(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像面側へと向かって順に、最も物体側に位置するレンズである第１レンズ、および該第１レンズにおける像面側にて該第１レンズと隣接するレンズである第２レンズを少なくとも備えた撮像レンズにおける、上記第１レンズおよび上記第２レンズの少なくとも一方を移動させることによって、上記撮像レンズの偏芯量を調整するレンズ調芯装置であって、
上記第１レンズにおける物体側に向けられる面である第１面に対する、上記第１レンズにおける像面側に向けられる面である第２面の偏芯量である第１レンズ偏芯量を測定する偏芯測定部と、
下記数式（１）により、上記第２面に対する、上記第２レンズにおける物体側に向けられる面である第３面の偏芯量の目標値であるレンズ間偏芯量目標値を算出する目標値算出部と、
レンズ間偏芯量目標値＝第１レンズ偏芯量×（−２）                ・・・（１）
上記第２面に対する上記第３面の偏芯量であるレンズ間偏芯量が、上記レンズ間偏芯量目標値と一致するように、上記第１レンズおよび上記第２レンズの少なくとも一方を移動させるレンズ移動部とを備えていることを特徴とするレンズ調芯装置。
【請求項２】
物体側から像面側へと向かって順に、最も物体側に位置するレンズである第１レンズ、該第１レンズにおける像面側にて該第１レンズと隣接するレンズである第２レンズ、および該第２レンズにおける像面側にて該第２レンズと隣接するレンズである第３レンズを少なくとも備えた撮像レンズにおける、上記第１レンズ、上記第２レンズ、および上記第３レンズの少なくとも１枚を移動させることによって、上記撮像レンズの偏芯量を調整するレンズ調芯装置であって、
上記第１レンズにおける物体側に向けられる面である第１面に対する、上記第１レンズにおける像面側に向けられる面である第２面の偏芯量である第１レンズ偏芯量、および、上記第２レンズにおける物体側に向けられる面である第３面に対する、上記第２レンズにおける像面側に向けられる面である第４面の偏芯量である第２レンズ偏芯量を測定する偏芯測定部と、
上記第２面に対する、上記第３面の偏芯量の目標値である第１レンズ間偏芯量目標値を算出した後、上記第４面に対する、上記第３レンズにおける物体側に向けられる面である第５面の偏芯量の目標値である第２レンズ間偏芯量目標値を算出する目標値算出部と、
上記第２面に対する上記第３面の偏芯量である第１レンズ間偏芯量が、上記第１レンズ間偏芯量目標値と一致するように、上記第１レンズおよび上記第２レンズの少なくとも一方を移動させた後、上記第４面に対する上記第５面の偏芯量である第２レンズ間偏芯量が、上記第２レンズ間偏芯量目標値と一致するように、上記第１レンズ、上記第２レンズ、および上記第３レンズの少なくとも１枚を移動させるレンズ移動部とを備えており、
上記目標値算出部は、
上記第１レンズ偏芯量、上記第１レンズ間偏芯量、上記第２レンズ偏芯量、上記第２レンズ間偏芯量、および上記第５面に対する、上記第３レンズにおける像面側に向けられる面である第６面の偏芯量である第３レンズ偏芯量のそれぞれについて、
偏芯量の想定値を複数設定し、
該設定した各想定値に対応する上記撮像レンズのサジタル像面およびタンジェンシャル像面のそれぞれについて、
上記撮像レンズにおける中心像高に対応する第１位置における像面位置に対する、上記第１位置から上記撮像レンズの光軸に対する法線方向に所定距離ｙ（但し、０＜ｙ）離れた第２位置における像面位置の、上記撮像レンズの光軸方向におけるズレ量である第１−第２ズレ量を算出すると共に、上記第１位置における像面位置に対する、上記第１位置から上記撮像レンズの光軸に対する法線方向に所定距離−ｙ離れた第３位置における像面位置の、上記撮像レンズの光軸方向におけるズレ量である第１−第３ズレ量を算出し、
上記算出した第１−第２ズレ量と、上記算出した第１−第３ズレ量との差を算出し、
該算出した上記差を、対応する想定値で除算し、
各想定値について求めた、上記除算の商の平均値を求め、
上記第１レンズ偏芯量に対応する、サジタル像面における上記平均値をαｓａｇ．２、タンジェンシャル像面における上記平均値をαｔａｎ．２とし、上記第１レンズ間偏芯量に対応する、サジタル像面における上記平均値をαｓａｇ．３、タンジェンシャル像面における上記平均値をαｔａｎ．３とし、上記第２レンズ偏芯量に対応する、サジタル像面における上記平均値をαｓａｇ．４、タンジェンシャル像面における上記平均値をαｔａｎ．４とし、上記第２レンズ間偏芯量に対応する、サジタル像面における上記平均値をαｓａｇ．５、タンジェンシャル像面における上記平均値をαｔａｎ．５とし、上記第３レンズ偏芯量に対応する、サジタル像面における上記平均値をαｓａｇ．６、タンジェンシャル像面における上記平均値をαｔａｎ．６とすると、
下記数式（２）により、第１レンズ間偏芯量目標値を算出すると共に、下記数式（３）により、第２レンズ間偏芯量目標値を算出する、または、下記数式（４）により、第１レンズ間偏芯量目標値を算出すると共に、下記数式（５）により、第２レンズ間偏芯量目標値を算出する、または、下記数式（６）により、第１レンズ間偏芯量目標値を算出すると共に、下記数式（７）により、第２レンズ間偏芯量目標値を算出する
【数１】
0005774546.tif 000018
【数２】
0005774546.tif 000019
【数３】
0005774546.tif 000020
【数４】
0005774546.tif 000021
【数５】
0005774546.tif 000022
【数６】
0005774546.tif 000023
ことを特徴とするレンズ調芯装置。
【請求項３】
上記目標値算出部は、上記第１レンズと上記第２レンズとが貼り合わされた後に、上記第２レンズ間偏芯量目標値を算出することを特徴とする請求項２に記載のレンズ調芯装置。
【請求項４】
上記撮像レンズは、ウエハに上記第１レンズが複数枚設けられた第１レンズアレイと、ウエハに上記第２レンズが複数枚設けられた第２レンズアレイとを用いて構成されており、
上記レンズ調芯装置は、上記第１レンズアレイに設けられた１枚の上記第１レンズと、該第１レンズに対応する、上記第２レンズアレイに設けられた１枚の上記第２レンズとの組み合わせを、上記撮像レンズとして、該撮像レンズの偏芯量を調整することを特徴とする請求項１に記載のレンズ調芯装置。
【請求項５】
上記撮像レンズは、ウエハに上記第１レンズが複数枚設けられた第１レンズアレイと、ウエハに上記第２レンズが複数枚設けられた第２レンズアレイと、ウエハに上記第３レンズが複数枚設けられた第３レンズアレイとを用いて構成されており、
上記レンズ調芯装置は、上記第１レンズアレイに設けられた１枚の上記第１レンズと、該第１レンズに対応する、上記第２レンズアレイに設けられた１枚の上記第２レンズと、該第１レンズおよび第２レンズの組み合わせに対応する、上記第３レンズアレイに設けられた１枚の上記第３レンズとの組み合わせを、上記撮像レンズとして、該撮像レンズの偏芯量を調整することを特徴とする請求項２に記載のレンズ調芯装置。
【請求項６】
上記偏芯測定部は、ＣＮＣ（Computerized Numerical Control）画像測定システムを用いて構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズ調芯装置。
【請求項７】
上記偏芯測定部は、反射偏芯測定を行う機構を用いて構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズ調芯装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のレンズ調芯装置により、偏芯量が調整されたことを特徴とする撮像レンズ。
【請求項９】
上記第１レンズは、正の屈折力を有しており、上記第１面が凸面であるメニスカスレンズであり、
上記第２レンズは、負の屈折力を有していることを特徴とする請求項８に記載の撮像レンズ。
【請求項１０】
請求項２に記載のレンズ調芯装置により、偏芯量が調整された撮像レンズであって、
上記第１レンズは、正の屈折力を有しており、上記第１面が凸面であるメニスカスレンズであり、
上記第２レンズは、負の屈折力を有しており、
上記第３レンズは、正の屈折力を有しており、像面側に向けられる面である第６面の中央部分が凹形状であり、該中央部分に対する周辺部分が凸形状であることを特徴とする撮像レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のレンズを備えた撮像レンズの偏芯を、調芯により調整するレンズ調芯装置に関する。また、本発明は、該レンズ調芯装置により調芯が行われた撮像レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯機器またはモバイル機器向けカメラモジュールに搭載される撮像レンズに対する調芯は、撮像レンズの生産性の観点から、短時間で行うことが求められる。また、従来、該調芯においては、調芯を収束させるための条件が明確であるのが好ましい。また、近年、該携帯機器の機種展開が多いため、該携帯機器が備えている撮像レンズの調芯を行うレンズ調芯装置に対しては、高い汎用性が求められている。さらに、近年盛んに開発が進められているウエハレベルレンズに関しては、複数のレンズアレイを貼り合わせるときに、各レンズアレイが備えているレンズ間での（相対的な）偏芯を、調芯により解消することが求められる。
【０００３】
なお、偏芯とは、レンズの光軸の、本来あるべき理想的な位置に対する位置ズレを意味している。具体的に、偏芯の一例としては、レンズの光軸が、理想的な位置から平行移動している現象（以下、「平行偏芯」と称する）、レンズの光軸が、理想的な位置に対して傾いている現象（以下、「傾き偏芯」と称する）、およびこれらの組み合わせ等が挙げられる。また、偏芯には、１枚のレンズの両面（表裏面）間で発生するものの他にも、ある１枚のレンズと別のレンズとの間で発生するものがある。
【０００４】
また、ウエハレベルレンズとは、それぞれが１つのウエハに複数（複数枚）のレンズを備えて成る、複数のレンズアレイを貼り合わせ、これを各レンズアレイが備えているレンズの組み合わせ毎に分割するという工程を経て製造された撮像レンズである。また、該工程は、ウエハレベルレンズプロセスとも呼ばれる。
【０００５】
特許文献１には、調芯対象のレンズを含む撮像レンズのＭＴＦから該撮像レンズのデフォーカス特性を算出し、該デフォーカス特性から像面の傾きを算出し、該像面の傾きに基づいて該調芯対象のレンズの調芯量を算出するレンズ調芯装置が開示されている。ここで、レンズの調芯量とは、対応する調芯の実施中に該レンズを動かす方向および距離である。
【０００６】
なお、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function：変調伝達関数）とは、像面を光軸方向に移動させていったときの、像面に形成される像のコントラスト変化を示す指標である。このＭＴＦが大きいほど、像面に形成された像が、高い解像力により結像されていると判断することができる。
【０００７】
特許文献２には、複数のレンズから成る組みレンズ（被検レンズユニット）の偏芯量を所望の値以内とするように、調芯を行うレンズユニット調芯装置が開示されている。ここで、レンズの偏芯量とは、レンズの偏芯を示す方向および距離である。
【０００８】
具体的に、特許文献２に開示されているレンズユニット調芯装置では、点光源からの出射光を、第１コリメータレンズにより平行光束に変換した後、組みレンズに入射させる。そして、該組みレンズからの出射光を、第２コリメータレンズにより平行光束に変換した光線から、該組みレンズの偏芯量を算出する。そして、算出した偏芯量に基づいて調整用レンズを移動させて、調芯を実施する。
【０００９】
特許文献３および４には、ウエハレベルレンズプロセスによる撮像レンズの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−２３０７４５号公報（２０１０年１０月１４日公開）
【特許文献２】特開２００８−１５８１２５号公報（２００８年７月１０日公開）
【特許文献３】特開２０１０−２６６６６７号公報（２０１０年１１月２５日公開）
【特許文献４】特開２０１１−１３５７６号公報（２０１１年１月２０日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に係る、撮像レンズのＭＴＦに基づく調芯では、該撮像レンズを構成する各レンズの形状および厚み等の情報を、調芯の実施に必要な要素として含む。このため、該調芯では、調芯を実行するアルゴリズムの煩雑化を招き、かつ調芯を収束させるための条件が曖昧になるので、汎用性が低いという問題が発生する。
【００１２】
ここで、調芯を収束させるための条件が曖昧になることとは、撮像レンズにおける調芯量が明確とならないということを意味している。
【００１３】
すなわち、任意の偏芯量の状態にある撮像レンズについて、該撮像レンズのＭＴＦを測定した場合、その測定結果から、該撮像レンズの偏芯量に関する情報を導出することはできない。また、撮像レンズにおいて、調芯量とＭＴＦの測定結果とは、比例の関係とならない場合がある。
【００１４】
従って、いくつかの調芯量の候補に対して、上記ＭＴＦの測定結果から、最良な調芯量（調芯位置）を導出することができない場合があり、このとき、撮像レンズにおいては、調芯を収束させることができないこととなる。
【００１５】
この結果、特許文献１に係る、撮像レンズのＭＴＦに基づく調芯では、調芯を収束させるための条件を明確とすることができない場合があり、調芯量が曖昧となってしまう虞があるという問題が発生する。
【００１６】
さらに、特許文献１に係る調芯では、ＭＴＦを測定するため、コントラストを測定する処理を含む。
【００１７】
ここで、調芯対象の撮像レンズが、３枚のレンズで構成されている場合について考える。なお、該３枚のレンズは、撮像レンズの物体側から像面側へと向かって順に、第１レンズ、第２レンズ、および第３レンズであるものとする。
【００１８】
特許文献１に係る調芯では、コントラストを測定するため、３枚以上のレンズを備えた撮像レンズにおいて第１レンズおよび第２レンズの位置を調整する際に、第３レンズが必要となる。
【００１９】
ここで、第１レンズおよび／または第２レンズに対する第３レンズの位置が、調芯により調整すべき、第１レンズおよび第２レンズの位置に影響を与えることが考えられる。これは、換言すれば、第１レンズと第２レンズと第３レンズとの調芯を、レンズ毎に実施することができないということである。
【００２０】
また、第１レンズおよび第２レンズに対する調芯を実施する際に、調芯が為されていない状態である第３レンズを組み合わせる必要がある。
【００２１】
以上より、特許文献１に係るレンズ調芯装置では、ソフトウェアおよびハードウェアの両方において、装置構成が複雑になるという問題が発生する。
【００２２】
これらの結果、特許文献１に開示されているレンズ調芯装置では、汎用性が低いため、携帯機器における多様な機種への対応に時間を要するという問題が発生する。また、特許文献１に開示されているレンズ調芯装置では、装置構成が複雑化するという問題が発生する。低い汎用性は、携帯機器における機種展開の遅延の要因となり、装置構成の複雑化は、装置の高コスト化の要因となる。
【００２３】
特許文献２に係る、偏芯測定による調芯では、組みレンズの偏芯が所望の値以内となるように、該組みレンズの偏芯を調整する。
【００２４】
ここで、たとえ組みレンズ全体としての偏芯を最小化する場合であっても、該組みレンズを構成する複数のレンズ間での偏芯は、単純にその偏芯量が小さければよいというわけではない。つまり、同一の組みレンズを構成する、異なるレンズ間で発生する偏芯については、該組みレンズを構成する各レンズの両面間で発生する偏芯量に応じた、該組みレンズ全体としての偏芯を最小化するような、調芯量の適切な相対関係が存在する。
【００２５】
特許文献２に開示されているレンズユニット調芯装置では、上記調芯量の適切な相対関係が考慮されていない。この結果、特許文献２に開示されているレンズユニット調芯装置では、撮像レンズの製造公差を過剰に厳密に制限してしまう、すなわち、撮像レンズの製造誤差の許容範囲を必要以上に狭くしてしまう懸念があるという問題が発生する。この結果、特許文献２に開示されているレンズユニット調芯装置では、各撮像レンズの生産の困難化を招くため、撮像レンズの生産性の向上が困難であるという問題が発生する。
【００２６】
特許文献３および４には、ウエハレベルレンズプロセスによる撮像レンズの製造方法が開示されており、該製造方法により製造された撮像レンズ（ウエハレベルレンズ）においては、該撮像レンズ間での調芯を行うことが課題となる。
【００２７】
特許文献１または２に開示されている技術により、特許文献３または４に開示されている製造方法により製造された撮像レンズの調芯を行う場合、上述した各問題に加え、以下の問題が発生する。
【００２８】
すなわち、レンズアレイを用いて調芯を行うため、該レンズアレイが備えている複数のレンズの各々に関して、複数のレンズ間でのピッチ誤差、レンズの光軸回りの回転方向におけるレンズアレイの位置ズレを調整する軸の増加、撮像レンズを構成する複数のレンズへの対応の可否等が課題となる。
【００２９】
本発明は、上記の問題に鑑みて為されたものであり、その目的は、簡単な装置構成であり、撮像レンズの生産性の向上において有効であり、かつ汎用性の高いレンズ調芯装置、および該レンズ調芯装置により調芯が行われた撮像レンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明のレンズ調芯装置は、上記の問題を解決するために、物体側から像面側へと向かって順に、最も物体側に位置するレンズである第１レンズ、および該第１レンズにおける像面側にて該第１レンズと隣接するレンズである第２レンズを少なくとも備えた撮像レンズにおける、上記第１レンズおよび上記第２レンズの少なくとも一方を移動させることによって、上記撮像レンズの偏芯量を調整するレンズ調芯装置であって、上記第１レンズにおける物体側に向けられる面である第１面に対する、上記第１レンズにおける像面側に向けられる面である第２面の偏芯量である第１レンズ偏芯量を測定する偏芯測定部と、下記数式（１）により、上記第２面に対する、上記第２レンズにおける物体側に向けられる面である第３面の偏芯量の目標値であるレンズ間偏芯量目標値を算出する目標値算出部と、
レンズ間偏芯量目標値＝第１レンズ偏芯量×（−２）                ・・・（１）
上記第２面に対する上記第３面の偏芯量であるレンズ間偏芯量が、上記レンズ間偏芯量目標値と一致するように、上記第１レンズおよび上記第２レンズの少なくとも一方を移動させるレンズ移動部とを備えていることを特徴としている。
【００３１】
上記の構成によれば、撮像レンズを構成する各レンズの形状および厚み等の情報を、調芯（すなわち、偏芯量の調整）の実施に必要な要素として、調芯を実行するアルゴリズムに含める必要がない。このため、該アルゴリズムの簡略化が可能となり、かつ調芯を収束させるための条件が明確になるので、汎用性を向上させることが可能となる。
【００３２】
ここで、調芯を収束させるための条件が明確になることとは、撮像レンズにおける理想的な調芯量が、唯一つの量に決定することができるということを意味している。
【００３３】
すなわち、上述した、撮像レンズのＭＴＦに基づく調芯では、調芯を収束させるための条件が曖昧になる一方、上記の構成によれば、撮像レンズを構成する各レンズの両面間で発生する偏芯量に基づいて、理想的な調芯量が唯一つの量に決定される。よって、装置の検出精度と調整精度とにより、生産作業において調芯を収束させるための条件は明確となる。
【００３４】
また、上記の構成によれば、第１レンズの両面間で発生する偏芯量に応じた、第１レンズおよび第２レンズの組み合わせ、すなわち、撮像レンズとしての偏芯を最適化するような、調芯量の適切な相対関係により、撮像レンズの調芯を行うことが可能となる。
【００３５】
従って、上記の構成によれば、撮像レンズの製造公差を過剰に厳密に制限してしまう、すなわち、撮像レンズの製造誤差の許容範囲を必要以上に狭くしてしまう虞を低減することが可能となる。この結果、上記の構成によれば、各撮像レンズの生産の困難化を抑制するため、撮像レンズの生産性の向上が可能となる。
【００３６】
本発明のレンズ調芯装置は、上記の問題を解決するために、物体側から像面側へと向かって順に、最も物体側に位置するレンズである第１レンズ、該第１レンズにおける像面側にて該第１レンズと隣接するレンズである第２レンズ、および該第２レンズにおける像面側にて該第２レンズと隣接するレンズである第３レンズを少なくとも備えた撮像レンズにおける、上記第１レンズ、上記第２レンズ、および上記第３レンズの少なくとも１枚を移動させることによって、上記撮像レンズの偏芯量を調整するレンズ調芯装置であって、上記第１レンズにおける物体側に向けられる面である第１面に対する、上記第１レンズにおける像面側に向けられる面である第２面の偏芯量である第１レンズ偏芯量、および、上記第２レンズにおける物体側に向けられる面である第３面に対する、上記第２レンズにおける像面側に向けられる面である第４面の偏芯量である第２レンズ偏芯量を測定する偏芯測定部と、上記第２面に対する、上記第３面の偏芯量の目標値である第１レンズ間偏芯量目標値を算出した後、上記第４面に対する、上記第３レンズにおける物体側に向けられる面である第５面の偏芯量の目標値である第２レンズ間偏芯量目標値を算出する目標値算出部と、上記第２面に対する上記第３面の偏芯量である第１レンズ間偏芯量が、上記第１レンズ間偏芯量目標値と一致するように、上記第１レンズおよび上記第２レンズの少なくとも一方を移動させた後、上記第４面に対する上記第５面の偏芯量である第２レンズ間偏芯量が、上記第２レンズ間偏芯量目標値と一致するように、上記第１レンズ、上記第２レンズ、および上記第３レンズの少なくとも１枚を移動させるレンズ移動部とを備えており、上記目標値算出部は、上記第１レンズ偏芯量、上記第１レンズ間偏芯量、上記第２レンズ偏芯量、上記第２レンズ間偏芯量、および上記第５面に対する、上記第３レンズにおける像面側に向けられる面である第６面の偏芯量である第３レンズ偏芯量のそれぞれについて、偏芯量の想定値を複数設定し、該設定した各想定値に対応する上記撮像レンズのサジタル像面およびタンジェンシャル像面のそれぞれについて、上記撮像レンズにおける中心像高に対応する第１位置における像面位置に対する、上記第１位置から上記撮像レンズの光軸に対する法線方向に所定距離ｙ（但し、０＜ｙ）離れた第２位置における像面位置の、上記撮像レンズの光軸方向におけるズレ量である第１−第２ズレ量を算出すると共に、上記第１位置における像面位置に対する、上記第１位置から上記撮像レンズの光軸に対する法線方向に所定距離−ｙ離れた第３位置における像面位置の、上記撮像レンズの光軸方向におけるズレ量である第１−第３ズレ量を算出し、上記算出した第１−第２ズレ量と、上記算出した第１−第３ズレ量との差を算出し、該算出した上記差を、対応する想定値で除算し、各想定値について求めた、上記除算の商の平均値を求め、上記第１レンズ偏芯量に対応する、サジタル像面における上記平均値をαｓａｇ．２、タンジェンシャル像面における上記平均値をαｔａｎ．２とし、上記第１レンズ間偏芯量に対応する、サジタル像面における上記平均値をαｓａｇ．３、タンジェンシャル像面における上記平均値をαｔａｎ．３とし、上記���２レンズ偏芯量に対応する、サジタル像面における上記平均値をαｓａｇ．４、タンジェンシャル像面における上記平均値をαｔａｎ．４とし、上記第２レンズ間偏芯量に対応する、サジタル像面における上記平均値をαｓａｇ．５、タンジェンシャル像面における上記平均値をαｔａｎ．５とし、上記第３レンズ偏芯量に対応する、サジタル像面における上記平均値をαｓａｇ．６、タンジェンシャル像面における上記平均値をαｔａｎ．６とすると、下記数式（２）により、第１レンズ間偏芯量目標値を算出すると共に、下記数式（３）により、第２レンズ間偏芯量目標値を算出する、または、下記数式（４）により、第１レンズ間偏芯量目標値を算出すると共に、下記数式（５）により、第２レンズ間偏芯量目標値を算出する、または、下記数式（６）により、第１レンズ間偏芯量目標値を算出すると共に、下記数式（７）により、第２レンズ間偏芯量目標値を算出する
【００３７】
【数１】
0005774546.tif 000002
【００３８】
【数２】
0005774546.tif 000003
【００３９】
【数３】
0005774546.tif 000004
【００４０】
【数４】
0005774546.tif 000005
【００４１】
【数５】
0005774546.tif 000006
【００４２】
【数６】
0005774546.tif 000007
ことを特徴としている。
【００４３】
上記の構成によれば、撮像レンズを構成するレンズが３枚である場合において、数式（１）のアルゴリズムが適用されたレンズ調芯装置と同等の効果を得ることができる。
【００４４】
加えて、上記の構成によれば、数式（２）〜（７）のアルゴリズムは、ＭＴＦまたはコントラストを測定する処理を含まない。従って、撮像レンズが３枚以上のレンズを備えている場合、第１レンズおよび／または第２レンズに対する第３レンズの位置が、第１レンズおよび第２レンズの位置に影響を与えることがない。また、第１レンズと第２レンズと第３レンズとの調芯を、レンズ毎に実施することができる。
【００４５】
この結果、上記の構成によれば、レンズ調芯装置の構成を簡略化することが可能となる。
【００４６】
従って、装置構成の簡略化が可能となり、装置の低コスト化を図ることが可能となる。
【００４７】
また、本発明のレンズ調芯装置において、上記目標値算出部は、上記第１レンズと上記第２レンズとが貼り合わされた後に、上記第２レンズ間偏芯量目標値を算出するのが好ましい。
【００４８】
上記の構成によれば、レンズが３枚である撮像レンズに対する調芯においても、高精度の調芯を実施することが可能となる。
【００４９】
また、上記の構成によれば、調芯を収束させるための条件が明確になるので、汎用性を向上させることが可能となる。
【００５０】
また、本発明のレンズ調芯装置において、上記撮像レンズは、ウエハに上記第１レンズが複数枚設けられた第１レンズアレイと、ウエハに上記第２レンズが複数枚設けられた第２レンズアレイとを用いて構成されており、上記レンズ調芯装置は、上記第１レンズアレイに設けられた１枚の上記第１レンズと、該第１レンズに対応する、上記第２レンズアレイに設けられた１枚の上記第２レンズとの組み合わせを、上記撮像レンズとして、該撮像レンズの偏芯量を調整するのが好ましい。
【００５１】
また、本発明のレンズ調芯装置において、上記撮像レンズは、ウエハに上記第１レンズが複数枚設けられた第１レンズアレイと、ウエハに上記第２レンズが複数枚設けられた第２レンズアレイと、ウエハに上記第３レンズが複数枚設けられた第３レンズアレイとを用いて構成されており、上記レンズ調芯装置は、上記第１レンズアレイに設けられた１枚の上記第１レンズと、該第１レンズに対応する、上記第２レンズアレイに設けられた１枚の上記第２レンズと、該第１レンズおよび第２レンズの組み合わせに対応する、上記第３レンズアレイに設けられた１枚の上記第３レンズとの組み合わせを、上記撮像レンズとして、該撮像レンズの偏芯量を調整するのが好ましい。
【００５２】
上記の構成によれば、ウエハレベルレンズプロセスにおいて、簡単な装置構成であるレンズ調芯装置を適用することが可能となる。これにより、大量のウエハレベルレンズに対して、一括して調芯を行うことが可能となるので、撮像レンズの生産性の向上においてさらに有効である。
【００５３】
また、本発明のレンズ調芯装置において、上記偏芯測定部は、ＣＮＣ（Computerized Numerical Control：コンピュータ数値制御）画像測定システムを用いて構成されているのが好ましい。
【００５４】
上記の構成によれば、高精度なレンズ調芯装置を、容易に実現することが可能となる。特に、第１レンズ〜第３レンズの少なくとも１種類に関して、光学的に有効な領域以外の部分でありウエハに一体成型される部分（コバ）が、対向配置されるレンズと当接する構造である場合、レンズ両面での傾き偏芯の量が小さければ、平行偏芯の量を全体の偏芯量として検出できる。このため、本発明のレンズ調芯装置を容易に実現することが可能となり、また、上記アルゴリズムも容易に作製することが可能となる。
【００５５】
また、本発明のレンズ調芯装置において、上記偏芯測定部は、反射偏芯測定を行う機構を用いて構成されているのが好ましい。
【００５６】
上記の構成によれば、高精度なレンズ調芯装置を、容易に実現することが可能となる。
【００５７】
また、本発明の撮像レンズは、本発明のレンズ調芯装置により、偏芯量が調整されたことを特徴としている。
【００５８】
また、本発明の撮像レンズにおいて、上記第１レンズは、正の屈折力を有しており、上記第１面が凸面であるメニスカスレンズであり、上記第２レンズは、負の屈折力を有しているのが好ましい。
【００５９】
また、本発明の撮像レンズは、本発明のレンズ調芯装置により、偏芯量が調整された撮像レンズ（但し、レンズ３枚）であって、上記第１レンズは、正の屈折力を有しており、上記第１面が凸面であるメニスカスレンズであり、上記第２レンズは、負の屈折力を有しており、上記第３レンズは、正の屈折力を有しており、像面側に向けられる面である第６面の中央部分が凹形状であり、該中央部分に対する周辺部分が凸形状であるのが好ましい。
【００６０】
上記の構成によれば、本発明のレンズ調芯装置により調芯された撮像レンズを実現することができる。
【発明の効果】
【００６１】
以上のとおり、本発明のレンズ調芯装置は、物体側から像面側へと向かって順に、最も物体側に位置するレンズである第１レンズ、および該第１レンズにおける像面側にて該第１レンズと隣接するレンズである第２レンズを少なくとも備えた撮像レンズにおける、上記第１レンズおよび上記第２レンズの少なくとも一方を移動させることによって、上記撮像レンズの偏芯量を調整するレンズ調芯装置であって、上記第１レンズにおける物体側に向けられる面である第１面に対する、上記第１レンズにおける像面側に向けられる面である第２面の偏芯量である第１レンズ偏芯量を測定する偏芯測定部と、数式（１）により、上記第２面に対する、上記第２レンズにおける物体側に向けられる面である第３面の偏芯量の目標値であるレンズ間偏芯量目標値を算出する目標値算出部と、上記第２面に対する上記第３面の偏芯量であるレンズ間偏芯量が、上記レンズ間偏芯量目標値と一致するように、上記第１レンズおよび上記第２レンズの少なくとも一方を移動させるレンズ移動部とを備えている。
【００６２】
また、本発明のレンズ調芯装置は、物体側から像面側へと向かって順に、最も物体側に位置するレンズである第１レンズ、該第１レンズにおける像面側にて該第１レンズと隣接するレンズである第２レンズ、および該第２レンズにおける像面側にて該第２レンズと隣接するレンズである第３レンズを少なくとも備えた撮像レンズにおける、上記第１レンズ、上記第２レンズ、および上記第３レンズの少なくとも１枚を移動させることによって、上記撮像レンズの偏芯量を調整するレンズ調芯装置であって、上記第１レンズにおける物体側に向けられる面である第１面に対する、上記第１レンズにおける像面側に向けられる面である第２面の偏芯量である第１レンズ偏芯量、および、上記第２レンズにおける物体側に向けられる面である第３面に対する、上記第２レンズにおける像面側に向けられる面である第４面の偏芯量である第２レンズ偏芯量を測定する偏芯測定部と、上記第２面に対する、上記第３面の偏芯量の目標値である第１レンズ間偏芯量目標値を算出した後、上記第４面に対する、上記第３レンズにおける物体側に向けられる面である第５面の偏芯量の目標値である第２レンズ間偏芯量目標値を算出する目標値算出部と、上記第２面に対する上記第３面の偏芯量である第１レンズ間偏芯量が、上記第１レンズ間偏芯量目標値と一致するように、上記第１レンズおよび上記第２レンズの少なくとも一方を移動させた後、上記第４面に対する上記第５面の偏芯量である第２レンズ間偏芯量が、上記第２レンズ間偏芯量目標値と一致するように、上記第１レンズ、上記第２レンズ、および上記第３レンズの少なくとも１枚を移動させるレンズ移動部とを備えており、上記目標値算出部は、上記第１レンズ偏芯量、上記第１レンズ間偏芯量、上記第２レンズ偏芯量、上記第２レンズ間偏芯量、および上記第５面に対する、上記第３レンズにおける像面側に向けられる面である第６面の偏芯量である第３レンズ偏芯量のそれぞれについて、偏芯量の想定値を複数設定し、該設定した各想定値に対応する上記撮像レンズのサジタル像面およびタンジェンシャル像面のそれぞれについて、上記撮像レンズにおける中心像高に対応する第１位置における像面位置に対する、上記第１位置から上記撮像レンズの光軸に対する法線方向に所定距離ｙ（但し、０＜ｙ）離れた第２位置における像面位置の、上記撮像レンズの光軸方向におけるズレ量である第１−第２ズレ量を算出すると共に、上記第１位置における像面位置に対する、上記第１位置から上記撮像レンズの光軸に対する法線方向に所定距離−ｙ離れた第３位置における像面位置の、上記撮像レンズの光軸方向におけるズレ量である第１−第３ズレ量を算出し、上記算出した第１−第２ズレ量と、上記算出した第１−第３ズレ量との差を算出し、該算出した上記差を、対応する想定値で除算し、各想定値について求めた、上記除算の商の平均値を求め、上記第１レンズ偏芯量に対応する、サジタル像面における上記平均値をαｓａｇ．２、タンジェンシャル像面における上記平均値をαｔａｎ．２とし、上記第１レンズ間偏芯量に対応する、サジタル像面における上記平均値をαｓａｇ．３、タンジェンシャル像面における上記平均値をαｔａｎ．３とし、上記第２レンズ偏芯量に対応���る、サジタル像面における上記平均値をαｓａｇ．４、タンジェンシャル像面における上記平均値をαｔａｎ．４とし、上記第２レンズ間偏芯量に対応する、サジタル像面における上記平均値をαｓａｇ．５、タンジェンシャル像面における上記平均値をαｔａｎ．５とし、上記第３レンズ偏芯量に対応する、サジタル像面における上記平均値をαｓａｇ．６、タンジェンシャル像面における上記平均値をαｔａｎ．６とすると、数式（２）により、第１レンズ間偏芯量目標値を算出すると共に、数式（３）により、第２レンズ間偏芯量目標値を算出する、または、数式（４）により、第１レンズ間偏芯量目標値を算出すると共に、数式（５）により、第２レンズ間偏芯量目標値を算出する、または、数式（６）により、第１レンズ間偏芯量目標値を算出すると共に、数式（７）により、第２レンズ間偏芯量目標値を算出する。
【００６３】
従って、簡単な装置構成であり、撮像レンズの生産性の向上において有効であり、かつ汎用性の高いレンズ調芯装置、および該レンズ調芯装置により調芯が行われた撮像レンズが実現可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】２枚レンズの撮像レンズ用レンズ調芯装置の構成を示す断面図である。
【図２】３枚レンズの撮像レンズ用レンズ調芯装置の構成を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｈ）は、ウエハレベルレンズプロセスによる撮像レンズの製造方法を示す斜視図である。
【図４】レンズが２枚である撮像レンズの構成を示す断面図であり、図１に示す撮像レンズに対して部品を搭載した状態を示す図である。
【図５】図４に示す撮像レンズの、ＭＴＦ‐像高特性を示すグラフである。
【図６】図４に示す撮像レンズの、デフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【図７】図７（ａ）は、図４に示す撮像レンズの非点収差の特性を示すグラフであり、図７（ｂ）は、図４に示す撮像レンズの歪曲の特性を示すグラフである。
【図８】図４に示す撮像レンズの設計データを示した表である。
【図９】図４に示す撮像レンズを備えた撮像モジュールの設計仕様の一例を示した表である。
【図１０】空間周波数が７０ｌｐ／ｍｍの場合における、図４に示す撮像レンズのデフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【図１１】図１１（ａ）および（ｂ）は、数式（１）により、図４に示す撮像レンズ全体としての偏芯量を調整するときに、第１レンズおよび／または第２レンズを移動させるイメージを示す断面図である。
【図１２】１つ目のシミュレーション例による調芯が終了したときの、図４に示す撮像レンズのデフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【図１３】２つ目のシミュレーション例による調芯が終了したときの、図４に示す撮像レンズのデフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【図１４】第２レンズ偏芯量が１０μｍであり、第１レンズ偏芯量およびレンズ間偏芯量が０μｍである場合の、図４に示す撮像レンズのデフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【図１５】図４に示す撮像レンズにおける、第１面上にある光軸に対する、第２面上にある光軸および第３面上にある光軸の位置関係の一例を示すグラフである。
【図１６】第３面上にある光軸の位置が、図１５に示すＹ方向の１μｍである場合における、図４に示す撮像レンズのデフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【図１７】第３面上にある光軸の位置が、図１５に示すＹ方向の−２μｍである場合における、図４に示す撮像レンズのデフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【図１８】レンズが３枚である撮像レンズの構成を示す断面図であり、図２に示す撮像レンズに対して部品を搭載した状態を示す図である。
【図１９】図１８に示す撮像レンズの、ＭＴＦ‐像高特性を示すグラフである。
【図２０】図１８に示す撮像レンズの、デフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【図２１】図２１（ａ）は、図１８に示す撮像レンズの非点収差の特性を示すグラフであり、図２１（ｂ）は、図１８に示す撮像レンズの歪曲の特性を示すグラフである。
【図２２】図１８に示す撮像レンズの設計データを示した表である。
【図２３】図１８に示す撮像レンズを備えた撮像モジュールの設計仕様の一例を示した表である。
【図２４】空間周波数が８９．３ｌｐ／ｍｍの場合における、図１８に示す撮像レンズのデフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【図２５】図１８に示す撮像レンズにおける偏芯により発生する、光軸方向における像面位置のズレ量のシミュレーション結果に基づいて、調芯位置計算制御機構による計算を行う要領の一部を示す表である。
【図２６】図２５に示すシミュレーションに係る、項目「像面位置の差」と、項目「軸ズレ」との関係を示すグラフである。
【図２７】図２５に示すシミュレーションに係る、項目「像面位置の差」と、項目「軸ズレ」との関係を示すグラフである。
【図２８】図２５に示すシミュレーションにより決定された、αｓａｇ．２、αｓａｇ．３、αｓａｇ．４、αｔａｎ．２、αｔａｎ．３、αｔａｎ．４、およびαｔａｎ．５の数値を示す表である。
【図２９】図２８に示した各数値を、数式（２）および（３）に代入した結果を示す表である。
【図３０】図２９に示す第１レンズ偏芯量および第２レンズ偏芯量があり、図２９に示す第１レンズ間偏芯量および第２レンズ間偏芯量の目標値により偏芯量が調整されていない状態での、図１８に示す撮像レンズのデフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【図３１】図２９に示す第１レンズ偏芯量および第２レンズ偏芯量があり、図２９に示す第１レンズ間偏芯量目標値により偏芯量が調整された状態での、図１８に示す撮像レンズのデフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【図３２】図２９に示す第１レンズ偏芯量および第２レンズ偏芯量があり、図２９に示す第２レンズ間偏芯量目標値により偏芯量が調整された状態での、図１８に示す撮像レンズのデフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【図３３】図３３（ａ）〜（ｆ）は、第１レンズ偏芯量と第２レンズ偏芯量との、異なるいくつかのパターンに対して、調芯位置計算制御機構による調芯を適用したシミュレーション結果を示した表およびグラフである。
【図３４】レンズが３枚である別の撮像レンズの構成を示す断面図であり、図２に示す撮像レンズに対して部品を搭載した状態を示す図である。
【図３５】図３４に示す撮像レンズの設計データを示した表である。
【図３６】図３４に示す撮像レンズにおける偏芯により発生する、光軸方向における像面位置のズレ量のシミュレーション結果に基づいて、調芯位置計算制御機構による計算を行う要領の一部を示す表である。
【図３７】図３６に示すシミュレーションに係る、項目「像面位置の差」と、項目「軸ズレ」との関係を示すグラフである。
【図３８】図３８（ａ）〜（ｄ）は、第１レンズ偏芯量と第２レンズ偏芯量と第３レンズ偏芯量との、異なるいくつかのパターンに対して、調芯位置計算制御機構による調芯を適用したシミュレーション結果を示した表およびグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
〔２枚レンズの撮像レンズ用レンズ調芯装置の構成〕
図１は、２枚レンズの撮像レンズ用レンズ調芯装置の構成を示す断面図である。
【００６６】
図１に示すレンズ調芯装置１１０は、撮像レンズ１１１の調芯を行うものである。
【００６７】
ここで、撮像レンズ１１１は、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２という、２枚のレンズで構成されたものであり、物体側から像面側へと向かって、第１レンズＬ１、および第２レンズＬ２の順に配置されたものである。
【００６８】
そして、レンズ調芯装置１１０は、第１レンズＬ１および／または第２レンズＬ２を、後述する調整機構３により移動させることで、撮像レンズ１１１全体としての偏芯量を調整するものである。
【００６９】
ここで、偏芯として、平行偏芯と傾き偏芯とが挙げられることは上述したが、本実施の形態において、偏芯という表現は、平行偏芯のことを意味しているものとする。
【００７０】
すなわち、１枚のレンズの両面間で発生する光軸のズレ、または、ある１枚のレンズと別のレンズとの間で発生する光軸のズレを、一方の光軸に対する他方の光軸の平行移動として示したものを、ここでは偏芯と称している。
【００７１】
また、第１レンズＬ１は、１枚のウエハに複数枚の第１レンズＬ１が設けられた第１レンズアレイ１１２ａの形態であり、第２レンズＬ２は、１枚のウエハに複数枚の第２レンズＬ２が設けられた第２レンズアレイ１１２ｂの形態である。
【００７２】
そして、互いに対向配置されている、第１レンズアレイ１１２ａに設けられた第１レンズＬ１と、第２レンズアレイ１１２ｂに設けられた第２レンズＬ２との組み合わせ毎に、撮像レンズ１１１は形成されている。
【００７３】
レンズ調芯装置１１０は、偏芯検出機構（偏芯測定部）１、調芯位置計算制御機構（目標値算出部）２、調整機構（レンズ移動部）３、および表示部４を備えている。
【００７４】
偏芯検出機構１は、第１レンズＬ１の両面間で発生する偏芯の偏芯量を測定するものである。
【００７５】
具体的に、偏芯検出機構１は、第１レンズＬ１における物体側に向けられる面である面（第１面）Ｓ１に対する、第１レンズＬ１における像面側に向けられる面である面（第２面）Ｓ２の偏芯量を、第１レンズ偏芯量として測定する。
【００７６】
また、偏芯検出機構１は、第２レンズＬ２における物体側に向けられる面である面（第３面）Ｓ３に対する、第２レンズＬ２における像面側に向けられる面である面（第４面）Ｓ４の偏芯量を測定してもよい。
【００７７】
さらに、偏芯検出機構１は、面Ｓ２に対する面Ｓ３の偏芯量を測定してもよい。面Ｓ２に対する面Ｓ３の偏芯量は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間で発生する光軸のズレを示す偏芯量である。
【００７８】
ここで、偏芯検出機構１は、ＣＮＣ画像測定システムを用いて構成されているのが好ましい。
【００７９】
ＣＮＣ画像測定システムとは、コンピュータの画像処理技術を利用して、各種精密部品または金型の寸法を、高精度に測定したり検査したりするシステムの名称であり、ＣＮＣ画像寸法測定システム、またはＣＮＣ画像寸法測定器と呼ばれる場合もある。ＣＮＣ画像測定システムでは、アナログ技術を使い、検査対象物を１０〜１００倍程度に拡大して形状および寸法を測定する万能投影機と、顕微鏡で測定していた測定顕微鏡の機能とを応用し、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）で画像をコンピュータに取り込み、デジタル処理を行う。
【００８０】
ＣＮＣ画像測定システムを用いて構成された偏芯検出機構１は、顕微鏡の光学式観察機構、および画像処理により構成される寸法測定機構である。該偏芯検出機構１は、レンズのコバ（光学有効径外の連続部分）により形成される円形の像（連続的でない場合もある）の中心位置を測定する。そして、測定対象となる２面の組み合わせに関し、一方の面の中心位置に対して他方の面の中心位置がズレている場合、該偏芯検出機構１は、そのズレ量を、一方の面に対する他方の面の偏芯量とする。測定対象となる２面の組み合わせとは、面Ｓ１と面Ｓ２との組み合わせ、面Ｓ２と面Ｓ３との組み合わせ、面Ｓ３と面Ｓ４との組み合わせ等が挙げられる。
【００８１】
偏芯検出機構１を、ＣＮＣ画像測定システムを用いて構成することにより、高精度なレンズ調芯装置を、容易に実現することが可能となる。特に、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２（後述するレンズ調芯装置１２０の場合、さらに第３レンズＬ３）の少なくとも１種類に関して、光学的に有効な領域以外の部分でありウエハに一体成型される部分（コバ）が、対向配置されるレンズと当接する構造である場合、レンズ両面での傾き偏芯の量が小さければ、平行偏芯の量を全体の偏芯量として検出できる。このため、該レンズ調芯装置を容易に実現することが可能となり、また、調芯を実行するアルゴリズムも容易に作製することが可能となる。
【００８２】
また、偏芯検出機構１は、反射偏芯測定を行う機構を用いて構成されてもよい。
【００８３】
反射偏芯測定を行う機構を用いて構成された偏芯検出機構１は、反射偏芯測定により、レンズの中心位置を測定する。そして、測定対象となる２面の組み合わせに関し、一方の面の中心位置に対して他方の面の中心位置がズレている場合、該偏芯検出機構１は、そのズレ量を、一方の面に対する他方の面の偏芯量とする。
【００８４】
偏芯検出機構１を、反射偏芯測定を行う機構を用いて構成することにより、高精度なレンズ調芯装置を、容易に実現することが可能となる。
【００８５】
なお、ＣＮＣ画像測定システムおよび反射偏芯測定はいずれも、レンズの偏芯を測定する技術としては周知慣用技術であるため、偏芯検出機構１単体については、当業者であれば容易に実現することが可能である。
【００８６】
調芯位置計算制御機構２は、偏芯検出機構１が測定した第１レンズ偏芯量に基づいて、面Ｓ２に対する面Ｓ３の偏芯量の目標値であるレンズ間偏芯量目標値を算出するものである。ここで、「目標値」とは、レンズ調芯装置による調芯を達成する際に設定されるべき偏芯量のことを意味している。
【００８７】
具体的に、調芯位置計算制御機構２は、下記数式（１）により、上記レンズ間偏芯量目標値を算出する。
【００８８】
レンズ間偏芯量目標値＝第１レンズ偏芯量×（−２）                ・・・（１）
また、第１レンズ偏芯量およびレンズ間偏芯量目標値はいずれも、方向および距離を持つ「偏芯量」、すなわちベクトル量である。従って、上記数式（１）は、下記数式（１）´のように表現することもできる。
【００８９】
【数７】
0005774546.tif 000008
なお、調芯位置計算制御機構２が上記数式（１）を実行するアルゴリズムは、ＣＰＵ（central processing unit）で構成されていてもよいし、ハードウェアロジックで構成されていてもよい。
【００９０】
調整機構３は、面Ｓ２に対する面Ｓ３の偏芯量であるレンズ間偏芯量が、上記数式（１）で算出したレンズ間偏芯量目標値と一致するように、第１レンズＬ１および／または第２レンズＬ２を移動させるものである。調整機構３による、該第１レンズＬ１および／または第２レンズＬ２の移動により、レンズ調芯装置１１０は、撮像レンズ１１１に対する偏芯量の調整、すなわち撮像レンズ１１１に対する調芯を達成する。
【００９１】
調整機構３は、例えばマニピュレータ機構により構成することができる。
【００９２】
すなわち、例えば、調芯位置計算制御機構２は、上記数式（１）で算出したレンズ間偏芯量目標値を示す情報に基づいて、レンズ間偏芯量をレンズ間偏芯量目標値と一致させるように、上記マニピュレータ機構としての調整機構３の動作を制御する。調整機構３は、調芯位置計算制御機構２による制御に応じて、第１レンズＬ１および／または第２レンズＬ２を移動させ、レンズ間偏芯量をレンズ間偏芯量目標値と一致させる。
【００９３】
ここで、撮像レンズ１１１において発生する平行偏芯は、撮像レンズ１１１の光軸に対する法線方向への、光軸の平行移動であると解釈することができる。なお、図１では、撮像レンズ１１１の光軸方向（同図の上下方向）をＺ方向としている。また、図１では、撮像レンズ１１１の光軸に対する法線方向を、Ｘ方向およびＹ方向から成る平面上を伸びる任意の１方向としている。
【００９４】
つまり、撮像レンズ１１１において発生する平行偏芯を、調芯により調整する場合、調整機構３は、Ｘ方向およびＹ方向から成る平面に沿うように、第１レンズＬ１および／または第２レンズＬ２を移動させられるものであればよい。
【００９５】
また、図１において、調整機構３は、第１レンズＬ１（第１レンズアレイ１１２ａ）のみを移動させる構成である。但し、調整機構３は、第２レンズＬ２（第２レンズアレイ１１２ｂ）のみを移動させる構成であってもよいし、これら両方を移動させる構成であってもよいことは、言うまでも無い。
【００９６】
表示部４は、調芯位置計算制御機構２に接続されている。表示部４は、撮像レンズ１１１の光軸に対する法線方向における各種偏芯量およびそれらの相対関係、該相対関係に対応する撮像レンズ１１１の断面図、および撮像レンズ１１１のデフォーカス特性等を表示することができる。つまり、表示部４は、調芯位置計算制御機構２によるレンズ間偏芯量目標値の算出に有益な各種情報を表示することが可能なものである。
【００９７】
レンズ調芯装置１１０は、撮像レンズ１１１を構成する各レンズの形状および厚み等の情報を、調芯の実施に必要な要素として、調芯を実行するアルゴリズムに含める必要がないものである。このため、該アルゴリズムの簡略化が可能となり、かつ調芯を収束させるための条件が明確になるので、汎用性を向上させることが可能となる。
【００９８】
ここで、調芯を収束させるための条件が明確になることとは、撮像レンズ１１１における理想的な調芯量が、唯一つの量に決定することができるということを意味している。
【００９９】
すなわち、上述した、撮像レンズ１１１のＭＴＦに基づく調芯では、調芯を収束させるための条件が曖昧になる一方、上記の構成によれば、面Ｓ１〜面Ｓ４の間で発生する偏芯量に基づいて、理想的な調芯量が唯一つの量に決定される。よって、装置の検出精度と調整精度とにより、生産作業において調芯を収束させるための条件は明確となる。
【０１００】
また、レンズ調芯装置１１０は、第１レンズＬ１の両面間で発生する偏芯量に応じた、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の組み合わせ、すなわち、撮像レンズ１１１としての偏芯を最適化するような、調芯量の適切な相対関係により、撮像レンズ１１１の調芯を行うことが可能なものである。
【０１０１】
従って、レンズ調芯装置１１０は、撮像レンズ１１１の製造公差を過剰に厳密に制限してしまう、すなわち、撮像レンズ１１１の製造誤差の許容範囲を必要以上に狭くしてしまう虞を低減することが可能なものである。この結果、レンズ調芯装置１１０は、各撮像レンズ１１１の生産の困難化を抑制するため、撮像レンズ１１１の生産性の向上が可能なものであると言える。
【０１０２】
また、レンズ調芯装置１１０が偏芯量を調整する対象である撮像レンズ１１１は、第１レンズアレイ１１２ａと第２レンズアレイ１１２ｂとを貼り合わせ、これを第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の組み合わせ毎に分割して製造されるのが好ましい。すなわち、撮像レンズ１１１は、ウエハレベルレンズプロセスにより製造されたウエハレベルレンズであるのが好ましい。
【０１０３】
レンズ調芯装置１１０は、ウエハレベルレンズプロセスにおいて、簡単な装置構成を適用することが可能なものである。これにより、大量のウエハレベルレンズに対して、一括して調芯を行うことが可能となるので、撮像レンズ１１１の生産性の向上においてさらに有効である。ウエハレベルレンズプロセスおよびウエハレベルレンズの詳細については後述する。
【０１０４】
さらに、以上の説明から、レンズ調芯装置１１０は、以下のように解釈することができる。
【０１０５】
すなわち、レンズ調芯装置１１０は、レンズの偏芯および軸ズレ情報を検出する偏芯検出機構１と、レンズ間相対関係を調整する調芯機構（調整機構３）とを備えている。そして、レンズ調芯装置１１０は、偏芯検出情報から適切なレンズ間偏芯相対関係を算出し、現在の状態に対する調芯量を算出する機能を備える計算装置（調芯位置計算制御機構２）で装置全系を構成する。そして、レンズ調芯装置１１０は、計算した調芯情報を出力し、調芯機構により目的の調芯関係に調整を行うものである。
【０１０６】
〔３枚レンズの撮像レンズ用レンズ調芯装置の構成〕
以下、説明の便宜上、先の項目にて説明した図面と同様の機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１０７】
図２は、３枚レンズの撮像レンズ用レンズ調芯装置の構成を示す断面図である。
【０１０８】
図２に示すレンズ調芯装置１２０は、撮像レンズ１２１の調芯を行うものである。
【０１０９】
ここで、撮像レンズ１２１は、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３という、３枚のレンズで構成されたものであり、物体側から像面側へと向かって、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３の順に配置されたものである。
【０１１０】
そして、レンズ調芯装置１２０は、第１レンズＬ１〜第３レンズＬ３の少なくとも１枚を、後述する調整機構１３により移動させることで、撮像レンズ１２１全体としての偏芯量を調整するものである。
【０１１１】
また、第１レンズＬ１（第１レンズアレイ１１２ａの形態）、および第２レンズＬ２（第２レンズアレイ１１２ｂの形態）と同様に、第３レンズＬ３は、１枚のウエハに複数枚の第３レンズＬ３が設けられた第３レンズアレイ１１２ｃの形態である。
【０１１２】
そして、互いに対向配置されている、第１レンズアレイ１１２ａに設けられた第１レンズＬ１と、第２レンズアレイ１１２ｂに設けられた第２レンズＬ２と、第３レンズアレイ１１２ｃに設けられた第３レンズＬ３との組み合わせ毎に、撮像レンズ１２１は形成されている。
【０１１３】
レンズ調芯装置１２０は、偏芯検出機構１１、調芯位置計算制御機構１２、調整機構１３、および表示部１４を備えている。
【０１１４】
偏芯検出機構１１は、偏芯検出機構１の機能に加え、第２レンズＬ２の両面間で発生する偏芯の偏芯量を測定するものである。
【０１１５】
具体的に、偏芯検出機構１１は、面Ｓ１に対する面Ｓ２の偏芯量を、第１レンズ偏芯量として測定すると共に、面Ｓ３に対する面Ｓ４の偏芯量を、第２レンズ偏芯量として測定する。
【０１１６】
また、偏芯検出機構１１は、第３レンズＬ３における物体側に向けられる面である面（第５面）Ｓ５に対する、第３レンズＬ３における像面側に向けられる面である面（第６面）Ｓ６の偏芯量を測定してもよい。
【０１１７】
さらに、偏芯検出機構１１は、面Ｓ２に対する面Ｓ３の偏芯量、および／または面Ｓ４に対する面Ｓ５の偏芯量を測定してもよい。面Ｓ４に対する面Ｓ５の偏芯量は、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間で発生する光軸のズレを示す偏芯量である。
【０１１８】
偏芯検出機構１１は、偏芯検出機構１と同様の理由で、ＣＮＣ画像測定システムを用いて構成されているのが好ましく、反射偏芯測定を行う機構を用いて構成されてもよい。
【０１１９】
調芯位置計算制御機構１２は、偏芯検出機構１１が測定した第１レンズ偏芯量および第２レンズ偏芯量に基づいて、面Ｓ２に対する面Ｓ３の偏芯量の目標値である第１レンズ間偏芯量目標値、および面Ｓ４に対する面Ｓ５の偏芯量の目標値である第２レンズ間偏芯量目標値を算出するものである。
【０１２０】
なお、以下では、面Ｓ２に対する面Ｓ３の偏芯量（レンズ調芯装置１１０に係るレンズ間偏芯量に相当）を第１レンズ間偏芯量と称し、面Ｓ４に対する面Ｓ５の偏芯量を第２レンズ間偏芯量と称する。また、以下では、面Ｓ５に対する面Ｓ６の偏芯量を第３レンズ偏芯量と称する。
【０１２１】
具体的に、調芯位置計算制御機構１２は、以下の要領で、上記第１レンズ間偏芯量目標値および上記第２レンズ間偏芯量目標値のそれぞれを算出する。
（Ａ）第１レンズ偏芯量、第１レンズ間偏芯量、第２レンズ偏芯量、第２レンズ間偏芯量、および第３レンズ偏芯量のそれぞれについて、（Ａ−１）〜（Ａ−３）の処理を行う。
（Ａ−１）偏芯量の想定値を複数設定する。
（Ａ−２）設定した各想定値について、また、撮像レンズ１２１のサジタル像面およびタンジェンシャル像面のそれぞれについて、（Ａ−２−１）〜（Ａ−２−３）の処理を行う。
（Ａ−２−１）撮像レンズ１２１における中心像高に対応する第１位置における像面位置に対する、第１位置から撮像レンズ１２１の光軸に対する法線方向に所定距離ｙ（但し、０＜ｙ）離れた第２位置における像面位置の、撮像レンズ１２１の光軸方向におけるズレ量である第１−第２ズレ量を算出する。また、第１位置における像面位置に対する、第１位置から撮像レンズ１２１の光軸に対する法線方向に所定距離−ｙ離れた第３位置における像面位置の、撮像レンズ１２１の光軸方向におけるズレ量である第１−第３ズレ量を算出する。
（Ａ−２−２）第１−第２ズレ量と第１−第３ズレ量との差を算出する。
（Ａ−２−３）算出した第１−第２ズレ量と第１−第３ズレ量との差を、対応する想定値で除算する。
（Ａ−３）各想定値について求めた、上記処理（Ａ−２−３）にて求めた除算の商の平均値を求める。
（Ｂ）第１レンズ偏芯量に対応する、サジタル像面における上記処理（Ａ−３）にて求めた平均値をαｓａｇ．２、タンジェンシャル像面における該平均値をαｔａｎ．２とする。また、第１レンズ間偏芯量に対応する、サジタル像面における該平均値をαｓａｇ．３、タンジェンシャル像面における該平均値をαｔａｎ．３とする。また、第２レンズ偏芯量に対応する、サジタル像面における該平均値をαｓａｇ．４、タンジェンシャル像面における該平均値をαｔａｎ．４とする。また、第２レンズ間偏芯量に対応する、サジタル像面における該平均値をαｓａｇ．５、タンジェンシャル像面における該平均値をαｔａｎ．５とする。そして、下記数式（２）により、第１レンズ間偏芯量目標値を算出し、下記数式（３）により、第２レンズ間偏芯量目標値を算出する。または、下記数式（４）により、第１レンズ間偏芯量目標値を算出し、下記数式（５）により、第２レンズ間偏芯量目標値を算出する。または、下記数式（６）により、第１レンズ間偏芯量目標値を算出し、下記数式（７）により、第２レンズ間偏芯量目標値を算出する。
【０１２２】
【数８】
0005774546.tif 000009
【０１２３】
【数９】
0005774546.tif 000010
【０１２４】
【数１０】
0005774546.tif 000011
【０１２５】
【数１１】
0005774546.tif 000012
【０１２６】
【数１２】
0005774546.tif 000013
【０１２７】
【数１３】
0005774546.tif 000014
なお、サジタル像面とは、光学系の光軸外の物点から、光学系に入射する光線のうち、回転対称の光学系で、主光線と光軸とを含む面に垂直な平面（サジタル平面）に含まれる光線（サジタル光線）によって形成される、像点の軌跡を意味している。タンジェンシャル像面（メリジオナル像面とも言う）とは、サジタル光線の光束に直交し、かつ主光線を含む光束（メリジオナル光線束）によって生じる像面を意味している。
【０１２８】
なお、調芯位置計算制御機構１２における処理（Ａ）において参照している、第１レンズ偏芯量、第１レンズ間偏芯量、第２レンズ偏芯量、第２レンズ間偏芯量、および第３レンズ偏芯量は、調芯位置計算制御機構１２によるシミュレーションにおいて設定された想定値であり、実際に偏芯検出機構１１が測定したものとは異なる。
【０１２９】
なお、調芯位置計算制御機構１２が上記処理（Ａ）から上記数式（２）〜（７）を実行するアルゴリズムは、ＣＰＵで構成されていてもよいし、ハードウェアロジックで構成されていてもよい。
【０１３０】
ここで、調芯位置計算制御機構１２は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とが貼り合わされた後に、第２レンズ間偏芯量目標値を算出するのが好ましい。
【０１３１】
これにより、レンズが３枚である撮像レンズ１２１に対する調芯においても、高精度の調芯を実施することが可能となる。また、これにより、調芯を収束させるための条件が明確になるので、汎用性を向上させることが可能となる。
【０１３２】
調整機構１３は、面Ｓ２に対する面Ｓ３の偏芯量である第１レンズ間偏芯量が、上記数式（２）または（４）または（６）で算出した第１レンズ間偏芯量目標値と一致するように、第１レンズＬ１および／または第２レンズＬ２を移動させるものである。また、調整機構１３は、面Ｓ４に対する面Ｓ５の偏芯量である第２レンズ間偏芯量が、上記数式（３）または（５）または（７）で算出した第２レンズ間偏芯量目標値と一致するように、第１レンズＬ１〜第３レンズＬ３の少なくとも１枚を移動させるものである。調整機構１３による、該第１レンズＬ１〜第３レンズＬ３の少なくとも１枚の移動により、レンズ調芯装置１２０は、撮像レンズ１２１に対する偏芯量の調整、すなわち撮像レンズ１２１に対する調芯を達成する。
【０１３３】
調整機構１３は、例えばマニピュレータ機構により構成することができる。
【０１３４】
すなわち、例えば、調芯位置計算制御機構１２は、上記数式（２）または（４）または（６）で算出した第１レンズ間偏芯量目標値を示す情報に基づいて、第１レンズ間偏芯量を第１レンズ間偏芯量目標値と一致させるように、上記マニピュレータ機構としての調整機構１３の動作を制御する。調整機構１３は、調芯位置計算制御機構１２による制御に応じて、第１レンズＬ１および／または第２レンズＬ２を移動させ、第１レンズ間偏芯量を第１レンズ間偏芯量目標値と一致させる。
【０１３５】
同様に、例えば、調芯位置計算制御機構１２は、上記数式（３）または（５）または（７）で算出した第２レンズ間偏芯量目標値を示す情報に基づいて、第２レンズ間偏芯量を第２レンズ間偏芯量目標値と一致させるように、上記マニピュレータ機構としての調整機構１３の動作を制御する。調整機構１３は、調芯位置計算制御機構１２による制御に応じて、第１レンズＬ１〜第３レンズＬ３の少なくとも１枚を移動させ、第２レンズ間偏芯量を第２レンズ間偏芯量目標値と一致させる。
【０１３６】
なお、図２では、撮像レンズ１２１の光軸方向（同図の上下方向）をＺ方向としている。また、図２では、撮像レンズ１２１の光軸に対する法線方向を、Ｘ方向およびＹ方向から成る平面上を伸びる任意の１方向としている。
【０１３７】
そして、調整機構３と同様に、撮像レンズ１２１において発生する平行偏芯を、調芯により調整する場合、調整機構１３は、Ｘ方向およびＹ方向から成る平面に沿うように、第１レンズＬ１〜第３レンズＬ３の少なくとも１枚を移動させられるものであればよい。
【０１３８】
また、図２において、調整機構１３は、第１レンズＬ１（第１レンズアレイ１１２ａ）と第２レンズＬ２（第２レンズアレイ１１２ｂ）とを貼り合わせた状態で、これらのみを移動させる構成である。但し、調整機構１３は、第３レンズＬ３（第３レンズアレイ１１２ｃ）のみを移動させる構成であってもよいし、これら両方を移動させる構成であってもよいことは、言うまでも無い。また、調整機構１３は、第１レンズＬ１（第１レンズアレイ１１２ａ）と第２レンズＬ２（第２レンズアレイ１１２ｂ）とを、個別に移動させる構成であってもよいことも、言うまでも無い。
【０１３９】
表示部１４は、調芯位置計算制御機構１２に接続されている。表示部１４の機能自体は、表示部４と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【０１４０】
レンズ調芯装置１２０は、撮像レンズ１２１のように、撮像レンズを構成するレンズが３枚である場合において、レンズ調芯装置１１０（図１参照）と同等の効果を得ることができる。
【０１４１】
加えて、レンズ調芯装置１２０において、数式（２）〜（７）に係るアルゴリズムは、ＭＴＦまたはコントラストを測定する処理を含まない。従って、撮像レンズ１２１のように、撮像レンズが３枚以上のレンズを備えている場合、第１レンズおよび／または第２レンズに対する第３レンズの位置が、第１レンズおよび第２レンズの位置に影響を与えることがない。また、第１レンズと第２レンズと第３レンズとの調芯を、レンズ毎に実施することができる。従って、装置構成の簡略化が可能となり、装置の低コスト化を図ることが可能となる。
【０１４２】
また、レンズ調芯装置１２０が偏芯量を調整する対象である撮像レンズ１２１は、第１レンズアレイ１１２ａと第２レンズアレイ１１２ｂと第３レンズアレイ１１２ｃとを貼り合わせ、これを第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３の組み合わせ毎に分割して製造されるのが好ましい。すなわち、撮像レンズ１２１は、ウエハレベルレンズプロセスにより製造されたウエハレベルレンズであるのが好ましい。
【０１４３】
レンズ調芯装置１２０は、ウエハレベルレンズプロセスにおいて、簡単な装置構成を適用することが可能なものである。これにより、大量のウエハレベルレンズに対して、一括して調芯を行うことが可能となるので、撮像レンズ１２１の生産性の向上においてさらに有効である。ウエハレベルレンズプロセスおよびウエハレベルレンズの詳細については後述する。
【０１４４】
さらに、以上の説明から、レンズ調芯装置１２０は、以下のように解釈することができる。
【０１４５】
すなわち、レンズ調芯装置１２０は、レンズの偏芯および軸ズレ情報を検出する偏芯検出機構１１と、レンズ間相対関係を調整する調芯機構（調整機構１３）とを備えている。そして、レンズ調芯装置１２０は、偏芯検出情報から適切なレンズ間偏芯相対関係を算出し、現在の状態に対する調芯量を算出する機能を備える計算装置（調芯位置計算制御機構１２）で装置全系を構成する。そして、レンズ調芯装置１２０は、計算した調芯情報を出力し、調芯機構により目的の調芯関係に調整を行うものである。加えて、レンズ調芯装置１２０は、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２に対する調芯後、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とを貼り合わせ、貼り合わせた第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との組み合わせ、および第３レンズＬ３に対する調芯を行うのが好ましい。
【０１４６】
〔ウエハレベルレンズプロセスによる撮像レンズの製造方法〕
撮像レンズ１１１（図１参照）および撮像レンズ１２１（図２参照）はいずれも、ウエハレベルレンズに限定されるものではなく、ウエハレベルレンズプロセス以外の製造方法により製造されるものであってもよい。ウエハレベルレンズプロセス以外の製造方法の一例としては、撮像レンズを構成する各レンズを射出成形により製造し、これらの各レンズを用いて撮像レンズを製造する方法が挙げられる。
【０１４７】
但し、撮像レンズ１１１および撮像レンズ１２１を、ウエハレベルレンズプロセスにより製造されたウエハレベルレンズとすることで、短時間での大量生産が可能となり、製造コストを低減することが可能となる。また、これにより、リフローを施すことが可能な撮像レンズ１１１および撮像レンズ１２１を製造することも可能となる。
【０１４８】
図３（ａ）〜（ｈ）は、ウエハレベルレンズプロセスによる撮像レンズの製造方法を示す斜視図である。具体的に、図３（ａ）〜（ｄ）には、撮像レンズ１１１の製造方法を示しており、図３（ｅ）〜（ｈ）には、撮像レンズ１２１の製造方法を示している。
【０１４９】
まず、図３（ａ）〜（ｄ）を参照して、ウエハレベルレンズプロセスによる撮像レンズ１１１の製造方法について説明する。
【０１５０】
ここからは、図３（ａ）に示す工程について説明する。
【０１５１】
樹脂（好ましくは、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂）から成るウエハを、金型上１３０ａと金型下１３０ｂとにより挟み込み、ウエハを加熱して硬化させ、ウエハを第１レンズアレイ１１２ａに成形する。
【０１５２】
ここで、金型上１３０ａは、第１レンズＬ１の面Ｓ１を、ウエハに複数成形することが可能であるように、ウエハを挟み込む面（転写面）に、面Ｓ１と反対の形状が複数形成されている。
【０１５３】
同様に、金型下１３０ｂは、第１レンズＬ１の面Ｓ２を、ウエハに複数成形することが可能であるように、ウエハを挟み込む面に、面Ｓ２と反対の形状が複数形成されている。
【０１５４】
また、金型上１３０ａに形成された、面Ｓ１と反対の形状の各々と、金型下１３０ｂに形成された、面Ｓ２と反対の形状の各々とは、金型上１３０ａと金型下１３０ｂとによりウエハを挟み込む際に、１対１に対応し、かつ対応する形状同士が互いに対向するように配置されている。
【０１５５】
第１レンズアレイ１１２ａに成形された、互いに対向する面Ｓ１および面Ｓ２の組み合わせが、１枚の第１レンズＬ１となる。
【０１５６】
また、図３（ａ）には便宜上、金型上１３０ａおよび金型下１３０ｂにより、ウエハを第１レンズアレイ１１２ａに成形する例のみを示した。但し、実際はさらに、この例と同様の要領で、金型上１３０ａおよび金型下１３０ｂにより、第１レンズアレイ１１２ａと別のウエハを第２レンズアレイ１１２ｂに成形する。
【０１５７】
すなわち、金型上１３０ａにおける面Ｓ１と反対の形状を、第２レンズＬ２の面Ｓ３と反対の形状に変更する。同様に、金型下１３０ｂにおける面Ｓ２と反対の形状を、第２レンズＬ２の面Ｓ４と反対の形状に変更する。このように構成された金型上１３０ａと金型下１３０ｂとにより、ウエハを挟み込むことにより、第２レンズアレイ１１２ｂを製造することが可能である。
【０１５８】
第２レンズアレイ１１２ｂに成形された、互いに対向する面Ｓ３および面Ｓ４の組み合わせが、１枚の第２レンズＬ２となる。
【０１５９】
ここからは、図３（ｂ）に示す工程について説明する。
【０１６０】
図３（ａ）に示す工程における成形によりそれぞれ得られた、第１レンズアレイ１１２ａと第２レンズアレイ１１２ｂとを貼り合わせる。
【０１６１】
このとき、第１レンズアレイ１１２ａに成形された第１レンズＬ１と、それに対応する、第２レンズアレイ１１２ｂに成形された第２レンズＬ２とが、互いに対向配置されるように、上記の貼り合わせが行われる。より好ましくは、第１レンズアレイ１１２ａに成形された各第１レンズＬ１と、第２レンズアレイ１１２ｂに成形された各第２レンズＬ２とが、１対１に対応し、かつ互いに対向配置されるように、上記の貼り合わせが行われる。
【０１６２】
より具体的に、互いに対向配置された、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２においては、上記の貼り合わせ後において、互いの光軸が同一直線上に位置しているのが理想である。
【０１６３】
ここからは、図３（ｃ）に示す工程について説明する。
【０１６４】
第１レンズアレイ１１２ａと第２レンズアレイ１１２ｂとを貼り合わせたものを、切断機器１３１により切断する。
【０１６５】
ここで、切断機器１３１は、対向配置の関係にある第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の組み合わせの１つである、レンズ組み合わせ１３２を単位として、上記の切断を行う。
【０１６６】
切断機器１３１による切断後のレンズ組み合わせ１３２を、図３（ｄ）に示している。
【０１６７】
図３（ｄ）に示す、１つのレンズ組み合わせ１３２が、撮像レンズ１１１に相当する。
【０１６８】
続いて、図３（ｅ）〜（ｈ）を参照して、ウエハレベルレンズプロセスによる撮像レンズ１２１の製造方法について説明する。但し、ここでは、図３（ａ）〜（ｄ）を参照して説明した、ウエハレベルレンズプロセスによる撮像レンズ１１１の製造方法と異なる点についてのみ、説明を行う。
【０１６９】
ここからは、図３（ｅ）に示す工程のうち、図３（ａ）に示す工程と異なる点について説明する。
【０１７０】
図３（ｅ）に示す工程では、図３（ａ）に示す工程で製造した第１レンズアレイ１１２ａおよび第２レンズアレイ１１２ｂに加え、これらの製造と同様の要領で、金型上１３０ａおよび金型下１３０ｂにより、第１レンズアレイ１１２ａとも第２レンズアレイ１１２ｂとも別のウエハを第３レンズアレイ１１２ｃに成形する。
【０１７１】
すなわち、金型上１３０ａにおける面Ｓ１または面Ｓ３と反対の形状を、第３レンズＬ３の面Ｓ５と反対の形状に変更する。同様に、金型下１３０ｂにおける面Ｓ２または面Ｓ４と反対の形状を、第３レンズＬ３の面Ｓ６と反対の形状に変更する。このように構成された金型上１３０ａと金型下１３０ｂとにより、ウエハを挟み込むことにより、第３レンズアレイ１１２ｃを製造することが可能である。
【０１７２】
第３レンズアレイ１１２ｃに成形された、互いに対向する面Ｓ５および面Ｓ６の組み合わせが、１枚の第３レンズＬ３となる。
【０１７３】
ここからは、図３（ｆ）に示す工程のうち、図３（ｂ）に示す工程と異なる点について説明する。
【０１７４】
図３（ｅ）に示す工程における成形によりそれぞれ得られた、第１レンズアレイ１１２ａと第２レンズアレイ１１２ｂと第３レンズアレイ１１２ｃとを貼り合わせる。
【０１７５】
このとき、第１レンズアレイ１１２ａに成形された第１レンズＬ１と、それに対応する、第２レンズアレイ１１２ｂに成形された第２レンズＬ２と、それらに対応する第３レンズアレイ１１２ｃに成形された第３レンズＬ３とが、互いに対向配置されるように、上記の貼り合わせが行われる。より好ましくは、第１レンズアレイ１１２ａに成形された各第１レンズＬ１と、第２レンズアレイ１１２ｂに成形された各第２レンズＬ２と、第３レンズアレイ１１２ｃに成形された各第３レンズＬ３とが、１対１対１に対応し、かつ互いに対向配置されるように、上記の貼り合わせが行われる。
【０１７６】
より具体的に、互いに対向配置された、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３においては、上記の貼り合わせ後において、互いの光軸が同一直線上に位置しているのが理想である。
【０１７７】
ここからは、図３（ｇ）に示す工程のうち、図３（ｃ）に示す工程と異なる点について説明する。
【０１７８】
第１レンズアレイ１１２ａと第２レンズアレイ１１２ｂと第３レンズアレイ１１２ｃとを貼り合わせたものを、切断機器１３１により切断する。
【０１７９】
ここで、切断機器１３１は、対向配置の関係にある第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３の組み合わせの１つである、レンズ組み合わせ１３３を単位として、上記の切断を行う。
【０１８０】
切断機器１３１による切断後のレンズ組み合わせ１３３を、図３（ｈ）に示している。
【０１８１】
図３（ｈ）に示す、１つのレンズ組み合わせ１３３が、撮像レンズ１２１に相当する。
【０１８２】
なお、実際の撮像レンズは、撮像レンズ１１１または撮像レンズ１２１に対して、開口絞り、および撮像レンズの像面を保護するためのカバーガラス等の部品を搭載して構成するのが一般的である。該部品が搭載された撮像レンズの構成については、後述する。
【０１８３】
〔部品が搭載された撮像レンズの構成（レンズ２枚）〕
図４は、レンズが２枚である撮像レンズの構成を示す断面図であり、撮像レンズ１１１（図１参照）に対して部品を搭載した状態を示す図である。
【０１８４】
図４の断面図では、Ｘ（紙面に対して垂直な）方向、Ｙ（紙面上下）方向、およびＺ（紙面左右）方向が規定されている。
【０１８５】
具体的に、Ｚ方向は、撮像レンズ１４０の光軸Ｌａの延伸方向である。Ｘ方向およびＹ方向はそれぞれ、光軸Ｌａに対する法線方向のうちの１方向である。Ｚ方向とＹ方向とは、互いに垂直である。Ｘ方向は、Ｚ方向およびＹ方向の両方に対して垂直な方向である。
【０１８６】
撮像レンズ１４０に関して、Ｚ方向は、物体１４３側（物体側）から像面Ｓ９側（像面側）へと向かう方向、ならびに、像面Ｓ９側から物体１４３側へと向かう方向を示している。
【０１８７】
なお、図４に示すＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、それぞれ、図１に示すＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向と整合していると言うこともできる。
【０１８８】
撮像レンズ１４０は、物体１４３側から像面Ｓ９側へと向かって順に、開口絞り１４２、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、およびカバーガラスＣＧが配置された構成である。撮像レンズ１４０は、撮像レンズ１１１と同様に、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２という、２枚のレンズによって構成されている。
【０１８９】
カバーガラスＣＧは、物体１４３側に向けた面Ｓ７、および像面Ｓ９側に向けた面Ｓ８を有している。
【０１９０】
開口絞り１４２は、第１レンズＬ１の面Ｓ１の、有効口径の周りを取り囲むように設けられている。開口絞り１４２は、撮像レンズ１４０に入射した光が、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２を適切に通過することを可能とするために、撮像レンズ１４０に入射した光の軸上光線束の直径を制限することを目的に設けられている。
【０１９１】
物体１４３は、撮像レンズ１４０が結像する対象物であり、換言すれば、撮像レンズ１４０が撮影（撮像）の対象とする被写体である。
【０１９２】
第１レンズＬ１は、正の屈折力を有しており、物体１４３側に向けた面Ｓ１が凸面（凸形状）である、周知のメニスカスレンズである。従って、第１レンズＬ１は、像面Ｓ９側に向けた面Ｓ２が該メニスカスレンズの凹面（凹形状）である。
【０１９３】
レンズにおける「凹形状」および「凹面」はいずれも、レンズが中空に曲がっている部分、すなわち、レンズが内側に曲がっている状態を示している。一方、レンズにおける「凸形状」および「凸面」はいずれも、レンズの球状表面が外側に曲がっている状態を示している。
【０１９４】
第２レンズＬ２は、負の屈折力を有しており、物体１４３側に向けた面Ｓ３が凹形状である。
【０１９５】
カバーガラスＣＧは、第２レンズＬ２と像面Ｓ９との間に設けられている。カバーガラスＣＧは、像面Ｓ９に対して被覆されることで、物理的ダメージ等から像面Ｓ９を保護するためのものである。
【０１９６】
像面Ｓ９は、撮像レンズ１４０の光軸Ｌａに対して垂直で、像が形成される面であり、実像は、像面Ｓ９に置かれた図示しないスクリーン上で観察することができる。
【０１９７】
ここで、図４では、撮像レンズ１４０全体としての光軸を、光軸Ｌａとしているが、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の個々の光軸についても、光軸Ｌａ上に位置するのが理想的である。
【０１９８】
図５は、撮像レンズ１４０の、ＭＴＦ‐像高特性を示すグラフである。
【０１９９】
図６は、撮像レンズ１４０の、デフォーカスＭＴＦ（ＭＴＦ‐フォーカスシフト位置特性）を示すグラフである。
【０２００】
図７（ａ）は、撮像レンズ１４０の非点収差の特性を示すグラフであり、図７（ｂ）は、撮像レンズ１４０の歪曲の特性を示すグラフである。
【０２０１】
図５および図６に示すグラフはいずれも、縦軸にＭＴＦ（単位：無）を示している。
【０２０２】
図５に示すグラフは、横軸に像高（単位：ｍｍ）を示しており、像高ｈ０（０ｍｍ）〜像高ｈ１．０（１．７５ｍｍ）に関する、タンジェンシャル像面およびサジタル像面における各特性を示している。また、図５には、空間周波数が「ナイキスト周波数／４（７１．４ｌｐ／ｍｍ）」である場合の特性と、空間周波数が「ナイキスト周波数／２（１４２．９ｌｐ／ｍｍ）」である場合の特性とを示している。
【０２０３】
図６に示すグラフは、横軸にフォーカスシフト位置（単位：ｍｍ）を示しており、像高ｈ０、像高ｈ０．２（０．３５ｍｍ）、像高ｈ０．４（０．７ｍｍ）、像高ｈ０．６（１．０５ｍｍ）、像高ｈ０．８（１．４ｍｍ）、および像高ｈ１．０の各々に関する、タンジェンシャル像面（Ｔ）およびサジタル像面（Ｓ）における各特性を示している。また、図６には、空間周波数が「ナイキスト周波数／４」である場合の特性を示している。
【０２０４】
また、具体的に、図７（ａ）は、撮像レンズ１４０の、縦軸に示した像高に対する、横軸に示した像面湾曲（単位：ｍｍ）の関係を示しており、図７（ｂ）は、撮像レンズ１４０の、縦軸に示した像高に対する、横軸に示した歪曲（単位：％）の関係を示している。
【０２０５】
以下では、ＭＴＦが０．２以上である場合を、高い解像力とみなす。
【０２０６】
撮像レンズ１４０を参照する実施の形態に示す像高は、最大像高を１．７５ｍｍとして、絶対値（０ｍｍ〜１．７５ｍｍ）で表す場合と、最大像高を１（ｈ１．０）としたときの該最大像高に対する割合（ｈ０〜ｈ１．０）で表す場合とがある。該絶対値と割合との対応関係の一例を、以下に示す。
【０２０７】
０ｍｍ＝像高ｈ０（像の中心）
０．１７５ｍｍ＝像高ｈ０．１（像の中心から、最大像高の１割に該当する高さ）
０．３５ｍｍ＝像高ｈ０．２（像の中心から、最大像高の２割に該当する高さ）
０．７ｍｍ＝像高ｈ０．４（像の中心から、最大像高の４割に該当する高さ）
１．０５ｍｍ＝像高ｈ０．６（像の中心から、最大像高の６割に該当する高さ）
１．４ｍｍ＝像高ｈ０．８（像の中心から、最大像高の８割に該当する高さ）
１．７５ｍｍ＝像高ｈ１．０（最大像高）
また、上記ナイキスト周波数は、撮像レンズを通過した光を受光するセンサ（撮像素子）のナイキスト周波数に対応する値とされており、該センサの画素のピッチから計算される、解像可能な空間周波数の値である。具体的に、該センサのナイキスト周波数Ｎｙｑ．（単位：ｌｐ／ｍｍ）は、
Ｎｙｑ．＝１／（上記センサの画素のピッチ）／２
により算出される。
【０２０８】
また、撮像レンズ１４０の各光学特性を得るために、物体距離が１２００ｍｍであると仮定すると共に、図示しないシミュレーション光源として、次の重みづけによる（白色を構成する各波長の混合割合が、下記のように調整された）白色光を用いた。
【０２０９】
４０４．６６ｎｍ＝０．１３
４３５．８４ｎｍ＝０．４９
４８６．１３２７ｎｍ＝１．５７
５４６．０７ｎｍ＝３．１２
５８７．５６１８ｎｍ＝３．１８
６５６．２７２５ｎｍ＝１．５１
図５に示すグラフ１５１〜１５４はそれぞれ、以下の測定結果を示している。グラフ１５１は、空間周波数が「ナイキスト周波数／４」である場合の、サジタル像面のＭＴＦ特性を示している。グラフ１５２は、空間周波数が「ナイキスト周波数／４」である場合の、タンジェンシャル像面のＭＴＦ特性を示している。グラフ１５３は、空間周波数が「ナイキスト周波数／２」である場合の、サジタル像面のＭＴＦ特性を示している。グラフ１５４は、空間周波数が「ナイキスト周波数／２」である場合の、タンジェンシャル像面のＭＴＦ特性を示している。
【０２１０】
撮像レンズ１４０は、グラフ１５１〜１５３に対応する各条件では、像高ｈ０〜ｈ１．０のどの像高においても、ＭＴＦが０．２を超えている。また、撮像レンズ１４０は、グラフ１５４に対応する条件でも、像高ｈ０〜およそｈ０．９（１．５７５ｍｍ）であればＭＴＦが０．２を超えており、それより高い像高においても、ＭＴＦの極端な落ち込みは見られない。従って、撮像レンズ１４０は、像の周辺（すなわち、像高ｈ１．０およびその近傍の像部分）におけるコントラストが良好であると言える。
【０２１１】
図６に示すとおり、撮像レンズ１４０は、０ｍｍのフォーカスシフト位置において、像高ｈ０〜ｈ１．０のどの像高においても、サジタル像面およびタンジェンシャル像面共に、ＭＴＦが０．２を超えている（高解像力である）。なお、この０ｍｍのフォーカスシフト位置は、像面Ｓ９（図４参照）に該当する。
【０２１２】
図７（ａ）および（ｂ）によれば、撮像レンズ１４０は、残存収差量が小さい（光軸Ｌａに対する法線方向に対する、各収差の大きさのズレが小さい）ことから、良好な光学特性を有していることが分かる。
【０２１３】
図８は、撮像レンズ１４０の設計データを示した表である。
【０２１４】
図８に示す各項目の定義は、以下のとおりである。
【０２１５】
「構成」：撮像レンズ１４０の各構成要素。すなわち、項目「レンズ」において、「Ｌ１」は第１レンズＬ１を、「Ｌ２」は第２レンズＬ２を、それぞれ意味している。また、項目「面」において、「Ｓ１」〜「Ｓ４」はそれぞれ、面Ｓ１〜面Ｓ４を意味している。
【０２１６】
「Ｎｄ（材料）」：撮像レンズ１４０を構成する各レンズの、ｄ線（波長：５８７．６ｎｍ）に対する屈折率。
【０２１７】
「νｄ（材料）」：撮像レンズ１４０を構成する各レンズの、ｄ線に対するアッベ数。
【０２１８】
「有効半径」：面Ｓ１〜面Ｓ４の各レンズ面の有効半径（光束の範囲を規制可能な円領域の半径）。単位はｍｍ。
【０２１９】
「曲率」：面Ｓ１〜面Ｓ４の各レンズ面の曲率。単位はｍｍ-1。
【０２２０】
「非球面係数」：面Ｓ１〜面Ｓ４の各レンズ面の、非球面を構成する非球面式（８）における、ｉ次の非球面係数Ａｉ（ｉは４以上の偶数）。非球面式（８）において、Ｚは光軸方向（Ｚ方向）の座標であり、ｘは光軸に対する法線方向（Ｘ方向）の座標であり、Ｒは曲率半径（対応する上記曲率の逆数）であり、Ｋはコーニック（円錐：Conic）係数である。
【０２２１】
【数１４】
0005774546.tif 000015
図９は、撮像レンズ１４０を備えた撮像モジュールの設計仕様の一例を示した表である。但し、撮像モジュールについては、図示を省略している。
【０２２２】
図９に示す各項目の定義は、以下のとおりである。
【０２２３】
「Sensor」：上記撮像モジュールに適用されたセンサ。
【０２２４】
「Size」：上記センサのサイズを、対角（Diagonal）、水平（Horizontal）、および垂直（Vertical）という３種類（３次元）の値で示している。単位はｍｍ。
【０２２５】
「Pixel pitch」：上記センサの画素ピッチ。単位はμｍ。
【０２２６】
「F number」：撮像レンズ１４０のＦナンバー。なお、撮像レンズのＦナンバーは、撮像レンズ全系の等価焦点距離を、撮像レンズ全系の入射瞳径で割った値で表される。
【０２２７】
「Focal length」：撮像レンズ１４０全系の焦点距離。単位はｍｍ。
【０２２８】
「Field of view」：撮像レンズ１４０の画角を、対角（Diagonal）、水平（Horizontal）、および垂直（Vertical）という３種類（３次元）の値で示している。単位はｄｅｇ（°）。
【０２２９】
「TV distortion」：撮像レンズ１４０のＴＶ歪み（テレビディストーション）。単位は％。
【０２３０】
「Relative illumination」：像高ｈ０．６、像高ｈ０．８、および像高ｈ１．０の３箇所における、撮像レンズ１４０の周辺光量比。周辺光量比とは、像の中心である像高ｈ０において得られる光量に対する、該当箇所において得られる光量の比率を意味している。単位は％。
【０２３１】
「CRA（Chief Ray Angle）」：像高ｈ０．６、像高ｈ０．８、および像高ｈ１．０の３箇所における、主光線角度。単位はｄｅｇ。
【０２３２】
「Optical length」：撮像レンズ１４０の光学全長。単位はｍｍ。
【０２３３】
「CG thickness」：撮像レンズ１４０に設けられたカバーガラスＣＧの、光軸Ｌａ方向の厚み。単位はｍｍ。
【０２３４】
「Hyper focal distance」：撮像レンズ１４０の過焦点距離。過焦点距離とは、被写界深度の最遠点が無限遠にまで拡がるように焦点合わせをした時の物体距離（レンズから被写体までの距離）を意味している。単位はｍｍ。
【０２３５】
「Object distance」：物体距離。
【０２３６】
「Design wave weight」：シミュレーション光源としての白色光の重みづけ（詳細は前述）。
【０２３７】
〔部品が搭載された撮像レンズによる調芯の検証（レンズ２枚）〕
図４に示す撮像レンズ１４０を用いて、調芯についての検証を行った。
【０２３８】
上記検証にあたって、解析を行う像高は、像高ｈ０（中心像高）、像高ｈ０．７９、および像高ｈ（−０．７９）とした。
【０２３９】
ここで、像高ｈＬ（但し、０＜Ｌ≦１．０）と、像高ｈ（−Ｌ）との違いについて説明する。
【０２４０】
像高ｈ０は、上述したとおり、像の中心である。このため、当然ながらこの像は、像高ｈ０より高い位置と、像高ｈ０より低い位置との両方に存在することになる。換言すれば、像高ｈ０の高さを０とすると、この像は、０を上回る高さの領域と、０を下回る高さの領域との両方に形成されていることになる。
【０２４１】
通常、像高ｈＬという表現は、０を上回る高さの領域で見た像高と、０を下回る高さの領域で見た像高との両方を包含する表現となる。しかしながら、本実施の形態における説明においては、０を上回る高さの領域で見た像高と、０を下回る高さの領域で見た像高とは、区別して考える必要がある場合がある。
【０２４２】
そこで、０を上回る高さの領域で見た像高と、０を下回る高さの領域で見た像高とを区別して考える必要がある場合、前者を像高ｈＬと表現する一方、後者を像高ｈ（−Ｌ）と表現する。
【０２４３】
像高ｈＬと像高ｈ（−Ｌ）とは、像高ｈ０からの離間距離が同じである一方、像高ｈ０からの離間方向が、互いに正反対になっていると言える。但し、像高ｈＬおよび像高ｈ（−Ｌ）はいずれも、像高ｈ０から、撮像レンズの光軸Ｌａに対する法線方向に離れており、この点については共通である。
【０２４４】
なお、本発明に係る「所定距離ｙ」および「所定距離−ｙ」という表現についても、上記の像高ｈＬと像高ｈ（−Ｌ）との違いについての考え方に基づく表現である。
【０２４５】
すなわち、「所定距離ｙ」と「所定距離−ｙ」とでは、距離が同じである一方、方向が互いに正反対になっていると言える。また、「所定距離ｙ」および「所定距離−ｙ」はいずれも、撮像レンズの光軸Ｌａに対する法線方向の距離であり、この点については共通である。
【０２４６】
また、上記検証にあたって、解析を行う特性は、空間周波数が７０ｌｐ／ｍｍ（およそ、ナイキスト周波数／４）の場合における、デフォーカス特性（デフォーカスＭＴＦ）とした。詳細なデフォーカス特性については、図１０を参照されたい。
【０２４７】
また、上記検証を行うために、図示しないシミュレーション光源として、次の重みづけによる白色光を用いた。
【０２４８】
４５５ｎｍ＝０．０９８
５０２ｎｍ＝０．５０４
５５８ｎｍ＝１
６１４ｎｍ＝０．５０２
６６１ｎｍ＝０．０９８
また、図１１（ａ）および（ｂ）は、上記数式（１）により、撮像レンズ１４０全体としての偏芯量を調整するときに、第１レンズＬ１および／または第２レンズＬ２を移動させるイメージを示す断面図である。具体的に、図１１（ａ）には、該移動の必要が無い場合、換言すれば、第１レンズ偏芯量が０である場合の例を示している一方、図１１（ｂ）には、該移動の必要が有る場合、換言すれば、第１レンズ偏芯量が０でない場合の例を示している。
【０２４９】
なお、図１１（ａ）および（ｂ）には、ＣＧおよびセンサ２１０をさらに図示している。
【０２５０】
以上のような撮像レンズ１４０に対して、レンズ調芯装置１１０（図１参照）による調芯を適用した場合のシミュレーション例について、以下に説明する。
【０２５１】
１つ目のシミュレーション例として、偏芯検出機構１が測定した第１レンズ偏芯量が、２μｍである場合について説明する。
【０２５２】
第１レンズ偏芯量が２μｍである場合、調芯位置計算制御機構２が上記数式（１）により求めたレンズ間偏芯量目標値は、−４μｍ（面Ｓ１に対する面Ｓ２の光軸の位置ズレが生じる方向と反対の方向に４μｍ）となる。
【０２５３】
調整機構３は、調芯位置計算制御機構２による制御に応じて、レンズ間偏芯量が上記レンズ間偏芯量目標値と一致するように、第１レンズＬ１および／または第２レンズＬ２を移動させる。すなわち、調整機構３は、面Ｓ２に対する面Ｓ３の偏芯が−４μｍとなるように、第１レンズＬ１および／または第２レンズＬ２を移動させる。
【０２５４】
２つ目のシミュレーション例として、偏芯検出機構１が測定した第１レンズ偏芯量が、５μｍである場合について説明する。
【０２５５】
第１レンズ偏芯量が５μｍである場合、調芯位置計算制御機構２が上記数式（１）により求めたレンズ間偏芯量目標値は、−１０μｍ（面Ｓ１に対する面Ｓ２の光軸の位置ズレが生じる方向と反対の方向に１０μｍ）となる。
【０２５６】
調整機構３は、１つ目のシミュレーション例の場合と同様の要領で、面Ｓ２に対する面Ｓ３の偏芯が−１０μｍとなるように、第１レンズＬ１および／または第２レンズＬ２を移動させる。
【０２５７】
図１２は、１つ目のシミュレーション例による調芯が終了したときの、撮像レンズ１４０のデフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【０２５８】
図１３は、２つ目のシミュレーション例による調芯が終了したときの、撮像レンズ１４０のデフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【０２５９】
図１２によれば、１つ目のシミュレーション例による調芯が終了したとき、撮像レンズ１４０は、０ｍｍのフォーカスシフト位置において、像高ｈ０〜ｈ１．０のどの像高においても、サジタル像面およびタンジェンシャル像面共に、ＭＴＦが０．２を超えている。図１３によれば、２つ目のシミュレーション例による調芯が終了したとき、撮像レンズ１４０は、０ｍｍのフォーカスシフト位置において、像高ｈ０〜ｈ１．０のどの像高においても、サジタル像面およびタンジェンシャル像面共に、ＭＴＦが０．２を超えている。なお、この０ｍｍのフォーカスシフト位置は、像面Ｓ９（図４参照）に該当する。
【０２６０】
従って、撮像レンズ１４０は、１つ目のシミュレーション例による調芯によっても、２つ目のシミュレーション例による調芯によっても、その偏芯量が適切に調整されていることが分かる。
【０２６１】
ここで、上記数式（１）によれば、撮像レンズ１４０のような、レンズが２枚である撮像レンズに対する偏芯量の調整において、調芯位置計算制御機構２は、面Ｓ３に対する面Ｓ４の偏芯量である第２レンズ偏芯量を考慮していない。
【０２６２】
この理由は、レンズが２枚である撮像レンズにおいては、第２レンズ偏芯量の変動に応じたデフォーカス特性の変動度合が非常に小さいため、該第２レンズ偏芯量として、比較的大きな偏芯量を許容することができるためである。換言すれば、レンズが２枚である撮像レンズにおける第２レンズ偏芯量は、誤差感度が非常に低い。
【０２６３】
図１４は、第２レンズ偏芯量が１０μｍであり、第１レンズ偏芯量およびレンズ間偏芯量が０μｍである場合の、撮像レンズ１４０のデフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【０２６４】
図１４に示すデフォーカスＭＴＦは、図１２および図１３のそれぞれに示すデフォーカスＭＴＦとほとんど変わらない。このことから、レンズが２枚である撮像レンズにおける第２レンズ偏芯量は、誤差感度が非常に低いということが分かる。
【０２６５】
〔レンズの両面間で発生する偏芯に伴う、調芯の公差〕
特許文献２に開示されている調芯方法に関し、撮像レンズを構成する複数のレンズ間での偏芯量は、単純に小さいことがよいわけではなく、レンズの両面間において偏芯が発生する限り、それに対応する適切な、複数のレンズ間での偏芯量が存在する。
【０２６６】
特に、携帯機器向けカメラモジュール用の撮像レンズにおいて、撮像レンズを構成する各レンズの両面間における偏芯は、撮像レンズの製造公差に係る各種項目の中でも、比較的影響が大きいものである。このため、レンズの両面間において発生する偏芯量に応じた、適切な調芯関係が存在することを考慮して、撮像レンズの調芯を行う必要がある。
【０２６７】
このことを、図４に示す撮像レンズ１４０を参照して説明する。
【０２６８】
図１５は、撮像レンズ１４０における、面Ｓ１上にある光軸に対する、面Ｓ２上にある光軸および面Ｓ３上にある光軸の位置関係の一例を示すグラフである。
【０２６９】
図１５に示すグラフにおいて、縦軸はＹ方向の位置（単位：μｍ）であり、横軸はＸ方向の位置（単位：μｍ）である。
【０２７０】
図１５に示すグラフでは、上記位置関係の一例として、面Ｓ１上にある光軸の位置を基準（Ｙ方向の０μｍ）とする。そして、面Ｓ２上にある光軸の位置を、Ｙ方向の２μｍとした。
【０２７１】
さらに、面Ｓ３上にある光軸の位置については、Ｙ方向の１μｍである場合（パターンＳ３（ａ）と称する）と、Ｙ方向の−２μｍである場合（パターンＳ３（ｂ）と称する）との２パターンを示した。
【０２７２】
図１６は、パターンＳ３（ａ）における、撮像レンズ１４０のデフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【０２７３】
図１７は、パターンＳ３（ｂ）における、撮像レンズ１４０のデフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【０２７４】
パターンＳ３（ａ）とパターンＳ３（ｂ）とを比較すると、撮像レンズ１４０全体としての偏芯量は、パターンＳ３（ａ）のほうが小さい。
【０２７５】
ところが、図１６および図１７によれば、パターンＳ３（ａ）よりもむしろ、パターンＳ３（ｂ）のほうが、良好なデフォーカス特性を示している。
【０２７６】
このように、レンズの両面間において偏芯が発生する限り、それに対応する適切な、複数のレンズ間での偏芯量が存在することが分かる。
【０２７７】
そして、パターンＳ３（ｂ）は、調芯位置計算制御機構２による上記数式（１）の計算結果と等しくなっている。
【０２７８】
〔部品が搭載された撮像レンズの構成（レンズ３枚）〕
図１８は、レンズが３枚である撮像レンズの構成を示す断面図であり、撮像レンズ１２１（図２参照）に対して部品を搭載した状態を示す図である。
【０２７９】
図１８に示す撮像レンズ２８０は、以下で説明する点が、図４に示す撮像レンズ１４０と異なるものである。
【０２８０】
撮像レンズ１４０と異なり、撮像レンズ２８０は、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２に加え、第３レンズＬ３を備えている。なお、第３レンズＬ３は、第２レンズＬ２と像面Ｓ９（より具体的には、カバーガラスＣＧ）との間に配置されている。
【０２８１】
すなわち、撮像レンズ２８０は、物体１４３側から像面Ｓ９側へと向かって順に、開口絞り１４２、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、およびカバーガラスＣＧが配置された構成である。撮像レンズ２８０は、撮像レンズ１２１と同様に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３という、３枚のレンズによって構成されている。
【０２８２】
また、撮像レンズ１４０と撮像レンズ２８０とでは、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の各形状が若干異なっているが、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の各々の、おおまかな特色については同じであるとみなすことができる。
【０２８３】
すなわち、撮像レンズ２８０の第１レンズＬ１は、正の屈折力を有しており、物体１４３側に向けた面Ｓ１が凸面（凸形状）である、周知のメニスカスレンズである。また、撮像レンズ２８０の第２レンズＬ２は、負の屈折力を有しており、物体１４３側に向けた面Ｓ３が凹形状である。
【０２８４】
第３レンズＬ３は、正の屈折力を有している。
【０２８５】
さらに、第３レンズＬ３は、像面Ｓ９側に向けた面Ｓ６のうち、中心ｓ６およびその近傍に対応する中央部分ｃ６が凹形状であると共に、中央部分ｃ６の周りである周辺部分ｐ６が凸形状である。つまり、面Ｓ６は、窪んでいる中央部分ｃ６と、出張っている周辺部分ｐ６とが切り替わる変曲点を有する形状であると解釈することができる。ここで言う変曲点とは、レンズにおける有効半径内でのレンズ断面形状の曲線において、非球面頂点の接平面が光軸と垂直な平面となるような非球面上の点を意味する。
【０２８６】
面Ｓ６に変曲点を有している撮像レンズ２８０では、Ｚ方向に関して、中央部分ｃ６を通過する光線がより物体１４３側にて結像可能となると共に、周辺部分ｐ６を通過する光線がより像面Ｓ９側にて結像可能となる。このため、撮像レンズ２８０は、中央部分ｃ６における凹形状、ならびに周辺部分ｐ６における凸形状の具体的な形状に応じて、像面湾曲をはじめとする各種収差を補正することが可能となる。
【０２８７】
図１９は、撮像レンズ２８０の、ＭＴＦ‐像高特性を示すグラフである。
【０２８８】
図２０は、撮像レンズ２８０の、デフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【０２８９】
図２１（ａ）は、撮像レンズ２８０の非点収差の特性を示すグラフであり、図２１（ｂ）は、撮像レンズ２８０の歪曲の特性を示すグラフである。
【０２９０】
図１９および図２０に示すグラフはいずれも、縦軸にＭＴＦ（単位：無）を示している。
【０２９１】
図１９に示すグラフは、横軸に像高（単位：ｍｍ）を示しており、像高ｈ０（０ｍｍ）〜像高ｈ１．０（１．７９２ｍｍ）に関する、タンジェンシャル像面およびサジタル像面における各特性を示している。また、図１９には、空間周波数が「ナイキスト周波数／４（８９．３ｌｐ／ｍｍ）」である場合の特性と、空間周波数が「ナイキスト周波数／２（１７８．６ｌｐ／ｍｍ）」である場合の特性と、空間周波数が「ナイキスト周波数（３５７．１ｌｐ／ｍｍ）」である場合の特性とを示している。
【０２９２】
図２０に示すグラフは、横軸にフォーカスシフト位置（単位：ｍｍ）を示しており、像高ｈ０、像高ｈ０．２（０．３５８４ｍｍ）、像高ｈ０．４（０．７１６８ｍｍ）、像高ｈ０．６（１．０７５２ｍｍ）、像高ｈ０．８（１．４３３６ｍｍ）、および像高ｈ１．０の各々に関する、タンジェンシャル像面（Ｔ）およびサジタル像面（Ｓ）における各特性を示している。また、図２０には、空間周波数が「ナイキスト周波数／４」である場合の特性を示している。
【０２９３】
また、具体的に、図２１（ａ）は、撮像レンズ２８０の、縦軸に示した像高に対する、横軸に示した像面湾曲（単位：ｍｍ）の関係を示している。図２１（ｂ）は、撮像レンズ２８０の、縦軸に示した像高に対する、横軸に示した歪曲（単位：％）の関係を示している。つまり、図２１（ａ）および（ｂ）に示す撮像レンズ２８０の特性は、それぞれ、図７（ａ）および（ｂ）に示す撮像レンズ１４０の特性に対応する。
【０２９４】
以下では、ＭＴＦが０．２以上である場合を、高い解像力とみなす。
【０２９５】
撮像レンズ２８０を参照する実施の形態に示す像高は、最大像高を１．７９２ｍｍとして、絶対値（０ｍｍ〜１．７９２ｍｍ）で表す場合と、最大像高を１（ｈ１．０）としたときの該最大像高に対する割合（ｈ０〜ｈ１．０）で表す場合とがある。該絶対値と割合との対応関係の一例を、以下に示す。
【０２９６】
０ｍｍ＝像高ｈ０（像の中心）
０．１７９２ｍｍ＝像高ｈ０．１
０．３５８４ｍｍ＝像高ｈ０．２
０．７１６８ｍｍ＝像高ｈ０．４
１．０７５２ｍｍ＝像高ｈ０．６
１．４３３６ｍｍ＝像高ｈ０．８
１．７９２ｍｍ＝像高ｈ１．０
また、撮像レンズ２８０の各光学特性を得るために、物体距離が無限遠であると仮定すると共に、撮像レンズ１４０の各光学特性を得るために用いたものと同じ、シミュレーション光源としての白色光を用いた。
【０２９７】
図１９に示すグラフ２９１〜２９６はそれぞれ、以下の測定結果を示している。グラフ２９１は、空間周波数が「ナイキスト周波数／４」である場合の、サジタル像面のＭＴＦ特性を示している。グラフ２９２は、空間周波数が「ナイキスト周波数／４」である場合の、タンジェンシャル像面のＭＴＦ特性を示している。グラフ２９３は、空間周波数が「ナイキスト周波数／２」である場合の、サジタル像面のＭＴＦ特性を示している。グラフ２９４は、空間周波数が「ナイキスト周波数／２」である場合の、タンジェンシャル像面のＭＴＦ特性を示している。グラフ２９５は、空間周波数が「ナイキスト周波数」である場合の、サジタル像面のＭＴＦ特性を示している。グラフ２９６は、空間周波数が「ナイキスト周波数」である場合の、タンジェンシャル像面のＭＴＦ特性を示している。
【０２９８】
撮像レンズ２８０は、グラフ２９１〜２９４に対応する各条件では、像高ｈ０〜ｈ１．０のどの像高においても、ＭＴＦが０．２を超えている。従って、撮像レンズ２８０は、空間周波数が「ナイキスト周波数／２」以下である場合、像の周辺（すなわち、像高ｈ１．０およびその近傍の像部分）におけるコントラストが良好であると言える。一方、撮像レンズ２８０は、グラフ２９５および２９６に対応する各条件では、像高ｈ０〜ｈ１．０のどの像高においても、ＭＴＦが０．２を下回っている。
【０２９９】
図２０に示すとおり、撮像レンズ２８０は、０ｍｍのフォーカスシフト位置において、像高ｈ０〜ｈ１．０のどの像高においても、サジタル像面およびタンジェンシャル像面共に、ＭＴＦが０．２を超えている（高解像力である）。なお、この０ｍｍのフォーカスシフト位置は、像面Ｓ９（図１８参照）に該当する。
【０３００】
図２１（ａ）および（ｂ）によれば、撮像レンズ２８０は、残存収差量が小さい（光軸Ｌａに対する法線方向に対する、各収差の大きさのズレが小さい）ことから、良好な光学特性を有していることが分かる。
【０３０１】
図２２は、撮像レンズ２８０の設計データを示した表である。
【０３０２】
図２２に示す各項目の定義は、以下のとおりである。
【０３０３】
「構成」：撮像レンズ２８０の各構成要素。すなわち、「絞り」は開口絞り１４２の絞り面を、「Ｌ１」は第１レンズＬ１を、「Ｌ２」は第２レンズＬ２を、「Ｌ３」は第３レンズＬ３を、「ＣＧ」はカバーガラスＣＧを、「センサ」はセンサが設けられる面（像面Ｓ９）を、それぞれ意味している。また、「Ｓ０」〜「Ｓ９」はそれぞれ、開口絞り１４２の絞り面Ｓ０、面Ｓ１〜面Ｓ８、および像面Ｓ９を意味している。
【０３０４】
「曲率」：面Ｓ１〜面Ｓ６の各レンズ面の曲率。単位はｍｍ-1。
【０３０５】
「厚み」：面Ｓ０〜面Ｓ９の中心厚。すなわち、対応する面の中心から、像面Ｓ９側に向かって次の面の中心までの、光軸Ｌａの方向（Ｚ方向）の距離。単位はｍｍ。
【０３０６】
「有効半径」：面Ｓ０〜面Ｓ６、および像面Ｓ９の有効半径。単位はｍｍ。
【０３０７】
「非球面係数」：面Ｓ１〜面Ｓ６の各レンズ面の、非球面を構成する非球面式（８）における、ｉ次の非球面係数Ａｉ（ｉは４以上の偶数）。
【０３０８】
図２３は、撮像レンズ２８０を備えた撮像モジュールの設計仕様の一例を示した表である。但し、撮像モジュールについては、図示を省略している。
【０３０９】
図２３に示す各項目の定義は、以下のとおりである。
【０３１０】
「Lens」：撮像レンズ２８０の構成。
【０３１１】
「construction」：撮像レンズ２８０の構成のうち、レンズの枚数。ここで言う「３Ｐ」とは、レンズが３枚であることを示している。
【０３１２】
「Ｎｄ」：撮像レンズ２８０を構成する各レンズ（Ｌ１〜Ｌ３）の、ｄ線に対する屈折率。
【０３１３】
「νｄ」：撮像レンズ２８０を構成する各レンズ（Ｌ１〜Ｌ３）の、ｄ線に対するアッベ数。
【０３１４】
「Sensor」：上記撮像モジュールに適用されたセンサ。
【０３１５】
「Pixel size」：上記センサの画素ピッチ。単位はμｍ。
【０３１６】
「Resolution」：上記センサの画素数。水平（Ｈ）および垂直（Ｖ）の値を示している。単位はピクセル。
【０３１７】
「Size」：上記センサのサイズを、対角（Ｄ）、水平（Ｈ）、および垂直（Ｖ）という３種類（３次元）の値で示している。単位はｍｍ。
【０３１８】
「F number」：撮像レンズ２８０のＦナンバー。
【０３１９】
「Focal length」：撮像レンズ２８０全系の焦点距離。単位はｍｍ。
【０３２０】
「Field of view」：撮像レンズ２８０の画角を、対角（Diagonal）、水平（Horizontal）、および垂直（Vertical）という３種類（３次元）の値で示している。単位はｄｅｇ（°）。
【０３２１】
「Optical distortion」：像高ｈ０．６、像高ｈ０．８、および像高ｈ１．０の３箇所における、撮像レンズ２８０の歪曲（光学ディストーション）。単位は％。
【０３２２】
「TV distortion」：撮像レンズ２８０のＴＶ歪み。単位は％。
【０３２３】
「Relative illumination」：像高ｈ０．６、像高ｈ０．８、および像高ｈ１．０の３箇所における、撮像レンズ２８０の周辺光量比。単位は％。
【０３２４】
「CRA」：像高ｈ０．６、像高ｈ０．８、および像高ｈ１．０の３箇所における、主光線角度。単位はｄｅｇ。
【０３２５】
「Optical length」：撮像レンズ２８０の光学全長。単位はｍｍ。
【０３２６】
「CG thickness」：撮像レンズ２８０に設けられたカバーガラスＣＧの、光軸Ｌａ方向の厚み。単位はｍｍ。
【０３２７】
「Hyper focal distance」：撮像レンズ２８０の過焦点距離。単位はｍｍ。
【０３２８】
〔部品が搭載された撮像レンズによる調芯の検証（レンズ３枚）〕
図１８に示す撮像レンズ２８０を用いて、調芯についての検証を行った。
【０３２９】
上記検証にあたって、解析を行う像高は、像高ｈ０（中心像高、第１位置）、像高ｈ０．８（第２位置）、および像高ｈ（−０．８）（第３位置）とした。つまり、ここでは、像高ｈ０から像高ｈ０．８までの距離が、本発明に係る「所定距離ｙ」となる。
【０３３０】
像高ｈＬと像高ｈ（−Ｌ）との違いについての考え方、ならびに「所定距離ｙ」と「所定距離−ｙ」との違いについての考え方は、対象となる撮像レンズが、撮像レンズ１４０であるか撮像レンズ２８０であるかという点を除くと、項目〔部品が搭載された撮像レンズによる調芯の検証（レンズ２枚）〕で説明した考え方と同じである。
【０３３１】
また、上記検証にあたって、解析を行う特性は、空間周波数が８９．３ｌｐ／ｍｍ（ナイキスト周波数／４）の場合における、デフォーカス特性（デフォーカスＭＴＦ）とした。詳細なデフォーカス特性については、図２４を参照されたい。
【０３３２】
また、上記検証を行うために、撮像レンズ１４０における同様の検証を行うために用いたものと同じ、シミュレーション光源としての白色光を用いた。
【０３３３】
図２５は、撮像レンズ２８０における偏芯により発生する、Ｚ方向における像面位置のズレ量のシミュレーション結果に基づいて、調芯位置計算制御機構１２による計算を行う要領の一部を示す表である。
【０３３４】
「設計値」：撮像レンズ２８０における偏芯が発生していない場合のデータを示している。
【０３３５】
「軸ズレs2 to s1(L1)」：第１レンズ偏芯量に関するデータを示している。
【０３３６】
「軸ズレs4 to s3(L2)」：第２レンズ偏芯量に関するデータを示している。
【０３３７】
「軸ズレs3 to s2(L1-L2)」：第１レンズ間偏芯量に関するデータを示している。
【０３３８】
「軸ズレs6 to s5(L3)」：第３レンズ偏芯量に関するデータを示している。
【０３３９】
「軸ズレs5 for s4(L2-L3)」：第２レンズ間偏芯量に関するデータを示している。
【０３４０】
「軸ズレ」：項目「状態」に示す各項目についての、偏芯量の想定値。単位はμｍであり、文字「a」で示すことができる。項目「状態」に示す項目毎に、複数の想定値が設けられている。
【０３４１】
「ｈ０に対する像面位置ズレ」：項目「軸ズレ」に示す各項目についての、また、サジタル像面およびタンジェンシャル像面の各々についての、像高ｈ０における像面位置に対する、像高ｈ０．８における像面位置の、Ｚ方向におけるズレ量である第１−第２ズレ量を示している。また、項目「軸ズレ」に示す各項目についての、また、サジタル像面およびタンジェンシャル像面の各々についての、像高ｈ０における像面位置に対する、像高ｈ（−０．８）における像面位置の、Ｚ方向におけるズレ量である第１−第３ズレ量を示している。単位はμｍ。
【０３４２】
すなわち、
「+y tan.」：タンジェンシャル像面における第１−第２ズレ量を示しており、文字「b」で示すことができる。
【０３４３】
「+y sag.」：サジタル像面における第１−第２ズレ量を示しており、文字「c」で示すことができる。
【０３４４】
「-y tan.」：タンジェンシャル像面における第１−第３ズレ量を示しており、文字「d」で示すことができる。
【０３４５】
「-y sag.」：サジタル像面における第１−第３ズレ量を示しており、文字「e」で示すことができる。
【０３４６】
「像面位置の差」：項目「軸ズレ」に示す各項目についての、また、サジタル像面およびタンジェンシャル像面の各々についての、第１−第２ズレ量と第１−第３ズレ量との差を示している。タンジェンシャル像面についての差は、文字「b」および「d」を用いて「b-d」と表現することができ、サジタル像面についての差は、文字「c」および「e」を用いて「c-e」と表現することができる。単位はμｍ。
【０３４７】
「単位軸ズレあたりの像面位置の差」：項目「軸ズレ」に示す各項目についての、また、サジタル像面およびタンジェンシャル像面の各々についての、偏芯量の想定値１μｍに対する像面位置のズレ量、およびその平均値。
【０３４８】
特に、項目「単位軸ズレあたりの像面位置の差」に関して、
「sag.」および「tan.」：項目「軸ズレ」に示す各項目についての、また、サジタル像面およびタンジェンシャル像面の各々についての、偏芯量の想定値１μｍに対する像面位置のズレ量。タンジェンシャル像面についての該ズレ量は、文字「a」を用いて「(b-d)/a」と表現することができ、サジタル像面についての該ズレ量は、文字「a」を用いて「(c-e)/a」と表現することができる。
【０３４９】
「平均値（＝α）」：サジタル像面およびタンジェンシャル像面の各々についての、項目「状態」に示す項目毎の、偏芯量の想定値１μｍに対する像面位置のズレ量の平均値。ここで言う平均値とは、具体的に、項目「状態」に示す項目の１つに対して複数設けた想定値毎に対応する、複数の該ズレ量の平均値である。
【０３５０】
ここで、撮像レンズ２８０における第１レンズ偏芯量について、図２５に示すシミュレーション結果に基づく、調芯位置計算制御機構１２による計算の要領について説明する。なお、撮像レンズ２８０における、第２レンズ偏芯量、第１レンズ間偏芯量、第３レンズ偏芯量、および第２レンズ間偏芯量の各々に関する要領については、以下で説明する第１レンズ偏芯量に関する要領と同様になるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【０３５１】
以下、撮像レンズ２８０におけるサジタル像面を単にサジタル像面と称し、撮像レンズ２８０におけるタンジェンシャル像面を単にタンジェンシャル像面と称する。
【０３５２】
まず、撮像レンズ２８０における第１レンズ偏芯量について、偏芯量の想定値を複数設定する。図２５では、項目「軸ズレ」に示すように、該想定値として、１μｍ、２μｍ、および３μｍの３値を設定した。
【０３５３】
続いて、設定した想定値１μｍについて、第１−第２ズレ量（像高ｈ０における像面位置に対する、像高ｈ０．８における像面位置の、Ｚ方向におけるズレ量）および第１−第３ズレ量（像高ｈ０における像面位置に対する、像高ｈ（−０．８）における像面位置の、Ｚ方向におけるズレ量）を求める。第１−第２ズレ量および第１−第３ズレ量はいずれも、サジタル像面およびタンジェンシャル像面のそれぞれについて求める。
【０３５４】
設定した想定値２μｍ、および想定値３μｍのそれぞれについても同様に、サジタル像面およびタンジェンシャル像面のそれぞれについて、第１−第２ズレ量および第１−第３ズレ量を求める。
【０３５５】
ここで、上述したとおり、タンジェンシャル像面における第１−第２ズレ量を文字「b」で示し、サジタル像面における第１−第２ズレ量を文字「c」で示し、タンジェンシャル像面における第１−第３ズレ量を文字「d」で示し、サジタル像面における第１−第３ズレ量を文字「e」で示す。
【０３５６】
すると、設定した想定値１μｍについて、以下の値が得られた。
【０３５７】
・b：−１８．３μｍ
・c：−７．１μｍ
・d：−１．３μｍ
・e：０．９μｍ
また、設定した想定値２μｍについて、以下の値が得られた。
【０３５８】
・b：−２６．８μｍ
・c：−１０．７μｍ
・d：６．９μｍ
・e：４．２μｍ
また、設定した想定値３μｍについて、以下の値が得られた。
【０３５９】
・b：−３４．４μｍ
・c：−１４．５μｍ
・d：１４．７μｍ
・e：８．０μｍ
続いて、設定した想定値１μｍについて、第１−第２ズレ量と第１−第３ズレ量との差を求める。第１−第２ズレ量と第１−第３ズレ量との差は、サジタル像面およびタンジェンシャル像面のそれぞれについて求める。
【０３６０】
設定した想定値２μｍ、および想定値３μｍのそれぞれについても同様に、サジタル像面およびタンジェンシャル像面のそれぞれについて、第１−第２ズレ量と第１−第３ズレ量との差を求める。
【０３６１】
すると、設定した想定値１μｍについて、以下の値が得られた。
【０３６２】
・b-d：−１７．０μｍ
・c-e：−８．０μｍ
また、設定した想定値２μｍについて、以下の値が得られた。
【０３６３】
・b-d：−３３．７μｍ
・c-e：−１４．９μｍ
また、設定した想定値３μｍについて、以下の値が得られた。
【０３６４】
・b-d：−４９．１μｍ
・c-e：−２２．５μｍ
続いて、設定した想定値１μｍ、想定値２μｍ、および想定値３μｍのそれぞれについて、偏芯量の想定値１μｍに対する像面位置のズレ量を求める。このために、サジタル像面およびタンジェンシャル像面のそれぞれについて求めた、第１−第２ズレ量と第１−第３ズレ量との差を、対応する偏芯量の想定値で除算する。
【０３６５】
ここで、上述したとおり、偏芯量の想定値を文字「a」で示す。
【０３６６】
すると、設定した想定値１μｍ（a＝１μｍ）について、以下の値が得られた。
【０３６７】
・(b-d)/a：−１７．０
・(c-e)/a：−８．０
また、設定した想定値２μｍ（a＝２μｍ）について、以下の値が得られた。
【０３６８】
・(b-d)/a：−１６．９
・(c-e)/a：−７．４
また、設定した想定値３μｍ（a＝３μｍ）について、以下の値が得られた。
【０３６９】
・(b-d)/a：−１６．４
・(c-e)/a：−７．５
続いて、設定した想定値１μｍ、想定値２μｍ、および想定値３μｍのそれぞれについて求めた、偏芯量の想定値１μｍに対する像面位置のズレ量（すなわち、上記除算の商）の平均値を、サジタル像面およびタンジェンシャル像面のそれぞれについて求める。
【０３７０】
ここで、以下の値が得られた。
【０３７１】
・タンジェンシャル像面についての上記平均値：（−１７．０−１６．９−１６．４）÷３＝−１６．７５
・サジタル像面についての上記平均値：（−８．０−７．４−７．５）÷３＝−７．６３
そして、タンジェンシャル像面についての上記平均値をαｔａｎ．２とし、サジタル像面についての上記平均値をαｓａｇ．２とする。
【０３７２】
さらに、撮像レンズ２８０における、第２レンズ偏芯量、第１レンズ間偏芯量、第３レンズ偏芯量、および第２レンズ間偏芯量の各々についても同様の要領で、以下の値を求める。
【０３７３】
αｔａｎ．４：第２レンズ偏芯量に対応する、タンジェンシャル像面における上記平均値
αｓａｇ．４：第２レンズ偏芯量に対応する、サジタル像面における上記平均値
αｔａｎ．３：第１レンズ間偏芯量に対応する、タンジェンシャル像面における上記平均値
αｓａｇ．３：第１レンズ間偏芯量に対応する、サジタル像面における上記平均値
αｔａｎ．５：第２レンズ間偏芯量に対応する、タンジェンシャル像面における上記平均値
図２６および図２７は、図２５に示すシミュレーションに係る、縦軸に示す上記項目「像面位置の差」と、横軸に示す上記項目「軸ズレ」との関係を示すグラフである。
【０３７４】
図２６は、第１レンズ偏芯量（図中Ｌ１）、第２レンズ偏芯量（図中Ｌ２）、および第１レンズ間偏芯量（図中Ｌ１−２）についての、サジタル像面およびタンジェンシャル像面における上記関係を示している。
【０３７５】
また、図２７は、第３レンズ偏芯量（図中Ｌ３）、および第２レンズ間偏芯量（図中Ｌ２−３）についての、サジタル像面およびタンジェンシャル像面における上記関係を示している。
【０３７６】
また、図２８は、図２５に示すシミュレーションにより決定された、αｓａｇ．２、αｓａｇ．３、αｓａｇ．４、αｔａｎ．２、αｔａｎ．３、αｔａｎ．４、およびαｔａｎ．５の数値を示す表である。
【０３７７】
また、図２９は、図２８に示した各数値を、上記数式（２）および（３）に代入した結果を示す表である。図２９には、代入により得られた、第１レンズ間偏芯量（図中Ｌ１−２）、および第２レンズ間偏芯量（図中Ｌ２−３）の目標値を示している。図２９は、第１レンズ偏芯量（図中Ｌ１）および第２レンズ偏芯量（図中Ｌ２）がいずれも３μｍである場合の例である。
【０３７８】
図２９において、「decenter」は既に発生している偏芯量を、「adjust dec.」は偏芯量の目標値を、それぞれ示している。また、図２９において、「factor」は偏芯量の種類を、「dec.」は偏芯量の数値を、それぞれ示している。
【０３７９】
図３０は、図２９に示す第１レンズ偏芯量および第２レンズ偏芯量があり、図２９に示す第１レンズ間偏芯量および第２レンズ間偏芯量の目標値により偏芯量が調整されていない状態での、撮像レンズ２８０のデフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【０３８０】
第１レンズ偏芯量および第２レンズ偏芯量がある場合、偏芯量が調整されていないと、撮像レンズ２８０においては、像面Ｓ９の位置のバラつきが大きくなるため、図３０に示すように良好なデフォーカス特性が得られない。
【０３８１】
図３１は、図２９に示す第１レンズ偏芯量および第２レンズ偏芯量があり、図２９に示す第１レンズ間偏芯量目標値により偏芯量が調整された状態での、撮像レンズ２８０のデフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【０３８２】
図３２は、図２９に示す第１レンズ偏芯量および第２レンズ偏芯量があり、図２９に示す第２レンズ間偏芯量目標値により偏芯量が調整された状態での、撮像レンズ２８０のデフォーカスＭＴＦを示すグラフである。
【０３８３】
図３１に示すとおり、図２９に示す第１レンズ間偏芯量目標値による調芯により、撮像レンズ２８０では、サジタル像面のバラつきが補正された。この操作に伴い、撮像レンズ２８０では、タンジェンシャル像面のバラつきも補正される。
【０３８４】
図３２に示すとおり、図２９に示す第２レンズ間偏芯量目標値による調芯により、撮像レンズ２８０では、タンジェンシャル像面のバラつきが補正された。
【０３８５】
なお、場合によっては、本発明のアルゴリズムのタンジェンシャル像面に係る数値とサジタル像面に係る数値とを入れ換えても良い。
【０３８６】
また、場合によっては、第１レンズ間偏芯量目標値による調芯にのみ、本発明の調芯構造を適用してもよい。
【０３８７】
最後に、図３３（ａ）〜（ｆ）には、第１レンズ偏芯量と第２レンズ偏芯量との、異なるいくつかのパターンに対して、調芯位置計算制御機構１２による調芯を適用したシミュレーション結果を示した。
【０３８８】
なお、図３３（ａ）〜（ｆ）における各数値の定義は、図２９の表と同様である。
【０３８９】
なお、レンズ調芯装置１１０により、レンズが３枚以上である撮像レンズに対して、同様に、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２における偏芯量を調整してもよい。この場合、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２よりも該撮像レンズの像面側に位置するレンズについては、特に偏芯量を厳密に調整する必要はない。
【０３９０】
また、レンズ調芯装置１２０により、レンズが４枚以上である撮像レンズに対して、同様に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３における偏芯量を調整してもよい。この場合、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２よりも該撮像レンズの像面側に位置するレンズについては、特に偏芯量を厳密に調整する必要はない。
【０３９１】
また、数式（２）と数式（４）とは、数式内において、サジタル像面における平均値がタンジェンシャル像面における平均値に、タンジェンシャル像面における平均値がサジタル像面における平均値に入れ替えられた関係にあると解釈することができる。数式（３）と数式（５）とについても同様である。
【０３９２】
ここで、撮像レンズ１２１の調芯を行う際のコンセプトについて説明する。
【０３９３】
１枚のレンズにおける両面間での偏芯、および、レンズとレンズとの間での偏芯に起因して生じる、像面位置のずれ量に基づいて偏芯を行う。このとき、レンズとレンズとの間での偏芯により、１枚のレンズにおける両面間での偏芯を相殺するように、調芯を行う。
【０３９４】
例えば、サジタル像面について、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間での偏芯を用いて調芯を行う一方、タンジェンシャル像面について、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間での偏芯を用いて調芯を行う。タンジェンシャル像面について、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間での偏芯を用いて調芯を行う一方、サジタル像面について、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間での偏芯を用いて調芯を行ってもよい。
【０３９５】
調芯においては、数式（９）および（１０）から得られる、数式（２）および（３）ならびに数式（４）および（５）のいずれかが用いられている。ここで、「αｘ」とはαｓａｇ．ｘであるか、αｔａｎ．ｘである（但し、ｘ＝２〜５のいずれか）。
【０３９６】
【数１５】
0005774546.tif 000016
【０３９７】
【数１６】
0005774546.tif 000017
〔３枚レンズの撮像レンズ用レンズ調芯装置に係る変形例〕
図３４は、レンズが３枚である別の撮像レンズの構成を示す断面図であり、撮像レンズ１２１（図２参照）に対して部品を搭載した状態を示す図である。
【０３９８】
図３４に示す撮像レンズ４２０は、基本的な構成については、図１８に示す撮像レンズ２８０と同じであると言える。
【０３９９】
図３５は、撮像レンズ４２０の設計データを示した表である。
【０４００】
図３５に示す各項目の定義は、以下のとおりである。
【０４０１】
「構成」：撮像レンズ４２０の各構成要素。すなわち、「Ｌ１」は第１レンズＬ１を、「Ｌ２」は第２レンズＬ２を、「Ｌ３」は第３レンズＬ３を、「ＣＧ」はカバーガラスＣＧを、「センサ」はセンサが設けられる面（像面Ｓ９）を、それぞれ意味している。また、「Ｓ１」〜「Ｓ９」はそれぞれ、面Ｓ１〜面Ｓ８、および像面Ｓ９を意味している。光軸Ｌａに関し、「Ｓ１」は絞り（開口絞り１４２）が設けられている箇所とも等しい。
【０４０２】
「Ｎｄ（材料）」：撮像レンズ４２０を構成する各レンズの、ｄ線に対する屈折率。
【０４０３】
「νｄ（材料）」：撮像レンズ４２０を構成する各レンズの、ｄ線に対するアッベ数。
【０４０４】
「曲率」：面Ｓ１〜面Ｓ６の各レンズ面の曲率。単位はｍｍ-1。
【０４０５】
「厚み」：面Ｓ１〜面Ｓ９の中心厚。単位はｍｍ。
【０４０６】
「有効半径」：面Ｓ１〜面Ｓ９の有効半径。単位はｍｍ。
【０４０７】
「非球面係数」：面Ｓ１〜面Ｓ６の各レンズ面の、非球面を構成する非球面式（８）における、ｉ次の非球面係数Ａｉ（ｉは４以上の偶数）。
【０４０８】
なお、図３５における「（定数ａ）Ｅ（定数ｂ）」の表記は「（定数ａ）×１０の（定数ｂ）乗」を示しているものとする。
【０４０９】
図３６は、撮像レンズ４２０における偏芯により発生する、Ｚ方向における像面位置のズレ量のシミュレーション結果に基づいて、調芯位置計算制御機構１２による計算を行う要領の一部を示す表である。図３６の表は図２５の表に対応するものであるが、「ｈ０に対する像面位置ズレ」の定義が図２５の表と若干異なる。
【０４１０】
「ｈ０に対する像面位置ズレ」：項目「軸ズレ」に示す各項目についての、また、サジタル像面およびタンジェンシャル像面の各々についての、像高ｈ０における像面位置に対する、像高ｈ０．６における像面位置の、Ｚ方向におけるズレ量である第１−第２ズレ量を示している。また、項目「軸ズレ」に示す各項目についての、また、サジタル像面およびタンジェンシャル像面の各々についての、像高ｈ０における像面位置に対する、像高ｈ（−０．６）における像面位置の、Ｚ方向におけるズレ量である第１−第３ズレ量を示している。単位はｍｍ。
【０４１１】
図３６の表に示すとおり、図２５の表の場合と同様の計算により、αｔａｎ．２、αｔａｎ．３、αｔａｎ．４、およびαｔａｎ．６を求める。
【０４１２】
αｔａｎ．６：第３レンズ偏芯量に対応する、タンジェンシャル像面における上記平均値
そして、数式（６）により、第１レンズ間偏芯量目標値を算出し、数式（７）により、第２レンズ間偏芯量目標値を算出する。
【０４１３】
図３７は、図３６に示すシミュレーションに係る、項目「像面位置の差」と、項目「軸ズレ」との関係を示すグラフである。図３７のグラフは、図２６および図２７の両グラフに対応するものである。
【０４１４】
図３７は、第１レンズ偏芯量（図中Ｌ１）、第２レンズ偏芯量（図中Ｌ２）、第３レンズ偏芯量（図中Ｌ３）、第１レンズ間偏芯量（図中Ｌ１−２）、および第２レンズ間偏芯量（図中Ｌ２−３）についての、サジタル像面およびタンジェンシャル像面における上記関係を示している。第２レンズ間偏芯量は、像面Ｓ９の位置のバラつきに対する影響が小さい。
【０４１５】
図３８（ａ）〜（ｄ）は、第１レンズ偏芯量と第２レンズ偏芯量と第３レンズ偏芯量との、異なるいくつかのパターンに対して、調芯位置計算制御機構による調芯を適用したシミュレーション結果を示した表およびグラフである。図３８（ａ）〜（ｄ）の各々は、図３３（ａ）〜（ｆ）の各々に対応するものである。どの像高であっても、タンジェンシャル像面およびサジタル像面のいずれにおいても、ＭＴＦがピークとなるフォーカスシフト位置がほぼ同じであり、像面Ｓ９の位置が揃っていることが分かる。
【０４１６】
また、数式（２）と数式（４）との関係、ならびに、数式（３）と数式（５）との関係と同様に、数式（６）内において、タンジェンシャル像面における平均値がサジタル像面における平均値に入れ替えられてもよい。
【０４１７】
レンズが３枚である撮像レンズであっても、数式（２）〜（５）では調芯を行うことが困難であるものがある。具体例として、面Ｓ４に対する面Ｓ５の偏芯が大きい場合であっても、このズレが像面Ｓ９のＺ方向のバラつきに及ぼす影響が小さいものが挙げられる。この場合、数式（２）〜（５）でなく、数式（６）および（７）を用いるのが好ましい場合がある。
【０４１８】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０４１９】
本発明は、複数のレンズを備えた撮像レンズの偏芯を、調芯により調整するレンズ調芯装置に利用することができる。また、本発明は、該レンズ調芯装置により調芯が行われた撮像レンズに利用することができる。
【符号の説明】
【０４２０】
１、１１  偏芯検出機構（偏芯測定部）
２、１２  調芯位置計算制御機構（目標値算出部）
３、１３  調整機構（レンズ移動部）
１１０、１２０  レンズ調芯装置
１１１、１２１  撮像レンズ
１１２ａ  第１レンズアレイ
１１２ｂ  第２レンズアレイ
１１２ｃ  第３レンズアレイ
１４０、２８０、４２０  撮像レンズ
１４２  開口絞り
１４３  物体
ＣＧ  カバーガラス
Ｌ１  第１レンズ
Ｌ２  第２レンズ
Ｌ３  第３レンズ
Ｌａ  光軸
Ｓ１  第１レンズにおける物体側に向けた面（第１面）
Ｓ２  第１レンズにおける像面側に向けた面（第２面）
Ｓ３  第２レンズにおける物体側に向けた面（第３面）
Ｓ４  第２レンズにおける像面側に向けた面（第４面）
Ｓ５  第３レンズにおける物体側に向けた面（第５面）
Ｓ６  第３レンズにおける像面側に向けた面（第６面）
Ｓ９  像面
ｃ６  中央部分
ｐ６  周辺部分
【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】
0005774546.tif 000035
【図１３】
0005774546.tif 000036
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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