專利名稱：偏心測定裝置、偏心測定方法、光學(xué)元件及其陣列和單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對透鏡(lens)等光學(xué)元件的偏心量進(jìn)行測定的偏心測定裝置及 偏心測定方法。而且，本發(fā)明涉及一種成為偏心測定裝置測定偏心量的對象的光學(xué)元件、光 學(xué)元件陣列、及光學(xué)元件單元。
背景技術(shù)：
首先，本發(fā)明中的“偏心”，是指在單一的光學(xué)元件中光軸與機(jī)械軸不一致。特別是 本發(fā)明中的“透鏡的偏心”，是指一個(gè)透鏡的表面背面之間所產(chǎn)生的、實(shí)際的光軸相對于未 產(chǎn)生偏心時(shí)的理想光軸的位置偏移。非球面透鏡(aspheric lens)中的大部分是通過使用模具的轉(zhuǎn)印而大量生產(chǎn)的。 對這些透鏡的制造公差的要求較為嚴(yán)格。對于所述制造公差的重要要素之一即偏心，必須 以能夠準(zhǔn)確評估偏心量的測定裝置來進(jìn)行測定。在以往的偏心測定裝置及偏心測定方法中，首先是利用周知的聚焦技術(shù)來調(diào)節(jié)從 光源射出的用于測定的光，并使所述用于測定的光聚集在成為測定對象的光學(xué)元件(被檢 測物)的光軸上。聚集在所述光學(xué)元件的光軸上的光，在該光學(xué)元件的表面發(fā)生反射或者穿透該光 學(xué)元件。所述反射或者穿透的光被引向偏心測定部(測定面)，并在該偏心測定部的表面 上形成光點(diǎn)(也稱作聚光點(diǎn))。所謂光點(diǎn)，是指當(dāng)將狹窄光束照射到某一面時(shí)，在該照射部 分所呈現(xiàn)的區(qū)域，即光強(qiáng)度比其他部分更高的區(qū)域。而且，在所述偏心測定裝置及偏心測定方法中，使用光檢測器(photodetector) 等光位置檢測元件，來對形成于偏心測定部的表面上的光點(diǎn)的位置進(jìn)行檢測。然后，求出所檢測出的所述光點(diǎn)的位置相對于基準(zhǔn)位置(光學(xué)元件未發(fā)生偏心時(shí) 形成著光點(diǎn)的位置)的位置偏移量，所述偏心測定裝置及偏心測定方法中根據(jù)該位置偏移 量來測定出所述光學(xué)元件的偏心量。另外，使聚集于所述光學(xué)元件的光軸上的光在該光學(xué)元件的表面發(fā)生反射的偏心 測定方法被稱為反射偏心測定。而且，使聚集于所述光學(xué)元件的光軸上的光穿透該光學(xué)元 件的偏心測定方法被稱為穿透偏心測定。以往，在具代表性的光學(xué)元件即透鏡的偏心測定 中，大部分實(shí)施的是反射偏心測定或穿透偏心測定。此外，關(guān)于偏心測定的方法，在專利文獻(xiàn)1中公開了一種透鏡的偏心測定方法及 測定裝置，其利用干涉計(jì)(interferometer)觀察透鏡的第1面，將干涉條紋調(diào)整成單色，另 一方面對第2面及/或平面部照射激光光束，并測定從第2面及/或平面部反射的激光光 束在透鏡旋轉(zhuǎn)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量。在專利文獻(xiàn)2中公開了一種偏心量的測定方法，其使用基準(zhǔn)點(diǎn)的三維位置的測定 結(jié)果來測定透鏡的表面和背面兩面的形狀，由此可精密地測定出透鏡的偏心量。在專利文獻(xiàn)3中公開了一種在透鏡的有效直徑的外部壓制成形出環(huán)狀溝槽或突起的玻璃光學(xué)元件。而且，專利文獻(xiàn)3中通過下述數(shù)式(1)求出玻璃光學(xué)元件的傾斜偏心 的角度θ 1。θ 1 = cos1bl/al. . . (1)其中，al為玻璃光學(xué)元件的半徑，bl為表面形狀因偏心而成為橢圓形的該玻璃光 學(xué)元件的短軸長度。專利文獻(xiàn)1 日本專利申請公開公報(bào)“特開2004-279075號公報(bào)(2004年10月7 日公開)”專利文獻(xiàn)2 國際公開號W02007/018118A1(2007年2月15日公開)專利文獻(xiàn)3 日本專利申請公開公報(bào)“特開平4-330403號公報(bào)(1992年11月18 日公開)”

發(fā)明內(nèi)容
然而，近年來，在包括光學(xué)元件的模塊(包括透鏡的相機(jī)模塊等)的制造方法中， 所謂的晶片級透鏡工藝(wafer lever lens process)正受到關(guān)注。晶片級透鏡工藝為如下制造方法對于包含樹脂的一塊板上一體成形多個(gè)光學(xué)元 件而成的光學(xué)元件陣列，安裝了其他構(gòu)件之后，以一個(gè)模塊為單位加以單片化，從而制造出 模塊。該晶片級透鏡工藝可整批地制造多個(gè)模塊，因此可期待大幅縮短模塊的制造時(shí)間。此處，在涉及于所述以往技術(shù)的各偏心測定裝置中，均采用將用于測定的光聚集 在光學(xué)元件的特定區(qū)域的構(gòu)成，從而基本上每當(dāng)使用一臺裝置進(jìn)行一次測定時(shí)只能對一個(gè) 光學(xué)元件實(shí)施測定。因此，在使用涉及于所述以往技術(shù)的各偏心測定裝置中的任一裝置，來對構(gòu)成所 述光學(xué)元件陣列的各光學(xué)元件的偏心量進(jìn)行測定時(shí)，均按照以下的(A)或(B)的要領(lǐng)來實(shí) 施測定。(A)將構(gòu)成所述光學(xué)元件陣列的各光學(xué)元件單片化，針對每個(gè)光學(xué)元件進(jìn)行測定。(B)準(zhǔn)備與構(gòu)成所述光學(xué)元件陣列的光學(xué)元件的個(gè)數(shù)相同臺數(shù)的偏心測定裝置、 或相當(dāng)于該偏心測定裝置的裝置，整批地測定所有光學(xué)元件，而不將構(gòu)成光學(xué)元件陣列的 各光學(xué)元件單片化。當(dāng)按(A)的要領(lǐng)來實(shí)施測定時(shí)，在將其他構(gòu)件安裝于光學(xué)元件陣列之前的階段， 要將各光學(xué)元件單片化，因而會產(chǎn)生難以利用所述晶片級透鏡工藝整批地制造多個(gè)模塊的 問題。而且，此時(shí)是逐個(gè)地依次測定各光學(xué)元件，從而會產(chǎn)生測定時(shí)間變長的問題。當(dāng)按(B)的要領(lǐng)來實(shí)施測定時(shí)，則會產(chǎn)生如下問題，即，在光學(xué)元件陣列上成形的 光學(xué)元件越多，則用來測定偏心量的裝置的構(gòu)成會變得越復(fù)雜且規(guī)模越大?？梢哉f，在專利文獻(xiàn)1公開的透鏡的偏心測定裝置、實(shí)施專利文獻(xiàn)2公開的偏心量 的測定方法的裝置、及以往的偏心測定裝置(實(shí)施所述反射偏心測定的裝置及實(shí)施所述穿 透偏心測定的裝置)的任一裝置中均有可能產(chǎn)生所述各問題。而且，在涉及于所述以往技術(shù)的各偏心測定裝置中，即便在成為測定對象的光學(xué) 元件為一個(gè)的情況下，也會分別產(chǎn)生以下的問題。專利文獻(xiàn)1中公開的透鏡的偏心測定裝置中會產(chǎn)生如下問題作為測定對象的透 鏡的至少一面必須為非球面，從而無法應(yīng)用于兩面為球面的透鏡的偏心測定。
實(shí)施專利文獻(xiàn)2中公開的偏心量的測定方法的裝置中會產(chǎn)生如下問題必須測定 基準(zhǔn)點(diǎn)的三維位置、及透鏡的表面和背面兩面的形狀，因而偏心測定較為復(fù)雜。以往的偏心測定裝置(實(shí)施所述反射偏心測定的裝置及實(shí)施所述穿透偏心測定 的裝置)中會產(chǎn)生如下問題當(dāng)測定光軸附近平坦的光學(xué)元件的偏心量時(shí)，所形成的光點(diǎn) 并不清晰，因而有可能難以進(jìn)行測定。專利文獻(xiàn)3中根本未利用裝置對成形的透鏡實(shí)施偏心量的測定。本發(fā)明是鑒于所述問題而完成的，其目的在于提供一種可整批地測定所有光學(xué)元 件而不需要將構(gòu)成光學(xué)元件陣列的各光學(xué)元件單片化，同時(shí)以簡單且小規(guī)模的裝置構(gòu)成便 可實(shí)現(xiàn)的偏心測定裝置及偏心測定方法。而且，本發(fā)明的另一目的在于提供一種可應(yīng)用于兩面為球面的透鏡的偏心測定， 從而降低偏心測定的復(fù)雜程度，進(jìn)而在測定光軸附近平坦的光學(xué)元件的偏心量時(shí)可降低測 定變困難的可能性的偏心測定裝置及偏心測定方法。此外，本發(fā)明的又一目的在于提供一種利用本發(fā)明的偏心測定裝置及偏心測定方 法而容易地測定出偏心量的光學(xué)元件、光學(xué)元件陣列、及光學(xué)元件單元。為了解決所述問題，本發(fā)明的偏心測定裝置，利用射入到光學(xué)元件的光穿透該光 學(xué)元件所得的透射光，可測定出該光學(xué)元件的偏心量，其特征在于包括作為物體側(cè)遠(yuǎn)心光 學(xué)系統(tǒng)或兩側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)的元件成像光學(xué)系統(tǒng)，所述元件成像光學(xué)系統(tǒng)通過射入的所述 透射光使所述光學(xué)元件的兩面分別成像，根據(jù)使所述光學(xué)元件的兩面分別成像所得的第1 及第2透射像的對比度，可測定出該光學(xué)元件的偏心量。物體側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)是指入射光瞳(entrance pupil)可視作無限遠(yuǎn)的光學(xué)系統(tǒng)。 物體側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)具有如下特性無論在被攝體(成為測定對象的光學(xué)元件)的哪一個(gè) 位置均可獲取與光軸平行的光束，因此即便與被攝體之間的距離發(fā)生變化，像的形狀也不 會發(fā)生變化。兩側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)是指入射光瞳及出射光瞳(exit pupil)可視作無限遠(yuǎn)的光學(xué) 系統(tǒng)。兩側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)除了具有所述物體側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)的特性以外，還具有如下特性 由于射出的光與光軸平行，所以即便像面(image surface)相對于光軸方向略微移動，主光 線橫穿像面的位置基本不會發(fā)生變化，從而即便像產(chǎn)生焦點(diǎn)位移(focus shift)，形狀也不 會發(fā)生變化。而且，兩側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)還具有即便像面相對于光軸而略微傾斜，形狀也不會 發(fā)生變化的特性。本申請案中的“透射像的對比度”，不僅指透射像的明暗，還指包括透射像的形狀、 透射像的位置、及透射像的尺寸等在內(nèi)的、伴隨透射像的形成而發(fā)生變化的光量的分布的 各個(gè)方面。根據(jù)所述構(gòu)成，本偏心測定裝置，使透射光射入到元件成像光學(xué)系統(tǒng)，且該元件成 像光學(xué)系統(tǒng)射出該透射光，由此進(jìn)行成為測定對象的光學(xué)元件的成像。透射光中存在被認(rèn) 為是從光學(xué)元件的一面射出的光線、及被認(rèn)為是從該光學(xué)元件的另一面射出的光線的各不 相同的光線。因此，在所述光學(xué)元件的成像中，會出現(xiàn)該光學(xué)元件的兩面分別成像所得的第 1及第2透射像。第1及第2透射像是透射光穿過作為物體側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)或兩側(cè)遠(yuǎn)心光 學(xué)系統(tǒng)的元件成像光學(xué)系統(tǒng)而形成的像，因此各自的形狀與俯視觀察光學(xué)元件的對應(yīng)的一 面及另一面的形狀大致相等。此外，與元件成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸相垂直的方向上的第1及第2透射像的相互位置關(guān)系，與該方向上的光學(xué)元件的對應(yīng)的一面和另一面的相互位置關(guān) 系大致相等。因此，可根據(jù)第1及第2透射像的對比度，而獲知光學(xué)元件的對應(yīng)的一面與另 一面的形狀及相互位置關(guān)系，并根據(jù)所述形狀及相互位置關(guān)系可獲知光學(xué)元件的兩面間的 位置偏移，因此同樣可獲知光學(xué)元件的偏心量。根據(jù)所述構(gòu)成，本偏心測定裝置，不需要將用于測定的光聚集在光學(xué)元件的特定 區(qū)域，便可測定出該光學(xué)元件的偏心量，因而每當(dāng)使用一臺裝置進(jìn)行一次測定時(shí)，可對多個(gè) 光學(xué)元件實(shí)施測定。因此，在將其他構(gòu)件安裝于光學(xué)元件陣列之前的階段，可整批地測定所 有光學(xué)元件而不需要將各光學(xué)元件單片化。而且，根據(jù)所述構(gòu)成，本偏心測定裝置，在想要整批地測定所有光學(xué)元件時(shí)，與光 學(xué)元件陣列上成形的光學(xué)元件個(gè)數(shù)無關(guān)，所需的裝置僅為元件成像光學(xué)系統(tǒng)。因此，特別是 在光學(xué)元件陣列上成形著多個(gè)光學(xué)元件的情況下，與涉及于所述以往技術(shù)的各偏心測定裝 置相比，以簡單且小規(guī)模的裝置構(gòu)成便可實(shí)現(xiàn)。而且，根據(jù)所述構(gòu)成，本偏心測定裝置的簡單原理在于，根據(jù)使光學(xué)元件的兩面成 像所得的第1及第2透射像的對比度可測定出該光學(xué)元件的偏心量，因此并不限定于至少 一面為非球面的透鏡，即便對于兩面為球面的透鏡也可良好地應(yīng)用。而且，根據(jù)所述構(gòu)成，在本偏心測定裝置中，就測定作業(yè)而言，只要根據(jù)第1及第2 透射像的對比度來測定光學(xué)元件的偏心量便足夠，從而測定作業(yè)變得簡單，因此可降低偏 心測定的復(fù)雜程度。而且，根據(jù)所述構(gòu)成，本偏心測定裝置，根據(jù)使光學(xué)元件的兩面成像所得的第1及 第2透射像的對比度，可測定出該光學(xué)元件的偏心量，只要對應(yīng)的光學(xué)元件的一面或者另 一面不平坦，則第1及第2透射像會變得清晰而達(dá)到可測定的程度，因此即便在測定光軸附 近平坦的光學(xué)元件的偏心量時(shí)，也能夠降低測定變困難的可能性。為了解決所述問題，本發(fā)明的偏心測定方法，利用射入到光學(xué)元件的光穿透該光 學(xué)元件所得的透射光，而測定該光學(xué)元件的偏心量，其特征在于包括如下步驟使所述透射 光射入到作為物體側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)或兩側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)的元件成像光學(xué)系統(tǒng)中，并通過該 元件成像光學(xué)系統(tǒng)使所述光學(xué)元件的兩面分別成像；以及根據(jù)使所述光學(xué)元件的兩面分別 成像所得的第1及第2透射像的對比度，測定該光學(xué)元件的偏心量。根據(jù)所述方法，與本偏心測定裝置同樣地，本偏心測定方法可整批地測定所有光 學(xué)元件而不需要將構(gòu)成光學(xué)元件陣列的各光學(xué)元件單片化，同時(shí)以簡單且小規(guī)模的裝置構(gòu) 成便可進(jìn)行測定。而且，與本偏心測定裝置同樣地，本偏心測定方法可應(yīng)用于兩面為球面的 透鏡的偏心測定，降低偏心測定的復(fù)雜程度，進(jìn)而在測定光軸附近平坦的光學(xué)元件的偏心 量時(shí)可降低測定變困難的可能性。為了解決所述問題，本發(fā)明的光學(xué)元件，利用射入到該光學(xué)元件的光穿透該光 學(xué)元件所得的透射光而被測定出偏心量，其特征在于在單面的有效孔徑(effective aperture)的外周部分、或者兩面的各有效孔徑的外周部分，設(shè)置著使所述射入的光散射的 突出部。根據(jù)所述構(gòu)成，當(dāng)利用透射光使本光學(xué)元件的至少一面的有效孔徑的部分成像 時(shí)，將使射入的光散射的突出部成像所得的像，與其他像部分相比變得較暗，因而能夠更容 易地識別出使有效孔徑的部分成像所得的像的輪廓，從而可容易地根據(jù)使該有效孔徑的部分成像所得的像的對比度來測定光學(xué)元件的偏心量。有效孔徑是指在光學(xué)系統(tǒng)或其構(gòu)件的 配件內(nèi)的既定的面上，用來限制光束范圍的孔徑。因此，本光學(xué)元件，能夠利用本發(fā)明的偏心測定裝置及偏心測定方法而容易測定 出偏心量，即，根據(jù)第1及第2透射像的對比度可測定出光學(xué)元件的偏心量。本發(fā)明的光學(xué)元件陣列由多個(gè)光學(xué)元件一體成形而成，其特征在于多個(gè)所述光 學(xué)元件中的至少一個(gè)是所述本光學(xué)元件。本光學(xué)元件陣列所包括的本光學(xué)元件實(shí)現(xiàn)與所述 相同的效果。本發(fā)明的光學(xué)元件單元的特征在于包括作為所述光學(xué)元件的第1光學(xué)元件、及 第2光學(xué)元件，且所述第1光學(xué)元件的突出部抵接于所述第2光學(xué)元件。根據(jù)所述構(gòu)成，可根據(jù)第1光學(xué)元件的突出部的高度，在除與第2光學(xué)元件抵接的 部分以外的部分，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整第1及第2光學(xué)元件的間隔。(發(fā)明效果)如上所述，本發(fā)明的偏心測定裝置，利用射入到光學(xué)元件的光穿透該光學(xué)元件所 得的透射光，可測定出該光學(xué)元件的偏心量，且包括作為物體側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)或兩側(cè)遠(yuǎn)心 光學(xué)系統(tǒng)的元件成像光學(xué)系統(tǒng)，所述元件成像光學(xué)系統(tǒng)利用射入的所述透射光使所述光學(xué) 元件的兩面分別成像，根據(jù)使所述光學(xué)元件的兩面分別成像所得的第1及第2透射像的對 比度，可測定出該光學(xué)元件的偏心量。本發(fā)明的偏心測定方法，利用射入到光學(xué)元件的光穿透該光學(xué)元件所得的透射 光，測定該光學(xué)元件的偏心量，且包括如下步驟使所述透射光射入到作為物體側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué) 系統(tǒng)或兩側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)的元件成像光學(xué)系統(tǒng)中，并通過該元件成像光學(xué)系統(tǒng)，使所述光 學(xué)元件的兩面分別成像；以及根據(jù)使所述光學(xué)元件的兩面分別成像所得的第1及第2透射 像的對比度，測定該光學(xué)元件的偏心量。因此，本偏心測定裝置及本偏心測定方法實(shí)現(xiàn)如下效果可整批地測定所有光學(xué) 元件而不需要將構(gòu)成光學(xué)元件陣列的各光學(xué)元件單片化，同時(shí)以簡單且小規(guī)模的裝置構(gòu)成 便可進(jìn)行測定。此外，本偏心測定裝置及本偏心測定方法實(shí)現(xiàn)如下效果可應(yīng)用于兩面為球面的 透鏡的偏心測定，降低偏心測定的復(fù)雜程度，進(jìn)而在測定光軸附近平坦的光學(xué)元件的偏心 量時(shí)可降低測定變困難的可能性。本發(fā)明的光學(xué)元件，利用射入到該光學(xué)元件的光穿透該光學(xué)元件所得的透射光而 被測定出偏心量，且在單面的有效孔徑的外周部分、或者兩面的各有效孔徑的外周部分，設(shè) 置著使所述射入的光散射的突出部。因此，本光學(xué)元件，實(shí)現(xiàn)利用本偏心測定裝置及本偏心測定方法而容易測定出偏 心量的效果。本發(fā)明的光學(xué)元件陣列及光學(xué)元件單元所包含的本光學(xué)元件實(shí)現(xiàn)與所述相同 的效果。


圖1是表示涉及于本發(fā)明的實(shí)施方式的偏心測定裝置的構(gòu)成的俯視圖。圖2是光學(xué)元件未產(chǎn)生偏心時(shí)的、利用中心位置偏心測定部進(jìn)行偏心測定的要領(lǐng) 的說明圖。
圖3是光學(xué)元件產(chǎn)生偏心時(shí)的、利用中心位置偏心測定部進(jìn)行偏心測定的要領(lǐng)的 說明圖。圖4是利用直徑縮小偏心測定部進(jìn)行偏心測定的要領(lǐng)的說明圖。圖5是利用第1像間距離測定部進(jìn)行透鏡之間的間距測定的要領(lǐng)的說明圖。圖6是表示本發(fā)明的光學(xué)元件的構(gòu)成、與由該光學(xué)元件形成的第1及第2透射像 的對比度的關(guān)系的圖。圖7(a) (d)是表示包括光學(xué)元件的模塊的制造方法的截面圖。圖8(a) (e)是表示包括光學(xué)元件的模塊的另一制造方法的截面圖。圖9是利用最小二乘法求出圓的中心及半徑的方法的說明圖。圖10是貼合兩個(gè)透鏡而成的透鏡未產(chǎn)生偏心時(shí)的、利用中心位置偏心測定部進(jìn) 行偏心測定的要領(lǐng)的說明圖。圖11是貼合兩個(gè)透鏡而成的透鏡產(chǎn)生偏心時(shí)的、利用中心位置偏心測定部進(jìn)行 偏心測定的要領(lǐng)的說明圖。圖12是表示將圖10及圖11的偏心測定的要領(lǐng)應(yīng)用于成形著各透鏡的各陣列狀 透鏡的情況的圖。圖13(a) (C)是表示調(diào)心要領(lǐng)的概要的圖。圖14是表示本發(fā)明的另一光學(xué)元件的構(gòu)成、與由該光學(xué)元件形成的第1及第2透 射像的對比度的關(guān)系的圖。圖15是另一光學(xué)元件未產(chǎn)生偏心時(shí)的、利用中心位置偏心測定部進(jìn)行偏心測定 的要領(lǐng)的說明圖。圖16是另一光學(xué)元件產(chǎn)生偏心時(shí)的、利用中心位置偏心測定部進(jìn)行偏心測定的 要領(lǐng)的說明圖。[附圖標(biāo)記說明]1偏心測定裝置3光(射入到光學(xué)元件的光)4、4p、4q陣列狀透鏡(光學(xué)元件陣列)5元件成像光學(xué)系統(tǒng)6圖像傳感器(攝像元件)40,40'、40r、40r'、40p、40q、40p‘、40q' 透鏡(光學(xué)元件)45突出區(qū)域(突出部)46段差區(qū)域(突出部)80 偏心測定部81中心位置偏心測定部82直徑縮小偏心測定部83第1像間距離測定部84第2像間距離測定部91、91p、91q、91t 第 1 透射像92、92p、92q、92t 第 2 透射像93、93p、93q第1透射像的中心
94、94p、94q 第2透射像的中心144、145陣列狀透鏡(光學(xué)元件陣列)401 403透鏡(光學(xué)元件)
911 913第1透射像
921 923第2透射像
931 933第1透射像的中心
941 943第2透射像的中心
a、b直徑
d、dd距離(相隔距離)
具體實(shí)施例方式[發(fā)明背景]首先，參照圖7(a) (d)，來說明涉及于以往普通技術(shù)的，包括光學(xué)元件的模塊 (相機(jī)模塊)136的制造方法的概要。第1透鏡(光學(xué)元件)Ll及第2透鏡(光學(xué)元件)L2主要是通過使用熱塑性樹脂 131的射出成形而制作的。在使用了熱塑性樹脂131的射出成形中，對于經(jīng)加熱而軟化的熱 塑性樹脂131，一邊施加既定的射出壓力(約為10 3000kgf/c)，一邊壓入至模具132中， 將熱塑性樹脂131填充于模具132中而成形(參照圖7(a))。在成形后，從模具132中取出熱塑性樹脂131，并以一塊透鏡(光學(xué)元件)為單位 進(jìn)行切割。此處表示的例子是將從模具132中取出的熱塑性樹脂131切割成第1透鏡Ll 與第2透鏡L2(參照圖7(b))。將第1透鏡Ll及第2透鏡L2嵌入(或者壓入)至透鏡鏡筒(鏡框)133中并進(jìn) 行組裝(參照圖7(c))。將圖7(c)所示的模塊136的中間生成物嵌入至鏡筒134中并進(jìn)行組裝。然后在 鏡筒134的、模塊136的像面(未圖示)側(cè)的端部，搭載傳感器135。這樣一來，完成模塊 136(參照圖 7(d))。作為射出成形透鏡的第1透鏡Ll及第2透鏡L2中所使用的熱塑性樹脂131的載 荷撓曲溫度(deflection temperature under load)為攝氏130度左右。因此，熱塑性樹 脂131對于實(shí)施主要用于表面安裝的技術(shù)即回焊時(shí)的受熱歷程(最高溫度為攝氏260度左 右)的耐性并不充分，從而無法承受回焊時(shí)所產(chǎn)生的熱。由此，在將模塊136安裝到基板上時(shí)，采用的是先利用回焊僅安裝傳感器135部 分，之后利用樹脂粘接第1透鏡Ll及第2透鏡L2部分的方法，或者將第1透鏡Ll及第2 透鏡L2的搭載部分局部加熱這樣的安裝方法。另一方面，近年來，在面向便攜設(shè)備等的相機(jī)模塊的領(lǐng)域中，開發(fā)了一種以實(shí)施晶 片級透鏡工藝時(shí)應(yīng)用的晶片級透鏡為代表的陣列狀透鏡(光學(xué)元件陣列)。陣列狀透鏡是 由多個(gè)透鏡一體成形而成，更具體來說，陣列狀透鏡是在包含樹脂的一塊板上一體成形多 個(gè)透鏡而成。參照圖8(a) (e)，來說明涉及于本發(fā)明的背景的包括光學(xué)元件的模塊(相機(jī)模 塊)148的制造方法。
近年來，使用熱固化樹脂或紫外線固化樹脂作為第1透鏡Ll及/或第2透鏡L2 的材料的所謂耐熱相機(jī)模塊的開發(fā)正不斷推進(jìn)。此處所說明的模塊148是所述耐熱相機(jī)模 塊，其使用熱固化樹脂(熱固化的樹脂)141代替熱塑性樹脂131(參照圖7(a))來作為第 1透鏡Ll及第2透鏡L2的材料。使用熱固化樹脂141作為第1透鏡Ll及/或第2透鏡L2的材料，是為了通過整 批地制造多個(gè)模塊148以降低各模塊148的制造成本。而且，使用熱固化樹脂141作為第 1透鏡Ll及第2透鏡L2的材料是為了可對模塊148實(shí)施回焊。提出了各種制造模塊148的技術(shù)。其中具代表性的技術(shù)是所述射出成形、及晶片 級透鏡工藝。特別是在最近，模塊制造時(shí)間及其他綜合見解中更為有利的晶片級透鏡(可 回焊透鏡)工藝正受到關(guān)注。在實(shí)施晶片級透鏡工藝時(shí)，有必要抑制第1透鏡Ll及第2透鏡L2因熱而產(chǎn)生塑 性變形。從該必要性的方面考慮，作為第1透鏡Ll及第2透鏡L2，使用即便施加熱也不易 變形、且耐熱性非常優(yōu)異的熱固化樹脂材料或紫外線固化樹脂材料的晶片級透鏡正受到關(guān) 注。具體來說，使用具有即便被施加10秒以上的攝氏260 280度的熱也不會發(fā)生塑性變 形的程度的耐熱性的熱固化樹脂材料或紫外線固化樹脂材料的晶片級透鏡正受到關(guān)注。在 晶片級透鏡工藝中，在利用陣列狀模具142及143分別整批成形出陣列狀透鏡(光學(xué)元件 陣列)144及145之后，將所述陣列狀透鏡貼合，然后搭載陣列狀的傳感器147，之后個(gè)別地 進(jìn)行切割從而制造出模塊148。從此處開始對晶片級透鏡工藝的詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行說明。在晶片級透鏡工藝中，首先利用形成著多個(gè)凹部的陣列狀的模具142、及形成著與 所述各凹部對應(yīng)的多個(gè)凸部的陣列狀的模具143，夾入熱固化樹脂141，使熱固化樹脂141 硬化，從而制作出按照彼此對應(yīng)的凹部及凸部的每個(gè)組合而成形著透鏡的陣列狀透鏡(參 照圖8(a))。通過圖8 (a)所示的步驟制作的陣列狀透鏡是成形著多個(gè)第1透鏡Ll的陣列狀透 鏡144、及成形著多個(gè)第2透鏡L2的陣列狀透鏡145。接著，以對于各第1透鏡Ll及各第 2透鏡L2，穿過第1透鏡Ll的光軸La(第1透鏡的光軸)、與穿過對應(yīng)的第2透鏡L2的光 軸La(第2透鏡的光軸)位于同一直線上的方式，將陣列狀透鏡144與陣列狀透鏡145貼 合(參照圖8(b))。具體來說，對陣列狀透鏡144及145進(jìn)行位置對準(zhǔn)的調(diào)心方法除了使光 軸La彼此一致的方法以外，還可列舉一邊拍攝一邊進(jìn)行調(diào)整等的各種方法，而且位置對準(zhǔn) 也會影響到晶片的間距加工精度。在陣列狀透鏡145的、模塊148的像面(未圖示)側(cè)的端部，以各光軸La、與對應(yīng) 的各傳感器146的中心146c位于同一直線上的方式搭載陣列狀的傳感器147，所述陣列狀 的傳感器147上搭載著多個(gè)傳感器146 (參照圖8(c))。通過圖8(c)所示的步驟，將成為陣列狀的多個(gè)模塊148以一個(gè)模塊148為單位進(jìn) 行切割(參照圖8 (d))，從而完成模塊148 (參照圖8 (e))。通過圖8 (a) (e)所示的晶片級透鏡工藝，整批地制造多個(gè)模塊148，由此可降低 模塊148的制造成本。此外，當(dāng)將完成的模塊148安裝到未圖示的基板上時(shí)，為了避免因回 焊產(chǎn)生的熱(最大溫度為攝氏260度左右)而引起塑性變形的情況，因此更優(yōu)選為第1透 鏡Ll及第2透鏡L2使用相對于攝氏260 280度的熱而具有10秒以上的耐性的熱固化樹脂或紫外線固化樹脂。第1透鏡Ll及第2透鏡L2使用具有耐熱性的熱固化的樹脂或紫 外線固化的樹脂，由此可對模塊148實(shí)施回焊。通過在晶片級透鏡工藝中進(jìn)一步使用具有 耐熱性的樹脂材料，可廉價(jià)地制造出能夠應(yīng)對回焊的包括光學(xué)元件的模塊。然而，就提高開發(fā)及生產(chǎn)管理的自由度的觀點(diǎn)而言，優(yōu)選對陣列狀透鏡以陣列狀 來測定各透鏡的偏心量，而不需要將構(gòu)成陣列狀透鏡的各透鏡單片化。對于晶片級透鏡等 陣列狀透鏡而言，最好能夠一次性制作大量的透鏡，并且對同一樹脂上一體成形的所有各 透鏡進(jìn)行測定，因而希望有一種能夠大量且高速地測定偏心量的偏心測定裝置。本發(fā)明的主要目的可理解為提供一種可整批地測定所有透鏡而不需要將構(gòu)成所 述陣列狀透鏡(光學(xué)元件陣列)的各透鏡(光學(xué)元件)單片化，同時(shí)以簡單且小規(guī)模的裝 置構(gòu)成便可實(shí)現(xiàn)的偏心測定裝置及偏心測定方法；及提供一種利用所述偏心測定裝置及偏 心測定方法可容易地測定出偏心量的陣列狀透鏡。[實(shí)施方式]圖1所示的偏心測定裝置1是對構(gòu)成陣列狀透鏡(光學(xué)元件陣列)4的各透鏡(光 學(xué)元件)40的偏心量進(jìn)行測定的裝置。偏心測定裝置1構(gòu)成為包括光源2、元件成像光學(xué)系統(tǒng)5、圖像傳感器(攝像元 件)6、顯示部7、及偏心測定部80。元件成像光學(xué)系統(tǒng)5包括射入側(cè)透鏡50、孔徑光闌(aperture stop) 51、及射出側(cè) 透鏡52。偏心測定部80包括中心位置偏心測定部81、直徑縮小偏心測定部82、第1像間距 離測定部83、及第2像間距離測定部84。光源2是對陣列狀透鏡4照射光3的光源。光3可使用激光光束、及白色光等。因 此，光源2可使用周知的激光振蕩裝置或者射出白色光的裝置。此外，光源2并非必須包含 在偏心測定裝置1中，也可構(gòu)成為獨(dú)立于偏心測定裝置1而存在。當(dāng)光3為激光光束時(shí)，可 提高偏心測定裝置1的分辨率(resolution)。從光源2射出的光3，照射到陣列狀透鏡4的、距離元件成像光學(xué)系統(tǒng)5較遠(yuǎn)的整 個(gè)面上。在陣列狀透鏡4的、距離元件成像光學(xué)系統(tǒng)5較遠(yuǎn)的面上，成形著各透鏡40的球 面即第2面42。之后，光3穿透陣列狀透鏡4而作為本發(fā)明的透射光射出。該透射光從陣列狀透 鏡4的、距離元件成像光學(xué)系統(tǒng)5較近的整個(gè)面射出，在該面上成形著各透鏡40的球面即 第1面41。也就是可理解為，所述透射光是，射入到構(gòu)成陣列狀透鏡4的各透鏡40的光3穿 透各透鏡40而射出的光。更具體來說，可理解為，所述透射光是，光3從陣列狀透鏡4的各 透鏡40的第2面42側(cè)射入到陣列狀透鏡4后，穿透包含各透鏡40的陣列狀透鏡4整體， 而從陣列狀透鏡4的各透鏡40的第1面41側(cè)射出的光。所述透射光射入到元件成像光學(xué)系統(tǒng)5的射入側(cè)透鏡50。射入側(cè)透鏡50是普通 的凸透鏡(聚焦透鏡(focus lens))，因此射入的透射光在后(圖像傳感器6)側(cè)的焦點(diǎn)處
會聚ο經(jīng)射入側(cè)透鏡50會聚的光被射入到孔徑光闌51。孔徑光闌51對所射入的光的、 元件成像光學(xué)系統(tǒng)5的光軸方向上的光束直徑加以限制后將其射出。
此處，孔徑光闌51配置在射入側(cè)透鏡50的所述后側(cè)的焦點(diǎn)處。而且，由此在元件 成像光學(xué)系統(tǒng)5中，無論從陣列狀透鏡4的哪一個(gè)位置均可獲取光束與光軸平行的所述透 射光。此時(shí)，即便從構(gòu)成陣列狀透鏡4的各透鏡40到元件成像光學(xué)系統(tǒng)5 (具體來說射入 側(cè)透鏡50)的距離發(fā)生變化，由對應(yīng)的各透鏡40所形成的像(下述第1透射像91及第2 透射像92)的形狀也不會發(fā)生變化。已穿過孔徑光闌51的光射入到射出側(cè)透鏡52。射出側(cè)透鏡52是普通的凸透鏡 (聚焦透鏡)。此處，孔徑光闌51進(jìn)而配置在射出側(cè)透鏡52的前(光源2)側(cè)的焦點(diǎn)處。此時(shí)， 已穿過孔徑光闌51的光，射入到射出側(cè)透鏡52，作為與元件成像光學(xué)系統(tǒng)5的光軸平行的 光束而從射出側(cè)透鏡52射出。換句話說，對于射出側(cè)透鏡52而言，如果已穿過孔徑光闌51 的光射入其中，則通過使該光會聚，從而射出光束與元件成像光學(xué)系統(tǒng)5的光軸平行的光。另外，在本實(shí)施方式中，元件成像光學(xué)系統(tǒng)5的構(gòu)成為如下射入側(cè)透鏡50的后側(cè) 的焦點(diǎn)、與射出側(cè)透鏡52的前側(cè)的焦點(diǎn)的位置相等，且在所述彼此相等的各焦點(diǎn)的位置處 配置著孔徑光闌51。在該構(gòu)成的情況下，元件成像光學(xué)系統(tǒng)5是兩側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)。當(dāng)圖像傳感器6由電荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)或者互補(bǔ)金屬氧 化物半導(dǎo)體(Complementary Metal OxideSemiconductor, CMOS)構(gòu)成時(shí)，元件成像光學(xué)系 統(tǒng)5優(yōu)選為兩側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)。其原因在于當(dāng)由C⑶或CMOS構(gòu)成的圖像傳感器6的各 像素上安裝著微透鏡(未圖示)時(shí)，若光束傾斜射入至圖像傳感器6中，則光接收效率會下 降，而為了抑制該傾斜射入，有效的方法是使從元件成像光學(xué)系統(tǒng)5射出的光與光軸平行。然而，在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最低限度的功能時(shí)，元件成像光學(xué)系統(tǒng)5當(dāng)然也可以是物 體側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)該物體側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)，從圖1所示的元件成像光學(xué)系統(tǒng)5 的構(gòu)成中省去射出側(cè)透鏡52即可。只要滿足圖像傳感器6的對于射入角度的規(guī)格，則元件 成像光學(xué)系統(tǒng)5可以是兩側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)，也可以是物體側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)，但必須至少在 物體側(cè)具有遠(yuǎn)心特性。也就是說，最低限度的構(gòu)成要素為元件成像光學(xué)系統(tǒng)5是物體側(cè)遠(yuǎn) 心光學(xué)系統(tǒng)，且是使物體像在圖像傳感器6中成像的光學(xué)系統(tǒng)。此外，元件成像光學(xué)系統(tǒng)5 的各透鏡優(yōu)選使用大孔徑透鏡，觀察視野范圍盡可能寬廣。所述“大孔徑”規(guī)定的孔徑的具體值，依賴于構(gòu)成元件成像光學(xué)系統(tǒng)5的各透鏡的 構(gòu)成的變化，因而難以以數(shù)值來描述。例如，在測定一個(gè)透鏡40時(shí)，元件成像光學(xué)系統(tǒng)5可 觀察的視野范圍需要為Φ IOmm左右。當(dāng)測定多個(gè)透鏡40時(shí)，元件成像光學(xué)系統(tǒng)5可觀察 的視野范圍優(yōu)選為Φ20 IOOmm左右?？捎^察的視野范圍越大則越能夠整批地測定多個(gè) 透鏡40，因而較佳。而且，在元件成像光學(xué)系統(tǒng)5中，為了擴(kuò)大可觀察的視野范圍，射入側(cè)透 鏡50被要求大孔徑化。根據(jù)具體情況，射入側(cè)透鏡50由多個(gè)透鏡而構(gòu)成。根據(jù)以上說明， 所述“大孔徑”規(guī)定的孔徑的具體例，換句話說是能夠由構(gòu)成元件成像光學(xué)系統(tǒng)5的各透鏡 而實(shí)現(xiàn)Φ 20 IOOmm左右的可觀察視野范圍的程度的孔徑。從光源2照射的光3，當(dāng)射入到與光線大體垂直的陣列狀透鏡4的平坦部分(也 就是各透鏡40的除第2面42以外的第2面42側(cè)的面)時(shí)，除了一定程度的反射以外，不 受陣列狀透鏡4的面的影響而直線傳播，因此在元件成像光學(xué)系統(tǒng)5的像面(未圖示)上 可觀察到明亮的像。另一方面，相對于與光線垂直的面而傾斜的陣列狀透鏡4中的、各透鏡 40的第1面41及第2面42，會使照射的光3發(fā)生折射及散射，因此在元件成像光學(xué)系統(tǒng)5的像面上，可觀察到與所述明亮的像相比而較暗的像。此外，在同一透鏡40的第1面41與第2面42上，照射的光3呈現(xiàn)出分別不同的 折射及散射。因此，嚴(yán)格來說，對于各透鏡40，所述透射光中存在被視作從陣列狀透鏡4的 透鏡40的第1面41射出的光線、及被視作從陣列狀透鏡4的該透鏡40的第2面42射出 的光線，這此彼此不同的光線。因此，元件成像光學(xué)系統(tǒng)5在利用射入的所述透射光在透鏡 40進(jìn)行成像時(shí)，作為由該透鏡40所形成的像，會顯現(xiàn)出第1面41成像所得的第1透射像 91 (參照圖2)、及第2面42成像所得的第2透射像92 (參照圖2)。第1透射像91及第2透射像92是，所述透射光穿過作為兩側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)的元 件成像光學(xué)系統(tǒng)5而形成的像，因此各自的形狀與俯視觀察對應(yīng)的第1面41及第2面42 時(shí)的形狀大體上相等。此外，與元件成像光學(xué)系統(tǒng)5的光軸垂直的方向上的、第1透射像91 及第2透射像92的相互位置關(guān)系，與該方向上的所對應(yīng)的第1面41與第2面42的相互位 置關(guān)系大體上相等。而且，各第1透射像91及各第2透射像92、由穿透所述平坦部分所得 的透射光而形成的明亮的像之間，在元件成像光學(xué)系統(tǒng)5的像面上，會產(chǎn)生相應(yīng)于陣列狀 透鏡4的對應(yīng)的各透鏡40的第1面41及第2面42的各傾斜而發(fā)生變化的對比度差。此處，本申請案中的“像的對比度”不僅指像的明暗，還指包括像的形狀、像的位 置、及像的尺寸等在內(nèi)的、伴隨像的形成而變化的光量的分布的各個(gè)方面。從射出側(cè)透鏡52射出的光射入到圖像傳感器6。圖像傳感器6是由CXD或CMOS 等固體攝像元件構(gòu)成的攝像元件，將射入的光轉(zhuǎn)換成電信號，并將該電信號提供給顯示部7 及偏心測定部80。此處，圖像傳感器6，配置在與元件成像光學(xué)系統(tǒng)5的像面相應(yīng)的位置處。因此， 圖像傳感器6中，射入來自陣列狀透鏡4的全部的所述透射光，即，用于形成各透鏡40的第 1透射像91及第2透射像92、以及由穿透所述平坦部分所得的透射光而形成的明亮的像的光。顯示部7，根據(jù)由圖像傳感器6所提供的所述電信號，將由射入到圖像傳感器6的 光而形成的、與各透鏡40相關(guān)的第1透射像91及第2透射像92作為圖像而顯示。另外， 顯示部7，可使用液晶顯示裝置、等離子顯示器、陰極顯像管(Cathode Ray Tube，CRT)、及有 機(jī)電質(zhì)發(fā)光(ElectroLuminescence，EL)顯示裝置等周知的各種顯示裝置。偏心測定部80，例如將來自未圖示的中央處理器(Central ProcessingUnit,CPU) 的表示動作開始的既定的輸入信號、或者所述電信號的輸入作為觸發(fā)，根據(jù)所述電信號來 測定各透鏡40的偏心量。偏心測定部80，可將測定各透鏡40的偏心量所得的結(jié)果，如圖1 所示般顯示于顯示部7，此外也可存儲在存儲器等未圖示的存儲介質(zhì)(記錄介質(zhì))中。圖2是，透鏡40未產(chǎn)生偏心時(shí)的、利用中心位置偏心測定部81進(jìn)行偏心測定的要 領(lǐng)的說明圖。圖3是，透鏡40產(chǎn)生偏心時(shí)的、利用中心位置偏心測定部81進(jìn)行偏心測定的 要領(lǐng)的說明圖。將同一透鏡40的兩面分別成像所得的第1透射像91及第2透射像92的形狀，與 俯視觀察對應(yīng)的第1面41及第2面42時(shí)的形狀分別大體上相等，且第1透射像91與第2 透射像92的相對位置關(guān)系，和與透鏡40未產(chǎn)生偏心時(shí)的(以下稱作“理想的”)光軸相垂 直的方向上的、對應(yīng)的第1面41與第2面42的相對位置關(guān)系大體上相等(參照圖2及圖 3)。
中心位置偏心測定部81，根據(jù)由圖像傳感器6(參照圖1)所提供的電信號，獲取表 示第1透射像91及第2透射像92的各形狀、以及第1透射像91與第2透射像92的相對 位置關(guān)系的信息。中心位置偏心測定部81，根據(jù)所獲取的表示第1透射像91的形狀的所述信息，計(jì) 算出第1透射像91的中心93，同時(shí)根據(jù)表示第2透射像92的形狀的所述信息，計(jì)算出第2 透射像92的中心94。另外，關(guān)于計(jì)算各中心93及94的方法，可考慮如下方法例如通過最小二乘法，根 據(jù)表示第1透射像91的形狀的所述信息計(jì)算出中心93，同時(shí)根據(jù)表示第2透射像92的形 狀的所述信息計(jì)算出中心94。可采用該方法的原因在于俯視觀察為球面的第1面41及 第2面42的形狀均明確為圓形，從而第1透射像91及第2透射像92的各形狀也同樣地明 確為圓形(圓形透射像)。為了通過最小二乘法，并根據(jù)表示第1透射像91的形狀的所述信息來計(jì)算出中心 93，首先要在第1透射像91的內(nèi)側(cè)設(shè)定圓的中心93xy，并將其作為假設(shè)的中心點(diǎn)。然后，將 中心93xy作為原點(diǎn)坐標(biāo)，從中心93xy起均等地、也就是例如角度a與角度b...彼此相等 地分割第1透射像91。此時(shí)，作為進(jìn)行分割的各線、與第1透射像91的圓周的交點(diǎn)(點(diǎn)1、 點(diǎn)2、...)之一的點(diǎn)i的坐標(biāo)(Xi、yi)，分別為下述數(shù)式(3)及(4)。而且，此時(shí)第1透射像 91的中心坐標(biāo)(α、β)、及第1透射像91的半徑R，可通過以下的數(shù)式(5) (7)而求出。 即便是在根據(jù)表示第2透射像92的形狀的所述信息而計(jì)算出中心94的情況下，也可按照 同樣的要領(lǐng)進(jìn)行計(jì)算(參照圖9)。[數(shù)1]
權(quán)利要求
一種偏心測定裝置，利用射入到光學(xué)元件的光穿透該光學(xué)元件所得的透射光，可測定出該光學(xué)元件的偏心量，其特征在于包括作為物體側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)或兩側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)的元件成像光學(xué)系統(tǒng)，所述元件成像光學(xué)系統(tǒng)通過射入的所述透射光使所述光學(xué)元件的兩面分別成像，根據(jù)使所述光學(xué)元件的兩面分別成像所得的第1及第2透射像的對比度，可測定出該光學(xué)元件的偏心量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏心測定裝置，其特征在于包括根據(jù)所述第1及第2透射像的對比度，測定所述光學(xué)元件的偏心量的偏心測定部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏心測定裝置，其特征在于所述偏心測定部，包括將所述第1及第2透射像的各中心間的相隔距離作為所述光學(xué) 元件的偏心量的中心位置偏心測定部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏心測定裝置，其特征在于 所述第1及第2透射像中的至少一者是圓形的圓形透射像，所述偏心測定部，包括直徑縮小偏心測定部，所述直徑縮小偏心測定部根據(jù)實(shí)際成像 的所述圓形透射像的直徑相對于所述光學(xué)元件未產(chǎn)生偏心時(shí)的所述圓形透射像的直徑而 縮小的尺寸，測定所述光學(xué)元件的偏心量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏心測定裝置，其特征在于 所述第1及第2透射像分別存在多個(gè)，所述偏心測定裝置，包括測定兩個(gè)所述第1透射像的各中心間的相隔距離的第1像間 距離測定部、及測定兩個(gè)所述第2透射像的各中心間的相隔距離的第2像間距離測定部中 的至少一者。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的偏心測定裝置，其特征在于 所述第1及第2透射像分別存在多個(gè)，所述中心位置偏心測定部，將各第1及第2透射像的中心間的相隔距離中的至少一個(gè) 作為所述光學(xué)元件的偏心量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏心測定裝置，其特征在于包括用于將至少各一個(gè)所述第1及第2透射像作為圖像而顯示的攝像元件。
8.—種偏心測定方法，利用射入到光學(xué)元件的光穿透該光學(xué)元件所得的透射光，而測 定該光學(xué)元件的偏心量，其特征在于包括如下步驟使所述透射光射入到作為物體側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)或兩側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)的元件成像光學(xué) 系統(tǒng)中，并通過該元件成像光學(xué)系統(tǒng)，使所述光學(xué)元件的兩面分別成像；以及根據(jù)使所述光學(xué)元件的兩面分別成像所得的第1及第2透射像的對比度，測定該光學(xué) 元件的偏心量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的偏心測定方法，其特征在于 使用由多個(gè)所述光學(xué)元件一體成形而成的光學(xué)元件陣列，對構(gòu)成所述光學(xué)元件陣列的各光學(xué)元件，進(jìn)行使該光學(xué)元件的兩面分別成像的所述步 驟、及測定該光學(xué)元件的偏心量的所述步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的偏心測定方法，其特征在于包括如下步驟 將兩個(gè)所述光學(xué)元件陣列疊合；對通過將兩個(gè)所述光學(xué)元件陣列疊合的所述步驟而疊合的兩個(gè)所述光學(xué)元件，進(jìn)行使 該光學(xué)元件的兩面分別成像的所述步驟、及測定該光學(xué)元件的偏心量的所述步驟；根據(jù)測定出的各偏心量，來調(diào)整各光學(xué)元件陣列的相對位置關(guān)系，以使疊合的兩個(gè)所 述光學(xué)元件的各光軸彼此成為一條直線。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的偏心測定方法，其特征在于包括如下步驟預(yù)先針對至少一個(gè)所述光學(xué)元件，在該光學(xué)元件的單面的外周部分或者兩面的各外周 部分，設(shè)置使射入的光散射的突出部。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的偏心測定方法，其特征在于使用兩個(gè)所述光學(xué)元件，對一個(gè)所述光學(xué)元件，進(jìn)行在該光學(xué)元件的單面的外周部分或者兩面的各外周部分設(shè) 置使射入的光散射的突出部的步驟；以及對一個(gè)及另一個(gè)所述光學(xué)元件，進(jìn)行以所述突出部抵接于另一個(gè)所述光學(xué)元件的方式 貼合的步驟。
13.一種光學(xué)元件，利用射入到該光學(xué)元件的光穿透該光學(xué)元件所得的透射光而被測 定出偏心量，其特征在于在單面的有效孔徑的外周部分、或者兩面的各有效孔徑的外周部分，設(shè)置著使所述射 入的光散射的突出部。
14.一種光學(xué)元件陣列，由多個(gè)光學(xué)元件一體成形而成，其特征在于多個(gè)所述光學(xué)元件中的至少一個(gè)是，利用射入到該光學(xué)元件的光穿透該光學(xué)元件所得 的透射光而被測定出偏心量的光學(xué)元件，且是在單面的有效孔徑的外周部分、或者兩面的 各有效孔徑的外周部分設(shè)置著使所述射入的光散射的突出部的光學(xué)元件。
15.一種光學(xué)元件單元，其特征在于包括第1光學(xué)元件，是利用射入到該光學(xué)元件的光穿透該光學(xué)元件所得的透射光而被測定 出偏心量的光學(xué)元件，且是在單面的有效孔徑的外周部分、或者兩面的各有效孔徑的外周 部分設(shè)置著使所述射入的光散射的突出部的光學(xué)元件；以及第2光學(xué)元件；且所述第1光學(xué)元件的突出部抵接于所述第2光學(xué)元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及偏心測定裝置、偏心測定方法、光學(xué)元件及其陣列和單元。為了實(shí)現(xiàn)一種可整批地測定所有光學(xué)元件而不需要將構(gòu)成光學(xué)元件陣列的各光學(xué)元件單片化，同時(shí)以簡單且小規(guī)模的裝置構(gòu)成便可實(shí)現(xiàn)的偏心測定裝置等，偏心測定裝置包括作為兩側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)的元件成像光學(xué)系統(tǒng)。元件成像光學(xué)系統(tǒng)通過所射入的透射光使透鏡的兩面分別成像。偏心測定裝置根據(jù)使透鏡的第1面成像所得的第1透射像、及使透鏡的第2面成像所得的第2透射像的對比度，可測定出透鏡的偏心量。
文檔編號G01B11/27GK101988822SQ201010244039
公開日2011年3月23日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者花戶宏之, 重光學(xué)道 申請人:夏普株式會社