JP2007093243A - Inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は光学部材のOTF,PTF,MTFを測定する検査装置に関する。 The present invention relates to an inspection apparatus that measures OTF, PTF, and MTF of an optical member.
一般にMTF測定装置の構成は無限距離縮小投影の配置をとることが多い(例えば、特許文献1参照)。光源は白色スペクトルを持つハロゲンランプが主である。まず図6に示すごとく縮小投影でコリメーターを用いるMTF測定装置100を挙げる。光源101の像はコンデンサーレンズ102によってコリメーターレンズ104の開口絞り105付近に像を形成する。スリット或いはピンホール103の像はコリメーターレンズ104によって平行光となり被検レンズ106により1次結像面(視野絞り107)に縮小投影され、さらに対物レンズ108により拡大されてセンサー109に像を形成する。
In general, the configuration of an MTF measurement apparatus often takes an infinite distance reduced projection arrangement (see, for example, Patent Document 1). The light source is mainly a halogen lamp having a white spectrum. First, as shown in FIG. 6, an MTF measuring
図7(a)に示すように、このMTF測定装置100において、コリメーターレンズ104に右から平行光束を、同様に被検レンズ106に左から平行光束を入れると、それぞれ近軸像面110,111よりΔfc,Δft隔てた所に収差の影響で最良像面ができる。次に、図7(b)に示すように、スリット或いはピンホール103の左から光を当てて、このスリット或いはピンホール103を物体とするなら、1次結像面107に現れる収差Δは次式(1)で表される。
As shown in FIG. 7A, in this
Δ = α・Δfc + Δft (1) Δ = α · Δfc + Δft (1)
ここで、fcはコリメーターレンズ104の焦点距離であり、ftは被検レンズ106の焦点距離であり、αはスリット或いはピンホール103から1次結像面107までの縦倍率である。測定すべき対象は被検レンズ106の収差Δftであるのだが、コリメーターレンズ104の収差Δfcに縦倍率を乗じた量が上乗せされて測定されてしまう。一般に言われるように横倍率|β|≒5以上であるなら縦倍率αはβ2であるのでコリメーターレンズ104の収差Δfcは無視できるオーダーとなる。
Here, fc is the focal length of the
その次の対物レンズ108は自身の収差がそのまま乗ってくるので殆ど回折限界に近い光学となっている。1次結像面107での空間周波数を対物レンズ108で拡大することはセンサー109上での空間周波数を下げることとなり、センサー109のピッチを大きく広いダイナミックレンジが得られる。
The next
また、センサー109上の照度Eによってサンプリング時間Δtが制限される。Δtが十分小さくとれるならば、振動等に強く高周波の空間周波数に対応できることになる。さらに照度Eが高いことは取得するLSFのS/Nも高くできて低周波の信頼性の向上につながる。正投影の場合、照度Eは、図8に示すように光源の輝度B、光学系の透過率T、被検レンズの明るさFno、対物レンズ108のリレー倍率βrとすれば、次式(2)で表される。
Further, the sampling time Δt is limited by the illuminance E on the
E = πTB/(4Fno2・|βr|) (2) E = πTB / (4Fno 2 · | βr |) (2)
光源の輝度Bは制約があるのである値以上は上げられない。正投影の装置100のセンサー109上での照度Eは輝度Bを一定とするなら被検レンズ106のFナンバーFnoと対物レンズ108の横倍率βrでほぼ決定される。対物レンズ108の倍率βrはせいぜい大きくても−20倍程度あるのでセンサー109上での照度Eを十分確保できる。
The luminance B of the light source cannot be increased beyond a certain value due to restrictions. The illuminance E on the
次に被検レンズ106のセッティングエラーを考えてみる。図9に示すように被検レンズ106がシフトした状態(その中心が光軸からずれた状態)で取り付けられたとするならば、1次結像面107での像のシフト量は、被検レンズ106がシフトした量そのものとなり、これが対物レンズ108の視野を満たしかつ物体側NA(開口数)の範囲内であれば測定に影響がない。対物レンズ108で被検レンズ106の光束が制限されるならば対物レンズ108とセンサー109を機械軸と垂直な平面内で動かせばよい。機械軸方向のエラーも1対1で1次結像面107に現れる。よってこれらのエラーはかなり小さい量と考えられ、殆どの場合は対物レンズ108とセンサー109を機械軸に対して垂直な平面内で動かさなくても測定が可能である。
Next, consider the setting error of the
かなり一般に普及している縮小投影のMTF測定装置100であるが、1画角づつ測定することとなり測定エリアの複数像高を同時に測定する事はできない。測定エリアをカバーし周波数レンジを決定するピッチが適当で十分広いダイナミックレンジを持つエリアセンサーがない為、測定面を一度対物レンズで拡大リレーし計測用のダイナミックレンジの広いラインセンサーを置いている。
Although it is a reduction projection
上述に示すように、利点の多い縮小投影の測定装置100であるが、試作等のレンズの評価であるなら十分に時間をかけて1画角づつ測定するのもよいが、例えば写真レンズのような製品の量産検査には不向きである。そこで図10に示すように、複数スリット203とリニアセンサー209を用いて被検レンズ206の複数の画角を一度に評価する有限距離拡大投影のMTF測定装置200が考えられる。写真レンズの場合、評価する横倍率βは−1/50から−1/30程度が一般的である。無限縮小投影に対して装置の構成上以下の点に不都合を生ずる。
As described above, the reduction
1つは被検レンズ206の透過偏角誤差によって、センター像高の一部の像がセンサー209上から外れることである。図11にあるように被検レンズ206の持つ透過偏角誤差をシフトで表すなら、センター用スリット203′を出た主光線はシフトした被検レンズ206の主点に向かい直進する。拡大投影ではセンサー側のズレ量Δy′は、次式(3)のようになる。
One is that a part of the image at the center image height deviates from the
Δy′ = (|β|+1)・d (3) Δy ′ = (| β | +1) · d (3)
センサー209上にアライメントする為に被検レンズ206をスリット203に対してシフトさせると装置200の構成上可動範囲が小さくて済む。しかしながら、被検レンズ206のイメージサークルのセンター位置が変わり、それを原点とした周辺像高も変化することとなる。無限縮小投影の場合はさほど大きな量とならなかったが、有限拡大投影では無視できない量である。
If the
もう1つは被検レンズ206のディストーションによって周辺像高が大きく変化しセンサー209に取り込めないことである。写真レンズの広角ズームレンズ等のディストーションは−5%程度あるものも少なくない。これを逆追跡して拡大投影するとディストーションは+5%程度となりセンサー209の位置を大きく動かさないと線像或いは点像を取り込めないこととなる。図12(a)では1/β倍でマイナスのディストーションを持つレンズ301を示している。図12(b)では物像関係を反転させてβ倍でプラスのディストーションを持つレンズ301を示している。
The other is that the peripheral image height changes greatly due to distortion of the
また拡大投影という事で像面照度が縮小投影型に比して前述の輝度Bと照度Eの関係式よりかなり小さくなるのでセンサーの蓄積時間を長くせざるを得ない。 In addition, since the image plane illuminance is considerably smaller than the above-described relational expression between the luminance B and the illuminance E compared to the reduced projection type due to the enlarged projection, the sensor accumulation time must be lengthened.
そしてセンサー上での照度の関係より投影するスリット幅及びピンホールの大きさをある程度以上大きくせざるを得ない。これにより測定限界周波数が制限されることなる。ただし、一般に写真レンズのMTF評価の周波数は40lp/mm程度まであれば十分とされているので量産検査においては問題を生じない。 The slit width and pinhole size to be projected must be increased to a certain extent due to the illuminance relationship on the sensor. This limits the measurement limit frequency. However, since the frequency of MTF evaluation of a photographic lens is generally sufficient up to about 40 lp / mm, there is no problem in mass production inspection.
上述の通り、量産品の検査装置を前提とした場合、複数画角を同時に測定したいと言う要求から拡大投影型の装置構造となる。しかしながら、一般に被検レンズは透過偏芯を持っているため、チャートと被検レンズ及び受光センサーは一直線上に並ばない。よっていずれかを光軸方向と垂直な面内で移動させて像を取り込む構造が必要となる。これまでの拡大投影型で、複数画角を同時に測定できる検査装置ではチャートあるいは被検レンズを光軸と垂直な面内でシフトさせて測定していた。拡大投影の場合、受光センサーをシフトさせるのに比べてシフト量が小さくて済むからである。しかし、チャートあるいは被検レンズを光軸と垂直な面内でシフトさせるとチャートと被検レンズ間にシフトが生じてしまい、本来測定したい像高を測定できないという困難があった。 As described above, when an inspection apparatus for mass-produced products is assumed, an enlarged projection type apparatus structure is formed because of the requirement to measure a plurality of angles of view simultaneously. However, since the test lens generally has transmission eccentricity, the chart, the test lens, and the light receiving sensor do not line up in a straight line. Therefore, a structure for capturing an image by moving either of them in a plane perpendicular to the optical axis direction is required. Conventional inspection apparatuses that can measure a plurality of angles of view at the same time have used a chart or a lens to be measured shifted in a plane perpendicular to the optical axis. This is because in the case of enlargement projection, the shift amount can be smaller than when the light receiving sensor is shifted. However, if the chart or the test lens is shifted in a plane perpendicular to the optical axis, a shift occurs between the chart and the test lens, which makes it difficult to measure the image height that is originally desired to be measured.
図13は、チャート303の像を被検レンズ306で受光センサー309上に結像させた場合を示している。なお、図13においては、受光センサー309を、1個の軸上用センサー309aと2個の軸外用センサー309bとで構成している。図13(a)に透過偏芯のない理想的な結像状態を示す。実際には、被検レンズ306は透過偏芯を持つため、被検レンズ306を測定機に装着すると図13(b)のように像は受光センサー309からはずれてしまうことがある。そこで、これまでの装置では像が受光センサー309にのるようにチャート303を移動させていた(図13(c)の状態)。
FIG. 13 shows a case where the image of the
しかしながら、受光センサーに像がのるようにチャートを移動させると、この状態ではチャートと被検レンズ間にシフトが生じるため、本来測定したい像高を測定していることにはならない。 However, if the chart is moved so that an image is placed on the light receiving sensor, a shift occurs between the chart and the lens to be measured in this state, so that the image height to be originally measured is not measured.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、被検レンズの透過偏芯に影響されることなく光学性能を測定できる検査装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an inspection apparatus capable of measuring optical performance without being affected by transmission eccentricity of a lens to be examined.
前記課題を解決するために、本発明に係る検査装置は、光源と、チャートが形成されたチャート板と、撮像素子(例えば、実施形態における軸上用受光センサー13)とが機械軸上に並んで配設され、チャートを透過した光線を撮像素子に拡大投影してチャートの像を形成する被検レンズが配置され、撮像素子で検出した像を用いて被検レンズの光学特性を検査するものであり、機械軸と直交する平面内で撮像素子を移動させる移動機構(例えば、実施形態における大ステージ駆動部10)と、撮像素子からの検出信号を処理し、移動機構を制御して撮像素子を移動させ、被検レンズの光軸の位置を検出する制御装置とを有して構成される。
In order to solve the above-described problems, an inspection apparatus according to the present invention includes a light source, a chart plate on which a chart is formed, and an image sensor (for example, the on-axis
このような本発明に係る検査装置は、チャート板が、機械軸上に配置され被検レンズを通過して被検レンズの光軸上の撮像素子に軸上像を形成する軸上用チャートと、機械軸外に配置され被検レンズを通過して被検レンズの光軸外に軸外像を形成する軸外用チャートとを有し、軸上像と軸外像とを同時に検出するように構成されることが好ましい。 Such an inspection apparatus according to the present invention includes an on-axis chart in which a chart plate is disposed on a mechanical axis and passes through a test lens to form an on-axis image on an image sensor on the optical axis of the test lens. An off-axis chart that is arranged outside the mechanical axis and forms an off-axis image outside the optical axis of the test lens through the test lens so that the on-axis image and the off-axis image are detected simultaneously. Preferably, it is configured.
このような検査装置において、撮像素子が、軸上像を検出する軸上用受光センサーと、軸外像を検出する軸外用受光センサーとから構成されることが好ましい。 In such an inspection apparatus, it is preferable that the imaging device includes an on-axis light receiving sensor for detecting an on-axis image and an off-axis light receiving sensor for detecting an off-axis image.
このとき、機械軸に直交するように配置され、機械軸に直交する面の略中央部に軸上用受光センサーが配設された大ステージと、大ステージの面に配置され、この面上で、軸上用受光センサーを中心に放射状に移動可能で、軸外用受光センサーが配設された小ステージとを有して構成されることが好ましい。 At this time, it is arranged on the surface of the large stage, which is disposed so as to be orthogonal to the mechanical axis, and is disposed on the surface of the large stage, the large stage having the on-axis light receiving sensor disposed substantially at the center of the surface orthogonal to the mechanical axis. It is preferable to have a small stage that can move radially around the on-axis light receiving sensor and on which the off-axis light receiving sensor is disposed.
また、大ステージが、機械軸に直交する平面内を移動可能に構成され、大ステージを移動させて被検レンズの光軸上に軸上用受光センサーを移動させて、軸上像を検出するように構成されることが好ましい。さらに、小ステージを移動させ、軸外用受光センサーにより軸外像を検出するように構成されることが好ましい。 The large stage is configured to be movable in a plane orthogonal to the mechanical axis, and the large stage is moved to move the on-axis light receiving sensor on the optical axis of the lens to be detected to detect the on-axis image. It is preferable to be configured as described above. Further, it is preferable that the small stage is moved and an off-axis image is detected by the off-axis light receiving sensor.
また、撮像素子が互いに直交するように延び、チャートの像のメリジオナル像を検出する第1のラインセンサーとサジタル像を検出するための第2のラインセンサーとから構成されることが好ましい。或いは、撮像素子が、1つのエリアセンサーで構成されることが好ましい。 Further, it is preferable that the image sensor extends so as to be orthogonal to each other and includes a first line sensor for detecting a meridional image of the chart image and a second line sensor for detecting a sagittal image. Or it is preferable that an image pick-up element is comprised by one area sensor.
さらに、このような本発明に係る検査装置は、チャートの像から、被検レンズの光学特性として、OTF、PTF、および、MTFの少なくとも1つを測定するように構成されることが好ましい。 Further, it is preferable that the inspection apparatus according to the present invention is configured to measure at least one of OTF, PTF, and MTF as optical characteristics of the test lens from the chart image.
なお、本発明をわかりやすく説明するために、実施形態の構成要素を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものでないことは言うまでもない。 In order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, the constituent elements of the embodiment have been described, but it goes without saying that the present invention is not limited thereto.
本発明に係る検査装置を以上のように構成すると、透過偏芯の比較的大きな写真レンズのような被検レンズを、この検査装置の機械軸を基準として規定した像高の光学性能を評価することができる。 When the inspection apparatus according to the present invention is configured as described above, a test lens such as a photographic lens having a relatively large transmission eccentricity is evaluated for optical performance of an image height defined with reference to the mechanical axis of the inspection apparatus. be able to.
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。本発明に係る検査装置は、拡大投影型で複数画角を同時に測定できるMTF,PTF,OTF検査装置であって、チャートと被検レンズ間のシフト構造をなくして受光センサーが機械軸と垂直な面内でシフトする構造を特徴とする。まず、図1および図2を用いて、本実施例に係る検査装置1の構成について説明する。この検査装置1は、内部に光源2とチャート板3を有し、被検レンズ4を保持する照明部5と、この照明部5に対して相対移動可能な測定部6とを有している。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The inspection apparatus according to the present invention is an MTF, PTF, OTF inspection apparatus that can measure a plurality of angles of view simultaneously with an enlarged projection type, and eliminates a shift structure between the chart and the lens to be detected, and the light receiving sensor is perpendicular to the mechanical axis. It is characterized by a structure that shifts in the plane. First, the configuration of the inspection apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The inspection apparatus 1 includes a
光源2、チャート板3および被検レンズ4は、この測定装置1の機械軸7上に並んで配置されている。そして、測定部6は、受光側(被検レンズ4を挟んで光源2の反対側)に機械軸7に対して垂直な平面内(以下、「受光面」と呼ぶ)に平板状の受け部8が設けられている。この受け部8の光源2側の面には、この受け部8に対して受光面内を相対移動可能な2軸の大きなプレート(以下、「大ステージ9」と呼ぶ)と、この大ステージ9を受光面内で駆動させる大ステージ駆動部10が設けられ、さらにその大ステージ9の受光面内で相対移動可能な2軸の小さな駆動ステージ(以下、「小ステージ11」と呼ぶ)と小ステージ駆動部12が設けられる。小ステージ11は大ステージ9上に複数設けられる(例えば、図2の場合は、矩形状の大ステージ9の対角線方向に4個の小ステージ11を設けた場合を示している)。この場合、大ステージ9に対して小ステージ11は対角線方向にスライド移動可能に構成される。なお、光源2から放射された光線は、光ファイバー2aおよび図示しないコンデンサーレンズ等により機械軸7上に放射され、チャート板3に照射される。
The
大ステージ9上の略中央部(機械軸7上若しくはその近傍)には、図2に示すように、設置面(地面)に対して垂直方向に延びた縦ラインセンサー13aと水平方向に延びた横ラインセンサー13bとからなる軸上用受光センサー13が設けられている。なお、この軸上用受光センサー13は、一つのエリアセンサーで構成することも可能である。また、各々の小ステージ11には、対角線方向に延びた(軸上用受光センサー13から放射上に延びた)縦ラインセンサー14aと、対角線と直交する方向に延びた横ラインセンサー14bとからなる軸外用受光センサー14が設けられている。この軸外用受光センサー14も一つのエリアセンサーで構成することも可能である。なお、軸上用および軸外用受光センサー13,14を構成する縦ラインセンサー13a,14aと横ラインセンサー13b,14bとは、チャート板3の像のM(メリジオナル)像、および、S(サジタル)像を検出するために用いられる。
As shown in FIG. 2, a
図3(a)は、この検査装置1における理想的な結像状態を示しており、チャート板3に形成された軸上検査用のチャート(センタースリット)3aの像は軸上用受光センサー13上に結像し、軸外検査用のチャート3bの像はそれぞれ対応する軸外用受光センサー14上に結像する。しかし、被検レンズ4が、ディストーションの大きなレンズである場合は、図3(b)に示すように、軸上において軸上用受光センサー13で像を取り込むことができても、軸外では像が軸外用受光センサー14からはずれてしまうことがある。このようなとき、軸外用の受光センサー14を放射方向に移動させて像を取り込むことができる。
FIG. 3A shows an ideal imaging state in the inspection apparatus 1, and the image of the on-axis inspection chart (center slit) 3 a formed on the
一方、被検レンズ4に透過偏芯誤差があると、図4(a)に示すように、軸上用および軸外用受光センサー13,14からチャート像が外れてしまう。そのため、大ステージ駆動部10で大ステージ9を受光面内で作動させて軸上用チャート像(センタースリット位置)を軸上用受光センサー13で走査する(この場合、図4(b)に示すように軸上用受光センサー13と軸外用受光センサー14とを同時に同じ量と方向にアライメントした状態となる)。そして、図3の場合と同様に、軸外用受光センサー14(実際には小ステージ11)を小ステージ駆動部12で放射方向に作動させて軸外用チャート像を走査し軸外光束に対してアライメントした状態とする(図4(c)に示す状態)。このように軸上用および軸外用受光センサー13,14を2段階でアライメントすることで、高速に測定できる対象が広がる。また、図4(b)にて、軸上用受光センサー13の座標系をグローバル座標として持ち、そして軸外用受光センサー14の座標系をローカル座標系として持つならば、軸上用受光センサー13と軸外用受光センサー14を必ずしも同時に動かす必要はない。なお、図4においては、説明を簡単にするために、軸外用受光センサー14は2個設けた場合を示している。
On the other hand, if there is a transmission eccentricity error in the
軸外光束の結像位置を軸外用受光センサー14によりセンシンシングして理想像高よりの偏差や実際の画角がわかり全方位の非対称性が判断できる。また、この実施例のようにM像とS像用のラインセンサー(縦ラインセンサー13a,14aと横ラインセンサー13b,14b)を用いた場合はM像用センサーから実像高がわかる。なお、本実施例においては、図2に示すように放射状に可動しうる小ステージ11を設けることにより、写真レンズのような偏芯の大きいレンズやディストーションの大きいレンズなど、製造誤差による画角の変化が大きいレンズの測定も可能となる。また、本実施例では軸外用受光センサー14のM像とS像を検出する縦ラインセンサー14aと横ラインセンサー14bが小ステージ11上にあり一緒の動くように構成されているが、縦ラインセンサー14aと横ラインセンサー14bとがそれぞれ独立したプレート上に配置され、それぞれ独立して作動するように構成することも可能である。
By sensing the imaging position of the off-axis light beam by the off-axis
なお、受け部8には測定部6を機械軸7に沿って移動させる(図1においては左右方向に移動させる)測定駆動部15が設けられている。これらの大ステージ駆動部10、小ステージ駆動部12、測定駆動部15、軸上用受光センサー13、および、軸外用受光センサー14は制御装置16に電気的に接続されており、大ステージ駆動部10、小ステージ駆動部12、および、測定駆動部15が制御されて測定部6、大および小ステージ9,11の作動が制御されるとともに、軸上用および軸外用受光センサー13,14からの検出信号が処理される。
The receiving
上述のように、被検レンズ4を照明部5にセットすると、その透過偏芯誤差により像が大ステージ9の中心(大ステージ9と機構軸7とが交わる点)からずれた所に形成される。大ステージ9を受光面内で縦方向と横方向に作動させてスキャンし、軸上用受光センサー13の縦ラインセンサー13aと横ラインセンサー13b(あるいはエリアセンサー)からの検出信号を制御装置16で処理してチャート板3のセンター像の像位置を検出する。像位置の検出方法としては、例えば、点像あるいは線像の重心または一番出力の高い画素の座標を像の位置として検出する。被検レンズ4の透過偏芯誤差が大きい場合、1組のラインセンサー13a,13b(軸上用受光センサー13)からチャート像が外れてしまう場合がある。よって大ステージ9のサーチする手順を予め制御装置16に設定しておく必要がある。例えば、大ステージ9がある矩形の範囲を外側から内側に向かって渦巻き状に作動させることにより、効率的にサーチし、サーチする時間を節約できる。サーチした後、縦横のラインセンサー13a,13b各々の中心(あるいはエリアセンサーの中心)に大ステージ9を移動させその位置を原点としてセンタリングを終了する。また小ステージ11については、図2等に示すように対角線方向(斜め45°)に作動させる構成だけでなく、上下方向と左右方向の2軸で作動させるように構成することも可能である。
As described above, when the
測定においては、予め被検レンズ4の理想倍率β倍のレンズデータを用いて、フイルム面より物体面までを光線追跡してその撮影距離と実際の物体高を求めておく。検査装置1のチャート板3(スリットチャートあるいは点像チャート)と軸上用および軸外用受光センサー13,14の距離を、測定駆動部15により測定部6を機械軸7に沿って移動させ計算上の撮影距離と一致させる。そして、上で述べたごとく被検レンズ4の透過偏芯誤差による光軸のズレをセンタリングする。次に被検レンズ4のフォーカスをする。検査装置1側より被検レンズ4に信号を送り被検レンズ4内のモーター(図示せず)を駆動させセンター像の出力が高くなった位置にフォーカシングレンズを移動させる。フォーカシング終了後にもう一度センタリングをしてもよい。さらに上で述べたごとく周辺像をサーチして位置合わせをする為に小ステージ11を放射方向に動かす。
In the measurement, using the lens data of the ideal magnification β times of the
受光センサー13,14で取り込んだチャート像の概念図を図5に示す。この図5においては、軸外用受光センサー14で取り込んだ周辺像のM像とS像のLSFを表しているが、一般に写真レンズはビグネッティングが大きく、さらにM像はコマ収差の影響によりS像より広がっている。これを1つのセンサーで同じS/Nで取り込むとするとS像に合わせて蓄積時間を決定する事となりM像は分解能が小さくなってしまう。よってM像とS像を同じ精度でLSFを検出する為には、この実施例に示すように縦および横ラインセンサー14a,14bからなる個別のセンサーで構成した方が望ましい。チャート像(線像あるいは点像)を取り込む際、線像の長さあるいは点像の広がりをどこまで検出するかを決めて置かねばならない。これにより被検レンズ4のフレアー成分の検出精度が決まる。また、これにより、LSFを検出した後の演算での周波数の刻みも決まることとなる。
FIG. 5 shows a conceptual diagram of the chart image captured by the
本発明に係る検査装置1を以上のように構成することにより、短い測定時間で精度良く複数画角を同時に測定することが可能となり、量産検査等に使用することができる。また、透過偏芯の比較的大きな写真レンズのような製品を、機械軸7を基準として規定した像高の光学性能により評価することが可能となる。さらに、軸外用受光センサー14を軸上用受光センサー13と独立して作動可能とすることで、検査装置1に高い汎用性を持たせることができる。
By configuring the inspection apparatus 1 according to the present invention as described above, a plurality of angles of view can be simultaneously measured with high accuracy in a short measurement time, and can be used for mass production inspection and the like. In addition, a product such as a photographic lens having a relatively large transmission eccentricity can be evaluated based on the optical performance of the image height defined with the mechanical axis 7 as a reference. Furthermore, by making the off-axis
また、これまでの拡大投影型の検査装置ではチャートおよび被検レンズへの振動などの外乱も拡大されて投影されてしまうため外乱に弱いと言う欠点があった。しかし、本実施例に係る検査装置1では、チャート板3と被検レンズ4間の装置1のシフト機構が省略できるため、外乱に強い装置構造をとることが可能となる。
Further, the conventional enlargement projection type inspection apparatus has a disadvantage that it is weak against disturbance because disturbances such as vibrations to the chart and the lens to be examined are enlarged and projected. However, in the inspection apparatus 1 according to the present embodiment, since the shift mechanism of the apparatus 1 between the
1 検査装置
2 光源
3 チャート板
3a 軸上用チャート
3b 軸外用チャート
4 被検レンズ
7 機械軸
9 大ステージ
10 大ステージ駆動部(移動機構)
11 小ステージ
12 小ステージ駆動部
13 軸上用受光センサー(撮像素子)
13a 縦ラインセンサー
13b 横ラインセンサー
14 軸外用受光センサー
14a 縦ラインセンサー
14b 横ラインセンサー
16 制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
11
13a
Claims (9)
前記機械軸と直交する平面内で前記撮像素子を移動させる移動機構と、
前記撮像素子からの検出信号を処理し、前記移動機構を制御して前記撮像素子を移動させ、前記被検レンズの光軸の位置を検出する制御装置とを有することを特徴とする検査装置。 A test object in which a light source, a chart plate on which a chart is formed, and an image sensor are arranged side by side on a mechanical axis, and a light beam transmitted through the chart is enlarged and projected onto the image sensor to form an image of the chart. An inspection apparatus in which a lens is arranged and inspects optical characteristics of the lens to be inspected using the image detected by the imaging device,
A moving mechanism for moving the image sensor in a plane perpendicular to the mechanical axis;
An inspection apparatus comprising: a control device that processes a detection signal from the image sensor, moves the image sensor by controlling the moving mechanism, and detects a position of an optical axis of the lens to be examined.
前記軸上像と前記軸外像とを同時に検出する請求項1に記載の検査装置。 An on-axis chart that forms an on-axis image on the image sensor on the optical axis of the test lens by passing through the test lens and the chart plate is disposed on the mechanical axis; An off-axis chart that is disposed and passes through the test lens to form an off-axis image outside the optical axis of the test lens;
The inspection apparatus according to claim 1, wherein the on-axis image and the off-axis image are detected simultaneously.
前記大ステージを移動させて前記被検レンズの光軸上に前記軸上用受光センサーを移動させ、前記軸上像を検出するように構成されたことを特徴とする請求項4に記載の検査装置。 The large stage is configured to be movable in a plane perpendicular to the mechanical axis;
5. The inspection according to claim 4, wherein the large stage is moved to move the on-axis light receiving sensor on the optical axis of the lens to be detected to detect the on-axis image. apparatus.
The inspection apparatus according to claim 1, wherein at least one of OTF, PTF, and MTF is measured from the image as the optical characteristic of the test lens.
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