JP2010210507A - Measuring device and measuring method - Google Patents
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Abstract
Description
カメラの撮影レンズなどの被検光学系のMTF周波数特性(MTFの空間周波数特性)を測定する測定装置及び測定方法に関する。 The present invention relates to a measuring apparatus and a measuring method for measuring MTF frequency characteristics (spatial frequency characteristics of MTF) of a test optical system such as a photographing lens of a camera.
特許文献1には、カメラの撮影レンズなどの被検光学系のジャストフォーカス位置を正確に測定する測定方法が開示されている。この測定方法では、被検光学系の設計焦点面の近傍に撮像素子を配置し、被検光学系から撮像素子までの距離(測定距離)を変化させながら、被検光学系が形成するチャートの像を繰り返し撮像し、複数枚の画像を取得する。
この測定で通常使用されるチャートは、ピッチの異なる複数種類のストライプパターンを所定の位置関係で並べたものである。この場合、1枚の画像中に複数種類のストライプ像が現れるので、それらストライプ像の最高輝度及び最低輝度に基づけば、被検光学系のMTF周波数特性を算出することができる。この算出を全ての画像について行えば、各測定距離における被検光学系のMTF周波数特性が求まるので、ジャストフォーカス位置を正確に求めることができる。 The chart normally used in this measurement is a sequence in which a plurality of types of stripe patterns having different pitches are arranged in a predetermined positional relationship. In this case, since a plurality of types of stripe images appear in one image, the MTF frequency characteristics of the test optical system can be calculated based on the maximum luminance and the minimum luminance of the stripe images. If this calculation is performed for all images, the MTF frequency characteristic of the test optical system at each measurement distance can be obtained, so that the just focus position can be obtained accurately.
しかしながら従来の測定方法では、複数種類のストライプパターンの各々と被検光学系の光軸との関係を既知の関係(又は予め決められた関係)にしておく必要があるので、チャートと被検光学系との間の位置合わせが難しかった。 However, in the conventional measurement method, the relationship between each of the plurality of types of stripe patterns and the optical axis of the test optical system needs to be a known relationship (or a predetermined relationship), so the chart and the test optical It was difficult to align with the system.
そこで本発明は、被検光学系のMTF周波数特性を簡単に測定することのできる測定装置及び測定方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a measuring apparatus and a measuring method that can easily measure the MTF frequency characteristic of a test optical system.
本発明を例示する測定装置の一態様は、高輝度領域と低輝度領域とを一定ピッチで交互に配したストライプチャートからの射出光を被検光学系へ投射し、その被検光学系にストライプチャートの像であるストライプ像を形成させる投射手段と、被検光学系が形成するストライプ像の少なくともピッチ方向の強度分布を検出する検出手段と、ストライプチャートの少なくともピッチ方向の輝度分布を予め記憶する記憶手段と、検出手段が検出したストライプ像の強度分布と、記憶手段が記憶したストライプチャートの輝度分布とに基づき、被検光学系のMTF周波数特性を算出する演算手段とを備えるものである。 One aspect of the measuring apparatus exemplifying the present invention is to project emission light from a stripe chart in which high-luminance regions and low-luminance regions are alternately arranged at a constant pitch onto a test optical system, and stripes on the test optical system Projection means for forming a stripe image, which is an image of the chart, detection means for detecting an intensity distribution in at least the pitch direction of the stripe image formed by the optical system to be tested, and brightness distribution in at least the pitch direction of the stripe chart are stored in advance. The storage means and a calculation means for calculating the MTF frequency characteristics of the optical system to be measured based on the intensity distribution of the stripe image detected by the detection means and the luminance distribution of the stripe chart stored by the storage means.
本発明を例示する測定方法の一態様は、高輝度領域と低輝度領域とを一定ピッチで交互に配したストライプチャートからの射出光を被検光学系へ投射し、その被検光学系のストライプチャートの像であるストライプ像を形成させる投射手順と、被検光学系が形成するストライプ像の少なくともピッチ方向の強度分布を検出する検出手順と、ストライプチャートの少なくともピッチ方向の輝度分布を記憶する記憶手順と、検出手順で検出されたストライプ像の強度分布と、記憶手順で記憶したストライプチャートの輝度分布とに基づき、被検光学系のMTF周波数特性を算出する演算手順とを含むものである。 One aspect of the measurement method illustrating the present invention is to project light emitted from a stripe chart in which high-luminance regions and low-luminance regions are alternately arranged at a constant pitch onto a test optical system, and to stripe the test optical system. Projection procedure for forming a stripe image, which is an image of the chart, detection procedure for detecting an intensity distribution in at least the pitch direction of the stripe image formed by the optical system to be tested, and storage for storing a luminance distribution in at least the pitch direction of the stripe chart And a calculation procedure for calculating the MTF frequency characteristics of the optical system to be detected based on the intensity distribution of the stripe image detected in the detection procedure and the luminance distribution of the stripe chart stored in the storage procedure.
本発明によれば、被検光学系のMTF周波数特性を簡単に測定することのできる測定装置及び測定方法が実現する。 According to the present invention, a measuring apparatus and a measuring method capable of easily measuring the MTF frequency characteristic of a test optical system are realized.
[実施形態]
以下、本発明の1の実施形態である測定装置を説明する。
[Embodiment]
Hereinafter, a measuring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
図1は、測定装置の構成図である。図1に示すとおり測定装置1には、投射光学系10と、被検レンズ100と、測定装置本体20と、演算・制御装置30とが配置される。なお、被検レンズ100は、結像光学系であり、例えばカメラの撮影レンズである。
FIG. 1 is a configuration diagram of a measuring apparatus. As shown in FIG. 1, the
投射光学系10には、光源11と、反射鏡12と、拡散板13と、コンデンサレンズ14と、フィルタ15と、チャート16と、コリメータレンズ17とが配置される。なお、フィルタ15は、不要な波長の光が被検レンズ100へ入射するのを防ぐためのフィルタである。
In the projection
光源11から発した光は、反射鏡12で反射された後に拡散板13で均一化され、コンデンサレンズ14及びフィルタ15を介してチャート16を正面からほぼ均一に照明する。チャート16はコリメータレンズ17の焦点位置に配置されているので、チャート16を通過した光は、コリメータレンズ17により平行光束L1となって被検レンズ100へ入射する。
The light emitted from the light source 11 is reflected by the reflecting
測定装置本体20には、被検レンズ100から射出した集光光束L2を受光するCCDなどのエリアセンサ22と、被検レンズ100からエリアセンサ22の撮像面までの光軸方向の距離(測定距離L)を変化させる移動ステージ24とが備えられる。
The measurement apparatus
なお、エリアセンサ22上には、被検レンズ100によるチャート16の像が形成されるが、エリアセンサ22の撮像面が被検レンズ100のジャストフォーカス位置にあるときには、チャート16の像のコントラストは最高となり、エリアセンサ22の撮像面がレンズ100のジャストフォーカス位置からずれていたときには、チャート16の像のコントラストは低下する。
An image of the
演算・制御装置30には、エリアセンサ22が出力する画像信号をA/D変換するA/D変換器31と、A/D変換器31が出力する画像信号に対して処理を施すCPU33と、その処理に必要な情報(CPU33の動作プログラムなど)を記憶するメモリ37とが備えられる。なお、CPU33には、測定装置本体20を制御する制御部としての機能と、測定装置本体20が取得した画像信号を処理する演算部としての機能とがある。
The arithmetic /
図2(A)は、チャート16を正面から(被検レンズ100の光軸方向から)見た図である。図2(A)に示すとおりチャート16は、入射光を透過する透過領域16bと、入射光を遮光する遮光領域16dとを並べた部分遮光マスクであって、チャート16の中央部は、互いに等しい幅のライン状の透過領域16bとライン状の遮光領域16dとが交互に繰り返し配列されたストライプパターンPになっている。
FIG. 2A is a view of the
なお、本実施形態のチャート16には、ピッチの異なる複数種類のストライプパターンPが形成されている必要は無く、少なくとも1種類のストライプパターンPが形成されていれば十分である。以下、ストライプパターンPのピッチ方向をx方向とし、ストライプパターンPのライン方向をy方向とする。
In the
また、前述した被検レンズ100の光軸は、ストライプパターンPの中心近傍に位置しているものとする。但し、本実施形態では他の種類のストライプパターンを使用しないので、ストライプパターンPにおける被検レンズ100の光軸位置が既知である必要は無い。したがって、本実施形態では、チャート16と被検レンズ100との間の位置合わせが容易である。
Further, it is assumed that the optical axis of the above-described
また、前述した被検レンズ100の視野Fは、ストライプパターンPの一部(少なくとも1ピッチ分)を捉えている。
In addition, the visual field F of the above-described
また、前述した光源11がオンされると、チャート16の全体がほぼ均一に照明されるが、その場合に被検レンズ100から見たストライプパターンPのピッチ方向(x方向)の輝度分布I(x)は、図2(B)に示すとおり矩形波状である。この輝度分布I(x)の情報は、ユーザから演算・制御装置30に対して予め入力され、前述したメモリ37へ格納されているものとする。
When the light source 11 is turned on, the
なお、メモリ37へ格納される輝度分布I(x)の情報は、ストライプパターンPの各位置の絶対的な輝度を示している必要は無く、ストライプパターンPの各位置の相対的な輝度を示していれば十分である。 The information of the luminance distribution I (x) stored in the memory 37 does not need to indicate the absolute luminance at each position of the stripe pattern P, but indicates the relative luminance at each position of the stripe pattern P. It is enough.
また、メモリ37へ格納される輝度分布I(x)の情報は、ストライプパターンPの全部の情報である必要は無く、少なくとも被検レンズ100の視野Fによって捉えられる部分の情報を含んでいれば十分である。
Further, the information of the luminance distribution I (x) stored in the memory 37 does not have to be the entire information of the stripe pattern P, and includes information on at least a portion captured by the field of view F of the
図3は、測定時におけるCPU33の動作フローチャートである。この動作フローチャートは、前述した動作プログラムに従って実行される。以下、図3の各ステップを順に説明する。
FIG. 3 is an operation flowchart of the
ステップS11:CPU33は、移動ステージ24を必要に応じて駆動し、測定距離Lを初期値に設定する。
Step S11: The
ステップS12:CPU33は、エリアセンサ22を駆動し、そのエリアセンサ22から1フレーム分の画像信号を取り込む。この画像信号は、被検レンズ100の視野Fが捉えた画像を示しており、その画像中には、図4(A)に示すとおり、ストライプパターンPのうち、被検レンズ100の視野Fが捉えた部分の像(以下、「ストライプ画像I’」と称す。)が現れている。なお、ストライプ画像I’のコントラストは、現在の測定距離Lがジャストフォーカス位置に近いときほど高くなる。
Step S12: The
ステップS13:CPU33は、測定距離Lの変更回数が所定値に達したか否かを判別し、所定値に達していなかった場合にはステップS14へ移行し、所定値に達していた場合にはステップS15へ移行する。なお、ここでは9通りの測定距離Lの各々にてストライプ画像I’を取得することを想定し、本ステップの判別基準である所定値は、「8」に設定されたと仮定する。これによって、本実施形態ではステップS12、S13が9回に亘って繰り返され、その結果9個のストライプ画像I’が取得される。
Step S13: The
ステップS14:CPU33は、移動ステージ24を駆動することにより、測定距離Lを1ステップ分だけずらしてから(L=L+Δとしてから)ステップS12に戻る。なお、測定距離Lの1ステップ分の変更量Δは、例えば25μmに設定される。したがって、本実施形態で取得される9個のストライプ画像I’の間では、測定距離Lが25μmずつ異なることになる。
Step S14: The
ステップS15:CPU33は、ステップS11〜S14のループで取得された9個のストライプ画像I’に対して個別にMTF演算を施す。MTF演算の手順は、以下の手順(a)、(b)、(c)からなる。
Step S15: The
(a)ストライプ画像I’をライン方向(y方向)にかけて平均化することにより、図4(B)に示すとおりストライプ画像I’のピッチ方向の輝度分布I’(x)を算出する。 (A) The brightness distribution I ′ (x) in the pitch direction of the stripe image I ′ is calculated as shown in FIG. 4B by averaging the stripe image I ′ in the line direction (y direction).
(b)手順(a)で算出した輝度分布I’(x)と、メモリ37に格納された輝度分布I(x)とに基づき、被検レンズ100のMTF周波数特性を算出する。
(B) Based on the luminance distribution I ′ (x) calculated in the procedure (a) and the luminance distribution I (x) stored in the memory 37, the MTF frequency characteristic of the
ここで、MTF周波数特性を「MTF(ω)」とおくと、MTF(ω)は、下式(1)で表される。 Here, when the MTF frequency characteristic is “MTF (ω)”, MTF (ω) is expressed by the following equation (1).
本手順(b)では、この式(1)に基づきMTF(ω)が算出される。なお、上記手順(a)で取得される輝度分布I’(x)は実測データであり、離散データなので、本手順(b)で算出されるMTF(ω)も、離散データとなる。 In this procedure (b), MTF (ω) is calculated based on the equation (1). Since the luminance distribution I ′ (x) acquired in the procedure (a) is actually measured data and is discrete data, the MTF (ω) calculated in the procedure (b) is also discrete data.
(c)ω=0におけるMTF値が1となるよう、手順(b)で算出したMTF周波数特性MTF(ω)を規格化する。以下、規格化後のMTF周波数特性MTF(ω)を単に「MTF周波数特性MTF(ω)」と称す(以上、手順(c))。 (C) The MTF frequency characteristic MTF (ω) calculated in the procedure (b) is normalized so that the MTF value at ω = 0 is 1. Hereinafter, the normalized MTF frequency characteristic MTF (ω) is simply referred to as “MTF frequency characteristic MTF (ω)” (procedure (c)).
本ステップ(ステップS15)では、以上のMTF演算が9個のストライプ画像I’に対してそれぞれ施されるので、図5に模式的に示すとおり、9個のMTF周波数特性MTFL1(ω)、MTFL2(ω)、…、MTFL9(ω)が取得される。これらのMTF周波数特性MTFL1(ω)、MTFL2(ω)、…、MTFL9(ω)の間では、測定距離Lが25μmずつ異なる。 In this step (step S15), the above MTF calculation is performed for each of the nine stripe images I ′. Therefore, as schematically shown in FIG. 5, nine MTF frequency characteristics MTF L1 (ω), MTF L2 (ω),..., MTF L9 (ω) is acquired. These MTF frequency characteristics MTF L1 (ω), MTF L2 (ω), ..., Between the MTF L9 (omega), the measurement distance L are different each 25 [mu] m.
ステップS16:CPU33は、測定距離毎のMTF周波数特性、すなわちMTF周波数特性MTFL1(ω)、MTFL2(ω)、…、MTFL9(ω)に基づき、図6に示すような空間周波数毎のMTF距離特性(MTFの距離特性)、すなわちMTF距離特性MTFω1(L)、MTFω2(L)、…、MTFω8(L)を算出する(なお、MTF距離特性は、MTFDと呼ばれることもある。)。これらのMTF距離特性MTFω1(L)、MTFω2(L)、…、MTFω8(L)の間では、空間周波数ωが互いに異なる。
Step S16: Based on the MTF frequency characteristics for each measurement distance, that is, the MTF frequency characteristics MTF L1 (ω), MTF L2 (ω),..., MTF L9 (ω), the
ここでは、MTF距離特性MTFω1(L)の空間周波数ω1を20.089286[LP/mm]とし、MTF距離特性MTFω2(L)の空間周波数ω2を24.553571[LP/mm]とし、MTF距離特性MTFω3(L)の空間周波数ω3を29.017857[LP/mm]とし、MTF距離特性MTFω4(L)の空間周波数ω4を33.482143[LP/mm]とし、MTF距離特性MTFω5(L)の空間周波数ω5を37.946429[LP/mm]とし、MTF距離特性MTFω5(L)の空間周波数ω6を42.410714[LP/mm]とし、MTF距離特性MTFω7(L)の空間周波数ω7を46.875[LP/mm]とし、MTF距離特性MTFω8(L)の空間周波数ω8を51.339286[LP/mm]とした。なお、図6では、MTF距離特性MTFω1(L)、MTFω2(L)、…、MTFω8(L)の各々を曲線で描いたが、実際には離散データとして算出される。 Here, the spatial frequency ω 1 of the MTF distance characteristic MTF ω1 (L) is 20.089286 [LP / mm], and the spatial frequency ω 2 of the MTF distance characteristic MTF ω2 (L) is 24.553571 [LP / mm]. The spatial frequency ω 3 of the MTF distance characteristic MTF ω3 (L) is set to 29.017857 [LP / mm], the spatial frequency ω 4 of the MTF distance characteristic MTF ω4 (L) is set to 33.4482143 [LP / mm], and the MTF The spatial frequency ω 5 of the distance characteristic MTF ω5 (L) is 37.946429 [LP / mm], the spatial frequency ω 6 of the MTF distance characteristic MTF ω5 (L) is 42.410714 [LP / mm], and the MTF distance characteristic. MTF Omega7 spatial frequency omega 7 (L) are set to 46.875 [LP / mm], the spatial frequency omega 8 of MTF distance characteristics MTF Omega8 (L) 51. 39,286 was [LP / mm]. In FIG. 6, each of the MTF distance characteristics MTF ω1 (L), MTF ω2 (L),..., MTF ω8 (L) is drawn as a curve, but is actually calculated as discrete data.
ステップS17:CPU33は、以下の手順(c)〜(f)により被検レンズ100のジャストフォーカス位置を算出する。
Step S17: The
(c)離散データであるMTF距離特性MTFω1(L)、MTFω2(L)、…、MTFω8(L)の近似曲線を算出する。近似曲線の算出方法は、スプライン近似など、公知の何れかの算出方法を適用することができる。以下、図6に示すとおり、MTF距離特性MTFω1(L)の近似曲線をC1とおき、MTF距離特性MTFω2(L)の近似曲線をC2とおき、MTF距離特性MTFω3(L)の近似曲線をC3とおき、MTF距離特性MTFω4(L)の近似曲線をC4とおき、MTF距離特性MTFω5(L)の近似曲線をC5とおき、MTF距離特性MTFω6(L)の近似曲線をC6とおき、MTF距離特性MTFω7(L)の近似曲線をC7とおき、MTF距離特性MTFω8(L)の近似曲線をC8とおく。 (C) Approximate curves of MTF distance characteristics MTF ω1 (L), MTF ω2 (L),..., MTF ω8 (L), which are discrete data, are calculated. As a method for calculating the approximate curve, any known calculation method such as spline approximation can be applied. Hereinafter, as shown in FIG. 6, MTF distance characteristics MTF .omega.1 a trendline (L) C 1 Distant, MTF distance characteristics MTF .omega.2 a trendline (L) C 2 Distant, MTF distance characteristics MTF [omega] 3 (L) the approximate curve of C 3 Distant, MTF distance characteristics MTF .omega.4 a trendline (L) C 4 Distant, MTF distance characteristics MTF .omega.5 a trendline (L) C 5 Distant, MTF distance characteristics MTF .omega.6 (L ) Is set as C 6 , the approximate curve of MTF distance characteristic MTF ω7 (L) is set as C 7 , and the approximate curve of MTF distance characteristic MTF ω 8 (L) is set as C 8 .
(d)曲線C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8の各々のピーク距離(曲線にピークを与えるような測定距離)L10、L20、L30、L40、L50、L60、L70、L80を算出する。仮に、被検レンズ100が理想光学系であった場合は、ピーク距離L10、L20、L30、L40、L50、L60、L70、L80は互いに等しくなるが、被検レンズ100が実際の光学系であった場合は、ピーク距離L10、L20、L30、L40、L50、L60、L70、L80は少しずつずれる。
(D) Peak distances of the curves C 1 , C 2 , C 3 , C 4 , C 5 , C 6 , C 7 , C 8 (measurement distances that give a peak to the curve) L 10 , L 20 , L 30 , L 40 , L 50 , L 60 , L 70 , and L 80 are calculated. If the
(e)ピーク距離L10、L20、L30、L40、L50、L60、L70、L80の重み付け平均値Laveを下式(2)により算出する。 (E) The weighted average value L ave of the peak distances L 10 , L 20 , L 30 , L 40 , L 50 , L 60 , L 70 , and L 80 is calculated by the following equation (2).
(f)手順(e)で算出した平均値Laveの値を、被検レンズ100のジャストフォーカス位置を示す情報として不図示のモニタ上に表示する。なお、図7に示すのは、図6に示したグラフの横軸を、デフォーカス量で表したものである。図7において、測定距離LがLaveであるときのフォーカス量はゼロであり、測定距離LがLave以外であるときのデフォーカス量は(L−Lave)である(以上、ステップS17)。
(F) The average value L ave calculated in the procedure (e) is displayed on a monitor (not shown) as information indicating the just focus position of the
以上、本実施形態の測定装置1は、ストライプパターンPのピッチ方向の輝度分布I(x)を予め記憶するので、1種類のストライプパターンPしか使用していないにも拘わらず、被検レンズ100のMTF周波数特性を測定することが可能となった。
As described above, since the measuring
また、本実施形態の測定装置1は、測定に使用するストライプパターンの種類数が1のみ(図2に示したストライプパターンPのみ)なので、ストライプパターンPにおける被検レンズ100の光軸位置を既知とする必要は無い。よって、チャート16と被検レンズ100との位置合わせは従来と比較して容易である。因みに本実施形態では、少なくともチャート面と被検レンズ100との光軸とが垂直になってさえいればよい。
Further, since the measuring
また、本実施形態の測定装置1は、測定に使用するストライプパターンの種類数が1のみなので、チャート16のパターンを図2に示したとおりシンプルにすることができる。
Moreover, since the measuring
また、本実施形態の測定装置1は、ストライプ画像I’のx方向の輝度分布I(x)を求めるに当たり、ストライプ画像I’をライン方向にかけて平均化するので、強度分布I’(x)のSNを向上させ、測定精度を向上させることができる。
In addition, since the
[その他]
なお、上述した実施形態では、個々の測定距離のMTF演算を、全ての測定距離のストライプ画像I’が取得された後に一括して行ったが、個々の測定距離のストライプ画像I’が取得される度に行ってもよい。
[Others]
In the above-described embodiment, the MTF calculation for each measurement distance is performed collectively after the stripe images I ′ for all measurement distances are acquired. However, the stripe image I ′ for each measurement distance is acquired. It may be done every time.
また、上述した実施形態では、ストライプ画像I’に対する処理の全部をソフトウエアにより実行したが、その処理の一部又は全部をハードウエアにより実行してもよい。 In the above-described embodiment, all of the processing for the stripe image I ′ is executed by software. However, part or all of the processing may be executed by hardware.
また、上述した実施形態では、ストライプ画像I’に対する処理を測定装置1の内部に設けられた演算・制御装置30が実行したが、その処理の一部又は全部を測定装置1の外部に設けられた汎用のコンピュータが実行してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the processing for the stripe image I ′ is executed by the calculation /
10…投射光学系、100…被検レンズ、20…測定装置本体、30…演算・制御装置、11…光源、12…反射鏡、13…拡散板、14…コンデンサレンズ、15…フィルタ、16…チャート、17…コリメータレンズ、22…エリアセンサ、24…移動ステージ、31…A/D変換器、33…CPU、37…メモリ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記被検光学系が形成するストライプ像の少なくともピッチ方向の強度分布を検出する検出手段と、
前記ストライプチャートの少なくともピッチ方向の輝度分布を記憶する記憶手段と、
前記検出手段が検出したストライプ像の強度分布と、前記記憶手段が記憶したストライプチャートの輝度分布とに基づき、前記被検光学系のMTF周波数特性を算出する演算手段と
を備えることを特徴とする測定装置。 Projecting light emitted from a stripe chart in which high-intensity areas and low-intensity areas are alternately arranged at a constant pitch to a test optical system, and forming a stripe image that is an image of the stripe chart on the test optical system Means,
Detecting means for detecting an intensity distribution in at least the pitch direction of the stripe image formed by the optical system to be detected;
Storage means for storing a luminance distribution in at least the pitch direction of the stripe chart;
Computation means for calculating MTF frequency characteristics of the optical system under test based on the intensity distribution of the stripe image detected by the detection means and the luminance distribution of the stripe chart stored by the storage means measuring device.
前記演算手段は、
前記ストライプ像のピッチ方向の強度分布をI’(x)と、前記ストライプチャートのピッチ方向の輝度分布をI(x)と、以下の式(1)とに基づき、前記MTF周波数特性MTF(ω)を算出する
ことを特徴とする測定装置。 The measuring apparatus according to claim 1,
The computing means is
Based on the intensity distribution in the pitch direction of the stripe image I ′ (x), the luminance distribution in the pitch direction of the stripe chart I (x), and the following equation (1), the MTF frequency characteristic MTF (ω )
前記検出手段は、
前記ストライプ像の強度分布を二次元方向に亘り検出する撮像素子であり、
前記演算手段は、
前記MTF周波数特性MTF(ω)を算出するに当たり、前記検出手段が検出したストライプ像の強度分布をそのライン方向にかけて平均化することにより、そのストライプ像のピッチ方向の強度分布I’(x)を算出する
ことを特徴とする測定装置。 The measuring apparatus according to claim 2,
The detection means includes
An image sensor that detects the intensity distribution of the stripe image in a two-dimensional direction,
The computing means is
In calculating the MTF frequency characteristic MTF (ω), the intensity distribution I ′ (x) in the pitch direction of the stripe image is obtained by averaging the intensity distribution of the stripe image detected by the detection unit over the line direction. A measuring device characterized by calculating.
前記被検光学系から前記検出手段までの測定距離を変化させながら前記検出手段に対して繰り返し検出を行わせる制御手段を更に備え、
前記演算手段は、
前記検出手段が検出した複数のストライプ像の強度分布の各々と、前記記憶手段が記憶したストライプチャートの輝度分布とに基づき、前記被検光学系の測定距離毎のMTF周波数特性を算出する
ことを特徴とする測定装置。 The measuring apparatus according to claim 1,
A control unit that repeatedly performs detection on the detection unit while changing a measurement distance from the test optical system to the detection unit;
The computing means is
Calculating MTF frequency characteristics for each measurement distance of the optical system under test based on each of the intensity distributions of the plurality of stripe images detected by the detection means and the luminance distribution of the stripe chart stored by the storage means. Characteristic measuring device.
前記演算手段は、
前記被検光学系の測定距離毎のMTF周波数特性に基づき、前記被検光学系のジャストフォーカス位置を算出する
ことを特徴とする測定装置。 The measuring apparatus according to claim 4, wherein
The computing means is
A measuring apparatus that calculates a just focus position of the test optical system based on an MTF frequency characteristic for each measurement distance of the test optical system.
前記演算手段は、
前記被検光学系の測定距離毎のMTF周波数特性から、前記被検光学系の空間周波数毎のMTF距離特性を算出し、それらの特性が描く複数のカーブのピーク距離を平均化することにより、前記被検光学系のジャストフォーカス位置を算出する
ことを特徴とする測定装置。 The measuring apparatus according to claim 5, wherein
The computing means is
By calculating the MTF distance characteristic for each spatial frequency of the test optical system from the MTF frequency characteristic for each measurement distance of the test optical system, and averaging the peak distances of a plurality of curves drawn by these characteristics, A measuring apparatus for calculating a just focus position of the test optical system.
前記演算手段は、
前記被検光学系の測定距離毎のMTF周波数測定から、前記被検光学系の空間周波数毎のMTF距離特性を算出し、それらの特性が描く複数のカーブのピーク距離の重み付け平均値を、前記被検光学系のジャストフォーカス位置を示す情報として算出する
ことを特徴とする測定装置。 The measuring apparatus according to claim 6, wherein
The computing means is
From the MTF frequency measurement for each measurement distance of the test optical system, the MTF distance characteristics for each spatial frequency of the test optical system are calculated, and the weighted average values of the peak distances of a plurality of curves drawn by these characteristics are calculated as described above. A measuring apparatus that calculates as information indicating a just focus position of a test optical system.
前記被検光学系が形成するストライプ像の少なくともピッチ方向の強度分布を検出する検出手順と、
前記ストライプチャートの少なくともピッチ方向の輝度分布を記憶する記憶手順と、
前記検出手順で検出されたストライプ像の強度分布と、前記記憶手順で記憶したストライプチャートの輝度分布とに基づき、前記被検光学系のMTF周波数特性を算出する演算手順と
を含むことを特徴とする測定方法。 Projecting light emitted from a stripe chart in which high-intensity areas and low-intensity areas are alternately arranged at a constant pitch to a test optical system, and forming a stripe image that is an image of the stripe chart of the test optical system Procedure and
A detection procedure for detecting an intensity distribution in at least the pitch direction of a stripe image formed by the test optical system;
A storage procedure for storing a luminance distribution in at least the pitch direction of the stripe chart;
A calculation procedure for calculating an MTF frequency characteristic of the optical system under test based on the intensity distribution of the stripe image detected in the detection procedure and the luminance distribution of the stripe chart stored in the storage procedure. Measuring method to do.
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