(57)【要約】  【課題】、被調整レンズの非点収差、コマ収差の両方を補正することができるレンズユニット光軸調整装置及びレンズユニット光軸調整方法を提供する。  【解決手段】第１の光学素子保持部７と第２の光学素子保持部８とを有する保持部材９と、光軸に平行な光束を複数有する光束群を２つ以上形成する照明装置５と、保持部材９を挟んで照明装置５の反対側に配置され、前記各光束群の像を撮像する撮像装置１５と、撮像装置１５で撮像した像の情報に基づいて演算を行い、所定の回転量と所定の移動量を算出する演算装置１７とを備え、保持部材９、照明装置５、及び撮像装置１７が、所定の基準軸上に配置され、第２の光学素子保持部８を回転させる回転装置２０と、第２の光学素子保持部８を移動させる移動装置６とを備えている。【選択図】  図１
2006071410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光学素子保持部と第２の光学素子保持部とを有する保持部材と、
光軸に平行な光束を複数有する光束群を２つ以上形成する照明装置と、
前記保持部材を挟んで前記照明装置の反対側に配置され、前記各光束群の像を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置で撮像した像の情報に基づいて演算を行い、所定の回転量と所定の移動量を算出する演算装置とを備え、
前記保持部材、前記照明装置、及び前記撮像装置が、所定の基準軸上に配置され、
前記第１の光学素子保持部又は前記第２の光学素子保持部を回転させる回転装置と、
前記第１の光学素子保持部又は前記第２の光学素子保持部を移動させる移動装置とを備えたことを特徴とするレンズユニット光軸調整装置。
【請求項２】
前記２つ以上の光束群が、環状に配置された複数の光束からなる第１の光束群と環状に配置された複数の光束からなる第２の光束群とからなり、かつ、該第１の光束群と第２の光束群とが同心円状に配置されるように、前記照明装置が構成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット光軸調整装置。
【請求項３】
前記２つ以上の光束群が、同一円周上に配置された４つ以上の光束からなる第１の光束群と前記第１の光束群が配置される円周とは径の異なる同一円周上に配置された４つ以上の光束からなる第２の光束群とからなり、かつ、該第１の光束群と第２の光束群とが同心円状に配置されるように、前記照明装置が構成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット光軸調整装置。
【請求項４】
前記第１の光束群を構成する４つ以上の光束と前記第２の光束群を構成する４つ以上の光束のそれぞれの断面形状が矩形となるように、前記照明装置が構成されていることを特徴とする請求項３に記載のレンズユニット光軸調整装置。
【請求項５】
前記第１の光束群を構成する４つ以上の光束の径の中心が同一円周上に位置すると共に、前記第２の光束群を構成する４つ以上の光束の径の中心が前記第１の光束群が配置される円周とは径の異なる同一円周上に位置するように、前記照明装置が構成されていることを特徴とする請求項３に記載のレンズユニット光軸調整装置。
【請求項６】
前記２つ以上の光束群が、矩形状に配置された複数の光束からなる第１の光束群と矩形状に配置された複数の光束からなる第２の光束群とからなるように、前記照明装置が構成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット光軸調整装置。
【請求項７】
前記第１の光束群を構成する複数の光束の配置位置を結んで形成される矩形形状の対角線の交点と、前記第２の光束群を構成する複数の光束の配置位置を結んで形成される矩形形状の対角線の交点とが一致するように、前記照明装置が構成されていることを特徴とする請求項６に記載のレンズユニット光軸調整装置。
【請求項８】
前記第１の光束群と、前記第２の光束群が、それぞれ４つ以上の通過孔を通過した４つ以上の光束で形成されるように、前記照明装置が構成されていることを特徴とする請求項６に記載のレンズユニット光軸調整装置。
【請求項９】
前記所定の回転量は、前記光束群の形状の歪みから求め、
前記所定の移動量は、前記光束群の一方を構成する各々の光束から求めた光束群の中心位置と、前記光束群の他方を構成する各々の光束から求めた光束群の中心位置との差から求めることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のレンズユニット光軸調整装置。
【請求項１０】
前記形状の歪みは、前記光束群を構成する複数の光束のううち、第１の方向における光束に基づいて求めた平均値と、前記第１の方向と直交する第２の方向における光束に基づいて求めた平均値との差であることを特徴とする請求項９に記載のレンズユニット光軸調整装置。
【請求項１１】
第１の光学素子保持部と第２の光学素子保持部とにそれぞれ光学素子を保持させる光学素子保持工程と、
前記第１の光学素子保持部に保持された光学素子、及び前記第２の光学素子保持部に保持された光学素子に向けて、光軸に平行な光束を複数有する光束群を２つ以上照射する光束群照射工程と、
前記光学素子を透過した各光束群の像を撮像する光束像撮像工程と、
前記光束像撮像工程を経て得た前記各光束群を構成する複数光束の像の情報に基づいて、該複数光束の配置位置を結ぶことによって形成される前記各光束群のうちの少なくとも一方の形状の歪みを算出し、該歪みが所定のレベル以下になるように、前記第１の光学素子保持部又は前記第２の光学素子保持部を回転させる回転工程と、
前記光束像撮像工程を経て得た前記各光束群を構成する複数光束の像の情報に基づいて、前記各光束群の中心間の距離を算出し、該距離が所定のレベル以下になるように、前記第１の光学素子保持部又は前記第２の光学素子保持部を移動させる移動工程と、
を有すること特徴とするレンズユニット光軸調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ用レンズや撮像ユニット等のレンズユニットの組立て時に用いられるレンズユニット光軸調整装置およびレンズユニット光軸調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズユニットの光軸調整を行う装置としては、例えば、次の特許文献１に開示されたものが提案されている。
【特許文献１】特開２０００−１２１９０１号公報
【０００３】
図１１は特許文献１に開示されているレンズユニットの光軸調整装置の概略構成図である。
図１１に示すレンズユニットの光軸調整装置は、架台５０と、その上方に配設されたチャート投影ユニット５１およびＵＶ照射ユニット５２を有している。ここで、架台５０は、レンズＦ１〜Ｆ４を有するレンズ系Ｆの鏡筒Ｋを支持している。チャート投影ユニット５２は、光源５９と、その下方に配設された投影レンズ６０と、チャート６１を有している。チャート６１は、光軸方向に移動可能となっている。具体的には、フォーカス調整軸６２を図示しないモータによって駆動することで、チャート６１を移動させる。このような構成により、必要に応じて、チャート像のフォーカスを調整することができる。
【０００４】
レンズＦ１は、フィンガ５６を介して下方向の力を受けて鏡筒Ｋに把持されている。また、レンズＦ１は、光軸（Ｚ軸）に垂直なＸＹ方向（２方向）に微動可能なＸＹ微動ステ
ージ５７を介して移動（微動調節）することができるように、レンズＦ１のコバを斜めの角度を持ってフィンガ５６に把持されている。なお、鏡筒Ｋは架台５０に固定保持されている。
レンズ系Ｆの下方には、コリメータレンズ５３が設けられている。コリメータレンズ５３は、さらに下方に設けたセンサ５４の撮像面に、チャート像を結像する。センサ５４は、時系列に変換されたチャート像の信号を供給する。チャート像の信号は、カメラ制御部６３を介して、画像処理装置５５に送信される。画像処理装置５５は、内部に演算手段を有している。画像処理装置５５は、演算手段によって、チャート像の信号からコマフレア量の算出を行う。
ＸＹ微動ステージ５７は、Ｘ微動軸用、Ｙ微動軸用のモータを有している。ＸＹ微動ス
テージ５７は、制御装置５８の指示によってこれらのモータを駆動して、フィンガ５６をＸＹ方向に微動する。制御装置５８は、ＸＹ微動ステージ５７を制御する制御手段である
。画像処理装置５５内の演算手段により算出されたコマフレア量から、偏心量を小さくするためのＸＹ微動ステージ５７のＸＹ方向への移動量を算出してＸＹ微動ステージ５７の
Ｘ微動軸用、Ｙ微動軸用のモータに駆動指示信号を供給するように構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、被調整レンズの解像性能は、被調整レンズの組立て工程において、コマ収差、非点収差をどの程度抑えて組立てることができるかに大きく影響される。
しかしながら、特許文献１に開示のような従来のレンズユニットの光軸調整装置では、被調整レンズの光軸に対し垂直な２方向のシフトについてのみ偏心調整を行うようになっている。このため、被調整レンズを構成する各レンズのシフト方向の偏心に起因するコマ収差を補正することはできるが、被調整レンズを構成する各レンズの面精度に起因する非点収差を補正することはできない。
また、最近の技術動向として、被調整レンズが小型化する傾向にある。被調整レンズが小型化すると、要求される解像性能も厳しくなり、特許文献１に開示のような従来の調整方法では各レンズの面精度に起因する非点収差を補正できないため要求性能を満足することは難しい。
【０００６】
本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、被調整レンズの非点収差、コマ収差の両方を補正することができるレンズユニット光軸調整装置及びレンズユニット光軸調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明によるレンズユニット光軸調整装置は、第１の光学素子保持部と第２の光学素子保持部とを有する保持部材と、光軸に平行な光束を複数有する光束群を２つ以上形成する照明装置と、前記保持部材を挟んで前記照明装置の反対側に配置され、前記各光束群の像を撮像する撮像装置と、前記撮像装置で撮像した像の情報に基づいて演算を行い、所定の回転量と所定の移動量を算出する演算装置とを備え、前記保持部材、前記照明装置、及び前記撮像装置が、所定の基準軸上に配置され、前記第１の光学素子保持部又は前記第２の光学素子保持部を回転させる回転装置と、前記第１の光学素子保持部又は前記第２の光学素子保持部を移動させる移動装置とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
また、本発明のレンズユニット光軸調整装置においては、前記２つ以上の光束群が、環状に配置された複数の光束からなる第１の光束群と環状に配置された複数の光束からなる第２の光束群とからなり、かつ、該第１の光束群と第２の光束群とが同心円状に配置されるように、前記照明装置を構成するのが好ましい。
【０００９】
また、本発明のレンズユニット光軸調整装置においては、前記２つ以上の光束群が、同一円周上に配置された４つ以上の光束からなる第１の光束群と前記第１の光束群が配置される円周とは径の異なる同一円周上に配置された４つ以上の光束からなる第２の光束群とからなり、かつ、該第１の光束群と第２の光束群とが同心円状に配置されるように、前記照明装置を構成するのが好ましい。
【００１０】
また、本発明のレンズユニット光軸調整装置においては、前記第１の光束群を構成する４つ以上の光束と前記第２の光束群を構成する４つ以上の光束のそれぞれの断面形状が矩形となるように、前記照明装置が構成するのが好ましい。
【００１１】
また、本発明のレンズユニット光軸調整装置においては、前記第１の光束群を構成する４つ以上の光束の径の中心が同一円周上に位置すると共に、前記第２の光束群を構成する４つ以上の光束の径の中心が前記第１の光束群が配置される円周とは径の異なる同一円周上に位置するように、前記照明装置を構成するのが好ましい。
【００１２】
また、本発明のレンズユニット光軸調整装置においては、前記２つ以上の光束群が、矩形状に配置された複数の光束からなる第１の光束群と矩形状に配置された複数の光束からなる第２の光束群とからなるように、前記照明装置を構成するのが好ましい。
【００１３】
また、本発明のレンズユニット光軸調整装置においては、前記第１の光束群を構成する複数の光束の配置位置を結んで形成される矩形形状の対角線の交点と、前記第２の光束群を構成する複数の光束の配置位置を結んで形成される矩形形状の対角線の交点とが一致するように、前記照明装置を構成するのが好ましい。
【００１４】
また、本発明のレンズユニット光軸調整装置においては、前記第１の光束群と、前記第２の光束群が、それぞれ４つ以上の通過孔を通過した４つ以上の光束で形成されるように、前記照明装置を構成するのが好ましい。
また、前記所定の回転量は、前記光束群の形状の歪みから求め、前記所定の移動量は、前記光束群の一方を構成する各々の光束から求めた光束群の中心位置と、前記光束群の他方を構成する各々の光束から求めた光束群の中心位置との差から求めることが望ましい。
また、前記形状の歪みは、前記光束群を構成する複数の光束のううち、第１の方向における光束に基づいて求めた平均値と、前記第１の方向と直交する第２の方向における光束に基づいて求めた平均値との差であることが望ましい。
【００１５】
また、本発明によるレンズユニット光軸調整方法は、第１の光学素子保持部と第２の光学素子保持部とにそれぞれ光学素子を保持させる光学素子保持工程と、前記第１の光学素子保持部に保持された光学素子、及び前記第２の光学素子保持部に保持された光学素子に向けて、光軸に平行な光束を複数有する光束群を２つ以上照射する光束群照射工程と、前記光学素子を透過した各光束群の像を撮像する光束像撮像工程と、前記光束像撮像工程を経て得た前記各光束群を構成する複数光束の像の情報に基づいて、該複数光束の配置位置を結ぶことによって形成される前記各光束群のうちの少なくとも一方の形状の歪みを算出し、該歪みが所定のレベル以下になるように、前記第１の光学素子保持部又は前記第２の光学素子保持部を回転させる回転工程と、前記光束像撮像工程を経て得た前記各光束群を構成する複数光束の像の情報に基づいて、前記各光束群の中心間の距離を算出し、該距離が所定のレベル以下になるように、前記第１の光学素子保持部又は前記第２の光学素子保持部を移動させる移動工程と、を有すること特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のレンズユニット光軸調整装置及びレンズユニット光軸調整方法によれば、複数の通過孔群を通過した光束群を被調整レンズ系に照射して、被調整レンズ系を透過した各光束群の像を撮像し、撮像された光束群の像の形状の歪みから非点収差を検出し、被調整レンズ系に回転調整を加えるようにしたので、非点収差を補正することができる。さらに２つの光束群の像の中心座標間の距離から被調整レンズ系を移動するようにしたので、コマ収差を補正することができる。
このため、本発明によれば、従来技術で課題となっていた被調整レンズの非点収差、コマ収差の両方を補正することが可能なレンズユニット光軸調整装置及びレンズユニット光軸調整方法が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
実施形態の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
本発明のレンズユニット光軸調整装置及びレンズユニット光軸調整方法では、第１及び第２の光学素子保持部に、それぞれ光学素子を保持する。そして、保持された各光学素子を透過した各光束群のうちの少なくとも一方光束群について、形状の歪みを算出する。また、各光束群の中心座標間の距離を算出する。そして、算出した歪みを所定レベル以下にするように、光学素子を回転させる。それと共に、算出した各光束群の中心座標間の距離を所定レベル以下にするように、光学素子を移動させる。
このようにすれば、非点収差、コマ収差を高いレベルで補正できるレンズユニット光軸調整装置及びレンズユニット光軸調整方法が得られる。
【００１８】
以下、本発明のレンズユニット光軸調整装置、及びレンズユニット光軸調整方法の実施形態について、図１〜図１０を用いて説明する。
（実施形態１）
図１は実施形態１にかかるレンズユニット光軸調整装置の概略構成図である。
実施形態１のレンズユニット光軸調整装置は、保持部材９と、照明装置５と、撮像装置１５と、演算装置１７と、回転装置２０と、移動装置６を備えている。
保持部材９は、保持手段７と調心治具８とで構成されている。ここで、保持手段７は、被調整レンズ系１４を保持するためのものである。また、調心治具８は、被調整レンズ系１４中のレンズ系１１を保持するためのものである。
被調整レンズ系１４は、レンズ系１３と、レンズ系１１と、レンズ枠１２とで構成されている。レンズ系１３は、予めレンズ枠１２に固定されている。レンズ系１１とレンズ枠１２との間には、紫外線硬化型接着剤が予め充填されている。ただし、この時点では、紫外線硬化型接着剤は硬化していない。よって、レンズ系１１は、レンズ枠１２の中で移動可能な状態で配置されている。
【００１９】
照明装置５は、光源１と、ピンホール加工が施されたピンホール板２と、コリメータレンズ３と、チャート４を有して構成されている。
チャート４は、光軸に垂直に配置されている。
図２は図１のレンズユニット光軸調整装置のチャートをＡ−Ａ矢視方向にみた説明図である。
チャート４には、第１の通過孔群Ｓ０と第２の通過孔群Ｓ１が設けられている。第１の通過孔群Ｓ０には、円形の孔Ｐ０１〜Ｐ０８が矩形状（正方形）に配置されている。第２の通過孔群Ｓ１には、円形の孔Ｐ１１〜Ｐ１８が矩形状（正方形）に配置されている。また、第１の通過孔群Ｓ０における対角線の交点と第２の通過孔群Ｓ１における対角線の交点とは、位置が一致している。
また、チャート４に設けられた２つの通過孔群Ｓ０，Ｓ１における対角線の交点と、レンズ枠１２に固定されているレンズ系１３の光軸が一致するように、レンズ枠１２は保持手段７に保持されている。
【００２０】
回転装置２０は、移動装置６の上部に配置されている。この回転装置２０は、回転駆動部１９と、回転駆動部１９の回転力を伝達するための回転伝達機構部１８とで構成されている。
回転伝達機構部１８は、被調整レンズ系１４の光軸に垂直な一方向に延びていて、回転駆動部１９と調心治具８とを連結している。回転伝達機構部１８により伝達された回転力によりレンズ系１１を光軸回りに回転させる。
移動装置６は、保持手段７上に配置されていて、調心治具８を回転自在に接続している。
そして、移動装置６は、被調整レンズ系１４の光軸に垂直なＸ−Ｙ方向に移動するよう
に構成されている。
従って、移動装置６、調心治具８を介して、被調整レンズ系１４を、光軸に垂直なＸ−
Ｙ方向に移動させることができる。あるいは回転装置２０は、光軸と回転伝達駆動部１８との交点を中心として、光軸を含む平面上で、被調整レンズ系１４を回転させることができる。
本実施形態ではレンズ系１１のみを動かす構成になっているが、保持手段７の下に調心治具８、移動装置６、回転装置２０を追加すればレンズ系１３も動かすことが可能となる。
【００２１】
撮像装置１５には、ＣＣＤカメラ等が用いられる。撮像装置１５は、２つの通過孔群Ｓ０，Ｓ１を通過し、被調整レンズ系１４を透過した光束群（を構成する複数光束）の像を撮像する。また、撮像装置１５は、被調整レンズ系１４の下方に、光軸方向に移動可能に配置されている。撮像装置１５の移動は、撮像装置移動手段１０を介して行われる。
演算装置１７は、撮像装置１５、撮像装置移動手段１０、移動装置６、及び回転駆動部１９に接続されている。演算装置１７は、撮像装置１５で撮像された像の情報に基づき、所定の算出処理を行う。また、演算装置１７は、これらの装置、手段、駆動部等の作動を制御するように構成されている。
その他、実施形態１のレンズユニット光軸調整装置は、表示装置１６を備えている。表示装置１６は、撮像装置１５で撮像された光束群（を構成する複数光束）の像を表示することができる。
【００２２】
このように構成された実施形態１のレンズユニット光軸調整装置では、光源１で発した光は、ピンホール板２のピンホールを通過して点光源となった後、コリメータレンズ３を経て平行光束となる。
コリメータレンズ３より射出された平行光束は、チャート４に入射する。チャート４には、２つの通過孔群Ｓ０，Ｓ１が設けられている。この２つの通過孔群Ｓ０，Ｓ１は、円形の孔Ｐ０１〜Ｐ０８、Ｐ１１〜Ｐ１８が、それぞれ矩形状（正方形）に配置されている。よって、光がチャート４の２つの通過孔群Ｓ０，Ｓ１を通過することで、複数の光束が形成される。これら複数の光束は、各々、光軸に平行となっている。また、複数の光束の各々は、断面形状が円形となっている。そして、それぞれが矩形状（正方形）に配置された２つの光束群となって射出する。チャート４を射出した複数の光束は、被調整レンズ系１４に入射する。
被調整レンズ系１４を透過した２つの光束群（を構成する複数光束）は、被調整レンズ系１４を介してスポット像を形成する。このスポット像は、撮像装置１５で撮像され、表示装置１７に表示される。
【００２３】
図３は、被調整レンズ系１４を透過し撮像装置１５で撮像されたスポット像を示す説明図である。このスポット像は、実施形態１のレンズユニット光軸調整装置における表示装置１７に表示される。図３において、各スポット像に付した符号右側の括弧内は、各スポット像の中心座標である。各スポット像の中心座標の算出方法については後述する。
表示装置１７には、第１の光束群の像Ｚ０と、第２の光束群の像Ｚ１が表示される。第１の光束群の像Ｚ０及び第２の光束群の像Ｚ１は、いずれも、光束群が被調整レンズ系１４を透過することによって形成された光束のスポット像である。ここで、第１の光束群の像Ｚ０は、図２に示した第１の通過孔群Ｓ０を通過した光束群における光束のスポット像Ｚ０１〜Ｚ０８からなる。一方、第２の光束群の像Ｚ１は、第２の通過孔群Ｓ１を通過した光束群における光束のスポット像Ｚ１１〜Ｚ１８からなる。
このとき、必要に応じて、撮像装置１５を被調整レンズ系１４の光軸方向に上下させて、ピント合わせを行う。なお、チャート４と被調整レンズ系１４の位置は、第２の光束群の像Ｚ１が撮像面にほぼ一杯となるように、予め位置決めされている。ただし、異なる焦点距離を有する別の被調整レンズ系を調整する場合、第１の光束群の像Ｚ０及び第２の光束群の像Ｚ１の位置が変化する。この場合も、撮像装置１５を光軸方向に沿って移動させることになる。なお、撮像装置１５の移動は、前述のように、撮像装置移動手段１０を介して行われる。また、像の大きさの調整に際しては、表示装置１７に表示されたスポット像を観察しながら行う。
【００２４】
撮像装置１５で撮像された２つの光束群（を構成する複数光束）の像の情報は、演算装置１７に送られる。
演算装置１７は、まず、２つの光束群を構成する複数光束の各々のスポット像の情報（データの値）と、予め設定しておいた所定の閥値との比較を行う。ここで、各々のスポット像は、複数の画素から構成されているとする。そこで、所定の閾値に比べて高い値を有する（輝度の高い光を受光した）画素には「１」を与え、低い値を有する（輝度の低い光を受光した）画素には「０」を与える。このようにして、各画素について２値化処理を施す。
【００２５】
中心座標の算出
演算装置１７は、次に、各々のスポット像ごとに、２値化処理において「１」となった画素（ｎ個あるものとする）の全てについて、Ｘ座標Ｘ０１〜Ｘ０ｎの平均、及びＹ座標
Ｙ０１〜Ｙ０ｎの平均を求める。この平均が、各々のスポット像の中心座標（Ｘｃ、Ｙｃ
）となる。
各々のスポット像の中心座標は、次の算出式（1）、（2）より求まる。
Ｘｃ＝（Ｘ０１〜Ｘ０ｎの合計）／ｎ                      …(1)
Ｙｃ＝（Ｙ０１〜Ｙ０ｎの合計）／ｎ                      …(2)
このように、算出式（1）、（2）を用いて、各々のスポット像Ｚ０１〜Ｚ０８，Ｚ１１〜Ｚ１８の中心座標Ｚｃ０１〜Ｚｃ０８，Ｚｃ１１〜Ｚｃ１８を算出する。
【００２６】
非点収差の補正
演算装置１７は、次に、算出した各々のスポット像の中心座標の中から、特定のスポット像の中心座標に基づいて計算を行う。ここでは、第２の光束群の像Ｚ１を構成する各々のスポット像の中心座標のうち、Ｚｃ１２，Ｚｃ１３，Ｚｃ１４，Ｚｃ１６，Ｚｃ１７，Ｚｃ１８におけるＸ座標の平均（Ｘ座標の絶対値での平均）を算出する。これは、図３に
おいて、紙面内の上下方向に位置するスポット像の中心座標を用いて、計算を行っていることになる。ここで、紙面内の上下方向に位置するスポット像とは、スポット像Ｚ０１〜Ｚ０８を順に結んでいくと、所定の外周形状を有する図形（図３では、四角形）が得られるがこの外周形状を示す線のうち、紙面内の上下方向に沿う線上に位置するスポット像が紙面内の上下方向に位置するスポット像である。
同様に、第２の光束群の像Ｚ１を構成する各々のスポット像の中心座標のうち、Ｚｃ１８，Ｚｃ１１，Ｚｃ１２，Ｚｃ１４，Ｚｃ１５，Ｚｃ１６におけるＹ座標の平均（Ｙ座標の絶対値での平均）を算出する。この場合は、図３において、紙面内の左右方向に位置するスポット像の中心座標を用いて、計算を行っていることになる。そして、第２の光束群の形状の歪みを示す値として、このＸ座標の平均とＹ座標の平均との差を算出する。
被調整レンズ系１４に非点収差成分が全く存在しない状態（理想状態）では、Ｘ座標の
平均とＹ座標の平均は一致する。すなわち、座標の平均とＹ座標の平均との差はゼロである。実際には、座標の平均とＹ座標の平均との差をゼロにするのは難しいので、ある所定の範囲（許容範囲）を設けておく。
上記の算出において、Ｘ座標の平均とＹ座標の平均との差が、予め定めておいた所定の
範囲内であれば、非点収差はゼロであるか、ほとんど問題ない。よって、何も行わない。
【００２７】
一方、算出したＸ座標の平均とＹ座標の平均との差が、予め定めておいた所定の範囲内
でないこともある。この場合は、Ｘ座標の平均とＹ座標の平均との差が、所定の範囲内に
収まるようにしなければならない。そこで、回転駆動部１９を駆動させる。
即ち、回転駆動部１９を駆動させると、回転伝達機構１８を介して回転力が調心治具８に伝達される。そして、調心治具８の回転により、レンズ系１１に回転力が与えられる。この結果、レンズ系１１はレンズ枠１２の中で所定量回転する。これにより、被調整レンズ系１４の光学特性（結像性能）が変化する。すなわち、Ｘ座標の平均とＹ座標の平均と
の差を変化させることができる。
そこで、回転駆動部１９を駆動させて、レンズ系１１を所定量だけ回転させる。次に、この状態で、撮像装置１５を介して２つの光束群（を構成する複数光束）の像を撮像する。そして、演算装置１７を介して、各々のスポット像の中心座標を算出するとともに、算出した中心座標のＸ座標の平均とＹ座標の平均を算出する。続いて、算出したＸ座標の平
均とＹ座標の平均との差が、予め設定しておいた所定の範囲内に収まっているか否かを調べる。収まっていない場合は、再び、レンズ系１１を更に所定量だけ回転させる。そして、再度、第１の光束群の像Ｚ０及び第２の光束群の像Ｚ１の撮像、及びＸ座標の平均とＹ
座標の平均との差を算出する。そして、算出したＸ座標の平均とＹ座標の平均との差が、
所定の範囲内に収まったか否かを調べる。この工程を繰り返して行い、算出したＸ座標の
平均とＹ座標の平均との差が、予め設定しておいた所定の範囲内に収まった時点で、作業を終了する。なお、Ｘ座標の平均とＹ座標の平均との差の算出が短時間で行える場合は、
レンズ系１１を常時回転させながら調整を行うことができる。この場合、算出したＸ座標
の平均とＹ座標の平均との差が、予め設定しておいた所定の範囲内に収まった時点で、回転駆動部１９の駆動を停止させる。これにより、被調整レンズ系１４の非点収差が補正される。
【００２８】
コマ収差の補正
また、演算装置１７は、２つの光束群の像Ｚ０，Ｚ１の中心座標Ｚ０Ｃ，Ｚ１Ｃを次の式（3）、（4）、（5）、（6）を用いて算出する（図５参照）。
Ｚ０ＣのＸ座標：Ｚ０ＣＸ＝（Ｚｃ０１〜Ｚｃ０８のＸ座標の合計）／８  …(3)
Ｚ０ＣのＹ座標：Ｚ０ＣＹ＝（Ｚｃ０１〜Ｚｃ０８のＹ座標の合計）／８  …(4)
Ｚ１ＣのＸ座標：Ｚ１ＣＸ＝（Ｚｃ１１〜Ｚｃ１８のＸ座標の合計）／８  …(5)
Ｚ１ＣのＹ座標：Ｚ１ＣＹ＝（Ｚｃ１１〜Ｚｃ１８のＹ座標の合計）／８  …(6)
なお、この算出においても、各々のスポット像の中心座標が用いられることはいうまでもない。
【００２９】
図６は図５に示した中心座標の部分拡大図である。
演算装置１７は、次に、算出した中心座標Ｚ０Ｃ，Ｚ１Ｃから、２つの光束群Ｚ０，Ｚ１の中心座標間の距離を算出式（7）に基づいて算出する。
｛（Ｚ１ＣＸ−Ｚ０ＣＸ）2＋（Ｚ１ＣＹ−Ｚ０ＣＹ）2｝1/2        …(7)
演算装置１７は、次に、算出式(7)で求めた中心座標間の距離に応じた補正移動量を算出する。補正移動量の算出は、求めた中心座標間の距離に定数ｋを掛けて行う。この定数ｋは、例えば、次のようにして予め求めておくことができる。
例えば、レンズ系１３の光軸とレンズ系１１の光軸との間に、ズレを所定量与える。そして、その場合の２つの光束群Ｚ０，Ｚ１の中心座標Ｚ０Ｃ，Ｚ１Ｃ間の距離と、レンズ系１３の光軸とレンズ系１１の光軸とのズレ量とから近似直線を求める。そして、求めた近似直線の傾きの値を定数ｋとする。つまり、定数ｋは被調整レンズ系ごとに設定される値である。
【００３０】
演算装置１７は、次に、算出した補正移動量に基づき、移動装置６を移動させる。すると、調心治具８を介してレンズ系１１にその移動が伝達され、レンズ系１１はレンズ枠１２の中で光軸に垂直な方向に所定量移動する。続いて、この状態で、そして、再度第１の光束群の像Ｚ０及び第２の光束群の像Ｚ１の撮像、及び上記の計算を行う。そして、所定の範囲内に収まったか否かを調べる。収まっていない場合、算出した補正移動量に基づき、レンズ系１１を移動させ、所定の範囲内に収まったか否かを調べる。
このように、算出される中心座標間距離が予め設定しておいた所定の範囲内に収まるまで、移動装置６を介して微調整を繰り返し行う。そして、所定の範囲内に収まった時点で、移動装置６の移動を停止させる。これにより、非調整レンズ系１４のコマ収差が補正される。そして、レンズ系１１に図示しない紫外線照射ユニットからの紫外線を照射し、紫外線硬化型接着剤を硬化させて、レンズ系１１を枠１０に固定する。
【００３１】
このように、実施形態１のレンズユニット調整装置によれば、光束群の像の形状の歪みを算出し、この歪みを補正するための被調整レンズ系１４の回転量を算出して、被調整レンズ系１４を回転させるようにしたので、非点収差を補正することができる。
また、実施形態１のレンズユニット調整装置によれば、２つの光源群の像の中心座標間の距離を算出し、この中心座標間の距離を少なくするための被調整レンズ系１４の移動量を算出して、被調整レンズ系１４を所定方向に移動させるようにしたのでコマ収差の補正を行うことができる。
【００３２】
なお、実施形態１のレンズユニット光軸調整装置では、矩形状（正方形）に配置された複数の円形の透過孔Ｐ０１〜Ｐ０８，Ｐ１１〜Ｐ１８を備えたチャートを用いた。しかしながら、これに代えて、図７に示すような円形状に配置された複数の円形の透過孔Ｐ０１’〜Ｐ０８’，Ｐ１１’〜Ｐ１８’を備えたチャート２１を用いてもよい。このようなチャートを用いても、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
この図７に示したチャート２１をチャート４の代わりに用いた構成を、実施形態２のレンズユニット光軸調整装置として次に説明する。
【００３３】
（実施形態２）
図７は、チャートを示す説明図である。このチャートは。本発明の実施形態２にかかるレンズユニット光軸調整装置に用いられるチャートである。
実施形態２のレンズユニット光軸調整装置には、図７に示すチャート２１が用いられている。このチャート２１には、第１の通過孔群Ｃ０と、第２通過孔群Ｃ１とが、同心円状に設けられている。ここで、第１の通過孔群Ｃ０は、円形の孔Ｐ０１’〜Ｐ０８’で構成されている。そして、円形の孔Ｐ０１’〜Ｐ０８’は、円周上に８等分されて配置されている。一方、第２通過孔群Ｃ１は、円形の孔Ｐ１１’〜Ｐ１８’で構成されている。そして、円形の孔Ｐ１１’〜Ｐ１８’は、円周上に８等分され配置されている。
また、チャート２１に設けられた２つの通過孔群Ｃ０，Ｃ１の中心と、図１に示した構成のレンズ枠１２に固定されているレンズ系１３の光軸が一致するように、レンズ枠１２は保持手段７に保持されている。
チャート２１以外の構成は、実施形態１とほぼ同じであるので、説明を省略する。
【００３４】
図８は、被調整レンズ系１４を透過したスポット像を示す説明図である。このスポット像は、実施形態２のレンズユニット光軸調整装置における表示装置１７に表示される。
すなわち、表示装置１７には、第１の光束群の像Ｚ０’と、第２の光束群の像Ｚ１’が表示される。第１の光束群の像Ｚ０’及び第２の光束群の像Ｚ１’は、いずれも、光束群が被調整レンズ系１４を透過することによって形成された光束のスポット像である。ここで、第１の光束群の像Ｚ０’は、図７に示した第１の通過孔群Ｃ０を通過した光束群における光束のスポット像Ｚ０１’〜Ｚ０８’からなる。一方、第２の光束群の像Ｚ１’は、第２の通過孔群Ｃ１を通過した光束群における光束のスポット像Ｚ１１’〜Ｚ１８’からなる。
【００３５】
中心座標の算出
演算装置１７は、撮像装置１５で撮像された２つの光束群（を構成する複数光束）の像の情報に対し、実施形態１と同様の画像処理、２値化処理を施した後、各々のスポット像の中心座標を前述の算出式(1)、(2)を用いて算出する。
【００３６】
非点収差の補正
演算装置１７は、次に、算出した各々のスポット像の中心座標から、各々の対向するスポット像の中心座標間の距離を算出する。
即ち、演算装置１７は、第１の光束群の像Ｚ１を構成するスポット像の中心座標Ｚｃ１１’とスポット像の中心座標Ｚｃ１５’との間、スポット像の中心座標Ｚｃ１２’とスポット像の中心座標Ｚｃ１６’との間、スポット像の中心座標Ｚｃ１３’とスポット像の中心座標Ｚｃ１７’との間、スポット像の中心座標Ｚｃ１４’とスポット像の中心座標Ｚｃ１８’との間の距離をそれぞれ算出する。
演算装置１７は、次に、算出した対向するスポット像の中心座標間の距離の最大値と最小値との差を真円度（即ち、実施形態２においては、円形に形成した第２の光束群の形状の歪みを示す値となる）として算出する。真円度が予め定めておいた所定の範囲内に収まるように、回転駆動部１９を駆動させる。
【００３７】
即ち、回転駆動部１９を駆動させると、回転伝達機構１８を介して回転力が調心治具８に伝達され、調心治具８の回転によりレンズ系１１に回転力が与えられ、レンズ系１１はレンズ枠１２の中で所定量回転する。
そこで、回転駆動部１９を駆動してレンズ系１１を回転させて、レンズ系１１の位置を変化させながら、撮像装置１５を介して２つの光束群（を構成する複数光束）の像を撮像し、演算装置１７を介して、各々のスポット像の中心座標を算出するとともに、対向するスポット像における中心座標間の距離の最大値と最小値との差を真円度として算出し、算出した真円度が予め設定しておいた所定の範囲内に収まった時点で回転駆動部１９の駆動をさせる。これにより、被調整レンズ系１４の非点収差が補正される。なお、被調整レンズ系１４に非点収差成分が全く存在しない状態（理想状態）では、対向するスポット像における中心座標間の距離の最大値と最小値は一致する。
【００３８】
コマ収差の補正
コマ収差の補正、その他の作用は実施形態１とほぼ同じであるので、説明を省略する。なお、コマ収差の補正において、演算装置１７を介して、算出した各々のスポット像の中心座標に基づいて、上記算出式（3）、（4）、（5）、（6）を用いて算出した、２つの光束群の像Ｃ０，Ｃ１の中心座標Ｚ０Ｃ’，Ｚ１Ｃ’を図９に示す。
【００３９】
このように、実施形態２のレンズユニット調整装置によれば、円形状に配置された複数の円形の孔からなる通過孔群を持つチャート２１を用いて、通過した光束群を被調整レンズ系１４に照射し、被調整レンズ系１４を透過した円形状の光束からなる各光束群の像を撮像装置１５で撮像する。そして、演算装置１７を介して、撮像された各光束群を構成する光束のスポット像の中心座標を算出し、算出した各光束のスポット像の中心座標に基づいて、光束群の像の形状の歪みを算出し、この歪み補正するための被調整レンズ系１４の回転量を算出して、被調整レンズ系１４を回転させるようにしたので、非点収差を補正することができる。また、２つの光束群の像の中心座標間の距離を算出し、この中心座標間の距離を少なくするための被調整レンズ系１４の移動量を算出して、被調整レンズ系１４を所定方向に移動させるようにしたのでコマ収差の補正を行うことができる。
【００４０】
その他、実施形態２の変形例として、図１０に示すような、矩形の孔Ｐ０１”〜Ｐ０８”，Ｐ１１”〜Ｐ１８”からなる通過孔群Ｃ０”，Ｃ１”を持つチャート２２をチャート２１の代わりに用いて構成しても、チャート２１を用いて構成した場合と同様の作用、効果を得ることができる。
また、上記実施形態１、２のレンズユニット光軸調整装置では、上側のレンズ系１１をレンズ枠１２に対して移動、及び回転可能に構成したが、上側のレンズ系１１をレンズ枠１２に固定するとともに、下側のレンズ系１３をレンズ枠１２に対して移動、及び回転可能に構成しても、実施形態１、２と同様の作用、効果を得ることができる。
また、上記実施形態１、２のレンズユニット光軸調整装置では２つの光束群を用いるように構成したが、３つ以上の光束群を用いるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態１にかかるレンズユニット光軸調整装置の概略構成図である。
【図２】図１のレンズユニット光軸調整装置のチャートをＡ−Ａ矢視方向にみた説明図である。
【図３】実施形態１のレンズユニット光軸調整装置の表示装置１７に表示される、被調整レンズ系１４を透過し撮像装置１５で撮像されたスポット像を示す説明図である。
【図４】スポット像の中心座標の算出方法を示す説明図である。
【図５】２つの光束群の中心座標を示す説明図である。
【図６】図５に示した中心座標の部分拡大図である。
【図７】本発明の実施形態２にかかるレンズユニット光軸調整装置における照明装置に備わるチャートを示す説明図である。
【図８】実施形態２のレンズユニット光軸調整装置の表示装置１７に表示される被調整レンズ系１４を透過したスポット像を示す説明図である。
【図９】２つの光束群の中心座標を示す説明図である。
【図１０】実施形態２のチャートの変形例を示す説明図である。
【図１１】従来のレンズユニット光軸調整装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４２】
１          光源
２          ピンホール板
３          コリメータレンズ
４、２１、２２    チャート
５          照明装置
６          移動装置
７          保持手段
８          調心治具
９          保持部材
１０        撮像装置移動手段
１１、１３        レンズ系
１２        レンズ枠
１４        被調整レンズ系
１５        撮像装置
１６        表示装置
１７        演算装置
１８        回転伝達駆動部
１９        回転駆動部
２０        回転装置
５０        架台
５１        チャート投影ユニット
５２        ＵＶ照射ユニット
５３        コリメータレンズ
５４        センサ
５５        画像処理装置
５６        フィンガ
５７        ＸＹ微動ステージ
５８        制御装置
５９        光源
６０        投影レンズ
６１        チャート
６２        フォーカス調整軸
６３        カメラ制御部
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４                    レンズ
Ｋ          鏡筒
Ｐ０１〜Ｐ０８、Ｐ１１〜Ｐ１８            円形の孔
Ｐ０１’〜Ｐ０８’、Ｐ１１’〜Ｐ１８’    矩形の孔
Ｓ０、Ｃ０            第１の通過孔群
Ｓ１、Ｃ１            第２の通過孔群
Ｚ０、Ｚ０’          第１の光束群の像
Ｚ１、Ｚ１’          第２の光束群の像
Ｚ０１〜Ｚ０８、Ｚ１１〜Ｚ１８、Ｚ０１’〜Ｚ０８’、Ｚ１１’〜Ｚ１８’
スポット像
Ｚｃ０１〜Ｚｃ０８、Ｚｃ１１〜Ｚｃ１８、Ｚｃ０１’〜Ｚｃ０８’、Ｚｃ１１’〜Ｚｃ１８’                スポット像の中心座標
Ｚ０Ｃ、Ｚ０Ｃ’      第１の光束群の中心座標
Ｚ１Ｃ、Ｚ１Ｃ’      第２の光束群の中心座標
Ｚ０ＣＸ    第１の光束群の中心のＸ座標
Ｚ０ＣＹ    第１の光束群の中心のＹ座標
Ｚ１ＣＸ    第２の光束群の中心のＸ座標
Ｚ１ＣＹ    第２の光束群の中心のＹ座標
【図１】
2006071410.tif 000003
【図２】
2006071410.tif 000004
【図３】
2006071410.tif 000005
【図４】
2006071410.tif 000006
【図５】
2006071410.tif 000007
【図６】
2006071410.tif 000008
【図７】
2006071410.tif 000009
【図８】
2006071410.tif 000010
【図９】
2006071410.tif 000011
【図１０】
2006071410.tif 000012
【図１１】
2006071410.tif 000013