光学系统的调整方法、光学系统的调整装置、及摄影组件的调整方法
【专利摘要】光学系统的调整方法，包含：组装步骤，将保持光学零件的由塑料成形构件构成的保持具安装至透镜镜筒内以组装光学系统；评估步骤，通过光学系统形成既定图案像，根据形成后的图案像评估光学系统的光学特性；以及修正步骤，根据评估步骤的评估结果，对保持具的既定部位照射激光以修正保持具的形状。
【专利说明】光学系统的调整方法、光学系统的调整装置、及摄影组件的调整方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种调整光学系统的光学系统的调整方法、光学系统的调整装置、及摄影组件的调整方法。
【背景技术】
[0002]摄影机的摄影透镜，保持在保持具(透镜保持具)的多个透镜组装于透镜镜筒。尤其是，在小型摄影机，大多使用低价且轻量的塑料制透镜保持具。以往，对组装于透镜镜筒的光学系统评估光学特性，在其评估值未落入容许范围的情况，通过调整螺杆等进行透镜的光轴对准等的调整。
【发明内容】
[0003]然而，通过调整螺杆调整安装在透镜镜筒内的透镜的作业为从透镜镜筒外部操作调整螺杆进行的需要熟练度的作业，有耗费不少时间及劳力的问题。同样的问题在调整安装于摄影机本体的摄影组件时也会产生。
[0004]为了解决上述问题，本发明例示的第I实施方式的光学系统的调整方法，包含:组装步骤，将保持光学零件的由塑料成形构件构成的保持具安装至镜筒内以组装光学系统；评估步骤，通过组装步骤所组装的光学系统形成既定图案像，根据形成后的图案像评估光学系统的光学特性；以及修正步骤，根据评估步骤的评估结果，对保持具的既定部位照射激光以修正保持具的形状。
[0005]根据本发明第2实施方式，在第I实施方式的光学系统的调整方法中，优选评估步骤，以摄影装置拍摄通过组装步骤所组装的光学系统形成的既定图案像产生图像数据，根据该图像数据评估光学系统的光学特性。
[0006]根据本发明第3实施方式,在第I或第2实施方式的光学系统的调整方法中,优选修正步骤，以使光学零件的光轴倾斜的方式，对保持具的第I既定部位照射激光来修正形状。
[0007]根据本发明第4实施方式,在第3实施方式的光学系统的调整方法中,优选修正步骤，进一步以使光学零件沿着与其光轴大致垂直的面位移的方式，对保持具的与第I既定部位不同的第2既定部位照射激光来修正形状。
[0008]根据本发明第5实施方式,在第I或第2实施方式的光学系统的调整方法中,优选修正步骤，以使光学零件沿着与光学零件的光轴大致垂直的面位移的方式，对保持具的第I既定部位照射激光来修正形状。
[0009]根据本发明第6实施方式,在第5实施方式的光学系统的调整方法中,优选修正步骤，进一步以使光学零件的光轴倾斜的方式，对保持具的与第I既定部位不同的第2既定部位照射激光来修正形状。
[0010]根据本发明第7实施方式，在第I?6中任一实施方式的光学系统的调整方法中，优选既定部位位于光学零件与镜筒之间。
[0011]根据本发明第8实施方式，在第2?7中任一实施方式的光学系统的调整方法中，优选修正步骤，通过激光的照射在保持具的既定部位形成槽来修正保持具的形状。
[0012]根据本发明第9实施方式，在第I实施方式的光学系统的调整方法中，优选作为既定图案使用具有多个图案的测试图。
[0013]根据本发明第10实施方式,在第4实施方式的光学系统的调整方法中，优选光学零件为透镜；保持具具有保持透镜的外周部的框部、沿着与透镜的光轴垂直的面从框部延伸的第I臂部、及沿着与透镜的光轴垂直的面从第I臂部的侧部与第I臂部以既定角度延伸的第2臂部；第I臂部，在其前端部能在与透镜的光轴垂直的面内摆动地支撑于镜筒；第2臂部，在其前端部固定于镜筒；修正步骤，作为第I既定部位，对第I臂部的既定位置照射激光使第I臂部变形，以使透镜的光轴倾斜，作为第2既定部位，对第2臂部的既定位置照射激光使第2臂部变形，以使既定角度变化。
[0014]根据本发明第11实施方式，在第6实施方式的光学系统的调整方法中，优选光学零件为透镜；保持具具有保持透镜的外周部的框部、沿着与透镜的光轴垂直的面从框部延伸的第I臂部、及沿着与透镜的光轴垂直的面从第I臂部的侧部与第I臂部以既定角度延伸的第2臂部；第I臂部，在其前端部能在与透镜的光轴垂直的面内摆动地支撑于镜筒；第2臂部，在其前端部固定于镜筒；修正步骤，作为第I既定部位，对第2臂部的既定位置照射激光使第2臂部变形，以使既定角度变化，作为第2既定部位，对第I臂部的既定位置照射激光使第I臂部变形，以使透镜的光轴倾斜。
[0015]根据本发明第12实施方式，在第I?11中任一实施方式的光学系统的调整方法中，优选塑料成形构件是通过射出成形方法成形的塑料构件。
[0016]根据本发明第13实施方式，在第I?12中任一实施方式的光学系统的调整方法中，优选保持具为保持数字摄影机的摄影透镜的透镜保持零件。
[0017]本发明第14实施方式的数字摄影机，具备收纳具有光学零件的光学系统的镜筒，该光学零件是保持在通过第13实施方式的光学系统的调整方法修正形状后的保持具。
[0018]本发明第15实施方式的光学系统的调整装置，具备:支撑单元单元，固定支撑收纳具有光学零件的光学系统的镜筒，该光学零件保持在由塑料成形构件所构成的保持具；摄影单元单元，拍摄收纳在支撑单元单元所支撑的镜筒的光学系统产生的既定图案像以产生图像数据；评估单元单元，根据摄影单元单元所产生的图像数据评估光学系统的光学特性；以及激光照射单元，根据评估单元的评估结果，对由塑料成形构件构成的保持具的既定部位照射激光以修正保持具的形状。
[0019]本发明第16实施方式的摄影组件的调整方法，包含:安装步骤，将保持摄影组件的由塑料成形构件构成的保持具安装至摄影机本体；评估步骤，在摄影组件与既定图案像之间配置光学系统并拍摄既定图案，根据该摄影组件所形成的图案像评估摄影组件的摄影特性；以及修正步骤，根据评估步骤的评估结果，对保持具的既定部位照射激光以修正保持具的形状。
[0020]根据本发明的光学系统的调整方法及调整装置，在包含由塑料成形构件构成的保持具所保持的光学零件的光学系统组装于镜筒内的状态下评估光学特性，根据该评估结果对保持具的既定部位照射激光来修正保持具的形状，因此能简单地进行光学系统的调整。【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是以示意的方式示出本发明实施方式的光学系统的调整装置的构成图。
[0022]图2(a)是以示意的方式示出使用在光学系统的调整的测试图的图，图2(b)是以示意的方式示出光学系统所形成的测试图的像的图。
[0023]图3是以示意的方式示出第I实施方式中激光照射的透镜保持具的侧视图，图3(a)是激光照射前的透镜保持具，图3(b)是激光照射后的透镜保持具。
[0024]图4是示出对透镜保持具的激光照射进行的刻线形成的一个例子的示意图，图4(a)是俯视图，图4(b)是A-A箭头首I]面图。
[0025]图5是以示意的方式示出对透镜保持具的激光照射前后的内部应力分布的部分剖面图，图5(a)是示出激光照射前的内部应力分布的图，图5(b)是示出激光照射后的内部应力分布的图。
[0026]图6是以示意的方式示出供收纳图1所示的镜筒的数字摄影机的内部的图。
[0027]图7是以示意的方式示出第2实施方式中激光照射的透镜保持具的立体图。
[0028]图8是示出 本发明实施方式的光学系统的调整方法的流程图。
[0029]图9是以示意的方式示出本发明实施方式的摄影组件的调整的图。
[0030]主要组件符号说明
[0031]1:调整装置；2:支撑台；3:摄影装置；4:评估装置；5:照射控制装置；6:激光标示器；6A:位置；7:测试图；7a~7d、70a~70d:浓淡图案；10:透镜镜筒；11:第I透镜；12:弟I透镜保持具；12a:框部；12A:上面；12b:臂部；12B:下面；20:光学系统；21:弟2透镜；22:第2透镜保持具；31 --第3透镜；32:第3透镜保持具；70:像；91:调整装置；93:摄影组件；94:保持构件；100:数字摄影机；101:条纹；111:摄影组件;112:电子观景窗；120:刻线；121:照射部位；130:直线；140:前端部；1200:透镜保持具；1200a:框部；1200b第I臂部；1200c ?第2臂部；1221:照射区域；1222:段差部；1223a、1223b:双叉部；1224:贯通孔；1225,1228:轴部；1226:照射区域；1227:凹部；1231、1232:刻线；A0、Al:光轴；L1、LlA:激光；P1:直线。
【具体实施方式】
[0032]以下，参照图式说明本发明实施方式的光学系统的调整方法(以下称之为调整方法)及光学系统的调整装置(以下称之为调整装置)的构成。
[0033]-第I实施方式(调整装置)-
[0034]如图1所示，调整装置I为调整摄影机用的摄影透镜镜筒的光学系统20的装置，具备载置并固定支撑透镜镜筒10的支撑台2、摄影装置3、评估装置4、照射控制装置5、及作为激光照射单元的激光标示器6。
[0035]摄影装置在内部具有摄影面，测试图7的像通过固定指示在支撑台2的光学系统20成像在摄影面。摄影装置从成像的像产生图像数据。
[0036]评估装置4根据图像数据与基准图像数据的比较，算出关于光学系统20的倾斜量及偏移量的评估数据。
[0037]照射控制装置5根据评估装置4算出的评估数据，算出激光标示器6照射的激光的照射条件，以该照射条件照射激光的方式控制激光标示器6。即，分别设定用于修正倾斜量的倾斜修正用的激光照射条件与用于修正偏移量的偏移修正用的激光照射条件，以该等照射条件照射激光的方式控制激光标不器6。
[0038]所谓激光照射条件例如是激光的输出值、照射范围、照射次数、照射时间、进行脉冲照射时的占空比等的值。这些项目的值与修正的倾斜量及偏移量各自的关系，作为激光照射条件表在调整装置内准备。
[0039]激光标示器6为例如二氧化碳气体激光(CO2激光)，根据照射控制装置5的控制将激光LI照射至第I透镜保持具12的既定部位121。激光标示器6可在与光学系统20的光轴垂直的面内向上下左右方向移动。
[0040]接着，参照图1及图8说明使用上述调整装置I的调整方法。
[0041]-第2实施方式(调整方法)_
[0042]在调整的透镜镜筒10收纳有保持第I透镜11的第I透镜保持具12、保持第2透镜21的第2透镜保持具22、及保持第3透镜31的第3透镜保持具32。第1、第2、第3透镜11、21、31构成摄影光学系统20。此外，图1中，为求简单，仅以三个凸透镜11、21、31显示光学系统20，除此以外的透镜省略图示。
[0043]第1、第2、第3透镜保持具12、22、32都为通过射出成型机射出成形的塑料成形品。这些透镜保持具12、22、32的各个，呈纵长平板状，其一端保持第1、第2、第3透镜11、
21、31，另一端安装在透镜镜筒10的内周部。
[0044]在这些透镜保持具12、22、32分别安装透镜11、21、31 (步骤SI)。接着，将透镜保持具12、22、32安装在透镜镜筒10的内周部。这些透镜保持具的安装以各透镜11、21、31的各个的光轴与光学系统20的光轴AO大致一致的方式进行(步骤S2)。
[0045]透镜的光轴的倾斜对光学系统20的光学性能、即像差等的影响在构成光学系统的各透镜不相等。即使各透镜11、21、31的倾斜量相等，因各透镜11、21、31的放大率或相对位置等，倾斜对光学性能的影响也不同。本实施方式中，第I透镜11，在构成光学系统20的所有透镜中放大率最强，其倾斜量对光学系统20的光学性能影响最大，因此，本实施方式中，修正第I透镜11的倾斜。
[0046]接着，将透镜镜筒10固定在调整装置I的支撑台2 (步骤S3)。在此状态下，拍摄设置在透镜镜筒10前方(图中右侧)的既定图案的测试图7。即，通过光学系统20拍摄测试图以形成既定图案像。
[0047]再次参照图1，光学系统20使测试图7的像70成像在摄影装置3的摄影面，摄影装置3拍摄像70产生摄影图像数据(步骤S4)。评估装置4具有预先储存表示测试图7的基准图像数据的记忆部，比较储存在此记忆部的基准图像数据与来自摄影装置3的摄影图像数据。接着，检测浓淡图案70a?70d(本实施方式中，浓淡图案70a)的解像度及变形，算出关于此解像度及变形的评估数据(步骤S5)。
[0048]接着，根据在步骤S5算出的评估数据，评估光学系统20的光学特性是否落入容许范围(步骤S6)。
[0049]图2(a)示出测试图7。测试图7在图面的右上、左上、左下、右下的四个区域分别具有浓淡图案7a、7b、7c、7d。测试图7的右上区域及左下区域的浓淡图案7a为横条纹，左上区域及右下区域的浓淡图案7b为纵条纹。测试图7由不同方向的条纹构成，但也可使用条纹方向全部相同的测试图。
[0050]图2 (b)以示意的方式示出通过光学系统20形成的测试图7的像70。像70的浓淡图案70a?70d与图2(a)的测试图7的浓淡图案7a?7d分别对应。像70中，浓淡图案70a相比于其它浓淡图案70b?70d为解像度降低的图案。其原因在于光学系统20的调整不良、即第I透镜保持具12的安装不良、具体而言第I透镜11的光轴相对于光学系统20的光轴AO倾斜的倾斜。其它浓淡图案70b?70d大致正确地再现测试图7的浓淡图案7b ?7cL
[0051]以下，详细说明第I透镜11的倾斜量及倾斜方向与像70的浓淡图案70a?70d的解像度降低及变形的关系。随着第I透镜11的倾斜量变大、即随着第I透镜11的光轴与光学系统20的光轴AO的偏移角变大，浓淡图案70a?70d的解像度降低且变形也变大。另外，第I透镜11的倾斜方向决定解像度最低且变形最大的浓淡图案70a?70d。
[0052]因此，通过评估关于解像度降低或变形大小的评估数据，可判断光学系统20的光学特性是否落入容许范围。在判断光学系统20的光学特性落入容许范围的情况下，判断光学系统20的光学特性良好，结束评估(步骤11)。
[0053]在光学系统20的光学特性未落入容许范围的情况下，根据该评估资料，可知第I透镜11的倾斜的应修正量，且根据解像度的降低或变形最大产生的浓淡图案的评估结果，可知第I透镜11的倾斜方向(步骤S7)。本实施方式中，由于第I透镜11保持在纵长平板状的第I透镜保持具12，因此倾斜方向限定在特定的一方向。
[0054]在图2(b)的像70的浓淡图案70a?70d中，为了表示第I透镜保持具12的安装不良的影响而使图单纯化，示出为仅浓淡图案70a解像度降低，但实际上浓淡图案70a解像度大幅降低且产生较大变形。在此时，其它浓淡图案70b?70d也产生相对应的解像度降低或变形。
[0055]接着，说明判断光学系统20的光学特性未落入容许范围的情况。根据在步骤7算出的应修正倾斜量，照射控制装置5从激光照射条件表设定倾斜修正用的激光照射条件。由此，设定从激光标示器6照射的激光的输出值、照射范围、照射次数、照射时间、进行脉冲照射时的占空比等的值(步骤S8)。
[0056]接着，以激光照射至第I透镜保持具12的既定部位的方式，使激光标示器6移动至照射位置(步骤S9)。
[0057]接着，从激光标示器6对第I透镜保持具12的既定部位照射激光以使第I透镜保持具12变形(步骤S10)。通过此变形修正即调整第I透镜11的倾斜。考虑第I透镜保持具12的形状、尺寸及第I透镜保持具12保持的透镜的特性等而事前决定既定部位121。此外，在本实施方式中，照射该激光的既定部位121如图3(a)所示设定成位于臂部12b与框部12a的边界附近的臂部12b上。
[0058]上述激光照射进行的第I透镜11的倾斜调整之后，通过光学系统20利用摄影装置3再次拍摄测试图7的像，产生摄影图像数据(步骤S4)。
[0059]进而，通过评估装置4算出评估数据(步骤S5)。根据评估数据，确认光学系统20的光学特性是否落入容许范围(步骤S6)。如果，光学系统20的光学特性未落入容许范围时，反复步骤7以后，除了对第I透镜保持具12施加微调整的变形外，也可进行第I透镜11的倾斜微调整。[0060]接着，详细说明对第I透镜保持具12的激光照射与透镜保持具的变形。
[0061]图3(a)示出射出成形后时的第I透镜保持具12的具体形状，图3 (b)示出使激光LI照射至臂部12b的部位121后的第I透镜保持具12。
[0062]在图3(a)中，第I透镜保持具12具有保持第I透镜11的外周的框部12a与和框部12a连接的臂部12b，这些框部12a与臂部12b，在射出成形时沿着一点链线所示的直线130延伸。
[0063]这样的第I透镜保持具12，用臂部12b的前端部140安装于透镜镜筒10的内周部时，为了相对于透镜镜筒内周部稍微倾斜地安装，使第I透镜11的光轴Al相对于光学系统20的光轴AO稍微倾斜。为了修正此种第I透镜11的光轴Al的倾斜，对臂部12b的部位121从激光标示器6照射激光LI以使第I透镜保持具12变形。
[0064]进一步详细说明激光LI的照射。在图3(a)及图4(a)及(b)中，激光LI以横越臂部的宽度方向的方式扫描照射臂部12b的照射部位121，通过此照射，如图4(b)所示，在臂部12b的照射部位121的表面附近形成浅槽、即刻线120。刻线120将臂部12b在宽度方向从其一端横越至另一端。此种激光LI的扫描照射形成的刻线120，相隔既定间隔彼此平行地形成多个条。
[0065]多个条刻线120，例如，以等间隔0.14mm相互平行地形成。线宽优选为0.05mm?
0.5mm的范围。这些多个条刻线120的形成,可通过激光标示器6使激光LI在透镜保持具12的长边方向逐步微量偏向射出来形成，也可通过使激光标示器6的位置在透镜保持具12的长边方向逐步微量移动并照射激光LI来形成。此外，刻线120不限于线状槽，也可为不连续的槽，例如连续小孔。
[0066]通过这种激光照射形成的多个条刻线120的形成，如图3(b)所示，第I透镜保持具12在照射部位121附近变形，框部12a相对于直线130倾斜既定角度。通过框部12a的倾斜，第I透镜11的光轴Al倾斜既定角度，与光学系统20的光轴AO大致一致。如此，第I透镜11的倾斜调整在第I透镜保持具12安装在透镜镜筒10的状态下进行。
[0067]激光照射导致的第I透镜保持具12的变形量、具体而言框部12a的倾斜角度通过刻线120的条数或刻线120的宽度或深度等决定。具体而言，通过使刻线120的条数增加、使刻线120的宽度变大、使刻线120的深度变大等，能使上述倾斜角度变大。
[0068]图5是用于说明通过激光照射使塑料成型品变形的原因的图，将第I透镜保持具12在照射部位121的部分剖面放大显示。
[0069]图5(a)示出在激光照射前残留在塑料成形品即第I透镜保持具12的内部应力分布，图5(b)示出通过激光照射在图5(a)的状态的第I透镜保持具12形成多个条刻线120后的内部应力分布。这些内部应力分布以等高线状的条纹101来表示，具有相同应力值的位置用一条线连结。产生此种应力分布的原因在于:在第I透镜保持具12成形时的模具内的熔融塑料压力或在冷却过程的冷却速度等。
[0070]图5(a)中，第I透镜保持具12的内部应力分布在上面12A的侧与下面12B的侧大致对称，由于在上面与下面的应力均衡，因此透镜保持具12的上面12A及下面12B为彼此平行的平面。相对于此，如图5(b)所示，若仅在第I透镜保持具12的上面12A形成刻线120，则上面12A侧的应力释放的结果，上面12A产生弯曲成凹面形状的形状变化。
[0071]这种形状变化的程度，在相同材料、相同尺寸的塑料构件，根据激光标示器6的激光照射条件而变化。主要的照射条件为激光的输出值、照射范围(刻线区域的面积)、照射时间。如上述，通过使刻线120的宽度或深度变大、或使刻线120的条数增加，可获得较大的形状变化。另外，通过将图4、图5所示的多个条刻线120相隔既定间隔形成在多个部位，也可获得更大的形状变化。
[0072]如上述，通过对第I透镜保持具12的激光照射，第I透镜保持具12变形，第I透镜11的光轴调整成与光学系统20的光轴AO —致。通过以上述方式调整的光学系统20形成的测试图7的像70，图2 (b)所示的像70的右上区域的浓淡图案70a表示为清楚的图案，解像度较激光照射前高。
[0073]图6是概略显示数字摄影机的内部构成的图。数字摄影机100收纳具有以本实施方式的调整装置I调整后的光学系统20的透镜镜筒10、摄影组件111、电子观景窗112。作为摄影透镜使用透镜镜筒10内的光学系统20。通过本实施方式的光学系统的调整方法调整光学系统20的光轴，因此可获得高画质的摄影图像。
[0074]根据本实施方式的调整装置I及光学系统的调整方法，可达到下述作用效果。
[0075](I)在将分别保持第1、第2、第3透镜11、21、31的第1、第2、第3透镜保持具12、22,32等安装在透镜镜筒10的状态下，通过对第I透镜保持具12的激光照射可调整第I透镜11的光轴的倾斜，可简单地进行调整作业。
[0076](2)在将所有透镜组装在透镜镜筒10的状态下评估光学系统20的光学性能，根据该评估数据对第I透镜保持具12进行激光照射，调整第I透镜11的光轴的倾斜，因此调整作业可自动化。
[0077](3)将透镜保持具安装在镜筒之后，通过透镜保持具的调整可调整光学特性，因此即使有各零件的性能偏差、或对镜筒的安装误差的情况，在组装镜筒后进行调整，也可降低这些偏差导致的光学性能的降低。其结果，可期待对在制程的良品率的提升的贡献。
[0078](4)以往，必须以成形后的塑料零件的形状成为如设计的形状的方式进行成形所使用的模具的尺寸变更。因此，为了开始新产品的制造，必须要包含模具调整的较长准备期间。然而，根据本发明，由于使塑料成形并组装光学系统之后可修正形状，因此可节省模具的尺寸变更所需的时间，可期待缩短制造开始为止的准备期间。
[0079]接着，说明第2实施方式的变形例即第3实施方式。
[0080]-第3实施方式(调整方法)-
[0081]在上述第2实施方式中，第I透镜11在构成光学系统20的所有透镜之中放大率最强，是以第I透镜11的倾斜量对光学系统20的光学性能影响最大，因此修正第I透镜11的倾斜。
[0082]如果，第2透镜21放大率为最强的情况下，必须调整此第2透镜的倾斜。在此情况下，使激光标示器6移动至与第2透镜保持具22对向的二点连线的位置6A。在此状态下，拍摄测试图7的像并进行摄影资料的评估，根据此评估结果，激光标示器6将激光LlA照射至第2透镜保持具22的既定照射部位。因此，如图1所示，能使激光标示器6在与光学系统20的光轴垂直的面内往上下左右方向移动。
[0083]另外，在透镜镜筒10，如图1所示，第I透镜保持具12与第2透镜保持具22，对透镜镜筒10的内周面的安装位置角度上大幅不同。在图示例，设为180度偏移的状态。由此，激光标示器6将激光照射至第2透镜保持具22时，没有被第I透镜保持具12遮蔽激光之虞。
[0084]如上述，比被激光照射的透镜保持具位于摄影装置3侧的透镜保持具，优选为从激光标示器6观察与激光照射对象的透镜保持具不重迭。即，激光照射对象的透镜保持具与位于比其之前(摄影装置侧)的透镜保持具，优选为对透镜镜筒10的安装位置角度上彼此不同。
[0085]在上述的例子中，通过使激光标示器6移动对第2透镜保持具22进行激光照射，也可以不使激光标示器22的位置移动，将反射镜等偏向构件插脱而能对第2透镜保持具22照射激光。例如，也可以在LI所示的虚线与LlA所示的虚线分别插入反射镜，使激光LI移动至激光LlA的构成。
[0086]-第4实施方式(调整方法)-
[0087]在上述第2及第3实施方式中，对透镜保持具12照射激光以进行透镜11的光轴的倾斜调整。本实施方式在将光学系统20组装于透镜镜筒10的状态下进行透镜的光轴的倾斜与光轴的偏移的二个调整。此外，透镜的偏移为该透镜的光轴在与光学系统20的光轴垂直的面内的偏移。
[0088]本实施方式的调整装置也与图1所示的调整装置I大致相同，与调整装置I的不同点为透镜保持具的形状。调整对象的透镜与第I实施方式相同，为图1的第I透镜11。
[0089]在第I实施方式中，第I透镜11虽保持在第I透镜保持具12，但第2实施方式中，第I透镜11，如图7所示，保持在透镜保持具1200，透镜保持具1200安装在透镜镜筒10的内周部。
[0090]图7中，透镜保持具1200具有保持第I透镜11的外周部的框部1200a、连结于框部1200a的第I臂部1200b、连结于第I臂部1200b的第2臂部1200c。
[0091]第I臂部1200b具有平板折曲后形状的段差部1222，且具有在第I臂部前端分岐的双叉部1223a、1223b。又，第I臂部1200b具有对与框部1200a的边界附近照射激光LI的照射区域1221。在双叉部1223a、1223b的各个穿设有贯通孔1224，在这些贯通孔1224插通有虚线所示的轴部1225。轴部1225与第I透镜11的光轴Al平行地延伸，其两端固定在透镜镜筒10的内周部。由此，第I臂部1200b支撑成能以轴部1225为中心旋转。此夕卜，贯通孔1224位于通过第I透镜11的中心且往第I臂部1200b的延伸方向延伸的直线Pl上。
[0092]第2臂部1200c，其一端固定在双叉部1223b，从第I臂部1200b向与图1的光学系统20的光轴呈直角的方向突出。另外，第2臂部1200c整体稍微弯曲，在另一端形成凹部1227，在凹部1227插通有虚线所示的轴部1228。轴部1228与第I透镜11的光轴Al平行地延伸，其两端固定在透镜镜筒10的内周部。
[0093]第2臂部1200c，相对于第I臂部1200b上的直线Pl呈锐角Θ的角度从第I臂部1200b突出。另外，第2臂部1200c具有固定在双叉部1223b的一端附近的照射区域1226。照射区域1226设定在与第I透镜11的光轴Al平行的面。
[0094](倾斜调整)
[0095]在图1中，在包含透镜保持具1200的所有透镜保持具安装在透镜镜筒10的状态下，透镜镜筒10的光学系统20使测试图7的像成像在摄影装置3的摄影面。摄影装置3拍摄此像并产生图像数据。评估装置4根据此图像数据与基准图像数据的比较，算出与光学系统20的倾斜量及偏移量相关的评估数据。照射控制装置5根据此评估数据分别算出用于修正第I透镜11的倾斜量的倾斜用的激光照射条件与用于修正第I透镜11的偏移量的偏移用的激光照射条件。
[0096]激光标示器6根据倾斜用的激光照射条件，将激光LI照射至第I臂部1200b上的照射区域1221。由此，在照射区域1221形成多个条刻线1231，第I臂部1200b在照射区域1221变形，如符号T所示，框部1200a倾斜以进行第I透镜11的光轴Al的倾斜的调整。
[0097](偏移调整)
[0098]接续上述倾斜调整，激光标示器6根据偏移用的激光照射条件，将激光LI照射至第2臂部1200c的照射区域1226。通过此激光照射，在照射区域1226形成多个条刻线1232。这些刻线1232的形成方向与第I透镜11的光轴Al的方向大致平行。
[0099]此外，第2臂部1200c的照射区域1226为与第I透镜11的光轴平行的面，因此与激光标示器6的激光LI也大致平行。因此，激光标示器6不易将激光LI直接照射至照射区域1226。因此，本实施方式的调整装置，将改变从激光标示器6输出的激光LI的方向的一个以上的反射镜配置在透镜镜筒10内。由此，透镜镜筒10内的反射镜反射激光LI并照射第2臂部1200c的照射区域1226。替代此反射镜，也可使用光纤将激光LI导至第2臂部1200c的照射区域1226。
[0100]通过对照射区域1226的激光照射，第2臂部1200c在该照射区域1226变形，角度Θ变化。由此，第I臂部1200b绕轴部1225往既定方向微量旋转。其结果，第I透镜11的光轴Al往符号S所示的方向移动(偏移)，进行第I透镜11的光轴Al的偏移的调整。此夕卜，在使第I臂部1200b往与上述相反方向旋转以进行偏移调整的情况下，激光标示器6对第2臂部1200c的照射区域1226的背面照射激光。
[0101]本实施方式中，倾斜调整及偏移调整结束后，再次拍摄测试图7的像，产生摄影图像数据，根据此摄影数据算出评估数据。根据此评估资料判定上述倾斜调整及偏移调整是否不充分，如果不充分的情况下，再次根据上述评估数据进行激光照射，进行倾斜的微调整及/或偏移的微调整。
[0102]根据本实施方式的调整装置I及光学系统的调整方法，除了第I实施方式所述的作用效果外，也可调整第I透镜11的偏移，因此可提供更高精度的光学系统。
[0103]第2实施方式中，先进行第I透镜11的倾斜调整，之后进行偏移调整，但也可使调整的顺序相反。另外，也可省略透镜21的倾斜调整，仅进行偏移调整。
[0104]在上述实施方式中，虽说明通过激光照射使射出成形的透镜保持具形状变形的情况，但本发明只要为成形的塑料构件，则能适用于任意构件。尤其是，本发明优选为适用于以包含加热步骤的成形方法、即上述射出成形或加压成形制造的塑料构件。作为塑料构件的材料，能使用配合有尼龙或玻璃纤维的树脂。
[0105]林外，虽说明通过对透镜保持具的激光照射形成刻线以使透镜保持具的形状变形的情况，但本发明也可并非通过激光照射形成刻线，仅以照射的热使透镜保持具的形状变形。
[0106]在上述实施方式中，说明在多个透镜之中预先决定修正透镜保持具的形状的透镜的例子，但也可以根据测定的光学特性的结果选择修正透镜保持具的形状的透镜。在这种情况下，预先调查光学特性与应修正透镜的对应关系。[0107]另外，虽说明照射激光的既定部位定为一处的例子，但也可以在一个零件中预先设定多个照射部位，根据测定的光学特性选择照射的部位。图1的调整装置虽具备一个激光标示器，但也可以具备多个激光标示器。例如，也可以将倾斜修正用与偏移修正用区分成第I透镜保持具用与第2透镜保持具用。
[0108]在上述实施方式中，通过光学系统拍摄既定图案以进行光学特性的评估，但作为光学特性的评估的另一例，也可以通过光学系统投影既定图案来评估投影后图案的像。进而，替代用图案的评估，也可以通过干涉评估光学特性，根据此评估结果决定照射激光的部位并照射激光，修正透镜保持具的形状。
[0109]在上述实施方式中，虽说明修正透镜保持具的形状的例子，但也可以不限于透镜(透射构件)而修正保持反射镜等反射构件的保持具的形状。
[0110]在上述实施方式中，虽通过对保持光学零件的由塑料成形构件构成的保持具照射激光来修正形状，但不限于光学零件的保持具，也可适用于保持其它零件的塑料构件的修正。例如，也可使用于C⑶或CMOS等摄影组件的安装位置的调整。使用图9说明这种实施方式。
[0111]-第5实施方式(摄影组件的调整方法)-
[0112]图9是以示意的方式显示摄影组件安装位置的调整的图。用于调整摄影组件的安装位置的调整装置91与图1所示的光学系统的调整装置类似。摄影组件安装位置的调整如下述方式进行。
[0113]首先，将安装有组装有光学系统20的透镜镜筒10的摄影机本体100固定在调整装置91的支撑台2。预先把握透镜镜筒10的光学性能。在摄影机本体100安装有摄影组件93。摄影组件93的周围通过嵌入或粘接等保持在塑料制的保持构件94，摄影组件93经由上述塑料制保持构件94安装在摄影机本体。此外，也可以在摄影组件93的前面及背面分别设有滤光镜及摄影组件93的驱动电路基板。
[0114]接着，通过光学系统20由组装在摄影机本体的摄影组件93拍摄测试图7以产生摄影图像数据。根据该摄影图像数据，通过评估装置4求出与摄影组件93的基准位置的偏移量以进行评估。在照射控制装置5预先储存有激光照射条件表，该激光照射条件表使与摄影组件93的基准位置的偏移量和从激光标示器6照射的激光的照射条件产生关联。激光标示器6根据照射控制装置5根据激光照射条件表决定的激光照射条件，对摄影组件93的塑料制保持构件94的既定位置照射激光。此外，也可以在激光标示器6进行照射之前，向既定位置移动。
[0115]在上述说明中，来自激光标示器6的激光直接照射至塑料制保持构件94，但也可经由反射镜或透镜照射至塑料制保持构件94。
[0116]如上述说明，根据本实施方式的摄影组件的调整方法，在将摄影组件93安装在摄影机本体100的状态下，评估摄影组件93进行的测试图7的摄影状态，根据其结果进行摄影组件93的位置调整。通过上述构成，可高精度调整摄影组件93的法线与光学系统20的光轴。
[0117]此外，替代在将摄影组件93安装在摄影机本体100的状态下进行调整，也可在将摄影组件93安装在摄影机本体100前，使用夹具等进行调整。在这中情况下，必须使用安装有摄影组件93的塑料制保持构件94与光学系统20的位置关系成为与经由摄影机本体100的状态相同的夹具。另外，在这中情况下，来自激光标示器6的激光也可从测试图7与透镜镜筒10之间照射。例如，也可在配置于光学系统20的位置的夹具设置反射镜。
[0118]与本实施方式相同，拍摄既定图案并评估其摄影数据，由此对安装有CCD的塑料构件的既定位置照射激光，修正CXD的安装位置。在这中情况下，经由具有某程度精度的光学系统作成图像数据。
[0119]本发明只要其特征不改变，并不限于以上说明的实施方式。
[0120]下述优先权基础申请案的揭示内容作为引用文而记载于本说明书。
[0121]日本申请2011年第089451号(2011年4月13日申请)
【权利要求】
1.一种光学系统的调整方法，其特征在于包括: 组装步骤，将保持光学零件的由塑料成形构件构成的保持具安装至镜筒内以组装光学系统； 评估步骤，通过该组装步骤所组装的该光学系统形成既定图案像，根据形成后的图案的像评估该光学系统的光学特性；以及 修正步骤，根据该评估步骤的评估结果，对该保持具的既定部位照射激光以修正该保持具的形状。
2.根据权利要求1所述的光学系统的调整方法，其特征在于:该评估步骤利用摄影装置拍摄通过该组装步骤所组装的该光学系统形成的既定图案像并产生图像数据，根据该图像数据评估该光学系统的光学特性。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的光学系统的调整方法，其特征在于:该修正步骤以使该光学零件的光轴倾斜的方式，对该保持具的第I既定部位照射该激光来修正形状。
4.根据权利要求3所述的光学系统的调整方法，其特征在于:该修正步骤进一步以使该光学零件沿着与其光轴大致垂直的面位移的方式，对该保持具的与该第I既定部位不同的第2既定部位照射该激光来修正形状。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的光学系统的调整方法，其特征在于:该修正步骤以使该光学零件沿着与该光学零件的光轴大致垂直的面位移的方式，对该保持具的第I既定部位照射该激光来修正形状。
6.根据权利要求5所述的光学系统的调整方法，其特征在于:该修正步骤进一步以使该光学零件的光轴倾斜的方式，对该保持具的与该第I既定部位不同的第2既定部位照射该激光来修正形状。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的光学系统的调整方法，其特征在于:该既定部位位于该光学零件与该镜筒之间。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的光学系统的调整方法，其特征在于:该修正步骤，通过该激光的照射在该保持具的既定部位形成槽来修正该保持具的形状。
9.根据权利要求1所述的光学系统的调整方法，其特征在于:作为该既定图案使用具有多个图案的测试图。
10.根据权利要求4所述的光学系统的调整方法，其特征在于: 该光学零件为透镜， 该保持具具有保持该透镜的外周部的框部、沿着与该透镜的光轴垂直的面从该框部延伸的第I臂部、及沿着与该透镜的光轴垂直的面从该第I臂部的侧部与该第I臂部以既定角度延伸的第2臂部， 该第I臂部以能在与该透镜的光轴垂直的面内摆动的方式于其前端部被支撑于该镜筒， 该第2臂部，在其前端部固定于该镜筒， 该修正步骤，作为该第I既定部位对该第I臂部的既定位置照射该激光并使该第I臂部变形以使该透镜的光轴倾斜，作为该第2既定部位对该第2臂部的既定位置照射该激光并使该第2臂部变形以使该既定角度变化。
11.根据权利要求6所述的光学系统的调整方法，其特征在于: 该光学零件为透镜， 该保持具具有保持该透镜的外周部的框部、沿着与该透镜的光轴垂直的面从该框部延伸的第I臂部、及沿着与该透镜的光轴垂直的面从该第I臂部的侧部与该第I臂部以既定角度延伸的第2臂部， 该第I臂部以能在与该透镜的光轴垂直的面内摆动的方式于其前端部被支撑于该镜筒， 该第2臂部在其前端部被固定于该镜筒， 该修正步骤作为该第I既定部位对该第2臂部的既定位置照射该激光并使该第2臂部变形以使该既定角度变化，作为该第2既定部位对该第I臂部的既定位置照射该激光并使该第I臂部变形以使该透镜的光轴倾斜。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的光学系统的调整方法，其特征在于:该塑料成形构件是通过射出成形方法成形的塑料构件。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的光学系统的调整方法，其特征在于:该保持具为保持数字摄影机的摄影透镜的透镜保持零件。
14.一种数字摄影机，其特征在于包括: 镜筒，收纳具有光学零件的光学系统， 该光学零件保持在通过权利要求13所述的光学系统的调整方法修正形状后的该保持具。
15.一种光学系统的调整装置，其特征在于包括: 支撑单元，固定支撑收纳具有光学零件的光学系统的镜筒，该光学零件保持在由塑料成形构件构成的保持具； 摄影单元，拍摄收纳在该支撑单元所支撑的该镜筒的光学系统产生的既定图案像并产生图像数据； 评估单元，根据该摄影单元所产生的该图像数据评估该光学系统的光学特性；以及激光照射单元，根据该评估单元的评估结果，对由该塑料成形构件构成的保持具的既定部位照射激光以修正该保持具的形状。
16.一种摄影组件的调整方法，其特征在于包括: 安装步骤，将保持该摄影组件的由塑料成形构件构成的保持具安装至摄影机本体； 评估步骤，在该摄影组件与既定图案像之间配置光学系统并拍摄该既定图案，根据该摄影组件所形成的图案像评估该摄影组件的摄影特性；以及 修正步骤，根据该评估步骤的评估结果，对该保持具的既定部位照射激光以修正该保持具的形状。
【文档编号】G02B7/198GK103477263SQ201280018116
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年4月13日 优先权日:2011年4月13日
【发明者】柴崎成良 申请人:株式会社尼康