專利名稱：透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法、偏心調(diào)整裝置和偏心調(diào)整程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法、偏心調(diào)整裝置和偏心調(diào)整 程序。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，在很多攝像機(jī)中搭載變焦透鏡。變焦透鏡例如由前組透鏡、變 焦透鏡、后組透鏡、聚焦透鏡等構(gòu)成。通過使變焦透鏡在光軸方向移動(dòng)， 焦距變化，通過移動(dòng)聚焦透鏡，進(jìn)行調(diào)焦。
變焦透鏡、后組透鏡、聚焦透鏡以其光軸大致一致的方式安裝在鏡筒 上。另一方面，前組透鏡通過彈簧狀環(huán)等安裝在鏡筒上，在偏心調(diào)整時(shí)， 在與光軸正交的面內(nèi)能移動(dòng)。前組透鏡進(jìn)行偏心調(diào)整后，用粘接劑等固定 在鏡筒上。
通常，通過變焦透鏡一邊拍攝析像度圖等透鏡評(píng)價(jià)圖， 一邊克服彈簧 狀環(huán)，使前組透鏡在與光軸正交的面內(nèi)移動(dòng)，從而進(jìn)行透鏡的偏心調(diào)整。 然后，在透鏡評(píng)價(jià)圖的成像狀態(tài)變?yōu)樽罴训奈恢脤⑶敖M透鏡固定在鏡筒 上。
可是，所述的方法根據(jù)作業(yè)者的目視觀察進(jìn)行，所以在析像度是否最 佳的判斷上需要熟練的技術(shù)，而且還存在如下問題沒有批量生產(chǎn)適合性， 此外調(diào)整結(jié)果中存在個(gè)人差異，從而缺乏可靠性。
為了解決這樣的問題，提出了不通過人手進(jìn)行透鏡的偏心調(diào)整或光學(xué)
零件的光軸調(diào)整的方法。例如，在特開2002-122785號(hào)公報(bào)中描述了使用
遺傳算法等概率探索方法來調(diào)整由多個(gè)光學(xué)零件構(gòu)成的光傳送路的光軸 的方法。此外，在特開平7-38798號(hào)公報(bào)中描述了使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將聚焦透
鏡調(diào)整到無(wú)限遠(yuǎn)的對(duì)焦位置的方法。
可是，在特開2002-122785號(hào)公報(bào)的調(diào)整方法中，需要按代按個(gè)體對(duì)遺傳算法等概率探索方法進(jìn)行性能評(píng)價(jià)，所以必須多次進(jìn)行性能測(cè)定。此 外，在概率探索中，即使能找到?jīng)]有偏心的適當(dāng)透鏡位置的范圍，也難以 在該范圍中發(fā)現(xiàn)最佳的透鏡位置。因此，無(wú)法瞬時(shí)高精度進(jìn)行調(diào)整。
此外，在特開平7-38798號(hào)公報(bào)的調(diào)整方法中，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)對(duì)比 度和聚焦透鏡的對(duì)焦位置的關(guān)系，但是在學(xué)習(xí)中未反映制造時(shí)的誤差例如 樹脂制品的成形誤差、透鏡單元裝配時(shí)的誤差等。此外，未提及向偏心調(diào) 整方法的應(yīng)用。
因此，無(wú)法使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)恰當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)，難以高精度進(jìn)行透鏡的偏心調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供能在短時(shí)間內(nèi)高精度進(jìn)行透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏 心調(diào)整的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法、偏心調(diào)整裝置和偏心調(diào)整程序。
為了實(shí)現(xiàn)所述目的、其它目的，本發(fā)明的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方 法包含初始移動(dòng)步驟、性能值運(yùn)算步驟、第一移動(dòng)量運(yùn)算步驟、第一移動(dòng) 步驟。而且，通過在與透鏡光學(xué)系統(tǒng)的光軸正交的透鏡安裝面上移動(dòng)由多 個(gè)光學(xué)要素構(gòu)成的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的被調(diào)整透鏡，調(diào)整被調(diào)整透鏡相對(duì)于光 軸的偏心。在所述初始移動(dòng)步驟中，被調(diào)整透鏡在透鏡安裝面上向初始位 置移動(dòng)。在所述性能值運(yùn)算步驟中，使用所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)拍攝透鏡評(píng)價(jià) 圖，根據(jù)該拍攝圖像求出所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的性能值。在所述第一移動(dòng)量 運(yùn)算步驟中，將所述性能值向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，求出被調(diào)整透鏡的第一移動(dòng) 量。該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)考慮各光學(xué)要素的制造誤差、除被調(diào)整透鏡外的各光學(xué)要 素的裝配誤差、和所述被調(diào)整透鏡的預(yù)測(cè)安裝位置而進(jìn)行學(xué)習(xí)。然后，在 所述第一移動(dòng)步驟中，將被調(diào)整透鏡移動(dòng)到在初始位置加上所述第一移動(dòng) 量而得到的第一調(diào)整位置。
在所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)中，使用設(shè)計(jì)應(yīng)用程序，根據(jù)多個(gè)假想CAD 數(shù)據(jù)，對(duì)透鏡評(píng)價(jià)圖進(jìn)行仿真，求出性能值。各假想CAD數(shù)據(jù)是根據(jù)各 光學(xué)要素的制造誤差、除被調(diào)整透鏡外的各光學(xué)要素的裝配誤差、和被調(diào) 整透鏡的預(yù)測(cè)安裝位置來修正所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上的CAD數(shù)據(jù)而 得到的修正CAD數(shù)據(jù)。然后，將由所述仿真求出的性能值和從初始位置 到預(yù)測(cè)安裝位置的移動(dòng)量向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。
進(jìn)而，優(yōu)選在所述第一移動(dòng)步驟之后包含第一性能值再運(yùn)算步驟和第 一是否合格判定步驟。在第一性能值再運(yùn)算步驟中，在第一調(diào)整位置，通 過透鏡光學(xué)系統(tǒng)用攝像元件拍攝透鏡評(píng)價(jià)圖，根據(jù)該拍攝圖像求出第一調(diào) 整位置的性能值。然后，在第一是否合格判定步驟中，根據(jù)在第一性能值 再運(yùn)算步驟中求出的性能值，判定透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整是否合格。
優(yōu)選所述透鏡評(píng)價(jià)圖具有多個(gè)透鏡評(píng)價(jià)區(qū)。進(jìn)而，優(yōu)選各透鏡評(píng)價(jià)區(qū) 具有用于評(píng)價(jià)與透鏡光學(xué)系統(tǒng)的光軸正交的面上的水平方向的性能值的 水平方向評(píng)價(jià)用的圖形、和用于測(cè)定與所述光軸正交的面上的垂直方向的 性能值的垂直方向評(píng)價(jià)用的圖形。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)包含變焦透鏡，透鏡
評(píng)價(jià)區(qū)包含用于評(píng)價(jià)變焦透鏡位于寬端(!7一 K端)時(shí)的性能值的廣角用
評(píng)價(jià)區(qū)和用于評(píng)價(jià)變焦透鏡位于遠(yuǎn)端(亍p端)時(shí)的性能值的望遠(yuǎn)用評(píng)價(jià) 區(qū)。廣角用評(píng)價(jià)區(qū)設(shè)置在透鏡評(píng)價(jià)圖的四角和中央，望遠(yuǎn)用評(píng)價(jià)區(qū)設(shè)置在 透鏡評(píng)價(jià)圖的中央部的四角和中央。
優(yōu)選所述性能值是CTF。而且，優(yōu)選在所述第一是否合格判定步驟之 后還具有再調(diào)整工序。該再調(diào)整工序包含探索步驟、第二性能值再運(yùn)算步 驟、評(píng)價(jià)值計(jì)算步驟、第二移動(dòng)量運(yùn)算步驟、第二移動(dòng)步驟。在所述探索 步驟中，在第一是否合格判定步驟中判定為不合格時(shí)，在透鏡安裝面上使 被調(diào)整透鏡移動(dòng)到位于以第一調(diào)整位置為中心的第一探索范圍內(nèi)的多個(gè) 第一探索點(diǎn)。在所述第二性能值再運(yùn)算步驟中，在各第一探索點(diǎn)拍攝透鏡 評(píng)價(jià)圖，根據(jù)該拍攝圖像求出各探索點(diǎn)的性能值。在評(píng)價(jià)值計(jì)算步驟中， 按各第一探索點(diǎn)計(jì)算評(píng)價(jià)值。在所述第二移動(dòng)量運(yùn)算步驟中，根據(jù)這多個(gè) 評(píng)價(jià)值，求出被調(diào)整透鏡的第二移動(dòng)量。然后，在所述第二移動(dòng)步驟中， 使被調(diào)整透鏡移動(dòng)到在第一調(diào)整位置加上第二移動(dòng)量而得到的第二調(diào)整 位置。
優(yōu)選所述再調(diào)整工序還具有第三性能值再運(yùn)算步驟和第二是否合格 判定步驟。在所述第三性能值再運(yùn)算步驟中，在第二調(diào)整位置，通過透鏡 光學(xué)系統(tǒng)用攝像元件拍攝透鏡評(píng)價(jià)圖，根據(jù)該拍攝圖像求出第二調(diào)整位置 的性能值。在所述第二是否合格判定步驟中，根據(jù)在第三性能值再運(yùn)算步 驟中求出的性能值，判定透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整是否合格。
此外，優(yōu)選準(zhǔn)備多個(gè)計(jì)算所述評(píng)價(jià)值的評(píng)價(jià)值計(jì)算方法，用預(yù)先確定 的順序選擇評(píng)價(jià)值計(jì)算方法，直到取得合格判定。而且，優(yōu)選所述第二移 動(dòng)量運(yùn)算步驟包含二次曲面形成步驟和坐標(biāo)計(jì)算步驟。在二次曲面形成步
驟中，在以第一調(diào)整位置為原點(diǎn)的XY軸、以評(píng)價(jià)值為Z軸的三維坐標(biāo)中 描繪各探索點(diǎn)及其評(píng)價(jià)值，根據(jù)評(píng)價(jià)值的描繪點(diǎn)，形成評(píng)價(jià)值的二次曲面。 然后，在坐標(biāo)計(jì)算步驟中，將在該二次曲面上評(píng)價(jià)值變?yōu)樽畲蟮狞c(diǎn)所對(duì)應(yīng) 的XY坐標(biāo)作為第二移動(dòng)量求出。
優(yōu)選所述再調(diào)整工序還包含以下各步驟(A)所述多個(gè)評(píng)價(jià)值計(jì)算方 法全部為不合格時(shí)，在比所述第一探索范圍窄的第二探索范圍內(nèi)，確定個(gè) 數(shù)比所述第一探索點(diǎn)少的第二探索點(diǎn)；(B)對(duì)這些第二探索點(diǎn)執(zhí)行所述第 二性能值再運(yùn)算步驟、所述評(píng)價(jià)值計(jì)算步驟、所述第二移動(dòng)量運(yùn)算步驟、 所述第二移動(dòng)步驟、所述第三性能值再運(yùn)算步驟、所述第二是否合格判定 步驟；(C)以預(yù)先確定的順序選擇多個(gè)評(píng)價(jià)值計(jì)算方法，執(zhí)行所述步驟B， 直到取得合格。
此外，優(yōu)選多個(gè)評(píng)價(jià)值計(jì)算方法包含將多個(gè)性能值中最小的性能值即 最差值作為評(píng)價(jià)值計(jì)算的最差值計(jì)算方法、將多個(gè)性能值的平均值作為評(píng) 價(jià)值計(jì)算的平均值計(jì)算方法、將用于相對(duì)于廣角用評(píng)價(jià)區(qū)和望遠(yuǎn)用評(píng)價(jià)區(qū) 的四角的區(qū)中的性能值取得平衡的差分值作為所述評(píng)價(jià)值計(jì)算的差分值 計(jì)算方法中的至少一個(gè)。計(jì)算廣角用評(píng)價(jià)區(qū)中的四角的區(qū)相互間的性能值 的差，對(duì)該差的絕對(duì)值相加而得到的值進(jìn)行平均化，并且計(jì)算望遠(yuǎn)用評(píng)價(jià) 區(qū)中的四角的區(qū)相互間的性能值的差，對(duì)該差的絕對(duì)值相加而得到的值進(jìn) 行平均化，將各平均化的值的倒數(shù)相加，由此求出所述差分值計(jì)算方法的 差分值。進(jìn)而，作為評(píng)價(jià)值計(jì)算方法，優(yōu)選還包含加權(quán)計(jì)算方法，所述加 權(quán)計(jì)算方法對(duì)由所述最差值計(jì)算方法、所述平均值計(jì)算方法、所述差分值 計(jì)算方法計(jì)算出的評(píng)價(jià)值分別加權(quán)而計(jì)算評(píng)價(jià)值。
進(jìn)而，優(yōu)選在所述第一或第二是否合格判定步驟中判定為合格后，具 有第一再學(xué)習(xí)步驟。在第一再學(xué)習(xí)步驟中，將性能值向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，求 出移動(dòng)量，根據(jù)求出的移動(dòng)量和第一移動(dòng)量或變換為距初始位置的距離的 第二移動(dòng)量的差，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)再學(xué)習(xí)。
本發(fā)明的被調(diào)整透鏡的偏心調(diào)整裝置具有被調(diào)整透鏡移動(dòng)部、攝像 部、性能值運(yùn)算部、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、第一移動(dòng)量運(yùn)算部、控制部。而且，使由 多個(gè)光學(xué)要素構(gòu)成的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的被調(diào)整透鏡在與所述透鏡光學(xué)系統(tǒng) 的光軸正交的透鏡安裝面上移動(dòng)，調(diào)整所述被調(diào)整透鏡相對(duì)于所述光軸的 偏心。被調(diào)整透鏡移動(dòng)部保持被調(diào)整透鏡，使其在透鏡安裝面上移動(dòng)。攝 像部通過透鏡光學(xué)系統(tǒng)拍攝透鏡評(píng)價(jià)圖。性能值運(yùn)算部根據(jù)透鏡評(píng)價(jià)圖的 拍攝圖像求出透鏡光學(xué)系統(tǒng)的性能值。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)按所述那樣進(jìn)行學(xué)習(xí)，從 輸入層輸入性能值，從輸出層輸出被調(diào)整透鏡的移動(dòng)量。第一移動(dòng)量運(yùn)算 部將由性能值運(yùn)算部求出的性能值向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，求出被調(diào)整透鏡的第 一移動(dòng)量。然后，控制部控制被調(diào)整透鏡移動(dòng)部，使被調(diào)整透鏡只移動(dòng)第 一移動(dòng)量。
進(jìn)而，優(yōu)選被調(diào)整透鏡的偏心調(diào)整裝置具有性能值計(jì)算機(jī)構(gòu)和神經(jīng)網(wǎng)
絡(luò)學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)。性能值計(jì)算機(jī)構(gòu)使用設(shè)計(jì)應(yīng)用程序，根據(jù)多個(gè)假想CAD數(shù) 據(jù)，對(duì)透鏡評(píng)價(jià)圖進(jìn)行仿真，求出多個(gè)性能值。各假想CAD數(shù)據(jù)是根據(jù) 各光學(xué)要素的制造誤差、除被調(diào)整透鏡外的各光學(xué)要素的裝配誤差、被調(diào) 整透鏡的預(yù)測(cè)安裝位置來修正透鏡光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上的CAD數(shù)據(jù)而得到 的修正CAD數(shù)據(jù)。此外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)將由仿真求出的性能值和從 初始位置到預(yù)測(cè)安裝位置的移動(dòng)量向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。
本發(fā)明的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行所述初始移動(dòng) 步驟、性能值運(yùn)算步驟、第一移動(dòng)量運(yùn)算步驟、第一移動(dòng)步驟。而且，通 過在與所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的光軸正交的透鏡安裝面上移動(dòng)由多個(gè)光學(xué)要 素構(gòu)成的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的被調(diào)整透鏡，調(diào)整所述被調(diào)整透鏡相對(duì)于所述光 軸的偏心。
此外，第一移動(dòng)量運(yùn)算步驟中使用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)包含使用設(shè)計(jì)應(yīng) 用程序根據(jù)多個(gè)假想CAD數(shù)據(jù)，對(duì)透鏡評(píng)價(jià)圖進(jìn)行仿真，從而求出性能 值的步驟。
在本發(fā)明的其他優(yōu)選實(shí)施方式中，透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法包含 移動(dòng)量預(yù)測(cè)步驟和移動(dòng)步驟。在移動(dòng)量預(yù)測(cè)步驟中，根據(jù)包含過去進(jìn)行的 偏心調(diào)整中的被調(diào)整透鏡的移動(dòng)量即過去移動(dòng)量和與該過去移動(dòng)量對(duì)應(yīng) 的所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的性能值的多個(gè)過去調(diào)整數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)被調(diào)整透鏡的移 動(dòng)量。在移動(dòng)步驟中，根據(jù)預(yù)測(cè)的所述移動(dòng)量，使被調(diào)整透鏡移動(dòng)。 優(yōu)選所述移動(dòng)量通過所述多個(gè)過去移動(dòng)量的平均化來求出。此外，優(yōu) 選，在所述過去調(diào)整數(shù)據(jù)中包含在過去進(jìn)行的偏心調(diào)整中所述性能值提高 的比率即提高率，相對(duì)于過去移動(dòng)量，進(jìn)行與所述提高率對(duì)應(yīng)的加權(quán)，求 出所述移動(dòng)量。進(jìn)而，在所述過去調(diào)整數(shù)據(jù)中包含過去進(jìn)行的偏心調(diào)整的 日期，相對(duì)于過去移動(dòng)量，進(jìn)行與所述日期對(duì)應(yīng)的加權(quán)，求出所述移動(dòng)量。
優(yōu)選，將所述多個(gè)過去調(diào)整數(shù)據(jù)按批量進(jìn)行劃分，在所述移動(dòng)量預(yù)測(cè) 步驟中，根據(jù)與所述批量對(duì)應(yīng)的過去調(diào)整數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)所述移動(dòng)量。
在本發(fā)明的其他優(yōu)選實(shí)施方式中，透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整裝置包含 移動(dòng)量預(yù)測(cè)部和被調(diào)整透鏡移動(dòng)部。移動(dòng)量預(yù)測(cè)部根據(jù)包含過去進(jìn)行的偏 心調(diào)整中的被調(diào)整透鏡的移動(dòng)量即過去移動(dòng)量和與該過去移動(dòng)量對(duì)應(yīng)的 所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的性能值的多個(gè)過去調(diào)整數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)所述被調(diào)整透鏡的 移動(dòng)量。被調(diào)整透鏡移動(dòng)部使所述被調(diào)整透鏡只移動(dòng)所述移動(dòng)量。
在本發(fā)明的其他優(yōu)選實(shí)施方式中，透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整程序使計(jì) 算機(jī)執(zhí)行移動(dòng)量預(yù)測(cè)步驟和移動(dòng)步驟。在移動(dòng)量預(yù)測(cè)步驟中，根據(jù)包含過 去進(jìn)行的偏心調(diào)整中的被調(diào)整透鏡的移動(dòng)量即過去移動(dòng)量和與該過去移 動(dòng)量對(duì)應(yīng)的所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的性能值的多個(gè)過去調(diào)整數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)所述被 調(diào)整透鏡的移動(dòng)量。在移動(dòng)步驟中，使所述被調(diào)整透鏡只移動(dòng)所述移動(dòng)量。
根據(jù)本發(fā)明，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置(初始學(xué)習(xí))時(shí)，使用根據(jù)設(shè)計(jì)應(yīng)用 程序的仿真而取得的被調(diào)整透鏡的移動(dòng)量和這時(shí)的性能值，所以即使沒有 過去的偏心調(diào)整作業(yè)中取得的數(shù)據(jù)，也能簡(jiǎn)便地進(jìn)行設(shè)置。此外，測(cè)定被 調(diào)整透鏡的初始位置的性能值，將該性能值向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，計(jì)算被調(diào)整 透鏡的移動(dòng)量。由此，能比以往更大幅度縮短調(diào)整時(shí)間。
在使用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的偏心調(diào)整中，性能值不滿足基準(zhǔn)值時(shí)，使透鏡從 該調(diào)整位置移動(dòng)到位于規(guī)定范圍內(nèi)的多個(gè)探索點(diǎn)，求出各探索點(diǎn)的性能 值，根據(jù)這些性能值計(jì)算最佳的移動(dòng)量。由此，能提高調(diào)整精度。
而且，適當(dāng)進(jìn)行了偏心調(diào)整時(shí)，將這時(shí)的性能值向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，求 出移動(dòng)量，根據(jù)求出的移動(dòng)量和第一移動(dòng)量或變換為距初始位置的距離的 第二移動(dòng)量的差，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)再學(xué)習(xí)。由此，反映了實(shí)際的透鏡的特征的 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的再學(xué)習(xí)成為可能，能進(jìn)一步提高調(diào)整性能。
在本發(fā)明的其他優(yōu)選實(shí)施方式中，過去的偏心調(diào)整中取得的過去移動(dòng)量和這時(shí)的性能值作為過去調(diào)整數(shù)據(jù)而存儲(chǔ)。然后，根據(jù)該過去調(diào)整數(shù)據(jù)， 計(jì)算被調(diào)整透鏡的移動(dòng)量。能不測(cè)定被調(diào)整透鏡的性能值而求出該移動(dòng) 量，所以能縮短偏心調(diào)整所需要的時(shí)間。進(jìn)而，過去調(diào)整數(shù)據(jù)按透鏡光學(xué) 系統(tǒng)的各批量進(jìn)行劃分。具有共用批量的透鏡光學(xué)系統(tǒng)常常性能值類似， 偏心調(diào)整后的位置變?yōu)榇笾孪嗤目赡苄愿摺Ｒ虼?，通過用批量管理過去 調(diào)整數(shù)據(jù)，能高效進(jìn)行偏心調(diào)整。


參照附圖并閱讀本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員就會(huì)明白所 述目的和優(yōu)點(diǎn)。
圖1是表示本發(fā)明的透鏡的偏心調(diào)整裝置的概略圖。
圖2是表示將透鏡單元安裝在攝像機(jī)主體上的狀態(tài)的數(shù)碼相機(jī)的立體圖。
圖3是表示透鏡評(píng)價(jià)圖的主視圖。
圖4是表示控制器的框圖。
圖5是表示神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的說明圖。
圖6是表示有8處探索點(diǎn)時(shí)的第一透鏡組Gl的探索范圍的曲線圖。 圖7是表示在各評(píng)價(jià)區(qū)中測(cè)定的X方向的CTF和Y方向的CTF的曲 線圖。
圖8是表示在三維坐標(biāo)上描繪了調(diào)整位置AP、探索點(diǎn)P1 P8和與它 們有關(guān)的評(píng)價(jià)值的狀態(tài)的曲線圖。
圖9是表示生成二次曲面的狀態(tài)的曲線圖。
圖10是表示有4處探索點(diǎn)時(shí)的第一透鏡組G1的探索范圍的曲線圖。
圖11是表示本發(fā)明的作用的流程圖。
圖12是表示神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)的流程圖。
圖13是表示第一偏心調(diào)整工序的流程圖。
圖14是表示第二偏心調(diào)整工序的流程圖。
圖15是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的控制器的框圖。
圖16是表示過去調(diào)整數(shù)據(jù)的說明圖。
圖17是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的作用的流程圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的透鏡偏心調(diào)整裝置IO具有透鏡保持臺(tái)11、被 調(diào)整透鏡移動(dòng)部12、攝像機(jī)驅(qū)動(dòng)部13、透鏡評(píng)價(jià)圖14、控制器15、操作 面板16、報(bào)警器17。在透鏡保持臺(tái)11形成用于保持偏心調(diào)整的對(duì)象即透 鏡單元19的裝配部18。被調(diào)整透鏡移動(dòng)部12、攝像機(jī)驅(qū)動(dòng)部13、控制器 15設(shè)置在透鏡保持臺(tái)11上。還有，控制器15具有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)84，但是也 可以分為控制器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
透鏡單元19具有鏡筒40、變焦透鏡(變焦透鏡光學(xué)系統(tǒng))21、變焦 機(jī)構(gòu)22、 AF機(jī)構(gòu)23、圖像區(qū)傳感器24、具有圖像處理部25的單元控制 器26、電池(省略圖示)。
如圖2所示，透鏡單元19通過形成在鏡筒40后端的帶槽反錐爪41a， 裝卸自如地安裝在攝像機(jī)主體30的前面，構(gòu)成數(shù)碼相機(jī)31。在攝像機(jī)主 體30上設(shè)置操作部32、釋放按鈕33、作為顯示部的LCD34、變焦按鈕 35。進(jìn)而，在攝像機(jī)主體30還設(shè)置在裝卸自如的記錄介質(zhì)中記錄圖像數(shù) 據(jù)的數(shù)據(jù)記錄部、攝像機(jī)控制器和電池等(都未圖示)。
如圖1所示，鏡筒40收納有構(gòu)成變焦透鏡的第一 第四透鏡組G1 G4。 第一透鏡組G1是前組透鏡，第二透鏡組G2是變焦透鏡，第三透鏡組G3 是后組透鏡，第四透鏡組G4是聚焦透鏡。還有，各透鏡組G1 G4也可以 是單透鏡。此外，透鏡光學(xué)系統(tǒng)也可以是2組、3組，進(jìn)而，焦距也可以 是固定的。
第一透鏡組Gl和第三透鏡組G3分別由固定透鏡支架41、 43保持。 另一方面，第二透鏡組G2和第四透鏡組G4分別由移動(dòng)透鏡支架42、 44 保持。移動(dòng)透鏡支架42通過絲杠46a和導(dǎo)桿47可移動(dòng)地安裝在鏡筒40 上。通過變焦機(jī)構(gòu)22的步進(jìn)電機(jī)使該絲杠46a旋轉(zhuǎn)，由此，第二透鏡組 G2移動(dòng)，進(jìn)行變焦。移動(dòng)透鏡支架44通過絲杠46b和導(dǎo)桿47可移動(dòng)地 安裝在鏡筒40上。通過AF機(jī)構(gòu)23的步進(jìn)電機(jī)使該絲杠46b旋轉(zhuǎn)，由此， 第四透鏡組G4移動(dòng)，進(jìn)行調(diào)焦。
在變焦透鏡21的安裝作業(yè)中，首先，在鏡筒40上依次安裝第二 第 四透鏡組G2 G4，然后安裝第一透鏡組G1。第一透鏡組G1的固定透鏡支架41被彈簧狀環(huán)等施力構(gòu)件(省略圖示)向透鏡安裝面40a施力，在 透鏡安裝面40a上能移動(dòng)。在第一透鏡組Gl的偏心調(diào)整結(jié)束后，固定透 鏡支架41由粘接劑等固定在透鏡安裝面40a上。
被調(diào)整透鏡移動(dòng)部12具有透鏡夾具50、 X方向移動(dòng)部51、 Y方向移 動(dòng)部52、 Z方向移動(dòng)部53、基部54，在偏心調(diào)整時(shí)，使第一透鏡組Gl 移動(dòng)。透鏡夾具50能在夾住固定透鏡支架41兩側(cè)的把持位置、和解除固 定透鏡支架41的夾住的開放位置之間變位地安裝在Y方向移動(dòng)部52上。 Y方向移動(dòng)部52由X方向移動(dòng)部51支撐，此外，X方向移動(dòng)部51由Z 方向移動(dòng)部53支撐。在基部54內(nèi)設(shè)置驅(qū)動(dòng)器55?？刂破?5通過該驅(qū)動(dòng) 器55驅(qū)動(dòng)X方向移動(dòng)部51、 Y方向移動(dòng)部52、 Z方向移動(dòng)部53。
X方向移動(dòng)部51使Y方向移動(dòng)部52移動(dòng)，由此通過固定透鏡支架 41使第一透鏡組Gl在透鏡安裝面40a的上下方向(與圖的紙面方向垂直 的方向。以下稱作"X方向")移動(dòng)。Y方向移動(dòng)部52使透鏡夾具50移 動(dòng)，由此使第一透鏡組G1在透鏡安裝面40a的左右方向(與圖的紙面方 向平行的方向。以下稱作"Y方向")移動(dòng)。Z方向移動(dòng)部53使X方向移 動(dòng)部51移動(dòng)，由此將第一透鏡組Gl壓在透鏡安裝面40a上。
攝像機(jī)驅(qū)動(dòng)部13通過透鏡單元19的單元控制器26控制變焦機(jī)構(gòu)22、 AF機(jī)構(gòu)23、圖像處理部25。圖像區(qū)傳感器24例如是CCD，配置在第四 透鏡組G4的像面?zhèn)取Ｔ谄恼{(diào)整作業(yè)中檢測(cè)第一透鏡組Gl的偏心狀態(tài) 時(shí)，使用圖像區(qū)傳感器24，將透鏡評(píng)價(jià)圖14 (像)的拍攝進(jìn)行第二 透鏡組G2 (變焦透鏡)位于寬端時(shí)(以下稱作"寬時(shí)K時(shí))")和 位于遠(yuǎn)端時(shí)(以下稱作"遠(yuǎn)時(shí)(亍l/時(shí))")共2次。圖像處理部25根據(jù) 來自圖像區(qū)傳感器24的信號(hào)，生成像的圖像數(shù)據(jù)(像數(shù)據(jù))。寬 時(shí)和遠(yuǎn)時(shí)的像數(shù)據(jù)通過攝像機(jī)驅(qū)動(dòng)部13發(fā)送給控制器15?？刂破?5 根據(jù)2個(gè)像數(shù)據(jù)計(jì)算CTF。 CTF (Contrast Transfer Function:對(duì)比度 傳遞函數(shù))是表示透鏡性能的性能值之一，表示圖像的對(duì)比度的狀態(tài)。CTF 的值越高，析像度越高。此外，偏心調(diào)整量與CTF具有相關(guān)關(guān)系，所以從 CTF能知道透鏡的偏心的移動(dòng)量。還有，透鏡的性能值并不局限于CTF。
透鏡評(píng)價(jià)圖14配置在透鏡單元19的前方，由照明裝置56大致均勻 地照明。如圖3所示，透鏡評(píng)價(jià)圖14設(shè)置評(píng)價(jià)寬時(shí)的CTF時(shí)使用的廣角
用評(píng)價(jià)區(qū)61 65、和評(píng)價(jià)遠(yuǎn)時(shí)的CTF時(shí)使用的望遠(yuǎn)用評(píng)價(jià)區(qū)66 70。廣角 用評(píng)價(jià)區(qū)61-65是分別位于透鏡評(píng)價(jià)圖14的右上、右下、左上、左下和 中央的評(píng)價(jià)區(qū)。另一方面，望遠(yuǎn)用評(píng)價(jià)區(qū)66 70是分別位于透鏡評(píng)價(jià)圖14 的中央部14a的右上、右下、左上、左下和中央的評(píng)價(jià)區(qū)。在圖中雖然省 略，但是在各評(píng)價(jià)區(qū)61 70中記錄用于評(píng)價(jià)變焦透鏡21的X方向的CTF 的圖形(以下稱作"X方向評(píng)價(jià)圖形")和用于評(píng)價(jià)Y方向的CTF的圖形 (以下稱作"Y方向評(píng)價(jià)圖形")。X方向評(píng)價(jià)圖形例如是白和黑交替縱向 配置而成的縱條紋花紋。另一方面，Y方向評(píng)價(jià)圖形例如是白和黑交替橫 向配置而成的橫條紋花紋。還有，在廣角用評(píng)價(jià)區(qū)和望遠(yuǎn)用評(píng)價(jià)區(qū)中也可 以記錄用于評(píng)價(jià)徑向的性能值的圖形、和用于評(píng)價(jià)切向的性能值的圖形。
根據(jù)寬時(shí)的像數(shù)據(jù)提取廣角用評(píng)價(jià)區(qū)61-65的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)遠(yuǎn) 時(shí)的像數(shù)據(jù)提取望遠(yuǎn)用評(píng)價(jià)區(qū)66~70的圖像數(shù)據(jù)。該10個(gè)評(píng)價(jià)區(qū)分 別包含X方向評(píng)價(jià)圖形和Y方向評(píng)價(jià)圖形，所以通過圖像區(qū)傳感器24的 拍攝，最終求出X方向10個(gè)、Y方向10個(gè)合計(jì)20個(gè)CTF。因此，第一 透鏡組Gl的一個(gè)安裝位置的偏心狀態(tài)由作為1組的20個(gè)CTF表示。
如圖4所示，控制器15具有CAD數(shù)據(jù)庫(kù)71、透鏡設(shè)計(jì)應(yīng)用程序72、 學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)庫(kù)73、第一偏心調(diào)整部75、圖像評(píng)價(jià)部76、透鏡探索量特定 部77、第二偏心調(diào)整部78。
在CAD數(shù)據(jù)庫(kù)71中記錄多個(gè)表示第一 第四透鏡組G1 G4的光學(xué)結(jié) 構(gòu)(各透鏡組的曲率半徑、透鏡厚度、折射率、透鏡間隔等)的CAD數(shù) 據(jù)。這些CAD數(shù)據(jù)有設(shè)計(jì)上的基本CAD數(shù)據(jù)、和考慮制造、裝配或安裝 誤差而修正了基本CAD數(shù)據(jù)而得到的多個(gè)假想CAD數(shù)據(jù)。
多個(gè)假想CAD數(shù)據(jù)如下求出。首先，在基本CAD數(shù)據(jù)中，在將第一 透鏡組G1的安裝位置保持在設(shè)計(jì)上的安裝位置(初始位置)的狀態(tài)下， 根據(jù)認(rèn)為是制造、裝配或安裝時(shí)產(chǎn)生的第一 第四透鏡組G1 G4的制造誤 差、第二 第四透鏡組G2 G4的裝配誤差或安裝誤差，修正第一 第四透 鏡組G1 G4的光學(xué)結(jié)構(gòu)。以下，將該修正后的基本CAD數(shù)據(jù)稱作第一修 正CAD數(shù)據(jù)。
接著，在第一修正CAD數(shù)據(jù)中，將第一透鏡組G1的位置從初始位 置變更為第一預(yù)測(cè)安裝位置。由此，取得第(1-1)假想CAD數(shù)據(jù)。該第(1-1)假想CAD數(shù)據(jù)將從初始位置到第一預(yù)測(cè)安裝位置的距離(X方向 和Y方向)作為第一透鏡組G1的移動(dòng)量包含。該移動(dòng)量相當(dāng)于將初始位 置作為基準(zhǔn)的偏心量。同樣，在第一修正CAD數(shù)據(jù)中，將第一透鏡組G1 的位置從初始位置變更為第N預(yù)測(cè)安裝位置(N是2以上的自然數(shù))，取 得第(l-N)假想CAD數(shù)據(jù)。該第(l-N)假想CAD數(shù)據(jù)包含從初始位置 到第N預(yù)測(cè)安裝位置的第一透鏡組Gl的移動(dòng)量。
接著，在基本CAD數(shù)據(jù)中，在將第一透鏡組G1的安裝位置保持在 初始位置的狀態(tài)下，根據(jù)與第一修正CAD數(shù)據(jù)的誤差不同的第一 第四透 鏡組G1 G4的制造誤差、第二 第四透鏡組G2 G4的裝配誤差或安裝誤 差，修正第一 第四透鏡組G1 G4的光學(xué)結(jié)構(gòu)。以下，將該修正后的基本 CAD數(shù)據(jù)稱作第M修正CAD數(shù)據(jù)(M是2以上的自然數(shù))。
接著，在第M修正CAD數(shù)據(jù)中，將第一透鏡組Gl的位置從初始位 置變更為第一預(yù)測(cè)安裝位置。由此，取得第(M-l)假想CAD數(shù)據(jù)。該第 (M-l)假想CAD數(shù)據(jù)包含從初始位置到第一預(yù)測(cè)安裝位置的第一透鏡組 Gl的移動(dòng)量。同樣，在第M修正CAD數(shù)據(jù)中，將第一透鏡組G1的位置 從初始位置變更為第N預(yù)測(cè)安裝位置(N是2以上的自然數(shù))，取得第 (M-N)假想CAD數(shù)據(jù)。該第(M-N)假想CAD數(shù)據(jù)包含從初始位置到 第N預(yù)測(cè)安裝位置的第一透鏡組G1的移動(dòng)量。
控制器15根據(jù)從CAD數(shù)據(jù)庫(kù)71取出的一個(gè)CAD數(shù)據(jù)，用透鏡設(shè)計(jì) 應(yīng)用程序72對(duì)透鏡評(píng)價(jià)圖14的像數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真，計(jì)算X方向10個(gè)、 Y方向10個(gè)(合計(jì)20個(gè))CTF。然后，將由透鏡設(shè)計(jì)應(yīng)用程序72計(jì)算出 的合計(jì)20個(gè)CTF (1組CTF)、和CAD數(shù)據(jù)中包含的第一透鏡組Gl的移 動(dòng)量作為學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)，記錄到學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)庫(kù)73中。
作為透鏡設(shè)計(jì)應(yīng)用程序72，能使用株式會(huì)社!J 一于V y亍:y夕7制造 的光學(xué)設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)軟件"ZEMAX (商品名)"。ZEMAX從CAD應(yīng)用程序 輸入對(duì)象，能再現(xiàn)設(shè)計(jì)完畢的光學(xué)零件形狀，能簡(jiǎn)單地求出各種方式的誤 差包含性能值。還有，透鏡設(shè)計(jì)應(yīng)用程序如果是能進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)的 應(yīng)用軟件，則可利用各種應(yīng)用軟件。
第一偏心調(diào)整部75具有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)84和誤差計(jì)算部85。如圖5所示， 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)84在第一偏心調(diào)整工序中使用，由輸入層84a、中間層84b、輸出層84c構(gòu)成。輸入層84a由20個(gè)單元Ol[i] (i=l~20)構(gòu)成。對(duì)單元 Ol[l]-Ol[lO]輸入與各評(píng)價(jià)區(qū)61-70對(duì)應(yīng)的X方向的10個(gè)CTF，對(duì)單元 01[11] 01[20]輸入與各評(píng)價(jià)區(qū)61 70對(duì)應(yīng)的Y方向的10個(gè)CTF。輸出層 84c由2個(gè)單元03[k] (k=l， 2)構(gòu)成。從03[1]輸出第一透鏡組G1的X 方向的移動(dòng)量，從03[2]輸出第一透鏡組G1的Y方向的移動(dòng)量。這些X 方向和Y方向的移動(dòng)量相當(dāng)于將初始位置作為基準(zhǔn)時(shí)的偏心量。中間層 84b由規(guī)定數(shù)的單元02[j] (j是任意的自然數(shù))構(gòu)成。還有，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)84 能由軟件或硬件構(gòu)成，此外能使用各種市場(chǎng)上出售的產(chǎn)品。
輸入層84a的各單元Ol[i]用耦合系數(shù)w21[j][i]與中間層84b的各單元 02[j]耦合。此外，中間層84b的各單元02[j訴耦合系數(shù)w32[k][j]與輸出 層84c的各單元03[k]耦合。中間層84b的各單元02[j]和輸入層84a的各 單元Ol[i]的關(guān)系由以下的[數(shù)學(xué)式1]表示。此外，輸出層84c的各單元03[k] 和中間層84b的各單元02[j]的關(guān)系由以下的[數(shù)學(xué)式2]表示。
<formula>formula see original document page 21</formula>
<formula>formula see original document page 21</formula>
在所述數(shù)學(xué)式中，f表示S函數(shù)，02[j]表示中間層84b的各單元O2[j] 的閾值，93[k]表示輸出層84c的各單元03[k]的閾值。還有，耦合系數(shù) w2聊〗、w32剛、e2[j]、 G3[k]預(yù)先隨機(jī)設(shè)定。
在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)84的設(shè)置(初始學(xué)習(xí))時(shí)，從學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)庫(kù)73同時(shí)讀出 多個(gè)學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)。各學(xué)習(xí)組由1組CTF和移動(dòng)量構(gòu)成。該1組CTF中的 10個(gè)X方向的CTF向01[1] 01[10]輸入，10個(gè)Y方向的CTF向01[11]~ 01[20]輸入。然后，從03[1]輸出由[數(shù)學(xué)式l]和[數(shù)學(xué)式2]取得的第一透
鏡組G1的X方向的移動(dòng)量，從03[2]輸出第一透鏡組Gl的Y方向的移
誤差計(jì)算部85根據(jù)將學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)的1組CTF向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)84輸入而 求出的第一透鏡組G1的移動(dòng)量03[k]、和相同的學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)中包含的第 一透鏡組Gl的移動(dòng)量T[k]，計(jì)算耦合系數(shù)w32[k][j]的誤差A(yù) w32[k][j]和
閾值e3[k]的誤差△ e3[k]。誤差△ w32[k]u]和△ e3[k]由以下的[數(shù)學(xué)式3]表
<formula>formula see original document page 22</formula>這里，s、 p是任意的常數(shù)。計(jì)算出的誤差A(yù)w32[k][j]與耦合系數(shù) '32[k][j]相力口，更新w32[k][j]。此夕卜，計(jì)算出的誤差A(yù) 03[k]與閾值03[k]相 加，更新閾值93[k]。
進(jìn)而，誤差計(jì)算部85根據(jù)向輸入層Ol[i]的輸入、來自中間層02[j] 的輸出、更新的耦合系數(shù)w32[k][j]、及所述d3[k]，計(jì)算耦合系數(shù)w21[j][i] 的誤差A(yù)w21[j][i]和閾值92[j]的誤差A(yù)e2[j]。誤差A(yù)w21[j][i]和Ae2[j]由以 下的[數(shù)學(xué)式4]表示。
徵學(xué)式4]
<formula>formula see original document page 22</formula>
計(jì)算出的誤差A(yù)w21[j][i]與耦合系數(shù)w21[j][i]相加，更新w21[j][i]。 此外，計(jì)算出的誤差A(yù)02[j]與閾值e2[j]相加，更新e2[j]。
如上所述，按各學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)，反復(fù)進(jìn)行耦合系數(shù)w32[k][j]、 w21[j][i] 和閾值03[k]、 e2[j]的更新，用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)84的設(shè)置的學(xué)習(xí)結(jié)束。
在第一偏心調(diào)整工序中，如果在輸入層84a的各單元01[i]輸入由CTF 測(cè)定部76b計(jì)算出的CTF，則從輸出層84c的各單元03[k]輸出將初始位 置作為基準(zhǔn)的第一透鏡組Gl的移動(dòng)量(以下稱作"第一移動(dòng)量")XI、 Yl。移動(dòng)控制器87特定第一透鏡組G1的設(shè)計(jì)上的安裝位置(初始位置) 與第一移動(dòng)量X1、 Yl相加而得到的調(diào)整位置AP。然后，驅(qū)動(dòng)X方向移 動(dòng)部51或Y方向移動(dòng)部52，在透鏡安裝面40a上使第一透鏡組Gl向調(diào) 整位置AP移動(dòng)。
圖像評(píng)價(jià)部76具有對(duì)比度計(jì)算部76a、 CTF測(cè)定部76b、判定部76c、 存儲(chǔ)器76d。在對(duì)比度計(jì)算部76a，通過攝像機(jī)驅(qū)動(dòng)部13從圖像處理部25 輸入寬時(shí)的像數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)時(shí)的像數(shù)據(jù)。對(duì)比度計(jì)算部76a從寬時(shí)的 像數(shù)據(jù)提取廣角用評(píng)價(jià)區(qū)61-65的圖像數(shù)據(jù)，然后，從遠(yuǎn)時(shí)的像 數(shù)據(jù)提取望遠(yuǎn)用評(píng)價(jià)區(qū)66~70的圖像數(shù)據(jù)。在各評(píng)價(jià)區(qū)61~70中記錄有X 方向評(píng)價(jià)圖形和Y方向評(píng)價(jià)圖形，所以對(duì)比度計(jì)算部76a根據(jù)提取的10 個(gè)評(píng)價(jià)區(qū)的圖像數(shù)據(jù)計(jì)算X方向IO個(gè)對(duì)比度、Y方向IO個(gè)對(duì)比度(合計(jì) 20個(gè))。X方向和Y方向的對(duì)比度C由以下的徵學(xué)式5]表示。 <formula>formula see original document page 23</formula>
這里，U表示明亮部分的多個(gè)白線的最大亮度，Ld表示暗部分的多個(gè) 黑線的最大亮度。由對(duì)比度計(jì)算部76a求出的對(duì)比度是透鏡評(píng)價(jià)像的 輸出圖像的對(duì)比度C。。另一方面，在存儲(chǔ)器76d中記錄透鏡評(píng)價(jià)像的 輸入圖像的對(duì)比度Q。 CTF測(cè)定部76b根據(jù)輸入圖像和輸出圖像的對(duì)比度 C。、 Cj，通過以下的[數(shù)學(xué)式6]，求出CTF。
<formula>formula see original document page 24</formula>
這里，Ci是輸入圖像的對(duì)比度，c。是輸出圖像的對(duì)比度。由此，求出
各評(píng)價(jià)區(qū)61~70的X方向的CTF和Y方向的CTF。
判定部76c進(jìn)行由CTF測(cè)定部76b求出的1組內(nèi)的CTF是否全部超 過了存儲(chǔ)器76d中記錄的一定基準(zhǔn)值的合格判定。在判定為合格時(shí)，從初 始位置到調(diào)整位置AP的距離即第一移動(dòng)量XI、 Yl和這時(shí)的1組CTF作 為再學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)而記錄到再學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)庫(kù)90中。進(jìn)行第二次以后的偏心 調(diào)整時(shí)，再學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)庫(kù)90代替學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)庫(kù)73使用，更新神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)84 的耦合系數(shù)或閾值。還有，第二次以后也可以使用學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)庫(kù)73的學(xué) 習(xí)用數(shù)據(jù)和再學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)庫(kù)卯的再學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)雙方，確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)84的 耦合系數(shù)或閾值。
在判定為不合格時(shí)，將第一移動(dòng)量X1、 Yl和與該移動(dòng)量對(duì)應(yīng)的1組 CTF記錄到第二偏心調(diào)整部78的存儲(chǔ)器78d。同時(shí)，透鏡探索量特定部 77讀出存儲(chǔ)器77a中記錄的規(guī)定探索量(由初始位置和第一移動(dòng)量特定的 從調(diào)整位置AP的移動(dòng)量)。
第一透鏡組Gl的探索量如圖6所示，在以調(diào)整位置AP為中心的圓 Cl的范圍內(nèi)。這里，圓C1的半徑是作為第一透鏡組G1的調(diào)整工作范圍 而預(yù)先確定的圓C的半徑的2/3以下。在圓Cl的內(nèi)部設(shè)置8個(gè)探索點(diǎn) P1 P8。這8個(gè)探索點(diǎn)P1 P8任意設(shè)定，但是在本實(shí)施方式中，形成為以 調(diào)整位置AP為中心的正方形的角和各邊的中央。從調(diào)整位置AP到各邊 的距離是圓Cl的半徑的0.7倍左右(1/V"2)。 一邊使第一透鏡組Gl移動(dòng)， 一邊在各探索點(diǎn)進(jìn)行透鏡評(píng)價(jià)圖14的拍攝和基于CTF測(cè)定部76b的CTF 測(cè)定。由此，按各探索點(diǎn)計(jì)算1組CTF。在存儲(chǔ)器78d，按第一透鏡組G1 的移動(dòng)，記錄其探索量和這時(shí)的1組CTF。該探索量相當(dāng)于以調(diào)整位置 AP為中心的第一透鏡組G1的移動(dòng)量(偏心量)。如圖4所示，第二偏心調(diào)整部78具有評(píng)價(jià)值計(jì)算部78a、 二次曲面生 成部78b、移動(dòng)量特定部78c、存儲(chǔ)器78d。
評(píng)價(jià)值計(jì)算部78a根據(jù)相對(duì)于一個(gè)探索點(diǎn)而記錄在存儲(chǔ)器78d中的1 組CTF來計(jì)算一個(gè)評(píng)價(jià)值。在圖6的實(shí)施方式中，求出8個(gè)評(píng)價(jià)值。作為 計(jì)算評(píng)價(jià)值的方法，有以下所示的4種方法。
第一種是將1組CTF中最小的CTF即最差值作為評(píng)價(jià)值計(jì)算的最差 值計(jì)算方法。第二種是將1組CTF的平均值作為評(píng)價(jià)值計(jì)算的平均值計(jì)算 方法。第三種是將用于相對(duì)于四角的評(píng)價(jià)區(qū)61~64及66~69的CTF取得 平衡的差分值作為評(píng)價(jià)值計(jì)算的差分值計(jì)算方法。第四種是對(duì)由最差值計(jì) 算方法、平均值計(jì)算方法、差分值計(jì)算方法計(jì)算出的評(píng)價(jià)值進(jìn)行加權(quán)并相 加，將該相加值作為評(píng)價(jià)值的加權(quán)計(jì)算方法。計(jì)算的評(píng)價(jià)值與第一透鏡組 Gl的探索量相對(duì)應(yīng)，并記錄到存儲(chǔ)器78d中。
這里，說明最差值計(jì)算方法。例如，圖7表示相對(duì)于各評(píng)價(jià)區(qū)61 70 的CTF。圖中，"□"表示相對(duì)于廣角用評(píng)價(jià)區(qū)61-65的CTF， "△"表示 相對(duì)于望遠(yuǎn)用評(píng)價(jià)區(qū)66-70的CTF。評(píng)價(jià)值計(jì)算部78a將相對(duì)于廣角用評(píng) 價(jià)區(qū)61~65中位于右上的評(píng)價(jià)區(qū)61的Y方向的CTF作為最差值BP，將 該最差值BP作為評(píng)價(jià)值。
接著，說明差分值計(jì)算方法。相對(duì)于廣角用評(píng)價(jià)區(qū)的四角的區(qū)61 64 的X方向的CTF為CTF—1—X—W 、 CTF—2—X—W 、 CTF—3—X—W 、 CTF_4—X一W。而且，根據(jù)以下的表達(dá)式，計(jì)算各差的絕對(duì)值的全部組合 的平均CTF—X_W。
<formula>formula see original document page 25</formula>同樣，關(guān)于相對(duì)于廣角用評(píng)價(jià)區(qū)的四角的區(qū)61-64的Y方向的CTF、 相對(duì)于望遠(yuǎn)用評(píng)價(jià)區(qū)的四角的區(qū)66~69的X方向和Y方向的CTF，計(jì)算 各差的絕對(duì)值的全部組合的平均CTF—Y一W、 CTF_X—T、 CTF_Y—T。然后， 如以下的表達(dá)式所示，將各平均的倒數(shù)的合計(jì)值作為差分值。
差分值=1 /CTF—X一W+1 /CTF—Y—W+l /CTF—X—T+l /CTF—Y一T。 還有，關(guān)于平均值計(jì)算方法和加權(quán)計(jì)算方法，因?yàn)槿菀桌斫猓允?略詳細(xì)的說明。
二次曲面生成部78b使用圖8所示的XYZ坐標(biāo)，使調(diào)整位置AP以 及探索點(diǎn)P1 P8(參照?qǐng)D6)與XY坐標(biāo)對(duì)應(yīng)，使其評(píng)價(jià)值與Z坐標(biāo)對(duì)應(yīng)， 并進(jìn)行描繪。然后，如圖9所示，生成通過描繪點(diǎn)附近的二次曲面95。調(diào) 整位置AP成為XY坐標(biāo)的原點(diǎn)(0， 0)。
移動(dòng)量特定部78c在二次曲面95中，探索評(píng)價(jià)值變?yōu)樽畲蟮狞c(diǎn)。在 該探索中使用二次規(guī)劃法。在圖9所示的二次曲面95中，在點(diǎn)SP評(píng)價(jià)值 變?yōu)樽畲?。西此，移?dòng)量特定部88c將點(diǎn)SP的X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)的值分別 作為第一透鏡組Gl的X方向的第二移動(dòng)量X2和Y方向的第二移動(dòng)量 Y2特定。移動(dòng)控制器87驅(qū)動(dòng)X方向移動(dòng)部51或Y方向移動(dòng)部52，在透 鏡安裝面40a上使第一透鏡組Gl從調(diào)整位置AP只移動(dòng)X2、 Y2。
4種評(píng)價(jià)值計(jì)算方法按照預(yù)先確定的順序采用。然后，使用采用的評(píng) 價(jià)值計(jì)算方法，根據(jù)由存儲(chǔ)器76d讀出的8組CTF求出8個(gè)評(píng)價(jià)值。接著， 通過二次規(guī)劃法，計(jì)算第二移動(dòng)量X2、 Y2。將第一透鏡組Gl只移動(dòng)該 第二移動(dòng)量X2、 Y2后，在該位置測(cè)定1組CTF。然后，進(jìn)行l(wèi)組內(nèi)的全 部CTF是否變?yōu)榛鶞?zhǔn)值以上的是否合格判定。 一邊變更評(píng)價(jià)值計(jì)算方法， 一邊執(zhí)行該工序，直到取得合格。由于這樣改變?cè)u(píng)價(jià)值計(jì)算方法，所以即 使由于例如制造誤差等，在相同批量的變焦透鏡21彼此間特性改變時(shí)， 也能恰當(dāng)?shù)貞?yīng)對(duì)。
在全部4種評(píng)價(jià)值計(jì)算方法都不合格時(shí)，如圖10所示，減小第一透 鏡組G1的探索量后，再次進(jìn)行探索。這時(shí)，第一透鏡組G1的探索量是 圓C2的范圍內(nèi)。圓C2的半徑為圓Cl的半徑的1/2以下。在圓C2的內(nèi) 部設(shè)置4個(gè)探索點(diǎn)P9 P12。在本實(shí)施方式中，在正方形上取4個(gè)探索點(diǎn) P9 P12，從調(diào)整位置AP到各邊的距離是圓C2的半徑的0.7倍左右(1/ /"2)。
一邊使第一透鏡組Gl從調(diào)整位置AP移動(dòng)， 一邊在各探索點(diǎn)P9 P12 分別測(cè)定CTF的組。在存儲(chǔ)器78d中，除了記錄在圓C1內(nèi)探索的上次的 探索量和那時(shí)的1組CTF，還記錄在圓C2內(nèi)進(jìn)行探索的這次的探索量和 此時(shí)的1組CTF。然后，評(píng)價(jià)值計(jì)算部78a用與圓Cl內(nèi)的探索點(diǎn)P1 P8 相同的順序，進(jìn)行探索點(diǎn)P9 P12的CTF測(cè)定。全部4種評(píng)價(jià)值計(jì)算方法 都不合格時(shí)，不可能進(jìn)行偏心調(diào)整，用報(bào)警器17通知。
下面，參照?qǐng)D11~圖14的流程圖，說明本發(fā)明的偏心調(diào)整方法。如圖 ll所示，在本發(fā)明中，首先在脫機(jī)狀態(tài)下，事先進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)84的學(xué)習(xí)， 然后進(jìn)入第一偏心調(diào)整工序。第一偏心調(diào)整的結(jié)果判定為合格時(shí)，第一透 鏡組G1的第一移動(dòng)量X1、 Y1和這時(shí)的CTF作為再學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)，記錄到 再學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)庫(kù)90中。另一方面，第一偏心調(diào)整的結(jié)果判定為不合格時(shí)， 進(jìn)行第二偏心調(diào)整工序。還有，也可以將第一偏心調(diào)整工序后的是否合格 判定組入第一偏心調(diào)整工序中。
這里，參照?qǐng)D12，說明神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)84的學(xué)習(xí)。如果按壓操作面板16 的學(xué)習(xí)開始按鈕，控制器15從CAD數(shù)據(jù)庫(kù)71 —個(gè)個(gè)取出CAD數(shù)據(jù)。
控制器15根據(jù)各CAD數(shù)據(jù)，用透鏡設(shè)計(jì)應(yīng)用程序72計(jì)算1組CTF。 將計(jì)算出的1組CTF和與它對(duì)應(yīng)的第一透鏡組G1的移動(dòng)量作為學(xué)習(xí)用數(shù) 據(jù)記錄到學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)庫(kù)73。
從學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)庫(kù)73讀出1組CTF和移動(dòng)量，將1組CTF向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 84輸入。然后，通過誤差計(jì)算部85，如上所述，計(jì)算神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)84的耦合 系數(shù)和閾值的誤差。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)84將由誤差計(jì)算部85計(jì)算出的誤差與此前 的耦合系數(shù)和閾值相加，更新耦合系數(shù)和閾值。這樣，從學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)庫(kù)73 一個(gè)個(gè)讀出學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)(移動(dòng)量和CTF的組)，進(jìn)行耦合系數(shù)和閾值的更 新。使用全部學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)時(shí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)84的學(xué)習(xí)結(jié)束，可執(zhí)行第一偏心 調(diào)整工序。
接著，參照?qǐng)D13，說明第一偏心調(diào)整工序。如果在透鏡保持臺(tái)11安 裝透鏡單元19，則攝像機(jī)驅(qū)動(dòng)部13和透鏡單元19的各電路通過裝配部 18連接。如果按壓操作面板16的調(diào)整開始按鈕，則被調(diào)整透鏡移動(dòng)部12 驅(qū)動(dòng)移動(dòng)部51 53，透鏡夾具50進(jìn)入鏡筒40內(nèi)后，夾住固定透鏡支架41 的兩側(cè)。在該狀態(tài)下，X方向移動(dòng)部51和Y方向移動(dòng)部52工作，將第一 透鏡組Gl移動(dòng)到初始位置。在該初始位置，由透鏡夾具50夾住的第一透 鏡組Gl的光軸在設(shè)計(jì)上與鏡筒40的中心線一致。
如果第一透鏡組G1設(shè)置在初始位置，則開始CTF測(cè)定。首先，攝像 機(jī)驅(qū)動(dòng)部13通過透鏡單元19分別在遠(yuǎn)端和寬端拍攝透鏡評(píng)價(jià)圖14。拍攝 的像數(shù)據(jù)作為輸出圖像發(fā)送給控制器15的圖像評(píng)價(jià)部76。圖像評(píng)價(jià) 部76的對(duì)比度計(jì)算部76a根據(jù)寬時(shí)和遠(yuǎn)時(shí)的2個(gè)像數(shù)據(jù)分別計(jì)算X 方向10個(gè)、Y方向IO個(gè)對(duì)比度。CTF測(cè)定部76b根據(jù)存儲(chǔ)器76d中記錄 的作為輸入圖像的透鏡評(píng)價(jià)圖14的對(duì)比度Ci和由對(duì)比度計(jì)算部76a計(jì)算 的各輸出圖像的對(duì)比度C。，對(duì)各評(píng)價(jià)區(qū)61 70，在X方向和Y方向分別 求出IO個(gè)CTF。
由CTF測(cè)定取得的20個(gè)CTF向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)84的輸入層84a輸入。由 此，從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出層84c輸出第一透鏡組Gl的第一移動(dòng)量X1、 Yl。 移動(dòng)控制器87驅(qū)動(dòng)移動(dòng)部51、 52，只移動(dòng)第一移動(dòng)量X1、 Yl。由此， 第一透鏡組Gl從初始位置移動(dòng)到調(diào)整位置AP。使第一透鏡組Gl移動(dòng)后， 再次進(jìn)行20個(gè)CTF的測(cè)定。
接著，根據(jù)測(cè)定的CTF，通過判定部76c進(jìn)行是否合格判定。20個(gè) CTF全部為基準(zhǔn)值以上時(shí)，是合格的。在合格時(shí)，圖像評(píng)價(jià)部76將第一 移動(dòng)量X1、 Yl和其20個(gè)CTF記錄到再學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)庫(kù)卯中。
在第一偏心調(diào)整工序中不合格時(shí)，進(jìn)入圖14所示的第二偏心調(diào)整工 序。在該第二偏心調(diào)整工序中，首先通過透鏡探索量特定部77，特定8 個(gè)探索量。移動(dòng)控制器87根據(jù)各探索量，將第一透鏡組G1依次從調(diào)整位 置AP移動(dòng)到8個(gè)探索點(diǎn)P1 P8。然后，在各探索點(diǎn)P1 P8，分別測(cè)定20 個(gè)CTF。各探索點(diǎn)的CTF與探索量一起記錄到第二偏心調(diào)整部78的存儲(chǔ) 器78d。
第二偏心調(diào)整部78的評(píng)價(jià)值計(jì)算部78a采用4種評(píng)價(jià)值計(jì)算方法中 的第一種評(píng)價(jià)值計(jì)算方法，根據(jù)存儲(chǔ)器78d中記錄的20個(gè)CTF計(jì)算1個(gè) 評(píng)價(jià)值。計(jì)算出的評(píng)價(jià)值與第一透鏡組G1的探索量相對(duì)應(yīng)而記錄到存儲(chǔ) 器78d中。評(píng)價(jià)值的計(jì)算和向存儲(chǔ)器78d的記錄按探索點(diǎn)進(jìn)行。在計(jì)算8 個(gè)評(píng)價(jià)值后，二次曲面生成部78b根據(jù)探索量和此時(shí)的評(píng)價(jià)值，生成圖9 所示的二次曲面95。移動(dòng)量特定部78c在生成的二次曲面95上特定評(píng)價(jià) 值變?yōu)樽畲蟮狞c(diǎn)SP。然后，將點(diǎn)SP的X坐標(biāo)的值作為以調(diào)整位置AP為 基準(zhǔn)的X方向的第二移動(dòng)量X2特定，將點(diǎn)SP的Y坐標(biāo)的值作為以調(diào)整 位置AP為基準(zhǔn)的第二移動(dòng)量Y2特定。移動(dòng)控制器87驅(qū)動(dòng)移動(dòng)部51、52， 將第一透鏡組Gl在透鏡安裝面40a上從調(diào)整位置AP只移動(dòng)第二移動(dòng)量 X2、 Y2。
使第一透鏡組G1只移動(dòng)第二移動(dòng)量X2、 Y2后，進(jìn)行20個(gè)CTF的 測(cè)定。接著，通過判定部76c，進(jìn)行20個(gè)CTF的是否合格判定。在判定 為合格時(shí)，將第二移動(dòng)量X2、 Y2變換為從初始位置的移動(dòng)量后，與l組 CTF —起作為再學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)記錄到再學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)庫(kù)90中。
另一方面，判定為不合格時(shí)，使第一透鏡組G1返回調(diào)整位置AP，然 后變更評(píng)價(jià)值計(jì)算方法。評(píng)價(jià)值計(jì)算部78a根據(jù)第二種評(píng)價(jià)值計(jì)算方法， 使用從存儲(chǔ)器78d讀出的相對(duì)于一個(gè)探索量的20個(gè)CTF，計(jì)算一個(gè)評(píng)價(jià) 值，使該評(píng)價(jià)值與第一透鏡組Gl的探索量相對(duì)應(yīng)而記錄到存儲(chǔ)器78d中。 在計(jì)算8個(gè)評(píng)價(jià)值后，二次曲面生成部78b和移動(dòng)量特定部78c進(jìn)行與第 一種評(píng)價(jià)值計(jì)算方法同樣的處理，特定以調(diào)整位置AP為基準(zhǔn)的第二移動(dòng) 量X2、 Y2。根據(jù)該第二移動(dòng)量X2、 Y2，從調(diào)整位置AP使第一透鏡組 Gl移動(dòng)，用所述的順序進(jìn)行基于CTF測(cè)定部76b的CTF測(cè)定和基于判定 部76c的是否合格判定。
其結(jié)果，在判定為合格時(shí)，將用第二種評(píng)價(jià)值計(jì)算方法求出的第二移 動(dòng)量X2、 Y2變換為從初始位置的移動(dòng)量后，與1組CTF—起作為再學(xué)習(xí) 用數(shù)據(jù)記錄到再學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)庫(kù)90中。另一方面，判定為不合格時(shí)，與所 述的順序同樣，通過第三種評(píng)價(jià)值計(jì)算方法特定第二移動(dòng)量X2、 Y2，進(jìn) 行第一透鏡組G1的移動(dòng)、CTF測(cè)定、及是否合格判定。
如此重復(fù)上述的處理，直到出現(xiàn)合格判定。如果全部評(píng)價(jià)值計(jì)算方法 都不合格時(shí)，透鏡探索量特定部77就設(shè)定進(jìn)一步縮小了第一透鏡組Gl的 探索量而得到的探索量。移動(dòng)控制器87根據(jù)該探索量，將第一透鏡組G1 依次從調(diào)整位置AP移動(dòng)到4處探索點(diǎn)P9 P12，按各探索點(diǎn)測(cè)定CTF。
評(píng)價(jià)值計(jì)算部78a使用第一種評(píng)價(jià)值計(jì)算方法，根據(jù)按探索量記錄到 存儲(chǔ)器78d中的20個(gè)CTF計(jì)算一個(gè)評(píng)價(jià)值。然后，通過二次曲面生成部 78b和移動(dòng)量特定部78c，根據(jù)從4個(gè)評(píng)價(jià)值生成的二次曲面，特定第一 透鏡組G1的第三移動(dòng)量(從調(diào)整位置AP的移動(dòng)距離)X3、 Y3。移動(dòng)控 制器87根據(jù)該第三移動(dòng)量X3、 Y3，使第一透鏡組Gl在透鏡安裝面40a 上從調(diào)整位置AP移動(dòng)。
以第三移動(dòng)量X3、 Y3使第一透鏡組Gl移動(dòng)后，通過CTF測(cè)定部76b， 進(jìn)行20個(gè)CTF的測(cè)定。然后，進(jìn)行基于判定部76c的是否合格判定。判 定為合格時(shí)，將第三移動(dòng)量X3、 Y3變換為從初始位置的移動(dòng)量后，與l 組CTF —起作為再學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)記錄到再學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)庫(kù)90中。
另一方面，判定為不合格時(shí)，評(píng)價(jià)值計(jì)算部78a使用第二種評(píng)價(jià)值計(jì) 算方法計(jì)算評(píng)價(jià)值，進(jìn)行與所述同樣的處理。然后，通過判定部76c進(jìn)行 是否合格判定。變更評(píng)價(jià)值計(jì)算方法，重復(fù)評(píng)價(jià)值的計(jì)算和是否合格判定， 直到出現(xiàn)合格判定。全部四種評(píng)價(jià)值計(jì)算方法都不合格時(shí)，使報(bào)警器17 發(fā)出警報(bào)，通知作業(yè)者。
如上所述，在第一偏心調(diào)整工序中合格時(shí)，第一移動(dòng)量X1、 Yl和20 個(gè)CTF記錄到再學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)庫(kù)90中，此外，在第二偏心調(diào)整工序中合格 時(shí)，將相當(dāng)于合格時(shí)的第二移動(dòng)量X2、 Y2的從初始位置的移動(dòng)量和這20 個(gè)CTF作為再學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)記錄到再學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)庫(kù)90中。該再學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù) 在進(jìn)行下次的偏心調(diào)整時(shí)，作為多個(gè)再學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)的一個(gè)，向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)84 輸入，在耦合系數(shù)和閾值的更新中利用。
在變?yōu)楹细駮r(shí)，使透鏡夾具50從第一透鏡組G1退開，從透鏡保持臺(tái) 11取下透鏡單元19。然后，用粘接劑或小螺釘?shù)葘⒐潭ㄍ哥R支架41固定， 將第一透鏡組Gl固定在偏心調(diào)整后的位置。還有，第一透鏡組Gl的前 面的外周由彈簧狀環(huán)(未圖示)按壓，所以從透鏡保持臺(tái)11取下透鏡單 元19時(shí)，第一透鏡組G1不移動(dòng)。此外，也可以在將透鏡單元19安裝在 透鏡保持臺(tái)11上的狀態(tài)下，固定第一透鏡組G1。此外，將通過報(bào)警器17 通知的透鏡單元作為不良品從透鏡保持臺(tái)11取下。
接著，在透鏡保持臺(tái)11上安裝新的透鏡單元。利用再學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)， 更新神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)84的耦合系數(shù)和閾值后，執(zhí)行第一偏心調(diào)整工序、第二偏 心調(diào)整工序，直到取得合格。
還有，在本實(shí)施方式中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用了使用S函數(shù)的反向傳遞模型， 但是也可以應(yīng)用使用高斯函數(shù)的Radial Basis Function Network。
還有，在本實(shí)施方式中，在生成二次曲面的處理、及通過二次規(guī)劃法 來特定在二次曲面上評(píng)價(jià)值為最大值的點(diǎn)的處理中使用了步^^氺:y卜
公司制造的"MATLAB"，但是沒必要局限于此。
下面，參照?qǐng)D15~圖17說明本發(fā)明的實(shí)施方式2。在該實(shí)施方式2中， 代替圖1所示的控制器15，使用圖15所示的控制器100。控制器100具 有過去調(diào)整數(shù)據(jù)庫(kù)101、批量輸入部102、第一偏心調(diào)整部103、圖像評(píng)價(jià) 部76、透鏡探索量特定部77、第二偏心調(diào)整部78、移動(dòng)控制器87。還有， 圖像評(píng)價(jià)部76、透鏡探索量特定部77、第二偏心調(diào)整部78、移動(dòng)控制器 87與實(shí)施方式1相同，所以標(biāo)注相同的符號(hào)。
在過去調(diào)整數(shù)據(jù)庫(kù)101中，如圖16所示，記錄關(guān)于過去進(jìn)行的第一 透鏡組G1的偏心調(diào)整的數(shù)據(jù)101a (以下稱作"過去調(diào)整數(shù)據(jù)")。在過去 調(diào)整數(shù)據(jù)101a中記錄將第一透鏡組Gl在X方向調(diào)整后的過去移動(dòng)量XP 和在Y方向調(diào)整后的過去移動(dòng)量YP、調(diào)整后的位置的CTF。 CTF與實(shí)施 方式1同樣，是X方向10個(gè)、Y方向10個(gè)(合計(jì)20個(gè))。此外，在過去 調(diào)整數(shù)據(jù)101a中包含偏心調(diào)整后的CTF的提高率的數(shù)據(jù)。該提高率是將 偏心調(diào)整后的CTF除以偏心調(diào)整前的CTF而得到的值。進(jìn)而，在過去調(diào) 整數(shù)據(jù)101a中還包含進(jìn)行了偏心調(diào)整的日期的數(shù)據(jù)。
過去調(diào)整數(shù)據(jù)101a按變焦透鏡21的批量進(jìn)行劃分。這里，圖15所 示的"L0T1"、 "LOT2"、 "LOT3"表示由彼此不同的生產(chǎn)線制造變焦透鏡 21。如果在透鏡偏心調(diào)整裝置中設(shè)置透鏡單元19，則變焦透鏡21的批量 從批量輸入部102向第一偏心調(diào)整部103輸入。
第一偏心調(diào)整部103具有數(shù)據(jù)提取部103a和預(yù)測(cè)部103b，在第一偏 心調(diào)整工序中使用。數(shù)據(jù)提取部103a從過去調(diào)整數(shù)據(jù)庫(kù)101中取出與由 批量輸入部102輸入的批量對(duì)應(yīng)的過去調(diào)整數(shù)據(jù)。
預(yù)測(cè)部103b根據(jù)取出的過去調(diào)整數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)從初始位置的移動(dòng)量XI 、 Yl (以下，稱為"第一移動(dòng)量")。作為計(jì)算第一移動(dòng)量X1、 Yl的方法， 使用以下的任意方法將過去移動(dòng)量XP、 YP平均化的值作為第一移動(dòng)量 XI、 Yl的平均化方法；將與CTF的提高率成比例而對(duì)過去移動(dòng)量XP、 YP加權(quán)的值作為第一移動(dòng)量XI、 Yl的提高率加權(quán)方法；使過去進(jìn)行了 偏心調(diào)整的時(shí)間和過去移動(dòng)量XP、 YP相關(guān)聯(lián)，越是最近的越增大加權(quán)， 從而計(jì)算移動(dòng)量的時(shí)間關(guān)聯(lián)方法；組合了提高率加權(quán)方法和時(shí)間關(guān)聯(lián)方法 的方法。
平均化方法根據(jù)以下的[數(shù)學(xué)式7]進(jìn)行。這里，XP[i]是過去調(diào)整數(shù)據(jù)101a的第一透鏡組Gl的X方向的過去移動(dòng)量，YP[i]是Y方向的過去移 動(dòng)量，"N"是各批量的過去調(diào)整數(shù)據(jù)101a的數(shù)，XI是第一透鏡組G1的 X方向的第一移動(dòng)量，Y是Y方向的第一移動(dòng)量。還有，"i"是"l" "N"。
<formula>formula see original document page 32</formula>
此外，提高率加權(quán)方法根據(jù)以下的[數(shù)學(xué)式8]進(jìn)行。這里，u[i]是CTF
的提高率。
<formula>formula see original document page 32</formula>
通過這樣按照提高率進(jìn)行加權(quán)，能以更高精度進(jìn)行偏心調(diào)整。
此外，時(shí)間關(guān)聯(lián)方法根據(jù)以下的[數(shù)學(xué)式9]進(jìn)行。這里，TN[i]是現(xiàn)在 的時(shí)間，TP[i]是過去進(jìn)行了偏心調(diào)整的時(shí)間，e是任意的常數(shù)。[數(shù)學(xué)式9〗
<formula>formula see original document page 33</formula>
還有，關(guān)于TN[i]和TP[i]，預(yù)先置換為可計(jì)算日期的數(shù)值。在[數(shù)學(xué)式 9]中，日期舊的過去移動(dòng)量XP、 YP對(duì)第一移動(dòng)量X1、 Yl的影響減小。 另一方面，日期新的過去移動(dòng)量XP、 YP對(duì)第一移動(dòng)量X1、 Yl的影響增 大。由此，在批量切換時(shí)，即使透鏡單元19的性質(zhì)改變時(shí)，根據(jù)此后的 多個(gè)透鏡單元19的過去調(diào)整數(shù)據(jù)也能自動(dòng)預(yù)測(cè)適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)量，所以不需 要特意指定用于預(yù)測(cè)計(jì)算的數(shù)據(jù)。
此外，組合了提高率加權(quán)方法和時(shí)間關(guān)聯(lián)方法的方法根據(jù)以下的[數(shù) 學(xué)式IO]進(jìn)行。
<formula>formula see original document page 33</formula>
移動(dòng)控制器87根據(jù)由預(yù)測(cè)部103b預(yù)測(cè)的第一移動(dòng)量Xl、 Yl，控制 X方向移動(dòng)部51或Y方向移動(dòng)部52，在透鏡安裝面40a上使第一透鏡組 Gl從初始位置移動(dòng)。CTF測(cè)定部76b測(cè)定移動(dòng)后的位置的第一透鏡組Gl 的CTF。
接著，參照?qǐng)D17所示的流程圖，說明實(shí)施方式2的偏心調(diào)整方法。 如果在透鏡保持臺(tái)11安裝透鏡單元19，則攝像機(jī)驅(qū)動(dòng)部13和透鏡單元19通過裝配部18連接。通過移動(dòng)部51~53，第一透鏡組Gl設(shè)置在初始位 置。此外，通過批量輸入部102，變焦透鏡21的批量向第一偏心調(diào)整部 103輸入。
第一偏心調(diào)整部103從過去調(diào)整數(shù)據(jù)庫(kù)101中取出與輸入的批量對(duì)應(yīng) 的過去調(diào)整數(shù)據(jù)101a。預(yù)測(cè)部103b根據(jù)過去調(diào)整數(shù)據(jù)101a，通過平均化 方法、提高率加權(quán)方法、時(shí)間關(guān)聯(lián)方法、組合了提高率加權(quán)方法和時(shí)間關(guān) 聯(lián)方法的方法中的任意一種方法，計(jì)算以初始位置為基準(zhǔn)的第一移動(dòng)量 XI、 Yl。
移動(dòng)控制器87根據(jù)由預(yù)測(cè)部103b計(jì)算出的第一移動(dòng)量Xl、 Yl，控 制X方向移動(dòng)部51或Y方向移動(dòng)部52，在透鏡安裝面40a上使第一透鏡 組Gl從初始位置移動(dòng)到調(diào)整位置AP。 CTF測(cè)定部76b在調(diào)整位置AP測(cè) 定CTF。然后，如上所述，由判定部76c進(jìn)行是否合格判定。
在判定為合格時(shí)，將第一移動(dòng)量XI、 Yl和這時(shí)的CTF作為過去調(diào)整 數(shù)據(jù)記錄到過去調(diào)整數(shù)據(jù)庫(kù)101。另一方面，判定為不合格時(shí)，將第一移 動(dòng)量XI、 Yl和這時(shí)的CTF記錄到第二偏心調(diào)整部78的存儲(chǔ)器78d。
在第一偏心調(diào)整工序中不合格時(shí)，進(jìn)入與實(shí)施方式1相同的第二偏心 調(diào)整工序。然后，執(zhí)行，直到取得合格，或者直到全部評(píng)價(jià)值計(jì)算方法不 合格。
還有，在實(shí)施方式2中，區(qū)分過去調(diào)整數(shù)據(jù)的批量是變焦透鏡21的 批量，但是例如也可以用變焦透鏡的各構(gòu)成透鏡的模具的編號(hào)或腔的編號(hào) 等區(qū)分過去調(diào)整數(shù)據(jù)。這時(shí)，按關(guān)于各構(gòu)成透鏡的編號(hào)的組合來積蓄過去 調(diào)整數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)移動(dòng)量。由此，移動(dòng)量的預(yù)測(cè)精度提高。此外，也可以用 透鏡單元的自動(dòng)裝配機(jī)的編號(hào)或裝配時(shí)測(cè)定數(shù)據(jù)等區(qū)分過去調(diào)整數(shù)據(jù)。
在如透鏡生產(chǎn)的開始時(shí)那樣沒有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的狀態(tài)下，根據(jù)所述實(shí)施方 式l，輸入含有誤差的性能值和這時(shí)的移動(dòng)量，進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)。在 生產(chǎn)剛剛開始之后，通過CTF的測(cè)定和使用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)量的計(jì)算， 來進(jìn)行透鏡的偏心調(diào)整，使用調(diào)整后的移動(dòng)量和這時(shí)的性能值，使神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)再學(xué)習(xí)。積蓄透鏡的偏心調(diào)整的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，在按批量可觀察到一定傾向 的階段，轉(zhuǎn)移到實(shí)施方式2的透鏡的偏心調(diào)整。于是，按照實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的取 得狀況，適宜變更求出透鏡的移動(dòng)量的方法，由此，能保持高的精度，同時(shí)能在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行偏心調(diào)整。
本發(fā)明只將前組作為偏心調(diào)整的對(duì)象，但是對(duì)位于后端的聚焦透鏡也 能應(yīng)用，進(jìn)而如果在裝配中，則對(duì)中間的透鏡組也能應(yīng)用。
此外，在所述的實(shí)施方式中，說明了內(nèi)置有圖像傳感器的變焦透鏡的 偏心調(diào)整，但是對(duì)不具有圖像傳感器的普通的變焦透鏡、焦距固定的變焦 透鏡也能應(yīng)用本發(fā)明。此外，并不局限于攝像機(jī)，在望遠(yuǎn)鏡或雙筒望遠(yuǎn)鏡 等所有光學(xué)儀器所使用的透鏡系統(tǒng)的偏心調(diào)整中也能使用本發(fā)明。
本發(fā)明在不脫離發(fā)明精神的范圍內(nèi)能進(jìn)行各種變形、變更，這時(shí)也應(yīng) 該解釋為包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
權(quán)利要求
1.一種透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法，其是由包含被調(diào)整透鏡的多個(gè)光學(xué)要素構(gòu)成的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法，其特征在于，通過在與所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的光軸正交的透鏡安裝面上移動(dòng)所述被調(diào)整透鏡，來調(diào)整所述被調(diào)整透鏡相對(duì)于所述光軸的偏心，所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法包括初始移動(dòng)步驟，其使所述被調(diào)整透鏡在所述透鏡安裝面上向初始位置移動(dòng)；性能值運(yùn)算步驟，其在所述初始位置，通過所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)，用攝像元件拍攝透鏡評(píng)價(jià)圖，根據(jù)該拍攝圖像求出所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的性能值；第一移動(dòng)量運(yùn)算步驟，其將所述性能值向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，求出所述被調(diào)整透鏡的第一移動(dòng)量，其中，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)考慮所述各光學(xué)要素的制造誤差、除所述被調(diào)整透鏡外的所述各光學(xué)要素的裝配誤差、和所述被調(diào)整透鏡的預(yù)測(cè)安裝位置而進(jìn)行學(xué)習(xí)；第一移動(dòng)步驟，其將所述被調(diào)整透鏡移動(dòng)到在所述初始位置加上所述第一移動(dòng)量而得到的第一調(diào)整位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法，其特征在于，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)包含以下步驟使用設(shè)計(jì)應(yīng)用程序，根據(jù)多個(gè)假想CAD數(shù)據(jù)，對(duì)所述透鏡評(píng)價(jià)圖進(jìn) 行仿真，從而求出多個(gè)所述性能值，其中，所述各假想CAD數(shù)據(jù)是根據(jù) 所述各光學(xué)要素的制造誤差、除所述被調(diào)整透鏡外的所述各光學(xué)要素的裝 配誤差、和所述被調(diào)整透鏡的預(yù)測(cè)安裝位置來修正所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的設(shè) 計(jì)上的CAD數(shù)據(jù)而得到的修正CAD數(shù)據(jù)；將由所述仿真求出的性能值和從所述初始位置到所述預(yù)測(cè)安裝位置 的移動(dòng)量向所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，使所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法，其特征在于，還包括第一性能值再運(yùn)算步驟，其在所述第一調(diào)整位置，通過所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)，用攝像元件拍攝所述透鏡評(píng)價(jià)圖，根據(jù)該拍攝圖像求出所述第一調(diào)整位置的所述性能值；第一是否合格判定步驟，其根據(jù)在所述第一性能值再運(yùn)算步驟中求出的所述性能值，判定所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整是否合格。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任意一項(xiàng)所述的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法，其特征在于，所述透鏡評(píng)價(jià)圖具有多個(gè)透鏡評(píng)價(jià)區(qū)，所述各透鏡評(píng)價(jià)區(qū)具有用于評(píng)價(jià)與所述光軸正交的面上的水平方向的性能值的水平方向評(píng)價(jià)用的圖形、 和用于測(cè)定與所述光軸正交的面上的垂直方向的性能值的垂直方向評(píng)價(jià)用的圖形。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法，其特征在于，所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)包含變焦透鏡，所述多個(gè)透鏡評(píng)價(jià)區(qū)包含用于評(píng)價(jià)所述變焦透鏡位于寬端時(shí)的所述性能值的廣角用評(píng)價(jià)區(qū)、和所述變焦透鏡位于遠(yuǎn)端時(shí)的所述性能值的望遠(yuǎn)用評(píng)價(jià)區(qū)，所述廣角用評(píng)價(jià)區(qū)設(shè)置在所述透鏡評(píng)價(jià)圖的四角和中央，所述望遠(yuǎn)用評(píng)價(jià)區(qū)設(shè)置在所述透鏡評(píng)價(jià)圖的中央部的四角和中央。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1~5中的任意一項(xiàng)所述的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法，其特征在于，所述性能值是CTF。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3~6中的任意一項(xiàng)所述的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法，其特征在于，還包含再調(diào)整工序，所述再調(diào)整工序具有以下步驟探索步驟，其在所述第一是否合格判定步驟中判定為不合格時(shí)，在所述透鏡安裝面上使所述被調(diào)整透鏡移動(dòng)到位于以所述第一調(diào)整位置為中心的第一探索范圍內(nèi)的多個(gè)第一探索點(diǎn)；第二性能值再運(yùn)算步驟，其在所述各第一探索點(diǎn)拍攝所述透鏡評(píng)價(jià)圖，根據(jù)該拍攝圖像求出所述各第一探索點(diǎn)的所述性能值；評(píng)價(jià)值計(jì)算步驟，其根據(jù)所述各性能值，按所述各第一探索點(diǎn)計(jì)算評(píng)價(jià)值；第二移動(dòng)量運(yùn)算步驟，其根據(jù)所述多個(gè)評(píng)價(jià)值，求出所述被調(diào)整透鏡 的第二移動(dòng)量；第二移動(dòng)步驟，其使所述被調(diào)整透鏡移動(dòng)到在所述第一調(diào)整位置加上 所述第二移動(dòng)量而得到的第二調(diào)整位置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法，其特征在于，所述再調(diào)整工序還具有以下的步驟第三性能值再運(yùn)算步驟，其在所述第二調(diào)整位置，通過所述透鏡光學(xué) 系統(tǒng)，用所述攝像元件拍攝所述透鏡評(píng)價(jià)圖，根據(jù)該拍攝圖像求出所述第 二調(diào)整位置的性能值；第二是否合格判定步驟，其根據(jù)在所述第三性能值再運(yùn)算步驟中求出 的所述性能值，判定所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整是否合格。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法，其特 征在于，所述第二移動(dòng)量運(yùn)算步驟包含以下的步驟-二次曲面形成步驟，其使用以第一調(diào)整位置為原點(diǎn)的XY軸、以評(píng)價(jià) 值為Z軸的三維坐標(biāo)，在該三維坐標(biāo)中描繪所述各探索點(diǎn)及其評(píng)價(jià)值，根 據(jù)評(píng)價(jià)值的描繪點(diǎn)，形成評(píng)價(jià)值的二次曲面；坐標(biāo)計(jì)算步驟，其將在所述二次曲面上評(píng)價(jià)值最大的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的XY 坐標(biāo)作為所述第二移動(dòng)量求出。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7 9中的任意一項(xiàng)所述的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整 方法，其特征在于，計(jì)算所述評(píng)價(jià)值的評(píng)價(jià)值計(jì)算方法有多個(gè)，以預(yù)先確定的順序選擇， 直到取得所述合格。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法，其特征 在于，所述再調(diào)整工序還包含 (A)所述多個(gè)評(píng)價(jià)值計(jì)算方法全部為不合格時(shí)，在比所述第一探索范圍窄的第二探索范圍內(nèi)，確定個(gè)數(shù)比所述第一探索點(diǎn)少的第二探索點(diǎn)；(B) 對(duì)這些第二探索點(diǎn)執(zhí)行所述第二性能值再運(yùn)算步驟、所述評(píng)價(jià) 值計(jì)算步驟、所述第二移動(dòng)量運(yùn)算步驟、所述第二移動(dòng)步驟、所述第三性 能值再運(yùn)算步驟、所述第二是否合格判定步驟；(C) 以預(yù)先確定的順序選擇多個(gè)評(píng)價(jià)值計(jì)算方法，執(zhí)行所述步驟B， 直到取得合格。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法，其 特征在于，所述評(píng)價(jià)值計(jì)算方法包含將所述多個(gè)性能值中最小的性能值即最差 值作為所述評(píng)價(jià)值計(jì)算的最差值計(jì)算方法、將所述多個(gè)性能值的平均值作 為所述評(píng)價(jià)值計(jì)算的平均值計(jì)算方法、將用于相對(duì)于所述廣角用評(píng)價(jià)區(qū)和 望遠(yuǎn)用評(píng)價(jià)區(qū)的四角的區(qū)中的所述性能值取得平衡的差分值作為所述評(píng) 價(jià)值計(jì)算的差分值計(jì)算方法中的至少一個(gè)；計(jì)算所述廣角用評(píng)價(jià)區(qū)中的四角的區(qū)相互間的所述性能值的差，對(duì)該 差的絕對(duì)值相加而得到的值進(jìn)行平均化，并且計(jì)算所述望遠(yuǎn)用評(píng)價(jià)區(qū)中的 四角的區(qū)相互間的所述性能值的差，對(duì)該差的絕對(duì)值相加而得到的值進(jìn)行 平均化，將各平均化的值的倒數(shù)相加，由此求出所述差分值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法，其特征 在于，所述評(píng)價(jià)值計(jì)算方法還包含加權(quán)計(jì)算方法，所述加權(quán)計(jì)算方法對(duì)由所 述最差值計(jì)算方法、所述平均值計(jì)算方法、所述差分值計(jì)算方法計(jì)算出的 評(píng)價(jià)值分別加權(quán)而計(jì)算評(píng)價(jià)值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求3或8或11所述的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法， 其特征在于，還包含第一再學(xué)習(xí)步驟，所述第一再學(xué)習(xí)步驟在所述第一或 第二是否合格判定步驟中判定為合格時(shí)，將所述性能值向所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸 入而求出移動(dòng)量，根據(jù)求出的移動(dòng)量和所述第一移動(dòng)量或變換為距初始位 置的距離的第二移動(dòng)量的差，使所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)再學(xué)習(xí)。
15. —種透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整裝置，其是由包含被調(diào)整透鏡的多 個(gè)光學(xué)要素構(gòu)成的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整裝置，其特征在于，通過在與所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的光軸正交的透鏡安裝面上移動(dòng)所述被調(diào)整透鏡，來調(diào)整所述被調(diào)整透鏡相對(duì)于所述光軸的偏心，所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整裝置包括被調(diào)整透鏡移動(dòng)部，其保持所述被調(diào)整透鏡，在所述透鏡安裝面上使所述被調(diào)整透鏡移動(dòng)；攝像部，其通過所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)拍攝透鏡評(píng)價(jià)圖；性能值運(yùn)算部，其根據(jù)所述透鏡評(píng)價(jià)圖的拍攝圖像求出所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的性能值；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其從輸入層輸入所述性能值，從輸出層輸出所述被調(diào)整透 鏡的移動(dòng)量，其中，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)考慮所述各光學(xué)要素的制造誤差、除所 述被調(diào)整透鏡外的所述各光學(xué)要素的裝配誤差、所述被調(diào)整透鏡的預(yù)測(cè)安 裝位置而進(jìn)行學(xué)習(xí)；第一移動(dòng)量運(yùn)算部，其將由所述性能值運(yùn)算部求出的所述性能值向所 述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，求出所述被調(diào)整透鏡的第一移動(dòng)量；控制部，其控制所述被調(diào)整透鏡移動(dòng)部，使所述被調(diào)整透鏡只移動(dòng)所 述第一移動(dòng)量。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整裝置，其特征 在于，還包括性能值計(jì)算機(jī)構(gòu)，其使用設(shè)計(jì)應(yīng)用程序，根據(jù)多個(gè)假想CAD數(shù)據(jù)， 對(duì)所述透鏡評(píng)價(jià)圖進(jìn)行仿真，求出多個(gè)所述性能值，其中，所述各假想 CAD數(shù)據(jù)是根據(jù)所述各光學(xué)要素的制造誤差、除所述被調(diào)整透鏡外的所 述各光學(xué)要素的裝配誤差、所述被調(diào)整透鏡的預(yù)測(cè)安裝位置來修正所述透 鏡光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上的CAD數(shù)據(jù)而得到的修正CAD數(shù)據(jù)；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)，其將由所述仿真求出的性能值和從所述初始位置 到所述預(yù)測(cè)安裝位置的移動(dòng)量向所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，使所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行 學(xué)習(xí)。
17. —種透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整程序，其是由包含被調(diào)整透鏡的多 個(gè)光學(xué)要素構(gòu)成的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整程序，其特征在于，通過在與所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的光軸正交的透鏡安裝面上移動(dòng)所述被 調(diào)整透鏡，來調(diào)整所述被調(diào)整透鏡相對(duì)于所述光軸的偏心，所述透鏡光學(xué) 系統(tǒng)的偏心調(diào)整程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟初始移動(dòng)步驟，其使所述被調(diào)整透鏡在所述透鏡安裝面上移動(dòng)到初始位置；性能值運(yùn)算步驟，其在所述初始位置，使用所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)拍攝透 鏡評(píng)價(jià)圖，根據(jù)該拍攝圖像求出所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的性能值；第一移動(dòng)量運(yùn)算步驟，其將所述性能值向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，求出所述被 調(diào)整透鏡的第一移動(dòng)量，其中，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)考慮所述各光學(xué)要素的制造 誤差、除所述被調(diào)整透鏡外的所述各光學(xué)要素的裝配誤差和安裝誤差而進(jìn) 行學(xué)習(xí)；第一移動(dòng)步驟，其使所述被調(diào)整透鏡移動(dòng)到在所述初始位置加上所述 第一移動(dòng)量而得到的調(diào)整位置。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整程序，其特征 在于，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)包含以下步驟使用設(shè)計(jì)應(yīng)用程序，根據(jù)多個(gè)假想CAD數(shù)據(jù)，對(duì)所述透鏡評(píng)價(jià)圖進(jìn) 行仿真，從而求出多個(gè)所述性能值，其中，所述各假想CAD數(shù)據(jù)是根據(jù) 所述各光學(xué)要素的制造誤差、除所述被調(diào)整透鏡外的所述各光學(xué)要素的裝 配誤差、和所述被調(diào)整透鏡的預(yù)測(cè)安裝位置來修正所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的設(shè) 計(jì)上的CAD數(shù)據(jù)而得到的修正CAD數(shù)據(jù)；將由所述仿真求出的性能值和從所述初始位置到所述預(yù)測(cè)安裝位置 的移動(dòng)量向所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，使所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)。
19. 一種透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法，其是由包含被調(diào)整透鏡的多 個(gè)光學(xué)要素構(gòu)成的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法，其特征在于，通過在與所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的光軸正交的透鏡安裝面上移動(dòng)所述被 調(diào)整透鏡，來調(diào)整所述被調(diào)整透鏡相對(duì)于所述光軸的偏心，所述透鏡光學(xué) 系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法包括移動(dòng)量預(yù)測(cè)步驟，其根據(jù)包含過去進(jìn)行的偏心調(diào)整中的所述被調(diào)整透 鏡的移動(dòng)量即過去移動(dòng)量和與該過去移動(dòng)量對(duì)應(yīng)的所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的 性能值的多個(gè)過去調(diào)整數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)所述被調(diào)整透鏡的移動(dòng)量；移動(dòng)步驟，其根據(jù)預(yù)測(cè)的所述移動(dòng)量，使所述被調(diào)整透鏡移動(dòng)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法，其特征在于，通過所述多個(gè)過去移動(dòng)量的平均化，求出所述移動(dòng)量。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法，其 特征在于，所述過去調(diào)整數(shù)據(jù)包含在過去進(jìn)行的偏心調(diào)整中所述性能值提高的 比率即提高率，相對(duì)于所述過去移動(dòng)量而進(jìn)行與所述提高率對(duì)應(yīng)的加權(quán)， 求出所述移動(dòng)量。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19~21中的任意一項(xiàng)所述的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào) 整方法，其特征在于，所述過去調(diào)整數(shù)據(jù)包含過去進(jìn)行的偏心調(diào)整的日期，相對(duì)于所述過去 移動(dòng)量而進(jìn)行與所述日期對(duì)應(yīng)的加權(quán)，求出所述移動(dòng)量。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19~22中的任意一項(xiàng)所述的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào) 整方法，其特征在于，所述多個(gè)過去調(diào)整數(shù)據(jù)按批量進(jìn)行劃分，在所述移動(dòng)量預(yù)測(cè)步驟中， 根據(jù)與所述批量對(duì)應(yīng)的所述過去調(diào)整數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)所述移動(dòng)量。
24. —種透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整裝置，其是由包含被調(diào)整透鏡的多 個(gè)光學(xué)要素構(gòu)成的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整裝置，其特征在于，通過在與所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的光軸正交的透鏡安裝面上移動(dòng)所述被 調(diào)整透鏡，來調(diào)整所述被調(diào)整透鏡相對(duì)于所述光軸的偏心，所述透鏡光學(xué) 系統(tǒng)的偏心調(diào)整裝置包括移動(dòng)量預(yù)測(cè)部，其根據(jù)包含過去進(jìn)行的偏心調(diào)整中的所述被調(diào)整透鏡 的移動(dòng)量即過去移動(dòng)量和與該過去移動(dòng)量對(duì)應(yīng)的所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的性 能值的多個(gè)過去調(diào)整數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)所述被調(diào)整透鏡的移動(dòng)量；被調(diào)整透鏡移動(dòng)部，其使所述被調(diào)整透鏡只移動(dòng)所述移動(dòng)量。
25. —種透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整程序，其是由包含被調(diào)整透鏡的多 個(gè)光學(xué)要素構(gòu)成的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整程序，其特征在于，通過在與所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的光軸正交的透鏡安裝面上移動(dòng)所述被 調(diào)整透鏡，來調(diào)整所述被調(diào)整透鏡相對(duì)于所述光軸的偏心，所述透鏡光學(xué) 系統(tǒng)的偏心調(diào)整程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟-移動(dòng)量預(yù)測(cè)步驟，其根據(jù)包含過去進(jìn)行的偏心調(diào)整中的所述被調(diào)整透鏡的移動(dòng)量即過去移動(dòng)量和與該過去移動(dòng)量對(duì)應(yīng)的所述透鏡光學(xué)系統(tǒng)的性能值的多個(gè)過去調(diào)整數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)所述被調(diào)整透鏡的移動(dòng)量；移動(dòng)步驟，其使所述被調(diào)整透鏡只移動(dòng)所述移動(dòng)量。
全文摘要
一種透鏡光學(xué)系統(tǒng)的偏心調(diào)整方法、偏心調(diào)整裝置和偏心調(diào)整程序。根據(jù)變焦透鏡(21)的各光學(xué)要素的制造誤差、除去第一透鏡組的安裝誤差的裝配誤差、和第一透鏡組的預(yù)測(cè)安裝誤差，用透鏡設(shè)計(jì)應(yīng)用程序(72)求出變焦透鏡(21)的CTF。將求出的CTF向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(84)的輸入端口輸入，將這時(shí)的第一透鏡組的移動(dòng)量向輸出端口輸入，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(84)學(xué)習(xí)。在偏心調(diào)整中，將第一透鏡組設(shè)置在初始位置，拍攝透鏡評(píng)價(jià)圖(14)，求出CTF。將求出的CTF向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(84)輸入，求出第一移動(dòng)量。將第一透鏡組從初始位置只移動(dòng)該第一移動(dòng)量。
文檔編號(hào)G02B7/02GK101206294SQ20071019880
公開日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月14日
發(fā)明者菊池慎市, 野島良夫 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社