JP2005037342A

JP2005037342A - レンズ測定装置

Info

Publication number: JP2005037342A
Application number: JP2003302061A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Higashiura; 一雄東浦
Original assignee: KOODOTEKKU KK
Current assignee: KOODOTEKKU KK
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2003-07-18
Publication date: 2005-02-10

Abstract

【課題】従来の投影方式によるレンズ測定装置は、被検レンズによるスクリーン上の結像を目視検査するのが一般的であり、検査に時間がかかることと測定者の個人差の問題があった。また、投影面にＴＶカメラを設け移動する従来方法は、ＴＶカメラ移動による測定装置の振動と移動するための時間が問題であり、投影面のサイズに比例して測定装置が大きくなり高価になる問題もあった。本考案はこれらを解決し、効率的に被検レンズの測定を行うことを課題としている。
【解決手段】本考案の投影方式のレンズ測定装置は、解像力テストチャートの個々の解像力パターンに対応して、被検レンズと投影面の間の結像光束を折り曲げる反射ミラー組を設けたこと、さらに、個々の解像力パターンを光ファイバで照明してＴＶカメラを１台構成にしたこと、また、反射ミラー組の配置を被検レンズとＴＶカメラの中間位置を中点にして略点対称配置にしたことを特徴とするレンズ測定方法を採用した。本考案によって、レンズ測定装置の小型化、ＴＶカメラによる自動化及びコストダウンを図ることができた。
【選択図】図３

Description

本考案は、デジタルカメラや携帯電話に用いられている結像レンズの測定装置に関する。

従来の投影方式によるレンズ測定装置は、被検レンズによるスクリーン上の結像を目視検査するのが一般的であった。従来のレンズ測定装置を図４に示す。光源１により解像力テストチャート３を照明し、被検レンズ６によって該チャート３の共役像をスクリーン１０の上に結像させる。このときの解像力テストチャート３のパターン例を図５に示す。解像力パターン４の同心円の接線方向５ａは被検レンズのメリジオナル方向の結像性能を検査し、放射方向５ｂは被検レンズのサジタル方向の結像性能を検査するためのものである。解像力パターンのうち、被検レンズの撮像範囲のパターンをスクリーンに投影することができるが、図４の光束７ａから７ｂは、図５の解像力テストチャートの中心を通る水平方向５箇所の解像力パターン４ａから４ｅの位置に対応した光束を示している。検査は、投影された解像力パターンを確認できるかどうか目視で行うことができる。他の従来技術として、図４に示すように投影面にＴＶカメラを設け、解像力パターンの投影位置に移動させて、コンピュータによる自動測定を可能にした装置もある。図４は、ＴＶカメラ１１ａから１１ｅの位置に移動した様子を示しているが、実際には解像力パターンの投影位置に２次元的に移動する必要がある。

従来の投影方式による目視検査は、検査に時間がかかることと、測定者の個人差などが問題であった。さらに測定環境を暗室にすることも必要である。投影面にＴＶカメラを設け移動する方法は、ＴＶカメラ移動による測定装置の振動と、移動するための時間が問題であった。また、投影面のサイズに比例して測定装置が大きくなり高価になる問題もあった。本考案はこれらを解決し、効率的に被検レンズの測定を行うことを課題とする。

本考案は上記の課題を解決するために、請求項１に示すように、投影方式のレンズ測定装置において、被検レンズの像高と方位角に対応した複数領域に解像力パターンを配置した解像力テストチャートと、該チャートを照明する光源と、該レンズと投影面の間に配置され該パターンの領域に対応して結像光束を折り曲げる反射ミラー組と、投影面に配置した解像力を測定するＴＶカメラを備えたことを特徴とするレンズ測定方法を採用した。

また、請求項２に示すように、前記ＴＶカメラを１台構成にして、前記チャートを照明する前記光源が、前記パターンの領域ごとに前記レンズの開口数より大きな開口数の光ファイバを用い各々点灯することを特徴とするレンズ測定方法を採用した。

また、請求項３に示すように、請求項１と２において、前記レンズと前記ＴＶカメラの中間位置を中点にして、前期反射ミラー組を略点対称配置にしたことを特徴とするレンズ測定方法を採用した。

本考案は以下に記載する効果を発揮する。

従来例のレンズ測定装置は光路長が長くなると大型化する問題点があったが、請求項１では結像光束を反射ミラー組で２回折り曲げることにより装置の小型化が可能になった。また、コンピュータによる自動測定を行う場合、ＴＶカメラの移動がないため安価な装置にすることができる。

請求項２は、請求項１の効果に加えて解像力テストチャートの個々の解像力パターンを個々の光ファイバで照明することにより、ＴＶカメラを１台にすることができ、より安価な装置を提供することが可能になった。

請求項３は、請求項１と請求項２の効果に加えて、被検レンズとＴＶカメラの中間位置を中点にして、反射ミラー組を点対称配置にすることによって、更なる小型化を可能にした。また、図３に示すように被検レンズ６からの光束が最初に反射する反射ミラー８ａから反射ミラー８ｅの反射ミラー群と、２回目に反射する反射ミラー９ａから反射ミラー９ｅの反射ミラー群を合同配置にすることができる。すなわち反射ミラー群を固定するベースを同一形状にすることができ、加工のコストダウンを可能にした。

請求項１から請求項３によるレンズ測定装置で測定したレンズは、従来に比較して測定検査コストが下がり、より品質を高めることが可能になった。従って、本考案のレンズ測定装置で測定検査したレンズを組み込んだデジタルカメラや携帯電話なども、より安価で品質を高くすることができるようになった。

本考案において発明を実施するための最良の形態は、請求項１と請求項２及び請求項３を合わせて実施した場合であり、下記の実施例３が最良の形態である。

請求項１に対する実施例１の装置の概略を図１に示す。光源１により解像力テストチャート３を照明し、被検レンズ６により解像力テストチャート３の個々の解像力パターンについて結像光束がＴＶカメラに結像する様子を示している。図１の結像光束７ａから結像光束７ｅと、反射ミラー８ａから反射ミラー８ｅ及び反射ミラー９ａから反射ミラー９ｅは、図５の解像力テストチャートの解像力パターン４ａから解像力パターン４ｅに対応している。結像光束７ａは反射ミラー８ａと反射ミラー９ａで２回反射してＴＶカメラ１１ｂに結像する。同様に結像光束７ｂは反射ミラー８ｂと反射ミラー９ｂで２回反射してＴＶカメラ１１ａに結像する。同様に他の結像光束も２回反射して、ＴＶカメラ１１ａに結像光束７ｂ、結像光束７ｃ、結像光束７ｅが結像し、ＴＶカメラ１１ｂに結像光束７ａ、結像光束７ｄが結像している。１台のＴＶカメラに複数の解像力チャートを結像させる場合、反射ミラーの角度を調整して重ならないようにする必要がある。結像光束に対する反射ミラー組の配置は制約がり、例えば結像光束７ａに関して、反射ミラー８ａと反射ミラー９ａの反射ミラー組の配置は、反射ミラー組が無いときの被検レンズと投影面の光路長と画角の関係を変えずに同一にする必要がある。すなわち被検レンズ６から、反射ミラー８ａと反射ミラー９ａを通りＴＶカメラ１１ｂに至る光路長が変化しないことと、被検レンズ６から反射ミラー８ａまでの光束角度と、反射ミラー９ａからＴＶカメラ１１ｂまでの光束角度を画角と同一にする必要がある。従って、被検レンズ６から反射ミラー８ａまでの光束と、反射ミラー９ａからＴＶカメラ１１ｂまでの光束は平行であり、反射ミラー８ａと反射ミラー９ａも平行になっている。

請求項２に対する実施例２の装置の概略を図２に示す。個々の光ファイバ照明により解像力テストチャート３の個々の解像力パターンを照射して被検レンズ６によりその結像光束がＴＶカメラ１１に結像する様子を示している。図２の光ファイバ２ａから光ファイバ２ｅと、結像光束７ａから結像光束７ｂと、反射ミラー８ａから反射ミラー８ｅ及び反射ミラー９ａから反射ミラー９ｅは、図５の解像力テストチャートの解像力パターン４ａから解像力パターン４ｅに対応している。光ファイバ２ａにより解像力テストチャート３の解像力パターン４ａが照明され、被検レンズ６による結像光束７ａが反射ミラー８ａと反射ミラー９ａで２回反射してＴＶカメラ１１に結像している。他の解像力パターンも同様に対応した光ファイバで照明され、結像レンズ６による結像光束が対応した反射ミラー組で２回反射して、全ての結像光束をＴＶカメラ１１に結像させることができる。被検レンズ６の開口数に対して照明する光ファイバの開口数を大きくすれば、被検レンズ６の中心から最大画角まで開口一杯に結像光束を得ることができる。実施例２の場合も実施例１と同様に、結像光束に対する反射ミラー組の配置は制約がり、反射ミラー組が無いときの被検レンズと投影面の光路長と画角の関係を変えずに同一にする必要がある。

請求項３に関して請求項２に適用した場合の実施例３の装置概略を図３に示す。個々の光ファイバ照明により解像力テストチャート３の個々の解像力パターンを照射して被検レンズ６によりその結像光束がＴＶカメラ１１に結像することは実施例２と同様である。実施例３が実施例２と異なるところは、以下に示すとおり反射ミラー組の位置である。光ファイバ２ａにより解像力テストチャート３の解像力パターン４ａが照明され、被検レンズ６による結像光束７ａが反射ミラー８ａと反射ミラー９ａで２回反射してＴＶカメラ１１に結像しているが、結像光束７ａに対する反射ミラー組の配置は制約がり、実施例１と実施例２で示した通り、反射ミラー組が無いときの被検レンズ６と投影面の光路長と画角の関係を変えずに同一にする必要がある。このとき可能な反射ミラー組の位置は、結像光束７ａに関して反射ミラー組の相対的な位置を固定して、結像光束７ａ上を平行移動することである。従って、被検レンズ６とＴＶカメラ１１の中間位置を中点にして、反射ミラー８ａと反射ミラー９ａの反射ミラー組を点対称配置にすることができる。同様に、図３の結像光束７ｂから結像光束７ｅに対応した反射ミラー８ｂと反射ミラー９ｂの反射ミラー組から、反射ミラー８ｅと反射ミラー９ｅの反射ミラー組まで、被検レンズ６とＴＶカメラ１１の中間位置を中点にして点対称配置にすることができる。

他の実施形態としては次のようなものがある。
実施例１と実施例２及び実施例３において、解像力パターンを配置した解像力テストチャートを用いているが、ＩＳＯ解像力チャートやＩＥＥＥ解像力チャートあるいは独自のパターンであっても本考案の効果は得られる。また、実施例１と実施例２及び実施例３において、被検レンズとＴＶカメラの間にコンバータレンズや光学フィルターを挿入しても本考案の効果は得られる。

実施例１のレンズ測定装置の略図である。実施例２のレンズ測定装置の略図である。実施例３のレンズ測定装置の略図である。従来例のレンズ測定装置の略図である。解像力パターンを示す略図である。

符号の説明

１光源装置
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ光ファイバ
３解像力テストチャート
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ解像力パターン
５ａ解像力パターンの接線方向
５ｂ解像力パターンの放射方向
６被検レンズ
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ解像力パターンに対応した結像光束
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ反射ミラー
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ反射ミラー
１０スクリーン
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅＴＶカメラ

Claims

投影方式のレンズ測定装置において、被検レンズの像高と方位角に対応した複数領域に解像力パターンを配置した解像力テストチャートと、該チャートを照明する光源と、該レンズと投影面の間に配置され該パターンの領域に対応して結像光束を折り曲げる反射ミラー組と、投影面に配置した解像力を測定するＴＶカメラを備えたことを特徴とするレンズ測定装置。
請求項１において、前記ＴＶカメラを１台構成にして、前記チャートを照明する前記光源が、前記パターンの領域ごとに前記レンズの開口数より大きな開口数の光ファイバを用い各々点灯することを特徴とするレンズ測定装置。
請求項１と２において、前記レンズと前記ＴＶカメラの中間位置を中点にして、前期反射ミラー組を点対称配置にしたことを特徴とするレンズ測定装置。
請求項１から３によるレンズ測定装置を用いて測定検査したレンズ及び該レンズを利用した装置。