特許 7059406 光学部材の位置調整支援装置、光学部材の位置調整支援方法、光学部材の位置調整支援プログラム、レンズ装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-15

(45)【発行日】2022-04-25

(54)【発明の名称】光学部材の位置調整支援装置、光学部材の位置調整支援方法、光学部材の位置調整支援プログラム、レンズ装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/02 20210101AFI20220418BHJP

   H04N 5/232 20060101ALI20220418BHJP

   G01M 11/02 20060101ALI20220418BHJP

【ＦＩ】

G02B7/02 C

G02B7/02 Z

H04N5/232

G01M11/02 B

【請求項の数】 23

(21)【出願番号】P 2020569474

(86)(22)【出願日】2020-01-09

(86)【国際出願番号】 JP2020000366

(87)【国際公開番号】W WO2020158325

(87)【国際公開日】2020-08-06

【審査請求日】2021-06-09

(31)【優先権主張番号】P 2019016083

(32)【優先日】2019-01-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002505

【氏名又は名称】特許業務法人航栄特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 和哉

【審査官】三宅 克馬

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２３０７４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１７０９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２４４４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－９８８７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／０２

Ｈ０４Ｎ ５／２３２

Ｇ０１Ｍ １１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被調整光学部材を含む複数の光学部材を有するレンズ装置の結像位置と前記レンズ装置の光軸方向における評価位置との距離を複数の値に変えた状態において、前記評価位置にて得られた前記レンズ装置の第一の解像性能データに基づく実測評価データを取得する実測評価取得部と、

前記実測評価データと、前記レンズ装置と同じ構成の複数の仮想レンズ装置の各々の解像特性を予め決められた特性とするために必要な前記各仮想レンズ装置における前記被調整光学部材の位置の調整量を示す第一情報と、前記各仮想レンズ装置において前記距離を前記複数の値に変えた状態において、前記評価位置にて得られた前記各仮想レンズ装置の第二の解像性能データに基づく前記各仮想レンズ装置の設計評価データと、に基づいて、前記レンズ装置の解像特性を前記予め決められた特性とするために必要な前記レンズ装置における前記被調整光学部材の位置の調整量を示す情報である調整支援情報を出力する出力部と、を備える光学部材の位置調整支援装置。

【請求項2】

請求項１記載の光学部材の位置調整支援装置であって、

前記出力部は、前記各仮想レンズ装置の前記設計評価データの中から前記実測評価データに類似する１つの前記設計評価データを抽出し、前記抽出した前記設計評価データが得られる前記仮想レンズ装置の解像特性を前記予め決められた特性とするために必要な前記第一情報を、前記調整支援情報として出力する光学部材の位置調整支援装置。

【請求項3】

請求項１記載の光学部材の位置調整支援装置であって、

前記出力部は、前記各仮想レンズ装置の前記設計評価データの中から前記実測評価データに類似する複数の前記設計評価データを抽出し、前記複数の前記設計評価データの各々が得られる前記仮想レンズ装置の解像特性を前記予め決められた特性とするために必要な前記第一情報を用いて前記調整支援情報を生成する光学部材の位置調整支援装置。

【請求項4】

請求項１記載の光学部材の位置調整支援装置であって、

前記出力部は、前記設計評価データと前記第一情報を教師データとする機械学習によって生成されたモデルによって、前記実測評価データから前記調整支援情報を生成する光学部材の位置調整支援装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項記載の光学部材の位置調整支援装置であって、

前記第一の解像性能データは、前記距離が前記複数の値の各々である状態における前記レンズ装置の解像性能を示すデータであり、

前記実測評価データは、前記第一の解像性能データにおける前記解像性能のピーク値と、前記ピーク値が得られた状態の前記距離に対応する情報と、を含む光学部材の位置調整支援装置。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項記載の光学部材の位置調整支援装置であって、

前記実測評価データは、前記評価位置の第一像高における前記第一の解像性能データに基づく第一実測評価データと、前記評価位置の前記第一像高とは異なる第二像高における前記第一の解像性能データに基づく第二実測評価データと、を含む光学部材の位置調整支援装置。

【請求項7】

請求項６記載の光学部材の位置調整支援装置であって、

前記第二実測評価データは、前記評価位置の前記第二像高の第一位置における前記第一の解像性能データに基づく第一サブ実測評価データと、前記評価位置の前記第二像高の前記第一位置とは異なる第二位置における前記第一の解像性能データに基づく第二サブ実測評価データと、を含む光学部材の位置調整支援装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項記載の光学部材の位置調整支援装置であって、

前記第一の解像性能データは、第一空間周波数の評価対象物に対する第一サブ解像性能データと、前記第一空間周波数と異なる第二空間周波数の評価対象物に対する第二サブ解像性能データと、を含み、

前記実測評価データは、前記第一サブ解像性能データに基づくものと、前記第二サブ解像性能データに基づくものと、を含む光学部材の位置調整支援装置。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか１項記載の光学部材の位置調整支援装置であって、

前記調整支援情報は、前記レンズ装置の光軸方向における前記被調整光学部材の位置の調整量と、前記被調整光学部材の光軸の傾きの調整量と、を含む光学部材の位置調整支援装置。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか１項記載の光学部材の位置調整支援装置であって、

前記レンズ装置は、複数の前記被調整光学部材と、位置調整が不要な少なくとも１つの固定光学部材と、を含む光学部材の位置調整支援装置。

【請求項11】

被調整光学部材を含む複数の光学部材を有するレンズ装置の結像位置と前記レンズ装置の光軸方向における評価位置との距離を複数の値に変えた状態にて得られるデータである、前記評価位置における前記レンズ装置の第一の解像性能データ、に基づく実測評価データを取得するステップと、

前記実測評価データと、前記レンズ装置と同じ構成の複数の仮想レンズ装置の各々の解像特性を予め決められた特性とするために必要な前記各仮想レンズ装置における前記被調整光学部材の位置の調整量を示す第一情報と、前記各仮想レンズ装置において前記距離を前記複数の値に変えた状態にて得られるデータである、前記評価位置における前記各仮想レンズ装置の第二の解像性能データ、に基づく前記各仮想レンズ装置の設計評価データと、に基づいて、前記レンズ装置の解像特性を前記予め決められた特性とするために必要な前記レンズ装置における前記被調整光学部材の位置の調整量を示す情報である調整支援情報を出力する出力ステップと、を備える光学部材の位置調整支援方法。

【請求項12】

請求項１１記載の光学部材の位置調整支援方法であって、

前記出力ステップでは、前記各仮想レンズ装置の前記設計評価データの中から前記実測評価データに類似する１つの前記設計評価データを抽出し、前記抽出した前記設計評価データが得られる前記仮想レンズ装置の解像特性を前記予め決められた特性とするために必要な前記第一情報を、前記調整支援情報として出力する光学部材の位置調整支援方法。

【請求項13】

請求項１１記載の光学部材の位置調整支援方法であって、

前記出力ステップでは、前記各仮想レンズ装置の前記設計評価データの中から前記実測評価データに類似する複数の前記設計評価データを抽出し、前記複数の前記設計評価データの各々が得られる前記仮想レンズ装置の解像特性を前記予め決められた特性とするために必要な前記第一情報を用いて前記調整支援情報を生成する光学部材の位置調整支援方法。

【請求項14】

請求項１１記載の光学部材の位置調整支援方法であって、

前記出力ステップでは、前記設計評価データと前記第一情報を教師データとする機械学習によって生成されたモデルによって、前記実測評価データから前記調整支援情報を生成する光学部材の位置調整支援方法。

【請求項15】

請求項１１から１４のいずれか１項記載の光学部材の位置調整支援方法であって、

前記第一の解像性能データは、前記距離が前記複数の値の各々である状態における前記レンズ装置の解像性能を示すデータであり、

前記実測評価データは、前記第一の解像性能データにおける前記解像性能のピーク値と、前記ピーク値が得られた状態の前記距離に対応する情報と、を含む光学部材の位置調整支援方法。

【請求項16】

請求項１１から１５のいずれか１項記載の光学部材の位置調整支援方法であって、

前記実測評価データは、前記評価位置の第一像高における前記第一の解像性能データに基づく第一実測評価データと、前記評価位置の前記第一像高とは異なる第二像高における前記第一の解像性能データに基づく第二実測評価データと、を含む光学部材の位置調整支援方法。

【請求項17】

請求項１６記載の光学部材の位置調整支援方法であって、

前記第二実測評価データは、前記評価位置の前記第二像高の第一位置における前記第一の解像性能データに基づく第一サブ実測評価データと、前記評価位置の前記第二像高の前記第一位置とは異なる第二位置における前記第一の解像性能データに基づく第二サブ実測評価データと、を含む光学部材の位置調整支援方法。

【請求項18】

請求項１１から１７のいずれか１項記載の光学部材の位置調整支援方法であって、

前記第一の解像性能データは、第一空間周波数の評価対象物に対する第一サブ解像性能データと、前記第一空間周波数と異なる第二空間周波数の評価対象物に対する第二サブ解像性能データと、を含み、

前記実測評価データは、前記第一サブ解像性能データに基づくものと、前記第二サブ解像性能データに基づくものと、を含む光学部材の位置調整支援方法。

【請求項19】

請求項１１から１８のいずれか１項記載の光学部材の位置調整支援方法であって、

前記調整支援情報は、前記レンズ装置の光軸方向における前記被調整光学部材の位置の調整量と、前記被調整光学部材の光軸の傾きの調整量と、を含む光学部材の位置調整支援方法。

【請求項20】

請求項１１から１９のいずれか１項記載の光学部材の位置調整支援方法であって、

前記レンズ装置は、複数の前記被調整光学部材と、位置調整が不要な少なくとも１つの固定光学部材と、を含む光学部材の位置調整支援方法。

【請求項21】

被調整光学部材を含む複数の光学部材を有するレンズ装置の結像位置と前記レンズ装置の光軸方向における評価位置との距離を複数の値に変えた状態において、前記評価位置にて得られた前記レンズ装置の第一の解像性能データに基づく実測評価データを取得するステップと、

前記実測評価データと、前記レンズ装置と同じ構成の複数の仮想レンズ装置の各々の解像特性を予め決められた特性とするために必要な前記各仮想レンズ装置における前記被調整光学部材の位置の調整量を示す第一情報と、前記各仮想レンズ装置において前記距離を前記複数の値に変えた状態において、前記評価位置にて得られた前記各仮想レンズ装置の第二の解像性能データに基づく前記各仮想レンズ装置の設計評価データと、に基づいて、前記レンズ装置の解像特性を前記予め決められた特性とするために必要な前記レンズ装置における前記被調整光学部材の位置の調整量を示す情報である調整支援情報を出力する出力ステップと、をコンピュータに実行させるための光学部材の位置調整支援プログラム。

【請求項22】

被調整光学部材を含む複数の光学部材を有するレンズ装置の製造方法であって、

前記レンズ装置の結像位置と前記レンズ装置の光軸方向における評価位置との距離を複数の値に変えた状態において、前記評価位置にて得られた前記レンズ装置の第一の解像性能データに基づく実測評価データを生成する第一工程と、

前記実測評価データと、前記レンズ装置と同じ構成の複数の仮想レンズ装置の各々の解像特性を予め決められた特性とするために必要な前記各仮想レンズ装置における前記被調整光学部材の位置の第一情報と、前記各仮想レンズ装置において前記距離を前記複数の値に変えた状態において、前記評価位置にて得られた前記各仮想レンズ装置の第二の解像性能データに基づく前記各仮想レンズ装置の設計評価データと、に基づいて、前記レンズ装置の解像特性を前記予め決められた特性とするために必要な前記レンズ装置における前記被調整光学部材の位置の調整量を示す情報である調整支援情報を出力する出力部を備える光学部材の位置調整支援装置に前記実測評価データを入力する第二工程と、

前記位置調整支援装置から出力された前記調整支援情報にしたがって、前記被調整光学部材の位置を調整する第三工程と、を備えるレンズ装置の製造方法。

【請求項23】

請求項２２記載のレンズ装置の製造方法であって、

前記第一工程は、第一空間周波数の評価対象物に対する前記第一の解像性能データに基づく前記実測評価データを生成する第一サブ工程と、前記第一空間周波数よりも高い第二空間周波数の評価対象物に対する前記第一の解像性能データに基づく前記実測評価データを生成する第二サブ工程と、を含み、

前記第二工程は、前記第一サブ工程にて生成した前記実測評価データを前記位置調整支援装置に入力する第三サブ工程と、前記第二サブ工程にて生成した前記実測評価データを前記位置調整支援装置に入力する第四サブ工程と、を含み、

前記第三工程は、前記第三サブ工程によって前記位置調整支援装置から出力された前記調整支援情報にしたがって前記被調整光学部材の位置を調整する第五サブ工程と、前記第四サブ工程によって前記位置調整支援装置から出力された前記調整支援情報にしたがって前記被調整光学部材の位置を調整する第六サブ工程と、を含み、

前記第一サブ工程、前記第三サブ工程、前記第五サブ工程を行って前記被調整光学部材の位置の一次調整を行った後、前記第二サブ工程、前記第四サブ工程、前記第六サブ工程を行って前記被調整光学部材の位置の二次調整を行うレンズ装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学部材の位置調整支援装置、光学部材の位置調整支援方法、光学部材の位置調整支援プログラム、レンズ装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

デジタルカメラ等の撮像装置又はプロジェクタ等の投影装置等に用いられるレンズ装置は、レンズ、絞り、ミラー等の複数の光学部材を有する。このため、各光学部材の製造誤差及び組立誤差等により、設計通りにレンズ装置を製造しても、所望の解像特性を得られないことがある。

【0003】

そこで、特許文献１には、レンズ光学系において、所望の解像特性を得るために、レンズ光学系の光軸に垂直な面内における被調整レンズの位置の調整量を、機械学習を利用して求めることが記載されている。より具体的には、特許文献１には、レンズ光学系のズームレンズをテレ端とワイド端にそれぞれ移動させた状態においてレンズ光学系の性能値を求め、この性能値をニューラルネットワークに入力し、ニューラルネットワークによって被調整レンズの移動調整量を求める方法が記載されている。

【0004】

また、特許文献２及び特許文献３には、撮像素子とレンズとを含むモジュールにおいて、撮像素子により光軸方向の異なる位置でチャートを撮像して解像評価値を求め、この解像評価値に基づいて撮像素子とレンズとの位置調整を行うことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００８－１７０９８１号公報

【文献】特開２０１０－０２１９８５号公報

【文献】ＷＯ２０１５／１２９１２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の方法は、レンズ光学系の合焦位置を１つに固定した状態にてレンズ光学系の性能値を求め、この性能値に基づいて被調整レンズの調整量を求めるものである。このため、例えば被調整レンズが複数ある場合、被調整レンズの傾きを調整する必要がある場合、又は被調整レンズの光軸方向の位置を調整する必要がある場合等には、被調整レンズの位置調整を正確に行うことができない。

【0007】

特許文献２、３は、レンズと撮像素子との位置関係を調整する技術であり、レンズ装置内の光学部材の位置調整を行うものではない。

【0008】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、レンズ装置における光学部材の高精度な位置調整を可能とする光学部材の位置調整支援装置、光学部材の位置調整支援方法、光学部材の位置調整支援プログラム、レンズ装置の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の光学部材の位置調整支援装置は、被調整光学部材を含む複数の光学部材を有するレンズ装置の結像位置と上記レンズ装置の光軸方向における評価位置との距離を複数の値に変えた状態において、上記評価位置にて得られた上記レンズ装置の第一の解像性能データに基づく実測評価データを取得する実測評価取得部と、上記実測評価データと、上記レンズ装置と同じ構成の複数の仮想レンズ装置の各々の解像特性を予め決められた特性とするために必要な上記各仮想レンズ装置における上記被調整光学部材の位置の調整量を示す第一情報と、上記各仮想レンズ装置において上記距離を上記複数の値に変えた状態にておいて、上記評価位置にて得られた上記各仮想レンズ装置の第二の解像性能データに基づく上記各仮想レンズ装置の設計評価データと、に基づいて、上記レンズ装置の解像特性を上記予め決められた特性とするために必要な上記レンズ装置における上記被調整光学部材の位置の調整量を示す情報である調整支援情報を出力する出力部と、を備えるものである。

【0010】

本発明の光学部材の位置調整支援方法は、被調整光学部材を含む複数の光学部材を有するレンズ装置の結像位置と上記レンズ装置の光軸方向における評価位置との距離を複数の値に変えた状態において、上記評価位置にて得られた上記レンズ装置の第一の解像性能データに基づく実測評価データを取得するステップと、上記実測評価データと、上記レンズ装置と同じ構成の複数の仮想レンズ装置の各々の解像特性を予め決められた特性とするために必要な上記各仮想レンズ装置における上記被調整光学部材の位置の調整量を示す第一情報と、上記各仮想レンズ装置において上記距離を上記複数の値に変えた状態において、上記評価位置にて得られた上記各仮想レンズ装置の第二の解像性能データに基づく上記各仮想レンズ装置の設計評価データと、に基づいて、上記レンズ装置の解像特性を上記予め決められた特性とするために必要な上記レンズ装置における上記被調整光学部材の位置の調整量を示す情報である調整支援情報を出力する出力ステップと、を備えるものである。

【0011】

本発明の光学部材の位置調整支援プログラムは、被調整光学部材を含む複数の光学部材を有するレンズ装置の結像位置と上記レンズ装置の光軸方向における評価位置との距離を複数の値に変えた状態において、上記評価位置にて得られた上記レンズ装置の第一の解像性能データに基づく実測評価データを取得するステップと、上記実測評価データと、上記レンズ装置と同じ構成の複数の仮想レンズ装置の各々の解像特性を予め決められた特性とするために必要な上記各仮想レンズ装置における上記被調整光学部材の位置の調整量を示す第一情報と、上記各仮想レンズ装置において上記距離を上記複数の値に変えた状態において、上記評価位置にて得られた上記各仮想レンズ装置の第二の解像性能データに基づく上記各仮想レンズ装置の設計評価データと、に基づいて、上記レンズ装置の解像特性を上記予め決められた特性とするために必要な上記レンズ装置における上記被調整光学部材の位置の調整量を示す情報である調整支援情報を出力する出力ステップと、をコンピュータに実行させるためのものである。

【0012】

本発明のレンズ装置の製造方法は、被調整光学部材を含む複数の光学部材を有するレンズ装置の製造方法であって、上記レンズ装置の結像位置と上記レンズ装置の光軸方向における評価位置との距離を複数の値に変えた状態において、上記評価位置にて得られた上記レンズ装置の第一の解像性能データに基づく実測評価データを生成する第一工程と、上記実測評価データと、上記レンズ装置と同じ構成の複数の仮想レンズ装置の各々の解像特性を予め決められた特性とするために必要な上記各仮想レンズ装置における上記被調整光学部材の位置の第一情報と、上記各仮想レンズ装置において上記距離を上記複数の値に変えた状態にておいて、上記評価位置にて得られた上記各仮想レンズ装置の第二の解像性能データに基づく上記各仮想レンズ装置の設計評価データと、に基づいて、上記レンズ装置の解像特性を上記予め決められた特性とするために必要な上記レンズ装置における上記被調整光学部材の位置の調整量を示す情報である調整支援情報を出力する出力部を備える光学部材の位置調整支援装置に上記実測評価データを入力する第二工程と、上記位置調整支援装置から出力された上記調整支援情報にしたがって、上記被調整光学部材の位置を調整する第三工程と、を備えるものである。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、レンズ装置における光学部材の高精度な位置調整を可能とする光学部材の位置調整支援装置、光学部材の位置調整支援方法、光学部材の位置調整支援プログラム、レンズ装置の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態である光学部材の位置調整支援装置１００を利用して製造されるレンズ装置１の一例を示す模式図である。

【図2】位置調整支援装置１００の概略構成を示す模式図である。

【図3】実測評価データの生成に必要な第一の解像性能データの測定系を示す模式図である。

【図4】図２に示す解像度チャート２を光軸方向Ｚにレンズ装置１側から見た図である。

【図5】低周波パターンに対応する第一の解像性能データの一例を示す模式図である。

【図6】高周波パターンに対応する第一の解像性能データの一例を示す模式図である。

【図7】図２に示すデータベース１０３に登録されているデータの一例を示す図である。

【図8】位置調整支援装置１００の第二変形例である位置調整支援装置１００Ａの構成を示す模式図である。

【図9】レンズ装置１の製造方法の変形例を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

【0016】

図１は、本発明の一実施形態である光学部材の位置調整支援装置１００を利用して製造されるレンズ装置１の一例を示す模式図である。レンズ装置１は、デジタルカメラ等の撮像装置又はプロジェクタ等の投影装置等に利用される。以下では、レンズ装置１が撮像装置に利用されるものとして説明する。

【0017】

レンズ装置１は、レンズ鏡筒１０内に設けられた複数の光学部材（図１の例では、第一レンズ１１、第二レンズ１２、第三レンズ１３、及び第四レンズ１４の４つの光学部材）を備える。第一レンズ１１、第二レンズ１２、第三レンズ１３、及び第四レンズ１４は、レンズ装置１の光軸Ｋに沿って被写体側からこの順番にて配置されている。光軸Ｋの延びる方向を光軸方向Ｚという。

【0018】

第一レンズ１１、第二レンズ１２、第三レンズ１３、及び第四レンズ１４のうち、例えば第四レンズ１４はフォーカスレンズである。第四レンズ１４が光軸方向Ｚに移動することによって、レンズ装置１による被写体の結像位置を変えることができる。

【0019】

レンズ装置１は、例えば次のようにして製造される。レンズ鏡筒１０内に、設計値にしたがって、第一レンズ１１、第二レンズ１２、第三レンズ１３、及び第四レンズ１４を配置し、第一レンズ１１と第四レンズ１４をレンズ鏡筒１０に固定する。また、第二レンズ１２及び第三レンズ１３は、レンズ鏡筒１０に対して動かせるようレンズ鏡筒１０に仮固定される。第一レンズ１１と第四レンズ１４がレンズ鏡筒１０に固定され、第二レンズ１２及び第三レンズ１３がレンズ鏡筒１０に仮固定された状態のレンズ装置１を、以下では調整前のレンズ装置１ともいう。調整前のレンズ装置１における第一レンズ１１、第二レンズ１２、第三レンズ１３、及び第四レンズ１４の各々の位置を初期位置という。

【0020】

その後、調整前のレンズ装置１の解像性能（具体的には光学伝達関数（Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：ＭＴＦ））が予め決められた性能（以下、所望の性能という）となるように、第二レンズ１２と第三レンズ１３の各々の光軸方向Ｚの位置と、第二レンズ１２と第三レンズ１３の各々の光軸の傾きとを含む、第二レンズ１２と第三レンズ１３の各々の位置の調整を行う。この調整の終了後、第二レンズ１２及び第三レンズ１３がレンズ鏡筒１０に本固定されて、レンズ装置１が完成される。

【0021】

以下で説明する位置調整支援装置１００は、調整前のレンズ装置１の解像性能が所望の性能となるような、第二レンズ１２と第三レンズ１３の各々の光軸方向Ｚの位置の初期位置からの調整量と、第二レンズ１２と第三レンズ１３の各々の光軸の初期位置に対する傾きの調整量と、を膨大なシミュレーションデータに基づいて自動生成することによって、この位置調整作業を支援するものである。

【0022】

図２は、位置調整支援装置１００の概略構成を示す模式図である。位置調整支援装置１００は、実測評価取得部１０１と、調整支援情報生成部１０２と、データベース（ＤＢ）１０３と、を備える。位置調整支援装置１００は、プログラムを実行して処理を行う各種のプロセッサと、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。データベース１０３は、例えばＲＯＭに含まれる。

【0023】

本明細書における各種のプロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。これら各種のプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

【0024】

位置調整支援装置１００は、各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせ又はＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。

【0025】

位置調整支援装置１００のプロセッサは、ＲＯＭに記憶された位置調整支援プログラムを含むプログラムを実行することにより、実測評価取得部１０１と、調整支援情報生成部１０２として機能する。

【0026】

実測評価取得部１０１は、調整前のレンズ装置１の解像性能を示す実測評価データの入力がなされた場合に、この実測評価データを取得してＲＡＭに一時記憶する。

【0027】

実測評価データは、調整前のレンズ装置１の結像位置と、調整前のレンズ装置１の光軸方向Ｚにおける評価位置との距離を複数の値に変えた状態にて得られる、この評価位置におけるレンズ装置１の第一の解像性能データに基づくデータである。

【0028】

図３は、実測評価データの生成に必要な第一の解像性能データの測定系を示す模式図である。図３に示す測定系は、調整前のレンズ装置１の被写体側前方の所定位置に、所定のパターンが形成された解像度チャート２が配置されている。また、調整前のレンズ装置１の被写体側と反対側の位置には、撮像素子３が光軸方向Ｚに移動自在に配置されている。図３の測定系においては、光軸方向Ｚにおける撮像素子３の受光面の位置が、レンズ装置１の結像性能を評価する評価位置となる。

【0029】

図４は、図２に示す解像度チャート２を光軸方向Ｚにレンズ装置１側から見た図である。解像度チャート２は、光軸方向Ｚに垂直な矩形平面であり、方向Ｘが撮像素子３の受光面の長手方向と一致しており、方向Ｘに垂直な方向Ｙが撮像素子３の受光面の短手方向と一致している。方向Ｘ及び方向Ｙは光軸方向Ｚに垂直となっている。

【0030】

解像度チャート２には、調整前のレンズ装置１の光軸Ｋと交わる中心部分に、第一のパターン２１が形成されている。第一のパターン２１は、図４中に拡大図を示しているように、方向Ｙに延びる線が方向Ｘに第一の間隔で配列された空間周波数の低い低周波パターンＬＰと、方向Ｙに延びる線が方向Ｘに第一の間隔よりも狭い第二の間隔で配列された空間周波数の高い高周波パターンＨＰと、を含む。

【0031】

また、解像度チャート２には、調整前のレンズ装置１の光軸Ｋと交わる点を中心とした円２４の円周上の所定の位置に第二のパターン２２が形成されている。更に、円２４の円周上の第二のパターン２２が形成された位置とは異なる位置に、第三のパターン２３が形成されている。第二のパターン２２と第三のパターン２３は、それぞれ、第一のパターン２１と同様に、低周波パターンＬＰと高周波パターンＨＰのペアにより構成されている。

【0032】

なお、第一のパターン２１、第二のパターン２２、及び第三のパターン２３の各々は、方向Ｙに延びる直線が方向Ｘに配列されたパターンであるが、方向Ｘに延びる直線が方向Ｙに配列されたパターンであってもよいし、これら両方のパターンを含むものであってもよい。また、解像度チャート２に含まれるパターンの数は、第一のパターン２１、第二のパターン２２、第三のパターン２３の３つに限らず、４つ以上であってもよい。

【0033】

本明細書においては、解像度チャート２を撮像素子３によって撮像して得られる撮像画像において、光軸Ｋと交わる中心位置を基準の像高とし、この中心位置を中心とした円の円周上の位置を、この円の半径に応じた値の像高として定義する。

【0034】

したがって、図４に示す解像度チャート２の撮像画像における円２４の円周上にある第二のパターン２２と第三のパターン２３は、同じ像高のパターンと言うことができる。また、第一のパターン２１と、第二のパターン２２及び第三のパターン２３とは、異なる像高のパターンと言うことができる。第一のパターン２１の像高は第一の像高を構成し、第二のパターン２２の像高は第二の像高を構成し、第三のパターン２３の像高は第三の像高を構成する。

【0035】

図３に示す測定系では、更に、調整前のレンズ装置１の第四レンズ１４の位置が予め決められた位置に固定されている。このように、図３の測定系において、調整前のレンズ装置１の第四レンズ１４の位置（換言すると焦点位置）は固定であり、解像度チャート２の位置も固定である。このため、調整前のレンズ装置１による解像度チャート２の結像位置は固定となっている。

【0036】

図３に示す測定系では、撮像素子３を光軸方向Ｚに所定の範囲にて移動させながら、各移動位置において撮像素子３によって解像度チャート２を撮像する。これにより、調整前のレンズ装置１によって結像される解像度チャート２の結像位置と、撮像素子３の受光面（評価位置）との距離（換言するとデフォーカス量）を複数の値に変化させた状態で、解像度チャート２の撮像画像が複数得られる。

【0037】

このようにして得られた、デフォーカス量の異なる複数の撮像画像の各々において、第一のパターン２１の低周波パターンＬＰの画像、第二のパターン２２の低周波パターンＬＰの画像、第三のパターン２３の低周波パターンＬＰの画像、第一のパターン２１の高周波パターンＨＰの画像、第二のパターン２２の高周波パターンＨＰの画像、及び第三のパターン２３の高周波パターンＨＰの画像のそれぞれから求められる各パターンの解像性能を示すＭＴＦ値を求めた結果の一例を図５及び図６に示す。図５及び図６において、横軸は、図３の測定系における撮像素子３の受光面の光軸方向Ｚの位置を示し、縦軸はＭＴＦ値を示す。

【0038】

図５には、解像性能データ２１Ｌと、解像性能データ２２Ｌと、解像性能データ２３Ｌと、が示されている。解像性能データ２１Ｌは、上記の複数の撮像画像の各々における、第一のパターン２１の低周波パターンＬＰのＭＴＦ値を示すデータである。解像性能データ２２Ｌは、上記の複数の撮像画像の各々における、第二のパターン２２の低周波パターンＬＰのＭＴＦ値を示すデータである。解像性能データ２３Ｌは、上記の複数の撮像画像の各々における、第三のパターン２３の低周波パターンＬＰのＭＴＦ値を示すデータである。

【0039】

図６には、解像性能データ２１Ｈと、解像性能データ２２Ｈと、解像性能データ２３Ｈと、が示されている。解像性能データ２１Ｈは、上記の複数の撮像画像の各々における、第一のパターン２１の高周波パターンＨＰのＭＴＦ値を示すデータである。解像性能データ２２Ｈは、上記の複数の撮像画像の各々における、第二のパターン２２の高周波パターンＨＰのＭＴＦ値を示すデータである。解像性能データ２３Ｈは、上記の複数の撮像画像の各々における、第三のパターン２３の高周波パターンＨＰのＭＴＦ値の測定結果を示すデータである。解像性能データ２１Ｌ、解像性能データ２２Ｌ、解像性能データ２３Ｌ、解像性能データ２１Ｈ、解像性能データ２２Ｈ、及び解像性能データ２３Ｈは、それぞれ、第一の解像性能データを構成する。

【0040】

図５に示した解像性能データ２１ＬにおけるＭＴＦ値のピーク値が実測評価データ２１Ｌｂとして生成され、そのピーク値が得られたときの撮像素子３の位置の情報が、実測評価データ２１Ｌａとして生成される。

【0041】

図５に示した解像性能データ２２ＬにおけるＭＴＦ値のピーク値が実測評価データ２２Ｌｂとして生成され、そのピーク値が得られたときの撮像素子３の位置の情報が、実測評価データ２２Ｌａとして生成される。

【0042】

図５に示した解像性能データ２３ＬにおけるＭＴＦ値のピーク値が実測評価データ２３Ｌｂとして生成され、そのピーク値が得られたときの撮像素子３の位置の情報が、実測評価データ２３Ｌａとして生成される。

【0043】

図６に示した解像性能データ２１ＨにおけるＭＴＦ値のピーク値が実測評価データ２１Ｈｂとして生成され、そのピーク値が得られたときの撮像素子３の位置の情報が、実測評価データ２１Ｈａとして生成される。

【0044】

図６に示した解像性能データ２２ＨにおけるＭＴＦ値のピーク値が実測評価データ２２Ｈｂとして生成され、そのピーク値が得られたときの撮像素子３の位置の情報が、実測評価データ２２Ｈａとして生成される。

【0045】

図６に示した解像性能データ２３ＨにおけるＭＴＦ値のピーク値が実測評価データ２３Ｈｂとして生成され、そのピーク値が得られたときの撮像素子３の位置の情報が、実測評価データ２３Ｈａとして生成される。

【0046】

実測評価データ２１Ｌａ、実測評価データ２２Ｌａ、実測評価データ２３Ｌａ、実測評価データ２１Ｈａ、実測評価データ２２Ｈａ、及び実測評価データ２３Ｈａは、それぞれ、ＭＴＦ値のピーク値が得られたときのレンズ装置１の結像位置と撮像素子３の受光面（評価位置）との距離に対応する情報となる。

【0047】

これら各実測評価データの生成は、図３に示す測定系を例えばコンピュータによって自動制御することで行われる。

【0048】

なお、図３に示す測定系は撮像素子３を移動させるものとしたが、これに限らない。例えば、図３に示す測定系において、撮像素子３の位置は固定とし、解像度チャート２を光軸方向Ｚに移動させることで、レンズ装置１による解像度チャート２の結像位置と撮像素子３の受光面との距離を変化させてもよい。この場合には、実測評価データにおけるピーク値が得られたときの上記の距離（デフォーカス量）に対応する情報として、撮像素子３の位置の情報の代わりに、解像度チャート２の光軸方向Ｚの位置の情報が用いられる。

【0049】

また、図３に示す測定系において、撮像素子３の位置は固定とし、フォーカスレンズである第四レンズ１４を光軸方向Ｚに移動させることによって、レンズ装置１による解像度チャート２の結像位置と撮像素子３の受光面との距離を変化させてもよい。この場合には、実測評価データにおけるピーク値が得られたときの上記の距離（デフォーカス量）に対応する情報として、撮像素子３の位置の情報の代わりに、第四レンズ１４の光軸方向Ｚの位置の情報が用いられる。

尚、解像性能データは、解像度チャート２をレンズ装置１を介してスクリーンに投影し、投影された画像を撮像することによって取得することもできる。この場合、図３において、解像度チャート２を液晶表示パネル等の表示部に表示させた表示画像として、この表示画像をレンズ装置１によってスクリーン上に投影させる。更に、撮像素子３の代わりに、このスクリーンに投影された解像度チャート２の投影像を撮像する撮像装置を設ける。そして、例えば、スクリーンの位置は固定とし、レンズ装置１のフォーカス位置は固定として、表示部を光軸方向に移動させながら撮像装置によって投影像を撮像して第一の解像性能データを生成すればよい。この構成においては、撮像装置の位置が評価位置となって、表示部の移動により、レンズ装置１による解像度チャート２の結像位置と評価位置との距離が変化することになる。

【0050】

図２に示した調整支援情報生成部１０２は、実測評価取得部１０１によって取得された各実測評価データと、データベース１０３に登録されている設計評価データ及び第一情報とに基づいて、調整前のレンズ装置１の解像特性を所望の特性とするために必要なこのレンズ装置１における第二レンズ１２及び第三レンズ１３の位置の調整量を示す情報である調整支援情報を出力する。調整支援情報生成部１０２は、調整支援情報を出力する「出力部」としても機能する。

【0051】

図７は、図２に示すデータベース１０３に登録されているデータの一例を示す図である。データベース１０３には、図１のレンズ装置１と同じ構成のｎ個（ｎは２以上の自然数）の仮想レンズ装置Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、・・・、Ａｎの誤差付設計データが登録されている。

【0052】

誤差付設計データは、レンズ装置１の第一レンズ１１、第二レンズ１２、第三レンズ１３、及び第四レンズ１４の各々の設計値（形状、屈折率等）と、第一レンズ１１、第二レンズ１２、第三レンズ１３、及び第四レンズ１４の配置に関する設計値（光軸方向Ｚの配置間隔等）とに、ランダムな誤差を付与したデータである。

【0053】

仮想レンズ装置Ａ１～Ａｎの各々に付与される誤差は、第一レンズ１１、第二レンズ１２、第三レンズ１３、及び第四レンズ１４の組立誤差、第一レンズ１１、第二レンズ１２、第三レンズ１３、及び第四レンズ１４の各々の製造誤差等の各種誤差の数倍の範囲の誤差を、例えばモンテカルロシミュレーションによってランダムに付与したものとなっている。

【0054】

データベース１０３には、このｎ個の誤差付設計データの各々に、第一の設計評価データと、第二の設計評価データと、第一情報と、が対応付けて登録されている。第一の設計評価データと第二の設計評価データを総称して設計評価データという。

【0055】

第一の設計評価データは、これに対応する仮想レンズ装置Ａｋ（ｋは１～ｎのいずれか）の誤差付設計データに基づいて、この誤差付設計データの仮想レンズ装置を図３の測定系に適用した場合に得られる図５及び図６に示した解像性能データ（第二の解像性能データ）をシミュレーションし、そのシミュレーション結果に基づいて得られた実測評価データ２１Ｌａ、実測評価データ２１Ｌｂ、実測評価データ２２Ｌａ、実測評価データ２２Ｌｂ、実測評価データ２３Ｌａ、及び実測評価データ２３Ｌｂのシミュレーション値である。

【0056】

第二の設計評価データは、これに対応する仮想レンズ装置Ａｋ（ｋは１～ｎのいずれか）の誤差付設計データに基づいて、この誤差付設計データの仮想レンズ装置を図３の測定系に適用した場合に得られる図５及び図６に示した解像性能データ（第二の解像性能データ）をシミュレーションし、そのシミュレーション結果に基づいて得られた実測評価データ２１Ｈａ、実測評価データ２１Ｈｂ、実測評価データ２２Ｈａ、実測評価データ２２Ｈｂ、実測評価データ２３Ｈａ、及び実測評価データ２３Ｈｂのシミュレーション値である。

【0057】

第一情報は、これに対応する仮想レンズ装置Ａｋ（ｋは１～ｎのいずれか）の誤差付設計データに基づいて決まるこの仮想レンズ装置Ａｋの解像性能を、上記の所望の性能にするために必要な第二レンズ１２と第三レンズ１３の調整量（光軸方向Ｚの位置調整量、光軸の傾き調整量）の情報である。第一情報もシミュレーションによって求められたものである。

【0058】

調整支援情報生成部１０２は、実測評価取得部１０１によって取得された１２個の実測評価データの組み合わせに最も類似する設計評価データをデータベース１０３から抽出する。この抽出方法は様々である。例えば、１２個の実測評価データから第一グラフを生成し、各設計評価データからｎ個の第二グラフを生成し、ｎ個の第二グラフの形状と第一グラフの形状とを比較して、第一グラフの形状に最も近い第二グラフの生成元となった設計評価データを抽出結果とする。

【0059】

調整支援情報生成部１０２は、１２個の実測評価データの組み合わせに最も類似する設計評価データを抽出すると、この抽出した設計評価データに対応する第一情報を調整支援情報として出力する。この調整支援情報は、例えば、図示しない表示部に表示されるなどして、レンズ装置１の製造者に通知される。製造者は、この調整支援情報にしたがって、第二レンズ１２と第三レンズ１３の光軸方向Ｚの位置及び光軸の傾きを調整する。

【0060】

第二レンズ１２と第三レンズ１３の光軸方向Ｚの位置及び光軸の傾きを人の手ではなく製造装置によって調整する場合には、上記の調整支援情報がこの製造装置に出力される。製造装置は、調整支援情報にしたがって、第二レンズ１２と第三レンズ１３の光軸方向Ｚの位置及び光軸の傾きを調整する。

【0061】

以上のように、位置調整支援装置１００は、レンズ装置１の結像位置と撮像素子３の受光面の位置との距離を変えて得られる第一の解像性能データに基づいて生成された実測評価データを入力として調整支援情報を出力する。このため、調整支援情報として第二レンズ１２、第三レンズ１３の光軸の傾き及び光軸方向Ｚの位置の情報を含めることができる。したがって、光学部材の多いレンズ装置であっても、被調整光学部材の調整を精度よく行うことが可能となる。

【0062】

また、位置調整支援装置１００によれば、データベース１０３に登録された設計評価データの中から、１２個の実測評価データの組み合わせに最も類似する設計評価データを抽出するという簡易な処理によって、最適な調整支援情報を出力することができる。したがって、調整支援情報の出力までの時間短縮、位置調整支援装置１００の製造コスト低減が可能となる。

【0063】

また、位置調整支援装置１００は、ＭＴＦ値のピーク値と、そのピーク値が得られたときの撮像素子３の位置を実測評価データとして取得する。このため、複数の被調整光学部材がある場合、被調整光学部材の傾きや光軸方向位置を調整する場合でも、高い解像特性を得ることが可能な調整支援情報を生成することができる。

【0064】

また、実測評価データと設計評価データは、それぞれ、光軸Ｋ近傍の第一のパターン２１に対する解像性能を示すデータと、第一のパターン２１よりも大きな像高にある第二のパターン２２及び第三のパターン２３に対する解像性能を示すデータとを含む。このため、レンズ装置１の光軸Ｋの周辺だけでなく、光軸Ｋから離れた位置での解像特性も含めて所望の特性となるような調整支援情報を生成することができる。

【0065】

また、実測評価データと設計評価データは、それぞれ、同じ像高の異なる位置にある第二のパターン２２及び第三のパターン２３に対する解像性能を示すデータを含む。このため、第二レンズ１２及び第三レンズ１３の各々の傾き、第二レンズ１２と隣接光学部材の距離、第三レンズ１３と隣接光学部材の距離を含めた調整支援情報を精度よく生成することができる。

【0066】

また、実測評価データと設計評価データは、それぞれ、空間周波数の低い低周波パターンＬＰに対する解像性能を示すデータと、空間周波数の高い高周波パターンＨＰに対する解像性能を示すデータとを含む。このため、調整支援情報の精度を高めることができる。

【0067】

以下、位置調整支援装置１００の変形例を説明する。

【0068】

（第一変形例）

調整支援情報生成部１０２は、実測評価取得部１０１によって取得された１２個の実測評価データの組み合わせに類似する複数の設計評価データをデータベース１０３から抽出し、この複数の設計評価データに対応する第一情報を利用して、調整支援情報を生成し出力してもよい。

【0069】

調整支援情報生成部１０２は、例えば、１２個の実測評価データから第一グラフを生成し、各設計評価データからｎ個の第二グラフを生成し、ｎ個の第二グラフの形状と第一グラフの形状とを比較して、第一グラフの形状に最も近い第二グラフの生成元となった設計評価データ（１番目設計評価データという）と、第一グラフの形状に２番目に近い第二グラフの生成元となった設計評価データ（２番目設計評価データという）とを抽出結果とする。

【0070】

そして、調整支援情報生成部１０２は、１番目設計評価データと２番目設計評価データの各々に対応する第一情報の平均値を調整支援情報として出力する。例えば、調整支援情報生成部１０２は、１番目設計評価データに対応する第一情報である傾き調整量と、２番目設計評価データに対応する第一情報である傾き調整量とを単純に平均して、光軸の傾きの調整支援情報として出力し、１番目設計評価データに対応する第一情報である位置調整量と、２番目設計評価データに対応する第一情報である位置調整量とを単純に平均して、光軸方向位置の調整支援情報として出力する。

【0071】

または、調整支援情報生成部１０２は、１番目設計評価データに対応する第一情報である傾き調整量と、２番目設計評価データに対応する第一情報である傾き調整量とを、１番目設計評価データに対応する方に重み付けを大きくして加重平均して、傾きの調整支援情報として出力する。また、調整支援情報生成部１０２は、１番目設計評価データに対応する第一情報である位置調整量と、２番目設計評価データに対応する第一情報である位置調整量とを、１番目設計評価データに対応する方に重み付けを大きくして加重平均して、光軸方向位置の調整支援情報として出力する。

【0072】

第一変形例によれば、複数の設計評価データに対応する複数の第一の情報によって調整支援情報が生成されるため、調整支援情報の精度を高めることができる。

【0073】

（第二変形例）

図８は、位置調整支援装置１００の第二変形例である位置調整支援装置１００Ａの構成を示す模式図である。位置調整支援装置１００Ａは、調整支援情報生成部１０２が情報生成モデル１０２ａによって調整支援情報を生成する点が位置調整支援装置１００とは異なる。

【0074】

情報生成モデル１０２ａは、データベース１０３に登録されたｎ個の設計評価データと、この各設計評価データに対応する第一情報とを教師データとする機械学習によって生成されたモデルであり、実測評価データを入力とし、この実測評価データに適した調整支援情報を生成して出力する。情報生成モデル１０２ａを生成するための機械学習としては、ディープラーニング、部分的最小二乗法、サポートベクター回帰法、ランダムフォレスト法、決定木法等の任意のアルゴリズムを用いることができる。

【0075】

第二変形例によれば、機械学習によって生成された情報生成モデル１０２ａによって調整支援情報が生成されるため、調整支援情報の精度を高めることができる。ここで、情報生成モデル１０２ａは、調整支援情報を出力する「出力部」としても機能する。

【0076】

（第三変形例）

以上の説明では、位置調整支援装置１００に１２個の実測評価データを入力して最終的な調整支援情報を得て、この調整支援情報にしたがい、第二レンズ１２と第三レンズ１３を１度だけ調整してレンズ装置１を完成させるものとしたが。しかし、調整前のレンズ装置１の解像性能によっては、高周波パターンＨＰに対する実測評価データの信頼性が低くなる可能性がある。

【0077】

そこで、まず、低周波パターンＬＰに対する６個の実測評価データを位置調整支援装置１００に入力し、一次調整のための調整支援情報を得て、この調整支援情報にしたがって第二レンズ１２と第三レンズ１３の粗調整を行う。次に、粗調整後のレンズ装置１によって得た高周波パターンＨＰに対する６個の実測評価データを位置調整支援装置１００に入力し、最終調整のための調整支援情報を得て、この調整支援情報にしたがって第二レンズ１２と第三レンズ１３の最終調整（二次調整）を行うことが好ましい。以下、この場合の動作を詳細に説明する。

【0078】

図９は、レンズ装置１の製造方法の変形例を説明するためのフローチャートである。まず、調整前のレンズ装置１に対し、図３に示す測定系を利用して、実測評価データ２１Ｌａ、実測評価データ２１Ｌｂ、実測評価データ２２Ｌａ、実測評価データ２２Ｌｂ、実測評価データ２３Ｌａ、及び実測評価データ２３Ｌｂからなる実測評価データ群ＭＬが生成され（ステップＳ１）、実測評価データ群ＭＬが位置調整支援装置１００に入力される（ステップＳ２）。

【0079】

位置調整支援装置１００では、実測評価取得部１０１が実測評価データ群ＭＬを取得すると、調整支援情報生成部１０２が、データベース１０３の中から、実測評価データ群ＭＬに最も類似する第一の設計評価データを抽出し、抽出した第一の設計評価データに対応する第一情報を、調整支援情報ＩＬとして出力する（ステップＳ３）。

【0080】

次に、この調整支援情報ＩＬにしたがって、第二レンズ１２と第三レンズ１３の位置調整作業（一次調整）が実施される（ステップＳ４）。その後、この位置調整作業後のレンズ装置１に対し、図３に示す測定系を利用して、実測評価データ２１Ｈａ、実測評価データ２１Ｈｂ、実測評価データ２２Ｈａ、実測評価データ２２Ｈｂ、実測評価データ２３Ｈａ、及び実測評価データ２３Ｈｂからなる実測評価データ群ＭＨが生成され（ステップＳ５）、実測評価データ群ＭＨが位置調整支援装置１００に入力される（ステップＳ６）。

【0081】

位置調整支援装置１００では、実測評価取得部１０１が実測評価データ群ＭＨを取得すると、調整支援情報生成部１０２が、データベース１０３の中から、実測評価データ群ＭＨに最も類似する第二の設計評価データを抽出し、抽出した第二の設計評価データに対応する第一情報を、調整支援情報ＩＨとして出力する（ステップＳ７）。

【0082】

次に、この調整支援情報ＩＨにしたがって、第二レンズ１２と第三レンズ１３の位置調整作業（二次調整）が実施され（ステップＳ８）、その状態で、第二レンズ１２と第三レンズ１３がレンズ鏡筒１０に固定されて、レンズ装置１が完成される。

【0083】

以上のように、低周波パターンＬＰに対応する実測評価データ群ＭＬから調整支援情報ＩＬを生成する処理と、高周波パターンＨＰに対応する実測評価データ群ＭＨから調整支援情報ＩＨを生成する処理と、を分けて行うことで、調整前のレンズ装置１の解像性能によらずに、第二レンズ１２と第三レンズ１３の位置を高精度に調整して、レンズ装置１の解像特性を所望の特性とすることができる。

【0084】

なお、調整支援情報生成部１０２が情報生成モデル１０２ａによって調整支援情報を生成する場合には、情報生成モデル１０２ａとして、第一の設計評価データとこれに対応する第一情報とを教師データとする機械学習によって生成された低周波用モデルと、第二の設計評価データとこれに対応する第一情報とを教師データとする機械学習によって生成された高周波用モデルと、を用意しておけばよい。

【0085】

そして、調整支援情報生成部１０２は、実測評価データ群ＭＬが入力された場合には、これを低周波用モデルに適用して、低周波用モデルによって一次調整用の調整支援情報ＩＬを生成し、実測評価データ群ＭＨが入力された場合には、これを高周波用モデルに適用して、高周波用モデルによって二次調整用の調整支援情報ＩＨを生成すればよい。

【0086】

また、レンズ装置１は、光学部材としてレンズのみを有する構成としているが、レンズ装置１が有する光学部材には絞り、プリズム、ミラー等のレンズ以外のものが含まれていてもよい。また、レンズ装置１における被調整光学部材は複数ではなく、１つのみであってもよい。

【0087】

以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。

【0088】

（１）

被調整光学部材（例えば上述した実施形態の第二レンズ１２、第三レンズ１３）を含む複数の光学部材（例えば上述した実施形態の第一レンズ１１、第二レンズ１２、第三レンズ１３、第四レンズ１４）を有するレンズ装置の結像位置と上記レンズ装置の光軸方向における評価位置との距離を複数の値に変えた状態において、上記評価位置にて得られた上記レンズ装置の第一の解像性能データ（例えば上述した実施形態の解像性能データ２１Ｌ、解像性能データ２２Ｌ、解像性能データ２３Ｌ、解像性能データ２１Ｈ、解像性能データ２２Ｈ、及び解像性能データ２３Ｈ）に基づく実測評価データを取得する実測評価取得部と、

上記実測評価データと、上記レンズ装置と同じ構成の複数の仮想レンズ装置の各々の解像特性を予め決められた特性とするために必要な上記各仮想レンズ装置における上記被調整光学部材の位置の調整量を示す第一情報と、上記各仮想レンズ装置において上記距離を上記複数の値に変えた状態において、上記評価位置にて得られた上記各仮想レンズ装置の第二の解像性能データに基づく上記各仮想レンズ装置の設計評価データと、に基づいて、上記レンズ装置の解像特性を上記予め決められた特性とするために必要な上記レンズ装置における上記被調整光学部材の位置の調整量を示す情報である調整支援情報を出力する出力部（例えば上述した実施形態の調整支援情報生成部１０２）と、を備える光学部材の位置調整支援装置。

【0089】

（２）

（１）記載の光学部材の位置調整支援装置であって、

上記出力部は、上記各仮想レンズ装置の上記設計評価データの中から上記実測評価データに類似する１つの上記設計評価データを抽出し、上記抽出した上記設計評価データが得られる上記仮想レンズ装置の解像特性を上記予め決められた特性とするために必要な上記第一情報を、上記調整支援情報として出力する光学部材の位置調整支援装置。

【0090】

（３）

（１）記載の光学部材の位置調整支援装置であって、

上記出力部は、上記各仮想レンズ装置の上記設計評価データの中から上記実測評価データに類似する複数の上記設計評価データを抽出し、上記複数の上記設計評価データの各々が得られる上記仮想レンズ装置の解像特性を上記予め決められた特性とするために必要な上記第一情報を用いて上記調整支援情報を生成する光学部材の位置調整支援装置。

【0091】

（４）

（１）記載の光学部材の位置調整支援装置であって、

上記出力部は、上記設計評価データと上記第一情報を教師データとする機械学習によって生成されたモデル（例えば上述した実施形態の情報生成モデル１０２ａ）によって、上記実測評価データから上記調整支援情報を生成する光学部材の位置調整支援装置。

【0092】

（５）

（１）から（４）のいずれか１つに記載の光学部材の位置調整支援装置であって、

上記第一の解像性能データは、上記距離が上記複数の値の各々である状態における上記レンズ装置の解像性能を示すデータであり、

上記実測評価データは、上記第一の解像性能データにおける上記解像性能のピーク値と、上記ピーク値が得られた状態の上記距離に対応する情報（例えば上述した実施形態の撮像素子３の位置）と、を含む光学部材の位置調整支援装置。

【0093】

（６）

（１）から（５）のいずれか１つに記載の光学部材の位置調整支援装置であって、

上記実測評価データは、上記評価位置の第一像高における上記第一の解像性能データに基づく第一実測評価データ（例えば上述した実施形態の実測評価データ２１Ｌａ、２１Ｌｂ、２１Ｈａ、２１Ｈｂ）と、上記評価位置の上記第一像高とは異なる第二像高における上記第一の解像性能データに基づく第二実測評価データ（例えば上述した実施形態の実測評価データ２２Ｌａ、２２Ｌｂ、２２Ｈａ、２２Ｈｂ）と、を含む光学部材の位置調整支援装置。

【0094】

（７）

（６）記載の光学部材の位置調整支援装置であって、

上記第二実測評価データは、上記評価位置の上記第二像高の第一位置における上記第一の解像性能データに基づく第一サブ実測評価データ（例えば上述した実施形態の実測評価データ２２Ｌａ、２２Ｌｂ、２２Ｈａ、２２Ｈｂ）と、上記評価位置の上記第二像高の上記第一位置とは異なる第二位置における上記第一の解像性能データに基づく第二サブ実測評価データ（例えば上述した実施形態の実測評価データ２３Ｌａ、２３Ｌｂ、２３Ｈａ、２３Ｈｂ）と、を含む光学部材の位置調整支援装置。

【0095】

（８）

（１）から（７）のいずれか１つに記載の光学部材の位置調整支援装置であって、

上記第一の解像性能データは、第一空間周波数の評価対象物（例えば上述した実施形態の低周波パターンＬＰ）に対する第一サブ解像性能データ（例えば上述した実施形態の解像性能データ２１Ｌ、２２Ｌ、２３Ｌ）と、上記第一空間周波数と異なる第二空間周波数の評価対象物（例えば上述した実施形態の高周波パターンＨＰ）に対する第二サブ解像性能データ（例えば上述した実施形態の解像性能データ２１Ｈ、２２Ｈ、２３Ｈ）と、を含み、

上記実測評価データは、上記第一サブ解像性能データに基づくもの（例えば上述した実施形態の実測評価データ２１Ｌａ、２１Ｌｂ、２２Ｌａ、２１Ｌｂ、２３Ｌａ、２３Ｌｂ）と、上記第二サブ解像性能データに基づくもの（例えば上述した実施形態の実測評価データ２１Ｈａ、２１Ｈｂ、２２Ｈａ、２２Ｈｂ、２３Ｈａ、２３Ｈｂ）と、を含む光学部材の位置調整支援装置。

【0096】

（９）

（１）から（８）のいずれか１つに記載の光学部材の位置調整支援装置であって、

上記調整支援情報は、上記レンズ装置の光軸方向における上記被調整光学部材の位置の調整量と、上記被調整光学部材の光軸の傾きの調整量と、を含む光学部材の位置調整支援装置。

【0097】

（１０）

（１）から（９）のいずれか１つに記載の光学部材の位置調整支援装置であって、

上記レンズ装置は、複数の上記被調整光学部材と、位置調整が不要な少なくとも１つの固定光学部材（例えば上述した実施形態の第一レンズ１１、第四レンズ１４）と、を含む光学部材の位置調整支援装置。

【0098】

（１１）

被調整光学部材を含む複数の光学部材を有するレンズ装置の結像位置と上記レンズ装置の光軸方向における評価位置との距離を複数の値に変えた状態において、上記評価位置にて得られた上記レンズ装置の第一の解像性能データに基づく実測評価データを取得するステップと、

上記実測評価データと、上記レンズ装置と同じ構成の複数の仮想レンズ装置の各々の解像特性を予め決められた特性とするために必要な上記各仮想レンズ装置における上記被調整光学部材の位置の調整量を示す第一情報と、上記各仮想レンズ装置において上記距離を上記複数の値に変えた状態において、上記評価位置にて得られた上記各仮想レンズ装置の第二の解像性能データに基づく上記各仮想レンズ装置の設計評価データと、に基づいて、上記レンズ装置の解像特性を上記予め決められた特性とするために必要な上記レンズ装置における上記被調整光学部材の位置の調整量を示す情報である調整支援情報を出力する出力ステップと、を備える光学部材の位置調整支援方法。

【0099】

（１２）

（１１）記載の光学部材の位置調整支援方法であって、

上記出力ステップでは、上記各仮想レンズ装置の上記設計評価データの中から上記実測評価データに類似する１つの上記設計評価データを抽出し、上記抽出した上記設計評価データが得られる上記仮想レンズ装置の解像特性を上記予め決められた特性とするために必要な上記第一情報を、上記調整支援情報として出力する光学部材の位置調整支援方法。

【0100】

（１３）

（１１）記載の光学部材の位置調整支援方法であって、

上記出力ステップでは、上記各仮想レンズ装置の上記設計評価データの中から上記実測評価データに類似する複数の上記設計評価データを抽出し、上記複数の上記設計評価データの各々が得られる上記仮想レンズ装置の解像特性を上記予め決められた特性とするために必要な上記第一情報を用いて上記調整支援情報を生成する光学部材の位置調整支援方法。

【0101】

（１４）

（１１）記載の光学部材の位置調整支援方法であって、

上記出力ステップでは、上記設計評価データと上記第一情報を教師データとする機械学習によって生成されたモデルによって、上記実測評価データから上記調整支援情報を生成する光学部材の位置調整支援方法。

【0102】

（１５）

（１１）から（１４）のいずれか１つに記載の光学部材の位置調整支援方法であって、

上記第一の解像性能データは、上記距離が上記複数の値の各々である状態における上記レンズ装置の解像性能を示すデータであり、

上記実測評価データは、上記第一の解像性能データにおける上記解像性能のピーク値と、上記ピーク値が得られた状態の上記距離に対応する情報と、を含む光学部材の位置調整支援方法。

【0103】

（１６）

（１１）から（１５）のいずれか１つに記載の光学部材の位置調整支援方法であって、

上記実測評価データは、上記評価位置の第一像高における上記第一の解像性能データに基づく第一実測評価データと、上記評価位置の上記第一像高とは異なる第二像高における上記第一の解像性能データに基づく第二実測評価データと、を含む光学部材の位置調整支援方法。

【0104】

（１７）

（１６）記載の光学部材の位置調整支援方法であって、

上記第二実測評価データは、上記評価位置の上記第二像高の第一位置における上記第一の解像性能データに基づく第一サブ実測評価データと、上記評価位置の上記第二像高の上記第一位置とは異なる第二位置における上記第一の解像性能データに基づく第二サブ実測評価データと、を含む光学部材の位置調整支援方法。

【0105】

（１８）

（１１）から（１７）のいずれか１つに記載の光学部材の位置調整支援方法であって、

上記第一の解像性能データは、第一空間周波数の評価対象物に対する第一サブ解像性能データと、上記第一空間周波数と異なる第二空間周波数の評価対象物に対する第二サブ解像性能データと、を含み、

上記実測評価データは、上記第一サブ解像性能データに基づくものと、上記第二サブ解像性能データに基づくものと、を含む光学部材の位置調整支援方法。

【0106】

（１９）

（１１）から（１８）のいずれか１つに記載の光学部材の位置調整支援方法であって、

上記調整支援情報は、上記レンズ装置の光軸方向における上記被調整光学部材の位置の調整量と、上記被調整光学部材の光軸の傾きの調整量と、を含む光学部材の位置調整支援方法。

【0107】

（２０）

（１１）から（１９）のいずれか１つに記載の光学部材の位置調整支援方法であって、

上記レンズ装置は、複数の上記被調整光学部材と、位置調整が不要な少なくとも１つの固定光学部材と、を含む光学部材の位置調整支援方法。

【0108】

（２１）

被調整光学部材を含む複数の光学部材を有するレンズ装置の結像位置と上記レンズ装置の光軸方向における評価位置との距離を複数の値に変えた状態において、上記評価位置にて得られた上記レンズ装置の第一の解像性能データに基づく実測評価データを取得するステップと、

上記実測評価データと、上記レンズ装置と同じ構成の複数の仮想レンズ装置の各々の解像特性を予め決められた特性とするために必要な上記各仮想レンズ装置における上記被調整光学部材の位置の調整量を示す第一情報と、上記各仮想レンズ装置において上記距離を上記複数の値に変えた状態において、上記評価位置にて得られた上記各仮想レンズ装置の第二の解像性能データに基づく上記各仮想レンズ装置の設計評価データと、に基づいて、上記レンズ装置の解像特性を上記予め決められた特性とするために必要な上記レンズ装置における上記被調整光学部材の位置の調整量を示す情報である調整支援情報を出力する出力ステップと、をコンピュータに実行させるための光学部材の位置調整支援プログラム。

【0109】

（２２）

被調整光学部材を含む複数の光学部材を有するレンズ装置の製造方法であって、

上記レンズ装置の結像位置と上記レンズ装置の光軸方向における評価位置との距離を複数の値に変えた状態において、上記評価位置にて得られた上記レンズ装置の第一の解像性能データに基づく実測評価データを生成する第一工程（例えば上述した実施形態のステップＳ１、ステップＳ５）と、

上記実測評価データと、上記レンズ装置と同じ構成の複数の仮想レンズ装置の各々の解像特性を予め決められた特性とするために必要な上記各仮想レンズ装置における上記被調整光学部材の位置の第一情報と、上記各仮想レンズ装置において上記距離を上記複数の値に変えた状態において、上記評価位置にて得られた上記各仮想レンズ装置の第二の解像性能データに基づく上記各仮想レンズ装置の設計評価データと、に基づいて、上記レンズ装置の解像特性を上記予め決められた特性とするために必要な上記レンズ装置における上記被調整光学部材の位置の調整量を示す情報である調整支援情報を出力する出力部を備える光学部材の位置調整支援装置に上記実測評価データを入力する第二工程（例えば上述した実施形態のステップＳ２、ステップＳ６）と、

上記位置調整支援装置から出力された上記調整支援情報にしたがって、上記被調整光学部材の位置を調整する第三工程（例えば上述した実施形態のステップＳ４、ステップＳ８）と、を備えるレンズ装置の製造方法。

【0110】

（２３）

（２２）記載のレンズ装置の製造方法であって、

上記第一工程は、第一空間周波数の評価対象物に対する上記第一の解像性能データに基づく上記実測評価データを生成する第一サブ工程（例えば上述した実施形態のステップＳ１）と、上記第一空間周波数よりも高い第二空間周波数の評価対象物に対する上記第一の解像性能データに基づく上記実測評価データを生成する第二サブ工程（例えば上述した実施形態のステップＳ５）と、を含み、

上記第二工程は、上記第一サブ工程にて生成した上記実測評価データを上記位置調整支援装置に入力する第三サブ工程（例えば上述した実施形態のステップＳ２）と、上記第二サブ工程にて生成した上記実測評価データを上記位置調整支援装置に入力する第四サブ工程（例えば上述した実施形態のステップＳ６）と、を含み、

上記第三工程は、上記第三サブ工程によって上記位置調整支援装置から出力された上記調整支援情報にしたがって上記被調整光学部材の位置を調整する第五サブ工程（例えば上述した実施形態のステップＳ４）と、上記第四サブ工程によって上記位置調整支援装置から出力された上記調整支援情報にしたがって上記被調整光学部材の位置を調整する第六サブ工程（例えば上述した実施形態のステップＳ８）と、を含み、

上記第一サブ工程、上記第三サブ工程、上記第五サブ工程を行って上記被調整光学部材の位置の一次調整を行った後、上記第二サブ工程、上記第四サブ工程、上記第六サブ工程を行って上記被調整光学部材の位置の二次調整を行うレンズ装置の製造方法。

【産業上の利用可能性】

【0111】

本発明によれば、光学部材の位置調整を簡易且つ高精度に調整してレンズ装置の解像特性を所望の特性とすることができる。

【符号の説明】

【0112】

１ レンズ装置

１０ レンズ鏡筒

１１ 第一レンズ

１２ 第二レンズ

１３ 第三レンズ

１４ 第四レンズ

Ｋ 光軸

Ｚ 光軸方向

１００、１００Ａ 位置調整支援装置

１０１ 実測評価取得部

１０２ 調整支援情報生成部

１０２ａ 情報生成モデル

１０３ データベース

２ 解像度チャート

２１ 第一のパターン

２２ 第二のパターン

２３ 第三のパターン

２４ 円

ＬＰ 低周波パターン

ＨＰ 高周波パターン

２１Ｌ、２２Ｌ、２３Ｌ、２１Ｈ、２２Ｈ、２３Ｈ 解像性能データ

２１Ｌａ、２１Ｌｂ、２１Ｈａ、２１Ｈｂ 実測評価データ

２２Ｌａ、２２Ｌｂ、２２Ｈａ、２２Ｈｂ 実測評価データ

２３Ｌａ、２３Ｌｂ、２３Ｈａ、２３Ｈｂ 実測評価データ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】