動側光学系8aと固定側光学系8bの相対位置が固定され、これにより接着工程が完了する。   Next, curing (ultraviolet irradiation) is performed (step S6). In this step, after the adhesive is applied, the application portion is irradiated with ultraviolet light (not shown). After the irradiation, the adhesive is cured when a predetermined time elapses. Thereby, the relative position of the movable side optical system 8a and the fixed side optical system 8b is fixed, thereby completing the bonding step.

次に、異常確認・調整アームの位置リセットを行なう(ステップS7)。このステップでは、調整装置や接着状態に異常がないか否かを確認する。また、調整アーム70を初期位置に移動させる。なお、このステップは省略することができる。   Next, the position of the abnormality confirmation / adjustment arm is reset (step S7). In this step, it is confirmed whether or not there is any abnormality in the adjusting device and the bonding state. Further, the adjustment arm 70 is moved to the initial position. This step can be omitted.

そして、最後に、硬化が完了した被測定光学系8をステージ上から取り出す(ステップS8)。   Finally, the measured optical system 8 that has been cured is taken out from the stage (step S8).

図13は、キャリブレーションに関するフローチャートである。キャリブレーションは、被測定光学系8を別の被測定光学系に交換した場合や、群調整装置1の設定を変えた場合に行う。例えば、被測定光学系8の光学スペック(画角、有効口径、焦点距離、絞り径等)が変わったとき、また、アキシコンレンズ33を交換したとき、光源ユニット3や受光ユニット5の位置を調整したとき、ステージ高さを変更したとき等に、キャリブレーションを行う。   FIG. 13 is a flowchart regarding calibration. The calibration is performed when the measured optical system 8 is replaced with another measured optical system or when the setting of the group adjustment apparatus 1 is changed. For example, when the optical specifications (field angle, effective aperture, focal length, aperture diameter, etc.) of the optical system 8 to be measured are changed, or when the axicon lens 33 is replaced, the positions of the light source unit 3 and the light receiving unit 5 are changed. Calibration is performed when the stage height is changed after adjustment.

キャリブレーションの実施に先立って、可動側光学系8aや固定側光学系8bをステージ4からはずす。さらに、アキシコンレンズ33を、光源30からはずす(ステップS11)。   Prior to the calibration, the movable side optical system 8a and the fixed side optical system 8b are removed from the stage 4. Further, the axicon lens 33 is removed from the light source 30 (step S11).

次に、光源ユニット3の電源をONにする(ステップS12)。これにより、光源ユニット3からステージ4に向けて、平行光束が照射される。平行光束は、ステージ4の開口部40を通過して、受光ユニット5に入射する。このように、受光ユニット5に平行光束(平面波)が照射される状態になる。   Next, the light source unit 3 is turned on (step S12). Thereby, a parallel light beam is irradiated from the light source unit 3 toward the stage 4. The parallel light flux passes through the opening 40 of the stage 4 and enters the light receiving unit 5. In this way, the light receiving unit 5 is irradiated with a parallel light beam (plane wave).

次に、受光ユニット5に対して平行光束が正常に入射しているかを、確認する(ステップS13)。受光ユニット5に平行光束(平面波)が照射されると、受光ユニット5の撮像素子53からは、図9(a)の左図に示すように、複数の光スポットの画像が得られる。ここで、隣り合う光スポットの間隔は、レンズアレイ5のレンズ素子51の隣り合う間隔、すなわち、レンズ素子51の配列ピッチと対応している。   Next, it is confirmed whether the parallel light flux is normally incident on the light receiving unit 5 (step S13). When the light receiving unit 5 is irradiated with a parallel light beam (plane wave), an image of a plurality of light spots is obtained from the image sensor 53 of the light receiving unit 5 as shown in the left diagram of FIG. Here, the interval between adjacent light spots corresponds to the interval between adjacent lens elements 51 of the lens array 5, that is, the arrangement pitch of the lens elements 51.

この状態で、受光ユニット5からの画像データ(輝度値情報や座標情報)が、コンピュータ(あるいは処理ユニット6)で取得され、隣り合う光スポットの間隔が算出される。ここで、光源ユニット3から光ユニット5までの間に光学系はないので、通常は、複数の光スポットの間隔は等間隔になる。隣り合う光スポットの間隔が、どの光スポットでも略同じであれば、受光ユニット5に対して平行光束が正常に入射していることが確認できる。   In this state, image data (luminance value information and coordinate information) from the light receiving unit 5 is acquired by the computer (or the processing unit 6), and the interval between adjacent light spots is calculated. Here, since there is no optical system between the light source unit 3 and the optical unit 5, the intervals between the plurality of light spots are usually equal. If the interval between adjacent light spots is substantially the same for any light spot, it can be confirmed that the parallel light flux is normally incident on the light receiving unit 5.

なお、受光ユニット5に規定以上のチルトがあると、各光スポットの間隔は上下左右方向に均一間隔ではなくなる。これにより、受光ユニット5に対して平行光束10が異常に入射していることが確認できる。   If the light receiving unit 5 has a tilt greater than a specified value, the intervals between the light spots are not uniform in the vertical and horizontal directions. Thereby, it can be confirmed that the parallel light beam 10 is abnormally incident on the light receiving unit 5.

次に、各光スポットの座標(位置)を記録する(ステップS14)。この記録は、処理ユニット6、あるいはコンピュータにて行なわれる。記録された各光スポットの座標は、基準座標となる。詳細は後述するが、記録された各光スポットの座標は、平行光入射時のスポットの基準座標(基準位置)として参照される。すなわち、波面プロファイルを計算する際の基準位置となる。   Next, the coordinates (position) of each light spot are recorded (step S14). This recording is performed by the processing unit 6 or a computer. The recorded coordinates of each light spot become reference coordinates. Although details will be described later, the recorded coordinates of each light spot are referred to as the reference coordinates (reference position) of the spot when the parallel light is incident. That is, it becomes the reference position for calculating the wavefront profile.

次に、アキシコンレンズ33を群調整装置1に取り付ける(ステップS15)。このステップでは、アキシコンレンズ33の回転対称軸34が投光軸9と一致するように、アキシコンレンズ33を取り付ける。また、面33aが光源30側に向くように、アキシコンレンズ33を取り付ける。このようにすると、図4に示すように、アキシコンレンズ33から出射する平行光束10は、P2の位置で径が最も小さな円となる。   Next, the axicon lens 33 is attached to the group adjusting device 1 (step S15). In this step, the axicon lens 33 is attached so that the rotational symmetry axis 34 of the axicon lens 33 coincides with the light projection axis 9. Further, the axicon lens 33 is attached so that the surface 33a faces the light source 30 side. In this way, as shown in FIG. 4, the parallel light beam 10 emitted from the axicon lens 33 becomes a circle having the smallest diameter at the position P2.

次に、受光ユニット5に対して平行光束10が正常に入射しているかを、確認する(ステップS16)。受光ユニット5は、位置P2よりも位置P3側に位置している。そのため、受光ユニット5に入射する平行光束10は、その断面形状が、位置P3で示すような円環状になる。受光ユニット5には、この円環状の平行光束が入射する。そのため、レンズアレイ5上には、光が入射しない領域が形成される。この領域は、円環の中心となる領域に対応しており、この領域に対応するレンズ素子51には光線が入射しない。よって、撮像素子53上には、光スポット52が形成されない領域が生じる。光スポット52が形成されない領域は、撮像素子53の中央領域(投光軸9を中心とする円形領域)になる。   Next, it is confirmed whether the parallel light beam 10 is normally incident on the light receiving unit 5 (step S16). The light receiving unit 5 is located closer to the position P3 than the position P2. For this reason, the cross-sectional shape of the parallel light beam 10 incident on the light receiving unit 5 has an annular shape as indicated by the position P3. The annular parallel light beam enters the light receiving unit 5. Therefore, a region where no light is incident is formed on the lens array 5. This region corresponds to the region that becomes the center of the ring, and no light beam enters the lens element 51 corresponding to this region. Therefore, an area where the light spot 52 is not formed is generated on the image sensor 53. The region where the light spot 52 is not formed is a central region of the image sensor 53 (a circular region centered on the light projection axis 9).

一方、他の領域のレンズ素子51には光が入射する。したがって、撮像素子53の中央領域については、光スポット52の正確な位置は不明となるが、それ以外の領域、すなわち円環領域については、光スポット52の正確な位置を把握することができる。そこで、円環領域に形成された光スポット52の輝度値情報と座標情報から、アキシコンレンズ33の取り付け状況を確認することができる。   On the other hand, light is incident on the lens element 51 in another region. Therefore, although the exact position of the light spot 52 is unknown for the central region of the image sensor 53, the exact position of the light spot 52 can be grasped for other regions, that is, the annular region. Therefore, the mounting state of the axicon lens 33 can be confirmed from the luminance value information and the coordinate information of the light spot 52 formed in the annular region.

例えば、各光スポット52の輝度値情報が同じである場合、あるいは、座標情報が、投光軸9に対してほぼ回転対称である場合、受光ユニット5に対して平行光束10が正常に入射していることになる。なお、これは、アキシコンレンズ33の回転対称軸34が、投光軸9と一致していることを示している。   For example, when the brightness value information of each light spot 52 is the same, or when the coordinate information is substantially rotationally symmetric with respect to the light projection axis 9, the parallel light beam 10 is normally incident on the light receiving unit 5. Will be. This indicates that the rotational symmetry axis 34 of the axicon lens 33 coincides with the light projecting axis 9.

また、面33bが光源30側を向くようにアキシコンレンズ33を取り付けた場合、平行光束10は撮像素子53の撮像エリアから外れる。よって、このようなことから、アキシコンレンズ33の取り付けが異常であることを検出することができる。   In addition, when the axicon lens 33 is attached so that the surface 33 b faces the light source 30, the parallel light beam 10 deviates from the imaging area of the imaging element 53. Therefore, it is possible to detect that the axicon lens 33 is attached abnormally.

なお、ステップS16において、受光ユニット5に平行光束10を適正に入射させるために、受光ユニット5の高さ調整を行ってもよい。これにより、投光軸9が撮像素子53の撮像エリアのどこに位置しているかを検出できる。投光軸9の座標は、後述のベストフィットカーブを求める際の初期値として参照される。   In step S <b> 16, the height of the light receiving unit 5 may be adjusted in order to allow the parallel light beam 10 to properly enter the light receiving unit 5. Thereby, it is possible to detect where the light projecting axis 9 is located in the imaging area of the imaging device 53. The coordinates of the projection axis 9 are referred to as initial values when obtaining a best-fit curve described later.

次に、被測定光学系8をステージ4上に仮置きする(ステップS17)。   Next, the optical system 8 to be measured is temporarily placed on the stage 4 (step S17).

次に、光源ユニット3、ステージ4、受光ユニット5の各々について、その位置の調整や高さの調整を、必要に応じて行う(ステップ18)。アキシコンレンズ33から出射した平行光束10が、被測定光学系8aの有効口径(絞り領域)内の全面に照射されていない場合、投光軸9に沿う方向にステージ4を移動させる。   Next, with respect to each of the light source unit 3, the stage 4, and the light receiving unit 5, the position adjustment and height adjustment are performed as necessary (step 18). When the parallel light beam 10 emitted from the axicon lens 33 is not irradiated on the entire surface within the effective aperture (aperture region) of the optical system 8a to be measured, the stage 4 is moved in the direction along the light projecting axis 9.

また、位置P2では、被測定光学系8aの有効口径に対して、平行光束10の光束径が十分な大きさを持つ状態になっている。測定光学系8aの有効口径は既知であるため、アキシコンレンズ33には、このような状態になるようなアキシコンレンズが、あらかじめ選択されている。しかしながら、上記のような状態になっていない場合もある、そのような場合は、アキシコンレンズを(円錐角が)より適切なものに交換する。さらに、被測定光学系8を通過した光(入射光54)が撮像素子53に入射し、撮像素子53の撮像エリアに、適切に光スポット52が形成されていることを確認する。   At the position P2, the light beam diameter of the parallel light beam 10 is sufficiently large with respect to the effective aperture of the optical system 8a to be measured. Since the effective aperture of the measurement optical system 8a is known, an axicon lens that can be in such a state is selected in advance for the axicon lens 33. However, in some cases, the axicon lens may be replaced with a more appropriate one (conical angle). Further, it is confirmed that the light (incident light 54) that has passed through the optical system 8 to be measured enters the image sensor 53, and the light spot 52 is appropriately formed in the image pickup area of the image sensor 53.

次に、光線が正常に入射していることを、処理ユニット側で得られた信号により確認する(ステップ19)。ステップ18までの処理により、光源ユニット3、ステージ4、受光ユニット5等のハードウェアの調整は終了している。このステップでは、受光ユニット5及び処理ユニット6において得られた信号から、詳細は後述する各スポットの座標から波面プロファイルや極座標多項式(ゼルニケ多項式)の展開が正常に動作することを確認する。このとき、光源ユニット3、ステージ4等の調整が適切で、光線が図1及び図8に示したように正常に入射していれば、受光ユニットにおいて得られる波面プロファイルは概略軸対称となり領域は広くなる。しかしながら、例えば図8における投光軸9に対し、ステージ4や受光ユニットの傾きが大きいと、詳細は後述する光スポットの対応づけに成功する個数が減少する。したがって、対応づけが可能なスポットの個数や座標位置を確認することで、前述のステップ17までの調整が適切にできていることを、すなわち、図8に示す投光軸8と各ユニットの直交度・光軸等の位置関係が適切であることが確認される。   Next, it is confirmed from the signal obtained on the processing unit side that the light beam is normally incident (step 19). With the processing up to step 18, the hardware adjustment of the light source unit 3, the stage 4, the light receiving unit 5 and the like is completed. In this step, it is confirmed from the signals obtained in the light receiving unit 5 and the processing unit 6 that the development of the wavefront profile and the polar coordinate polynomial (Zernike polynomial) operates normally from the coordinates of each spot described later in detail. At this time, if the adjustment of the light source unit 3, the stage 4 and the like is appropriate and the light beam is normally incident as shown in FIGS. 1 and 8, the wavefront profile obtained in the light receiving unit is substantially axially symmetric and the region is Become wider. However, for example, when the inclination of the stage 4 or the light receiving unit is large with respect to the light projecting axis 9 in FIG. 8, the number of successful light spot correspondences to be described later decreases. Therefore, by confirming the number of spots and coordinate positions that can be associated with each other, it is confirmed that the adjustment up to step 17 described above is properly performed, that is, the light projection axis 8 shown in FIG. It is confirmed that the positional relationship such as degree and optical axis is appropriate.

なお、キャリブレーションにおいては、受光ユニット5により得られた各調整値が適宜コンピュータに表示され、投光軸9に対する受光ユニット5の受光面やステージの直交度等の位置関係が最適化されるよう、調整値および指示画面が表示されるようになっている。すなわち、対応づけに成功したスポットの個数等が表示されるようになっている。さらに、後述のゼルニケ係数のうちチルト成分は、投光軸9に対する受光ユニット5の傾斜角に対応した成分となる。したがって、キャリブレーションにおいても後述のゼルニケ係数が表示されるようになっている。   In the calibration, each adjustment value obtained by the light receiving unit 5 is appropriately displayed on the computer so that the positional relationship of the light receiving surface of the light receiving unit 5 and the orthogonality of the stage with respect to the light projecting axis 9 is optimized. The adjustment value and instruction screen are displayed. That is, the number of spots that have been successfully matched is displayed. Further, the tilt component of the Zernike coefficient described later is a component corresponding to the tilt angle of the light receiving unit 5 with respect to the light projecting axis 9. Therefore, the Zernike coefficients described later are displayed also in the calibration.

以上のキャリブレーションにより、群調整装置1の主要な構成要素について、投光軸9に対し、受光ユニット5の受光面やステージ4の直交度・平行度、距離関係が適切に調整される。また、図8に示すように受光ユニット5に照射される光線54の領域が受光ユニット5と略一致するように受光ユニット5の高さが適切に調整される。   With the above calibration, the light receiving surface of the light receiving unit 5 and the orthogonality / parallelism of the stage 4 and the distance relationship are appropriately adjusted with respect to the light projecting axis 9 for the main components of the group adjusting apparatus 1. Further, as shown in FIG. 8, the height of the light receiving unit 5 is appropriately adjusted so that the region of the light beam 54 irradiated on the light receiving unit 5 substantially coincides with the light receiving unit 5.

偏心調整(ステップS4)の詳細について説明する。処理ユニット6は、まず、受光ユニット5から、光スポット52の輝度値情報と座標情報を取得する。光スポット52の座標(光スポット52の位置)は、例えば、光スポット52の輝度分布の重心位置とすればよい。なお、光スポット52の座標は、処理ユニット6で求めても良い。なお、以下の説明において、光スポット52の座標とは、偏心調整時に得られた光スポット52の座標のことである。   Details of the eccentricity adjustment (step S4) will be described. The processing unit 6 first acquires the luminance value information and coordinate information of the light spot 52 from the light receiving unit 5. The coordinates of the light spot 52 (the position of the light spot 52) may be, for example, the barycentric position of the luminance distribution of the light spot 52. The coordinates of the light spot 52 may be obtained by the processing unit 6. In the following description, the coordinates of the light spot 52 are the coordinates of the light spot 52 obtained during the eccentricity adjustment.

処理ユニット6では、各光スポット52の座標と基準座標との差分から、各光スポット52について、そのシフト量を求める。なお、前述のとおり、基準座標は、キャリブレーション時にあらかじめ取得され、処理ユニット6に記録されている。キャリブレーション時、受光ユニット5には平行光束が入射し、これにより、撮像素子53上に複数の光スポット52が形成される。基準座標は、この複数の光スポット52の個々の位置である。   The processing unit 6 obtains the shift amount for each light spot 52 from the difference between the coordinates of each light spot 52 and the reference coordinates. As described above, the reference coordinates are acquired in advance at the time of calibration and recorded in the processing unit 6. At the time of calibration, parallel light beams enter the light receiving unit 5, thereby forming a plurality of light spots 52 on the image sensor 53. The reference coordinates are individual positions of the plurality of light spots 52.

シフト量を求めるにあたって、各光スポット52の座標と基準座標との対応付けを行なう。この対応付けは、基準座標から光スポット52の座標までの距離で判断する。隣り合う2つの光スポット52の間隔は、レンズアレイ50のピッチ(隣り合う2つのレンズ素子51の間隔)と同程度の間隔である。そこで、基準座標からレンズアレイ50のピッチの半分となる距離以内に光スポット52があれば、その光スポット52の座標がその基準位置に対応するものと判断する。なお、基準座標からレンズアレイ50のピッチの半分となる距離以内に、光スポット52の座標が複数ある場合は、基準座標に最も近い光スポット52の座標が、その基準座標に対応するものと判断する。この過程において、基準座標と対応づけができていないスポット52があった場合は、対応づけがいまだなされていない基準座標に最も近いものに割り当てることで対応づけを行う。このようにして、各光スポット52の座標と基準座標との対応付けを行う。   In obtaining the shift amount, the coordinates of each light spot 52 are associated with the reference coordinates. This association is determined by the distance from the reference coordinates to the coordinates of the light spot 52. The interval between the two adjacent light spots 52 is approximately the same as the pitch of the lens array 50 (the interval between the two adjacent lens elements 51). Therefore, if there is a light spot 52 within a distance that is half the pitch of the lens array 50 from the reference coordinates, it is determined that the coordinates of the light spot 52 correspond to the reference position. When there are a plurality of coordinates of the light spot 52 within a distance that is half the pitch of the lens array 50 from the reference coordinates, it is determined that the coordinates of the light spot 52 closest to the reference coordinates correspond to the reference coordinates. To do. In this process, if there is a spot 52 that has not been associated with the reference coordinate, the association is performed by assigning the spot 52 that is closest to the reference coordinate that has not yet been associated. In this manner, the coordinates of each light spot 52 are associated with the reference coordinates.

なお、被測定光学系8の光学スペックによっては、受光ユニット5に入射する入射光54の傾き角(チルト量)が大きくなる。すると、光スポット52のシフト量が大きくなるため、一部の光スポット52については、レンズアレイ50のピッチの半分となる距離よりも離れた位置に光スポット52が形成される。その結果、各光スポット52の座標と基準座標との対応付けが困難となる。   Depending on the optical specifications of the optical system 8 to be measured, the tilt angle (tilt amount) of the incident light 54 incident on the light receiving unit 5 increases. Then, since the shift amount of the light spot 52 is increased, the light spot 52 is formed at a position away from a distance that is half the pitch of the lens array 50 for some of the light spots 52. As a result, it becomes difficult to associate the coordinates of each light spot 52 with the reference coordinates.

そこで、このような場合は、アキシコンレンズ33を、より円錐角αの小さなアキシコンレンズに交換すればよい。このようにすれば、受光ユニット5に入射する入射光54の傾き角を小さくすることができる。その結果、各光スポット52の座標と基準座標との対応付づけができる。   In such a case, the axicon lens 33 may be replaced with an axicon lens having a smaller cone angle α. In this way, the inclination angle of the incident light 54 incident on the light receiving unit 5 can be reduced. As a result, it is possible to associate the coordinates of each light spot 52 with the reference coordinates.

全ての光スポット52について、その座標と基準座標との対応付けが完了したところで、シフト量を求める。シフト量は、光スポット52の座標と基準座標の差分から求めることができる。このシフト量は、図7の波面55の傾斜角に対応している。そこで、このシフト量を積算していくことで、あるいは、レンズアレイ51の光学設計データから、図7に示す波面55に対応した波面プロファイルが求められる。   When all the light spots 52 have been associated with the coordinates and the reference coordinates, the shift amount is obtained. The shift amount can be obtained from the difference between the coordinates of the light spot 52 and the reference coordinates. This shift amount corresponds to the inclination angle of the wavefront 55 in FIG. Therefore, by integrating the shift amounts, or from the optical design data of the lens array 51, a wavefront profile corresponding to the wavefront 55 shown in FIG.

図14は、波面プロファイルの概念図である。この波面プロファイルは、入射光54(波面55)の偏心量等の情報を含んだ情報を示している。また、波面プロファイルは、入射光54(波面55)の凹凸情報に対応していることから、波長と同程度の分解能を持つ精密な波面の形状情報となっている。前述のとおり、光源ユニット3は光源30として可視光LEDを使用していることから、測定における光の波長は1μm以下となっている。よって、入射光54は1μm程度、あるいはそれ以下の分解能で、波面55の凹凸形状の情報を含んでいる。したがって、本実施形態の群調整装置1では、1μm以下の高精度な群調整、例えば、偏心調整が可能となる。   FIG. 14 is a conceptual diagram of a wavefront profile. This wavefront profile indicates information including information such as the amount of eccentricity of the incident light 54 (wavefront 55). Further, since the wavefront profile corresponds to the unevenness information of the incident light 54 (wavefront 55), it is precise wavefront shape information having a resolution comparable to the wavelength. As described above, since the light source unit 3 uses a visible light LED as the light source 30, the wavelength of light in the measurement is 1 μm or less. Therefore, the incident light 54 includes information on the uneven shape of the wavefront 55 with a resolution of about 1 μm or less. Therefore, in the group adjustment apparatus 1 of the present embodiment, highly accurate group adjustment of 1 μm or less, for example, eccentricity adjustment is possible.

図15は、本実施形態の群調整装置1において取得された波面プロファイルの概念図である。図15に示すように、波面プロファイルの中央部については、波面の情報が得られない状態となっている。これは、図1に示す群調整装置1では、受光ユニット5(撮像素子52)の中央部に、光スポット52が形成されない領域ができるからである。   FIG. 15 is a conceptual diagram of a wavefront profile acquired in the group adjustment apparatus 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 15, the wavefront information cannot be obtained at the center of the wavefront profile. This is because the group adjusting device 1 shown in FIG. 1 has a region where the light spot 52 is not formed at the center of the light receiving unit 5 (image sensor 52).

光スポット52が形成されない領域については、輝度値情報が得られない。そのため、各光スポット52の座標うち、一部の座標については光スポット52の座標情報が得られない。その結果、この一部の座標については、光スポット52の座標と基準座標との対応付けができない。当然のことながら、波面プロファイルの全領域のうち、座標の対応付けができていない領域は、正しい波面を表していないことになる。   For areas where the light spot 52 is not formed, luminance value information cannot be obtained. Therefore, the coordinate information of the light spot 52 cannot be obtained for some of the coordinates of each light spot 52. As a result, for some of these coordinates, the coordinates of the light spot 52 cannot be associated with the reference coordinates. As a matter of course, a region where coordinates are not associated among all regions of the wavefront profile does not represent a correct wavefront.

そこで、この座標の対応付けができていない領域(正しい波面を表していない領域)については、後述のフィッティングを行なわないようにする。すなわち、ベストフィットカーブを算出する過程及びそれ以降の処理過程では、波面プロファイルのうち正しい波面を表している領域についてのみ、計算処理が行われる。   Therefore, in a region where the coordinates are not associated (region not representing a correct wavefront), fitting described later is not performed. That is, in the process of calculating the best fit curve and the subsequent process, the calculation process is performed only for the region representing the correct wavefront in the wavefront profile.

図15に示すように、波面プロファイルは、概略、回転対称形状となっている。そのため、波面プロファイルをゼルニケ多項式で展開することが可能である(ゼルニケ多項式による展開の詳細は、後述する)。したがって、図15のような波面プロファイルが得られた場合であっても、波面プロファイルを軸対称成分と軸非対称成分の係数に分解することができる。よって、図15のような波面プロファイルを、偏心調整のために使用することができる。   As shown in FIG. 15, the wavefront profile is roughly rotationally symmetric. Therefore, it is possible to develop the wavefront profile with the Zernike polynomial (details of the development with the Zernike polynomial will be described later). Therefore, even when a wavefront profile as shown in FIG. 15 is obtained, the wavefront profile can be decomposed into coefficients of an axially symmetric component and an axially asymmetric component. Therefore, a wavefront profile as shown in FIG. 15 can be used for eccentricity adjustment.

なお、光スポット52が形成されない領域は、光源ユニット3から受光ユニット5までの間の光学系で、光線のけられが生じた場合や、円環状の光線を受光ユニット5に照射した場合などで生じる。   The region where the light spot 52 is not formed is when the light beam is scattered or the light receiving unit 5 is irradiated with an annular light beam in the optical system between the light source unit 3 and the light receiving unit 5. Arise.

つぎに、波面プロファイルに対して、ベストフィットカーブ(ベストフィット面)を求める。ベストフィットカーブを求めるにあたり、仮のベストフィットカーブ(以下、仮曲面とする)を設定する。仮曲面は、コンピュータの入力画面において、様々な半径Rを持つ球面の中から選択できるようになっている。   Next, a best fit curve (best fit surface) is obtained for the wavefront profile. In obtaining the best fit curve, a provisional best fit curve (hereinafter referred to as a provisional curved surface) is set. The provisional curved surface can be selected from spherical surfaces having various radii R on the computer input screen.

続いて、仮曲面を波面プロファイルにフィッティングさせる。フィッティングには、例えば、最小二乗法を用いることができる。具体的には、仮曲面の中心座標(X,Y,Z)及び半径Rと、波面プロファイルの中心座標及び半径に基づいて、各座標における差分を求める。そして、この差分が小さくなるように、仮曲面の中心座標(X,Y,Z)及びRの値を増減させる。そして、最も差分が小さくなったときの仮曲面を、ベストフィットカーブとする。   Subsequently, the provisional curved surface is fitted to the wavefront profile. For the fitting, for example, a least square method can be used. Specifically, the difference at each coordinate is obtained based on the center coordinates (X, Y, Z) and radius R of the provisional curved surface and the center coordinates and radius of the wavefront profile. Then, the central coordinates (X, Y, Z) and R values of the provisional curved surface are increased or decreased so that this difference becomes smaller. The provisional curved surface when the difference becomes the smallest is taken as the best fit curve.

なお、ここでは仮曲面に球面を用いたが、仮曲面として、他の軸対称の曲面を使用してもよい。仮曲面としては、例えば、回転放物面、回転双曲面、あるいは偶数次多項式で表される曲面等がある。   Here, the spherical surface is used as the provisional curved surface, but another axially symmetric curved surface may be used as the provisional curved surface. Examples of the provisional curved surface include a rotating paraboloid, a rotating hyperboloid, and a curved surface represented by an even degree polynomial.

なお、受光ユニット5のレンズアレイ51が収差を持っている場合がある。このような場合、受光ユニット5に完全な球面波を入射させても、得られる波面プロファイルが完全な球面から外れる。したがって、群調整装置1の構成に応じて、仮曲面を任意に設定すればよい。   In some cases, the lens array 51 of the light receiving unit 5 has an aberration. In such a case, even if a perfect spherical wave is incident on the light receiving unit 5, the obtained wavefront profile deviates from the perfect spherical surface. Therefore, the provisional curved surface may be arbitrarily set according to the configuration of the group adjustment apparatus 1.

また、仮曲面は、光学系の設計データを基準とした曲面でもよい。すなわち、被測定光学系8の光学設計データから、偏心をゼロとしたときに得られるはずの波面プロファイルを求め、それを仮曲面にしても良い。そして、この仮曲面をベストフィットカーブとして、波面プロファイルから差し引くこととしてもよい。また、例えば、設計によっては、非測定光学系8の焦点距離が非常に長い場合がある。このとき、上記のベストフィットカーブは平面形状となる。そこで、上記の仮曲面としては、半径Rとして無限大(平面形状)が選択できるようにしてもよい。   The provisional curved surface may be a curved surface based on optical system design data. That is, a wavefront profile that should be obtained when the decentration is zero is obtained from the optical design data of the optical system 8 to be measured, and it may be a temporary curved surface. Then, the provisional curved surface may be subtracted from the wavefront profile as a best fit curve. For example, depending on the design, the focal length of the non-measuring optical system 8 may be very long. At this time, the best fit curve has a planar shape. Therefore, as the provisional curved surface, the radius R may be selected to be infinite (planar shape).

つぎに、波面プロファイルからベストフィットカーブを差し引き、波面収差プロファイル(差分プロファイル)を求める。これにより、理想的な結像状態、あるいは、設計データとの相違量を、波面収差プロファイルとして抽出できる。偏心調整においては、基本的に波面収差プロファイル(差分量)を小さくするように、可動側光学系8aの位置調整を行う。図16は、差分量がゼロ、すなわち、理想状態での波面収差プロファイルの概念図である。実際には、偏心や各種の収差に応じて、波面収差プロファイルは凹凸や非軸対称となるカーブ等の形状を持つ。   Next, a best fit curve is subtracted from the wavefront profile to obtain a wavefront aberration profile (difference profile). As a result, an ideal imaging state or an amount of difference from the design data can be extracted as a wavefront aberration profile. In the decentering adjustment, the position of the movable optical system 8a is adjusted basically so as to reduce the wavefront aberration profile (difference amount). FIG. 16 is a conceptual diagram of a wavefront aberration profile in which the difference amount is zero, that is, in an ideal state. Actually, the wavefront aberration profile has a shape such as unevenness or a non-axisymmetric curve according to decentration and various aberrations.

さらに、波面収差プロファイルを、37次までのゼルニケ多項式で展開する。ゼルニケ多項式は、動径方向の半径ρ、角度φにより定義される極座標多項式である。ゼルニケ多項式は、本発明の実施形態においては、フリンジゼルニケ多項式(Fringe Zernike Polynomials)と呼ばれるものを使用する。ゼルニケ多項式には、この他、標準ゼルニケ多項式(Standard Zernike Polynomials)、規格化されたフリンジゼルニケ多項式等があるが、いずれを使用してもよい。   Further, the wavefront aberration profile is developed with Zernike polynomials up to the 37th order. The Zernike polynomial is a polar coordinate polynomial defined by a radial radius ρ and an angle φ. In the embodiment of the present invention, what is called a Fringe Zernike Polynomial is used as the Zernike polynomial. In addition to the Zernike polynomials, there are a standard Zernike polynomial (Standard Zernike Polynomials), a standardized Fringe Zernike polynomial, and the like.

極座標は、撮像素子50面上の座標(X,Y)を極座標に変換したものである。ρは最大値が1となるように規格化された半径であって、前述の回転中心からの距離を回転半径が最大となる半径(すなわち、受光ユニット5に入射しうる光線領域の最大半径)で除することで求める。   Polar coordinates are obtained by converting coordinates (X, Y) on the surface of the image sensor 50 into polar coordinates. ρ is a radius that is standardized so that the maximum value is 1, and the distance from the rotation center is the radius at which the rotation radius is maximum (that is, the maximum radius of the light beam region that can be incident on the light receiving unit 5). Calculate by dividing by.

また、本実施形態において「37次までのゼルニケ多項式」とは、ゼルニケ多項式として定義されている多項式のうち、次数の低いものから37個までの多項式および係数を用いることを示すものとする。たとえば、「8次までのゼルニケ多項式」とは、次数の低いものから8個までの多項式を指す。   Further, in the present embodiment, “Zernike polynomials up to 37th order” indicates that among polynomials defined as Zernike polynomials, polynomials and coefficients having a lower order up to 37 are used. For example, “Zernike polynomials of up to 8th order” refers to polynomials of low order up to 8 polynomials.

ゼルニケ多項式で展開する手順は、具体的には、ゼルニケ多項式に各係数を乗じて和を取ることで、仮想の波面収差プロファイル(以下、仮想プロファイルとする)を作成する。そして、ゼルニケ多項式の各係数を増減させて、仮想プロファイルを変化させていく。そして、波面収差プロファイルに最も近い仮想プロファイル(波面収差プロファイルを最も正確に再現している仮想プロファイル)、すなわちゼルニケ多項式の係数を特定する。   Specifically, the procedure of developing with the Zernike polynomial is to create a virtual wavefront aberration profile (hereinafter referred to as a virtual profile) by multiplying the Zernike polynomial by each coefficient and taking the sum. Then, the virtual profile is changed by increasing or decreasing each coefficient of the Zernike polynomial. Then, the virtual profile closest to the wavefront aberration profile (the virtual profile that most accurately reproduces the wavefront aberration profile), that is, the coefficient of the Zernike polynomial is specified.

この係数の特定については、ベストフィットカーブの算出と同様に、最小二乗法を使うことができる。すなわち、レンズアレイ50の配列の並び(各XY領域とする)に対応した位置において、仮想プロファイルと波面収差プロファイルの差分を取り、差分の二乗和が最小となるように各係数を増減させることで、最終的な係数を特定する。   For the specification of this coefficient, the least square method can be used similarly to the calculation of the best fit curve. That is, by taking the difference between the virtual profile and the wavefront aberration profile at a position corresponding to the arrangement of the lens array 50 (each XY region), and increasing or decreasing each coefficient so that the square sum of the difference is minimized. Identify the final coefficient.

上記のように、ゼルニケ多項式は、極座標を用いた多項式である。波面収差プロファイルをこのゼルニケ多項式で展開をすることにより、波面収差プロファイルを軸対称成分、軸非対称成分等に分解できる。これにより、偏心成分等の各要因を定量的に把握することが可能となる。すなわち、従来のMTF測定機等においては、受光ユニット5(撮像素子50)のチルト等があったとき、各レンズの偏心と受光ユニット5のチルトの判別が難しいが、上記のような処理を行なって、波面収差プロファイルを各係数に分解することで、単純なチルト成分や偏心成分等の切り分けが可能となる。   As described above, the Zernike polynomial is a polynomial using polar coordinates. By expanding the wavefront aberration profile with the Zernike polynomial, the wavefront aberration profile can be decomposed into an axially symmetric component, an axially asymmetric component, and the like. This makes it possible to quantitatively grasp each factor such as the eccentric component. That is, in a conventional MTF measuring instrument or the like, when there is a tilt of the light receiving unit 5 (imaging device 50), it is difficult to distinguish between the eccentricity of each lens and the tilt of the light receiving unit 5, but the above-described processing is performed. Thus, by decomposing the wavefront aberration profile into coefficients, it is possible to separate simple tilt components, eccentric components, and the like.

偏心調整では、ゼルニケ多項式の係数(係数成分)が小さくなるように、被測定光学系8の固定側光学系8abに対する可動側光学系8aの位置を調整する。   In the eccentricity adjustment, the position of the movable optical system 8a with respect to the fixed optical system 8ab of the optical system 8 to be measured is adjusted so that the coefficient (coefficient component) of the Zernike polynomial is small.

つぎに、各レンズの偏心量の切りわけ方法について説明する。図17は、ゼルニケ多項式の8次と15次の係数の挙動についての概念図である。また、図18は、4枚のレンズが、それぞれ偏心している様子を示す図である。   Next, a method for switching the amount of eccentricity of each lens will be described. FIG. 17 is a conceptual diagram of the behavior of the 8th and 15th order coefficients of the Zernike polynomial. FIG. 18 is a diagram showing how the four lenses are decentered.

例えば、レンズL1を偏心させたときと、レンズL2を偏心させたときとで、ゼルニケ多項式の各係数の挙動(変化)が全く同一になることは稀であって、通常、各係数の挙動は異なる。そこで、各係数の挙動をベクトルとみなすと、各レンズの偏心の自由度に対し、各ベクトルは固有の向きを持っているといえる。ここで、ベクトルの長さは偏心量に略比例する。   For example, the behavior (change) of each coefficient of the Zernike polynomial is rarely the same when the lens L1 is decentered and when the lens L2 is decentered. Different. Therefore, if the behavior of each coefficient is regarded as a vector, it can be said that each vector has a specific direction with respect to the degree of freedom of decentering of each lens. Here, the length of the vector is substantially proportional to the amount of eccentricity.

このゼルニケ多項式の各係数の挙動は、予め求めておくことが可能である。具体的には、被測定光学系の設計データ上で各レンズを動かすことで、求めておくことができる。そこで、各レンズを偏心させたときのベクトルの成分を、処理ユニット6に記録しておく。   The behavior of each coefficient of the Zernike polynomial can be obtained in advance. Specifically, it can be obtained by moving each lens on the design data of the optical system to be measured. Therefore, the vector component when each lens is decentered is recorded in the processing unit 6.

測定により得られたゼルニケ多項式の各係数をベクトルとみなし、これらのベクトルについて、レンズ1〜レンズL4の各々を動かしたときのベクトルに分解する。すると、個々のレンズの偏心ばらつきについても切り分けができる。すなわち、従来のMTF測定器では、複数個のレンズがばらついたとき、どのレンズがばらついているのか切り分けることが困難であった。しかしながら、本実施形態によれば、各レンズがそれぞれどの程度ばらついているか数値として把握することが可能となる。   Each coefficient of the Zernike polynomial obtained by the measurement is regarded as a vector, and these vectors are decomposed into vectors when the lenses 1 to L4 are moved. Then, it is possible to separate the eccentric variations of individual lenses. That is, in the conventional MTF measuring device, when a plurality of lenses vary, it is difficult to determine which lens varies. However, according to the present embodiment, it is possible to grasp as a numerical value how much each lens varies.

図17において、L1偏心、L2偏心として示した矢印は、レンズL1とレンズL2をそれぞれ2μm偏心させたときのゼルニケ収差係数の変化を示す概念図である。この矢印は被測定光学系の設計から、事前に求めることができる。さらに、すでに説明したように、被調整光学系の偏心調整時においては、ゼルニケ多項式の係数(実測)を具体的に求めることができる。図16に実測として示した点は、ゼルニケ多項式の係数のうち、次数が8次、15次となる成分についてプロットした概念図である。このとき、図17において点線で示すように、偏心調整時に実測で得られている点をもっともうまく再現する各ベクトルの長さ(係数、点線の長さ)を数値的に特定することができる。この処理により、波面収差プロファイルの実測から、被調整対象物となる光学系内部について、各レンズの偏心量を求めることができる。   In FIG. 17, the arrows shown as L1 eccentricity and L2 eccentricity are conceptual diagrams showing changes in the Zernike aberration coefficient when the lens L1 and the lens L2 are each eccentric by 2 μm. This arrow can be obtained in advance from the design of the optical system to be measured. Further, as already described, the coefficient (actual measurement) of the Zernike polynomial can be specifically obtained at the time of adjusting the eccentricity of the optical system to be adjusted. The points shown as actual measurements in FIG. 16 are conceptual diagrams in which the components of the Zernike polynomial whose orders are 8th and 15th are plotted. At this time, as indicated by a dotted line in FIG. 17, the length (coefficient, the length of the dotted line) of each vector that best reproduces the point obtained by actual measurement at the time of eccentricity adjustment can be specified numerically. By this processing, the amount of decentering of each lens can be obtained from the actual measurement of the wavefront aberration profile within the optical system that is the object to be adjusted.

たとえば、図17の点線の長さが、L1偏心、L2偏心の矢印の2倍の長さであって、これらの重ね合わせで実測とした点を説明できるとき、L1の偏心量は+4μm、L2の偏心量は+4μmと各レンズ(L1、L2)の偏心量を数値で推測することができる。なおこのとき、矢印で示した値(2μm偏心時のゼルニケ係数)については、被調整光学系のレンズデータからシミュレーションにより、事前に求めておき、処理ユニット6に記録しておく。   For example, when the length of the dotted line in FIG. 17 is twice as long as the arrows of L1 eccentricity and L2 eccentricity, and the point measured by superimposing these can be explained, the eccentricity amount of L1 is +4 μm, L2 The decentering amount is +4 μm, and the decentering amount of each lens (L1, L2) can be estimated numerically. At this time, the value indicated by the arrow (Zernike coefficient at the time of eccentricity of 2 μm) is obtained in advance from the lens data of the optical system to be adjusted by simulation and recorded in the processing unit 6.

本実施形態における群調整装置1においては、レンズL1のみの偏心調整を行いたい。そこで、実測により得られたベクトルを、各偏心成分のベクトルで分解したとき、レンズL1のベクトルの長さがゼロとなるように最適化を行う。これにより、レンズL2偏心や置き誤差(全体偏心)の他のばらつきの影響をさらに低減した群調整装置が構成できる。   In the group adjustment apparatus 1 in the present embodiment, it is desired to adjust the eccentricity of only the lens L1. Therefore, optimization is performed so that the vector length of the lens L1 becomes zero when the vector obtained by actual measurement is decomposed by the vector of each eccentric component. Thereby, it is possible to configure a group adjusting device that further reduces the influence of the lens L2 eccentricity and other variations of the placement error (overall eccentricity).

上記によれば、例えば、ピントずれ成分や受光ユニット5のチルト量も、ゼルニケ多項式の各係数から推測ができることになる。したがって、受光ユニット5のチルトやピントずればらつきが一定以上となっている場合は、エラー通知をして、キャリブレーションを再度行うように通知すること、すなわち異常な状態の監視をすることも可能となる。   According to the above, for example, the focus shift component and the tilt amount of the light receiving unit 5 can also be estimated from each coefficient of the Zernike polynomial. Therefore, when the tilt or focus deviation variation of the light receiving unit 5 is more than a certain value, it is possible to notify the error and notify the user to perform calibration again, that is, to monitor the abnormal state. Become.

また、本実施形態における群調整装置1では、固定側光学系8bのステージ4に対する置き誤差(ばらつき)の影響は受けにくくなっている。しかしながら、固定側光学系8bの置き誤差についても、ベクトル成分を求めておくことは当然可能である。よって、このベクトル成分を考慮に入れた偏心調整が行えるようにしておけば、置き誤差の影響を受けない群調整装置1が実現できる。   Moreover, in the group adjustment apparatus 1 in this embodiment, it is hard to receive the influence of the placement error (variation) with respect to the stage 4 of the fixed side optical system 8b. However, it is naturally possible to obtain vector components for the placement error of the fixed-side optical system 8b. Therefore, if the eccentric adjustment can be performed in consideration of this vector component, the group adjustment apparatus 1 that is not affected by the placement error can be realized.

つぎに、ゼルニケ多項式の係数の次数について説明を行う。ゼルニケ多項式の係数の非軸対称成分のうち、2つの成分(自由度)があれば、L1のY偏心とL2のY偏心の切り分けができる。すなわち、2つの係数の自由度があれば、2つのばらつきの自由度を判別できることになる。   Next, the order of the coefficients of the Zernike polynomial will be described. If there are two components (degrees of freedom) of the non-axisymmetric components of the coefficients of the Zernike polynomial, the Y eccentricity of L1 and the Y eccentricity of L2 can be separated. That is, if there are two degrees of freedom of the coefficients, the degree of freedom of the two variations can be determined.

レンズの個数(固定側光学系8b及び前記可動側光学系8aを構成する光学部品の総数)がn0枚あり、偏心方向(XY)の切りわけをしたいとき、自由度は2×n0個となる。したがって、各レンズのばらつきを特定するのに必要なゼルニケ多項式の係数の次数n1は、以下の式(2)に示すようになっていればよい。
2×n0≦n1 (2)
When the number of lenses (total number of optical components constituting the fixed-side optical system 8b and the movable-side optical system 8a) is n0, and it is desired to cut the eccentric direction (XY), the degree of freedom is 2 × n0. . Therefore, the order n1 of the coefficients of the Zernike polynomial necessary for specifying the variation of each lens may be as shown in the following formula (2).
2 × n0 ≦ n1 (2)

さらに、チルトの切り分けもしたい場合は、各レンズの自由度は4つとなるので、以下の式(3)に示すようになっていればよい。
4×n0≦n1 (3)
Furthermore, when it is desired to separate the tilt, each lens has four degrees of freedom. Therefore, the following expression (3) is sufficient.
4 × n0 ≦ n1 (3)

図18に示すように、レンズ枚数が4枚とし、各レンズのXY偏心について、切りわけができればよい場合は、8個の自由度を使用すればよい。ゼルニケ多項式において、例えば、8次までのゼルニケ多項式の係数のみを使って波面収差プロファイルを展開することにすると、非軸対称成分の自由度は6個となる。ここで、例えば、15次までのゼルニケ多項式の係数を使えば非軸対称成分は12個となって、各レンズのばらつきについて切りわけが可能となり、なお好適である。   As shown in FIG. 18, when the number of lenses is four and the XY eccentricity of each lens can be cut off, eight degrees of freedom may be used. In the Zernike polynomial, for example, if the wavefront aberration profile is developed using only the coefficients of the Zernike polynomial up to the eighth order, the degree of freedom of the non-axisymmetric component is six. Here, for example, if the coefficients of Zernike polynomials up to the 15th order are used, there are 12 non-axisymmetric components, and it is possible to cut out the variation of each lens.

なお、8次までのゼルニケ多項式を用いたとしても、例えば、非軸対称成分を完全にゼロとなるように調整できたとき、光学系の内部は軸対称となっているものとみなしてよいと考えられるため、調整を簡素化する上では次数を下げて使用することとしてもよい。   Even if the Zernike polynomials up to the eighth order are used, for example, when the non-axisymmetric component can be adjusted to be completely zero, the inside of the optical system may be regarded as being axially symmetric. Therefore, in order to simplify the adjustment, the order may be lowered.

このように、本発明の検出装置及び検出方法によれば、高精度で被測定光学系を構成する光学素子の位置の検出ができる。そして、この検出結果を利用することで、本実施形態の群調整装置1及び群調整方法によれば、群調整時における被測定光学系の配置(設置)誤差を極力小さくできる。また、各レンズ(レンズ群)の相対的な位置のばらつき(例えば、偏心)、特に、光軸と直交する方向における位置のばらつきが高精度で測定できる。さらに、ばらつきの調整をこの高精度な測定結果に基づいて行なうので、位置のばらつきが少ない被測定光学系を得ることができる。   As described above, according to the detection apparatus and the detection method of the present invention, it is possible to detect the position of the optical element constituting the optical system to be measured with high accuracy. And by using this detection result, according to the group adjustment apparatus 1 and the group adjustment method of this embodiment, the arrangement | positioning (installation) error of the to-be-measured optical system at the time of group adjustment can be made as small as possible. In addition, it is possible to measure the relative positional variation (for example, eccentricity) of each lens (lens group), particularly the positional variation in the direction orthogonal to the optical axis with high accuracy. Further, since the variation is adjusted based on this highly accurate measurement result, it is possible to obtain an optical system under measurement with little variation in position.

なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。上記説明では、本実施形態における群調整装置1として、カメラモジュールの可動部の偏心を調整する装置の事例を挙げたが、かならずしも、これに限られるものではない。例えば、群間を調整するのみならず、群間の位置関係について検出することもできる。したがって、調整機構7や接着機構(不図示)、UV光源(不図示)をはずして、単に、群間の位置関係の検出機を構成してもよい。また、群調整としては、光軸方向の位置関係、偏心方向の位置関係、チルト方向の位置関係を調整がある。   The present invention can take various modifications without departing from the spirit of the present invention. In the above description, an example of a device that adjusts the eccentricity of the movable part of the camera module is given as the group adjusting device 1 in the present embodiment, but the present invention is not limited to this. For example, not only the adjustment between the groups but also the positional relationship between the groups can be detected. Therefore, the adjustment mechanism 7, the adhesion mechanism (not shown), and the UV light source (not shown) may be removed, and a detector for detecting the positional relationship between the groups may be configured. Group adjustment includes adjusting the positional relationship in the optical axis direction, the positional relationship in the eccentric direction, and the positional relationship in the tilt direction.

また、本実施形態における群調整装置として、フォーカス用レンズの偏心調整の装置例を挙げたが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、本実施形態における群調整装置を、ズーム光学系の偏心調整装置として用いても良い。   In addition, as an example of the group adjusting device in the present embodiment, an example of a device for adjusting the eccentricity of the focusing lens is given, but the present invention is not necessarily limited thereto. For example, the group adjustment device in the present embodiment may be used as a decentering adjustment device for a zoom optical system.

また、本実施形態における群調整装置では、偏心調整の事例を挙げたが、必ずしもこれに限られるものではない。すなわち、上記のゼルニケ多項式の係数は任意に設定することができるのであるから、例えば、ピント位置調整や、チルト調整等に使用してもよい。   Moreover, although the example of eccentricity adjustment was given in the group adjustment apparatus in this embodiment, it is not necessarily restricted to this. That is, since the coefficient of the Zernike polynomial can be arbitrarily set, for example, it may be used for focus position adjustment, tilt adjustment, and the like.

なお、アキシコンレンズとして、円錐角α=25度のアキシコンレンズ33を例示したが、かならずしもこれに限られるものではない。すなわち、円錐角αを小さくすると、平行光束10が投光軸9と交差する角度は小さくなる。すなわち、平行光束10は投光軸9と平行に近い状態になる。この場合、被測定光学系8の置き誤差の影響を小さくすることができる。しかしながら、偏心に対する感度(光スポット52のシフト量)が小さくなってしまう。そのため、撮像モジュール(被測定光学系8)の解像性能、特に軸外光に対する解像性能と偏心量との対応が取りにくくなる。   Although the axicon lens 33 having a cone angle α = 25 degrees is illustrated as an axicon lens, it is not necessarily limited to this. That is, when the cone angle α is reduced, the angle at which the parallel light beam 10 intersects the light projection axis 9 is reduced. That is, the parallel light beam 10 is almost parallel to the light projection axis 9. In this case, the influence of the placement error of the measured optical system 8 can be reduced. However, the sensitivity to eccentricity (shift amount of the light spot 52) becomes small. For this reason, it is difficult to take a correspondence between the resolution performance of the imaging module (measurement optical system 8), particularly the resolution performance with respect to off-axis light and the amount of eccentricity.

逆に、円錐角αを大きくすると、平行光束10が投光軸9と交差する角度は大きくなる。この場合、画角の大きな撮像モジュールの偏心調整や、ズームレンズの広角端での偏心調整に好適な平行光束10が得られる。すなわち、広画角(広角端)で撮影したときの解像度に対応した偏心調整ができる。   Conversely, when the cone angle α is increased, the angle at which the parallel light beam 10 intersects the light projection axis 9 increases. In this case, it is possible to obtain the parallel light beam 10 suitable for the eccentric adjustment of the imaging module having a large angle of view and the eccentric adjustment at the wide angle end of the zoom lens. That is, it is possible to adjust the eccentricity corresponding to the resolution when shooting at a wide angle of view (wide angle end).

また、アキシコンレンズ33は、必ずしも、レンズのすべての面が円錐形状である必要はない。例えば、円錐形状の頂点の部分は平坦な形状にしてもよい。このようにすると、アキシコンレンズに平行光束を照射したときに、群調整装置の投光軸9の位置が容易に判別できる。そのため、キャリブレーションの工程がより簡素化できる。   The axicon lens 33 does not necessarily have to have a conical shape on all surfaces. For example, the apex portion of the conical shape may be flat. In this way, when the axicon lens is irradiated with a parallel light beam, the position of the light projecting axis 9 of the group adjusting device can be easily determined. Therefore, the calibration process can be further simplified.

また、レンズ32とアキシコンレンズ33は、必ずしも、別部品である必要はない。例えば、レンズ32とアキシコンレンズ33とを一体化し、片面が凸、他方の面がアキシコン形状であるような1つのレンズとしてもよい。   Further, the lens 32 and the axicon lens 33 are not necessarily separate parts. For example, the lens 32 and the axicon lens 33 may be integrated so that one lens is convex and the other surface has an axicon shape.

また、本実施形態における群調整装置では、アキシコンレンズ33の交換は容易である。すなわち、アキシコンレンズ33の交換のみで、必要な調整精度や感度を微調整することが容易である。したがって、あらゆる撮像モジュール等の調整に好適で汎用な偏心調整装置を提供できる。   Further, in the group adjusting device in the present embodiment, the axicon lens 33 can be easily replaced. That is, it is easy to finely adjust the necessary adjustment accuracy and sensitivity only by exchanging the axicon lens 33. Therefore, it is possible to provide a general-purpose eccentricity adjustment device that is suitable for adjusting any imaging module or the like.

なお、小型の撮像モジュールにおいては、半画角が30度程度であるから、平行光束10が投光軸9と交差する角度は5度〜20程度あれば十分である。すなわち、α≧20度とすれば、解像性能によく対応した感度のよい調整装置が実現できる。すなわち、本実施形態によれば、MTF測定器等で得られた解像性能と対応のよい調整装置が実現できる。   In a small imaging module, since the half angle of view is about 30 degrees, it is sufficient that the angle at which the parallel light beam 10 intersects the light projection axis 9 is about 5 degrees to 20 degrees. That is, if α ≧ 20 degrees, an adjustment device with good sensitivity corresponding to the resolution performance can be realized. That is, according to the present embodiment, it is possible to realize an adjustment device that is compatible with the resolution performance obtained by the MTF measuring instrument or the like.

また、20>α≧5度とすると、軸外光に対する解像性能と偏心量との相関は小さくなるものの、置き誤差の影響を低減した調整装置が提供できる。例えば、数μm 程度の置き誤差の影響を受けない調整装置を実現したい場合に好適である。   Further, if 20> α ≧ 5 degrees, the correlation between the resolution performance with respect to off-axis light and the amount of eccentricity becomes small, but an adjustment device that reduces the influence of the placement error can be provided. For example, it is suitable for realizing an adjusting device that is not affected by a placement error of about several μm.

また、本実施形態の群調整装置では、可動側光学系8a側から平行光束10を入射させているが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、固定側光学系8b側から平行光束10を入射させても良い。すなわち、固定側光学系8bを光源ユニット3側に配置し、可動側光学系8aを受光ユニット5側に配置しても良い。   Moreover, in the group adjustment apparatus of this embodiment, although the parallel light beam 10 is entered from the movable side optical system 8a side, it is not necessarily restricted to this. For example, the parallel light beam 10 may be incident from the fixed optical system 8b side. That is, the fixed side optical system 8b may be disposed on the light source unit 3 side, and the movable side optical system 8a may be disposed on the light receiving unit 5 side.

また、本実施形態の群調整装置では、被測定光学系8として、携帯電話用のカメラモジュールの光学系を例示したが、かならずしもこれに限られるものではない。例えば、カプセル型内視鏡、内視鏡の光学系、ズームレンズ、交換用レンズ、顕微鏡対物レンズ等についても群調整ができる。なお、携帯電話用カメラやカプセル内視鏡では、カメラモジュールが超小型となっている。超小型のカメラモジュールとは、例えば、カメラ(光学系)部分の寸法が10mm 程度、あるいはそれ以下となるようなモジュールである。   Moreover, in the group adjustment apparatus of this embodiment, the optical system of the camera module for mobile phones was illustrated as the measured optical system 8, but it is not necessarily limited to this. For example, group adjustments can be made for a capsule endoscope, an endoscope optical system, a zoom lens, a replacement lens, a microscope objective lens, and the like. In mobile phone cameras and capsule endoscopes, the camera module is extremely small. The ultra-small camera module is a module in which, for example, the size of the camera (optical system) portion is about 10 mm or less.

また、本実施形態の群調整装置に関する効果には、次のような効果がある。   Moreover, the effect regarding the group adjustment apparatus of this embodiment has the following effects.

本実施形態の群調整装置によれば、軸上に主要部品を配置しつつ、軸外光を入射させたときに相当する感度で群調整が可能となる。これにより、感度が良好な群調整装置を提供できる。   According to the group adjustment device of the present embodiment, it is possible to perform group adjustment with sensitivity equivalent to that when off-axis light is incident while main components are arranged on the axis. Thereby, it is possible to provide a group adjustment device with good sensitivity.

撮像系の性能は、軸外の解像度の劣化の度合いで評価されるのが通常である。軸上光を用いた従来の調整装置では、軸上では解像度が良好で偏心調整が合格となっても、軸外ではコマや片ボケが出る等の問題が起こることがあった。すなわち、調整時の管理項目と、実際の性能評価における現象が異なるため、問題が起こりうる。本実施形態の群調整装置では、偏心調整時に、撮像時の軸外光と同等となる光線を、被測定光学系に入射するようにした。そのため、本実施形態の群調整装置では、撮像性能に対応した性能保証が可能となる。   The performance of the imaging system is usually evaluated by the degree of off-axis resolution degradation. In a conventional adjustment device using on-axis light, there may be a problem that even if the resolution is good on the axis and the eccentricity adjustment is passed, there are problems such as coma and one-side blurring off the axis. That is, since the management item at the time of adjustment and the phenomenon in the actual performance evaluation are different, a problem may occur. In the group adjustment apparatus of the present embodiment, a light beam equivalent to off-axis light at the time of imaging is incident on the optical system to be measured at the time of eccentricity adjustment. Therefore, in the group adjustment device of the present embodiment, it is possible to guarantee performance corresponding to the imaging performance.

本実施形態の群調整装置では、被測定光学系に入射する光線(タンジェンシャル光線)は、投光軸を含む断面において平行光束となる。一方、光軸(投光軸)を含まない面(サジタル光線)では、平行光束からはずれる。しかしながら、偏心調整が合格レベルとなるとき、設計上、タンジェンシャルMTFは、サジタルMTFより低い値になる。したがって、MTFの値が低いタンジェンシャル光線を管理して調整を行えば、偏心調整は足りる。   In the group adjustment apparatus of this embodiment, a light beam (tangential light beam) incident on the optical system to be measured becomes a parallel light beam in a cross section including the projection axis. On the other hand, a plane (sagittal ray) that does not include the optical axis (projection axis) deviates from the parallel light flux. However, when the eccentricity adjustment reaches the acceptable level, the tangential MTF is lower than the sagittal MTF by design. Therefore, if adjustment is performed by managing tangential rays having a low MTF value, the eccentricity adjustment is sufficient.

また、本実施形態の群調整装置のように、アキシコンレンズを用いれば、平行光束としてタンジェンシャル光線が使える。回転対称軸(投光軸)を含む断面方向で光スポット径を管理すれば、タンジェンシャル光線に対応した性能保証ができる。これにより、調整結果と画質性能との相違がなくせるため、好都合である。   If an axicon lens is used as in the group adjusting device of this embodiment, a tangential beam can be used as a parallel beam. If the light spot diameter is managed in the cross-sectional direction including the rotationally symmetric axis (projecting axis), the performance corresponding to the tangential ray can be guaranteed. This is advantageous because the difference between the adjustment result and the image quality performance can be eliminated.

偏心調整後の撮影検査、例えば、MTF検査や撮影評価においては、軸外の解像度を評価することが一般である。従来技術によれば、たとえ軸上の性能が良好に調整できたとしても、軸外光を確認しているわけではない。したがって、調整結果が、MTF等の解像度検査や撮影テストの結果と相関しなくなるという問題点があった。具体的には、偏心調整で合格した製品が、その後の解像度検査では不合格となりうるという問題があった。   In imaging inspection after eccentricity adjustment, for example, MTF inspection or imaging evaluation, it is common to evaluate off-axis resolution. According to the prior art, even if the on-axis performance can be satisfactorily adjusted, off-axis light is not confirmed. Therefore, there is a problem that the adjustment result does not correlate with the result of the resolution inspection such as MTF or the photographing test. Specifically, there has been a problem that a product that has passed the eccentricity adjustment may be rejected in the subsequent resolution inspection.

一方、本実施形態の群調整装置では、被測定光学系に入射させる光は、光軸(投光軸)断面内において、軸外光に対応している。これは、MTF評価において軸外光を評価する光線と同様の光線を、調整に使っていることを意味している。よって、本実施形態の群調整装置によれば、撮像性能と相関のよい調整装置を構成できる。   On the other hand, in the group adjusting apparatus of the present embodiment, the light incident on the optical system to be measured corresponds to off-axis light in the cross section of the optical axis (light projection axis). This means that a light beam similar to the light beam for evaluating off-axis light is used for adjustment in the MTF evaluation. Therefore, according to the group adjustment device of the present embodiment, an adjustment device having a good correlation with the imaging performance can be configured.

一般的に、撮像モジュールは、平行光束を光学系に入射させたときに、解像性能が良好となるように設計されている。また、撮影時の画像劣化は、軸上ではなく、撮像エリア周辺の軸外から大きく発生しやすい。本実施形態の群調整装置は、このような点を踏まえて構成されている。   Generally, the imaging module is designed so that the resolution performance is good when a parallel light beam is incident on an optical system. In addition, image degradation at the time of shooting is likely to occur largely not on the axis but off-axis around the imaging area. The group adjustment apparatus of the present embodiment is configured based on such points.

また、本実施形態の群調整装置では、アキシコンレンズの回転対称軸を含む断面内においては、平行光束を入射させている。一般に、完全な平行光束を入射させると、被測定部品(被測定光学系)の平行移動は、受光ユニットで形成される光スポットの全体的な位置関係(隣り合う光スポット同士の間隔)に影響しなくなる。   Further, in the group adjusting device of the present embodiment, a parallel light beam is incident in a cross section including the rotationally symmetric axis of the axicon lens. In general, when a completely parallel light beam is incident, the parallel movement of the component to be measured (measured optical system) affects the overall positional relationship of the light spots formed by the light receiving unit (interval between adjacent light spots). No longer.

また、本実施形態の群調整装置では、受光モジュール側でベストフィットカーブを抽出することで、光線の回転対称中心を検出して回転対称中心に対する像の相対座標で評価を行う。このようにすれば、平行移動のばらつき(置き誤差)は完全にキャンセルできる。これにより、置き誤差や調整装置に起因するばらつきをなくすか、あるいは、ばらつきを減らすことができる。   In the group adjustment apparatus of this embodiment, the best fit curve is extracted on the light receiving module side, thereby detecting the rotational symmetry center of the light beam and evaluating the relative coordinates of the image with respect to the rotational symmetry center. In this way, the parallel movement variation (placement error) can be completely canceled. As a result, it is possible to eliminate or reduce variations due to placement errors and adjustment devices.

また、本実施形態の群調整装置によれば、アキシコンレンズ1枚で、実質、複数の(各象限に対応する)軸外光線を作ることができる。すなわち、レンズ単品の加工公差の精度で、交差する光線のチルト角が決まるようにできる。   In addition, according to the group adjustment device of the present embodiment, a single axicon lens can substantially create a plurality of off-axis rays (corresponding to each quadrant). That is, the tilt angle of the intersecting rays can be determined with the accuracy of processing tolerance of a single lens.

これに対して、軸外にミラーや光源を置く従来技術では、光源やミラー、レンズなど、部品点数が増える。各部品点数が増えると、各光線の位置関係は、部品点数分、ばらつきが増えてしまうので、調整時の繰り返し再現性が失われる。   On the other hand, in the prior art in which a mirror and a light source are placed off-axis, the number of components such as a light source, a mirror, and a lens increases. As the number of parts increases, the positional relationship between the light beams increases by the number of parts, and thus repeatability at the time of adjustment is lost.

ここで、光軸(投光軸)と直交する面を仮想面とし、直交するする2つの軸を仮想面内に設定する。この2つの軸によって、仮想面は4つの象限にわけることができる。ここで、例えば、第1と第3象限に、それぞれ、光源とレンズを配置すると、それぞれの部材は数μm〜数100μm程度のばらつきを持つ。   Here, a plane orthogonal to the optical axis (light projection axis) is set as a virtual plane, and two axes orthogonal to each other are set in the virtual plane. With these two axes, the virtual plane can be divided into four quadrants. Here, for example, when a light source and a lens are arranged in the first and third quadrants, the respective members have a variation of about several μm to several hundred μm.

この場合、第1象限からみた第3象限の相対位置ばらつきは、(数μm〜数100μm)×部品点数(例えば2〜4点)程度となるので、全体としては、数10μm程度のばらつきが生じてしまう。このように、それぞれの位置関係にばらつきが起こるため、例えば、2μm以内で偏心調整をしようとしても、調整がほとんど不可能になる。あるいは、測定器を使用するたびに、高精度の位置出し調整が必要となる。   In this case, since the relative position variation in the third quadrant as viewed from the first quadrant is about (several μm to several hundreds μm) × the number of parts (for example, 2 to 4 points), the variation as a whole is about several tens of μm. End up. As described above, since the positional relationship varies, for example, even if an attempt is made to adjust the eccentricity within 2 μm, the adjustment becomes almost impossible. Or, each time the measuring instrument is used, highly accurate positioning adjustment is required.

本実施形態の群調整装置によれば、軸外光は1つのレンズのみで生成するので、最初に平行光束を出しておけば、光線の交差角は、単レンズの加工精度オーダで概略決まるようにできる。部品点数が多くなる従来の軸外型の調整装置と比較すると、調整機側の部品点数を減らした分、より高精度で繰り返し再現性の高い調整が可能となる。   According to the group adjusting apparatus of the present embodiment, off-axis light is generated by only one lens, so if a parallel light beam is emitted first, the crossing angle of the light rays can be roughly determined by the processing accuracy order of the single lens. Can be. Compared with a conventional off-axis type adjustment device that increases the number of parts, the number of parts on the adjuster side is reduced, so that adjustment with higher accuracy and high repeatability becomes possible.

また、本実施形態の群調整装置によれば、図5に示したような平行光束を照射し、なおかつ、ベストフィットカーブを使用することで平行移動の影響がキャンセルされる。このため、固定側光学系をステージ4に搭載したときのバラツキ(置き誤差)が、波面収差プロファイルやゼルニケ多項式の係数の値に影響しにくくなる。そのため、調整精度への影響を低減できる。   Moreover, according to the group adjustment apparatus of this embodiment, the influence of a parallel movement is canceled by irradiating a parallel light beam as shown in FIG. 5, and using a best fit curve. For this reason, variations (placement errors) when the fixed-side optical system is mounted on the stage 4 are less likely to affect the wavefront aberration profile and the value of the coefficient of the Zernike polynomial. Therefore, the influence on adjustment accuracy can be reduced.

なお、波面センサを用いた従来技術として、特許第4860378号公報に開示された装置がある。この場合、波長オーダの位置の検出が可能となる。しかしながら、球面波を使うため、やはり調整装置が基準となる。すなわち、球面波の中心が調整装置の基準位置となるため、この基準位置に対する固定側光学系の置き誤差が調整精度に影響する。これは、測定精度を劣化させる要因となる。   Incidentally, as a conventional technique using a wavefront sensor, there is an apparatus disclosed in Japanese Patent No. 4860378. In this case, the position of the wavelength order can be detected. However, since a spherical wave is used, the adjustment device is still a reference. That is, since the center of the spherical wave becomes the reference position of the adjustment device, the placement error of the fixed optical system with respect to this reference position affects the adjustment accuracy. This is a factor that degrades the measurement accuracy.

偏心調整装置では光学系全体(可動側光学系および固定側光学系の双方)を回転させるものがある。しかしながら、可動部があると、可動部分のカタツキが位置ばらつきを起こすため、繰り返し再現性が劣化する。本実施形態の群調整装置によれば、固定側光学系は動かさないため、可動部ガタの影響を受けない。可動部ガタがない分、調整精度を改善できる。   Some decentering adjustment devices rotate the entire optical system (both the movable side optical system and the fixed side optical system). However, if there is a movable part, the variation of the position of the variation of the movable part results in repeated reproducibility. According to the group adjustment apparatus of the present embodiment, the fixed-side optical system is not moved, and thus is not affected by the movable part play. Adjustment accuracy can be improved because there is no moving part play.

上記のような偏心を調整する場合、例えば、特許第4774332号公報に示されているような回転方式が考えられる。特許第4774332号公報の技術は、光学系全体を回転させることで、反射光等の変動を評価しようとするものである。   In the case of adjusting the eccentricity as described above, for example, a rotation method as shown in Japanese Patent No. 4774332 can be considered. The technique of Japanese Patent No. 4774332 is intended to evaluate fluctuations in reflected light and the like by rotating the entire optical system.

しかしながら、回転機構は通常、複数の部品からなるため、回転時の可動部ガタは一般に10μm程度を超えてしまう。すなわち、評価時に1回転してもとの位置に戻ったとき、被測定光学系の軸自体がブレてしまうため、2μmの精度は達成が困難となる。また、2μmはほぼ波長オーダとなる。したがって、機械的な方式では調整が困難である。固定側光学系を動かすような従来技術では、必要な調整精度の達成が困難となる。   However, since the rotation mechanism is usually composed of a plurality of parts, the movable part play at the time of rotation generally exceeds about 10 μm. That is, when returning to the original position even after one rotation at the time of evaluation, the axis of the optical system to be measured itself is shaken, so that it is difficult to achieve the accuracy of 2 μm. Further, 2 μm is almost in the wavelength order. Therefore, adjustment is difficult by a mechanical system. In the prior art in which the fixed-side optical system is moved, it is difficult to achieve the necessary adjustment accuracy.

また、本実施形態の群調整装置では、光学系および照射エリアが軸対称となるようにしたため、極座標多項式での展開により軸非対称成分の正確な解析が可能となる。   Moreover, in the group adjustment apparatus of this embodiment, since the optical system and the irradiation area are axially symmetric, accurate analysis of the axially asymmetric component can be performed by development with a polar coordinate polynomial.

従来技術には、周辺光(軸外光)を生成するために、軸外に光源を配置したものがある。このようにすると、光源が大型化・複雑化する。その結果、寸法や部品点数に比例するように、光源の位置ずれが調整精度に影響するので、ばらつき量は部品点数に応じて積算されてしまう。   In the prior art, there is one in which a light source is arranged off-axis in order to generate ambient light (off-axis light). This increases the size and complexity of the light source. As a result, since the positional deviation of the light source affects the adjustment accuracy so as to be proportional to the size and the number of parts, the variation amount is integrated according to the number of parts.

しかしながら、本実施形態の群調整装置によれば、主要となる構成要素を装置の軸上に配置しているので、部品点数が削減されている。これは、ばらつきの積算が小さくなることを意味している。その結果、本実施形態の群調整装置によれば、数μm程度の高精度な調整に好適な調整装置を提供できる。   However, according to the group adjustment apparatus of the present embodiment, the main components are arranged on the axis of the apparatus, so the number of parts is reduced. This means that the accumulated variation becomes small. As a result, according to the group adjustment device of the present embodiment, an adjustment device suitable for highly accurate adjustment of about several μm can be provided.

また、従来の技術では、軸外方向に部品を多数配置すると、偏心方向の位置ばらつきや変形ばらつきが生じる。これに対して、本実施形態の群調整装置によれば、軸外に置いた部品が削減されていることから、偏心方向へのばらつきや変形の影響が最小化されている。これにより、調整精度の良好な装置を提供できる。   Further, in the conventional technique, when a large number of parts are arranged in the off-axis direction, positional variations and deformation variations in the eccentric direction occur. On the other hand, according to the group adjusting device of the present embodiment, since the parts placed outside the shaft are reduced, the influence of variation in the eccentric direction and deformation are minimized. Thereby, an apparatus with good adjustment accuracy can be provided.

また、調整装置の軸外遠方に光源等を配置すると、光源自身の温度変動や環境温度の影響を受けて、数μm程度の偏心方向に変形が生じる。例えば、調整装置の光軸からR1=100mm程度離れた位置に、光源を配置したとする。ここで、概算のため、光源部分の部材(外装)にアルミニウムが使われているとする。また、光源部分の温度上昇がΔT=5℃程度あったとする。この場合、工業用純アルミニウムの線膨張係数αはα=2.4×10−5/K程度であるから、光軸直交方向の熱変形量は、R1×α×ΔT≒12μm程度となる。この変形は偏心方向のばらつきとして影響する。 Further, when a light source or the like is disposed far off the axis of the adjusting device, deformation occurs in an eccentric direction of about several μm due to the temperature variation of the light source itself and the environmental temperature. For example, it is assumed that the light source is arranged at a position away from the optical axis of the adjusting device by about R1 = 100 mm. Here, for the sake of approximation, it is assumed that aluminum is used for the member (exterior) of the light source portion. Further, it is assumed that the temperature rise of the light source portion is about ΔT = 5 ° C. In this case, since the linear expansion coefficient α of industrial pure aluminum is about α = 2.4 × 10 −5 / K, the amount of thermal deformation in the direction orthogonal to the optical axis is about R1 × α × ΔT≈12 μm. This deformation affects the variation in the eccentric direction.

すなわち、照射光を生成する光源が12μmシフトするということは、被測定光学系がシフトしたことと同等となる。軸外に光源(熱源となる)等を配置すると、各部材が位置ずれを起こし、位置ばらつきの要因となる。環境温度の変動についても同様の影響を受けることになる。光源のみならず、調整機のレンズやミラー等についても同様であって、軸外に基準となるようなミラー等を配置して部品間の温度差があると、数μm程度の変形を起こしうるため、調整精度の劣化の原因となる。   That is, the fact that the light source that generates the irradiation light is shifted by 12 μm is equivalent to the fact that the optical system to be measured is shifted. If a light source (which becomes a heat source) or the like is disposed off the axis, each member is displaced, which causes position variation. A similar influence is also given to fluctuations in environmental temperature. The same applies not only to the light source but also to the lens and mirror of the adjuster, and if there is a temperature difference between the parts by arranging a mirror or the like as a reference off-axis, deformation of about several μm can occur. For this reason, adjustment accuracy is deteriorated.

従来技術においては、軸外に光源を複数配置したもの等がある。各光源はそれぞれ熱源となるが、温度上昇等には個々のばらつきがある。したがって、各部材の温度差が、位置関係のばらつき要因となる。これらのばらつきを積算すると、2μmを超えてしまう。   In the prior art, there are those in which a plurality of light sources are arranged off-axis. Each light source serves as a heat source, but there are individual variations in temperature rise and the like. Therefore, the temperature difference of each member becomes a variation factor of the positional relationship. When these variations are integrated, it exceeds 2 μm.

一方、本実施形態の群調整装置では、軸外遠方に配置されている部品がない。したがって、偏心方向への熱変形を生じる要因がない。このように、本実施形態の群調整装置は、調整装置に起因するばらつき、すなわち、熱変形によるばらつきが最適化されている。また、光源は軸上に配置しているが、平行光束を生成している。この場合、軸上に配置した光源の軸方向へのシフトは、調整精度には影響しない。よって、本実施形態の群調整装置では、熱変形等の影響も最小化されている。   On the other hand, in the group adjustment apparatus of the present embodiment, there are no parts arranged far away from the axis. Therefore, there is no factor that causes thermal deformation in the eccentric direction. As described above, in the group adjustment device of the present embodiment, the variation caused by the adjustment device, that is, the variation due to thermal deformation is optimized. Moreover, although the light source is arrange | positioned on an axis | shaft, the parallel light beam is produced | generated. In this case, the shift in the axial direction of the light source arranged on the axis does not affect the adjustment accuracy. Therefore, in the group adjustment apparatus of this embodiment, the influence of thermal deformation etc. is also minimized.

また、従来技術では、置き誤差が強く利くので、置き誤差とレンズ偏心(固定側光学系に対する可動側光学系の偏心)の切り分けが難しくなる。一方、本実施形態の群調整装置では、置き誤差とレンズ偏心の切り分けは容易である。   In the prior art, since the placement error is strong, it is difficult to separate the placement error and the lens eccentricity (the eccentricity of the movable optical system with respect to the fixed optical system). On the other hand, in the group adjustment apparatus of the present embodiment, it is easy to separate the placement error and the lens eccentricity.

また、本実施形態の群調整装置では、被測定光学系に対する制約が少ない。また、可動側光学系から平行光束を入射させているので、光スポット位置の誤検出を低減して、調整精度を改善することができる。また、光線の交差を最小化できる。これを以下説明する。   Further, in the group adjustment apparatus of this embodiment, there are few restrictions on the optical system to be measured. Further, since the parallel light beam is made incident from the movable side optical system, it is possible to reduce erroneous detection of the light spot position and improve the adjustment accuracy. In addition, the intersection of rays can be minimized. This will be described below.

実施形態の群調整装置の説明では、光源を1つとした。しかしながら、複数個所からの光の入射があると(光束の重なりがあると)、1つのレンズアレイに対し、光スポットが1点とならないことがある。また、光スポットが複数発生することがある。この場合、光スポット位置の誤検出となりうる。   In the description of the group adjustment device of the embodiment, the number of light sources is one. However, when light is incident from a plurality of places (when there is an overlap of light beams), there is a case where the light spot does not become one point for one lens array. In addition, a plurality of light spots may be generated. In this case, the light spot position may be erroneously detected.

しかしながら、本実施形態の群調整装置によれば、可動側光学系から平行光束を入射させる配置が可能である。ここで、撮像系の設計においては、平行光を入射させたときの結像点が1点となるよう最適化されているのが通常である。そうすると、本実施形態の群調整装置では、光軸(投光軸)を含む断面でみたとき、結像点はほぼ1点に集中している。理想的な1点から拡散した光は、光が進むにつれ広がるのみであって、重なりが生じえない。したがって、1点(集光点)から発した光は拡散光となって、レンズアレイ面においては、光の重なりが生じにくくなる。   However, according to the group adjustment device of the present embodiment, it is possible to arrange the collimated light beam incident from the movable side optical system. Here, in the design of the image pickup system, it is usual that the image forming point when parallel light is incident is optimized to be one point. Then, in the group adjustment apparatus of the present embodiment, when viewed in a cross section including the optical axis (light projection axis), the image forming points are concentrated at almost one point. Light diffused from an ideal point only spreads as the light travels, and no overlap can occur. Therefore, the light emitted from one point (condensing point) becomes diffused light, and it is difficult for light to overlap on the lens array surface.

光線の重なりがあるとスポット位置の検出精度が劣化をするが、本実施形態の群調整装置によれば、可動側光学系から平行光束を入射させることができるため、検出精度をさらに改善できる。すなわち、受光ユニット内において光スポット位置が正確に検出でき、検出精度をさらに改善できる。   If the light beams overlap, the spot position detection accuracy deteriorates. However, according to the group adjustment apparatus of the present embodiment, the parallel light beam can be incident from the movable side optical system, so that the detection accuracy can be further improved. That is, the light spot position can be accurately detected in the light receiving unit, and the detection accuracy can be further improved.

その他の方式として、思考実験的には、固定側光学系を調整装置に搭載するとき、高精度の位置出しを行い、さらに、固定側光学系に位置ずれを起こさないように、可動側光学系を搭載し、さらに、固定側光学系および可動側光学系の偏心調整を行うという方式も可能である。   As another method, in thinking experiments, when the fixed side optical system is mounted on the adjustment device, the movable side optical system is used so that high-precision positioning is performed, and further, no positional deviation occurs in the fixed side optical system. In addition, it is possible to adjust the eccentricity of the fixed-side optical system and the movable-side optical system.

しかしながら、このような方式では、調整工程が2回必要となる。また、可動側光学系の搭載時に固定側光学系を動かしてはいけないので、現実的とはいえない。また、携帯電話用のカメラモジュールのように生産数の多い製品については、調整時のタクトタイムが2倍以上に伸びることになって、やはり現実的とはいえない。本願によれば、置き誤差の影響を低減したため、調整時のタクトタイムを削減することができる。   However, in such a system, the adjustment process is required twice. Further, since the fixed side optical system must not be moved when the movable side optical system is mounted, it is not realistic. Also, for products with a large number of productions such as camera modules for mobile phones, the tact time at the time of adjustment is more than doubled, which is not realistic. According to the present application, since the influence of the placement error is reduced, the tact time at the time of adjustment can be reduced.

なお、本実施形態の群調整装置に関連する従来技術と課題には、以下のようなものがある。特許第3739295号公報には、単焦点レンズのような固定式の光学系の位置決めに関する技術が開示されている。ここでは、光軸方向に重なる複数のレンズの位置関係を決定する技術が開示されている。この技術では、最低限1つのレンズの位置を決定すれば、次段のレンズの位置関係が決まるようになっている。   In addition, there exist the following as a prior art and subject relevant to the group adjustment apparatus of this embodiment. Japanese Patent No. 3739295 discloses a technique related to positioning of a fixed optical system such as a single focus lens. Here, a technique for determining the positional relationship of a plurality of lenses overlapping in the optical axis direction is disclosed. In this technique, if the position of at least one lens is determined, the positional relationship of the next stage lens is determined.

上記の技術によれば、各レンズの相対的な位置ずれ量は、隣り合う各レンズ部品の精度で決まることになる。すなわち、位置決めの精度は金型部品の精度で決まることになる。例えば、金型部品の光学面の偏心精度が2μmであれば、光学面の相対的な位置ばらつき量も、概略、同等程度ということになる。   According to the above technique, the relative displacement amount of each lens is determined by the accuracy of each adjacent lens component. That is, the positioning accuracy is determined by the accuracy of the mold parts. For example, if the decentering accuracy of the optical surface of the mold part is 2 μm, the relative positional variation amount of the optical surface is roughly the same.

しかしながら、このような状況において、光学系を可動側光学系と固定側光学系に分け、可動側光学系にフォーカス調整等の駆動機構を加えようとすると問題が生じる。すなわち、フォーカス調整等の駆動機構を構成するには、複数の部品が必要となる。このとき、ばらつき量は、部品点数や構成の複雑さに比例するように積算されるので、上記のように、部品単品時と同程度(2μm)の位置精度を得ることは困難となる。   However, in such a situation, if the optical system is divided into a movable side optical system and a fixed side optical system and a drive mechanism such as focus adjustment is added to the movable side optical system, a problem arises. That is, a plurality of parts are required to configure a driving mechanism such as focus adjustment. At this time, the amount of variation is integrated so as to be proportional to the number of components and the complexity of the configuration, and as described above, it is difficult to obtain positional accuracy of the same degree (2 μm) as that of a single component.

そこで、この可動側光学系については偏心調整が必要となる。ただし、偏心調整に要求される調整精度は、上記の理由から金型部品の精度(数μm程度)が求められることになる。しかしながら、従来の偏心調整装置では必要な精度を得ることが困難となる。   Therefore, decentering adjustment is required for this movable optical system. However, the adjustment accuracy required for the eccentric adjustment requires the accuracy of the mold part (about several μm) for the above reason. However, it is difficult to obtain the required accuracy with the conventional eccentricity adjusting device.

従来の偏心調整装置としては、特許第4774332号公報、特許第4860378号公報、特許第4661015号公報に記載された調整装置がある。   As a conventional eccentricity adjusting device, there are adjusting devices described in Japanese Patent No. 4774332, Japanese Patent No. 4860378, and Japanese Patent No. 4661015.

特許第4860378号公報には、チャート方式の調整装置が開示されている。この調整装置は光学的な測定方式を採用しているため、機械的な回転等に依存する測定方式に比較すると、測定精度が改善できる。しかしながら、測定(調整)基準を調整装置側が持つので、固定側光学系の置き誤差の影響が乗る。   Japanese Patent No. 4860378 discloses a chart type adjusting device. Since this adjustment device employs an optical measurement method, the measurement accuracy can be improved as compared with a measurement method that relies on mechanical rotation or the like. However, since the adjustment device side has a measurement (adjustment) reference, it is affected by the placement error of the fixed-side optical system.

すなわち、調整装置にチャートなど基準となるものを配置すると、基準となる調整装置に対し、固定側光学系および可動側光学系のそれぞれがばらつきを持つ。したがって、下式に示すように、固定側光学系からみた可動側光学系のばらつき量は、各ばらつき量が積算されるので、2μmを超えてしまう。
P1+P2>2μm
ここで、
P1は、固定側光学系の光軸から調整装置の投光軸までの距離のばらつき量、
P2は、調整装置の投光軸から駆動側光学系の光軸までの距離のばらつき量、
である。
That is, if a reference device such as a chart is arranged in the adjustment device, each of the fixed-side optical system and the movable-side optical system has variations with respect to the reference adjustment device. Therefore, as shown in the following equation, the amount of variation of the movable side optical system as viewed from the fixed side optical system exceeds 2 μm because each variation amount is integrated.
P1 + P2> 2μm
here,
P1 is the amount of variation in the distance from the optical axis of the fixed-side optical system to the light projection axis of the adjusting device,
P2 is the amount of variation in the distance from the light projection axis of the adjusting device to the optical axis of the drive side optical system,
It is.

このように、基準となるような軸や集光点(チャートや治具レンズなど)を調整装置に持たせると、調整装置が測定(調整)基準を持つことになる。そのため、調整装置の基準で見たとき、固定側光学系と可動側光学系は、それぞれがばらつきを持つ。すると、固定側光学系からみると、可動側光学系では各ばらつき量が積算されるので、2μの精度(成型品単品の金型精度)の達成が困難となる。   As described above, when the adjusting device has a reference axis or a condensing point (chart, jig lens, etc.), the adjusting device has a measurement (adjustment) reference. Therefore, when viewed on the basis of the adjustment device, the fixed-side optical system and the movable-side optical system have variations. Then, when viewed from the fixed-side optical system, each variation amount is accumulated in the movable-side optical system, so that it is difficult to achieve an accuracy of 2μ (mold accuracy of a single molded product).

また、調整装置として、特許第4661015号公報に開示された装置がある。この装置では、軸上光を使用しているために偏心感度が不足する。すなわち、一般に、カメラなどの撮像系の解像度においては、軸上の解像度は比較的良好となっている。一方、軸外、すなわち撮像エリアの周辺については、軸上に比べて解像度の劣化が大きくなる傾向がある。偏心があったときも同様で、偏心に対する軸上の解像度の劣化は、軸外に比べて小さい。このように、軸上光を用いた調整では、調整時の感度が低いという傾向がある。   Further, as an adjusting device, there is a device disclosed in Japanese Patent No. 4661015. In this apparatus, since the axial light is used, the eccentricity sensitivity is insufficient. That is, in general, on-axis resolution is relatively good in the resolution of an imaging system such as a camera. On the other hand, resolution deterioration tends to be greater at off-axis, that is, around the imaging area than on-axis. The same is true when there is an eccentricity, and the degradation of the resolution on the axis due to the eccentricity is small compared to the off-axis. Thus, in the adjustment using the on-axis light, the sensitivity at the time of adjustment tends to be low.

上記のように、特許第4661015号公報に開示された装置は、軸上光を使用している。そのため、例えば、調整ばらつきにより、撮像エリア周辺においては画質が劣化した状態であっても、撮像エリア中央における画像が良好であるという場合、調整は十分であるという、誤った判断をしてしまう可能性がある。このように、軸上光に対する解像度は良好であるため、軸上光を調整に用いると調整感度が得られないという問題が起こる。   As described above, the device disclosed in Japanese Patent No. 4661015 uses on-axis light. Therefore, for example, even if the image quality is deteriorated around the imaging area due to adjustment variations, if the image in the center of the imaging area is good, an erroneous determination may be made that the adjustment is sufficient. There is sex. As described above, since the resolution with respect to the axial light is good, there is a problem that adjustment sensitivity cannot be obtained when the axial light is used for adjustment.

この場合、軸上光に対する調整規格を過剰に厳しくすることが考えられる。しかしながら、軸上の解像度が過剰に良好であるということと、軸外の解像度が良好であるということには、本来、直接的な相関がない。そうすると、上記の装置では、本来調整すべき項目とは直接相関しない項目を、過剰に調整していることに過ぎない。よって、上記の装置は、調整結果と解像度検査の結果が相関しない、という問題を本質的に解決したことにはならない。   In this case, it can be considered that the adjustment standard for the on-axis light is excessively strict. However, there is essentially no direct correlation between the excessively good on-axis resolution and the good off-axis resolution. Then, in the above apparatus, items that are not directly correlated with items that should be adjusted are merely adjusted excessively. Therefore, the above apparatus does not essentially solve the problem that the adjustment result and the resolution inspection result are not correlated.

以上のように、本発明は、高精度で被測定光学系の光学素子の相対位置を検出する検出装置や、この検出結果を用いた群調整ができる群調整装置に適している。   As described above, the present invention is suitable for a detection apparatus that detects the relative position of the optical element of the optical system to be measured with high accuracy and a group adjustment apparatus that can perform group adjustment using the detection result.

1 調整装置
2 本体
3 光源ユニット
4 ステージ
5 受光ユニット
6 処理ユニット
7 調整機構
7a、7b 移動ユニット
8 被測定光学系
8a 可動側光学系
8b 固定側光学系
9 投光軸
10 平行光束
10a、10b、10c 平行光束の断面
30 光源
31 ピンホール
32 レンズ
33 アキシコンレンズ
33a アキシコンレンズのレンズ面
33b アキシコンレンズのレンズ面
34 回転対称軸
40 開口部
41 段差部
50 レンズアレイ
51 レンズ素子
52 光スポット
53 撮像素子
54 入射光
55 波面
70 調整アーム
71 XYステージ
72 開口部
80 保持部材
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Adjustment apparatus 2 Main body 3 Light source unit 4 Stage 5 Light reception unit 6 Processing unit 7 Adjustment mechanism 7a, 7b Movement unit 8 Optical system to be measured 8a Movable side optical system 8b Fixed side optical system 9 Light projection axis 10 Parallel light beams 10a, 10b, 10c Cross section of parallel light beam 30 Light source 31 Pinhole 32 Lens 33 Axicon lens 33a Axicon lens lens surface 33b Axicon lens lens surface 34 Axis of rotation 40 Opening 41 Stepped portion 50 Lens array 51 Lens element 52 Light spot 53 Image sensor 54 Incident light 55 Wavefront 70 Adjustment arm 71 XY stage 72 Aperture 80 Holding member L1 First lens L2 Second lens L3 Third lens L4 Fourth lens

Claims (7)

被測定光学系を構成する光学素子の相対位置を検出する検出装置であって、
前記被測定光学系に照射光を入射させるための光源ユニットと、
照射される領域に前記被測定光学系を保持するステージと、
前記被測定光学系を透過した光を受光して電気信号に変換する受光ユニットと、
前記電気信号を処理する処理ユニットと、を有し、
前記受光ユニットは、レンズアレイを用いた波面センサーを有し、かつ、
前記光源ユニットは、投光の軸を含む断面において前記照射光が交差する平行光束を出射することを特徴とする検出装置。
A detection device that detects a relative position of an optical element constituting an optical system to be measured,
A light source unit for making irradiation light incident on the optical system to be measured;
A stage for holding the optical system to be measured in an irradiated area;
A light receiving unit that receives light transmitted through the optical system to be measured and converts it into an electrical signal;
A processing unit for processing the electrical signal,
The light receiving unit has a wavefront sensor using a lens array, and
The light source unit emits a parallel light beam intersecting with the irradiation light in a cross section including a projection axis.
前記光源ユニットは、
光源と、
平行光を生成するための第1の光学系と、
錐形状を含む偏向面を有する第2の光学系と、を有し、
前記偏向面において前記平行光を偏向させて前記交差する平行光束を生成することを特徴とする請求項1に記載の検出装置。
The light source unit is
A light source;
A first optical system for generating parallel light;
A second optical system having a deflection surface including a conical shape,
The detection device according to claim 1, wherein the parallel light beams are generated by deflecting the parallel light on the deflection surface.
前記偏向面の錐形状は円錐形状であることを特徴とする請求項2に記載の検出装置。   The detection device according to claim 2, wherein the cone shape of the deflection surface is a cone shape. 前記処理ユニットは、前記受光ユニットからの情報に基づいて波面プロファイルを生成し、
前記波面プロファイルと所定のベストフィット面とから差分プロファイル情報を出力することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の検出装置。
The processing unit generates a wavefront profile based on information from the light receiving unit;
4. The detection apparatus according to claim 1, wherein difference profile information is output from the wavefront profile and a predetermined best fit surface.
前記差分プロファイル情報が極座標多項式により展開され、
前記極座標多項式の所定の係数成分が小さくなるように、前記光学素子の位置を調整することを特徴とする請求項4に記載の検出装置。
The difference profile information is expanded by a polar coordinate polynomial,
The detection apparatus according to claim 4, wherein the position of the optical element is adjusted so that a predetermined coefficient component of the polar coordinate polynomial is small.
固定側光学系及び可動側光学系を構成する光学部品の総数をn0、前記極座標多項式の次数をn1としたとき、以下の式(2)を満足することを特徴とする請求項5に記載の検出装置。
2×n0≦n1 (2)
The following expression (2) is satisfied, where n0 is the total number of optical components constituting the fixed side optical system and the movable side optical system, and n1 is the order of the polar coordinate polynomial. Detection device.
2 × n0 ≦ n1 (2)
照射光を被測定光学系に照射し、
前記被測定光学系から出射した光から、複数の光スポットを形成し、
前記複数の光スポットの各々の位置について、基準位置からのずれ量を算出し、
前記被測定光学系の固定側光学系に対する可動側光学系の位置を検出する検出方法であって、
前記照射光は、投光の軸を含む断面において前記照射光が交差する平行光束であり、
前記被測定光学系は、前記照射光が交差する位置に配置され、かつ、
前記交差する位置における前記照射光の径は、前記被測定光学系の外径よりも大きいことを特徴とする検出方法。
Irradiate the measured optical system with irradiation light,
A plurality of light spots are formed from the light emitted from the optical system to be measured,
For each position of the plurality of light spots, calculate the amount of deviation from the reference position,
A detection method for detecting a position of a movable side optical system with respect to a fixed side optical system of the measured optical system,
The irradiation light is a parallel light flux intersecting the irradiation light in a cross section including a projection axis,
The measured optical system is disposed at a position where the irradiation light intersects, and
The detection method according to claim 1, wherein a diameter of the irradiation light at the intersecting position is larger than an outer diameter of the optical system to be measured.
JP2012066582A 2012-03-23 2012-03-23 Detector and detection method Pending JP2013195410A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012066582A JP2013195410A (en) 2012-03-23 2012-03-23 Detector and detection method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012066582A JP2013195410A (en) 2012-03-23 2012-03-23 Detector and detection method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013195410A true JP2013195410A (en) 2013-09-30

Family

ID=49394513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012066582A Pending JP2013195410A (en) 2012-03-23 2012-03-23 Detector and detection method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013195410A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016002272A1 (en) * 2014-07-03 2016-01-07 オリンパス株式会社 Eccentricity amount measurement method and eccentricity amount measurement device
WO2021069362A1 (en) * 2019-10-11 2021-04-15 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Alignment device for a bessel beam machining optical system and method
WO2022123710A1 (en) * 2020-12-10 2022-06-16 三菱電機株式会社 Wavefront measurement device and wavefront measurement method

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016002272A1 (en) * 2014-07-03 2016-01-07 オリンパス株式会社 Eccentricity amount measurement method and eccentricity amount measurement device
JP5870234B1 (en) * 2014-07-03 2016-02-24 オリンパス株式会社 Eccentricity measuring method and eccentricity measuring device
JP2016095316A (en) * 2014-07-03 2016-05-26 オリンパス株式会社 Eccentricity-amount measurement method and eccentricity-amount measurement device
WO2021069362A1 (en) * 2019-10-11 2021-04-15 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Alignment device for a bessel beam machining optical system and method
WO2022123710A1 (en) * 2020-12-10 2022-06-16 三菱電機株式会社 Wavefront measurement device and wavefront measurement method
JPWO2022123710A1 (en) * 2020-12-10 2022-06-16
JP7241986B2 (en) 2020-12-10 2023-03-17 三菱電機株式会社 WAVEFRONT MEASUREMENT DEVICE AND WAVEFRONT MEASUREMENT METHOD

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5159986B2 (en) Imaging apparatus and imaging method
US8836928B2 (en) Method for measuring wavefront aberration and wavefront aberration measuring apparatus
JP5582188B2 (en) Eccentricity measurement method
CN109416507B (en) Optical system and method for correcting mask defect using the same
JP5084327B2 (en) Eccentricity inspection device and eccentricity adjustment device
JP5725018B2 (en) Wavefront aberration measuring device
JP3206984B2 (en) Lens inspection machine
JPWO2016157291A1 (en) Measuring head and eccentricity measuring apparatus having the same
TWI467262B (en) Lens aligning device and image capturing lens
JP2013195410A (en) Detector and detection method
JP2001281101A (en) Device and method for determining refracting power by spatial resolution
US9170171B2 (en) Method and device of measuring wavefront aberration, method of manufacturing optical system, and recording medium
US9442006B2 (en) Method and apparatus for measuring the shape of a wave-front of an optical radiation field
JP2009288075A (en) Aberration measuring device and aberration measuring method
JP6429503B2 (en) Measuring device, measuring method, optical element processing apparatus, and optical element
Choi et al. Novel telecentric collimator design for mobile optical inspection instruments
JP2003050109A (en) Surface shape measuring device and measuring method
CN111176075B (en) Polarization aberration detection device, objective lens test bench and photoetching equipment
JP2008158125A (en) Lens unit centering device
JP2007240168A (en) Inspection apparatus
JP2011226935A (en) Off-axis transmission wavefront measuring apparatus
JP2005024504A (en) Eccentricity measuring method, eccentricity measuring instrument, and object measured thereby
Kronig et al. Design and performances of an optical metrology system to test position and tilt accuracy of fiber positioners
JP2015060222A (en) Telescope comprising active mirror and internal means for monitoring the same
JP2009288076A (en) Aberration measuring device