(57)【要約】【課題】  光学系の軸外光束の結像性能を評価しながら、光学素子の偏心を調整するための偏心調整装置を提供すること。【解決手段】  枠４に対して未固定のレンズ３を少なくとも一つ以上含む被調整光学系１５を保持する保持部６と、保持部６を挟んで一方の側に配置され、平行光束を出射する光源部１０と、保持部６を挟んで一方の側に配置され、被調整光学系１５からの光を検出する検出手段１と、光源部１０と保持部６の間に配置された基板９を備え、基板９は、同心円の円周上のそれぞれに等間隔で４個以上で偶数個の開口を有し、基板９から保持部までの光路中に、開口１３を通過した平行光束を軸外光束に変換する光束変換手段と、強度分布に基づいて被調整光学系１５内のレンズ３の偏心量を算出するための演算手段１２と、演算手段１２で算出された偏心量に基づき枠４とレンズ３の相対的な位置関係を調整する位置調整手段１４とを備えていること。【選択図】  図１
2008256900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検光学系を保持する保持部と、
前記保持部を挟んで一方の側に配置され、平行光束を出射する光源部と、
前記保持部を挟んで一方の側に配置され、前記被検光学系からの光を検出する検出手段と、
前記光源部と前記保持部の間に配置された基板を備え、
前記基板は、偶数個の開口を有し、
前記開口の各々は、一つの円の円周上に４個以上が等間隔で位置するか、または二つ以上の同心円の円周上に、それぞれの円周について４個以上が等間隔で位置し、
前記基板から前記保持部までの光路中に、前記開口を通過した平行光束を軸外光束に変換する光束変換手段を備えていることを特徴とする偏心検査装置。
【請求項２】
前記光束変換手段はミラーからなり、
前記ミラーは、前記光路の光軸に向かう方向に光束を出射するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の偏心検査装置。
【請求項３】
前記ミラーは、前記光束の出射角度が変更自在に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の偏心検査装置。
【請求項４】
前記光束変換手段はプリズムからなり、
前記プリズムは、一方の側の面が中心から周辺に向かって厚みが変化する傾斜面になっていることを特徴とする請求項１に記載の偏心検査装置。
【請求項５】
前記プリズムの一端の面が、凹形状であることを特徴とする請求項４に記載の偏心検査装置。
【請求項６】
前記プリズムの一端の面が、凸形状であることを特徴とする請求項４に記載の偏心検査装置。
【請求項７】
前記プリズムと前記保持部の間に、ミラーを備えていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の偏心検査装置。
【請求項８】
前記ミラーは、前記光束の出射角度が変更自在に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の偏心検査装置。
【請求項９】
前記プリズムは、前記被検光学系の光軸方向に移動自在に配置されていることを特徴とする請求項４乃至８のいずれかに記載の偏心検査装置。
【請求項１０】
前記光束変換手段はレンズからなることを特徴とする請求項１に記載の偏心検査装置。
【請求項１１】
前記レンズは、前記被検光学系の光軸方向に移動自在に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の偏心検査装置。
【請求項１２】
前記光束変換手段は複数のレンズから構成され、一つ以上のレンズが前記被検光学系の光軸方向に移動自在に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の偏心検査装置。
【請求項１３】
前記複数のレンズは、一体として前記被検光学系の光軸方向に移動自在に配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の偏心検査装置。
【請求項１４】
前記基板の開口は、フォトエッチング又はクロム蒸着により形成されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の偏心検査装置。
【請求項１５】
前記検出手段で検出された強度分布を表示する表示手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の偏心検査装置。
【請求項１６】
前記検出手段で検出された軸外光束の強度分布から前記光学素子の偏心量を算出する演算手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の偏心検査装置。
【請求項１７】
前記演算手段は、前記被検光学系の異なる４象限を透過した光束の強度分布、又は光束の形状から、前記被検光学系の偏心量を算出することを特徴とする請求項１６に記載の偏心検査装置。  
【請求項１８】
枠に対して未固定の光学素子を少なくとも一つ以上含む被調整光学系を保持する保持部と、
前記保持部を挟んで一方の側に配置され、平行光束を出射する光源部と、
前記保持部を挟んで一方の側に配置され、前記被調整光学系からの光を検出する検出手段と、
前記光源部と前記保持部の間に配置された基板を備え、
前記基板は、偶数個の開口を有し、
前記開口の各々は、一つの円の円周上に４個以上が等間隔で位置するか、または二つ以上の同心円の円周上に、それぞれの円周について４個以上が等間隔で位置し、
前記基板から前記保持部までの光路中に、前記開口を通過した平行光束を軸外光束に変換する光束変換手段と、
前記強度分布に基づいて前記被調整光学系内の光学素子の偏心量を算出するための演算手段と、
前記演算手段で算出された偏心量に基づき前記枠と前記光学素子の相対的な位置関係を調整する位置調整手段と
を備えていることを特徴とする偏心調整装置。
【請求項１９】
前記光束変換手段はミラーからなり、
前記ミラーは、前記光路の光軸に向かう方向に光束を出射するように配置されていることを特徴とする請求項１８に記載の偏心調整装置。
【請求項２０】
前記ミラーは、前記光束の出射角度が変更自在に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の偏心調整装置。
【請求項２１】
前記光束変換手段はプリズムからなり、
前記プリズムは、一方の側の面が中心から周辺に向かって厚みが変化する傾斜面になっていることを特徴とする請求項１８に記載の偏心調整装置。
【請求項２２】
前記プリズムの一端の面が、凹形状であることを特徴とする請求項２１に記載の偏心調整装置。
【請求項２３】
前記プリズムの一端の面が、凸形状であることを特徴とする請求項２１に記載の偏心調整装置。
【請求項２４】
前記プリズムと前記保持部の間に、ミラーを備えていることを特徴とする請求項２１乃至２３のいずれかに記載の偏心調整装置。
【請求項２５】
前記ミラーは、前記光束の出射角度が変更自在に配置されていることを特徴とする請求項２４に記載の偏心調整装置。
【請求項２６】
前記プリズムは、前記被調整光学系の光軸方向に移動自在に配置されていることを特徴とする請求項２１乃至２５のいずれかに記載の偏心調整装置。
【請求項２７】
前記光束変換手段はレンズからなることを特徴とする請求項１８に記載の偏心調整装置。
【請求項２８】
前記レンズは、前記被調整光学系の光軸方向に移動自在に配置されていることを特徴とする請求項２７に記載の偏心調整装置。
【請求項２９】
前記光束変換手段は複数のレンズから構成され、一つ以上のレンズが前記被調整光学系の光軸方向に移動自在に配置されていることを特徴とする請求項１８に記載の偏心調整装置。
【請求項３０】
前記複数のレンズは、一体として前記被調整光学系の光軸方向に移動自在に配置されていることを特徴とする請求項２９に記載の偏心調整装置。
【請求項３１】
前記基板の開口は、フォトエッチング又はクロム蒸着により形成されていることを特徴とする請求項１８乃至３０のいずれかに記載の偏心調整装置。
【請求項３２】
前記位置調整手段は、枠に対して前記未固定の光学素子を光軸に対して略垂直方向に移動して偏心を調整するものであることを特徴とする請求項１８乃至３１のいずれかに記載の偏心調整装置。
【請求項３３】
前記演算手段は、前記被調整光学系の異なる４象限を透過した光束の強度分布、又は光束の形状から、前記被調整光学系の偏心量を算出することを特徴とする請求項３２に記載の偏心調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系の軸外光束の結像性能を評価することにより、光学系の偏心を検査する偏心検査装置及び偏心を調整するための偏心調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学系には複数の光学素子で構成されているものがある。このような光学系では、例えば光学系の光軸に対して垂直方向にずれた状態で、光学素子が組み立てられると、光学素子の偏心によって収差（以下「偏心収差」と称する。）が生じ、その結果、光学性能の低下を招くことになる。特に、デジタルカメラや携帯電話用カメラのカメラレンズでは、非球面化、小径化、高倍率化が進んでいる。それに伴い、その光学性能に対する要求は益々厳しくなってきている。そのため、従来のレンズ単体の加工精度の向上だけでは所望の光学性能を満足させることが難しくなってきた。そこで、製造工程において、複数のレンズからなる光学系の偏心検査及び偏心調整は必須となってきている。
【０００３】
ところで、この偏心収差により、軸上光束であっても集光した点像がコマを引く現象、すなわち軸上コマ収差が発生することが知られている。軸上コマ収差は、光学系の結像性能を悪化させる原因になる。そのため、特許文献１に開示されているように、集光した点像から軸上コマ収差の収差量を検出することで光学素子の偏心を調整する装置が知られている。
【０００４】
特許文献１のレンズ系光軸調整装置を、図１１に示す。この装置では、第１，第２レンズ系３６，３９の光軸が鉛直方向となる配置で、第１レンズ系３６を固定している。そして、第２レンズ系３９を微動させて、第１，第２レンズ系３６，３９の光軸を一致させるようにしている。
この装置では、調整を行うために、手段３０〜３５、手段４３、画像処理部、手段４６、手段４７，４０を備えている。手段３０〜３５は第１，第２レンズ系３６，３９に、中心光線及び該中心光線に平行な３本以上の輪帯光線を照射する手段である。
【０００５】
手段４３は、第１，第２レンズ系３６，３９を透過した中心光線及び輪帯光線を受光する手段である。画像処理部は、中心光線及び輪帯光線によりそれぞれ形成された像に対応する信号を生成するとともに、信号に基づいて各像の照度を求める手段である。手段４６は、照度の分布から輪帯光線の像の中心光線の像の中心座標を求めて、その差から得られる軸上コマ収差の量に応じて微調心補正量を求める手段である。手段４７，４０は微調心補正量に基づいて、第２レンズ系３９を光軸と垂直な方向に微動させる手段である。
【特許文献１】特許第３２０８９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、光学系によっては、軸上光束よりも軸外光束に対して、偏心収差がより大きく発生する場合がある。このような光学系について、従来と同様に、軸上光束における収差量のみに基づいて光学素子の偏心を調整したとする。この場合、その偏心収差が最小となるように光学素子の偏心を調整したとしても、光学系全体としては必ずしもベストな状態に調整されているとは言えない。そのため、各軸外光束の焦点位置が異なる、いわゆるカタボケを有する光学系となる可能性がある。このように、従来の調整装置（例えば、特許文献１に記載のレンズ系調整装置）を用いた評価・調整方法では、軸上光束による偏心収差のみしか評価できない。よって、従来の評価・調整方法では、軸外光束に対しては所望の結像性能を満足するように光学系を調整することが困難である。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光学系の軸外光束の結像性能を評価することにより、光学系内の光学素子の偏心を検査する偏心検査装置及び光学素子の偏心を調整するための偏心調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の偏心検査装置は、被検光学系を保持する保持部
と、前記保持部を挟んで一方の側に配置され、平行光束を出射する光源部と、前記保持部を挟んで一方の側に配置され、前記被検光学系からの光を検出する検出手段と、前記光源部と前記保持部の間に配置された基板を備え、前記基板は、偶数個の開口を有し、前記開口の各々は、一つの円の円周上に４個以上が等間隔で位置するか、または二つ以上の同心円の円周上に、それぞれの円周について４個以上が等間隔で位置し、前記基板から前記保持部までの光路中に、前記開口を通過した平行光束を軸外光束に変換する光束変換手段を備えていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の偏心検査装置では、前記光束変換手段はミラーからなり、前記ミラーは、前記光路の光軸に向かう方向に光束を出射するように配置されていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の偏心検査装置では、前記ミラーは、前記光束の出射角度が変更自在に配
置されていることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の偏心検査装置では、前記光束変換手段はプリズムからなり、前記プリズムは、一方の側の面が中心から周辺に向かって厚みが変化する傾斜面になっていることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の偏心検査装置では、前記プリズムの一端の面が、凹形状であることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の偏心検査装置では、前記プリズムの一端の面が、凸形状であることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の偏心検査装置では、前記プリズムと前記保持部の間に、ミラーを備えていることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の偏心検査装置では、前記ミラーは、前記光束の出射角度が変更自在に配
置されていることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の偏心検査装置では、前記プリズムは、前記被検光学系の光軸方向に移動
自在に配置されていることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の偏心検査装置では、前記光束変換手段はレンズからなることを特徴としている。
【００１８】
また、本発明の偏心検査装置では、前記被検光学系の光軸方向に移動自在に配置されて
いることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明の偏心検査装置では、前記光束変換手段は複数のレンズから構成され、一つ以上のレンズが前記被検光学系の光軸方向に移動自在に配置されていることを特徴としている。
【００２０】
また、本発明の偏心検査装置では、前記複数のレンズは、一体として前記被検光学系の
光軸方向に移動自在に配置されていることを特徴としている。
【００２１】
また、前記基板の開口は、フォトエッチング又はクロム蒸着により形成されていることを特徴としている。
【００２２】
また、本発明の偏心検査装置では、前記検出手段で検出された強度分布を表示する表示
手段をさらに備えていることを特徴としている。
【００２３】
また、本発明の偏心検査装置では、前記検出手段で検出された軸外光束の強度分布から前記光学素子の偏心量を算出する演算手段をさらに備えていることを特徴としている。
【００２４】
また、本発明の偏心検査装置では、前記演算手段は、前記被検光学系の異なる４象限を透過した光束の強度分布、又は光束の形状から、前記被検光学系の偏心量を算出することを特徴としている。
【００２５】
本発明の光学素子の偏心調整装置は、枠に対して未固定の光学素子を少なくとも一つ以上含む被調整光学系を保持する保持部と、前記保持部を挟んで一方の側に配置され、平行光束を出射する光源部と、前記保持部を挟んで一方の側に配置され、前記被調整光学系からの光を検出する検出手段と、前記光源部と前記保持部の間に配置された基板を備え、前記基板は、偶数個の開口を有し、前記開口の各々は、一つの円の円周上に４個以上が等間隔で位置するか、または二つ以上の同心円の円周上に、それぞれの円周について４個以上が等間隔で位置し、前記基板から前記保持部までの光路中に、前記開口を通過した平行光束を軸外光束に変換する光束変換手段と、前記強度分布に基づいて前記被調整光学系内の光学素子の偏心量を算出するための演算手段と、前記演算手段で算出された偏心量に基づき前記枠と前記光学素子の相対的な位置関係を調整する位置調整手段とを備えていることを特徴としている。
【００２６】
また、本発明の偏心調整装置では、前記光束変換手段はミラーからなり、前記ミラーは、前記光路の光軸に向かう方向に光束を出射するように配置されていることを特徴としている。
【００２７】
また、本発明の偏心調整装置では、前記ミラーは、前記光束の出射角度が変更自在に配
置されていることを特徴としている。
【００２８】
また、本発明の偏心調整装置では、前記光束変換手段はプリズムからなり、前記プリズムは、一方の側の面が中心から周辺に向かって厚みが変化する傾斜面になっていることを特徴としている。
【００２９】
また、本発明の偏心調整装置では、前記プリズムの一端の面が、凹形状であることを特
徴としている。
【００３０】
また、本発明の偏心調整装置では、前記プリズムの一端の面が、凸形状であることを特
徴としている。
【００３１】
また、本発明の偏心調整装置では、前記プリズムと前記保持部の間に、ミラーを備えて
いることを特徴としている。
【００３２】
また、本発明の偏心調整装置では、前記ミラーは、前記光束の出射角度が変更自在に配
置されていることを特徴としている。
【００３３】
また、本発明の偏心調整装置では、前記プリズムは、前記被調整光学系の光軸方向に移
動自在に配置されていることを特徴としている。
【００３４】
また、本発明の偏心調整装置では、前記光束変換手段はレンズからなることを特徴としている。
【００３５】
また、本発明の偏心調整装置では、前記レンズは、前記被調整光学系の光軸方向に移動
自在に配置されていることを特徴としている。
【００３６】
また、本発明の偏心調整装置では、前記光束変換手段は複数のレンズから構成され、一
つ以上のレンズが前記被調整光学系の光軸方向に移動自在に配置されていることを特徴としている。
【００３７】
また、本発明の偏心調整装置では、前記複数のレンズは、一体として前記被調整光学系
の光軸方向に移動自在に配置されていることを特徴としている。
【００３８】
また、本発明の偏心調整装置では、前記基板の開口は、フォトエッチング又はクロム蒸
着により形成されていることを特徴としている。
【００３９】
また、本発明の偏心調整装置では、前記位置調整手段は、枠に対して前記未固定の光学
素子を光軸に対して略垂直方向に移動して偏心を調整するものであることを特徴としている。
【００４０】
また、本発明の偏心調整装置では、前記演算手段は、前記被調整光学系の異なる４象限
を透過した光束の強度分布、又は光束の形状から、前記被調整光学系の偏心量を算出することを特徴としている。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の偏心検査装置及び偏心調整装置によれば、簡単な構成で軸外光束に対する光学系の偏心収差を検出することにより、軸上の偏心収差だけではなく軸外の偏心収差に対する要求精度の厳しい光学系（例えば、非球面化、小型化、高倍率化した光学系）に対しても高精度に偏心検査及び偏心調整を行うことができる。
また、光束変換手段の構成により、軸外光束の出射角度や入射位置が変更自在に配置できるため、例えば、対象製品の製品サイクルが短くなった場合でも、製造現場において対象製品に合わせて、装置の最適なセッティングが容易にできる。同様に、多品種少量生産にも容易に対応することが可能である。
【実施例１】
【００４２】
次に、図１〜図８に基づいて、本発明の一実施例を説明する。
なお、図１は実施例１の装置の概略構成図である。図２は本実施例１の装置における基板９の説明図である。図３は撮像された像点の強度分布を示すグラフである（カタボケがある状態）。図４は撮像された像点の強度分布を示すグラフである（カタボケがない状態）。図５は撮像された像点を二値化処理した光束の形状である（カタボケがある状態）。図６は撮像された像点を二値化処理した光束の形状である（カタボケがない状態）。図７及び図８は本発明の実施例１の変形例を示したものである。
【００４３】
実施例１の装置は、偏心検査装置であると共に、偏心調整装置でもある。まず、偏心検査装置について説明する。偏心検査装置は、平行光束を出射する光源部１０と、複数の開口１３を有する基板９と、光束変換部としてのミラー８と、検出手段としてのＣＣＤカメラ１と、保持部材としての保持部６及びツメ２と、表示手段としてのＣＲＴ２３を備えている。
【００４４】
光源部１０は、光源と光学系を備えている。光源は、平行光を射出する光源であっても、非平行光を射出する光源であっても良い。光学系は、所定の光束径の平行光束を得るためのものである。光源から出射する光が平行光の場合、光学系は光束径を変化させる役割を果たす。光源から出射する光が非平行光の場合、光学系は非平行光を平行光に変換する役割と光束径を変化させる役割を果たす。
【００４５】
基板９は、光源部１０の光射出側、すなわち、光源部１０と保持部６の間に配置されている。基板９は図示しない枠に接着剤、または抑え環等により固定されている。図示しない枠は、他の部材を介して例えば試料台７に固定保持すれば良い。
【００４６】
そして、基板９には、一つの円周上に４個以上で偶数個の開口１３が等間隔に配列されている。または二つ以上の同心円の円周上に、それぞれの円周について４個以上で偶数個の開口１３が等間隔で配列されている。
図２に示す基板９には、一つの円周上に、４個の開口１３が等間隔で設けられている。各々の開口１３は、フォトエッチングもしくは、クロム蒸着により形成されている。このようにすることで、通常の機械加工よりも高い精度で所定の開口形状を実現している。
【００４７】
光源部１０からの平行光束は基板９に入射する。基板９に入射した平行光束のうち、一部の平行光束は開口１３通過する。一方、その他の部分の平行光束は、開口以外の部分で遮光される。この結果、基板９からは、開口の数に応じた平行光束が射出する。また、各々の平行光束は、空間的に分離した光束となる。
【００４８】
ミラー８は、基板９の光射出側、すなわち、基板９と保持部６の間に配置されている。ミラー８は、軸外光束を生成するために用いられる。本実施例では、このミラー８は平面ミラーである。ミラー８は、所定の軸に対して傾斜して配置されている。すなわち、所定の軸からミラー面までの間隔を、基板９側端部と保持部６側端部で比べた場合、基板９側端部における間隔が、保持部６側端部における間隔よりも広くなっている。ここで、所定の軸とは、図１における光源部１０からＣＣＤカメラ１に到る光路の光軸、保持部の中心を通る中心軸、あるいは被調整光学系１５の光軸等である。
【００４９】
前述のように、基板９からは４つの空間的に独立した平行光束が射出される。よって、本実施例では、ミラー８は４つ配置されている。そして、各々ミラーが所定の軸に対して傾斜して配置されている。なお、４つのミラーを一体化させて、１つの部材で構成しても良い。
【００５０】
基板９から射出された平行光束は、ミラー８によって反射される。このとき、ミラー８が所定の軸に対して傾斜して配置されている。よって、ミラー８に入射した平行光束は、所定の軸に向かって反射される。その結果、ミラー８で反射した平行光束は、被調整光学系１５の光軸に対して傾斜して入射する光束、すなわち軸外光束になる。
【００５１】
なお、ミラー８は、回転機構により回転可能になっていても良い。このようにすると、光軸に対する角度が変更可能になる。よって、被調整光学系１５が変わるごとにミラー８の角度を変更することができる。なお、ミラー８は、他の部材を介して例えば試料台７に固定保持すれば良い。また、ミラー８は交換可能にしても良い。
【００５２】
また、本実施例では１回の反射で平行光束の向きを変化させているが、複数回の反射を用いても良い。例えば、１番目のミラーで所定の軸から離れるように平行光束を反射する。そして、２番目のミラーで、所定の軸に向かうように平行光束を反射しても良い。
【００５３】
また、ミラー８の反射面は平面でなく、曲面であっても良い。この場合、ミラー８で反射された光束は非平行光束になる。非平行光束を平行光束に戻したい場合は、上記のように２番目のミラーを用い、その反射面を曲面にすれば良い。
【００５４】
光学系としての被調整光学系１５は、未固定の光学素子であるレンズ３と、別のレンズ５と枠４とで構成されている。この被調整光学系１５は、保持部６に取り付けられている。保持部６は試料台７の上部に設置され、調整対象となる被調整光学系１５ごとに用意されている。被調整光学系１５及びＣＣＤカメラ１は、光学系の光軸上に配置されている。この被調整光学系１５には、上記のように、ミラー８で反射された光束が軸外光束として入射する。
【００５５】
レンズ５は、予め枠４の一端部に固定されている。レンズ３は、枠４の他端部に移動可能に載置されている。またレンズ３と枠４の他端部の間には、紫外線硬化型接着剤が予め充填されている。
【００５６】
被調整光学系１５に入射した軸外光束は、被調整光学系１５を通過してＣＣＤカメラ１に向かう。ＣＣＤカメラ１は、被調整光学系１５を透過した光を受光する位置に配置されている。ＣＣＤカメラ１は、各軸外光束によって形成される像を撮像する。この像は、軸外光束の強度分布を表す。ＣＣＤカメラ１による撮像で得た画像は、ＣＲＴ２３に表示される。
【００５７】
使用者は、ＣＲＴ２３に表示された軸外光束の強度分布の像を見ることで、被調整光学系１５に偏心があるか否かを検査することができる。
【００５８】
次に、偏心調整装置について説明する。偏心調整装置は、偏心検査装置の構成に加えて、位置調整手段としての送り機構１１と演算手段としてのパソコン１２を有している。
【００５９】
送り機構１１は、被調整光学系１５内の光学素子を光軸に対して略垂直方向に移動させるために設けられている。送り機構１１は、試料台７の上面に設けられている。送り機構１１は市販されているｘ−ｙステージで構成されていてもよい。
【００６０】
アーム１４は、送り機構１１の上部に設けられている。ツメ２は、アーム１４の先端部にガタつきのない状態で嵌合されている。ツメ２は、レンズ３を上方から保持している。これにより、レンズ３は、送り機構１１を介して光学系の光軸に対して、略垂直な２方向（図１において、紙面に対して略垂直な方向と、紙面に対して左右に略平行な方向）に移動できるようになっている。なお、ツメ２は、保持部６と同様に、被調整光学系１５ごとに用意されている。
【００６１】
各光束の像はＣＣＤカメラ１で撮像されて、演算手段としてのパソコン１２のモニター（ＣＲＴ２３）上に表示される。パソコン１２は撮像された光束の画像に対して、パソコン１２内の演算処理部で画像処理を施す。この画像処理により、被調整光学系１５の偏心調整に必要な情報を算出する。
【００６２】
次に、このように構成された本実施例の偏心調整装置を用いた光学素子の偏心調整について説明する。
調整に先立ち、被調整光学系１５に対応する保持部６及びツメ２を用意し、偏心調整装置に取り付ける。また、レンズ３と枠４との間には、上述したように、予め、紫外線硬化型接着剤を充填しておく。
【００６３】
光源部１０から出射した平行光束は、その面が光軸に垂直になるように設置された基板９を照射し、基板９の開口１３を透過した光束は、ミラ−８で反射される。反射された光束は被調整光学系１５の軸外部へ入射する。反射された光束の角度は被調整光学系１５ごとに異なり、予め被調整光学系１５に合わせてミラー８の角度を設定しておく。
【００６４】
被調整光学系１５を通過した光束は、ＣＣＤカメラ１で撮像される。ＣＣＤカメラ１で撮像された光束の像は、図１に示すように、パソコン１２のモニター（ＣＲＴ２３）上に表示される。
このとき、パソコン１２は、ＣＣＤカメラ１で撮像された画像に対して、パソコン１２内の演算処理部で画像処理を施す。その結果、各象限における光束の像の強度分布が得られる。
【００６５】
図３は、撮像装置で撮像された各象限における光束の像の強度分布を示すグラフである。
点対称な象限（第１象限と第３象限）での強度分布のピーク値Ｌ１とＬ３が異なっており、いわゆるカタボケがある状態になっている。なお、第２象限と第４象限での強度のピーク値Ｌ２とＬ４は一致しており、カタボケがない状態になっている。
各象限での強度分布のＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の差が最小になるように送り機構１１を動かしレンズ３の偏心調整を行う。この場合は、ピーク値Ｌ１、Ｌ３が異なる第１象限と第３象限に対応する方向にレンズ３を移動させて、Ｌ１とＬ３とが等しくなるようにすれば、カタボケがない状態に調整が可能である。
【００６６】
図４は、レンズ３の偏心調整を行った後の撮像装置で撮影された像である。対称な象限で強度分布のピーク位置での値Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４が等しい状態、すなわちカタボケがない状態になっている。レンズ３の偏心調整が完了した後は、図示しない紫外線照射ユニットにより、上述した紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射し、レンズ３を枠４に固定する。
【００６７】
また、カタボケの検出方法に関しては、上述した方法とは別に次のような方法でも同等の効果を得ることができる。
具体的には、撮像装置で撮像された像に対して二値化処理を施す。二値化処理を施された画像から、光束の外径を算出するという方法である。
【００６８】
図５は、撮像装置で撮影された像、すなわち各象限における光束の形状を示すグラフである。
点対称な象限（第１象限と第３象限）で光束の形状Ｄ１とＤ３の径が異なっており、いわゆるカタボケがある状態になっている。なお、第２象限と第４象限の形状は一致しており、カタボケがない状態になっている。
各象限でのＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４で光束形状の差が最小になるように送り機構１１を動かしレンズ３の偏心調整を行う。この場合は、光束の形状Ｄ１、Ｄ３が異なる第１象限と第３象限に対応する方向にレンズ３を移動させて、Ｄ１、Ｄ３とが等しくなるようにすれば、カタボケがない状態に調整が可能である。
【００６９】
図６は、レンズ３の偏心調整を行った後の撮像装置で撮影された像である。点対称な象限での光束の形状Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４が等しい状態、すなわちカタボケがない状態になっている。
【００７０】
また、基板９と、光束変換手段を構成するミラ−８とを回転させることにより適宜の位置でのカタボケ検出が可能となる。
【００７１】
なお、上記実施例の光束を曲げ軸外光束を生成するための部材は、ミラー８に限定されるものではなく、例えば、図７に示すようにプリズム１６やプリズム１６’を用いた構成でも構わない。
この場合、プリズム１６やプリズム１６’を図示しない移動機構により被調整光学系１５の光軸方向に動かすことにより、被調整光学系の適宜の位置に軸外光束を入射させることが可能となる。
【００７２】
また、本実施例の変形例として、図８に示すように、光束変換手段が、複数のミラー２１とプリズム２２から構成されていてもよい。複数のミラー２１は矢印方向にその傾斜角を適宜に設定可能になっている。それ以外の構成については上記実施例の偏心調整装置とほぼ同じである。
次に、本変形例の光束変換手段の作用について説明する。被調整光学系１５が変わっても、複数のミラー２１を矢印方向に動かすことにより、被調整光学系１５の画角に応じた軸外光束を生成することが可能となり、光束変換手段を構成するプリズム２２の交換が基本的には不要となる。なお、プリズム２２を交換可能としておいてもよい。
【実施例２】
【００７３】
次に、図９及び図１０に基づいて他の実施例について説明する。
なお、図９は本発明の実施例２の概略構成図である。図１０は本発明の実施例２の変形例を示したものである。
【００７４】
本実施例では、上記の図１に示す実施例１の偏心調整装置と比べて、光束変換手段を構成するミラー８が、図９に示すようにレンズ１７に置き換わっている点が異なる。それ以外の構成及び作用については、図１に示した実施例１の偏心調整装置とほぼ同じである。なお、被調整光学系の種類に応じて、レンズ１７を交換可能としておいてもよい。
【００７５】
また、本実施例の変形例として、図１０に示すように、光束変換手段が複数のレンズから構成されている。図１０に示すようにレンズ１８とレンズ１９とからなり、焦点距離が可変のズームレンズ２０を構成している。それ以外の構成は、図１に示した実施例１の偏心調整装置とほぼ同じである。
【００７６】
ズームレンズ２０の作用について説明する。レンズ１８もしくはレンズ１９のいずれか一方を被調整光学系１５の光軸方向に動かす。これによりズームレンズ２０の焦点距離の変化に応じて、軸外光束の入射角度が適宜変更可能となる。また、ズームレンズ２０を一体として光軸方向に動かすようにすれば、被調整光学系の適宜の位置に軸外光束を入射させることが可能となる。
【００７７】
それ以外の作用については、上記実施例１と同じである。ズームレンズ２０により、被調整光学系１５が変わっても、レンズ１８もしくはレンズ１９のいずれか一方を被調整光学系１５の光軸方向に動かすことにより、被調整光学系１５の画角に応じた軸外光束を生成することが可能となり、被調整光学系１５が変わっても、光束変換手段を構成するレンズの交換が不要になる。
【００７８】
また、上記実施例１及び実施例２の基板９には、図１２〜図１４に示すような開口が配列されていてもよい。
図１２に示す基板９は、円周Ｃ０と同心の円周Ｃ１上に、それぞれ等間隔に８個の開口Ｐ０１〜Ｐ１８が配列されているものである。このように半径の異なる円周上に開口を配列させることにより、画角の異なる軸外光束を一度に入射させることができるので、カタボケをより正確に検出することが可能となる。
【００７９】
図１３に示す基板９は、円周Ｓ上にそれぞれ等間隔に８個の開口Ｐ０１〜Ｐ０８が配列されているものである。このように開口の数を増やして、各象限を細分化すれば、カタボケの大きさと発生する方向をより正確に検出することが可能となる。
【００８０】
図１４に示す基板９は、一見すると２つの正方形Ｓ０及びＳ１上にそれぞれ８個の開口Ｐ０１〜Ｐ１８が配列されているように見えるが、開口Ｐ０１、Ｐ０３、Ｐ０５、Ｐ０７、及び、開口Ｐ０２、Ｐ０４、Ｐ０６、Ｐ０８、及び、開口Ｐ１１、Ｐ１３、Ｐ１５、Ｐ１７、及び、開口Ｐ１２、Ｐ１４、Ｐ１６、Ｐ１８はそれぞれ半径が異なる四つの円周上にそれぞれ等間隔に配列されている。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の光学素子の偏心検査装置及び光学素子の偏心調整装置は、カメラ用レンズや撮像ユニット等の光学系を組み立てて製造する分野、特に結像性能及び偏心精度が厳しい小型の光学系を製造する分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施例１の概略構成図である。
【図２】実施例１の光学素子の偏心調整装置における基板９の説明図である。
【図３】撮像された像点の強度分布を示すグラフである(カタボケがある状態)。
【図４】撮像された像点の強度分布を示すグラフである(カタボケがない状態)。
【図５】撮像された像点を二値化処理した光束の形状である(カタボケがある状態)。
【図６】撮像された像点を二値化処理した光束の形状である(カタボケがない状態)。
【図７】本発明の実施例１の変形例を示したものである。
【図８】本発明の実施例１の変形例を示したものである。
【図９】本発明の実施例２の概略構成図である。
【図１０】本発明の実施例２の変形例を示したものである。
【図１１】従来のレンズ系の光軸調整装置を示す説明図である。
【図１２】基板９上の開口の別の構成例を示す平面図である。
【図１３】基板９上の開口の別の構成例を示す平面図である。
【図１４】基板９上の開口の別の構成例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１        ＣＣＤカメラ
２        ツメ
３        レンズ
４        枠
５        レンズ
６        保持部
７        試料台
８，２１  ミラー
９        基板
１０      光源部
１１      送り機構
１２      パソコン
１３      開口
１４      アーム
１５      被調整光学系
１６，１６’，２２    プリズム
１７，１８，１９      レンズ
２０      ズームレンズ
２３      ＣＲＴ
【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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【図１３】
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【図１４】
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