(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズを組み合わせて製作されるレンズ装置の量産精度を、許容差の設計条件を割り付ける直交表であって、前記複数のレンズの面間隔、軸ずれ、傾き、面形状、屈折率のいずれか１つまたは複数の因子の設計値の許容差としての水準幅が、複数段階に割り付けられた直交表と、量産時のばらつきを再現する組合せ表であって、前記複数のレンズの前記設計値が変動する場合に、量産時のばらつきを含む前記複数の因子の誤差の変動する方向が、複数段階に割り付けられた組合せ表とを用いて評価する組合せレンズ装置の評価方法であって、
情報処理装置が、前記直交表に割り付けられた前記複数の因子の水準幅を含む前記設計値と、前記組合せ表に割り付けられた前記変動する方向を含む前記複数の因子の前記誤差とを直積演算して、前記直交表及び前記組合せ表に基づいた条件での前記レンズ装置の総合的な特性値を算出するステップと、
情報処理装置が、前記算出した総合的な特性値に対して、影響が大きい因子を割り出すための、要因効果図を作成するステップと
を有することを特徴とする組合せレンズ装置の評価方法。
【請求項２】
前記直交表には、前記設計値の許容差としての水準幅として、規定された誤差幅がある場合と、その１／２の誤差幅がある場合の２水準が割り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の組合せレンズ装置の評価方法。
【請求項３】
前記組合せ表には、前記複数の因子の誤差の変動する方向として、誤差なしと、＋方向の誤差と、−方向に誤差の３つの水準が割り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の組合せレンズ装置の評価方法。
【請求項４】
前記総合的な特性値は、ＭＴＦ又は［１−ＭＴＦ］であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の組合せレンズ装置の評価方法。
【請求項５】
複数のレンズを組み合わせて製作されるレンズ装置の量産精度を、許容差の設計条件を割り付ける直交表であって、前記複数のレンズの面間隔、軸ずれ、傾き、面形状、屈折率のいずれか１つまたは複数の因子の設計値の許容差としての水準幅が、複数段階に割り付けられた直交表と、量産時のばらつきを再現する組合せ表であって、前記複数のレンズの前記設計値が変動する場合に、量産時のばらつきを含む前記複数の因子の誤差の変動する方向が、複数段階に割り付けられた組合せ表とを用いて、コンピュータで評価するための組合せレンズ装置の評価プログラムであって、
前記直交表に割り付けられた前記複数の因子の水準幅を含む前記設計値と、前記組合せ表に割り付けられた前記変動する方向を含む前記複数の因子の前記誤差とを直積演算して、前記直交表および前記組合せ表に基づいた条件での前記レンズ装置の総合的な特性値を算出する機能と、
前記算出した総合的な特性値に対して、影響が大きい因子を割り出すための、要因効果図を作成する機能と
を前記コンピュータに実現させるための組合せレンズ装置の評価プログラム。
【請求項６】
請求項５に記載した組合せレンズ装置の評価プログラムを格納した記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばレンズなどの光学部品を組み合わせて構成される製品を設計する際の評価に適用して好適な、評価方法及びその評価方法を実行するプログラム、並びにそのプログラムを格納した記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種カメラ装置などが必要とするレンズ装置や、投射装置が備えるレンズ装置は、複数枚のレンズなどの光学部品を組み合わせて構成される。そのレンズ装置を設計する際には、必要とする光学特性を得るために、どのような特性を有するレンズを組み合わせたらよいかが、設計されたデータを各種手法で解析して決定される。なお、ここで決定される個々のレンズの特性としては、例えば、レンズの各面の曲率半径、厚さ、レンズ間距離、レンズの屈折率などがある。
【０００３】
また、レンズの各特性を適切に選定することにより、必要とする光学特性のレンズ装置が構成される。しかしながら、実際にレンズ装置を製作すると、設計どおりの特性にならない場合が多々ある。具体的には、１つ１つのレンズの特性には、製作上のばらつきが避けられず、それにより、最終的に得られるレンズ装置の総合的な特性値にも、ばらつきが発生する。
【０００４】
このばらつきを考慮して、適切なレンズ系として構成できるように設計するために、従来、Ｌ１０８直交表を使った管理手法により、レンズ設計を行うことが提案されている（特許文献１）。Ｌ１０８直交表を使った管理手法は、製品を量産する際の部品ばらつきを予測するものであり、直交表に誤差要因を割り付けて、総合的なレンズ装置の特性を算出するものである。
【０００５】
図９は、Ｌ１０８直交表によるレンズ特性の算出処理例を示した図である。
この例では、個々のレンズの特性として４９種類の特性を選び出して、その４９種類の特性を横軸に割り当てる。縦軸としては、各レンズの特性のずれの有無などを、１０８通り割り当てる。そして、その１０８通りのパターンについて、それぞれ各レンズに指定した誤差がある場合の、レンズ装置としての総合的な特性値を算出する。図９の例では、特性値として、光学伝達関数（ＭＴＦ：Modulation Transfer Function）と称される、コントラスト再現比によるレンズ性能評価値を算出する。ＭＴＦ以外のレンズ性能を算出してもよい。
【０００６】
また、Ｌ１０８直交表を使用したシミュレーションを行うことにより、期待通りのレンズ性能（図９の例ではＭＴＦ）を得るためには、どのレンズの特性を良くすればよいかが判る。
非特許文献１には、Ｌ１０８直交表を使用したシミュレーションによる設計手法についての記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２８７０２０号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】ベーシックオフライン品質工学：田口玄一、横山巽子著、日本規格協会２００７年５月発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このＬ１０８直交表を使用した場合の従来の量産開始までの流れを示すと、図１０のフローチャートに示すようになる。すなわち、まずレンズ装置全体の設計を行い（ステップＳ１）、その設計されたレンズ系を構成する各レンズの特性にばらつきがある場合の特性変化を、Ｌ１０８直交表を使用して算出し、最適なレンズ特性を選定する（ステップＳ２）。そして、その選ばれたばらつき特性のレンズを組み合わせて、レンズ装置を試作する（ステップＳ３）。そして、ステップＳ３で試作されたレンズ装置について、ＭＴＦなどの特性を測定し、その特性が設定された通りであることを確認した上で、レンズ装置の量産に移行する（ステップＳ４）。
【００１０】
ここで、レンズ装置（量産品）のＭＴＦなどの特性を測定したときに、Ｌ１０８直交表で予測したものから外れた特性となることがある。このような場合には、結局、ばらつきを見直して試作をやり直さなければならなくなる。したがって、特性が改善されるまで試作を繰り返さなければならなくなって、手間がかかってしまう。すなわち、従来のＬ１０８直交表によるシミュレーションでは、結果の信頼性がそれ程高くないという問題があった。
【００１１】
図１１は、従来の手法で、あるレンズ装置を設計して、そのレンズ装置を構成する各レンズの特性に基づいてＭＴＦが変化する状態を、要因効果図として示したものである。この図１１では、横軸として、３２種類の特性を割り当ててあり、縦軸に（１−ＭＴＦ）を示してある。図１１の縦軸を（１−ＭＴＦ）としたのは、ＭＴＦが“０”のとき（つまり（１−ＭＴＦ）が“１”の図の最上位のとき）が最も良い特性となるように記すためである。
そして、図１１の例では、３２種類の特性（因子）として、左端から順に、各レンズの面間隔（Ｄ１−１〜Ｄ２０−１）、各レンズの偏芯量（Ｓｆｔ１−１〜Ｓｆｔ１０−１）、非球面レンズの非球面の形状変化（ＡＳＰ１−１〜ＡＳＰ２−１）を割り当てている。
【００１２】
また、図１１の例では、それぞれの特性（因子）ごとに、３つの値を示している。この３つの値は、例えば特性値が“１”で、公差が“０．０２”であるとした場合に、本来の特性値１．００と、値１．００から±０．０２させた値である０．９８及び１．０２の３つの値を用意している。そして、この３つの値０．９８，１．００，１．０２に対応するレンズ性能（１−ＭＴＦ）を算出している。図１１に示した３つの値のレンズ性能値（１−ＭＴＦ）に、ほぼ変動がない場合には、その特性値については、仮に公差の範囲内で誤差があっても、総合的なレンズ性能に影響がほとんどないことを意味する。逆に、３つの値のレンズ性能値（１−ＭＴＦ）で大きな変動がある場合には、その公差を厳しく管理しないと（すなわち、ばらつきを無くさないと）、所望のＭＴＦ値が得られないことを意味している。
【００１３】
ところが、Ｌ１０８直交表による算出処理では、配置された各特性値を順に当てはめて、コンピュータ装置で直列的に性能を算出するため、レンズ特性である因子を、Ｌ１０８直交表に並べる順序を変えると、計算結果が異なるものになってしまうという問題があった。
例えば、図１２に示すように、図１１に示した３２個の個々のレンズ特性（因子）を、図１１とは異なる順序で配置して、シミュレーションする場合がある。
すなわち、図１１の例は、レンズ面間隔（Ｄ１−１〜Ｄ２０−１）、レンズ偏芯量（Ｓｆｔ１−１〜Ｓｆｔ１０−１）、非球面の形状変化（ＡＳＰ１−１〜ＡＳＰ２−１）の順序で配置して計算したものであるが、図１２の例は、非球面の形状変化（ＡＳＰ１−１〜ＡＳＰ２−１）、レンズ面間隔（Ｄ１−１〜Ｄ２０−１）、レンズ偏芯量（Ｓｆｔ１−１〜Ｓｆｔ１０−１）の順序で配置して計算した例として示してある。
【００１４】
この図１１と図１２を比較すると判るように、算出結果に大きな違いが生じてしまい、信頼性の高い正確なシミュレーションができるとは言えない状況であった。
なお、ここまでの説明では、複数のレンズで構成されるレンズ装置を設計する場合の問題について説明したが、レンズ装置以外の複数の部品の組み合わせで構成される量産品を設計する場合においても、つまりそれぞれの部品の特性（因子）が相互に影響し合う製品を設計する場合にも同様の問題がある。
【００１５】
本発明は、これらの点に鑑みてなされたものであり、レンズ装置等の量産品を、直交表を使用して設計する際の設計値を評価する場合に発生する、上述した問題点を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明は、複数のレンズを組み合わせて製作されるレンズ装置の量産精度を、許容差の設計条件を割り付ける直交表と量産時のばらつきを再現する組合せ表を用いて評価する組合せレンズ装置の評価方法及びこの評価方法をコンピュータで実現するためのコンピュータプログラムである。
【００１７】
まず、許容差の設計条件を割り付ける直交表に、複数のレンズの面間隔、軸ずれ、傾き、面形状、屈折率のいずれか１つまたは複数の因子の設計値の許容差としての水準幅を、複数段階に割り付ける。続いて、量産時のばらつきを再現する組合せ表に、複数のレンズの設計値が変動する場合に、量産時のばらつきを含む複数の因子の誤差の変動する方向を、複数段階に割り付ける。
【００１８】
そして、許容差の設計条件を割り付ける直交表に割り付けられた複数の因子の水準幅を含む設計値と、量産時のばらつきを再現する組合せ表に割り付けられた、変動する方向を含む複数の因子の誤差とを積算して、直交表及び組合せ表に基づいた条件でのレンズ装置の総合的な特性値を算出する。最後に、この算出した総合的な特性値に対して、影響が大きい因子を割り出すための、要因効果図を作成する。
【００１９】
本発明の好ましい形態としては、許容差の設計条件を割り付ける直交表は、複数の因子の設計値の許容差の水準幅として、規定された誤差幅がある場合と、その１／２の誤差幅がある場合の２水準が割り付けられている直交表である。また、量産時のばらつきを再現する組合せ表は、複数の因子の誤差の変動する方向として、誤差なしと、＋方向の誤差と、−方向に誤差の３つの水準が割り付けられている直交表である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、許容差の設計条件を割り付ける直交表で、各因子の許容差の設計条件が割り付けられ、量産時のばらつきを再現する組合せ表で、量産時のはらつきが再現され、許容差とばらつきの双方を組み合わせたシミュレーションが行われることになり、算出される総合的な特性値に効いている因子を精度良く割り出すことができる効果を有する。したがって、試作した組合せレンズ装置の精度が、シミュレーション結果とほぼ同じとなり、試作をやり直す必要がなくなり、試作後に直ちに量産に移ることができ、組合せレンズ装置の製造までの工程が大幅に削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態による設計されるレンズ装置の例を示した断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態による演算処理を実行する処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態による演算処理例を示した説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態による各直交表の値の例を示した説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態による演算処理例を示したフローチャートである。
【図６】本発明の一実施の形態による処理による設計から量産までの例を示したフローチャートである。
【図７】本発明の一実施の形態の例（例１）による個々の因子ごとの値による効果を示した要因効果図である。
【図８】本発明の一実施の形態の例（例２）による個々の因子ごとの値による効果を示した要因効果図である。
【図９】従来のＬ１０８直交表を利用したＭＴＦの算出例を示した説明図である。
【図１０】従来例による設計から量産までの例を示したフローチャートである。
【図１１】面間隔、偏芯、非球面の形状変化の順番で計算した従来例の要因効果図の例である。
【図１２】非球面の形状変化、面間隔、偏芯の順番で計算した従来例の要因効果図の例である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施の形態例を、図１〜図８を参照して説明する。
本実施の形態例は、複数枚のレンズなどの光学部品を組み合わせて構成したレンズ装置を製造する場合の例である。すなわち、複数枚のレンズからなるレンズ装置の特性を、設計データからシミュレーションして評価する例として説明する。
【００２３】
設計するレンズ装置としては、複数枚のレンズを組み合わせて構成される、投射装置用のレンズ装置や、各種カメラ用のレンズ装置など、種々のものに適用可能である。また、投射用のレンズ装置の場合には、光路を曲折させる反射部材やプリズムなどを、光学部品として配置する場合もある。
【００２４】
図１は、本実施形態例で設計するレンズ装置の例を示した図である。この例では、投射装置用のレンズ装置、つまり複数枚のレンズ１〜１３で構成されるレンズ系によるレンズ装置として説明する。この例では、入射側のレンズ１に入射した像光が、出射側のレンズ１３からスクリーンなどに投射させる構成になっている。
【００２５】
図１に示すように、各レンズ１〜１３は、それぞれのレンズのレンズ面間隔のずれや、各レンズの光軸と直交する方向のシフト（偏芯）の誤差や、各レンズの球面や非球面の誤差を無くすことで、レンズ装置としての総合的な特性が好適なものになる。これに対して、これらの因子（特性）の値が設計値から外れた値になると、レンズ装置としての総合的な特性が悪化することになる。
【００２６】
図１に示すようなレンズ装置を製造する際には、それぞれのレンズのレンズ面間隔のずれや各レンズのシフト量などの値が、設計値と完全に一致するように製造するのが好ましいが、実際にはある程度の誤差が生じることは避けられない。そのため、本実施の形態例の評価処理では、上述の誤差を、どの範囲に抑えて製造するか、そしてどのようにして所望の特性に近づけるのかについて、設計データからシミュレーションすることになる。
【００２７】
本実施の形態例の評価処理は、レンズ装置の設計を行う情報処理装置（コンピュータ装置）で、レンズ装置の設計データを用いて行われる。
この情報処理装置の構成は、例えば図２に示すように、ＣＰＵ３１とワークＲＡＭ３２と記憶部３３と入出力部３４と表示部３５とを備えている。まず、入出力部３４に入力したレンズ装置の設計データを、記憶部３３に記憶させる。そして、この記憶部３３に記憶された設計データを、ワークＲＡＭ３２に読み出して、その読み出したデータの評価演算処理が、ＣＰＵ３１の制御下で実行される。
【００２８】
このようにして実行された評価結果は、後述する表などの形式で、表示部３５に表示されるか、または入出力部３４から出力される。また、上述の評価処理を行うプログラム（ソフトウェア）も、記憶部３５に記憶されており、評価処理実行時にＣＰＵ３１によって読み出される。なお、この図２に示した情報処理装置で、レンズ装置の設計も行うようにして、その設計されたデータを直ちに評価するようにしてもよい。
【００２９】
次に、本実施の形態例で実行される、設計データの評価のための演算処理について図３を参照して説明する。
図３は、本実施の形態例による評価の演算処理の例を示した図である。
図３に示すように、本実施の形態例の場合には、第１の組み合わせ表であるＬ６４直交表と、第２の組み合わせ表であるＬ１０８直交表とを、直積配置している。
【００３０】
Ｌ６４直交表には、許容差の設計条件が割り付けられる。具体的には、設計データの各設計値の水準幅が割り付けられる。本実施形態例の場合には、Ｌ６４直交表は、２水準の直交表であり、規定された誤差幅±σがある場合と、その１／２の誤差幅±σ／２がある場合とを、６４種類割り付けてある。
【００３１】
Ｌ１０８直交表には、量産時のばらつきを再現するための割り付けをしてある。具体的には、設計データの各設計値が変動する場合のその変動の方向が、割り付けられている。本実施形態例の場合には、Ｌ１０８直交表は、３水準の直交表とされており、誤差なしと、＋方向に誤差がある場合と、−方向に誤差がある場合との３つの水準を割り当てて、１０８種類の組み合わせに構成されている。
そして、上述のように直積配置された２つの直交表のテーブルの値を直積演算する。つまり、Ｌ６４直交表による６４値と、Ｌ１０８直交表による１０８値との直積演算で、ｎ＝６４×１０８＝６９１２モデルの計算が行われることになる。
【００３２】
このようにして、直積演算を行って、それぞれの誤差状態でのレンズ装置の総合的なばらつき量（分散）Ｖｔ１，Ｖｔ２，Ｖｔ３，・・・，Ｖｔ６４と、歩留まりの予測の代用値η１，η２，η３，・・・，η６４を求める。このL６４直交表の各行の分散Ｖｔ１，Ｖｔ２，Ｖｔ３，・・・，Ｖｔ６４と歩留り予測代用値η１，η２，η３，・・・，η６４は、例えばレンズ性能を示す値である［１−ＭＴＦ値］であるｙij(ｊ=1〜64, i=1〜108)を用いて演算することができる。つまり、レンズ装置の総合的なばらつき量である分散（Ｖtj）は、数式（１）により算出され、歩留まりの予測代用値ηｊは（２）式を用いて算出される。
【００３３】
［数１］
Ｖtj＝(yj1^2+yj2^2+・・・＋ｙj108^2)/108    ・・・・・・（１）
ηj=10LOG(1/Ｖtj)                           ・・・・・・（２）
（但し、「yj1^2」は、（yj1* yj1）を意味している。）
【００３４】
図４は、図３に示したＬ６４直交表とＬ１０８直交表の各値に対応する実際のレンズ値をマトリクスにして示した図である。例えば、厚さＤ１のレンズの公差が０．０３ｍｍであるとすると、３水準のＬ１０８直交表の値が“１”のときには＋方向に誤差がある場合であり、値が“２”のときは誤差がない場合であり、値が“３”のときは−方向に誤差がある場合である。
【００３５】
また、２水準のＬ６４直交表の値が“１”のときは、公差が上述した値０．０３ｍｍの場合であり、値が“２”のときは、公差が半分の値０．０１５ｍｍの場合である。水準幅を決定するＬ６４直交表の値１、２と、水準設定の方向を決めるＬ１０８直交表の１、２、３の値の組み合わせに従って、個々の特性値（１−ＭＴＦ）を求めることができる。
このようにして、各直交表の値に基いて、ｎ＝６９１２モデルの計算を行うことにより、６４通りの予測値が得られる。
【００３６】
図５は、図３に示すような直積配置された２つの直交表を使用した演算処理を示すフローチャートである。
図５に示すように、まず、図３の中のＬ６４直交表のｊを、１〜６４の範囲内のいずれかの値に設定する（ステップＳ１１）。このｊの値は、例えば１から順に設定する。次に、Ｌ１０８直交表のｉを、１〜１０８のいずれかの値に設定する（ステップＳ１２）。このｉの値についても、例えば１から順に設定する。その上で、評価対象のレンズ装置について、直交表によって、レンズ面間隔の変化、偏芯発生状態、非球面スケーリングなどの各レンズの個別の特性を、それぞれの条件で決められた状態とする（ステップＳ１３）。
【００３７】
そして、そのＬ１０８直交表の値ｉで指示された、各特性ごとの変化の方向を設定し、Ｌ６４直交表の値ｊで指示された、各公差の設定量を与える（ステップＳ１４）。ここでの変化の方向としては、例えばレンズの偏芯量（シフト量）の場合には、上側へのシフト、シフト無し、下側へのシフトとする。レンズの厚みの場合には、左側への厚みの変化、変化なし、右側への厚みの変化とする。各公差の設定量は、ここでは公差そのままと、公差の１／２とする。
【００３８】
このような設定で、公差を振ったレンズ装置のモデルを設定して（ステップＳ１５）、そのレンズ装置のモデルについて、総合的な特性であるＭＴＦや光線の座標などを算出する（ステップＳ１６）。ＭＴＦが求まると、レンズ装置の総合的なばらつき量（分散）であるレンズ装置の感度Ｖｔｊと歩留まりの予測値ηｊを算出する（ステップＳ１７）。
【００３９】
ここまでの処理が終わると、Ｌ１０８直交表について算出していない別のｉがあるか否か判断し（ステップＳ１８）、別のｉがある場合には、ステップＳ１２に戻って、別のｉの値で、処理を繰り返す。
また、ステップＳ１８で、現在のｊの値の設定で全てのｉの値（１〜１０８）について処理を行った場には、Ｌ６４直交表について、算出していない別のｊの値があるか否か判断し（ステップＳ１９）、別のｊがある場合には、ステップＳ１１に戻って、別のｊの値で、処理を繰り返す。
このようにして処理を繰り返すことで、ｊ＝１〜６４とｉ＝１〜１０８の乗算で、合計６９１２モデルについての特性が算出される。
【００４０】
そして、ステップＳ１９で全ての組み合わせでの特性値の算出が行えたと判断した場合には、得られた特性値に基づいて要因効果図を作成する（ステップＳ２０）。ここで作成される要因効果図は、例えば後述する図７や図８に示すような特性図である。
【００４１】
図６は、図５のフローチャートに示した評価処理を、レンズ装置の設計から量産までに適用した場合の動作を示すフローチャートである。
図６に示すように、複数枚のレンズなどで構成されるレンズ装置の設計が完了すると（ステップＳ１０１）、そのレンズ装置の設計データを使用して、その設計されたレンズモデルについての評価を行う（ステップＳ１０２）。このステップＳ１０２における評価は、図１に示したＬ６４直交表とＬ１０８直交表を直積配置した演算処理によって行われる。そして、この評価結果から、設計されたレンズモデルを実際に製作した際の、特性のばらつきが予想されるので、その予想された特性のばらつき状態やばらついた特性自体が許容される範囲内で、設計されたデータに基づいた試作が行われる（ステップＳ１０３）。そして、試作されたレンズ装置に問題がなければ、レンズ装置の量産に移行する（ステップＳ１０４）。
【００４２】
ステップＳ１０２での評価の結果で得られたばらつきや特性に問題がある場合には、試作に入る前に、直ちに設計データを修正して、再度評価処理を行うようにする。ここで、設計データの修正と言っているのは、例えばそれぞれのレンズなどの部材の公差の見直しなどが想定されている。
【００４３】
なお、図６に示すステップＳ１０２での評価は、図３に示したＬ６４直交表とＬ１０８直交表を直積配置した演算処理による評価である。このため、実際の量産時のばらつきに近い状態を再現した評価を行うことができる。
すなわち、従来はＬ１０８直交表を使用した評価であったために、レンズモデルを構成する各値に、公差があるかないかを、１０８通りの異なる組み合わせで判定して、評価していた。これに対して本実施形態例の場合には、公差があるかないかを、１０８通りの異なる組み合わせで判定する際に、その公差が規定された公差そのままである場合と、半分の公差である場合とのそれぞれ異なる６４通りのケースで判断するようにしている。
【００４４】
したがって、レンズモデル内のそれぞれの特性について、公差を許容値まで与えた場合と、公差を許容値の半分に制限した場合とで、最終的なレンズモデルの特性に与える影響がどの程度かを判断することができる。このため、量産時に管理対象とするべき要因が特定できるため、例えば、その要因の許容差を１／３にすることで、量産されるレンズ装置の特性を良好なものとする事ができる。
【００４５】
図７、８は、本実施形態例による個々の因子ごとの値に基づいて作成したレンズモデルの要因効果図である。
図７は、あるレンズモデルについて、図５のフローチャートに従って評価処理を実行して、それぞれの因子と、歩留り予測代用値ηとの関係を示した図である。図７の横軸は、各特性（因子）を示している。すなわち、レンズ厚さ（又はレンズ間隔）Ｄ１〜Ｄ２１と、レンズの偏芯量Ｌ１Ｓ〜Ｌ１１Ｓと、非球面レンズ形状ＡＳＰ１ＳＣＡ〜ＡＳＰ２ＳＣＡを順に配置してある。それぞれの特性について、公差が規定された値で演算した場合と、公差を１／２に制限して演算した場合とを示している。
図７の縦軸は、歩留り予測代用値ηである。この歩留り予測代用値ηは、縦軸の上側になるに従ってレンズ特性が良いことを示している。すなわち歩留りが良いことを示している。
【００４６】
図７に示される要因効果図から判るように、個々のレンズ特性の内で、レンズの偏芯量Ｌ１Ｓ，Ｌ２Ｒ１Ｓ，Ｌ２Ｒ２Ｓの３つについて、設計した公差のままとした場合と、１／２に制限した公差とした場合とで、比較的大きな特性変化があることが判る。したがって、このレンズの偏芯量Ｌ１Ｓ，Ｌ２Ｒ１Ｓ，Ｌ２Ｒ２Ｓが、管理対象として抽出され、それぞれの公差が見直される。これにより、レンズモデルを量産した際の特性を改善できる。
【００４７】
また、図７の効果要因図で示される値は、各因子を配置する順序に影響されないものである。すなわち、従来例として図１１及び図１２に示した効果要因図の場合には、図１１と図１２で比較したように、横軸の各因子を配置する順序の違いで、最終的な結果に大きな違いがあり、演算結果の信頼性に問題があった。これに対して、本実施の形態の場合には、もし図７の状態から各因子の順序を変えても、値に変化がなく、信頼性が高いものになる。
【００４８】
図８は、図７とは別のレンズモデルについて示した要因効果図である。縦軸と横軸は図７と同じである。この図８に示す例では、レンズ偏芯量Ｌ１Ｓが管理対象として抽出され、そのレンズ偏芯量Ｌ１Ｓの公差の見直しで、量産品の特性を改善できることが判る。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態によると、第１の組み合わせ表と第２の組み合わせ表とを直積配置して、第１の組み合わせ表に、複数の因子の水準幅を割当て、第２の組み合わせ表に、因子の変動の方向を割り付けるようにして、評価演算を行うようにしたことで、その評価演算で、量産時のばらつきを的確に判断できるようになる。
したがって、評価が終わった段階で公差を修正することにより、適正な特性の量産品を製造することが可能となり、レンズモデルの設計から量産開始までに要する時間と手間を大幅に短縮することができる。
すなわち、従来は、図１０に示したように量産開始後に問題が生じてから、試作をやり直して修正する作業が必要であったが、本実施の形態の場合には、図６のフローチャートに示すように、試作で設計どおりのもの得られれば、既に量産時のばらつきによる特性への影響が推定できる。したがって、設計試作段階で推定したとおりのものを量産することができる。
【００５０】
なお、ここでは、レンズ装置（レンズモデル）を構成するレンズなどの各光学部品の特性（因子）を選定して、レンズの総合的な特性をシミュレーションする場合の例について説明したが、レンズ装置以外にも、種々の製品にも同じ評価処理が適用可能である。
具体的には、製品を構成する複数の部品の因子が、製品の総合的な特性に相互に影響するような場合における、各因子の総合的な特性への効き具合を求める場合の、種々の製品に適用可能である。また、直積配置の二つの直交表はＬ６４、Ｌ１０８に限られたものではなく、他の直交表を適時使用しても良い。
【００５１】
例えば、光学ピックアップを組み込んだ光ディスクの記録／再生装置を設計する場合において、光ディスクの各種サーボ機構の精度と、光学ピックアップ内の光学部品の配置状態によるディスクからの信号の読み取り精度とのバランスを取って、精度のよい機構を設計する場合に、適用することができる。また、光学部品と全く関係のない、複数の部品で構成される製品の設計に適用してもよい。
【００５２】
また、上述した実施の形態例では、図２に示した専用の情報処理装置でシミュレーションする例として説明した。このような専用の情報処理装置ではなく、例えば図３に示した２つの直交表を直積配置して演算処理を行うプログラム（ソフトウェア）を作成するようにしてもよい。つまり、作成したプログラムを、汎用のコンピュータ装置に実装して、図５のフローチャートに示すような処理演算を行って、同様の評価を行うようにしてもよい。
この場合、演算処理を実行させるプログラムは、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリなどの各種記憶媒体に格納して配布すればよい。あるいは、インターネットなどの伝送媒体を介して、ダウンロードさせるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１〜１３…レンズ、３１…ＣＰＵ、３２…ワークＲＡＭ、３３…記憶部、３４…入出力部、３５…表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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