JP2011141187A - 像面測定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来に比べて高い精度にて像面測定が可能な像面測定方法及び装置を提供する。
【解決手段】画像センサ１１１のセンサ面１１１ａに対して光源１２１から光を照射し、上記センサ面で反射した反射光を、上記光学ユニット外に配置した測定用撮像ユニット１３０にてデフォーカス動作を行い撮像する。上記測定用撮像ユニットで撮像された画像の合焦状態を画像演算処理部１４０にて評価することにより、上記光学ユニットの光学系１１２の像面を測定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮像された画像における、いわゆる片ボケを測定する像面測定方法及び装置に関する。

例えば携帯電話に搭載されているマイクロレンズモジュールやデジタルカメラにおける撮像ユニットのような、光学系と画像センサとがユニットとして構成された、製品の光学ユニットの結像性能を測定する装置として、特許文献１に開示されるような装置が提案されている。

上記特許文献１の装置において、被検査対象物である製品の光学ユニットは、光学系に対して画像センサが固定されているタイプ、及びアオリ調整等の調整後、画像センサが固定されるタイプのいずれも採用可能である。このような、製品の光学ユニットの結像性能を測定する場合、被撮影側に、例えば黒、白のストライプを表示したチャートを配置し、上記製品の光学ユニットに備わる画像センサにて、当該光学ユニットに備わるオートフォーカス機構も用いて上記チャートを撮像する。そして、撮像した画像を上記画像センサから電気的に取り出し、該画像を演算することで、上記光学ユニットの結像性能評価を行っている。

特開２００２−３５７５０６号公報

しかしながら特許文献１に開示される被検査カメラ、並びに、上述した、画像センサが固定されているタイプ、及び画像センサの位置調整後、画像センサが固定されるタイプの製品としての光学ユニットでは、一般的に、上記光学ユニットに備わる画像センサに電気的接続が行われる。そして該画像センサから撮像画像を出力し、画像演算を行い、上記光学ユニットの結像性能評価が行われる。

したがって、上記製品の光学ユニットにおける上記画像センサから撮像画像を出力するための専用のハードウエアやソフトウエアの開発が必要となる。また、当該光学ユニットを量産時における検査では、上記画像センサを実装した基板へコンタクトプローブを電気的に接続することから、接触圧力による画像センサ面の歪みが測定誤差、調整誤差として発生してしまう。

また、上記結像性能評価を行うためには、上記光学ユニットにおいてデフォーカス動作を行う必要があり、上述の画像センサが固定されているタイプの光学ユニットでは、当該光学ユニットに備わるオートフォーカス機構を使用してデフォーカス動作を行っている。このとき、上記オートフォーカス機構を駆動させるため、オートフォーカス機構には電気的接続が必要であり、やはり、その製品に専用のハードウエアやソフトウエアを開発する必要がある。また、コンタクトプローブの接触圧力による光学ユニット筐体の歪みによる測定誤差、調整誤差の発生という問題もある。

また、従来、光学ユニットに備わる画像センサにおけるセンサ面を用いることで、撮像された画像におけるいわゆる片ボケを測定する像面測定は、行われていない。

本発明は、上述したような問題点を解決するためになされたもので、従来に比べて高い精度にて像面測定が可能な像面測定方法及び装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第１態様における像面測定方法は、光学系と画像センサとを有する光学ユニットにおける上記画像センサのセンサ面に対して光を照射し、
上記センサ面で反射し上記光学系を通過した反射光を、上記光学ユニット外に配置した測定用撮像ユニットにてデフォーカス動作を行い撮像し、
上記測定用撮像ユニットで撮像された画像を用いて画像演算処理部にて上記センサ面の撮像画像を利用して像面測定を行う、
ことを特徴とする。

また、上記センサ面への光の照射は、上記光学系に対する落射照明にて行うこともできる。

また、上記センサ面の撮像画像を利用した像面測定は、上記センサ面の中央部及びその周辺位置における合焦位置を検出して行うこともできる。

また、像面測定結果を元に、さらに、上記光学系と上記画像センサとの相対的傾斜を矯正することもできる。

さらに、本発明の第２態様における像面測定装置は、画像センサのセンサ面に対して光を照射する照明部と、
上記画像センサと光学系とを有する光学ユニットの外部に配置されかつデフォーカス機構を有し、上記センサ面で反射し上記光学系を通過した反射光を、デフォーカス動作を行い撮像する測定用撮像ユニットと、
上記測定用撮像ユニットに電気的に接続され、上記測定用撮像ユニットの出力画像を用いて上記光学系の像面を求める画像演算処理部と、
を備えたことを特徴とする。

上記第２態様において、上記測定用撮像ユニット及び上記照明部は、上記光学ユニットにおける光軸及びその周辺位置に対応して複数組設けることもできる。

上記第２態様において、上記照明部は、上記光学ユニットにおける上記光学系へ光を照射する落射照明ユニットを有することもできる。

上記第２態様において、上記測定用撮像ユニット及び上記落射照明ユニットは、上記光学ユニットにおける光軸及びその周辺位置に対応して複数組設けられ、
上記デフォーカス機構は、それぞれの上記測定用撮像ユニットに備わる撮像素子を載置した載置板と、デフォーカス動作を行うため上記載置板を移動させるデフォーカス用ステージとを有し、
上記落射照明ユニットは、光源とハーフミラーとを有し、それぞれの上記ハーフミラーは、それぞれの上記撮像素子へ向かう上記反射光を平行とする配向がなされてもよい。

上記第１態様の像面測定方法、及び上記第２態様の像面測定装置によれば、測定される光学ユニット外に設置した測定用撮像ユニットにて、上記光学ユニットに備わる画像センサのセンサ面で反射し光学系を通過した反射光を撮像し、この撮像画像を用いて像面の算出が行われる。よって、被測定側の上記光学ユニットに対して電気的接続は行わないことから、画像センサ面が歪むことはなく、測定誤差及び調整誤差が発生することはない。よって、従来に比べて高い精度にて像面測定が可能である。また、被測定側の上記光学ユニットから画像を出力することは不要であるので、上記光学ユニットに専用のハードウエアやソフトウエアの開発は不要である。

また、落射照明を用いることで、光学ユニットに備わる画像センサのセンサ面へ簡便な構成にて光を照射することができる。
また、撮像された画像において、特に四隅部分は片ボケが発生し易い。よって、上記光学ユニットの像面測定を得られる画像の中央部及びその周辺位置にて行うことで、より高い精度にて像面測定が可能となる。

また、上記第２態様において、各測定用撮像ユニットに備わる撮像素子を載置板に載置して、各落射照明ユニットに備わるハーフミラーを、各撮像素子へ向かう光が平行となるように配向した。このように構成することで、各撮像素子について同時にデフォーカス動作が可能であり、より高い精度にて、かつ安定した像面測定が可能となる。

本発明の一実施形態である像面測定方法における動作を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態である像面測定装置の構成の概念を示す図である。 図２に示す照明部の変形例を示す図である。 本発明の実施形態である像面測定装置の実際に即した構成を示す図である。 図４Ａに示す載置板における撮像素子の配置状態を示す図である。 図４Ａに示す像面測定装置から得られる撮像画像の一例を示す写真である。 図４Ａに示す像面測定装置から得られるデフォーカスカーブを示すグラフである。

本発明の実施形態である像面測定方法、及び該像面測定方法を実行する像面測定装置について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。

従来、被測定物がレンズであり、例えば、透過照明にて上記チャートを通過した光を被測定物の上記レンズに入射させて、該レンズからの出射光を測定して光学系における像面測定を行うことは行われている。

これに対し本実施形態における像面測定方法では、被測定物は、製品としての、図２に示すような光学ユニット１１０であり、詳しくは、光学ユニット１１０に備わる画像センサ１１１のセンサ面、及び、光学ユニット１１０に備わり画像センサ１１１と一体的に設けられる光学系１１２である。ここで画像センサ１１１は、光学系１１２に固定されたタイプであってもよいし、上述したようなアオリ調整が可能なように光学系１１２に対して位置調整可能なタイプであってもよい。

尚、光学ユニット１１０は、例えば携帯電話に搭載されているマイクロレンズモジュールや、デジタルカメラにおける撮像ユニットに相当する。
また、本実施形態における説明において、上記像面測定とは、像点を求めて像面を算出し、被測定物から得られる画像内の場所によって、光軸における焦点位置に対して焦点位置がズレている、いわゆる片ボケを検出すること、及び、又は、片ボケ量を測定することを言う。

上述のように画像センサ１１１のセンサ面１１１ａを撮影して得られる画像を元に像面測定を行うことは、従来行われておらず、新規な構成である。そこで本実施形態における像面測定方法では、その基本的構成として、図１に示すように、画像センサ１１１のセンサ面１１１ａを照明し（ステップＳ１）、上記センサ面１１１ａからの反射光を、光学ユニット１１０外に設置した撮像ユニットにて撮像する（ステップＳ２）。そして、上記センサ面１１１ａの撮像画像を用いて像面を算出する（ステップＳ３）。このような基本的構成をベースとして、本実施形態では、上記ステップＳ２と上記ステップＳ３との間に、後述のデフォーカス用ステージを移動する（ステップＳ２１）、及びデフォーカス動作による測定数が規定数に達したか否かの判断（ステップＳ２２）の動作がさらに含まれる。尚、上記規定数は、後述する図６に示す横軸における移動距離上の測定点の数であり、本実施形態では、上記規定数は１０点に設定している。勿論、規定数は、１０点に限定するものではない。

得られた像面測定結果を分析することで、上記片ボケが画像センサ１１１と光学系１１２との相対的な傾きに起因することが判明した場合には、片ボケが無くなるように、例えば光学系１１２に対して画像センサ１１１の傾斜を矯正（調整）する。

次に、上述した像面測定方法を実行するための像面測定装置について、図を参照して説明する。
図２は、上記像面測定装置の概念を示している。像面測定装置１０１は、図２に示すように、基本的構成部分として、照明部１２０と、測定用撮像ユニット１３０と、画像演算処理部１４０とを備える。このような像面測定装置１０１は、図２に示すように、被測定物である光学ユニット１１０とは別個に設置される。以下に説明するように、本実施形態の像面測定装置１０１では、光学ユニット１１０に電気的接続を行い出力画像を得ることは行う必要がない。

尚、図２は像面測定装置１０１の概念を示しており、照明部１２０及び測定用撮像ユニット１３０の組は、少なくとも一組が設けられていればよい。しかしながら、図２でも仮想線にて図示するように、また、図４Ｂを参照して以下で説明するように、実施形態では５つの組が存在する。
尚、一組の照明部１２０及び測定用撮像ユニット１３０のみが設けられる場合、光学ユニット１１０の光学系１１２における光軸上に測定用撮像ユニット１３０が配置され、付随して照明部１２０が配置される。

照明部１２０は、画像センサ１１１のセンサ面１１１ａを照明するための構成部分であり、図２では、光源１２１と、ハーフミラー１２２とを有する。光源１２１の種類は問わず、例えばＬＥＤ等を用いることができる。本実施形態では、光源１２１は、赤色光を発する。

また、像面測定装置１０１では、光源１２１からの光をハーフミラー１２２で反射させて光学系１１２に照射し、光学系１１２を透過した光でセンサ面１１１ａの照明を行っている。このように像面測定装置１０１では、いわゆる落射照明の方式を採っている。落射照明方式を採ることで、簡便にセンサ面１１１ａの照明が可能となる。しかしながら、センサ面１１１ａの照明方法は、落射照明に限定するものではなく、図３に示すように、センサ面１１１ａへ直接に光を照射してもよい。
センサ面１１１ａで反射した反射光は、光学系１１２及びハーフミラー１２２を通過して測定用撮像ユニット１３０に到達する。

測定用撮像ユニット１３０は、上記反射光が入射するリレーレンズ１３１と、リレーレンズ１３１を透過した上記反射光の撮像を行う撮像素子１３２と、デフォーカス動作のために撮像素子１３２を移動させるデフォーカス機構１３３とを有する。撮像素子１３２として、例えばＣＣＤを使用することができ、デフォーカス機構１３３は、撮像素子１３２の撮像面を光軸方向にずらすように撮像素子１３２を移動させ、リレーレンズ１３１との間の距離を変化させる。尚、このように光軸方向に撮像素子１３２をずらしながら画像を撮像することでピント位置を検出する動作をデフォーカス測定という。

画像演算処理部１４０は、例えばコンピュータにて構成され、撮像素子１３２が電気的に接続され、撮像素子１３２から撮像画像の情報が供給され、上記撮像画像を用いて、つまり上記撮像画像についてＦＦＴ（高速フーリエ変換）等の画像処理を施して、センサ面１１１ａを含めて光学ユニット１１０の像面測定を行う。

以上のような構成を有する像面測定装置１０１における像面測定方法について、以下に説明する。
まず、照明部１２０の光源１２１からの光をハーフミラー１２２で反射させて光学系１１２に照射し、光学系１１２を透過した光でセンサ面１１１ａを照明する。センサ面１１１ａにおける、各画素に対応するセンサ素子で光は反射し、該反射光は、光学ユニット１１０の光学系１１２を通過し、さらにハーフミラー１２２を通過して、リレーレンズ１３１に入射する。リレーレンズ１３１は、画像を拡大する。デフォーカス機構１３３によってデフォーカス動作が行われながら、撮像素子１３２は、拡大された画像を撮像する。撮像素子１３２より出力された撮像画像は、画像演算処理部１４０にて画像処理及び演算が行われ、少なくともセンサ面１１１ａを撮影して得られた画像の合焦状態を評価することにより、光学ユニット１１０の像面測定が行われる。

このように像面測定装置１０１によれば、像面測定に用いる撮像画像を得るために製品としての光学ユニット１１０に電気的接続がなされることはなく、撮像画像は、光学ユニット１１０外に配置される測定用撮像ユニット１３０にて取得される。
よって、被測定物である光学ユニット１１０における画像センサ１１１のセンサ面１１１ａが歪むことはなく、測定誤差及び調整誤差が発生することはない。よって、従来に比べて高い精度にて、被測定物である光学ユニットの像面測定が可能となる。また、被測定物である光学ユニット１１０から画像を出力することは不要であるので、光学ユニット専用のハードウエアやソフトウエアの開発は不要である。

図２に示す構成の内、複数組の照明部１２０及び測定用撮像ユニット１３０が設けられる構成では、後述する図４Ａ及び図４Ｂに示す構成に比べて、撮像画像内における各場所に応じてデフォーカス動作が行える。よって、撮像画像内における場所毎にて像面測定が可能である。また、照明部１２０及び測定用撮像ユニット１３０の組の数の増減も容易に行えることから、被測定物を変更した場合等、新たな像面測定装置を容易に構成することが可能である。

上述のように図２に示す構成は、像面測定装置の概念を説明するための構成であるが、より実際的な構成について、図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明する。
図４Ａに示す、本発明の実施形態における像面測定装置１０２でも、像面測定装置１０１と同様に基本的構成部分として、照明部１２０と、測定用撮像ユニット１３０と、画像演算処理部１４０とを備え、被測定物は製品としての光学ユニット１１０である。図２の概念構成では、複数の照明部１２０及び測定用撮像ユニット１３０の組が設置される場合、各組は、それぞれ独立している。これに対し、実用的な像面測定装置１０２では、複数の照明部１２０及び測定用撮像ユニット１３０の組を有し、各測定用撮像ユニット１３０における各撮像素子１３２は、一体としてデフォーカス動作されるように構成されている。この点で像面測定装置１０２は、像面測定装置１０１と相違する。以下では、このような相違点について主に説明を行い、同じ構成部分の説明は省略する。

像面測定装置１０２では、複数の測定用撮像ユニット１３０が備わる。光学ユニット１１０の中央部及びその周辺位置における画像が測定用撮像ユニット１３０にて得られるように、像面測定装置１０２では、図４Ｂに示すように、５箇所に測定用撮像ユニット１３０、及び照明部１２０が配置されている。尚、図４Ａは装置構成を平面的に図示したものであり、照明部１２０及び測定用撮像ユニット１３０の組は、３つしか図示されていないが、実際には、上部及び下部に示される照明部１２０及び測定用撮像ユニット１３０は、それぞれ２つずつ存在する。

また、光学ユニット１１０の上記中央部とは、光学ユニット１１０の光軸上に対応した場所であり、上記周辺位置とは、光学ユニット１１０の撮像画像の四隅に相当する位置である。上記四隅とは、当該像面測定の分野で通常に使用される「四隅」が意味する概念位置であり、通常、上記撮像画像の中心を０とし隅を１０としたとき、上記中心と上記隅とを結ぶ対角線上において上記中心から７〜８割程度の距離にある領域が相当する。

また、像面測定装置１０２では、測定用撮像ユニット１３０に備わるデフォーカス機構１３３は、５つの測定用撮像ユニット１３０における各撮像素子１３２を、図４Ｂに示すように配列して載置する載置板１３３ａと、載置板１３３ａをデフォーカス駆動するためのデフォーカス用ステージ１３３ｂとを有する。ここで、撮像素子１３２ａは、上記中央部に対応した光を受光し、載置板１３３ａの中央部分に配置されている。他４つの撮像素子１３２ｂは、上記四隅に対応した光を受光し、載置板１３３ａの四隅部分に配置されている。

デフォーカス用ステージ１３３ｂは、各撮像素子１３２に入射する光の光軸方向に撮像素子１３２の撮像面をずらすように、載置板１３３ａを移動させる。尚、各撮像素子１３２に入射する光の光軸方向が全て同じになるように、つまり全て平行になるように、照明部１２０のハーフミラー１２２の配向を調整する。よって、複数の撮像素子１３２を載置した載置板１３３ａの移動方向は、一つの方向である。
各リレーレンズ１３１は、各撮像素子１３２に対向した位置に固定され設置される。
よって像面測定装置１０２では、各測定用撮像ユニット１３０における全ての撮像素子１３２は、同時にデフォーカス動作がなされる。

各照明部１２０は、落射照明にて、光学ユニット１１０における画像センサ１１１の軸上、及びその周辺部分４箇所を照明している。また、各照明部１２０における各ハーフミラー１２２は、光学ユニット１１０の画像センサ１１１のセンサ面１１１ａにて反射し光学系１１２を通過してきた各反射光を、載置板１３３ａに載置された、対応する撮像素子１３２へ向けて反射する。このとき、各ハーフミラー１２２は、上述したように、各反射光における光軸が各撮像素子１３２の撮像面へ垂直に入射するように、配向が調整されている。よって、５つの撮像素子１３２へ入射する各反射光の光軸は、互いに平行になっている。

このように構成された像面測定装置１０２における像面測定方法は、基本的に、上述した像面測定装置１０１における像面測定方法と同じである。相違するのは、５つの撮像素子１３２におけるデフォーカス動作が、載置板１３３ａをデフォーカス用ステージ１３３ｂにて移動させることで、同時に行える点である。

このような像面測定方法によって各撮像素子１３２から出力される、光学ユニット１１０の画像センサ１１１のセンサ面１１１ａにおける撮像画像は、一例として、図５に示すような画像となる。図５は、センサ面１１１ａの軸上における撮像画像、つまり図４Ｂに示す中央の撮像素子１３２ａにて撮像された画像を示している。

図５に示す白色丸の画像１５１は、センサ面１１１ａにおける各画素に対応して設けられているレンズ、あるいはその内側に設けられているカラーフィルタからの反射光によるものと思われる。また、センサ面１１１ａには、画素毎にＲ、Ｇ、Ｂ用の上記レンズ及び上記カラーフィルタが存在し、上述のように光源１２１が赤色光を照射していることから、画像１５１は、光源１２１からの赤色（Ｒ）光に対応した画像と思われる。尚、枠１５２は、画像演算処理部１４０における画像処理範囲を示す。

従来、センサ面１１１ａに対して像面測定のための撮像は実施されなかったが、図５から判るように、センサ面１１１ａを撮像することでも、像面測定に十分な画像が得られることがわかった。したがって、本実施形態のように、センサ面１１１ａにおける５箇所の画像を得て、各箇所の合焦状態を評価することにより、光学系１１２の像面を測定することが可能である。また、光学ユニット１１０の光学系１１２も含めた像面測定が可能である。このことは、図６を参照した以下の説明からより明らかになる。
さらにまた、上述した、光学ユニット１１０における画像センサ１１１と光学系１１２との相対傾斜を、得られた像面測定結果に基づいて矯正（調整）することも可能となる。

図６は、載置板１３３ａをデフォーカス用ステージ１３３ｂにて移動させてデフォーカス動作を行ったときの、センサ面１１１ａにおける５箇所（図４Ｂ）に対応する各撮像素子１３２からの出力について画像演算処理部１４０にて演算した結果を示している。図６の縦軸は、画像演算処理部１４０にて実行した上記ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理にて得られたコントラスト値（ＭＴＦ値と同様の値）を示し、横軸は、載置板１３３ａの基準位置からの移動距離を示す。また、グラフ１６１は、図４Ｂに示す中央の撮像素子１３２ａからの出力に対応したもので、その他４つのグラフ１６２は、図４Ｂに示す４隅の各撮像素子１３２ｂからの出力に対応したものである。

図６から判るように、グラフ１６１、及び他４つのグラフ１６２のそれぞれについて、ピークが現れている。このことは、センサ面１１１ａを撮像することで、センサ面１１１ａにおける各場所の合焦位置が検出可能であり、像面測定が可能であることを示している。

このように像面測定装置１０２によれば、載置板１３３ａ及びデフォーカス用ステージ１３３ｂによるデフォーカス動作に伴い、画像演算処理部１４０にて自動的に光学ユニット１１０の光学系１１２も含めた像面測定が可能である。

本発明は、撮像された画像における、いわゆる片ボケを測定する像面測定方法、及び像面測定装置に適用可能である。

１０１，１０２…像面測定装置、
１１０…光学ユニット、１１１…画像センサ、１１１ａ…センサ面、１１２…光学系、
１２０…照明部、１２１…光源、１２２…ハーフミラー、
１３０…測定用撮像ユニット、１３２…撮像素子、１３３…デフォーカス機構、
１３３ａ…載置板、１３３ｂ…デフォーカス用ステージ、１４０…画像演算処理部。

Claims (8)

1. 光学系（１１２）と画像センサ（１１１）とを有する光学ユニット（１１０）における上記画像センサのセンサ面（１１１ａ）に対して光を照射し、
   上記センサ面で反射し上記光学系を通過した反射光を、上記光学ユニット外に配置した測定用撮像ユニット（１３０）にてデフォーカス動作を行い撮像し、
   上記測定用撮像ユニットで撮像された画像を用いて画像演算処理部（１４０）にて上記センサ面の撮像画像を利用して像面測定を行う、
   ことを特徴とする像面測定方法。
2. 上記センサ面への光の照射は、上記光学系に対する落射照明にて行う、請求項１記載の像面測定方法。
3. 上記センサ面の撮像画像を利用した像面測定は、上記センサ面の中央部及びその周辺位置における合焦位置を検出して行う、請求項１又は２記載の像面測定方法。
4. 像面測定結果を元に、さらに、上記光学系と上記画像センサとの相対的傾斜を矯正する、請求項１から３のいずれかに記載の像面測定方法。
5. 画像センサ（１１１）のセンサ面に対して光を照射する照明部（１２０）と、
   上記画像センサと光学系（１１２）とを有する光学ユニット（１１０）の外部に配置されかつデフォーカス機構（１３３）を有し、上記センサ面で反射し上記光学系を通過した反射光を、デフォーカス動作を行い撮像する測定用撮像ユニット（１３０）と、
   上記測定用撮像ユニットに電気的に接続され、上記測定用撮像ユニットの出力画像を用いて上記光学系の像面を求める画像演算処理部（１４０）と、
   を備えたことを特徴とする像面測定装置。
6. 上記測定用撮像ユニット及び上記照明部は、上記光学ユニットにおける光軸及びその周辺位置に対応して複数組設けられる、請求項５記載の像面測定装置。
7. 上記照明部は、上記光学ユニットにおける上記光学系へ光を照射する落射照明ユニット（１２１、１２２）を有する、請求項５又は６記載の像面測定装置。
8. 上記測定用撮像ユニット及び上記落射照明ユニットは、上記光学ユニットにおける光軸及びその周辺位置に対応して複数組設けられ、
   上記デフォーカス機構は、それぞれの上記測定用撮像ユニットに備わる撮像素子（１３２）を載置した載置板（１３３ａ）と、デフォーカス動作を行うため上記載置板を移動させるデフォーカス用ステージ（１３３ｂ）とを有し、
   上記落射照明ユニットは、光源（１２１）とハーフミラー（１２２）とを有し、それぞれの上記ハーフミラーは、それぞれの上記撮像素子へ向かう上記反射光を平行とする配向がなされている、請求項７記載の像面測定装置。