TWI541555B - The adjustment method of the optical system, the adjusting means of the optical system, and the adjustment method of the photographic element - Google Patents

Description

光學系之調整方法、光學系之調整裝置、及攝影元件之調整方法

本發明係關於一種調整光學系之光學系之調整方法、光學系之調整裝置、及攝影元件之調整方法。

攝影機之攝影透鏡，保持在保持具(透鏡保持具)之透鏡係複數片組裝於透鏡鏡筒。尤其是，在小型攝影機，大多使用低價且輕量之塑膠製透鏡保持具。以往，對組裝於透鏡鏡筒之光學系評估光學特性，在其評估值未落入容許範圍之情形，藉由調整螺桿等進行透鏡之光軸對準等之調整。

然而，藉由調整螺桿調整安裝在透鏡鏡筒內之透鏡之作業為從透鏡鏡筒外部操作調整螺桿進行之需要熟練度之作業，有耗費不少時間及勞力之問題。同樣之問題在調整安裝於攝影機本體之攝影元件時亦會產生。

為了解決上述問題，本發明例示之第1形態之光學系之調整方法，包含：組裝步驟，將保持光學零件之由塑膠成形構件構成之保持具安裝至鏡筒內以組裝光學系；評估步驟，藉由組裝步驟所組裝之光學系形成既定圖案像，根據形成後之圖案像評估光學系之光學特性；以及修正步驟，根據評估步驟之評估結果，對保持具之既定部位照射雷射光以修正保持具之形狀。

根據本發明第2形態，在第1形態之光學系之調整方法中，較佳為，評估步驟，以攝影裝置拍攝藉由組裝步驟所組裝之光學系形成之既定圖案像產生影像資料，根據該影像資料評估光學系之光學特性。

根據本發明第3形態，在第1或第2形態之光學系之調整方法中，較佳為，修正步驟，以使光學零件之光軸傾斜之方式，對保持具之第1既定部位照射雷射光來修正形狀。

根據本發明第4形態，在第3形態之光學系之調整方法中，較佳為，修正步驟，進一步以使光學零件沿著與其光軸大致垂直之面位移之方式，對保持具之與第1既定部位不同之第2既定部位照射雷射光來修正形狀。

根據本發明第5形態，在第1或第2形態之光學系之調整方法中，較佳為，修正步驟，以使光學零件沿著與光學零件之光軸大致垂直之面位移之方式，對保持具之第1既定部位照射雷射光來修正形狀。

根據本發明第6形態，在第5形態之光學系之調整方法中，較佳為，修正步驟，進一步以使光學零件之光軸傾斜之方式，對保持具之與第1既定部位不同之第2既定部位照射雷射光來修正形狀。

根據本發明第7形態，在第1~6中任一形態之光學系之調整方法中，較佳為，既定部位係位於光學零件與鏡筒之間。

根據本發明第8形態，在第2~7中任一形態之光學系 之調整方法中，較佳為，修正步驟，藉由雷射光之照射在保持具之既定部位形成槽來修正保持具之形狀。

根據本發明第9形態，在第1形態之光學系之調整方法中，較佳為，作為既定圖案係使用具有複數個圖案之測試圖。

根據本發明第10形態，在第4形態之光學系之調整方法中，較佳為，光學零件為透鏡；保持具具有保持透鏡之外周部之框部、沿著與透鏡之光軸垂直之面從框部延伸之第1臂部、及沿著與透鏡之光軸垂直之面從第1臂部之側部與第1臂部以既定角度延伸之第2臂部；第1臂部，在其前端部能在與透鏡之光軸垂直之面內擺動地支承於鏡筒；第2臂部，在其前端部固定於鏡筒；修正步驟，作為第1既定部位，對第1臂部之既定位置照射雷射光使第1臂部變形，以使透鏡之光軸傾斜，作為第2既定部位，對第2臂部之既定位置照射雷射光使第2臂部變形，以使既定角度變化。

根據本發明第11形態，在第6形態之光學系之調整方法中，較佳為，光學零件為透鏡；保持具具有保持透鏡之外周部之框部、沿著與透鏡之光軸垂直之面從框部延伸之第1臂部、及沿著與透鏡之光軸垂直之面從第1臂部之側部與第1臂部以既定角度延伸之第2臂部；第1臂部，在其前端部能在與透鏡之光軸垂直之面內擺動地支承於鏡筒；第2臂部，在其前端部固定於鏡筒；修正步驟，作為第1既定部位，對第2臂部之既定位置照射雷射光使第2 臂部變形，以使既定角度變化，作為第2既定部位，對第1臂部之既定位置照射雷射光使第1臂部變形，以使透鏡之光軸傾斜。

根據本發明第12形態，在第1~11中任一形態之光學系之調整方法中，較佳為，塑膠成形構件係藉由射出成形方法成形之塑膠構件。

根據本發明第13形態，在第1~12中任一形態之光學系之調整方法中，較佳為，保持具為保持數位攝影機之攝影透鏡之透鏡保持零件。

本發明第14形態之數位攝影機，具備收納具有光學零件之光學系之鏡筒，該光學零件係保持在藉由第13形態之光學系之調整方法修正形狀後之保持具。

本發明第15形態之光學系之調整裝置，具備：支承手段，固定支承收納具有光學零件之光學系之鏡筒，該光學零件係保持在由塑膠成形構件構成之保持具；攝影手段，拍攝收納在支承手段所支承之鏡筒之光學系產生之既定圖案像以產生影像資料；評估手段，根據攝影手段所產生之影像資料評估光學系之光學特性；以及雷射光照射手段，根據評估手段之評估結果，對由塑膠成形構件構成之保持具之既定部位照射雷射光以修正保持具之形狀。

本發明第16形態之攝影元件之調整方法，包含：安裝步驟，將保持攝影元件之由塑膠成形構件構成之保持具安裝至攝影機本體；評估步驟，在攝影元件與既定圖案像之間配置光學系並拍攝既定圖案，根據該攝影元件所形成之 圖案像評估攝影元件之攝影特性；以及修正步驟，根據評估步驟之評估結果，對保持具之既定部位照射雷射光以修正保持具之形狀。

根據本發明之光學系之調整方法及調整裝置，在包含由塑膠成形構件構成之保持具所保持之光學零件之光學系組裝於鏡筒內之狀態下評估光學特性，根據該評估結果對保持具之既定部位照射雷射光來修正保持具之形狀，因此能簡單地進行光學系之調整。

以下，參照圖式說明本發明實施形態之光學系之調整方法(以下，調整方法)及光學系之調整裝置(以下，調整裝置)之構成。

-第1實施形態(調整裝置)-

如圖1所示，調整裝置1為調整攝影機用之攝影透鏡鏡筒之光學系20者，具備載置並固定支承透鏡鏡筒10之支承台2、攝影裝置3、評估裝置4、照射控制裝置5、及作為雷射光照射手段之雷射標示器6。

攝影裝置在內部具有攝影面，測試圖7之像係藉由固定指示在支承台2之光學系20成像在攝影面。攝影裝置從成像之像產生影像資料。

評估裝置4根據影像資料與基準影像資料之比較，算出關於光學系20之傾斜量及偏移量之評估資料。

照射控制裝置5根據評估裝置4算出之評估資料，算 出雷射標示器6照射之雷射光之照射條件，以該照射條件照射雷射光之方式控制雷射標示器6。亦即，分別設定用以修正傾斜量之傾斜修正用之雷射光照射條件與用以修正偏移量之偏移修正用之雷射光照射條件，以該等照射條件照射雷射光之方式控制雷射標示器6。

雷射光照射條件為關於例如雷射光之輸出值、照射範圍、照射次數、照射時間、進行脈衝照射時之能率比等之值。此等項目之值與修正之傾斜量及偏移量個別之關係，係作為雷射光照射條件表在調整裝置內準備。

雷射標示器6為例如碳酸氣體雷射(CO₂雷射)，根據照射控制裝置5之控制將雷射光L1照射至第1透鏡保持具12之既定部位121。雷射標示器6可在與光學系20之光軸垂直之面內往上下左右方向移動。

接著，參照圖1及圖8說明使用上述調整裝置1之調整方法。

-第2實施形態(調整方法)-

在調整之透鏡鏡筒10收納有保持第1透鏡11之第1透鏡保持具12、保持第2透鏡21之第2透鏡保持具22、及保持第3透鏡31之第3透鏡保持具32。第1、第2、第3透鏡11,21,31構成攝影光學系20。此外，圖1中，為求簡單，僅以三個凸透鏡11,21,31顯示光學系20，除此以外之透鏡係省略圖示。

第1、第2、第3透鏡保持具12,22,32皆為藉由射出成型機射出成形之塑膠成形品。此等透鏡保持具12,22,32 之各個，呈縱長平板狀，其一端保持第1、第2、第3透鏡11,21,31，另一端安裝在透鏡鏡筒10之內周部。

在此等透鏡保持具12,22,32分別安裝透鏡11,21,31(步驟S1)。接著，將透鏡保持具12,22,32安裝在透鏡鏡筒10之內周部。此等透鏡保持具之安裝係以各透鏡11,21,31之各個之光軸與光學系20之光軸A0大致一致之方式進行(步驟S2)。

透鏡之光軸之傾斜對光學系20之光學性能、亦即像差等之影響在構成光學系之各透鏡不相等。即使各透鏡11,21,31之傾斜量相等，因各透鏡11,21,31之功率或相對位置等，傾斜對光學性能之影響亦不同。本實施形態中，第1透鏡11，在構成光學系20之所有透鏡中功率最強，其傾斜量對光學系20之光學性能影響最大，因此，本實施形態中，修正第1透鏡11之傾斜。

接著，將透鏡鏡筒10固定在調整裝置1之支承台2(步驟S3)。在此狀態下，拍攝設置在透鏡鏡筒10前方(圖中右側)之既定圖案之測試圖7。亦即，藉由光學系20拍攝測試圖以形成既定圖案像。

再次參照圖1，光學系20使測試圖7之像70成像在攝影裝置3之攝影面，攝影裝置3拍攝像70產生攝影影像資料(步驟S4)。評估裝置4具有預先儲存表示測試圖7之基準影像資料之記憶部，比較儲存在此記憶部之基準影像資料與來自攝影裝置3之攝影影像資料。接著，檢測濃淡圖案70a~70d(本實施形態中，濃淡圖案70a)之解像度及變形， 算出關於此解像度及變形之評估資料(步驟S5)。

接著，根據在步驟S5算出之評估資料，評估光學系20之光學特性是否落入容許範圍(步驟S6)。

圖2(a)係顯示測試圖7。測試圖7，在圖面之右上、左上、左下、右下之四個區域分別具有濃淡圖案7a,7b,7c,7d。測試圖7之右上區域及左下區域之濃淡圖案7a為橫條紋，左上區域及右下區域之濃淡圖案7b為縱條紋。測試圖7係藉由不同方向之條紋構成，但使用條紋方向全部相同之測試圖亦可。

圖2(b)係以示意方式顯示藉由光學系20形成之測試圖7之像70。像70之濃淡圖案70a~70d與圖2(a)之測試圖7之濃淡圖案7a~7d分別對應。像70中，濃淡圖案70a為相較於其他濃淡圖案70b~70d解像度降低之圖案。其原因在於，光學系20之調整不良、亦即第1透鏡保持具12之安裝不良，具體而言，第1透鏡11之光軸相對於光學系20之光軸A0傾斜之傾斜。其他濃淡圖案70b~70d大致正確地再現測試圖7之濃淡圖案7b~7d。

以下，詳細說明第1透鏡11之傾斜量及傾斜方向與像70之濃淡圖案70a~70d之解像度降低及變形之關係。隨著第1透鏡11之傾斜量變大、亦即隨著第1透鏡11之光軸與光學系20之光軸A0之偏移角變大，濃淡圖案70a~70d之解像度降低且變形亦變大。又，第1透鏡11之傾斜方向決定解像度降最低且變形最大之濃淡圖案70a~70d。

是以，藉由評估關於解像度降低或變形大小之評估資 料，可判斷光學系20之光學特性是否落入容許範圍。在判斷光學系20之光學特性落入容許範圍之情形，判斷光學系20之光學特性良好，結束評估(步驟11)。

在光學系20之光學特性未落入容許範圍之情形，根據該評估資料，可知第1透鏡11之傾斜之應修正量，且根據解像度之降低或變形最大產生之濃淡圖案之評估結果，可知第1透鏡11之傾斜方向(步驟S7)。本實施形態中，由於第1透鏡11保持在縱長平板狀之第1透鏡保持具12，因此傾斜方向限定在特定之一方向。

圖2(b)之像70之濃淡圖案70a~70d中，為了表示第1透鏡保持具12之安裝不良之影響而使圖單純化，顯示為僅濃淡圖案70a解像度降低，但實際上濃淡圖案70a解像度大幅降低且產生較大變形。在此時，其他濃淡圖案70b~70d亦產生相對應之解像度降低或變形。

接著，說明判斷光學系20之光學特性未落入容許範圍之情形。根據在步驟7算出之應修正傾斜量，照射控制裝置5從雷射光照射條件表設定傾斜修正用之雷射光照射條件。藉此，設定從雷射標示器6照射之雷射光之輸出值、照射範圍、照射次數、照射時間、進行脈衝照射時之能率比等之值(步驟S8)。

接著，以雷射光照射至第1透鏡保持具12之既定部位之方式，使雷射標示器6移動至照射位置(步驟S9)。

接著，從雷射標示器6對第1透鏡保持具12之既定部位照射雷射光以使第1透鏡保持具12變形(步驟S10)。藉 由此變形修正、亦即調整第1透鏡11之傾斜。既定部位121係考慮第1透鏡保持具12之形狀、尺寸及第1透鏡保持具12保持之透鏡之特性等而事前決定。此外，本實施形態中，照射此雷射光之既定部位121，如圖3(a)所示，設定成位於臂部12b與框部12a之邊界附近之臂部12b上。

上述雷射光照射進行之第1透鏡11之傾斜調整之後，藉由光學系20以攝影裝置3再次拍攝測試圖7之像，產生攝影影像資料(步驟S4)。

再者，藉由評估裝置4算出評估資料(步驟S5)。根據評估資料，確認光學系20之光學特性是否落入容許範圍(步驟S6)。如果，光學系20之光學特性未落入容許範圍之情形，反覆步驟7以後，除了對第1透鏡保持具12施加微調整之變形外，亦可進行第1透鏡11之傾斜微調整。

接著，詳細說明對第1透鏡保持具12之雷射光照射與透鏡保持具之變形。

圖3(a)係顯示射出成形後時點之第1透鏡保持具12之具體形狀，圖3(b)係顯示使雷射光L1照射至臂部12b之部位121後之第1透鏡保持具12。

圖3(a)中，第1透鏡保持具12具有保持第1透鏡11之外周之框部12a與和框部12a連接之臂部12b，此等框部12a與臂部12b，在射出成形時沿著一點鏈線所示之直線130延伸。

此種第1透鏡保持具12，以臂部12b之前端部140安裝於透鏡鏡筒10之內周部時，為了相對於透鏡鏡筒內周部 稍微傾斜地安裝，使第1透鏡11之光軸A1相對於光學系20之光軸A0稍微傾斜。為了修正此種第1透鏡11之光軸A1之傾斜，對臂部12b之部位121從雷射標示器6照射雷射光L1以使第1透鏡保持具12變形。

進一步詳細說明雷射光L1之照射。圖3(a)及圖4(a)及(b)中，雷射光L1以橫越臂部之寬度方向之方式掃描照射臂部12b之照射部位121，藉由此照射，如圖4(b)所明示，在臂部12b之照射部位121之表面附近形成淺槽、亦即刻線120。刻線120將臂部12b在寬度方向從其一端橫越至另一端。此種雷射光L1之掃描照射形成之刻線120，相隔既定間隔彼此平行地形成複數條。

複數條刻線120，例如，以等間隔0.14mm彼此平行地形成。線寬較佳為0.05mm~0.5mm之範圍。此種複數條刻線120之形成，可藉由雷射標示器6使雷射光L1在透鏡保持具12之長邊方向逐步微量偏向射出來形成，亦可藉由使雷射標示器6之位置在透鏡保持具12之長邊方向逐步微量移動並照射雷射光L1來形成。此外，刻線120不限於線狀槽，為不連續之槽，例如連續小孔亦可。

藉由此種雷射光照射形成之複數條刻線120之形成，如圖3(b)所示，第1透鏡保持具12在照射部位121附近變形，框部12a相對於直線130傾斜既定角度。藉由框部12a之傾斜，第1透鏡11之光軸A1傾斜既定角度，與光學系20之光軸A0大致一致。如此，第1透鏡11之傾斜調整，係在第1透鏡保持具12安裝在透鏡鏡筒10之狀態下進行。

雷射光照射導致之第1透鏡保持具12之變形量、具體而言框部12a之傾斜角度，係藉由刻線120之條數或刻線120之寬度或深度等決定。具體而言，藉由使刻線120之條數增加、使刻線120之寬度變大、使刻線120之深度變大等，能使上述傾斜角度變大。

圖5係用以說明藉由雷射光照射使塑膠成型品變形之原因之圖，將第1透鏡保持具12在照射部位121之部分剖面放大顯示。

圖5(a)係顯示在雷射光照射前殘留在塑膠成形品即第1透鏡保持具12之內部應力分布，圖5(b)係顯示藉由雷射光照射在圖5(a)之狀態之第1透鏡保持具12形成複數條刻線120後之內部應力分布。此等內部應力分布係以等高線狀之條紋101表示，具有相同應力值之位置係以一條線連結。產生此種應力分布之原因在於，在第1透鏡保持具12成形時之模具內之熔融塑膠壓力或在冷卻過程之冷卻速度等。

圖5(a)中，第1透鏡保持具12之內部應力分布在上面12A之側與下面12B之側大致對稱，由於在上面與下面之應力均衡，因此透鏡保持具12之上面12A及下面12B為彼此平行之平面。相對於此，如圖5(b)所示，若僅在第1透鏡保持具12之上面12A形成刻線120，則上面12A側之應力解放之結果，上面12A產生彎曲成凹面形狀之形狀變化。

此種形狀變化之程度，在相同材料、相同尺寸之塑膠構件，根據雷射標示器6之雷射光照射條件變化。主要之照射條件為雷射之輸出值、照射範圍(刻線區域之面積)、照 射時間。如上述，藉由使刻線120之寬度或深度變大、或使刻線120之條數增加，可獲得較大之形狀變化。再者，藉由將圖4、圖5所示之複數條刻線120相隔既定間隔形成在複數個部位，亦可獲得更大之形狀變化。

如上述，藉由對第1透鏡保持具12之雷射光照射，第1透鏡保持具12變形，第1透鏡11之光軸調整成與光學系20之光軸A0一致。藉由以上述方式調整之光學系20形成之測試圖7之像70，圖2(b)所示之像70之右上區域之濃淡圖案70a表示為明瞭圖案，解像度較雷射光照射前高。

圖6係概略顯示數位攝影機之內部構成之圖。數位攝影機100收納具有以本實施形態之調整裝置1調整後之光學系20之透鏡鏡筒10、攝影元件111、電子觀景窗112。作為攝影透鏡係使用透鏡鏡筒10內之光學系20。藉由本實施形態之光學系之調整方法調整光學系20之光軸，因此可獲得高畫質之攝影影像。

根據本實施形態之調整裝置1及光學系之調整方法，可達到下述作用效果。

(1)在將分別保持第1、第2、第3透鏡11,21,31之第1、第2、第3透鏡保持具12,22,32等安裝在透鏡鏡筒10之狀態下，藉由對第1透鏡保持具12之雷射光照射可調整第1透鏡11之光軸之傾斜，可簡單地進行調整作業。

(2)在將所有透鏡組裝在透鏡鏡筒10之狀態下評估光學系20之光學性能，根據該評估資料對第1透鏡保持具12進行雷射光照射，調整第1透鏡11之光軸之傾斜，因此調 整作業可自動化。

(3)將透鏡保持具安裝在鏡筒之後，藉由透鏡保持具之調整可調整光學特性，因此即使有各零件之性能偏差、或對鏡筒之安裝誤差之情形，在組裝鏡筒後進行調整，亦可降低此等偏差導致之光學性能之降低。其結果，可期待對在製程之良品率之提升之貢獻。

(4)以往，必須以成形後之塑膠零件之形狀成為如設計之形狀之方式進行成形所使用之模具之尺寸變更。因此，為了開始新產品之製造，必須要包含模具調整之較長準備期間。然而，根據本發明，由於使塑膠成形並組裝光學系之後可修正形狀，因此可節省模具之尺寸變更所需之時間，可期待縮短製造開始為止之準備期間。

接著，說明第2實施形態之變形例即第3實施形態。

-第3實施形態(調整方法)-

在上述第2實施形態中，第1透鏡11在構成光學系20之所有透鏡之中功率最強，是以第1透鏡11之傾斜量對光學系20之光學性能影響最大，因此修正第1透鏡11之傾斜。

如果，第2透鏡21功率最強之情形，必須調整此第2透鏡之傾斜。在此情形，使雷射標示器6移動至與第2透鏡保持具22對向之二點鏈線之位置6A。在此狀態下，拍攝測試圖7之像並進行攝影資料之評估，根據此評估結果，雷射標示器6將雷射光L1A照射至第2透鏡保持具22之既定照射部位。因此，如圖1所示，能使雷射標示器6在與 光學系20之光軸垂直之面內往上下左右方向移動。

又，在透鏡鏡筒10，如圖1所示，第1透鏡保持具12與第2透鏡保持具22，對透鏡鏡筒10之內周面之安裝位置角度上大幅不同。在圖示例，設為180度偏移之狀態。藉此，雷射標示器6將雷射光照射至第2透鏡保持具22時，無被第1透鏡保持具12遮蔽雷射光之虞。

如上述，較被雷射光照射之透鏡保持具位於攝影裝置3側之透鏡保持具，較佳為，從雷射標示器6觀察與雷射光照射對象之透鏡保持具不重疊。亦即，雷射光照射對象之透鏡保持具與位於較其之前(攝影裝置側)之透鏡保持具，較佳為，對透鏡鏡筒10之安裝位置角度上彼此不同。

在上述之例，藉由使雷射標示器6移動對第2透鏡保持具22進行雷射光照射，但不使雷射標示器22之位置移動，將反射鏡等偏向構件插脫而能對第2透鏡保持具22照射雷射亦可。例如，在L1所示之虛線上與L1A所示之虛線上分別插入反射鏡，使雷射光L1移動至雷射光L1A之構成亦可。

-第4實施形態(調整方法)-

上述第2及第3實施形態中，對透鏡保持具12照射雷射光以進行透鏡11之光軸之傾斜調整。本實施形態，在將光學系20組裝於透鏡鏡筒10之狀態下進行透鏡之光軸之傾斜與光軸之偏移之二個調整。此外，透鏡之偏移為該透鏡之光軸在與光學系20之光軸垂直之面內之偏移。

本實施形態之調整裝置，亦與圖1所示之調整裝置1 大致相同，與調整裝置1之不同點為透鏡保持具之形狀。調整對象之透鏡，與第1實施形態相同，為圖1之第1透鏡11。

第1實施形態中，第1透鏡11雖保持在第1透鏡保持具12，但第2實施形態中，第1透鏡11，如圖7所示，保持在透鏡保持具1200，透鏡保持具1200安裝在透鏡鏡筒10之內周部。

圖7中，透鏡保持具1200具有保持第1透鏡11之外周部之框部1200a、連結於框部1200a之第1臂部1200b、連結於第1臂部1200b之第2臂部1200c。

第1臂部1200b具有平板折曲後形狀之段差部1222，且具有在第1臂部前端分岐之雙叉部1223a,1223b。又，第1臂部1200b具有對與框部1200a之邊界附近照射雷射光L1之照射區域1221。在雙叉部1223a,1223b之各個穿設有貫通孔1224，在此等貫通孔1224插通有虛線所示之軸部1225。軸部1225與第1透鏡11之光軸A1平行地延伸，其兩端固定在透鏡鏡筒10之內周部。藉此，第1臂部1200b支承成能以軸部1225為中心旋轉。此外，貫通孔1224位於通過第1透鏡11之中心且往第1臂部1200b之延伸方向延伸之直線P1上。

第2臂部1200c，其一端固定在雙叉部1223b，從第1臂部1200b往與圖1之光學系20之光軸呈直角之方向突出。又，第2臂部1200c整體稍微彎曲，在另一端形成凹部1227，在凹部1227插通有虛線所示之軸部1228。軸部1228 與第1透鏡11之光軸A1平行地延伸，其兩端固定在透鏡鏡筒10之內周部。

第2臂部1200c，相對於第1臂部1200b上之直線P1呈銳角θ之角度從第1臂部1200b突出。又，第2臂部1200c具有固定在雙叉部1223b之一端附近之照射區域1226。照射區域1226設定在與第1透鏡11之光軸A1平行之面。

(傾斜調整)

圖1中，在包含透鏡保持具1200之所有透鏡保持具安裝在透鏡鏡筒10之狀態下，透鏡鏡筒10之光學系20使測試圖7之像成像在攝影裝置3之攝影面。攝影裝置3拍攝此像並產生影像資料。評估裝置4根據此影像資料與基準影像資料之比較，算出與光學系20之傾斜量及偏移量相關之評估資料。照射控制裝置5根據此評估資料分別算出用以修正第1透鏡11之傾斜量之傾斜用之雷射光照射條件與用以修正第1透鏡11之偏移量之偏移用之雷射光照射條件。

雷射標示器6根據傾斜用之雷射光照射條件，將雷射光L1照射至第1臂部1200b上之照射區域1221。藉此，在照射區域1221形成複數條刻線1231，第1臂部1200b在照射區域1221變形，如符號T所示，框部1200a傾斜以進行第1透鏡11之光軸A1之傾斜之調整。

(偏移調整)

接續上述傾斜調整，雷射標示器6根據偏移用之雷射光照射條件，將雷射光L1照射至第2臂部1200c之照射區 域1226。藉由此雷射光照射，在照射區域1226形成複數條刻線1232。此等刻線1232之形成方向與第1透鏡11之光軸A1之方向大致平行。

此外，第2臂部1200c之照射區域1226為與第1透鏡11之光軸平行之面，因此與雷射標示器6之雷射光L1亦大致平行。是以，雷射標示器6不易將雷射光L1直接照射至照射區域1226。因此，本實施形態之調整裝置，將改變從雷射標示器6輸出之雷射光L1之方向之一個以上之反射鏡配置在透鏡鏡筒10內。藉此，透鏡鏡筒10內之反射鏡反射雷射光L1並照射第2臂部1200c之照射區域1226。替代此反射鏡，使用光纖將雷射光L1導至第2臂部1200c之照射區域1226亦可。

藉由對照射區域1226之雷射光照射，第2臂部1200c在該照射區域1226變形，角度θ變化。藉此，第1臂部1200b繞軸部1225往既定方向微量旋轉。其結果，第1透鏡11之光軸A1往符號S所示之方向移動(偏移)，進行第1透鏡11之光軸A1之偏移之調整。此外，使第1臂部1200b往與上述相反方向旋轉以進行偏移調整之情形，雷射標示器6對第2臂部1200c之照射區域1226之背面照射雷射光。

本實施形態中，傾斜調整及偏移調整結束後，再次拍攝測試圖7之像，產生攝影影像資料，根據此攝影資料算出評估資料。根據此評估資料判定上述傾斜調整及偏移調整是否不充分，如果不充分之情形，再次根據上述評估資料進行雷射光照射，進行傾斜之微調整及/或偏移之微調整。

根據本實施形態之調整裝置1及光學系之調整方法，除了第1實施形態所述之作用效果外，亦可調整第1透鏡11之偏移，因此可提供更高精度之光學系。

第2實施形態中，先進行第1透鏡11之傾斜調整，之後進行偏移調整，但使調整之順序相反亦可。又，省略透鏡21之傾斜調整，僅進行偏移調整亦可。

上述實施形態中，雖說明藉由雷射光照射使射出成形之透鏡保持具形狀變形之情形，但本發明只要為成形之塑膠構件，則能適用於任意構件。尤其是，本發明較佳為適用於以包含加熱步驟之成形方法、亦即上述射出成形或加壓成形製造之塑膠構件。作為塑膠構件之材料，能使用配合有耐隆或玻璃纖維之樹脂。

又，雖說明藉由對透鏡保持具之雷射光照射形成刻線以使透鏡保持具之形狀變形之情形，但本發明並非藉由雷射光照射形成刻線，僅以照射之熱使透鏡保持具之形狀變形亦可。

上述實施形態中，縮說明在複數個透鏡之中預先決定修正透鏡保持具之形狀之透鏡之例，但根據測定之光學特性之結果選擇修正透鏡保持具之形狀之透鏡亦可。此情形，預先調查光學特性與應修正透鏡之對應關係。

又，雖說明照射雷射之既定部位定為一處之例，但在一個零件中預先設定複數個照射部位，根據測定之光學特性選擇照射之部位亦可。圖1之調整裝置雖具備一個雷射標示器，但具備複數個雷射標示器亦可。例如，將傾斜修 正用與偏移修正用區分成第1透鏡保持具用與第2透鏡保持具用亦可。

上述實施形態中，藉由光學系拍攝既定圖案以進行光學特性之評估，但作為光學特性之評估之另一例，藉由光學系透影既定圖案來評估投影後圖案之像亦可。再者，替代在圖案之評估，藉由干涉評估光學特性，根據此評估結果決定照射雷射之部位並照射雷射，修正透鏡保持具之形狀亦可。

上述實施形態中，雖說明修正透鏡保持具之形狀之例，但不限於透鏡(透射構件)，修正保持反射鏡等反射構件之保持具之形狀亦可。

上述實施形態中，雖藉由對保持光學零件之由塑膠成形構件構成之保持具照射雷射光來修正形狀，但不限於光學零件之保持具，亦可適用於保持其他零件之塑膠構件之修正。例如，亦可使用於CCD或CMOS等攝影元件之安裝位置之調整。使用圖9說明此種實施形態。

-第5實施形態(攝影元件之調整方法)-

圖9係以示意方式顯示攝影元件安裝位置之調整之圖。用於調整攝影元件之安裝位置之調整裝置91與圖1所示之光學系之調整裝置類似。攝影元件安裝位置之調整如下述方式進行。

首先，將安裝有組裝有光學系20之透鏡鏡筒10之攝影機本體100固定在調整裝置91之支承台2。預先把握透鏡鏡筒10之光學性能。在攝影機本體100安裝有攝影元件 93。攝影元件93之周圍係藉由嵌入或接著等保持在塑膠製之保持構件94，攝影元件93係透過上述塑膠製保持構件94安裝在攝影機本體。此外，在攝影元件93之前面及背面分別設有濾光鏡及攝影元件93之驅動電路基板亦可。

接著，通過光學系20藉由組裝在攝影機本體之攝影元件93拍攝測試圖7以產生攝影影像資料。根據此攝影影像資料，藉由評估裝置4求出與攝影元件93之基準位置之偏移量以進行評估。在照射控制裝置5預先儲存有雷射光照射條件表，該雷射光照射條件表使與攝影元件93之基準位置之偏移量和從雷射標示器6照射之雷射光之照射條件產生關聯。雷射標示器6，根據照射控制裝置5根據雷射光照射條件表決定之雷射光照射條件，對攝影元件93之塑膠製保持構件94之既定位置照射雷射光。此外，在雷射標示器6進行照射之前，往既定位置移動亦可。

上述說明中，來自雷射標示器6之雷射光直接照射至塑膠製保持構件94，但透過反射鏡或透鏡照射至塑膠製保持構件94亦可。

如上述說明，根據本實施形態之攝影元件之調整方法，在將攝影元件93安裝在攝影機本體100之狀態下，評估攝影元件93進行之測試圖7之攝影狀態，根據其結果進行攝影元件93之位置調整。藉由上述構成，可高精度調整攝影元件93之法線與光學系20之光軸。

此外，替代在將攝影元件93安裝在攝影機本體100之狀態下進行調整，在將攝影元件93安裝在攝影機本體100 前，使用治工具等進行調整亦可。此情形，必須使用安裝有攝影元件93之塑膠製保持構件94與光學系20之位置關係成為與透過攝影機本體100之狀態相同之治工具。又，在此情形，來自雷射標示器6之雷射光從測試圖7與透鏡鏡筒10之間照射亦可。例如，在配置於光學系20之位置之治工具設置反射鏡亦可。

與本實施形態相同，拍攝既定圖案並評估其攝影資料，藉此對安裝有CCD之塑膠構件之既定位置照射雷射光，修正CCD之安裝位置。此情形，透過具有某程度精度之光學系作成影像資料。

本發明只要其特徵不改變，並不限於以上說明之實施形態。

下述優先權基礎申請案之揭示內容係作為引用文而記載於本說明書。

日本申請2011年第089451號(2011年4月13日申請)

1‧‧‧調整裝置

2‧‧‧支承台

3‧‧‧攝影裝置

4‧‧‧評估裝置

5‧‧‧照射控制裝置

6‧‧‧雷射標示器

6A‧‧‧位置

7‧‧‧測試圖

7a~7d,70a~70d‧‧‧濃淡圖案

10‧‧‧透鏡鏡筒

11‧‧‧第1透鏡

12‧‧‧第1透鏡保持具

12a‧‧‧框部

12A‧‧‧上面

12b‧‧‧臂部

12B‧‧‧下面

20‧‧‧光學系

21‧‧‧第2透鏡

22‧‧‧第2透鏡保持具

31‧‧‧第3透鏡

32‧‧‧第3透鏡保持具

70‧‧‧像

91‧‧‧調整裝置

93‧‧‧攝影元件

94‧‧‧保持構件

100‧‧‧數位攝影機

101‧‧‧條紋

111‧‧‧攝影元件

112‧‧‧電子觀景窗

120‧‧‧刻線

121‧‧‧照射部位

130‧‧‧直線

140‧‧‧前端部

1200‧‧‧透鏡保持具

1200a‧‧‧框部

1200b‧‧‧第1臂部

1200c‧‧‧第2臂部

1221‧‧‧照射區域

1222‧‧‧段差部

1223a,1223b‧‧‧雙叉部

1224‧‧‧貫通孔

1225,1228‧‧‧軸部

1226‧‧‧照射區域

1227‧‧‧凹部

1231,1232‧‧‧刻線

A0,A1‧‧‧光軸

L1,L1A‧‧‧雷射光

P1‧‧‧直線

圖1係以示意方式顯示本發明實施形態之光學系之調整裝置之構成圖。

圖2(a)係以示意方式顯示用在光學系之調整之測試圖之圖，圖2(b)係以示意方式顯示光學系所形成之測試圖之像之圖。

圖3係以示意方式顯示第1實施形態中雷射光照射之透鏡保持具之側視圖，圖3(a)係雷射光照射前之透鏡保持 具，圖3(b)係雷射光照射後之透鏡保持具。

圖4係顯示對透鏡保持具之雷射光照射進行之刻線形成之一例之示意圖，圖4(a)係俯視圖，圖4(b)係A-A箭頭剖面圖。

圖5係以示意方式顯示對透鏡保持具之雷射光照射前後之內部應力分布之部分剖面圖，圖5(a)係顯示雷射光照射前之內部應力分布之圖，圖5(b)係顯示雷射光照射後之內部應力分布之圖。

圖6係以示意方式顯示供收納圖1所示之鏡筒之數位攝影機之內部之圖。

圖7係以示意方式顯示第2實施形態中雷射光照射之透鏡保持具之立體圖。

圖8係顯示本發明實施形態之光學系之調整方法之流程圖。

圖9係以示意方式顯示本發明實施形態之攝影元件之調整之圖。

1‧‧‧調整裝置

2‧‧‧支承台

3‧‧‧攝影裝置

4‧‧‧評估裝置

5‧‧‧照射控制裝置

6‧‧‧雷射標示器

6A‧‧‧位置

7‧‧‧測試圖

10‧‧‧透鏡鏡筒

11‧‧‧第1透鏡

12‧‧‧第1透鏡保持具

20‧‧‧光學系

21‧‧‧第2透鏡

22‧‧‧第2透鏡保持具

31‧‧‧第3透鏡

32‧‧‧第3透鏡保持具

121‧‧‧照射部位

1200‧‧‧透鏡保持具

A0‧‧‧光軸

L1,L1A‧‧‧雷射光

Claims (11)

1. 一種光學系之調整方法，包含：組裝步驟，將保持光學零件之由塑膠成形構件構成之保持具安裝至鏡筒內以組裝光學系；評估步驟，藉由該組裝步驟所組裝之該光學系形成既定圖案像，根據形成後之圖案像評估該光學系之光學特性；以及修正步驟，根據該評估步驟之評估結果，對該保持具之既定部位照射雷射光以修正該保持具之形狀；該修正步驟，以使該光學零件沿著與該光學零件之光軸大致垂直的面擺動位移的方式，對該保持具的第1既定部位照射該雷射光來修正形狀，進一步以使該光學零件之光軸傾斜的方式，對該保持具的與該第1既定部位不同的第2既定部位照射該雷射光來修正形狀。
2. 如申請專利範圍第1項之光學系之調整方法，其中，該評估步驟，係以攝影裝置拍攝藉由該組裝步驟所組裝之該光學系形成之既定圖案像產生影像資料，根據該影像資料評估該光學系之光學特性。
3. 如申請專利範圍第1或2項之光學系之調整方法，其中，該第1既定部位及該第2既定部位係位於該光學零件與該鏡筒之間。
4. 如申請專利範圍第1或2項之光學系之調整方法，其中，該修正步驟，係藉由該雷射光之照射，在該保持具之該第1既定部位及該第2既定部位形成槽來修正該保持具 之形狀。
5. 如申請專利範圍第1項之光學系之調整方法，其中，作為該既定圖案係使用具有複數個圖案之測試圖。
6. 如申請專利範圍第1項之光學系之調整方法，其中，該光學零件為透鏡；該保持具具有保持該透鏡之外周部之框部、沿著與該透鏡之光軸垂直之面從該框部延伸之第1臂部、及沿著與該透鏡之光軸垂直之面從該第1臂部之側部與該第1臂部以既定角度延伸之第2臂部；該第1臂部，以能在與該透鏡之光軸垂直之面內擺動之方式於其前端部被支承於該鏡筒；該第2臂部，在其前端部固定於該鏡筒；該修正步驟，作為該第1既定部位係對該第2臂部之既定位置照射該雷射光並使該第2臂部變形以使該既定角度變化，作為該第2既定部位係對該第1臂部之既定位置照射該雷射光並使該第1臂部變形以使該透鏡之光軸傾斜。
7. 如申請專利範圍第1、2、5、6項中任一項之光學系之調整方法，其中，該塑膠成形構件係藉由射出成形方法成形之塑膠構件。
8. 如申請專利範圍第1、2、5、6項中任一項之光學系之調整方法，其中，該保持具為保持數位攝影機之攝影透鏡之透鏡保持零件。
9. 一種數位攝影機，具備收納具有光學零件之光學系之鏡筒，該光學零件係保持在藉由申請專利範圍第8項之光 學系之調整方法修正形狀後之該保持具。
10. 一種光學系之調整裝置，具備：支承手段，固定支承收納具有光學零件之光學系之鏡筒，該光學零件係保持在由塑膠成形構件構成之保持具；攝影手段，拍攝收納在該支承手段所支承之該鏡筒之光學系產生之既定圖案像以產生影像資料；評估手段，根據該攝影手段所產生之該影像資料評估該光學系之光學特性；以及雷射光照射手段，根據該評估手段之評估結果，以使該光學零件沿著與該光學零件之光軸大致垂直的面擺動位移，並使該光學零件之光軸傾斜的方式，對由該塑膠成形構件構成之保持具之兩個既定部位分別照射雷射光以修正該保持具之形狀。
11. 一種攝影元件之調整方法，包含：安裝步驟，將保持該攝影元件之由塑膠成形構件構成之保持具安裝至攝影機本體；評估步驟，在該攝影元件與既定圖案像之間配置光學系並拍攝該既定圖案，根據該攝影元件所形成之圖案像評估該攝影元件之攝影特性；以及修正步驟，根據該評估步驟之評估結果，以使該攝影元件沿著與該攝影元件之光軸大致垂直的面擺動位移，並使該攝影元件之光軸傾斜的方式，對該保持具之兩個既定部位分別照射雷射光以修正該保持具之形狀。