(57)【要約】  レンズアセンブリは、レンズばれるに固定された少なくとも１対のレンズと、他のレンズに対して少なくとも１自由度の動作性を当初に有した１つの追加レンズを含む。その追加レンズは他のレンズに対して所望のアライメントポジションに固定できる。【選択図】図２
2017510849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズアセンブリであって、
第１の複数のレンズと、
該第１の複数のレンズを受領して固定的にアラインするように構成されているレンズバレルと、
該第１の複数のレンズに対して少なくとも１自由度の動作性を有した少なくとも１つの追加レンズと、
を備え、
前記少なくとも１つの追加レンズは前記第１の複数のレンズに対して所望のアライメントポジションに固定が可能であるレンズアセンブリ。
【請求項２】
前記レンズバレルは前記少なくとも１つの追加レンズを受領するように構成されており、該レンズバレルと該少なくとも１つの追加レンズとの間にはギャップが画定されており、前記ギャップは、前記レンズアセンブリの光軸に直交する少なくとも１自由度の動作性を許容し、前記所望のポジションへの該少なくとも１つの追加レンズの動作を受け入れる、請求項１記載のレンズアセンブリ。
【請求項３】
前記少なくとも１つの追加レンズは前記レンズバレルに固定的に接続可能である、請求項２記載のレンズアセンブリ。
【請求項４】
前記少なくとも１つの追加レンズは前記第１の複数のレンズの１つに固定的に接続可能である、請求項２記載のレンズアセンブリ。
【請求項５】
少なくとも１つのバッフルをさらに備え、前記少なくとも１つの追加レンズは１つのバッフルに固定的に接続可能である、請求項２記載のレンズアセンブリ。
【請求項６】
前記ギャップは５ミクロンから５０ミクロンの動作を許容する、請求項２記載のレンズアセンブリ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの追加レンズは前記レンズバレルの一端部の外側に延び出ている、請求項１記載のレンズアセンブリ。
【請求項８】
前記少なくとも１つの追加レンズは前記第１の複数のレンズの１つと前記レンズバレルとに固定的に接続可能である、請求項７記載のレンズアセンブリ。
【請求項９】
前記少なくとも１つの追加レンズは前記第１の複数のレンズのうちの隣接レンズに対面した片側に平坦面を有し、該第１の複数のレンズの該隣接レンズは該少なくとも１つの追加レンズに対面した側に平坦面を有している、請求項１記載のレンズアセンブリ。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの追加レンズは前記レンズアセンブリの像面から最も離れている前記レンズアセンブリ内のレンズである、請求項１記載のレンズアセンブリ。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの追加レンズは前記レンズアセンブリの像面から最も近い前記レンズアセンブリ内のレンズである、請求項１記載のレンズアセンブリ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの追加レンズは前記レンズバレルの光軸に沿って前記所望のポジションに動作が可能である、請求項１記載のレンズアセンブリ。
【請求項１３】
前記光軸に沿った動作自由度は１００ミクロンまでである、請求項１記載のレンズアセンブリ。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの追加レンズはエポキシ樹脂によって適正位置に固定できる、請求項１記載のレンズアセンブリ。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの追加レンズは溶着によって適正位置に固定できる、請求項１記載のレンズアセンブリ。
【請求項１６】
レンズアセンブリの製造方法であって、
第１の複数のレンズを準備するステップと、
レンズバレルを準備するステップと、
該レンズバレル内に前記第１の複数のレンズを受領するステップと、
該レンズバレル内に該第１の複数のレンズを固定的にアラインするステップと、
該第１の複数のレンズに対して少なくとも１自由度の動作性を有した少なくとも１つの追加レンズを準備するステップと、
該第１の複数のレンズに対する所望のアライメントポジションに該少なくとも１つの追加レンズを固定するステップと、
を含んでいる製造方法。
【請求項１７】
前記レンズバレルは前記少なくとも１つの追加レンズを受領するように構成され、該レンズバレルと該少なくとも１つの追加レンズとの間にはギャップが画定されており、前記ギャップは、前記レンズアセンブリの光軸に直交する少なくとも１自由度の動作性を許容し、前記所望のポジションへの該少なくとも１つの追加レンズの動作を受け入れる、請求項１６記載の製造方法。
【請求項１８】
前記固定するステップは、前記レンズバレルに前記少なくとも１つの追加レンズを固定的に接続することを含んでいる、請求項１７記載の製造方法。
【請求項１９】
前記固定するステップは、前記第１の複数のレンズのうちの１つに前記少なくとも１つの追加レンズを固定的に接続することを含んでいる、請求項１７記載の製造方法。
【請求項２０】
前記固定するステップは、少なくとも１つのバッフルを準備することと、該バッフルに前記少なくとも１つの追加レンズを固定的に接続することとを含んでいる、請求項１７記載の製造方法。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの追加レンズは５ミクロンから５０ミクロン動作可能である、請求項１７記載の製造方法。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの追加レンズは、固定された前記レンズバレルの一端部の外側に延び出ている、請求項１６記載の製造方法。
【請求項２３】
前記固定するステップは、前記少なくとも１つの追加レンズを前記第１の複数のレンズの１つと前記レンズバレルとに固定的に接続することを含んでいる、請求項１６記載の製造方法。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの追加レンズは前記第１の複数のレンズのうちの隣接レンズに対面した片側に平坦面を有し、該第１の複数のレンズの該隣接レンズは該少なくとも１つの追加レンズに対面した側に平坦面を有している、請求項１６記載の製造方法。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの追加レンズは前記レンズアセンブリの像面から最も離れている前記レンズアセンブリ内のレンズである、請求項１６記載の製造方法。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの追加レンズは前記レンズアセンブリの像面から最も近い前記レンズアセンブリ内のレンズである、請求項１６記載の製造方法。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの追加レンズは前記レンズバレルの光軸に沿って前記所望のポジションに動作が可能である、請求項１６記載の製造方法。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの追加レンズは前記光軸に沿って１００ミクロンまで動作が可能である、請求項１６記載の製造方法。
【請求項２９】
前記固定するステップはエポキシ樹脂の利用を含んでいる、請求項１６記載の製造方法。
【請求項３０】
前記固定するステップは溶着を含んでいる、請求項１６記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の説明
本願は２０１４年４月１０日に出願された米国仮特許願６１／９７７９０６の優先権を主張する。
【０００２】
技術分野
本開示内容は概してレンズアセンブリに関し、特にミニチュアカメラおよびプロジェクタに使用するミニチュアレンズアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
携帯電話およびラップトップコンピュータなどの様々な携帯電子デバイスはデジタルカメラを活用して写真およびビデオを撮影し、スクリーン上または物体上に写真やビデオを表示するためにデジタルプロジェクタを使用することを想定している。これらはミニチュアデジタルカメラであり、ミニチュアレンズアセンブリ、すなわちレンズ径が約０．２５インチ（約０．６３５ｃｍ）以下のレンズアセンブリを含んでおり、光を捉えてそれをＣＭＯＳイメージャ（撮像装置）上でフォーカスして画像を撮影する。ミニチュアプロジェクタ内部では、レンズアセンブリはＬＥＤアレイ装置からの光をスクリーンまたは物体上にフォーカスする。さらに小型の高品質で廉価なイメージングレンズアセンブリに対する継続的な要求は、光学的および機械的な設計に対して相当なる挑戦を提起する。その構造体内の複数の小型レンズは良好な画像品質を保証するために互いに、若しくはレンズバレル（lens barrel）に対して数ミクロン以内でアラインしていなければならない。レンズ間のアライメントエラー（alignment errors）は画像の質の低下をもたらす。レンズアセンブリの画像品質が十分でなければ、そのレンズアセンブリは拒絶される。このことはレンズアセンブリの製造における望ましくないイールド（歩留り）低下を招く。
【０００４】
レンズアライメントエラーを減少させてレンズアセンブリの製造イールドを向上させるために様々なパッシブアライン法が考案されている。
【０００５】
例えば、米国特許７０８８５３０（「パッシブにアラインされた光学素子」レッコ他）の図２および図４にそれぞれ対応する本願の図１Ａと図１Ｂを説明すれば、図１Ａでは、２つのレンズＬ１とＬ２のアライメントは対のテーパ加工面２４と３４を利用する。図１Ｂでは、レンズＬ１とＬ２はレンズバレル２２を利用して互いにアラインしている。このレンズアセンブリの複数のレンズはレンズバレル２２内の所定のポジションにスタックされて（積み重ねられ）おり、不動状態である。
【０００６】
ミニチュアカメラの解像度が増加し、レンズアセンブリの性能に対する要求が高まるにつれ、レンズアセンブリ内のレンズの数は多くの場合に増加する。スタックされる光学素子の数の増加はアライメントエラーの影響を拡大する。その結果、レンズアセンブリ内のレンズの数が増加すると、従来のパッシブアライメントを利用したレンズアセンブリの製造におけるイールドは悪化する。
【０００７】
レンズアセンブリが小型になるにつれ、レンズアセンブリによって集められる光の量は減少し、小さいf-ナンバーのデザイン（設計）が必要になる。さらに大きなアパーチャのデザインはレンズアライメントエラーに対する感度を増大させ、従来のパッシブアライメントを利用したレンズアセンブリの製造におけるイールド低下が大きくなる。
【０００８】
複数のレンズのアクティブアライメントのコストが問題にならなければ、レンズのアクティブアライメントが高性能光学システムのために使用される。しかし、オートコリメータや、レンズを個別にアラインさせる回転ステージを利用するなどの知られているアクティブアライメント技術は構造が非常に複雑であり、ミニチュアレンズアセンブリの多量生産にとってはコスト高となる。
【０００９】
よって、アクティブアラインメントの性能の利点とパッシブアライメントの低コストの利点とを組み合わせた、ミニチュアカメラおよびミニチュアプロジェクタにおいて使用するレンズアセンブリの低コスト製造方法の需要が存在する。
【発明の概要】
【００１０】
開示内容の概要
これら、および他の目的、並びに利点は、ここで説明するレンズアセンブリおよびその製造方法を採用することで本発明に従って達成される。
【００１１】
本発明の１実施態様によれば、レンズアセンブリは、複数のレンズと、それらレンズを受領して、固定的にアライン（整列；aligned）させるように構成されたレンズバレルと、（自身以外の）他のレンズに対して少なくとも１自由度の動作性を有した少なくとも１つの追加レンズとを含んでおり、この追加レンズは他のレンズに対して所望のアライメント（整列；alignment）ポジション（位置）に固定が可能である。
【００１２】
本発明の別実施態様によれば、レンズアセンブリは、第１の複数のレンズと、それら第１の複数のレンズを受領して固定的にアラインさせるように構成されたレンズバレルとを含んでいる。第１の複数のレンズに対して少なくとも１自由度の動作性を有する少なくとも１つの追加レンズが提供されており、その少なくとも１つの追加レンズは第１の複数のレンズに対して所望のアライメントポジションに固定が可能である。
【００１３】
本発明のさらに別実施態様によれば、レンズアセンブリを製造する方法は、第１の複数のレンズを準備するステップと、レンズバレルを準備するステップと、レンズバレルに第１の複数のレンズを受領させるステップと、第１の複数のレンズをレンズバレル内で固定的にアラインさせるステップとを含んでいる。この方法はさらに、第１の複数のレンズに対して少なくとも１自由度の動作性を有する少なくとも１つの追加レンズを提供するステップと、その少なくとも１つの追加レンズを第１の複数のレンズに対して所望のアライメントポジションに固定するステップとを含んでいる。
【００１４】
本発明の別実施態様によれば、レンズアセンブリはレンズバレル内でアラインされた複数のレンズを含んでおり、レンズアセンブリ内において可動レンズがアラインされており、他のレンズのパッシブアライメントにおけるエラーまたはレンズ固有の欠陥を補整（補償）するようにアラインされている。そのようなアクティブアライメントを可能にするため、“ガタつき（rattle）”スペースが可動レンズの周囲に当初から残されており、よって可動レンズを物理的に完全には拘束せず、少なくとも１アライメント自由度にて動作できるようにしている。レンズアセンブリ内のその他のレンズは、限定はしないが、互いに対するレンズのパッシブのコンポーネントアライメント、またはレンズバレルに対するレンズのパッシブアライメントなどのパッシブアライメントを活用して、全自由度に対して物理的に拘束されている。
【００１５】
１実施態様では、可動レンズは光軸に直交する２つのアライメント自由度を有する。
【００１６】
別実施態様では、可動レンズは光軸に沿った１つのアライメント自由度を有する。さらに別実施態様においては、可動レンズの許容動作性は十分に小さく、レンズアセンブリの光学的性能は、可動レンズがアラインされる前のレンズ品質を保証するのに十分な程度に良好である。
【００１７】
さらに別実施態様では、エポキシ樹脂または追加の接着剤が使用され、アクティブアライメントの完了後に可動レンズが固定される。さらに別実施態様では、可動レンズをレンズバレルにパッシブにアラインさせ、または他のレンズにパッシブにアラインさせるのにアライメント機構が利用され、そのアライメント機能は、可動レンズのアクティブアライメント時に少なくとも部分的に取り外すことができる。
【００１８】
別実施態様においては、可動レンズは隣接レンズに対してスムーズなインターフェースを有しており、可動レンズはレンズ間の傾斜や間隔の実質的な変化なく隣接レンズの表面上をスライドすることができる。
【００１９】
別実施態様においては、可動レンズはその外径面上にスムーズな表面を有しており、可動レンズは、傾斜やズレ程度の実質的な変化なくレンズバレルの光軸に沿ってスライドできる。さらに別実施態様では、可動レンズはレンズバレルの第１部分の内側に存在し、残りのレンズはレンズバレルの第２部分の内側に存在し、レンズバレルのこれら２部分はアライン状態であり、アライメントポジションにて互いに固定されている。
【００２０】
レンズアセンブリを製造する方法の別実施態様は、複数のレンズをレンズバレル内に詰め込むステップと、可動レンズのためにガタつきスペースを残すステップと、レンズアセンブリの光学的性能を最良化するように可動レンズのポジションを調節するステップと、可動レンズのポジションを固定するステップとを含んでいる。さらに別実施態様では、この方法はアクティブアライメントに先立ってレンズ品質を判定するために可動レンズをパッシブにアラインさせるステップを含んでいる。
【００２１】
本発明は、添付図面を利用にした以下の例示的実施例の詳細な説明からさらに深く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１Ａ−１Ｂ】図１Ａと図１Ｂは従来技術である米国特許７０８８５３０の図２と図４にそれぞれ対応する。
【００２３】
【図２】図２は本発明の１実施例によるレンズアセンブリの断面図である。
【００２４】
【図３】図３は本発明の追加実施例によるレンズアセンブリの断面図である。
【００２５】
【図４】図４は本発明のさらに別実施例によるレンズアセンブリの断面図である。
【００２６】
【図５】図５は本発明のさらに別実施例によるレンズアセンブリの断面図である。
【００２７】
【図６】図６は本発明の別実施例によるレンズアセンブリの断面図である。
【００２８】
【図７】図７は本発明のさらに別実施例によるレンズアセンブリの断面図である。
【００２９】
【図８】図８は本発明の追加実施例によるレンズアセンブリの断面図である。
【００３０】
【図９】図９は本発明のさらに別実施例によるレンズアセンブリの断面図である。
【００３１】
【図１０】図１０は図９のレンズアセンブリの正面図である。
【００３２】
【図１１】図１１は本発明の１実施例によるレンズアセンブリの製造方法のフローチャート（図）である。
【００３３】
【図１２】図１２は本発明の追加実施例によるレンズアセンブリの製造方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
詳細な説明
以下で説明されている実施例によれば、例えば、携帯電話などの携帯電子デバイスに含まれるミニチュアカメラまたはミニチュアプロジェクタにおいて利用が可能な様々なレンズアセンブリが提供される。
【００３５】
本発明の実施例を説明する目的で添付されており、本発明の限定は意図されていない図面を説明すると、図２は本発明の１実施例によるレンズアセンブリの断面図である。レンズアセンブリ１２０は４つのレンズＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３およびＬ１４と、３つのバッフル１２３、１２５および１２７と、レンズバレル１２１内に挿入されたＩＲＣＦ（赤外線カットフィルタ）１２９とを含んで構成されている。これらバッフルは図示のようにレンズ間に点在している。レンズＬ１１、Ｌ１３２、Ｌ１３およびＬ１４は、ガラス、プラスチック、光学結晶、等々の従来のレンズ材料製である。バッフル１２３、１２５および１２７は、プラスチック、布、紙、等々の従来のバッフル材料製である。レンズバレル１２１は、プラスチック、金属、等々の従来のレンズバレル材料製である。ＩＲＣＦ１２９はＩＲコーティングを有したガラス、プラスチックあるいは他の従来材料製である。
【００３６】
ＩＲＣＦ１２９のフィルタは、ＣＭＯＳイメージセンサ（非図示）によって取得された画像の色彩を向上させるために可視光線を通過させつつ赤外線を除去する。ＩＲＣＦ１２９はレンズバレルアセンブリのオプション部分であり、その存在およびポジションの両方はカメラの設計によって決まる。あるいはＩＲＣＦ１２９は別な従来フィルタと置換することもできる。
【００３７】
レンズバレルの前部は前面側にアパーチャ１２２を含んでおり、これはイメージングシステムのエントランスピューピル（入口瞳孔；entrance pupil）として機能する。
【００３８】
レンズＬ１２はレンズバレル１２１内に、レンズバレル１２１の内縁部１０３および内面１０４と接触状態で配置されている。レンズＬ１３はバッフル１２５によってレンズＬ１２とは離された状態で隣在し、内面１０４にも接触している。レンズＬ１４はバッフル１２７によってレンズＬ１３とは離された状態で隣在し、内面１０４にも接触している。ＩＲＣＦ１２９はレンズＬ１４と内面１０４とに接触した状態で配置されている。複数の光学素子のスタックは、ＩＲＣＦ１２９をレンズバレル１２１と接続するエポキシ樹脂１０９によってレンズバレルの内側に固定されている。
【００３９】
結果として、レンズＬ１２、Ｌ１３およびＬ１４は、レンズＬ１２、Ｌ１３およびＬ１４と、バッフルと、レンズバレル１２１との間での物理的接触を介してレンズアセンブリ内でパッシブにアラインされている。あるいはレンズＬ１２、Ｌ１３およびＬ１４は単にそれらの間の接続によってアラインさせることができる。使用される方法、およびレンズとレンズバレルの寸法的許容誤差に応じて、得られるレンズ間の光学的アライメント精度は、ｘ方向、ｙ方向およびｚ方向で１ミクロン未満から１５ミクロン超の範囲でよい。
【００４０】
可動レンズＬ１１は概してアパーチャ１２２とレンズＬ１２との間に配置される。バッフル１２３はレンズＬ１１とＬ１２とを分離する。可動レンズＬ１１はレンズバレル１２１によって正確に配置（位置取り）されることはなく、レンズＬ１１をｚ方向に動作させるギャップ（間隙）１０１と、レンズＬ１１をｘ方向とｙ方向とに動作させるラジアルギャップ（放射方向ギャップ）１０２とが存在する。ギャップ１０２はｘ方向およびｙ方向にレンズＬ１１を５ミクロンから５０ミクロン、好適には５ミクロンから２５ミクロンの範囲で動作させる。オプションでギャップ１０１は省略できる。
【００４１】
非点収差などの光学収差を低減させるため、可動レンズＬ１１はｘ方向とｙ方向とでアラインさせることができ、その光軸はレンズアセンブリ１２０の光軸Ｏと略一致する。このことは、可動レンズＬ１１のポジションを調整しながらレンズアセンブリのスルーフォーカスＭＴＦ（変調伝達関数；modulation transfer function）をモニターすることで可能である。当該技術の分野ではＭＴＦ測定法は知られており、典型的には、レンズの像面（画像面）に配置されたマスクを通して光を照射し、カメラによって投影像の鮮明度（鮮鋭度；sharpness）をモニターすることによって実行される。当該技術分野ではスルーフォーカスＭＴＦ測定法も知られており、これはレンズアセンブリとマスクとの間のスペースを変化させつつ複数のＭＴＦ測定を実行することで成る。レンズアセンブリのその他の従来式光学測定が、限定はしないが、点拡がり関数、線広がり関数、鮮明度、コントラスト、輝度、空間周波数応答（ＳＦＲ）、画像評価係数（ＳＱＦ）および波面測定を含んだ可動レンズＬ１１のポジション調整をガイドするために利用できる。
【００４２】
レンズＬ１２、Ｌ１３およびＬ１４のアライメント不良（ミスアライメント）とレンズ自体の欠陥は、典型的にはレンズアセンブリの光軸ＯをレンズＬ１２の光軸と正確に一致させないであろう。レンズアセンブリの理想化された光軸Ｏは図２に示されている。レンズＬ１１のアライメントの調整は全体的または部分的にそのようなアライメント不良と欠陥を補整するのに活用でき、あるいはその代わりに所望の光学的効果を発生させるために活用できる。
【００４３】
あるいは、ｘ方向とｙ方向のレンズＬ１１の動作も像面の傾斜に影響を及ぼすため、レンズＬ１１のポジションは、イメージャ（非図示）の垂直方向と光軸Ｏとがアラインするように調整され、その結果、画像全体はさらに明確にフォーカス（焦点合わせ）される。このことは、レンズアセンブリの製造時またはレンズアセンブリがカメラに備え付けられた後に実行できる。
【００４４】
可動レンズＬ１１が所望のポジションにアラインされてしまえば、エポキシ樹脂１１１が使用されてレンズをその場に固定する。図２で示すように、１好適実施例ではレンズＬ１１は平坦面Ｌ１１Ａを有し、レンズＬ１２は平坦面Ｌ１２Ａを有し、両平坦面Ｌ１１ＡとＬ１２Ａはバッフル１２３と接触状態に存在する。１別実施例では、バッフル１２３、１２５および１２７は省略され、複数のレンズを１以上インターフェースにて直接的に相互接触させる。バッフルとレンズ間のインターフェースとは、好適には迷光がイメージャ（非図示）に到達しないように設計されている。
【００４５】
図３は本発明の別実施例によるレンズアセンブリ１３０の断面図である。レンズアセンブリ１３０はレンズバレル１３１に挿入された４つのレンズＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３およびＬ２４と、４つのバッフル１３２、１３３、１３５および１３７を含んでいる。これらバッフルは図示のようにレンズ間に点在する。レンズＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３およびＬ２４は、ガラス、プラスチック、光学結晶などの従来レンズ材料製である。バッフル１３３、１３５および１３７は、プラスチック、布、紙、等々の従来バッフル材料製である。レンズバレル１３１はプラスチック、金属、等々の従来レンズバレル材料製である。
【００４６】
レンズＬ２４はレンズバレル１３１の後縁部と内面３０４とに接触した状態でレンズバレル１３１内に配置されている。レンズＬ２３はバッフル１３７によってレンズＬ２４から離されて隣在しており、内面３０４とも接触している。レンズＬ２２はバッフル１３５によってレンズＬ２３から離されて隣在しており、内面３０４とも接触している。
【００４７】
その結果、レンズＬ２２、Ｌ２３およびＬ２４は、レンズＬ２２、Ｌ２３およびＬ２４と、バッフルと、レンズバレル１３１との間で物理的接触を介してレンズアセンブリ内にパッシブにアラインされている。あるいはレンズＬ２２、Ｌ２３およびＬ２４は、それらの間の接続だけでアラインメントが可能であろう。使用される方法によって、およびレンズとレンズバレルとの寸法的許容誤差値に応じて、レンズ間の得られる光学的アライメント精度はｘ方向、ｙ方向およびｚ方向で１ミクロン未満から１５ミクロン超となろう。
【００４８】
可動レンズＬ２１はレンズＬ２２の前方に配置される。バッフル１３３はレンズＬ２１とＬ２２とを分離する。可動レンズＬ２１はレンズバレル１３１によっては正確に配置されない。バッフル１３３はレンズバレル１３１の内面３０４と接触して配置されるか、レンズＬ２２の前面またはレンズＬ２１の裏面の凹凸部と係合することで配置される。レンズＬ２１の前面の前部バッフル１３２はイメージングシステムのためのエントランスピューピルとして機能し、例えば接着剤を使用してレンズＬ２１に取り付けられることができる。レンズＬ２１をｚ方向に動作させるスペース３０１と、レンズＬ２１をｘ方向とｙ方向とに動作させるラジアルギャップ３０２が存在する。ギャップ３０２はレンズＬ２１をｘ方向とｙ方向とに５ミクロンから５０ミクロン、好適には５ミクロンから２５ミクロンの範囲で動作させる。
【００４９】
非点収差などの光学収差を低減させるため、レンズＬ２１はｘ方向とｙ方向とにアラインすることができ、その光軸はレンズアセンブリ１３０の光軸と略一致する。このことは、レンズＬ２１のポジションを調整しつつ、レンズアセンブリのスルーフォーカスＭＴＦ（変調伝達関数）をモニタリングすることにより可能である。レンズＬ２２、Ｌ２３およびＬ２４のアライメント不良、並びにレンズ自体の欠陥は典型的にはレンズアセンブリの光軸ＯをレンズＬ２２の光軸と正確に一致させない。レンズアセンブリの理想的な光軸Ｏは図３に示されている。レンズＬ２１のアライメントの調整は、全体的または部分的に、そのようなアライメント不良および欠陥を補整するように、あるいは所望の光学的効果を発揮させるように活用できる。
【００５０】
あるいは、ｘ方向とｙ方向のレンズＬ２１の動作も像面の傾斜に影響を及ぼすため、レンズＬ２１のポジションは、イメージャ（非図示）の垂直方向に光軸Ｏをアラインさせるように調整でき、よって画像全体がさらに明確にフォーカスできる。このことは、レンズアセンブリの製造時またはレンズアセンブリがカメラに搭載された後に実行できる。
【００５１】
可動レンズＬ２１が所望のポジションにアラインされてしまえば、エポキシ樹脂３１１が使用されてレンズＬ２１をレンズＬ２２に対してその位置に固定する。別実施例ではエポキシ樹脂３１１はレンズバレル１３１と接触状態になり、レンズバレル内の全てのレンズを固定する。図３で示すように、１好適実施形態においては、レンズＬ２１は平坦面Ｌ２１Ａを有し、レンズＬ２２は平坦面Ｌ２２Ａを有し、両平坦面Ｌ２１ＡとＬ２２Ａとはバッフル１３３と接触している。別実施例においては、バッフル１３３、１３５および１３７は省略されており、複数のレンズを１以上インターフェースにより直接的に相互接触させる。バッフルとレンズ間のインターフェースとは、好適には迷光をイメージャ（非図示）に到達させないように設計されている。
【００５２】
図４は図３のレンズアセンブリ１３０の断面図であり、パッシブアライメントリング３２１がギャップ３０２の部分を埋めるために追加されている。パッシブアライメントリングは好適にはゴム、プラスチック、エポキシ樹脂、金属またはその他の従来材料製である。可動レンズＬ２１のさらに正確なアライメントが確保できるか否かを判定するために、パッシブアライメントリング３２１は、レンズアセンブリの光学的性能がＭＴＦ測定を実行させるだけの十分な品質とするポジションに可動レンズＬ２１をパッシブにアラインさせるように使用できる。パッシブアライメントリング３２１は好適には、初期ＭＴＦ測定が実行された後に、可動レンズＬ２１のアクティブアライメントの前に取り除かれる。リング３２１は図３で示すように好適には最終レンズアセンブリから除外される。
【００５３】
あるいは、もしＭＴＦ測定によってレンズアセンブリが最終的要求を満たすことが示されれば、パッシブアライメントリング３２１はその場に残され、最終レンズアセンブリ内に存在し続ける。その結果、レンズアセンブリによってはパッシブアライメントリングを図４のように有しており、またレンズアセンブリによっては図３で示すようにそれを有していない。もしパッシブアライメントリング３２１がレンズアセンブリ１３０内に残されていたら、それは好適には、エポキシ樹脂、溶着（溶接）、その他の従来式取り付け方法によってレンズバレル１３１に固定できる。
【００５４】
図５は本発明のさらに別実施例によるレンズアセンブリ１５０の断面図である。レンズアセンブリ１５０はレンズバレル１５１に挿入されたレンズＬ３１、Ｌ３２、Ｌ３３およびＬ３４と、ＩＲＣＦウィンドウ（窓）１５９と、４つのバッフル１５２、１５３、１５５および１５７とを含んでいる。これらバッフルは図示のようにレンズ間に点在する。レンズＬ３１、Ｌ３２、Ｌ３３およびＬ３４は、ガラス、プラスチック、光学結晶などの従来レンズ材料製である。バッフル１５３、１５５および１５７はプラスチック、布、紙などの従来バッフル材料製である。レンズバレル１５１はプラスチック、金属などの従来レンズバレル材料製である。ＩＲＣＦウィンドウ１５９はＩＲコーティングされたガラス、プラスチック、その他の従来材料製である。
【００５５】
ＩＲＣＦウィンドウ１５９は、ＣＭＯＳイメージセンサ（非図示）によって撮影された画像の色彩を向上させるために可視光を通過させながら赤外光を除去する。ＩＲＣＦウィンドウ１５９はレンズバレルアセンブリのオプション部分であり、その存在と位置の両方はカメラの設計によって決まる。あるいは、ＩＲＣＦウィンドウ１５９は別従来フィルタによって置換できる。
【００５６】
ＩＲＣＦウィンドウ１５９はレンズバレル１３１の後縁部と内面５０４とに接触した状態でレンズバレル１３１内に配置されている。レンズＬ３４はＩＲＣＦウィンドウ１５９と内面５０４とに接触した状態にある。レンズＬ３３はバッフル１５７によってレンズＬ３４と離れた状態で隣在し、内面５０４とも接触状態にある。レンズＬ３２はレンズＬ３３と離れた状態で隣在し、内面５０４とも接触状態にある。
【００５７】
その結果、レンズＬ３２、Ｌ３３およびＬ３４は、レンズＬ３２、Ｌ３３およびＬ３４と、バッフルと、レンズバレル１５１との間の物理的接触を介してレンズアセンブリ内でパッシブにアラインされている。あるいはレンズＬ３２、Ｌ３３およびＬ３４はそれら間の接続だけによってアラインすることもできる。使用される方法と、レンズおよびレンズバレルの寸法的許容誤差値に応じて、得られるレンズ間の光学的アライメント精度はｘ方向、ｙ方向およびｚ方向にて１ミクロン未満から１５ミクロン超の範囲でよい。
【００５８】
可動レンズＬ３１はレンズＬ３２の前方に配置される。バッフル１５３はレンズＬ３１とＬ３２とを分離する。可動レンズＬ３１はレンズバレル１５１内で正確に配置されない。バッフル１５３はレンズＬ３２の前面凹凸部に接着されるか係合され、またはレンズＬ３１の裏面の凹凸部に接着されるか係合される。レンズＬ３１の前面側の前部バッフル１５２はイメージングシステムのためのエントランスピューピルとして機能し、例えば、接着剤を使用してレンズＬ３１に取り付けることができる。可動レンズＬ３１は実質的にレンズバレル１５１の外側に存在し、ｘ方向、ｙ方向およびｚ方向に自由に動作できる。
【００５９】
非点収差などの光学収差を低減させるため、レンズＬ３１はｘ方向およびｙ方向でアラインでき、その光軸はレンズアセンブリ１５０の光軸と略一致する。このことは、レンズＬ３１のポジションを調整しつつ、レンズアセンブリのスルーフォーカスＭＴＦ（変調伝達関数）をモニタリングすることによって可能である。レンズＬ３２、Ｌ３３およびＬ３４のアライメント不良、並びにレンズ自体に欠陥は、典型的にはレンズアセンブリの光軸ＯをレンズＬ３２の光軸と正確に一致させない。レンズアセンブリの理想的な光軸Ｏは図５に示されている。レンズＬ２１のアライメントの調整は、全体的または部分的に、そのようなアライメント不良とレンズ欠陥を補整するように、あるいは所望の光学的効果を発揮させるように活用できる。
【００６０】
あるいは、ｘ方向とｙ方向におけるレンズＬ３１の動作は像面の傾斜にも影響を及ぼすため、レンズＬ３１のポジションはイメージャ（非図示）の垂直方向に光軸Ｏをアラインさせるように調整でき、よって画像全体がさらに明瞭にフォーカスされる。このことは、レンズアセンブリの製造時またはレンズアセンブリがカメラに取り付けられた後に実行できる。
【００６１】
レンズＬ３１が所望のポジションでアラインされると、エポキシ樹脂５１１が使用されてレンズＬ３２およびレンズバレル１５１に対してレンズＬ３１をその場に固定し、全てのレンズをレンズバレル内に固定する。図５で示すように、１好適実施例では、レンズＬ３１は平坦面Ｌ３１Ａを有し、レンズＬ３２は平坦面Ｌ３２Ａを有し、両平坦面Ｌ３１ＡとＬ３２Ａとはバッフル１５３と接触状態となる。別実施例においては、バッフル１５３、１５５および１５７は省略され、レンズを１以上のインターフェースにて互いに直接的に接触させる。バッフルとレンズ間のインターフェースとは、好適には迷光がイメージャ（非図示）に到達することがないように設計されている。
【００６２】
図６は図５のレンズアセンブリ１５０の断面図であり、レンズカバー１６２がバッフル１５２に置換されている。カバー１６２は好適には迷光がレンズＬ３１の側方から光学システム内に進入することを防止する。バッフル１５２と同様にレンズカバー１６２はイメージングシステムのエントランスピューピルを画定することができる。カバー１６２は好適には射出成型されたプラスチック製であり、レンズＬ３１に接着剤等の取り付け手段を用いて干渉フィット（interference fit）によって取り付けられている。
【００６３】
図７は本発明のさらに別実施例によるレンズアセンブリ１７０の断面図である。レンズアセンブリ１７０は、４つのレンズＬ４１、Ｌ４２、Ｌ４３およびＬ４４と、４つのバッフル１７２、１７３、１７５および１７７とを含んでいる。第１可動レンズＬ４１と第２可動レンズＬ４４のポジションはレンズアセンブリ１７０の光学的性能を最良化するために調整が可能である。第２レンズＬ４２と第３レンズＬ４３とはパッシブにアラインされている。バッフルは図示のようにレンズ間に点在する。レンズＬ４１、Ｌ４２、Ｌ４３およびＬ４４は、ガラス、プラスチック、光学結晶などの従来のレンズ材料製である。バッフル１７３、１７５および１７７は、プラスチック、布、紙などの従来のバッフル材料製である。レンズバレル１７１は、プラスチック、金属などの従来のレンズバレル材料製である。
【００６４】
バッフル１７７はレンズバレル１７１内に存在し、レンズバレル１７１の縁部７０３と内面７０４とに接触している。レンズＬ４３はレンズバレル１７１内に存在し、バッフル１７７とレンズバレル１７１の内面７０４とに接触している。レンズＬ４２はバッフル１７５によってレンズＬ４３から離れて隣在し、これも内面７０４に接触している。オプションでエポキシ樹脂７１２はレンズＬ４２を内面７０４に取り付け、レンズＬ４２とＬ４３とのポジションを固定する。
【００６５】
その結果、レンズＬ４２およびＬ４３は、レンズＬ４２およびＬ４３と、バッフルと、レンズバレル１７１との間の物理的接触を介してレンズアセンブリ内でパッシブにアラインされている。あるいは、レンズＬ４２とＬ４３はそれらの間の接続だけによってアラインできる。使用される方法と、レンズおよびレンズバレルの寸法的許容誤差値に応じて、レンズＬ４２とＬ４３の間の得られる光学的アライメント精度はｘ方向、ｙ方向およびｚ方向で１ミクロン未満から１５ミクロン超の範囲でよい。
【００６６】
可動レンズＬ４１はレンズＬ４２の前方に配置される。バッフル１７３はレンズＬ４１とＬ４２とを分離する。可動レンズＬ４１はレンズバレル１７１内に配置されるが、正確に配置されない。ラジアルギャップ７０２はレンズ４１をｘ方向とｙ方向に、５ミクロンから５０ミクロン、好適には５ミクロンから２５ミクロンの範囲で移動させる。バッフル１７３はレンズＬ４２の前面またはレンズ４１の背面の凹凸部に接着、係合またはアラインされる。
【００６７】
前方バッフル１７２は、例えば接着剤によって可動レンズＬ４１の前面に取り付けられる。バッフル１７２はイメージングシステムのためのエントランスピューピルを画定するアパーチャ１７２Ａを有する。エントランスピューピルはイメージングシステム内でバッフル１７３あるいは別アパーチャによっても形成できる。レンズＬ４１をｚ方向に動作させるスペース７０１が存在する。
【００６８】
可動レンズＬ４４は、レンズバレル１７１内で、かつ、レンズＬ４３とバッフル１７７の背後に配置されるが、正確に配置されない。ギャップ７０５がバッフル１７７とレンズＬ４４とを分離し、可動レンズＬ４４をｚ方向に動作させ、固定されたレンズＬ４３に対するスペースを調整する。ｘ方向とｙ方向のレンズＬ４４のポジション、およびｘ軸とｙ軸の周囲での傾斜はレンズバレル１７１の内面７０４との接触によってパッシブにセットされる。
【００６９】
別実施例では、レンズＬ４４とレンズバレル１７１との間にはラジアルギャップが存在し、レンズＬ４４のポジションと傾斜とをｘ方向とｙ方向で調節させる。
【００７０】
非点収差などの光学収差を低減させるため、レンズＬ４１はｘ方向とｙ方向でアラインでき、その光軸はレンズアセンブリ１７０の光軸と略一致する。このことは、レンズＬ４１のポジションを調整しつつ、レンズアセンブリのスルーフォーカスＭＴＦ（変調伝達関数）をモニタリングすることで可能である。レンズＬ４２、Ｌ４３及び／又はＬ４４のアライメント不良、並びにレンズ自体の欠陥は典型的にはレンズアセンブリの光軸ＯをレンズＬ４２の光軸と正確に一致させない。レンズアセンブリの理想的な光軸Ｏは図７に示されている。レンズＬ４１のアライメント状態の調整は、全体的または部分的に、そのようなアライメント不良と欠陥を補整するように利用され、あるいは所望の光学的効果を発揮させるように利用できる。
【００７１】
あるいは、ｘ方向とｙ方向のレンズＬ４１の動作は像面の傾斜にも影響を及ぼすため、レンズＬ４１のポジションは、イメージャ（非図示）の垂直方向に光軸Ｏをアラインさせるように調整でき、画像全体がさらに明確にフォーカスされる。これはレンズアセンブリの製造時またはレンズアセンブリがカメラに取り付けられた後に実行できる。
【００７２】
可動レンズＬ４１が所望のポジションにアラインされると、エポキシ樹脂７１１が使用されてレンズＬ４２に対してレンズＬ４１をそのポジションで固定する。別実施例では、エポキシ樹脂７１１はレンズバレル１７１と接触し、レンズバレル内にレンズＬ４１、Ｌ４２およびＬ４３を固定する。図７で示すように、１好適実施例においては、レンズＬ４１は平坦面Ｌ４１Ａを有し、レンズＬ４２は平坦面Ｌ４２Ａを有し、両平坦面Ｌ４１ＡとＬ４２Ａとはバッフル１７３と接触状態である。別実施例では、バッフル１７３、１７５および１７７は省略され、レンズ同士を１以上インターフェースにて互いに直接的に接触させる。バッフルとレンズ間のインターフェースとは、好適には迷光をイメージャ（非図示）に到達させないように設計されている。
【００７３】
像面湾曲など光学収差を低減させるため、可動レンズＬ４４は好適にはｚ方向にアラインされ、レンズＬ４３とＬ４４との間に最良スペースを設定する。可動レンズＬ４４が所望のポジションにアラインされてしまえば、エポキシ樹脂７１３がレンズＬ４４をそのポジションで固定するために使用される。
【００７４】
あるいは、追加のレンズとバッフルとをレンズアセンブリ内に含ませて所望の光学的性能を達成することができ、４未満のレンズと４未満のバッフルとがコストを減少させるように使用できる。
【００７５】
この実施例では、レンズＬ４１のｘ方向とｙ方向の動作は像面の傾斜と非点収差に大きく作用し、レンズＬ４４のｚ方向の動作は像面湾曲に大きく作用する。どのレンズをアクティブにどの方向でアラインさせるかを決定する目的で、感度分析が特定の光学設計において実行可能であり、どのレンズが是正を必要とする収差に大きな影響を及ぼしているかを判定することができる。さらに一般的に、レンズアセンブリの所望の光学的性能を獲得するためにレンズＬ４１とレンズＬ４４のポジションの調整によって特定の光学収差が誘発あるいは補整できる。
【００７６】
図８は本発明による、さらに別のレンズアセンブリ１８０の断面図である。レンズアセンブリ１８０はレンズバレル１８１に挿入された４つのレンズＬ５１、Ｌ５２、Ｌ５３およびＬ５４と、３つのバッフル１８３、１８５および１８７とを含んでいる。これらバッフルは図示のようにレンズ間に点在する。レンズＬ５１、Ｌ５２、Ｌ５３およびＬ５４は、ガラス、プラスチック、光学結晶などの従来レンズ材料製である。バッフル１８３、１８５および１８７は、プラスチック、布、紙などの従来バッフル材料製である。レンズバレル１８１はプラスチック、金属などの従来レンズばれる材料製である。
【００７７】
レンズＬ５２はレンズバレル１８１内に、レンズバレル１８１の内側縁部８０３と内面８０４とに接触した状態で配置される。レンズＬ５３はバッフル１８５によってレンズＬ５２から離れて隣在し、内面８０４にも接触する。レンズＬ５４はバッフル１８７によってレンズＬ５３から離れて隣在し、内面８０４にも接触する。光学素子のスタックは、レンズＬ５４をレンズバレル１８１に接続するエポキシ樹脂８０９によってレンズバレル内に固定されている。バッフル１８２は、イメージングシステムのためのエントランスピューピルとして機能するアパーチャを画定する。バッフル１８２はオプションでエポキシ樹脂８１０によってレンズＬ５１の前面に取り付けられ、及び／又はエポキシ樹脂８１１を使用してレンズバレル１８１に取り付けられている。
【００７８】
その結果、レンズＬ５２、Ｌ５３およびＬ５４は、レンズＬ５２、Ｌ５３およびＬ５４と、バッフルと、レンズバレル１８１との間での物理的な接触によってレンズアセンブリ内でパッシブにアラインされる。あるいは、レンズＬ５２、Ｌ５３およびＬ５４はそれら間の接続だけによってアラインされることもできる。使用される方法と、レンズおよびレンズバレルの寸法的許容誤差値に応じて、得られるレンズ間の光学的アライメント精度はｘ方向、ｙ方向およびｚ方向で１ミクロン未満から１５ミクロン超の範囲でよい。
【００７９】
可動レンズＬ５１はレンズＬ５２の前方に配置される。バッフル１８３はレンズＬ５１とＬ５２とを分離する。可動レンズＬ５１はレンズバレル１８１内に正確に配置されておらず、可動レンズＬ５１をｚ方向に動作させるギャップ８０１と、それをｘ方向とｙ方向に動作させるラジアルギャップ８０２とが存在する。ラジアルギャップ８０２はレンズ５１をｘ方向とｙ方向に５ミクロンから５０ミクロン、好適には５ミクロンから２５ミクロンの範囲で動作させる。レンズＬ５１のポジションは好適には、バッフル１８２、エポキシ樹脂８１０およびエポキシ樹脂８１１の組み合わせによってレンズバレル１８１に対して固定される。ギャップ８０１または８０２はオプションで排除できる。
【００８０】
非点収差などの光学収差を低減させるため、可動レンズＬ５１はｘ方向とｙ方向でアラインするこができ、その光軸はレンズアセンブリ１８０の光軸と略一致する。このことは、可動レンズＬ５１のポジションを調整しつつ、レンズアセンブリのスルーフォーカスＭＴＦ（変調伝達関数）をモニタリングすることによって可能である。レンズアセンブリの他の従来式光学測定法が、限定はしないが、点拡がり関数、線広がり関数、鮮明度、コントラスト、輝度、空間周波数応答（ＳＦＲ）、画像評価係数（ＳＱＦ）および波面測定を含んだ可動レンズＬ５１のポジション調整をガイドするために利用できる。
【００８１】
レンズＬ５２、Ｌ５３およびＬ５４のアライメント不良並びにレンズ自体の欠陥は典型的にはレンズアセンブリの光軸ＯをレンズＬ５２の光軸と正確に一致させない。レンズアセンブリの理想的な光軸Ｏは図８に示されている。レンズＬ５１のアライメント調整は、全体的または部分的に、そのようなアライメント不良および欠陥を補整するか、あるいは所望の光学的効果を発揮させるのに利用できる。
【００８２】
あるいはｘ方向とｙ方向のレンズＬ５１の動作は像面の傾斜にも影響を及ぼすため、レンズＬ５１のポジションは、イメージャ（非図示）の垂直方向に光軸Ｏをアラインさせるように調整でき、画像全体がさらに明確にフォーカスされる。このことは、レンズアセンブリの製造時またはレンズアセンブリがカメラに取り付けられた後に実行できる。
【００８３】
さらに別の実施例では、可動レンズＬ５１が所望のポジションにアラインされてしまえば、レンズＬ５１と内面８０４との間でエポキシ樹脂（非図示）が使用されてレンズＬ５１をそのポジションで固定する。図８で示すように、１好適実施例では、レンズＬ５１は平坦面Ｌ５１Ａを有し、レンズＬ５２は平坦面Ｌ５２Ａを有し、両平坦面Ｌ５１ＡとＬ５２Ａとはバッフル１８３と接触している。別実施例では、バッフル１８３、１８５および１８７は省略され、複数レンズを１以上のインターフェースで互いに直接的に接触させる。バッフルとレンズ間のインターフェースとは、好適には迷光がイメージャ（非図示）に到達しないように設計されている。
【００８４】
図９は図２に関連して説明されているものに類似した本発明のさらに別の実施例によるレンズアセンブリの断面図である。レンズアセンブリ１９０は、レンズバレル１９１に挿入された５つのレンズＬ６１、Ｌ６２、Ｌ６３、Ｌ６４およびＬ６５と、３つのバッフル１９３、１９５および１９７と、レンズスペーサ１９９と、ＩＲＣＦ１９４とを含んでいる。バッフルとレンズスペーサとは図示のようにレンズ間に点在する。レンズＬ６１、Ｌ６２、Ｌ６３、Ｌ６４およびＬ６５は、ガラス、プラスチック、光学結晶などの従来レンズ材料製である。バッフル１９３、１９５および１９７はプラスチック、布、紙などの従来バッフル材料製である。レンズバレル１９１はプラスチック、金属などの従来レンズバレル材料製である。ＩＲＣＦ１９４はＩＲコーティングされたガラス、プラスチック、その他の従来材料製である。レンズスペーサ１９４はプラスチック、ゴム、金属などの材料製である。
【００８５】
可動レンズＬ６１はレンズバレル１９１内に正確に配置されておらず、可動レンズＬ６１をｚ方向に動作させるギャップ９０１と、それをｘ方向とｙ方向に動作させるラジアルギャップ９０２とが存在する。ラジアルギャップ９０２はレンズ６１をｘ方向およびｙ方向に５ミクロンから５０ミクロン、好適には５ミクロンから２５ミクロンの範囲で動作させる。ギャップ９０１はオプションで排除できる。
【００８６】
レンズバレル１９１の前面は、好適には３つの開口１９２を含む。それらは、レンズＬ６２、Ｌ６３、Ｌ６４およびＬ６５のスタックにレンズＬ６１をアクティブにアラインさせるために、あるいは所望のポジションにレンズＬ６１のポジションを固定するために、可動レンズＬ６１へのアクセスを可能にしている。レンズＬ６１は穴部１９２を介して所望のアライメントポジションに移動し、エポキシ樹脂が穴部１９２に挿入されてレンズＬ６１を所望のポジションに固定する。
【００８７】
図１０は図９のレンズアセンブリ１９０の平面図である。明確性のため、図９は図１０のＡ−Ａ線で切断されたレンズアセンブリ１９０の断面図である。
【００８８】
図１１は、本発明の１実施例によるレンズアセンブリ製造方法のフローチャートである。ステップ１００１において、レンズバレルが準備され、少なくとも１つの可動レンズを含んでいる複数のレンズおよび他の光学素子がレンズバレル内に挿入される。不動レンズは互いにアラインされ、あるいはレンズバレルに対して固定ポジションでアラインされる。
【００８９】
ステップ１００２において、少なくとも１つのパッシブにアラインされたレンズが適正ポジションに固定され、その後のステップ中の動作が防止される。ステップ１００２は、例えば、もしパッシブにアラインされたレンズが、レンズバレルへのタイトな装着によって不動であるか、または、保持リング、ＩＲＣＦウィンドウ、レンズ、エポキシ樹脂、その他の光学的若しくは機械的な構造などの追加の構成要素によって適正ポジションに保持されるなら、オプションで排除できる。
【００９０】
ステップ１００３では、可動レンズは一時的にパッシブにアラインされる。これは図４に関連して上述したようにパッシブアライメントリングを利用することで、あるいは可動レンズをレンズアセンブリの残り部分とアラインさせるためにレンズアセンブリと一体化する固定具によって実行できる。ステップ１００３はオプションで排除できる。
【００９１】
ステップ１００４では、レンズアセンブリの少なくとも１つの光学特性が測定される。例えば、ＭＴＦ測定が、レンズアセンブリの画面に置かれたマスクを通じて光を照射し、様々なフィールド位置、例えば８０％フィールドにて中央および４隅に置かれたカメラによって投射画像をモニタリングすることで実行できる。あるいは、レンズアセンブリとマスクとの間のスペースを変えながら、異なるフィールドポジションにて複数のＭＴＦ測定を実行することによってスルーフォーカスＭＦＴ測定が実行できる。限定はしないが、点拡がり関数、線広がり関数、鮮明度、コントラスト、輝度、空間周波数応答（ＳＦＲ）、画像評価係数（ＳＱＦ）および波面測定を含んだレンズアセンブリの画像化品質の他の測定法が利用できる。
【００９２】
ステップ１００５においては、レンズアセンブリの測定された光学特性は、合格／不合格の決定のための初期スペック（初期仕様）と比較される。もしその部品が不合格であれば、それはステップ１０１０において拒絶される。もしその部品が合格であれば、それはアクティブアライメント処理に進む。この初期スペックはレンズアセンブリのための最終要求ほど厳格ではないであろうが、レンズアセンブリの光学素子がアクティブアライメントの努力を正当化するのに十分な品質であることを判定できるものであることが必要である。例えば、スルーフォーカスＭＴＦ測定を用いるとき、異なるフィールドポジションが、像面の傾斜または像面湾曲の場合のように、レンズアセンブリに対するマスクの異なるポジションにてピークＭＴＦに到達するかもしれない。さらに、所定のフィールドポジションでの接線状および矢状のＭＴＦ湾曲は、非点収差の場合のようにはアラインしないであろう。
【００９３】
ＺｅｅｍａｘまたはＣｏｄｅＶなどのプログラムを利用して、当該分野の技術者であれば、レンズアセンブリ内で可能な許容される可動レンズの動作が、スルーフォーカスＭＴＦ曲線上に有することができる効果を判定することが可能である。例えば、ｘ方向とｙ方向（光軸に垂直）の第１レンズの動作が非点収差および像面傾斜に大きく影響するが、スルーフォーカスＭＴＦ曲線のためには像面湾曲やピークＭＴＦにはさほど影響を及ぼさないレンズアセンブリにおいては、アライメント不良に関係なく、初期スペックはそれぞれの曲線におけるピークＭＴＦの最小程度の必要性を有するであろう。なぜなら、アクティブアライメントにおける可動レンズの調整は、それぞれのスルーフォーカス曲線のためにピークＭＴＦを実質的に増加させることができないからである。アクティブアライメントにおける可動レンズの調整は像面湾曲を実質的に減少させることができないであろうから、初期スペックは像面湾曲のために最小程度の要求も含むであろう。
【００９４】
ステップ１００７において、可動レンズのアクティブアライメントが実行される。好適には、可動レンズは、例えば、第１グリッパによって保持され、レンズアセンブリの残り部分は、例えば、第２グリッパによって保持される。画像化品質がモニタリングされているときにレンズアセンブリ内の可動レンズのポジションを調節するように、第１グリッパのポジションは第２グリッパのポジションに対して調整されている。可動レンズのための所望あるいは最適なポジションが見つかれば、レンズアセンブリの光学特性は最終スペック（最終仕様）と比較される。もし光学特性が最終スペックを満たすものでなければ、そのレンズアセンブリはステップ１０１０で拒絶される。もしレンズアセンブリの特徴が最終スペックを満たせば、その可動レンズは、例えば、限定はしないが、ＵＶ光に曝露されると硬化するエポキシ樹脂、感圧接着剤、レーザ溶着（レーザ溶接）または局所化溶融を利用してステップ１００９でその場に固定される。
【００９５】
別実施例では、図１１の方法がステップ１００２、ステップ１００３、ステップ１００４、およびステップ１００５において単純化でき、ステップ１００７をステップ１００１に続いて実行させる。そのような省略は、例えば、レンズアセンブリの性能が、他の品質のコントロールプロセスを採用することで十分な品質であることが知られている場合には許容されるであろう。
【００９６】
図１２は本発明の別実施例によるレンズアセンブリの製造方法のフローチャートである。同数字で識別されたステップは図１１に関連した説明したものと同じ機能を有する。
【００９７】
ステップ１００６において、レンズアセンブリの光学特性は、ステップ１００７でのアクティブアライメントが必要なものであるか否かを判定するために最終スペックと比較される。もし、ステップ１００４で測定されたレンズアセンブリの画像化品質などの光学特性がステップ１００６で最終スペックを満足させるなら、ステップ１００７とステップ１００８は省略され、可動レンズのポジションはステップ１００９で固定される。あるいは、もし可動レンズのポジションが、例えば、図４に関連して上述したパッシブアライメントリング３２１で一時的に固定されているなら、レンズアセンブリは、例えば、限定はしないが、エポキシ樹脂、接着剤、レーザ溶着、または局所化溶融によってその場に固定される。
【００９８】
本発明の様々な実施例を説明してきたが、それらは例示としてのみ提供されており、限定は目的としない。同様に、本発明の様々な図が例示的な構造あるいは形態を図示しているが、それは本発明に含まれることができる特徴および機能の理解を助けるためである。本発明はそれら図示されている例示的特徴および形態には限定されず、望ましい特徴は様々な別構造および別形態を活用して実施できる。実際に、当該分野の技術者であれば、代用の機能的、論理的または物理的な分離および形態が、どのようにして本発明の所望の特徴を実行するように実施されるかを明確に理解するであろう。さらに、フローチャート、運用的説明および方法の請求項に関して、方法ステップが実行される順序は、その他の特記がなければ、記載された機能性を達成するために様々な実施形態を同一の順序で実行することを必須とするものではない。
【００９９】
本発明を様々な実施例および実施態様を用いて上述したが、１以上の個別の実施例で説明した様々な特徴、形態および機能性は、それらが説明されている特定の実施形態への適用に限定されず、そのような実施形態が説明されていようといまいと、そのような特徴が実施形態の一部として提示されていようがいまいが、単独または様々な組み合わせによって本発明の他の実施形態にも適用が可能である。よって、本発明の幅および範囲は上述の実施例や実施形態には限定されず、当該分野の技術者であれば、上述の説明に様々な変更および改良が本出願の請求の範囲内で可能であることを理解できるであろう。
【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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【国際調査報告】
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2017510849.tif 000016
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