JP2011053048A - Lens evaluation method and apparatus - Google Patents

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Takeshi Matsumura
武 松村
Yoshiaki Kamio
慶明 神尾
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To inspect eccentricity and inspect the resolution of a lens with high accuracy without performing complicated operation. <P>SOLUTION: A test chart 14 is provided with a chart pattern for evaluating the resolution. The central part of the chart pattern is positioned on a measuring optical axis Ls. A test lens 12 is positioned on the measuring optical axis Ls. An image of the chart pattern is formed on a reticle plate 16 through the test lens 12. A reticle indicating a position through which the measuring optical axis Ls passes is attached to the reticle plate 16. The image of the chart pattern and an image of the reticle on the reticle plate 16 are magnified by a projection lens 17 to be imaged on a screen 18. Through the image of the chart pattern and the image of the reticle projected on the screen 18 in a magnified manner, the resolution and eccentricity of the test lens 12 are evaluated. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、デジタルカメラやプロジェクターなどの光学・電子機器に搭載される各種レンズの解像度の評価を行なうレンズ評価方法及び装置に関する。   The present invention relates to a lens evaluation method and apparatus for evaluating the resolution of various lenses mounted on optical / electronic devices such as digital cameras and projectors.

デジタルカメラやプロジェクターなどの光学・電子機器には、光を集めたり拡げたりするための各種レンズが搭載されている。例えば、デジタルカメラには被写体からの光をCCDに結像する結像レンズが搭載されている。また、近年市場が拡大してきている3Dプロジェクターの場合であれば、3Dプロジェクタの左右それぞれのチャンネルには個別にリレーレンズが用いられている。このリレーレンズは、原画像の表示面に表示される左右の画像をそれぞれ個別に投影光学系にリレーするため、結像性能に高い精度が要求される。   Optical and electronic devices such as digital cameras and projectors are equipped with various lenses for collecting and expanding light. For example, a digital camera is equipped with an imaging lens that forms an image of light from a subject on a CCD. In the case of a 3D projector whose market has been expanding in recent years, a relay lens is individually used for each of the left and right channels of the 3D projector. Since this relay lens individually relays the left and right images displayed on the display surface of the original image to the projection optical system, high accuracy is required for imaging performance.

これら各種レンズは、光学・電子機器の製造工程において、解像度などの性能が所望の値を有しているか否かの検査が行なわれている。レンズの解像度の検査では、解像度評価用のテストチャートが用いられ、検査対象となる被検レンズがテストチャートから一定距離離して位置決めされる。被検レンズの結像面にはピントグラスが配置されており、このピントグラスにチャート像が結像される。そして、このチャート像をルーペで部分的に拡大して観察し、チャート像のエッジが鮮明か否かを目視で判断することによって、被検レンズの解像度を評価している。   These various lenses are inspected in the optical / electronic device manufacturing process to determine whether the performance such as resolution has a desired value. In the inspection of lens resolution, a test chart for resolution evaluation is used, and a lens to be inspected is positioned at a certain distance from the test chart. A focus glass is arranged on the imaging surface of the test lens, and a chart image is formed on the focus glass. The chart image is partially enlarged with a magnifying glass and observed, and the resolution of the test lens is evaluated by visually determining whether the edge of the chart image is clear.

なお、目視による検査の他、検査対象のレンズを通して写し出されるチャートパターンの像をCCD等により撮像し、その撮像により得られた画像をコンピュータで解析することによって、レンズの解像度を評価することも行なわれている(特許文献1)。   In addition to visual inspection, an image of a chart pattern projected through the lens to be inspected is captured by a CCD or the like, and the resolution of the lens is evaluated by analyzing the image obtained by the imaging with a computer. (Patent Document 1).

特開平10−90119号公報JP-A-10-90119

上述の目視による検査の場合、ピントグラスには平面擦りガラスが用いられ、擦り面に結像されたチャート像はルーペで部分的に拡大して観察されるが、擦り面の粗さが粗すぎると像のエッジが乱れて観察されるため解像度の評価がしにくくなり、逆に擦り面の粗さが細かすぎると拡散能が低下して像のエッジの識別が観察しにくくなる。また、コンピュータによる解像度評価の場合であれば、設備費用が膨大となる。   In the case of the visual inspection described above, a flat rubbed glass is used as the focus glass, and the chart image formed on the rubbed surface is partially enlarged with a magnifying glass, but the rubbed surface is too rough. Therefore, it is difficult to evaluate the resolution because the edges of the image are disturbed, and conversely, if the roughness of the rubbing surface is too fine, the diffusivity is reduced and it is difficult to identify the edges of the image. Moreover, in the case of resolution evaluation by a computer, the equipment cost becomes enormous.

本発明は、レンズの解像度の検査を精度良く行うことができるレンズ評価方法及び装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the lens evaluation method and apparatus which can test | inspect the resolution of a lens accurately.

上記目的を達成するために、本発明のレンズ評価方法は、解像度評価用のテストチャートに表示されたチャート像を、チャート像の中心部を通る測定光軸上に位置決めした被検レンズを通して、前記測定光軸が通る位置にレチクルが付された透明プレート上に中間像として結像させ、前記中間像と前記レチクルの像とを投影レンズにより拡大してスクリーンに結像し、前記スクリーン上で拡大されたチャート像及びレチクルの像により前記被検レンズの解像度及び偏芯状態を評価することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the lens evaluation method of the present invention includes a chart image displayed on a test chart for resolution evaluation passing through a test lens positioned on a measurement optical axis passing through a central portion of the chart image. An intermediate image is formed on a transparent plate with a reticle at a position where the measurement optical axis passes, and the intermediate image and the reticle image are enlarged by a projection lens and formed on a screen. The resolution and decentering state of the test lens are evaluated from the chart image and the reticle image.

前記スクリーン上で前記チャート像の中心部と前記レチクルの像とが重なり合っているか否かにより前記被検レンズの偏芯状態を判定しているため、煩雑な操作を行わなくとも、偏芯状態を検査することができる。   Since the center of the chart image and the reticle image are overlapped on the screen to determine the decentered state of the lens to be tested, the decentered state can be obtained without performing complicated operations. Can be inspected.

本発明で用いる前記テストチャートは、裏面側から照明されるネガタイプのテストチャートである。また、本発明では、前記投影レンズにズームレンズを用いることによって、チャート像のエッジの鮮明度を目視可能な程度にまで拡大することができる。   The test chart used in the present invention is a negative type test chart illuminated from the back side. Further, in the present invention, by using a zoom lens as the projection lens, the sharpness of the edge of the chart image can be expanded to such an extent that it can be visually observed.

本発明のレンズ評価装置は、チャート像が表示された解像度評価用のテストチャートと、前記チャート像の中心部を通る測定光軸上に被検レンズを位置決めして保持するレンズホルダと、前記被検レンズの焦点面上に位置決めされ、前記測定光軸が通る位置にレチクルが付された透明プレートと、前記被検レンズによって前記透明プレート上に中間結像された前記チャート像と前記レチクルの像とを拡大してスクリーン上に結像させる投影レンズとを備えることを特徴とする。   The lens evaluation apparatus according to the present invention includes a resolution evaluation test chart on which a chart image is displayed, a lens holder that positions and holds a test lens on a measurement optical axis passing through a central portion of the chart image, and the test object. A transparent plate positioned on the focal plane of the test lens and having a reticle attached at a position through which the measurement optical axis passes, and the chart image and the reticle image intermediately formed on the transparent plate by the test lens And a projection lens for enlarging and forming an image on a screen.

前記レンズホルダを前記測定光軸と平行に移動させ、且つその移動量の測定が可能な調節機構を備えているため、1回の解像度の評価で所望の結果が得られなかった場合でも、レンズホルダを測定光軸方向に一定の移動量の範囲内で移動させることにより、再度解像度の評価を行うことができる。   Since the lens holder is moved in parallel with the measurement optical axis and an adjustment mechanism capable of measuring the amount of movement is provided, the lens can be obtained even when a desired result cannot be obtained by one resolution evaluation. The resolution can be evaluated again by moving the holder in the measurement optical axis direction within a certain range of movement.

本発明によれば、チャート像を透明プレート上に結像させ、その透明プレート上のチャート像を投影レンズで拡大してスクリーンに結像することによって、チャートの像のエッジの鮮明度等を目視で確実に判断することができるため、被検レンズの解像度の検査を精度良く行うことができる。   According to the present invention, a chart image is formed on a transparent plate, and the chart image on the transparent plate is enlarged by a projection lens and formed on a screen so that the sharpness of the edge of the chart image is visually observed. Therefore, the resolution of the lens to be inspected can be inspected with high accuracy.

本発明のレンズ評価装置の正面図である。It is a front view of the lens evaluation apparatus of this invention. テストチャートの側面図である。It is a side view of a test chart. (A)は検査台の正面図であり、(B)は検査台の左側面図である。(A) is a front view of the inspection table, and (B) is a left side view of the inspection table. (A)はレンズホルダの正面図であり、(B)はレンズホルダの側面図である。(A) is a front view of a lens holder, (B) is a side view of a lens holder. レチクルプレートの側面図である。It is a side view of a reticle plate. スクリーンの側面図である。It is a side view of a screen. レチクルプレートのレチクルを投影レンズの光軸上に合わせること説明するために用いられる説明図である。It is explanatory drawing used in order to demonstrate aligning the reticle of a reticle plate on the optical axis of a projection lens. チャートパターンの中心部を校正用レンズの光軸及び投影レンズの光軸上に合わせることを説明するために用いられる説明図である。It is explanatory drawing used in order to demonstrate aligning the center part of a chart pattern on the optical axis of a calibration lens, and the optical axis of a projection lens. 被検レンズの解像度及び偏芯状態の評価方法を説明するために用いられる説明図である。It is explanatory drawing used in order to demonstrate the evaluation method of the resolution and eccentric state of a to-be-tested lens.

図1に示すように、レンズ評価装置10はレンズホルダ11内の被検レンズ12の解像度を評価する。レンズ評価装置10は、光源13、テストチャート14、検査台15、レチクルプレート16、投影レンズ17、スクリーン18を備えている。レンズ評価装置10では、偏芯が無い被検レンズ12を検査台15にセットした場合に、被検レンズ12の光軸L1と投影レンズ17の光軸L2とが測定光軸Ls上に位置するように、光源13、テストチャート14、検査台15、レチクルプレート16、投影レンズ17、スクリーン18が定盤20の上に載置されている。なお、被検レンズの一例として、プロジェクターに搭載されるリレーレンズなどが挙げられる。   As shown in FIG. 1, the lens evaluation device 10 evaluates the resolution of the test lens 12 in the lens holder 11. The lens evaluation apparatus 10 includes a light source 13, a test chart 14, an inspection table 15, a reticle plate 16, a projection lens 17, and a screen 18. In the lens evaluation device 10, when the test lens 12 having no eccentricity is set on the inspection table 15, the optical axis L 1 of the test lens 12 and the optical axis L 2 of the projection lens 17 are positioned on the measurement optical axis Ls. As described above, the light source 13, the test chart 14, the inspection table 15, the reticle plate 16, the projection lens 17, and the screen 18 are placed on the surface plate 20. An example of the lens to be examined is a relay lens mounted on a projector.

図2に示すように、テストチャート14は、光源13からの光をほとんど遮断する略黒色の遮光部22上に、被検レンズ12の解像度を評価するための光透過性のチャートパターン23を備えている。テストチャート14は、その背後から光源13により照明されることで、略黒色の遮光部22を背景にして、チャートパターン23が明るく表示されるネガタイプのテストチャートである。テストチャート14は、チャートパターン23の中心部23aが測定光軸Ls上に位置するように、設置されている。   As shown in FIG. 2, the test chart 14 includes a light-transmitting chart pattern 23 for evaluating the resolution of the test lens 12 on a substantially black light-shielding portion 22 that substantially blocks light from the light source 13. ing. The test chart 14 is a negative test chart in which the chart pattern 23 is displayed brightly against the background of the substantially black light-shielding portion 22 when illuminated by the light source 13 from behind. The test chart 14 is installed so that the central portion 23a of the chart pattern 23 is positioned on the measurement optical axis Ls.

チャートパターン23は、中心エリア26及び4隅のエリア27〜30に、それぞれ一定間隔で縦方向に配列された3つの横スリット32〜36と、これら横スリット32〜36の右側に位置し、一定間隔で横方向に配列された3つの縦スリット37〜41が設けられている。なお、スリットの数は3以外でもよく、また中心エリア及び4隅のエリアに設けるのはスリットではなく、その他の各種模様であってもよい。   The chart pattern 23 is located on the right side of the three horizontal slits 32 to 36 arranged in the central area 26 and the four corner areas 27 to 30 in the vertical direction at regular intervals, and is fixed. Three vertical slits 37 to 41 arranged in the horizontal direction at intervals are provided. The number of slits may be other than three, and the slits provided in the central area and the four corner areas may be other various patterns.

図3(A),(B)に示すように、検査台15は、レンズホルダ11を保持するためのマウント台45と、マウント台45にセットされたレンズホルダ11の位置を固定する位置固定部46と、マウント台45を光軸L1方向に移動させる調節機構47とを備えている。図4(A),(B)に示すように、マウント台45にセットされるレンズホルダ11は、被検レンズ12と、被検レンズ12を保持する円筒部50と、円筒部50の外周部であって光軸L1方向中央部に取り付けられたフランジ部51とを備えている。フランジ部51には、マウント台45との位置関係を決めるための位置決め穴51aが形成されている。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the inspection table 15 includes a mount table 45 for holding the lens holder 11 and a position fixing unit for fixing the position of the lens holder 11 set on the mount table 45. 46 and an adjustment mechanism 47 that moves the mount base 45 in the direction of the optical axis L1. As shown in FIGS. 4A and 4B, the lens holder 11 set on the mount base 45 includes a test lens 12, a cylindrical part 50 that holds the test lens 12, and an outer peripheral part of the cylindrical part 50. And a flange portion 51 attached to the central portion in the direction of the optical axis L1. A positioning hole 51 a for determining the positional relationship with the mount base 45 is formed in the flange portion 51.

図3(A),(B)に示すように、マウント台45は略直方体状を有しており、レンズホルダ11を保持する保持部53を備えている。保持部53は、マウント台45の上面から一定の深さまでレンズホルダの円筒部50の直径Dより若干大きく切りかかれており、加えて、その一定の深さよりも更に下方が円筒部50の外周形状に合わせて略半円状に切り欠かれれた切欠面となっている。また、マウント台45には、フランジ部の位置決め穴51aに挿入される位置決めピン45aが設けられている。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the mount base 45 has a substantially rectangular parallelepiped shape and includes a holding portion 53 that holds the lens holder 11. The holding portion 53 is cut slightly larger than the diameter D of the cylindrical portion 50 of the lens holder from the upper surface of the mount base 45 to a certain depth. In addition, the outer peripheral shape of the cylindrical portion 50 is further below the certain depth. The cut surface is cut into a semicircular shape. The mount base 45 is provided with positioning pins 45a to be inserted into the positioning holes 51a of the flange portion.

位置固定部46は、クランプ板55と、スライド機構56と、操作レバー57とを備えている。クランプ板55は略C字形状に形成されており、両端部にはそれぞれレンズホルダのフランジ部51を押圧するための押圧部材55aが設けられている。スライド機構56は、押圧部材55aがフランジ部51を押圧する押圧位置と、この押圧位置から退避してレンズホルダ11の取り付け及び取り外しを可能にする退避位置との間で、クランプ板55をスライドさせる。操作レバー57は、回転操作可能にスライド機構56に取り付けられており、この操作レバー57の回転操作によってスライド機構56が作動する。   The position fixing unit 46 includes a clamp plate 55, a slide mechanism 56, and an operation lever 57. The clamp plate 55 is formed in a substantially C shape, and pressing members 55a for pressing the flange portion 51 of the lens holder are provided at both ends. The slide mechanism 56 slides the clamp plate 55 between a pressing position where the pressing member 55a presses the flange portion 51 and a retracting position where the lens holder 11 can be attached and detached by retracting from the pressing position. . The operation lever 57 is attached to the slide mechanism 56 so as to be rotatable. The slide mechanism 56 is operated by the rotation of the operation lever 57.

調節機構47は、マウント台45が載置された可動ステージ60と、可動ステージ60が測定光軸Ls方向に移動自在に取り付けられた固定ステージ61と、マイクロネジ62aの回転に従って可動ステージ60を方向に移動させるマイクロメータ62とを備えている。マイクロメータ62の操作により可動ステージ60が移動することによって、マウント台45にセットされたレンズホルダ11が測定光軸Ls方向に移動する。レンズホルダ11の移動量は、固定ステージ61に取り付けられた移動量表示部61aに表示される。   The adjustment mechanism 47 directs the movable stage 60 according to the rotation of the movable stage 60 on which the mount 45 is mounted, the fixed stage 61 on which the movable stage 60 is movably attached in the direction of the measurement optical axis Ls, and the micro screw 62a. And a micrometer 62 to be moved. When the movable stage 60 is moved by the operation of the micrometer 62, the lens holder 11 set on the mount base 45 is moved in the measurement optical axis Ls direction. The movement amount of the lens holder 11 is displayed on a movement amount display unit 61 a attached to the fixed stage 61.

図5に示すように、レチクルプレート16は、被検レンズ12の焦点面上に位置決めされており、被検レンズ12からの光はレチクルプレート16上で結像する。したがって、レチクルプレート16上には、チャートパターンの像(図示省略)が中間像として結像する。   As shown in FIG. 5, the reticle plate 16 is positioned on the focal plane of the test lens 12, and the light from the test lens 12 forms an image on the reticle plate 16. Therefore, a chart pattern image (not shown) is formed on the reticle plate 16 as an intermediate image.

また、レチクルプレート16は、光透過部65上に光を遮光する略黒色の十字形状のレチクル66を備えている。レチクルプレート16は、被検レンズ12からの光のうち、レチクル66に当たる光を遮光し、それ以外、即ち光透過部65で光を透過することから、透過光により明るく表示される光透過部65を背景にして、レチクル66が略黒色に表示されるポジタイプのテストチャートである。したがって、レチクルプレート16上には、チャートパターンの像とともにレチクル66の像が中間像として結像している。また、レチクルプレート16は、レチクルの交差部分66aが投影レンズ17の光軸L2(図1参照)上に位置するように、設置されている。   The reticle plate 16 includes a substantially black cross-shaped reticle 66 that shields light on the light transmitting portion 65. The reticle plate 16 shields light that strikes the reticle 66 out of the light from the lens 12 to be tested, and transmits light through the other portion, that is, the light transmitting portion 65, so that the light transmitting portion 65 displayed brightly by the transmitted light. Is a positive type test chart in which the reticle 66 is displayed in substantially black. Therefore, on the reticle plate 16, the image of the reticle 66 is formed as an intermediate image together with the image of the chart pattern. Moreover, the reticle plate 16 is installed so that the intersection 66a of the reticle is located on the optical axis L2 (see FIG. 1) of the projection lens 17.

投影レンズ17はズームレンズで構成され、レチクルプレート16から出た光を一定の倍率で拡げるとともに、その拡げた光をスクリーン18に向けて投射する。投影レンズ17は、被検レンズ12の解像度をかなり上回る高解像度を有しているため、投影レンズ17の使用が被検レンズ12の解像度の評価に影響を与えることはない。   The projection lens 17 is composed of a zoom lens, and expands the light emitted from the reticle plate 16 at a constant magnification and projects the expanded light toward the screen 18. Since the projection lens 17 has a high resolution much higher than the resolution of the test lens 12, the use of the projection lens 17 does not affect the evaluation of the resolution of the test lens 12.

図6に示すように、スクリーン18は、投影レンズ17から出た光によって、チャートパターンの像70及びレチクルの像71が写し出される。これら像70,71によって被検レンズ12の解像度及び偏芯状態の検査が行なわれる。被検レンズ12の解像度の評価に際しては、まず、中心エリア72内のスリット像72aの中からエッジの鮮明度が高いものを目視でカウントする。同様にして、4隅のエリア73〜76内において、エッジの鮮明度が高いスリット像73a〜76aを目視でカウントする。そして、中心エリア72及び4隅のエリア73〜76のいずれにおいても、エッジの鮮明度が高いスリット像72a〜76aが一定数以上確認された場合に、被検レンズ12は所望の解像度を有していると判定される。   As shown in FIG. 6, a chart pattern image 70 and a reticle image 71 are projected on the screen 18 by the light emitted from the projection lens 17. These images 70 and 71 inspect the resolution and eccentricity of the lens 12 to be examined. When evaluating the resolution of the lens 12 to be examined, first, the slit image 72a in the central area 72 having a high edge sharpness is visually counted. Similarly, slit images 73a to 76a having high edge sharpness are visually counted in the four corner areas 73 to 76. In any of the central area 72 and the four corner areas 73 to 76, when a predetermined number or more of slit images 72 a to 76 a having high edge definition are confirmed, the lens 12 to be tested has a desired resolution. It is determined that

ここで、スクリーン18上のチャートパターンの像70は、投影レンズ17によって、エッジの鮮明度を目視で確実に確認することができる程度にまで拡大されている。したがって、エッジの鮮明度の高いスリット像72a〜76aを目視で確実にカウントすることができる。また、従来の解像度検査では、平面擦りガラスの表面粗さの程度によっては像のエッジの鮮明度が落ちることがあったが、スクリーン18を用いることで、エッジが鮮明なチャートパターンの像70を写し出すことができる。また、投影レンズ17にズームレンズを使用しているため、投影距離と画面サイズについては、解像度検査の内容に従って任意に設定し又は検査毎に変更することができる。   Here, the image 70 of the chart pattern on the screen 18 is enlarged by the projection lens 17 to such an extent that the sharpness of the edge can be reliably confirmed visually. Therefore, the slit images 72a to 76a having high edge sharpness can be reliably counted visually. Further, in the conventional resolution inspection, the sharpness of the edge of the image may be lowered depending on the surface roughness of the flat-rubbed glass. However, by using the screen 18, the chart pattern image 70 having a sharp edge can be obtained. Can be copied. Further, since the zoom lens is used for the projection lens 17, the projection distance and the screen size can be arbitrarily set according to the contents of the resolution inspection or can be changed for each inspection.

また、レチクルの像71が、チャートパターンの像70の中心エリアにおけるスリット像72aに重なり合っているか否かにより、被検レンズ12の偏芯状態を判断する。レチクルの像71がスリット像72aに重なり合っており、且つチャートパターンの像70の中心部70aにも重なり合っている場合には、被検レンズの光軸L1が測定光軸Ls上に位置し、被検レンズ12は偏芯していないと判定される。一方、像71がスリット像72aに重なり合っていない場合には、被検レンズの光軸L1が測定光軸Ls上に位置しておらず、被検レンズ12は偏芯していると判定される。なお、本実施形態では、チャートパターンの像とスリット像の重なり合いにより被検レンズの偏芯状態を判断したが、その他、チャートパターンの像とスリット像を用いて様々な方法により被検レンズの偏芯状態を判断することができる。   Further, the decentered state of the lens 12 to be examined is determined based on whether or not the reticle image 71 overlaps the slit image 72 a in the central area of the chart pattern image 70. When the reticle image 71 overlaps the slit image 72a and also overlaps the central portion 70a of the chart pattern image 70, the optical axis L1 of the test lens is positioned on the measurement optical axis Ls, and It is determined that the analyzing lens 12 is not decentered. On the other hand, when the image 71 does not overlap the slit image 72a, it is determined that the optical axis L1 of the test lens is not located on the measurement optical axis Ls and the test lens 12 is decentered. . In this embodiment, the decentered state of the test lens is determined based on the overlap of the chart pattern image and the slit image. In addition, the test lens decentering is performed by various methods using the chart pattern image and the slit image. The lead state can be determined.

次に、レンズ評価装置10の作用を説明する。まず、図7に示すように、スクリーン18、投影レンズ17、レチクルプレート16を定盤20上に載置する。そして、レチクルプレート16の背後に光源80を設け、光源80からレチクルプレート16に対して光を当てる。これにより、光源80からの光が、レチクルプレート16及び投影レンズ17を介して、スクリーン18に投射され、レチクルの像71がスクリーン18に写し出される。そして、レチクルの像の交差部分71aが投影レンズの光軸L2上に位置するように、レチクルプレート16を設置する。   Next, the operation of the lens evaluation device 10 will be described. First, as shown in FIG. 7, the screen 18, the projection lens 17, and the reticle plate 16 are placed on the surface plate 20. A light source 80 is provided behind the reticle plate 16, and light is applied from the light source 80 to the reticle plate 16. As a result, light from the light source 80 is projected onto the screen 18 via the reticle plate 16 and the projection lens 17, and an image 71 of the reticle is projected onto the screen 18. Then, the reticle plate 16 is set so that the intersecting portion 71a of the reticle image is positioned on the optical axis L2 of the projection lens.

そして、図8に示すように、光源80を撤去した後、検査台15、テストチャート14、光源13をレチクルプレート16の背後に配置する。そして、偏芯していない校正用レンズ82を搭載したレンズホルダ11をマウント台45の保持部53に載せ、フランジ部の位置決め穴51aにマウント台の位置決めピン45aを挿入させる。これにより、レンズホルダ11が保持部53上で回転することが阻止される。そして、操作レバー57でスライド機構56を操作し、クランプ板55を退避位置から押圧位置にスライドさせる。これにより、フランジ部51がクランプ板55の押圧部材55aにより押圧されるため、マウント台45におけるレンズホルダ11の位置が固定される。なお、校正用レンズと被検レンズとは同一のレンズ構成を備えている。   Then, as shown in FIG. 8, after removing the light source 80, the inspection table 15, the test chart 14, and the light source 13 are arranged behind the reticle plate 16. Then, the lens holder 11 on which the calibration lens 82 that is not eccentric is mounted is placed on the holding portion 53 of the mount base 45, and the positioning pins 45a of the mount base are inserted into the positioning holes 51a of the flange portion. This prevents the lens holder 11 from rotating on the holding portion 53. Then, the slide mechanism 56 is operated with the operation lever 57 to slide the clamp plate 55 from the retracted position to the pressed position. As a result, the flange portion 51 is pressed by the pressing member 55a of the clamp plate 55, so that the position of the lens holder 11 on the mount base 45 is fixed. The calibration lens and the test lens have the same lens configuration.

そして、光源13からテストチャート14に対して光を当てる。これにより、光源13からの光が、テストチャート14、校正用レンズ82、レチクルプレート16、及び投影レンズ17を介して、スクリーン18に投射され、チャートパターンの像70及びレチクルの像71がスクリーン18に写し出される。そして、チャートパターン23の中心部23aが校正用レンズ82の光軸L3及び投影レンズの光軸L2上が同一の測定光軸Ls上に位置するように、テストチャート14を設置する。また、校正用レンズ82の焦点面上にレチクルプレート16が位置するように、検査台15を設置する。テストチャート14及び検査台15の設置が完了したら、校正用レンズ82を搭載したレンズホルダ11を取り外す。   Then, light is applied from the light source 13 to the test chart 14. Thus, the light from the light source 13 is projected onto the screen 18 via the test chart 14, the calibration lens 82, the reticle plate 16, and the projection lens 17, and the chart pattern image 70 and the reticle image 71 are converted into the screen 18. It is projected on. Then, the test chart 14 is set so that the central portion 23a of the chart pattern 23 is positioned on the same measurement optical axis Ls on the optical axis L3 of the calibration lens 82 and the optical axis L2 of the projection lens. Further, the inspection table 15 is set so that the reticle plate 16 is positioned on the focal plane of the calibration lens 82. When the installation of the test chart 14 and the inspection table 15 is completed, the lens holder 11 on which the calibration lens 82 is mounted is removed.

そして、図9に示すように、検査対象となる被検レンズ12を搭載したレンズホルダ11をマウント台45にセットし、校正用レンズ82を搭載したレンズホルダ11の場合と同様にして、マウント台45におけるレンズホルダ11の位置を固定する。そして、光源13からテストチャート14に対して光を当てる。これにより、光源13からの光が、テストチャート14、被検レンズ12、レチクルプレート16、及び投影レンズ17を介して、スクリーン18に投射され、チャートパターンの像70及びレチクルの像71がスクリーン18に写し出される。   Then, as shown in FIG. 9, the lens holder 11 on which the lens 12 to be inspected is mounted is set on the mount base 45, and the mount base is the same as in the case of the lens holder 11 on which the calibration lens 82 is mounted. The position of the lens holder 11 at 45 is fixed. Then, light is applied from the light source 13 to the test chart 14. Thereby, the light from the light source 13 is projected onto the screen 18 via the test chart 14, the test lens 12, the reticle plate 16, and the projection lens 17, and the chart pattern image 70 and the reticle image 71 are converted into the screen 18. It is projected on.

そして、スクリーン18上に写し出されたスリット像72a〜76aの中で、エッジの鮮明度が高いものをカウントする。中心エリア72及び4隅のエリア73〜76内のいずれにおいても、エッジの鮮明度が高いスリット像72a〜76aが一定数以上確認された場合に、被検レンズ12が所望の解像度を有していると判定される。   Then, among the slit images 72a to 76a projected on the screen 18, those having a high edge sharpness are counted. In any of the central area 72 and the four corner areas 73 to 76, when the slit images 72 a to 76 a having high edge sharpness are confirmed by a certain number or more, the lens 12 to be examined has a desired resolution. It is determined that

また、エッジの鮮明度が高いスリット像が一定数以上確認できなかった場合には、マイクロネジ62aを操作し、被検レンズ12を光軸L1方向に一定の移動量で移動させる。このとき、一定の移動量の範囲内で被検レンズ12を移動させることによって、中心エリア72及び4隅のエリア73〜76内のいずれにおいても、エッジの鮮明度が高いスリット像72a〜76aが一定数以上確認された場合には、被検レンズ12が所望の解像度を有していると判定される。これに対して、一定の移動量の範囲を超えて被検レンズ12を移動させたとしても、エッジの鮮明度が高いスリット像72a〜76aが一定数以上確認できなかった場合には、被検レンズ12が所望の解像度を有していないと判定される。   If a certain number or more of slit images with high edge sharpness cannot be confirmed, the micro screw 62a is operated to move the lens 12 to be measured in the direction of the optical axis L1 by a certain amount of movement. At this time, by moving the test lens 12 within a range of a certain amount of movement, slit images 72a to 76a having high edge sharpness are obtained in both the central area 72 and the four corner areas 73 to 76. When a certain number or more is confirmed, it is determined that the lens 12 to be examined has a desired resolution. On the other hand, even if the test lens 12 is moved beyond the range of a certain amount of movement, if the slit images 72a to 76a having high edge sharpness cannot be confirmed by a certain number or more, the test is performed. It is determined that the lens 12 does not have the desired resolution.

さらに、スクリーン18上において、レチクルの像71がスリット像72aに重なり合っており、且つチャートパターンの像70の中心部70aにも重なり合っている場合には、被検レンズの光軸L1が測定光軸Ls上に位置し、被検レンズ12は偏芯していないと判断される。これに対して、像71がスリット像72aに重なり合っていない場合には、被検レンズの光軸L1が測定光軸Ls上に位置しておらず、被検レンズ12は偏芯していると判断される。   Further, on the screen 18, when the reticle image 71 overlaps the slit image 72a and also overlaps the central portion 70a of the chart pattern image 70, the optical axis L1 of the test lens is the measurement optical axis. It is determined that the lens 12 to be examined is not decentered and located on Ls. On the other hand, when the image 71 does not overlap the slit image 72a, the optical axis L1 of the test lens is not located on the measurement optical axis Ls, and the test lens 12 is decentered. To be judged.

なお、本実施形態では、光を透過するチャートパターンが付されたネガタイプのテストチャートを用い、そのテストチャートの背後から照明することによって、黒色の遮光部を背景にしてチャートパターンの像を明るく表示したが、これに代えて、白と黒が一定間隔で交互に配列されたチャートパターンを有する光反射型のテストチャートを用い、そのテストチャートの左右前方から照明することによって、チャートパターンの像を表示してもよい。   In the present embodiment, a negative type test chart with a chart pattern that transmits light is used, and illumination from behind the test chart displays a bright image of the chart pattern with the black light-shielding portion in the background. However, instead of this, by using a light reflection type test chart having a chart pattern in which white and black are alternately arranged at regular intervals, and illuminating from the left and right front of the test chart, an image of the chart pattern is obtained. It may be displayed.

10 レンズ評価装置
11 レンズホルダ
12 被検レンズ
13 光源
14 テストチャート
16 レチクルプレート
17 投影レンズ
18 スクリーン
23 チャートパターン
47 調節機構
66 レチクル
70 (チャートパターンの)像
71 (レチクルの)像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Lens evaluation apparatus 11 Lens holder 12 Test lens 13 Light source 14 Test chart 16 Reticle plate 17 Projection lens 18 Screen 23 Chart pattern 47 Adjustment mechanism 66 Reticle 70 (Chart pattern) image 71 (Reticle) image

Claims (6)

解像度評価用のテストチャートに表示されたチャート像を、チャート像の中心部を通る測定光軸上に位置決めした被検レンズを通して、前記測定光軸が通る位置にレチクルが付された透明プレート上に中間像として結像させ、前記中間像と前記レチクルの像とを投影レンズにより拡大してスクリーンに結像し、前記スクリーン上で拡大されたチャート像及びレチクルの像により前記被検レンズの解像度及び偏芯状態を評価することを特徴とするレンズ評価方法。   The chart image displayed on the test chart for resolution evaluation is passed through a test lens positioned on the measurement optical axis passing through the center of the chart image, and on a transparent plate with a reticle attached at the position where the measurement optical axis passes. Forming an intermediate image, enlarging the intermediate image and the image of the reticle with a projection lens to form an image on a screen, and resolving the resolution of the test lens with the chart image and the image of the reticle enlarged on the screen; A lens evaluation method characterized by evaluating an eccentric state. 前記スクリーン上で前記チャート像の中心部と前記レチクルの像とが重なり合っているか否かにより前記被検レンズの偏芯状態を判定することを特徴とする請求項1記載のレンズ評価方法。   The lens evaluation method according to claim 1, wherein an eccentric state of the lens to be measured is determined based on whether or not a center portion of the chart image and the image of the reticle overlap on the screen. 前記テストチャートが裏面側から照明されるネガタイプのテストチャートであることを特徴とする請求項1または2記載のレンズ評価方法。   The lens evaluation method according to claim 1, wherein the test chart is a negative type test chart illuminated from the back side. 前記投影レンズがズームレンズであることを特徴とする請求項1ないし3いずれか1項記載のレンズ評価方法。   4. The lens evaluation method according to claim 1, wherein the projection lens is a zoom lens. チャート像が表示された解像度評価用のテストチャートと、
前記チャート像の中心部を通る測定光軸上に被検レンズを位置決めして保持するレンズホルダと、
前記被検レンズの焦点面上に位置決めされ、前記測定光軸が通る位置にレチクルが付された透明プレートと、
前記被検レンズによって前記透明プレート上に中間結像された前記チャート像と前記レチクルの像とを拡大してスクリーン上に結像させる投影レンズとを備えることを特徴とするレンズ評価装置。
Test chart for resolution evaluation with chart image displayed,
A lens holder for positioning and holding the test lens on the measurement optical axis passing through the center of the chart image;
A transparent plate that is positioned on the focal plane of the lens to be examined and has a reticle attached at a position through which the measurement optical axis passes;
A lens evaluation apparatus comprising: a projection lens that enlarges the chart image intermediately formed on the transparent plate by the test lens and the image of the reticle to form an image on a screen.
前記レンズホルダを前記測定光軸と平行に移動させ、且つその移動量の測定が可能な調節機構を備えていることを特徴とする請求項5記載のレンズ評価装置。   The lens evaluation apparatus according to claim 5, further comprising an adjustment mechanism that moves the lens holder in parallel with the measurement optical axis and that can measure the amount of movement.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109000895A (en) * 2018-09-03 2018-12-14 深圳奥比中光科技有限公司 A kind of optical test equipment
CN110274752A (en) * 2018-03-14 2019-09-24 深圳市隆测技术有限公司 The Multifunctional test card and its test method of relay lens image quality
CN115390355A (en) * 2022-08-26 2022-11-25 上海广智光学实业有限公司 Image adjusting device

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