JP2000155071A - 焦点距離測定装置及び焦点距離測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつ精密にレンズの焦点距離を測定する
ことができる焦点距離測定方法を提供する。 【解決手段】 光源２から出た光をマイクロレンズアレ
イ３で集光させ、集光後再び広がった光を測定用レンズ
４で集光させ、ＮＤフィルタ５を通過させた後、光検出
器６に結像させる。マイクロレンズアレイ３又は測定用
レンズ４を移動させることにより、光検出器６の受光量
が最大となるときのマイクロレンズアレイ３と測定用レ
ンズ４との相対距離を求め、また光検出器６の受光量が
最小となるときのマイクロレンズアレイ３と測定用レン
ズ４との相対距離を求め、両者の相対距離の差からマイ
クロレンズアレイ３の焦点距離を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は焦点距離測定方法及
び焦点距離測定装置に関する。例えばマイクロレンズア
レイ等のレンズの焦点距離を精度よく測定するための方
法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プロジェクタ等に用いられている
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）には、各液晶画素に光を集
光させて光利用効率を向上させるためにマイクロレンズ
アレイ（ＭＬＡ）が用いられている。このようなマイク
ロレンズアレイは、製造方法としては、既に工業レベル
に達したといえるが、その評価方法については未だ確立
されていない。

【０００３】特に、マイクロレンズアレイの重要な特性
のひとつに焦点距離がある。レンズの焦点距離とは、よ
く知られているように、レンズに入射した平行光束が１
点（焦点）に絞られるまでの距離をいい、厳密には主面
と焦点面との距離として定義されるものである。この焦
点距離はマイクロレンズアレイ等のレンズの性能を決め
る重要な要素であり、特に液晶基板に用いられるマイク
ロレンズアレイでは、μｍオーダで制御する必要があ
る。しかし、このマイクロレンズアレイの評価方法は完
全には確立されておらず、焦点距離の測定方法にばらつ
きが大きかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そのため、例えば厳密
な評価を必要とされる場合には、マイクロレンズアレイ
の断面形状を測定する方法が用いられており、マイクロ
レンズアレイの品質評価に手間が掛かり、量産過程では
実施が困難であった。また、簡易な方法では、最終製品
（液晶ディスプレイ）に組み上げた後に現物評価を行な
い、最終製品において問題のないことを確認しており、
信頼性に乏しかった。

【０００５】本発明は上述の技術的問題点を解決するた
めになされたものであり、その目的とするところは、簡
単かつ精密にレンズの焦点距離を測定することができる
焦点距離測定方法及び焦点距離測定装置を提供すること
にある。

【０００６】

【発明の開示】請求項１に記載した焦点距離測定装置
は、測定用の光を出射するための光源と、測定対象とな
るレンズと、前記光源から出射され測定対象となるレン
ズを通過して広がる光束を絞るための測定用レンズと、
前記測定用レンズで絞られた光束を受光して当該光束に
よる受光量を検出する手段とを一直線上に配置され、測
定対象となるレンズと前記測定用レンズとの相対距離を
変化させて、受光量が極大となるときの前記相対距離と
受光量が極小となるときの前記相対距離とを計測する計
測処理手段を備えたことを特徴としている。

【０００７】また、請求項３に記載した焦点距離測定方
法は、測定用の光を出射するための光源と、測定対象と
なるレンズと、前記光源から出射され測定対象となるレ
ンズを通過して広がる光束を絞るための測定用レンズ
と、前記測定用レンズで絞られた光束を受光して当該光
束による受光量を検出する手段とを一直線上に配置し、
測定対象となるレンズと前記測定用レンズとの相対距離
を変化させて、受光量が極大となるときの前記相対距離
と受光量が極小となるときの前記相対距離との差から測
定対象となるレンズの焦点距離を求めるようにしたこと
を特徴としている。

【０００８】ここで、光源としては、レーザー光のよう
にコヒーレントで直進性の高い光束を出射するものが望
ましい。また、受光量を検出するための受光量検出手段
としては、特に限定されるものではないが、ＣＣＤやフ
ォトダイオード、フォトトランジスタ等を用いることが
できる。

【０００９】受光量検出手段に測定対象となるレンズの
主点を結像させると、受光量検出手段で受光される受光
量は最小となり、レンズの焦点を結像させると、受光量
検出手段で受光される受光量は最大となる。本発明の焦
点距離測定装置は、この性質を利用したものであって、
受光量検出手段によって受光量が極小となる点を検出す
ることにより主点位置（主平面）を検出することがで
き、受光量検出手段によって受光量が極大となる点を検
出することにより焦点位置（焦平面）を検出することが
でき、このときの測定対象となるレンズと測定用レンズ
との相対距離の差を求めることにより、焦点と主点との
距離すなわち焦点距離を求めることができる。

【００１０】従って、本発明の焦点距離測定装置または
焦点距離測定方法にあっては、焦点距離計測の基準とな
る主点を検出し、この主点を原点として焦点距離を計測
しているので、精密な焦点距離測定が可能になる。

【００１１】請求項２に記載の実施態様は、請求項１に
記載した焦点距離測定装置において、前記測定用レンズ
と前記受光量検出手段との間に減光用のフィルタを配置
可能にし、当該減光用フィルタにより前記受光量検出手
段に入射する光の減光率を変化させられるようにしたこ
とを特徴としている。

【００１２】また、請求項４に記載の実施態様は、請求
項３に記載した焦点距離測定方法において、前記測定用
レンズと前記受光量検出手段との間に減光用のフィルタ
を配置可能にし、測定対象となるレンズと前記測定用レ
ンズとの相対距離を変化させて、受光量が極大となると
きの前記相対距離を測定する場合には、前記減光用フィ
ルタの減光率を比較的大きくし、受光量が極小となると
きの前記相対距離を測定する場合には、前記減光用フィ
ルタの減光率を比較的小さくすることを特徴としてい
る。

【００１３】ここで、減光用フィルタの減光率を変化さ
せる方法としては、減光率（光透過率）の異なる減光用
フィルタに交換する方法、減光用フィルタを光束の通過
位置に挿入または離脱させる方法、減光用フィルタの枚
数を増加または減少させる方法などがある。

【００１４】この実施形態では、焦点位置を検出する場
合には、減光用フィルタを用いて、あるいは減光率の比
較的大きな減光用フィルタを用いて測定することによ
り、焦点位置を受光量検出手段に結像させる際の受光量
検出手段の損傷を避けることができ、精密に焦点位置を
検出することができる。また、主点位置を検出する場合
には、減光用フィルタを用いることなく、あるいは減光
率の比較的小さなフィルタを用いて測定することによ
り、主点位置を受光量検出手段に結像させる際の受光量
を大きくして検出精度を高めることができる。よって、
主点位置と焦点位置をそれぞれ精密に計測することがで
き、焦点距離の検出精度を高めることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は本発明
の一実施形態による焦点距離測定装置１の構成を示す図
である。この焦点距離測定装置１にあっては、光源２、
測定対象となるマイクロレンズアレイ３、測定用レンズ
４、減光用のＮＤフィルタ（Neutral Density Filter）
５及び受光量を計測するための光検出器６が一軸上に配
置されている。光源２としては、Ｈｅ−Ｎｅレーザーの
ようにコヒーレントで直進性の高い光束を出射するもの
が望ましい。ＮＤフィルタ５は減光用のフィルタであっ
て、レーザー光のように強い光の焦点位置の像を光検出
器６に結像させると、光検出器６が損傷したり、最大ゲ
インレベルを超えたりするので、光検出器６に入射する
光量を調節している。光検出器６としては、フォトダイ
オード、フォトトランジスタ等も用いることができる
が、ここではＣＣＤカメラを用いて画像情報（コントラ
ストデータ）を得られるようにしている。

【００１６】光源２から出射された平行光束Ｌ（例え
ば、レーザー光）はマイクロレンズアレイ３を構成する
レンズ群に照射され、この微小なレンズ群を通過した光
束Ｌはその焦点Ｆで収束された後、再び広がって測定用
レンズ４に入射する。測定用レンズ４に入射した拡散光
束Ｌは、測定用レンズ４によって再び収束させられて光
検知器６に入射する。

【００１７】図１中の７はマイクロレンズアレイ３を光
軸方向と平行に精密に移動させるためのアクチュエータ
であって、上面にはマイクロレンズアレイ３を垂直に立
てた状態で固定するためのホルダー８が設けられてお
り、ホルダー８を移動させることによっってマイクロレ
ンズアレイ３を精密に平行移動させるようになってい
る。さらに、このアクチュエータ７は、ホルダー８の移
動距離、つまりマイクロレンズアレイ３の移動距離を精
密に計測することができ、計測結果はデータ信号線を通
じてホストコンピュータ９へ送信される。

【００１８】光検出器６で得られた画像（コントラスト
データ）もホストコンピュータ９へ送られる。ホストコ
ンピュータ９は、パソコンやシーケンサによって構成さ
れており、光検出器６から受け取った画像のコントラス
ト（つまり、受光画素と非受光画素との受光量の比）か
ら受光量の大小を評価している。アクチュエータ７から
得られたマイクロレンズアレイ３の位置情報と光検出器
６から得られた画像情報とはリンクしており、ホストコ
ンピュータ９ではマイクロレンズアレイ３と測定用レン
ズ４の間の距離と光検出器６における受光量との関係を
取得する。また、光検出器６で得られた画像は、ホスト
コンピュータ９を介してモニター１０に表示される。も
ちろん、ホストコンピュータ９を介することなく、光検
出器６から直接モニター１０に画像情報を送るようにし
てもよい。

【００１９】測定対象とするマイクロレンズアレイ３
は、例えば図２に示すような構造を有している。すなわ
ち、ベースガラス１１の表面に透明なレンズ樹脂１２が
成形されており、このレンズ樹脂１２の表面には、多数
のレンズパターン（凹状の曲面）１３が成形されてい
る。また、このレンズ樹脂１２の上にはレンズ樹脂１２
よりも屈折率の大きな封止樹脂１４が形成されており、
封止樹脂１４によってレンズパターン１３が充填され、
レンズ樹脂１２と封止樹脂１４との界面によって個々の
レンズ１５が形成されている。さらに、封止樹脂１４の
上にはカバーガラス１６が設けられている。

【００２０】このようなマイクロレンズアレイ３を構成
するレンズ１５の焦点距離（以下、マイクロレンズアレ
イ３の焦点距離という）は、マイクロレンズアレイ３の
主点Ｈと焦点Ｆとの距離によって決まるが、これまでは
光検出器６による最大受光量位置によって焦点位置Ｆだ
けを検出し、レンズエッジ部（レンズパターンの先端）
を含む平面Ｃと焦点位置Ｆとの距離ｄをもって焦点距離
としていた。そのため計測された焦点距離ｄと実際の焦
点距離Ｄとの間には、δ＝Ｄ−ｄ＝１０μｍ程度の誤差
が生じていた。

【００２１】そこで、本発明においては、図１に示した
ような焦点距離測定装置１を用い、測定対象となるマイ
クロレンズアレイ３をアクチュエータ７で平行移動させ
ながら、光検出器６及びホストコンピュータ９によって
受光量（コントラスト）の大小を追跡することによりマ
イクロレンズアレイ３の焦点距離Ｄを検出する。図３は
この焦点距離測定装置１によりマイクロレンズアレイ３
の焦点距離Ｄを検出する原理を説明する図であって、測
定用レンズ４の物点と光検出器６における受光量（コン
トラスト）の大小との関係を示している。この図にも表
わされているように、光検出器６にレンズ１５の主点位
置を結像させると、光検出器６における受光量（コント
ラスト）は最小（極小）となり、光検出器６には図４
（ａ）に示すような大きく広がった光スポット１７がで
きる（あるいは、光スポットやマイクロレンズアレイ３
を構成する各レンズ１５の輪郭までが消えてしまうこと
もある）。また、光検出器６にレンズ１５の焦点位置を
結像させると、光検出器６における受光量（コントラス
ト）は最大（極大）となり、図４（ｂ）に示すように、
小さく絞られた光スポット１７が生じる。これは、焦点
位置ではレンズ１５を通過した光束が１点に集光されて
いるためであり、また主点位置はレンズ１５を通過する
光束が（実質的に）絞られる前の位置であるためであ
る。

【００２２】従って、アクチュエータ７によってマイク
ロレンズアレイ３を連続的に移動させながら、光検出器
６におけるコントラスト（受光量）の変化をホストコン
ピュータ９により監視し、コントラストが最大（極大）
となるときのマイクロレンズアレイ３の位置とコントラ
ストが最小（極小）となるときのマイクロレンズアレイ
３の位置との間の距離を求めれば、その距離が主点Ｈと
焦点Ｆとの間の距離すなわち焦点距離Ｄとなる。なお、
焦点位置の像の場合には、小さくなって消えてしまった
り、光検出器６における受光量の極大点が複数検出され
たりする場合もあるので、その場合には、もっとも明る
い光スポット１７の位置や最大の受光量を検出した点を
焦点Ｆの結像位置とすればよい。

【００２３】なお、図１の実施形態では、測定用レンズ
４を静止させ、測定対象となるマイクロレンズアレイ３
を移動させるようにしたが、これとは逆に、測定対象と
なるマイクロレンズアレイ３を静止させ、測定用レンズ
４をアクチュエータ７等によって光軸に沿って平行移動
させるようにしてもよい。

【００２４】（第２の実施形態）光源２の光強度が高い
場合には、測定対象となるレンズ１５の焦点Ｆを光検出
器６に結像させると、光検出器６の小さな光スポットに
全光量が絞り込まれるので、光検出器６が損傷したり、
光検出器６の計測範囲をオーバーする恐れがある。ま
た、光源２の光強度を小さくすると、主点Ｈを光検出器
６に結像させるときの受光量が小さくなり、主点Ｈの検
出が難しくなる。そのため、測定対象となるレンズ１５
の焦点Ｆを光検出器６に正確に結像させることは難し
く、焦点位置近傍を光検出器６に結像させることで満足
せざるを得ず、焦点位置の計測精度が悪くなる。第１の
実施形態では、光軸上にＮＤフィルタ５を挿入すること
によって光検出器６に入射する光量を減少させており、
光検出器６のゲインも図５に示すように焦点位置を結像
させたときに光検出器６の最大受光量レベルを超えない
ようにゲイン調整している。

【００２５】しかしながら、このような構成では主点Ｈ
を光検出器６に結像させた際の受光量が極めて小さくな
って分解能が不足するため、例えばアクチュエータ７に
よってマイクロレンズアレイ３を１μｍずつ送っている
場合、レンズ１５の焦点位置を光検出器６に結像させた
ときのマイクロレンズアレイ３の位置検出精度は±１μ
ｍ（これは最小誤差であるといえる）であるのに対し、
レンズ１５の主点位置を光検出器６に結像させたときの
マイクロレンズアレイ３の位置検出精度は±３μｍとな
り、結局マイクロレンズアレイ３の焦点距離の測定精度
には、±４μｍの誤差が生じることになる。

【００２６】なお、主点近傍を結像させる場合と、焦点
位置近傍を結像させる場合とで光源２の出力を可変にす
ることも考えられるが、短時間でレーザー発振器のよう
な光源２の出力を変化させるとその出力が不安定にな
り、光検出器６で検出される受光量のピーク位置がずれ
ることになるので、正確な測定が困難になる。

【００２７】そこで、この実施形態による焦点距離測定
装置１８では、図６に示すように、ＮＤフィルタ５をフ
ィルタ移動装置１９によって保持させ、焦点距離測定装
置１８の光軸上に抜き差しできるようにしている。フィ
ルタ移動装置１９としては、図６に示すようにエアシリ
ンダ２０ａでＮＤフィルタ５を保持しているホルダー２
０ｂを前進させることによって光軸上に差込んだり、ホ
ルダー２０ｂを後退させることによって光軸から抜出し
たりするものが用いられる。

【００２８】また、別なフィルタ移動装置２１として
は、図７に示すように、回転盤２２の回転軸２３のまわ
りに設けられた複数の開口２４に互いに減光率の異なる
複数枚のＮＤフィルタ５をはめ込んだものを用いてもよ
い。回転盤２２の開口２４のうち１つはフィルタなしの
単なる開口となっている。このようなフィルタ移動装置
２１を用いれば、ＮＤフィルタ５を焦点距離測定装置１
８の光軸上から抜き差しできるだけでなく、回転盤２２
を回転させて値の異なるＮＤフィルタ５を選択すること
もできる。

【００２９】図８は焦点距離測定装置１８の光軸上にＮ
Ｄフィルタ５を挿入している場合（あるいは、比較的減
光率の大きなＮＤフィルタ５を挿入している場合）と、
ＮＤフィルタ５を挿入していない場合（あるいは、比較
的減光率の小さなＮＤフィルタ５を挿入している場合）
との受光率（コントラスト）の変化を示した図である。
この図から分かるように、ＮＤフィルタ５を用いれば受
光量を小さくすることができ、焦点位置を結像させたと
きの光検出器６の損傷や最大受光量オーバーなどを避け
ることができる。一方、ＮＤフィルタ５を無くせば、主
点Ｈを検出する際の受光量を大きくし、検出分解能を高
めて主点Ｈを結像させたときのマイクロレンズアレイ３
の位置の測定精度を高くできることが分かる。

【００３０】そこで、第２の実施形態では、光軸上にＮ
Ｄフィルタ５を抜き差しできるようにし、焦点位置近傍
を測定する場合には、光軸上にＮＤフィルタ５を挿入し
て受光量が最大となる位置から焦点位置を検出し、主点
位置近傍を測定する場合には、光軸上にＮＤフィルタ５
を挿入して受光量が最小となる位置から主点位置を検出
するようにしている。図９（ａ）はＮＤフィルタ５を除
去した場合の主点位置の像を示し、レンズ１５の輪郭だ
けがうっすらと見えている。図９（ｂ）はＮＤフィルタ
５を挿入した状態の焦点位置の像を示し、かなり明るい
光スポットが見えている。

【００３１】先ほどと同様、アクチュエータ７が１μｍ
ずつマイクロレンズアレイ３を送っている場合、レンズ
１５の焦点位置を光検出器６に結像させたときのマイク
ロレンズアレイ３の位置検出精度は±１μｍで、レンズ
１５の主点位置を光検出器６に結像させたときのマイク
ロレンズアレイ３の位置検出精度も±１μｍとすること
ができ、結局マイクロレンズアレイ３の焦点距離の測定
精度には、±２μｍの誤差で済み、測定精度が２倍にな
る。この誤差２μｍというのは、アクチュエータ７の送
りが１μｍずつであることを考えれば最高の精度である
といえる。また、実際に同一サンプルを繰り返し測定し
た結果では、誤差は０.５〜１μｍであった。

【００３２】次に、この実施形態による焦点距離測定装
置１８により、マイクロレンズアレイ３の焦点距離Ｄを
求める場合の測定手順を図１０のフローチャートにより
説明する。焦点距離測定装置１８のスタートスイッチが
押されると、他の処理（Ｓ２）を終了して焦点距離測定
を開始する（Ｓ１）。焦点距離測定を開始すると、光軸
上にＮＤフィルタ５が挿入されているか否か調べ（Ｓ
３）、ＮＤフィルタ５が光軸上に挿入されていなけれ
ば、所定のＮＤフィルタ５を光検出器６の前面に挿入す
る（Ｓ４）。ついで、アクチュエータ７によってマイク
ロレンズアレイ３を送り、光検出器６における画像のコ
ントラスト（受光量）が最小の領域を探す（Ｓ５）。こ
れは受光量の大きな領域（焦点位置の像の近傍）で受光
量が大きくなり過ぎないようにするためである。コント
ラストが最小の領域が見つかったら、光検出器６の前面
からＮＤフィルタ５を取り除き（Ｓ６）、光検出器６に
おける画像のコントラストが最小の位置を探す。この段
階では、光検出器６の検出範囲は主点位置の像近傍に限
定されるので、ＮＤフィルタ５を除いた状態で精度よく
主点位置の像を探すことができる。コントラストが最小
の位置が求まらなかった場合には、他の処理（Ｓ９）を
実行しながらコントラストが最小の位置を求める（Ｓ
８）。コントラストが最小の位置が求まれば、その位置
を原点として測定用レンズ４との相対位置（Ｐ１）をホ
ストコンピュータ９の記憶手段に記憶する（Ｓ１０）。

【００３３】この後、ＮＤフィルタ５を光検出器６の前
面に再び挿入し（Ｓ１１）、光検出器６の画像のコント
ラストが最大となる位置を探す（Ｓ１２）。コントラス
トが最大の位置が求まらなかった場合には、他の処理
（Ｓ１４）を実行しながらコントラストが最大の位置を
求める（Ｓ１３）。コントラストが最大の位置が求まれ
ば、その位置を焦点位置に対応する位置として測定用レ
ンズ４との相対位置（Ｐ２）をホストコンピュータ９の
記憶手段に記憶する（Ｓ１５）。

【００３４】ついで、ステップ１０で記憶した主点Ｈの
相対位置（Ｐ１）とステップ１５で記憶した焦点Ｆの相
対位置（Ｐ２）との差を演算し、これを焦点距離として
モニター１０に表示する（Ｓ１６）。そして、他の処理
（Ｓ１８）を実行しながら確認スイッチが押されるのを
待ち（Ｓ１７）、確認スイッチが押されたら、再び別な
マイクロレンズアレイ３の焦点距離測定を実行する。

【００３５】この実施形態の焦点距離測定装置１８によ
れば、マイクロレンズアレイ３の主点Ｈと焦点Ｆを光検
出器６に結像させるとそのコントラストがそれぞれ最小
と最大になる性質を利用し、マイクロレンズアレイ３の
焦点距離を求めることができる。さらに、ＮＤフィルタ
５の減光量を可変とし、原点となる主点Ｈを最小の値の
ＮＤフィルタ５を用いて検出した後、焦点位置の像が光
検出器６の最大受光量レベルを越えないように値の大き
なＮＤフィルタ５に交換するようにしたので、以下のよ
うな効果を得ることができる。

【００３６】まず、この実施形態によれば、焦点距離の
測定精度が向上することが挙げられる。マイクロレンズ
アレイ３には主点Ｈと焦点Ｆが存在し、焦点Ｆは光源２
の入射光を絞り込んでいるところであるので、ＣＣＤカ
メラなどの光検出器６に結像させると前記のように光が
集中しすぎて光検出器６の受光素子が焼けてしまう。一
方、焦点計測に充分なＮＤフィルタ５を用いていると、
主点Ｈでの結像がぼやけ、主点Ｈの位置決め精度が悪く
なり、正確に焦点距離を計測できない。これに対し、こ
の焦点距離測定装置１８では、焦点位置の結像時にはＮ
Ｄフィルタ５によって光検出器６を保護する一方で、焦
点位置を結像させる場合と主点位置を結像させる場合と
で減光率の異なるＮＤフィルタ５（ＮＤフィルタ５を用
いない場合を含む）と交換することにより、これまで例
えば±３μｍあった原点（主点Ｈ）の位置決め精度をア
クチュエータ７の最小送り寸法である±１μｍまで精密
化することができた。

【００３７】また、ＮＤフィルタ５を固定している場合
には、コントラストが最小になる主点Ｈの結像位置がは
っきりしないので、その測定精度が低く、焦点距離測定
装置１８を自動化する支障となっていた。つまり、主点
Ｈを精確に検出できないので、どこを焦点距離計測の原
点にしてよいか判断できなかった。これに対し、この実
施形態では、原点を検出する際の計測精度を高めること
ができるので、焦点距離の自動検出が可能となり、焦点
距離測定装置１８を自動化できる。さらに、原点とする
主点Ｈの結像位置を検出するのにＮＤフィルタ５の減光
量を最小とすることにより、同じＣＣＤカメラのような
光検出器６の分解能でも検出できるコントラストが得ら
れ、焦点距離の自動検出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による焦点距離測定装
置の構成を示す概略図である。

【図２】測定対象となるマイクロレンズアレイの構造を
示す一部破断した拡大断面図である。

【図３】本発明の焦点距離測定原理を説明する図であ
る。

【図４】第１の実施形態の焦点距離測定装置における測
定精度を説明する図である。

【図５】（ａ）は光検出器に結像された主点位置の像を
示す図、（ｂ）は光検出器に結像された焦点位置の像を
示す図である。

【図６】本発明の第２の実施形態による焦点距離測定装
置の構成を示す概略図である。

【図７】別なフィルタ移動装置の構成を示す概略図であ
る。

【図８】第２の実施形態による焦点距離測定原理を説明
する図である。

【図９】（ａ）は光検出器に結像された主点位置の像を
示す図、（ｂ）は光検出器に結像された焦点位置の像を
示す図である。

【図１０】第２の実施形態による焦点距離測定装置によ
る焦点距離測定手順を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

２ 光源 ３ マイクロレンズアレイ ４ 測定用レンズ ５ ＮＤフィルタ ６ 光検出器 ７ アクチュエータ ９ ホストコンピュータ Ｆ 焦点（位置） Ｈ 主点（位置）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定用の光を出射するための光源と、測
   定対象となるレンズと、前記光源から出射され測定対象
   となるレンズを通過して広がる光束を絞るための測定用
   レンズと、前記測定用レンズで絞られた光束を受光して
   当該光束による受光量を検出する手段とを一直線上に配
   置され、 測定対象となるレンズと前記測定用レンズとの相対距離
   を変化させて、受光量が極大となるときの前記相対距離
   と受光量が極小となるときの前記相対距離とを計測する
   計測処理手段を備えた焦点距離測定装置。
2. 【請求項２】 前記測定用レンズと前記受光量検出手段
   との間に減光用のフィルタを配置可能にし、当該減光用
   フィルタにより前記受光量検出手段に入射する光の減光
   率を変化させられるようにしたことを特徴とする、請求
   項１に記載の焦点距離測定装置。
3. 【請求項３】 測定用の光を出射するための光源と、測
   定対象となるレンズと、前記光源から出射され測定対象
   となるレンズを通過して広がる光束を絞るための測定用
   レンズと、前記測定用レンズで絞られた光束を受光して
   当該光束による受光量を検出する手段とを一直線上に配
   置し、 測定対象となるレンズと前記測定用レンズとの相対距離
   を変化させて、受光量が極大となるときの前記相対距離
   と受光量が極小となるときの前記相対距離との差から測
   定対象となるレンズの焦点距離を求めるようにしたこと
   を特徴とする焦点距離測定方法。
4. 【請求項４】 前記測定用レンズと前記受光量検出手段
   との間に減光用のフィルタを配置可能にし、 測定対象となるレンズと前記測定用レンズとの相対距離
   を変化させて、受光量が極大となるときの前記相対距離
   を測定する場合には、前記減光用フィルタの減光率を比
   較的大きくし、受光量が極小となるときの前記相対距離
   を測定する場合には、前記減光用フィルタの減光率を比
   較的小さくすることを特徴とする、請求項３に記載の焦
   点距離測定方法。