JP2011017636A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実際の光学系を用いてゴーストを検査できる検査装置を提供する。
【解決手段】発光ダイオードＬＥＤと絞りＡＰをＸ軸方向及びＹ軸方向にマトリクス状に移動させ、撮像素子ＣＣＤをＺ軸方向に移動させながら、ゴーストの検査を行うことで、ゴーストが発生する、光学系ＯＰＳに対する、発光ダイオードＬＥＤ、絞りＡＰ、撮像素子ＣＣＤの相対位置がわかる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ゴーストの検査装置に関し、特に撮像光学系や投射光学系において発生するゴーストを検査するのに好適な検査装置に関する。

デジタルカメラやビデオカメラなどの撮像装置は、一般に複数のレンズやプリズムから構成された撮像光学系を有している。ここで、太陽や電球などの明るい光源が含まれているシーンを撮像した場合、その光源の光がレンズ表面や撮像光学系の構造物（ねじ、鏡筒、絞りなど）や撮像素子の表面で反射し、その反射光の像が撮像素子上に結像することがある。この現象は、一般にゴーストと呼ばれる。通常、太陽などの光源を中心に絞りの形状のゴーストが発生したり、構造物の反射がゴーストとなる場合が多い。ゴーストは、高画質な画像を形成する妨げとなることが多い。

これに対し特許文献１には、ゴーストの原因となる光源の方向を推定して画像から除去する画像処理の方法が提案されている。

特開２００８−２８９０３４号公報

ところで、画像処理により撮像後にゴーストを除去する方法では、オリジナル画像が失われてしまう恐れがあるため、本来的には、撮像時にゴーストが生じないような光学系を設計することが好ましいと言える。特に近年では、シミュレーションソフトの発達に伴い、光学系の設計時に、或る程度ゴーストが生じる可能性について検討できるようになった。しかしながら、光源から出射された光が、光学系のいずれかに反射してゴーストを発生する光路は複数あるため、画像に影響するゴースト発生経路の特定はシミュレーションだけでは難しいという問題がある。

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、実際の光学系を用いてゴーストを検査できる検査装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の検査装置は、光源と、絞りと、撮像素子と、画像形成装置とを有し、前記光源から出射された光線を、前記絞りを介して光学系に入射させ、前記光学系により結像された像を前記撮像素子により検出し、前記画像形成装置により前記撮像素子からの信号に基づいて画像を形成するようになっている検査装置であって、
前記光学系に対して、前記光源と前記絞りと前記撮像素子のうち少なくとも一つを相対的に変位させる変位装置を有することを特徴とする。

本発明によれば、変位装置が、前記光学系に対して、前記光源と前記絞りと前記撮像素子のうち少なくとも一つを相対的に変位させるので、前記少なくとも１つを複数の位置のいずれに変位させたときにゴーストが発生するか否かを検出でき、その検出結果をシミュレーションに盛り込むことで、よりゴーストが低減された光学系を得ることができる。尚、絞りの形状は、円形に限らず多角形状など、入射光を制限する機能があれば形状は問わない。

更に本願発明の別な形態として、絞りを省略することもできる。かかる場合、本願発明の検査装置は、光源と、撮像素子と、画像形成装置とを有し、前記光源から出射された光線を光学系に入射させ、前記光学系により結像された像を前記撮像素子により検出し、前記画像形成装置により前記撮像素子からの信号に基づいて画像を形成するようになっている検査装置であって、前記光学系に対して、前記光源と前記撮像素子のうち少なくとも一つを相対的に変位させる変位装置を有することを特徴とする。

請求項２に記載の検査装置は、請求項１に記載発明において、前記変位装置は、前記光学系に対して、前記光源を光軸直交方向に変位させることを特徴とする。

請求項３に記載の検査装置は、請求項１又は２に記載発明において、前記変位装置は、前記光学系に対して、前記絞りを光軸直交方向に変位させることを特徴とする。

請求項４に記載の検査装置は、請求項１〜３のいずれかに記載発明において、前記変位装置は、前記光学系に対して、前記撮像素子を光軸方向に変位させることを特徴とする。

請求項５に記載の検査装置は、光源と、絞りと、撮像素子と、画像形成装置とを有し、前記光源から出射された光線を、前記絞りを介して光学系に入射させ、前記光学系により結像された像を前記撮像素子により検出し、前記画像形成装置により前記撮像素子からの信号に基づいて画像を形成するようになっている検査装置であって、
前記光源は、前記光学系の光軸に直交する方向においてマトリクス状に配列された複数の発光部を有し、前記発光部のいずれかを発光させることを特徴とする。

本発明によれば、前記光源がマトリクス状に配列された複数の発光部を有し、前記発光部のいずれかを発光させるので、前記発光部のいずれかを発光させたとき、ゴーストが発生するか否かを検出でき、その検出結果をシミュレーションに盛り込むことで、よりゴーストが低減された光学系を得ることができる。

請求項６に記載の検査装置は、請求項５に記載発明において、前記光学系に対して、前記絞りと前記撮像素子のうち少なくとも一つを相対的に変位させる変位装置を有することを特徴とする。

請求項７に記載の検査装置は、請求項６に記載発明において、前記変位装置は、前記光学系に対して、前記絞りを光軸直交方向に変位させることを特徴とする。

請求項８に記載の検査装置は、請求項６又は７に記載発明において、前記変位装置は、前記光学系に対して、前記撮像素子を光軸方向に変位させることを特徴とする。

請求項９に記載の検査装置は、請求項１〜８のいずれかに記載発明において、前記光学系は複数の光学素子を含むことを特徴とする。

尚、本明細書中、ゴーストとは、複数のレンズ等を含む光学系において、レンズ表面での反射を介して本来の結像光（有効結像光）が通る光路とは異なる光路を通って像面上に到達した光（不要光）により、視覚的に一定の形状が認められるように形成された光学像である。なお、ゴーストは、一般に、上記と同様の不要光により形成されるが、むらやかぶり等の一定の形状が認められないように発生するフレアと区別される。

本発明によれば、実際の光学系を用いてゴーストを検査できる検査装置を提供することができる。

本実施の形態の検査装置の斜視図である。 複数の圧電セラミックスＰＥを積み重ねてその間に電極Ｃを並列接続した構造の積層型圧電アクチュエータＰＺを示す斜視図である。 圧電アクチュエータＰＺに印加される電圧パルスの波形を示す図である。 別な実施の形態にかかる検査装置の斜視図である。 像面に形成されたゴースト光源の像とゴーストの出現位置との関係を示す図であり、撮像面を示す（Ａ）〜（Ｃ）は、撮像素子ＣＣＤの位置に対応する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態の検査装置の斜視図である。検査装置は、光源である発光ダイオードＬＥＤと、発光ダイオードＬＥＤを駆動する光源駆動装置ＬＤＲと、絞りＡＰと、絞りＡＰを駆動する絞り駆動装置ＡＤＲと、撮像素子ＣＣＤと、撮像素子ＣＣＤを駆動する撮像素子駆動装置ＣＤＲとを有している。変位装置を構成する各駆動装置ＬＤＲ，ＡＤＲ，ＣＤＲは、ベースＢＳ上に取り付けられている。以下、具体的に説明するが、ここでは光学系の光軸方向をＺ軸方向とし、光軸直交方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とする。

まず、光源駆動装置ＬＤＲについて説明する。発光ダイオードＬＥＤは、光源ホルダＬＤＨに設けられた孔内に保持され発光部を絞りＡＰ側に向けており、光源ホルダＬＤＨと共に一体的に移動するようになっている。

光源ホルダＬＤＨには、四角柱状のＸ軸駆動軸ＬＸＤＳと対応する形状を有し且つそれに接する角溝ＬＤＨｂが設けられ、また角溝ＬＤＨｂとの間にＸ軸駆動軸ＬＸＤＳを挟むようにして板ばねＬＸＳＧが取り付けられている。光源ホルダＬＤＨと板ばねＬＸＳＧとの間で挟持された駆動部材であるＸ軸駆動軸ＬＸＤＳは、図でＸ軸方向に延在しており、板ばねＬＸＳＧの付勢力で適度に押圧されている。Ｘ軸駆動軸ＬＸＤＳの一端は自由端であり、その他端は、電気機械変換素子であるＸ軸圧電アクチュエータＬＸＰＺに連結されている。Ｘ軸圧電アクチュエータＬＸＰＺは、連結部ＬＰＺａを有している。

連結部ＬＰＺａには、四角柱状のＹ軸駆動軸ＬＹＤＳと対応する形状を有し且つそれに接する角溝ＬＰＺｂが設けられ、また角溝ＬＰＺｂとの間にＹ軸駆動軸ＬＹＤＳを挟むようにして板ばねＬＹＳＧが取り付けられている。連結部ＬＰＺａと板ばねＬＹＳＧとの間で挟持された駆動部材であるＹ軸駆動軸ＬＹＤＳは、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に延在しており、板ばねＬＹＳＧの付勢力で適度に押圧されている。Ｙ軸駆動軸ＬＹＤＳの一端は自由端であり、その他端は、電気機械変換素子であるＹ軸圧電アクチュエータＬＹＰＺに連結されている。Ｙ軸圧電アクチュエータＬＹＰＺは、ベースＢＳに取り付けられている。圧電アクチュエータＬＸＰＺ、ＬＹＰＺと、駆動軸ＬＸＤＳ、ＬＹＤＳと、連結部ＬＰＺａと、板ばねＬＸＳＧ、ＬＹＳＧとで光源駆動装置ＬＤＲを構成する。

圧電アクチュエータＬＸＰＺ、ＬＹＰＺは、ＰＺＴ(ジルコン・チタン酸鉛)などで形成された圧電セラミックスを積層してなる。圧電セラミックスは、その結晶格子内の正電荷の重心と負電荷の重心とが一致しておらず、それ自体分極していて、その分極方向に電圧を印加すると伸びる性質を有している。しかし、圧電セラミックスのこの方向への歪みは微小であり、この歪み量により被駆動部材を駆動することは困難であるため、図２に示すように、複数の圧電セラミックスＰＥを積み重ねてその間に電極Ｃを並列接続した構造の積層型圧電アクチュエータが実用可能なものとして提供されている。本実施の形態では、この積層型圧電アクチュエータを駆動源として用いている。

次に、発光ダイオードＬＥＤの駆動方法について説明する。一般に、積層型圧電アクチュエータは、電圧印加時の変位量は小さいが、発生力は大でその応答性も鋭い。したがって、圧電アクチュエータＬＸＰＺに、図３（ａ）に示すように立ち上がりが鋭く立ち下がりがゆっくりとした略鋸歯状波形のパルス電圧を印加すると、圧電アクチュエータＬＸＰＺは、パルスの立ち上がり時に急激に伸び、立ち下がり時にそれよりもゆっくりと縮む。したがって、圧電アクチュエータＬＸＰＺの伸長時には、その衝撃力でＸ軸駆動軸ＸＤＳが図１の手前側へ押し出されるが、発光ダイオードＬＥＤを保持した光源ホルダＬＤＨと板ばねＬＸＳＧは、その慣性により、Ｘ軸駆動軸ＬＸＤＳと一緒には移動せず、Ｘ軸駆動軸ＬＸＤＳとの間で滑りを生じてその位置に留まる（わずかに移動する場合もある）。一方、パルスの立ち下がり時には立ち上がり時に比較してＸ軸駆動軸ＬＸＤＳがゆっくりと戻るので、光源ホルダＬＤＨと板ばねＬＸＳＧがＸ軸駆動軸ＬＸＤＳに対して滑らずに、Ｘ軸駆動軸ＬＸＤＳと一体的に図１の奥側へ移動する。即ち、周波数が数百から数万ヘルツに設定されたパルスを印加することにより、発光ダイオードＬＥＤを保持した光源ホルダＬＤＨを、Ｘ軸方向に所望の速度で連続的に移動させることができる。尚、以上より明らかであるが、図３（ｂ）に示すように電圧の立ち上がりがゆっくりで、立ち下がりが鋭いパルスを印加すれば、光源ホルダＬＤＨを逆の方向へ移動させることができる。パルスの印加を中止すると、板ばねＬＸＳＧの付勢力により光源ホルダＬＤＨはその位置に静止する。本実施の形態では、Ｘ軸駆動軸ＬＸＤＳを四角柱状（回り止め機構）としているので、光源ホルダＬＤＨの回り止め機能が発揮され、発光ダイオードＬＥＤのチルトが抑制されるので、別個にガイド軸を設ける必要はない。

同様に、圧電アクチュエータＬＹＰＺに、図３（ａ）に示すように立ち上がりが鋭く立ち下がりがゆっくりとした略鋸歯状波形のパルス電圧を印加すると、圧電アクチュエータＬＹＰＺは、パルスの立ち上がり時に急激に伸び、立ち下がり時にそれよりもゆっくりと縮む。したがって、圧電アクチュエータＬＹＰＺの伸長時には、その衝撃力でＹ軸駆動軸ＬＹＤＳが図１の上側へ押し出されるが、圧電アクチュエータＬＸＰＺの連結部ＬＰＺａと板ばねＬＹＳＧは、その慣性により、Ｙ軸駆動軸ＬＹＤＳと一緒には移動せず、Ｙ軸駆動軸ＬＹＤＳとの間で滑りを生じてその位置に留まる（わずかに移動する場合もある）。一方、パルスの立ち下がり時には立ち上がり時に比較してＹ軸駆動軸ＬＹＤＳがゆっくりと戻るので、連結部ＬＰＺａと板ばねＬＹＳＧがＹ軸駆動軸ＬＹＤＳに対して滑らずに、Ｙ軸駆動軸ＬＹＤＳと一体的に図１の下側へ移動する。即ち、周波数が数百から数万ヘルツに設定されたパルスを印加することにより、圧電アクチュエータＬＸＰＺを光源ホルダＬＤＨと共に、Ｙ軸方向に所望の速度で連続的に移動させることができる。尚、以上より明らかであるが、図３（ｂ）に示すように電圧の立ち上がりがゆっくりで、立ち下がりが鋭いパルスを印加すれば、圧電アクチュエータＬＸＰＺを光源ホルダＬＤＨと共に逆の方向へ移動させることができる。パルスの印加を中止すると、板ばねＬＹＳＧの付勢力により連結部ＬＰＺａはその位置に静止する。本実施の形態では、Ｙ軸駆動軸ＬＹＤＳを四角柱状（回り止め機構）としているので、圧電アクチュエータＬＸＰＺの回り止め機能が発揮され、発光ダイオードＬＥＤのチルトが抑制されるので、別個にガイド軸を設ける必要はない。

次に、絞り駆動装置ＡＤＲについて説明する。中央に小開口ＡＰａを有する薄板状の絞りＡＰは、連結部ＡＤＨに連結されて一体的に移動するようになっている。

連結部ＡＤＨには、四角柱状のＸ軸駆動軸ＡＸＤＳと対応する形状を有し且つそれに接する角溝ＡＤＨｂが設けられ、また角溝ＡＤＨｂとの間にＸ軸駆動軸ＡＸＤＳを挟むようにして板ばねＡＸＳＧが取り付けられている。連結部ＡＤＨと板ばねＡＸＳＧとの間で挟持された駆動部材であるＸ軸駆動軸ＡＸＤＳは、図でＸ軸方向に延在しており、板ばねＡＸＳＧの付勢力で適度に押圧されている。Ｘ軸駆動軸ＡＸＤＳの一端は自由端であり、その他端は、電気機械変換素子であるＸ軸圧電アクチュエータＡＸＰＺに連結されている。Ｘ軸圧電アクチュエータＡＸＰＺは、連結部ＡＰＺａを有している。

連結部ＡＰＺａには、四角柱状のＹ軸駆動軸ＡＹＤＳと対応する形状を有し且つそれに接する角溝ＡＰＺｂが設けられ、また角溝ＡＰＺｂとの間にＹ軸駆動軸ＡＹＤＳを挟むようにして板ばねＡＹＳＧが取り付けられている。連結部ＡＰＺａと板ばねＡＹＳＧとの間で挟持された駆動部材であるＹ軸駆動軸ＡＹＤＳは、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に延在しており、板ばねＡＹＳＧの付勢力で適度に押圧されている。Ｙ軸駆動軸ＡＹＤＳの一端は自由端であり、その他端は、電気機械変換素子であるＹ軸圧電アクチュエータＡＹＰＺに連結されている。Ｙ軸圧電アクチュエータＡＹＰＺは、ベースＢＳに取り付けられている。圧電アクチュエータＡＸＰＺ、ＡＹＰＺと、駆動軸ＡＸＤＳ、ＡＹＤＳと、連結部ＡＰＺａと、板ばねＡＸＳＧ、ＡＹＳＧとで絞り駆動装置ＡＤＲを構成する。

圧電アクチュエータＡＸＰＺ、ＡＹＰＺは、上述した圧電アクチュエータＬＸＰＺ、ＬＹＰＺと同様に、ＰＺＴ(ジルコン・チタン酸鉛)などで形成された圧電セラミックスを積層してなる。

次に、絞りＡＰの駆動方法について説明する。圧電アクチュエータＡＸＰＺに、図３（ａ）に示すように立ち上がりが鋭く立ち下がりがゆっくりとした略鋸歯状波形のパルス電圧を印加すると、上述したように圧電アクチュエータＡＸＰＺが伸縮し、絞りＡＰと連結部ＡＤＨが図１の奥側へ移動する。一方、図３（ｂ）に示すように電圧の立ち上がりがゆっくりで、立ち下がりが鋭いパルスを印加すれば、絞りＡＰを手前側へ移動させることができる。パルスの印加を中止すると、板ばねＡＸＳＧの付勢力により連結部ＡＤＨはその位置に静止する。

同様に、圧電アクチュエータＡＹＰＺに、図３（ａ）に示すように立ち上がりが鋭く立ち下がりがゆっくりとした略鋸歯状波形のパルス電圧を印加すると、圧電アクチュエータＡＹＰＺが伸縮し、絞りＡＰと連結部ＡＤＨが図１の下側へ移動する。一方、図３（ｂ）に示すように電圧の立ち上がりがゆっくりで、立ち下がりが鋭いパルスを印加すれば、絞りＡＰを上側へ移動させることができる。パルスの印加を中止すると、板ばねＡＹＳＧの付勢力により連結部ＡＰＺａはその位置に静止する。

次に、撮像素子駆動装置ＣＤＲについて説明する。撮像素子ＣＣＤは、撮像面を絞りＡＰ側に向けた状態で、撮像素子ホルダＣＤＨに保持されている。撮像素子ホルダＣＤＨは、その側縁に連結部ＣＤＨａが連結されている。尚、撮像素子ホルダＣＤＨは、ベースＢＳ上に設置され、図１でＺ方向に延在するガイドレールＧＳに係合する切欠ＣＤＨｃを有しており、ガイドレールＧＳに沿って移動可能となっている。

連結部ＣＤＨａには、四角柱状のＺ軸駆動軸ＣＺＤＳと対応する形状を有し且つそれに接する角溝ＣＤＨｂが設けられ、また角溝ＣＤＨｂとの間にＺ軸駆動軸ＣＺＤＳを挟むようにして板ばねＣＺＳＧが取り付けられている。連結部ＣＤＨａと板ばねＣＺＳＧとの間で挟持された駆動部材であるＺ軸駆動軸ＣＺＤＳは、図でＺ軸方向に延在しており、板ばねＣＺＳＧの付勢力で適度に押圧されている。Ｚ軸駆動軸ＣＺＤＳの一端は自由端であり、その他端は、電気機械変換素子であるＺ軸圧電アクチュエータＣＺＰＺに連結されている。Ｚ軸圧電アクチュエータＣＺＰＺは、その末端がベースＢＳ上に形成されたポストＰＴに固定されている。圧電アクチュエータＣＺＰＺと、Ｚ軸駆動軸ＣＺＤＳと、連結部ＣＤＨａと、板ばねＣＺＳＧとで撮像素子駆動装置ＣＤＲを構成する。

圧電アクチュエータＣＺＰＺは、上述した圧電アクチュエータＬＸＰＺ、ＬＹＰＺと同様に、ＰＺＴ(ジルコン・チタン酸鉛)などで形成された圧電セラミックスを積層してなる。

次に、撮像素子ＣＣＤの駆動方法について説明する。圧電アクチュエータＣＺＰＺに、図３（ａ）に示すように立ち上がりが鋭く立ち下がりがゆっくりとした略鋸歯状波形のパルス電圧を印加すると、上述したように圧電アクチュエータＣＺＰＺが伸縮し、撮像素子ＣＣＤと連結部ＣＤＨａが図１の手前側へ移動する。一方、図３（ｂ）に示すように電圧の立ち上がりがゆっくりで、立ち下がりが鋭いパルスを印加すれば、撮像素子ＣＣＤを奥側へ移動させることができる。パルスの印加を中止すると、板ばねＣＺＳＧの付勢力により連結部ＣＤＨａはその位置に静止する。

撮像素子ＣＣＤは、配線Ｈを介して画像処理回路を含む制御装置ＣＯＮＴに信号を出力するようになっており、即ち制御装置ＣＯＮＴは、撮像素子ＣＣＤからの信号に基づき画像を形成する画像形成装置として機能する。また制御装置ＣＯＮＴは、不図示のセンサから発光ダイオードＬＥＤ、絞りＡＰ、撮像素子ＣＣＤの位置情報を読み出して、ゴーストの有無と共に、メモリＭＲＹに記憶可能となっている。

ベースＢＳ上において、絞りＡＰと撮像素子ＣＣＤとの間には、光学系ＯＰＳを保持固定する保持台ＬＤＨが配置されている。尚、ベースＢＳの周囲は、不図示の筐体で覆われ、発光ダイオードＬＥＤ以外の光が撮像素子ＣＣＤに入射しないようになっている。

次に、検査装置の動作について説明する。検査対象である複数のレンズからなる光学系ＯＰＳを保持台ＬＤＨに保持固定した後、絞りＡＰと撮像素子ＣＣＤとを原点に固定した状態で、制御装置ＣＯＮＴは、光源駆動装置ＬＤＲを駆動して、発光した発光ダイオードＬＥＤをＸ軸方向に１単位量ずつ移動させ、絞りＡＰを介して入射した光線を、光学系ＯＰＳを介して撮像素子ＣＣＤの撮像面に受光させ、画像処理によりゴーストの有無を判定する。制御装置ＣＯＮＴは、ゴーストが生じたと判定したときは、その際の光学系ＯＰＳに対する、発光ダイオードＬＥＤ、絞りＡＰ、撮像素子ＣＣＤの相対位置をメモリＭＲＹに記憶する。ここで、移動した発光ダイオードＬＥＤがＸ軸方向の末端に到達した場合、発光ダイオードＬＥＤをＸ軸方向の原点に戻し、Ｙ軸方向に１単位量だけ移動させ、更に発光ダイオードＬＥＤをＸ軸方向に１単位量ずつ移動させて（光源走査ステップという）、同様な検査を行う。

発光ダイオードＬＥＤがＸ軸方向及びＹ軸方向の末端に到達した場合、発光ダイオードＬＥＤをＸ軸方向及びＹ軸方向の原点に戻した上で、更に絞りＡＰをＸ軸方向に１単位量だけ移動させ、同様に発光ダイオードＬＥＤをＸ軸方向及びＹ軸方向に２次元的に移動させながら、同様な検査を行う。絞りＡＰがＸ軸方向の末端に到達した場合、絞りＡＰをＸ軸方向の原点に戻し、Ｙ軸方向に１単位量だけ移動させ（絞り走査ステップという）、更に発光ダイオードＬＥＤをＸ軸方向及びＹ軸方向の原点に戻した上で、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に２次元的に移動させながら、同様な検査を行う。

絞りＡＰがＸ軸方向及びＹ軸方向の末端に到達した場合、発光ダイオードＬＥＤ及び絞りＡＰをＸ軸方向及びＹ軸方向の原点に戻した上で、次に撮像素子ＣＣＤをＺ軸方向に１単位量だけ移動させ（撮像素子走査ステップという）、同様に発光ダイオードＬＥＤをＸ軸方向及びＹ軸方向に２次元的に移動させつつ、それぞれ絞りＡＰをＸ軸方向及びＹ軸方向に２次元的に移動させながら、同様な検査を行う。このようにして検査を行うことで、ゴーストが発生する、光学系ＯＰＳに対する発光ダイオードＬＥＤ、絞りＡＰ、撮像素子ＣＣＤの相対位置がわかるので、ゴーストが発生しない相対位置を、シミュレーションソフトでは無視することによって、設計の手間を大きく省くことができる。尚、以上の実施の形態に対し、光源を固定して、光学系と撮像素子とを一体的に回転させることで、同様の効果を得ることができる。

又、特に光学系ＯＰＳに対して撮像素子ＣＣＤを光軸方向に相対変位させると、光学系ＯＰＳにより撮像面に結像される像がデフォーカス状態になるが、そのデフォーカス状態の像の重心位置を解析してゴーストの発生方向を予想することによって、逆投影方向の効率の良いゴーストシミュレーションが可能となる。一例を示すと、図５を参照して、光学系ＯＰＳに対して撮像素子ＣＣＤの相対位置を、光軸方向に沿って光源側よりＡ〜Ｃに示すように変更すると、それに対応して（Ａ）〜（Ｃ）に示すように撮像面上には光源の像ＩとゴーストＧが現れる。撮像素子ＣＣＤが位置Ｂにあるときにフォーカス状態になる。ここで、ゴーストＧは、光源の像Ｉの重心位置に応じて位置と大きさが変化する。より具体的には、光源の像Ｉの重心位置は、撮像素子ＣＣＤの相対位置が光源から離れるに連れて、撮像面の中点Ｏから離れてゆく。このときゴーストＧも、光源の像Ｉと撮像面の中点Ｏとを結ぶ線上であって、撮像素子ＣＣＤから離れるに連れて、撮像面の中点Ｏから離れるように出現し且つ大きくなる。つまり、撮像素子ＣＣＤが光源に近い位置Ａにある場合、位置Ｂにある場合よりもゴーストＧは中点Ｏに近く且つ小さくなり、一方、撮像素子ＣＣＤが光源から遠い位置Ｃにある場合、位置Ｂにある場合よりもゴーストＧは中点Ｏから遠く且つ大きくなる。尚、最初にゴーストのシミュレーションを行った上で、試作品としての光学系ＯＰＳを実際に製作し、本実施の形態の検査装置を用いて、ゴーストが発生しないかを確認することもできる。

図４は、別な実施の形態にかかる検査装置の斜視図である。本実施の形態においては、光源駆動回路の代わりに、発光ダイオードＬＥＤをＸ軸方向及びＹ軸方向に２次元マトリクス状に配置した光源ユニットＬＵを用いている。各発光ダイオードＬＥＤが点灯したときには、その位置を制御装置ＣＯＮＴが認識できるようになっている。それ以外の構成については、上述した実施の形態と同様である。

光源ユニットＬＵの発光ダイオードＬＥＤを１つずつ点灯させ、また絞りＡＰをＸ軸方向及びＹ軸方向に２次元的に移動させ、且つ撮像素子ＣＣＤをＺ軸方向に移動させながら、上述と同様なゴースト検査を行うことができる。尚、発光波長が異なる複数の発光ダイオードを組み合わせて１単位とし、複数単位の発光ダイオード群をマトリクス状に並べて、波長毎に発光を行えば、波長依存性を有するゴーストの検査も行うこともできる。

光学系ＯＰＳは、単一のレンズでも良いし、複数のレンズでも良い。光学系ＯＰＳと撮像素子ＣＣＤに代わりに、カメラ自体を検査装置に設置するようにしても良い。光学系ＯＰＳがズーム機能を有する場合、複数のレンズ群同士を相対的に変位させながらゴーストの検査を行っても良い。更に本発明の検査装置によれば、撮像レンズ、投射用レンズの他、光ピックアップ装置の対物レンズ等の検査も可能である。

ＡＤＨ 連結部
ＡＤＨｂ 角溝
ＡＤＲ 絞り駆動装置
ＡＰ 絞り
ＡＰＺａ 連結部
ＡＰＺｂ 角溝
ＡＰａ 小開口
ＡＸＤＳ Ｘ軸駆動軸
ＡＸＰＺ Ｘ軸圧電アクチュエータ
ＡＹＤＳ Ｙ軸駆動軸
ＡＹＰＺ Ｙ軸圧電アクチュエータ
ＢＳ ベース
ＣＣＤ 撮像素子
ＣＤＨ 撮像素子ホルダ
ＣＤＨａ 連結部
ＣＤＨｂ 角溝
ＣＤＨｃ 切欠
ＣＤＲ 撮像素子駆動装置
ＣＯＮＴ 制御装置
ＣＺＤＳ Ｚ軸駆動軸
ＣＺＰＺ Ｚ軸圧電アクチュエータ
ＧＳ ガイドレール
Ｈ 配線
ＬＤＨ 保持台
ＬＤＨ 光源ホルダ
ＬＤＨｂ 角溝
ＬＤＲ 光源駆動装置
ＬＥＤ 発光ダイオード
ＬＰＺａ 連結部
ＬＰＺｂ 角溝
ＬＵ 光源ユニット
ＬＸＤＳ Ｘ軸駆動軸
ＬＸＰＺ Ｘ軸圧電アクチュエータ
ＬＹＤＳ Ｙ軸駆動軸
ＬＹＰＺ Ｙ軸圧電アクチュエータ
ＭＲＹ メモリ
ＯＰＳ 光学系
ＰＥ 圧電セラミックス
ＰＴ ポスト

Claims (9)

1. 光源と、絞りと、撮像素子と、画像形成装置とを有し、前記光源から出射された光線を、前記絞りを介して光学系に入射させ、前記光学系により結像された像を前記撮像素子により検出し、前記画像形成装置により前記撮像素子からの信号に基づいて画像を形成するようになっている検査装置であって、
   前記光学系に対して、前記光源と前記絞りと前記撮像素子のうち少なくとも一つを相対的に変位させる変位装置を有することを特徴とする検査装置。
2. 前記変位装置は、前記光学系に対して、前記光源を光軸直交方向に変位させることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
3. 前記変位装置は、前記光学系に対して、前記絞りを光軸直交方向に変位させることを特徴とする請求項１又は２に記載の検査装置。
4. 前記変位装置は、前記光学系に対して、前記撮像素子を光軸方向に変位させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の検査装置。
5. 光源と、絞りと、撮像素子と、画像形成装置とを有し、前記光源から出射された光線を、前記絞りを介して光学系に入射させ、前記光学系により結像された像を前記撮像素子により検出し、前記画像形成装置により前記撮像素子からの信号に基づいて画像を形成するようになっている検査装置であって、
   前記光源は、前記光学系の光軸に直交する方向においてマトリクス状に配列された複数の発光部を有し、前記発光部のいずれかを発光させることを特徴とする検査装置。
6. 前記光学系に対して、前記絞りと前記撮像素子のうち少なくとも一つを相対的に変位させる変位装置を有することを特徴とする請求項５に記載の検査装置。
7. 前記変位装置は、前記光学系に対して、前記絞りを光軸直交方向に変位させることを特徴とする請求項６に記載の検査装置。
8. 前記変位装置は、前記光学系に対して、前記撮像素子を光軸方向に変位させることを特徴とする請求項６又は７に記載の検査装置。
9. 前記光学系は複数の光学素子を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の検査装置。

Images