JP2019086346A - 計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被測定鏡筒を同一の取付け姿勢で、多様な性能評価を連続的にかつ精度良く行うことが１台の測定機で可能となる。【解決手段】１台の測定機でレンズ鏡筒の多様な測定（軸外収差測定、軸上収差測定、反射偏芯測定、ＭＴＦ測定、レンズ間隔測定）を実現すべく、１枚の基板上に主たる測定機部材を配置すると共に、被測定鏡筒を測定する多様な測定光の光路の切り替えを、測定光路上に設けた鏡の位置と姿勢の変化により行う構成とした。【選択図】図１

Description

本開示は、デジタルスチルカメラ等に使用するレンズ鏡筒の光学性能を測定する装置に関するものである。

近年、デジタルスチルカメラなどの、光学レンズを使用した画像撮影装置において、小型軽量化が進んでいる。また、撮影倍率を変化させる目的で複数のレンズを駆動するレンズ鏡筒の小型化も進んでいる。

また、レンズ自体やレンズ鏡筒の小型化が進む一方で、ＣＣＤに代表される撮像素子の集積度も年々上がり、高画質化も求められている。

このような状況において、近年、光学系部品の部品精度が厳しく求められるようなっている。レンズに代表される光学部品はレンズ鏡筒に取り付けられている。

この鏡筒状態で充分な光学性能を満足するために、軸上収差測定、軸外収差測定、軸上ＭＴＦ測定、軸外ＭＴＦ測定、反射偏芯測定、レンズ間隔測定などの各種項目を計測することが、それぞれの用途に適した計測機で従来行われている。

特許第３５９９６７１号公報 特許第３２０６９８４号公報 特開２０１０−１６９４７１号公報 特開２０１４−２０２６号公報

従来、軸外収差測定、軸上収差測定、反射偏芯測定、ＭＴＦ測定、レンズ間隔測定などの光学性能を計測する計測機として、それぞれ専用の計測機を用いて計測することが行われてきた。そのため、測定項目ごとに測定機を用意せねばならず、計測機の製作費用、設置スペースおよび測定鏡筒の取り付け取り外しなどの面で大変非効率であった。

また、各種光学性能を計測するにあたり、被測定鏡筒を何度も取り付けおよび取り外しするために、被測定鏡筒の取り付け取り外しによる測定機間の測定機差を排除することが難しい問題も存在した。

本開示は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、各種光学性能を精度よく且つ効率的に計測することにある。

上記課題を解決するために本開示の計測装置は、レンズ鏡筒に対して複数の測定項目の測定を行う計測装置であって、回転軸の回りに回転可能であって、レンズ鏡筒の光軸が回転軸とほぼ一致するようにレンズ鏡筒が設置されるステージと、レンズ鏡筒に測定光を照射して所定の測定項目の測定を行う複数の測定光学系と、を有し、測定光学系のそれぞれは、光源と、光源から照射される測定光の光路を変えてレンズ鏡筒に照射するための移動可能および／または姿勢変化可能な鏡と、レンズ鏡筒で反射または透過した測定光を観測または調整する複数の光学ユニットと、測定光学系のうち少なくとも一部の測定光学系は、光源および少なくとも一部の鏡を共用し、且つ、光学ユニットの切り替えおよび、光学ユニットの位置調整可能な光学ユニット調整部と、ステージおよび測定光学系および鏡および光学ユニット調整部を制御するコントローラと、を有することを備えている。

測定光学系を構成するステージ、光源、鏡、光学ユニット、光学ユニット調整部およびコントローラと、を１つの基板上に配置するとよい。

測定項目は、軸上収差測定、軸外収差測定、反射偏芯測定、軸上ＭＴＦ測定、軸外ＭＴＦ測定、レンズ間隔測定のうちの少なくとも２つであるとよい。

本開示に係る計測装置によれば、被測定鏡筒を同一の取り付け姿勢で、多様な性能評価を連続的にかつ精度よく行うことが可能となる等の効果がある。

また複数台の計測機を単一の計測機にまとめることが可能となるために、計測機の製作費用および設置スペースを減らすことが可能となる等の効果がある。

実施形態１に係る軸上収差測定の説明図（正面図） 実施形態１に係る軸上収差測定の説明図（側面図） 実施形態１に係る軸外収差測定の説明図（正面図） 実施形態１に係る軸外収差測定の説明図（側面図） 実施形態１に係る軸外収差測定の説明図（正面図） 実施形態１に係る軸外収差測定の説明図（側面図） 実施形態１に係る軸上ＭＴＦ測定の説明図（正面図） 実施形態１に係る軸上ＭＴＦ測定の説明図（側面図） 実施形態１に係る軸外ＭＴＦ測定の説明図（正面図） 実施形態１に係る軸外ＭＴＦ測定の説明図（側面図） 実施形態１に係る軸外ＭＴＦ測定の説明図（正面図） 実施形態１に係る軸外ＭＴＦ測定の説明図（側面図） 実施形態１に係る反射偏芯測定の説明図（正面図） 実施形態１に係る反射偏芯測定の説明図（側面図） 実施形態１に係る反射偏芯測定の説明図（背面図） 実施形態１に係るレンズ間隔測定の説明図（正面図） 実施形態１に係るレンズ間隔測定の説明図（側面図） 実施形態１に係るレンズ間隔測定の説明図（背面図） 実施形態１に係る光学ユニット調整部の説明図（平面図）

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（発明の実施形態１）
以下、実施形態１を、図１〜図１９を用いて説明する。

［１．測定項目と構成］
本開示の実施形態に係る計測装置は、レンズ鏡筒に対して複数の測定を行う。

以下複数の測定項目、
測定項目Ａ 軸上収差測定
測定項目Ｂ 軸外収差測定
測定項目Ｃ 軸上ＭＴＦ測定
測定項目Ｄ 軸外ＭＴＦ測定
測定項目Ｅ 反射偏芯測定
測定項目Ｆ レンズ間隔測定
を列挙して、順次各種測定項目ごとに構成および測定手順を説明する。

［１−１−１．測定項目Ａ（軸上収差測定）の構成］
測定項目Ａ（軸上収差測定）における構成を図１、図２、図１７を用いて説明する。

第１の被測定鏡筒１１ａを測定する計測装置であって、回転軸の回りに回転可能であって、第１の被測定鏡筒１１ａの光軸が回転軸とほぼ一致するように第１の被測定鏡筒１１ａが設置されるステージであるところの自動回転ステージ２４と、第１の被測定鏡筒１１ａに測定光を照射して所定の測定項目の測定を行う測定光学系を有している。

測定光学系は、光源であるところの光源３と、光源３から照射される測定光の光路を変えてレンズ鏡筒に照射するための移動可能および／または姿勢変化可能な鏡であるところの鏡７および鏡８と、レンズ鏡筒で反射または透過した測定光を観測または調整する光学ユニットであるところの波面センサーユニット１２と、光学ユニットの切り替えおよび、光学ユニットの位置調整可能な光学ユニット調整部であるところの光学ユニット調整部１６と、ステージおよび測定光学系および鏡および光学ユニット調整部を制御するコントローラ（図示せず）から構成されている。

これらの、測定光学系を構成するステージ、光源、鏡、光学ユニット、光学ユニット調整部およびコントローラとは、１つの基板であるところの基板１の基板Ａ面１ａあるいは基板Ｂ面１ｂに配置されている。また、基板１は底板２と一体に連結され自立している。

［１−１−２．測定項目Ａ（軸上収差測定）の動作］
続いて、測定項目Ａ（軸上収差測定）における動作を説明する。

光源３から照射された光は、ビームエクスパンダーユニット４に設けられた第１のビームエクスパンダーレンズ５により広げられ、第２のビームエクスパンダーレンズ６により並行光になる。さらに鏡７および鏡８により方向を曲げられ、第１の被測定鏡筒１１ａに照射される。

鏡７は固定されているが、鏡８は自動回転ステージ９に締結されており、さらに自動直動ステージ１０に締結されている。鏡８は自動直動ステージ１０により第１の被測定鏡筒１１ａの上方に移動せられ、さらに自動回転ステージ９の回転により第１の被測定鏡筒１１ａの光軸と概略一致する方向から照射されるように鏡８の位置を調整可能となっている。

なお、第１のビームエクスパンダーレンズ５および第２のビームエクスパンダーレンズ６により広げられた光は、第１の被測定鏡筒１１ａを照射するのに充分な大きさまで広げるべく、ビームエクスパンダーユニット４に設けられた２枚のレンズが選定されている。

これにより、第１の被測定鏡筒１１ａに照射された光は、照射された面と反対側から波面センサーユニット１２に入射する。波面センサーユニット１２内のコリメートレンズ１３を経て波面センサー１４に入射することにより、第１の被測定鏡筒１１ａの収差が測定される。

しかるに、波面センサー１４に光が結像して収差が測定される為には、第１の被測定鏡筒１１ａの光軸上に波面センサーユニット１２の中心を設置する必要があり、さらにコリメートレンズ１３から波面センサー１４に至る光は平行光になるように、波面センサーユニット１２を第１の被測定鏡筒１１ａから適宜離間した最適位置に設置される必要がある。波面センサーユニット１２は、回転台２１上に設置されている。回転台２１上には、他の測定に使用するべく、集光レンズユニット３５およびＭＴＦ測定センサーユニット３１が共に設置されており、各種測定時に第１の被測定鏡筒１１ａに対して各々の測定の為のユニットを最適位置に移動するべく、光学ユニット調整部１６が設けられている。

光学ユニット調整部１６の動作について説明する。回転台２１は、自動回転ステージ２０、自動Ｙステージ１９および自動Ｘステージ１８が締結されており、アングル２２を介して自動Ｚステージ１７に締結されている。そのため各々の測定の為のユニットは、図１および図２のＸ，Ｙ、Ｚ方向へ自在に動くことが可能であるとともに、図１９に示すように回転台２１はθＫ方向に自在に回転することが可能となっている。そのため、各種測定時に第１の被測定鏡筒１１ａに対して各々の測定の為のユニットを最適位置に移動することが可能となっている。

［１−２−１．測定項目Ｂ（軸外収差測定）の構成］
測定項目Ｂ（軸外収差測定）における構成を図３、図４、図５、図６、図１９を用いて説明する。

軸外収差測定と軸上収差測定の構成と動作は基本的に同様である。その為、軸外収差測定の構成と動作を説明するにあたり、すでに説明した軸上収差測定と異なる部分を主として説明する。

軸外収差測定の動作では、図３に示すように第１の被測定鏡筒１１ａに対して例えば図中θＳ傾斜した光を照射する。これにより、光軸とは異なる軸外の収差を測定することが可能となる。このとき自動回転ステージ２４により第１の被測定鏡筒１１ａは光軸を略中心として回転可能であって、任意の軸回転方向における軸外収差測定が可能となっている。

軸外収差測定においても軸上収差測定と同様に波面センサー１４に光が結像するように波面センサーユニット１２を光学ユニット調整部１６により測定に最適となる位置に移動する。このため波面センサー１４の中心位置は、第１の被測定鏡筒１１ａの光軸とは一致しない位置に移動調整される。

光学ユニット調整部１６の動きについては、すでに軸上収差測定において説明したので省略する。

ここで、図５および図６の第２の被測定鏡筒１１ｂのように、すでに説明した第１の被測定鏡筒１１ａと比較して全長が短い場合の軸外収差測定について説明する。

軸外収差測定においては、図３および図５に示すようにθＳ傾斜した光を被測定鏡筒に照射するが、自動直動ステージ１０の図中ＸＳ+方向移動距離には装置の大きさの面で制約があるので、図５に示すように第２の被測定鏡筒１１ｂの全長が比較的短い場合は、第２の被測定鏡筒１１ｂを図中Ｚ+方向へ接近させる必要がある。図５および図６は図３および図４に対して可動基板６１を可動基板駆動手段を用いて図中Ｚ+方向へ直動ガイド２５ａおよび直動ガイド２５ｂに沿って移動せられた状態を示している。この為、第２の被測定鏡筒１１ｂは第１の被測定鏡筒１１ａと比較して全長が短いが、図中θＳで示すように、図３と同一の角度で光を照射することが可能となっている。

さらに被測定鏡筒が広角の場合、図中θＳを小さくする必要があるが、鏡８をＸＳ+方向へ移動させると共に、さらにＺ+方向へ被測定鏡筒を移動することにより、本測定機の構成で測定可能となっている。

［１−３−１．測定項目Ｃ（軸上ＭＴＦ測定）の構成］
測定項目Ｃ（軸上ＭＴＦ測定）における構成を図７、図８、図１９を用いて説明する。

第１の被測定鏡筒１１ａを測定する計測装置であって、回転軸の回りに回転可能であって、第１の被測定鏡筒１１ａの光軸が回転軸と略一致するように第１の被測定鏡筒１１ａが設置されるステージであるところの自動回転ステージ２４と、第１の被測定鏡筒１１ａに測定光を照射して所定の測定項目の測定を行う測定光学系を有している。

測定光学系は、光源であるところの自発光チャート２７と、自発光チャート２７から照射される測定光の光路を変えてレンズ鏡筒に照射するための移動可能および／または姿勢変化可能な鏡であるところの鏡２８および鏡８と、レンズ鏡筒で反射または透過した測定光を観測または調整する光学ユニットであるところのＭＴＦ測定センサーユニット３１と、光学ユニットの切り替えおよび、光学ユニットの位置調整可能な光学ユニット調整部であるところの光学ユニット調整部１６と、ステージおよび測定光学系および鏡および光学ユニット調整部を制御するコントローラ（図示せず）から構成されている。

［１−３−２．測定項目Ｃ（軸上ＭＴＦ測定）の動作］
続いて、測定項目Ｃ（軸上ＭＴＦ測定）における動作を説明する。

自発光チャート２７から出射された光は、コリメートレンズ２６により並行光になる。
さらに鏡２８および鏡８により方向を曲げられ、第１の被測定鏡筒１１ａに照射される。

鏡２８は自動回転ステージ２９に締結されておりさらに自動直動ステージ３０に締結されている。

鏡８は自動回転ステージ９に締結されており、さらに自動直動ステージ１０に締結されている。鏡８は自動直動ステージ１０により第１の被測定鏡筒１１ａの上方に移動せられ、さらに自動回転ステージ９の回転により第１の被測定鏡筒１１ａの光軸と概略一致する方向から照射されるように鏡８の位置を調整可能となっている。

これにより、第１の被測定鏡筒１１ａに照射された光は、照射された面と反対側からＭＴＦ測定センサーユニット３１内の第１のリレーレンズ３３および第２のリレーレンズ３４を通過してＣＣＤセンサー３２に入射する。これにより、第１の被測定鏡筒１１ａのＭＴＦが測定される。

しかるに、ＣＣＤセンサー３２に光が結像してＭＴＦが測定される為には、第１の被測定鏡筒１１ａの光軸上にＣＣＤセンサー３２の中心を設置する必要がり、さらに第１のリレーレンズ３３から第２のリレーレンズ３４に至る光がＣＣＤセンサー３２に結像するように、ＭＴＦ測定センサーユニット３１を第１の被測定鏡筒１１ａから適宜離間した最適位置に設置される必要がある。ＭＴＦ測定センサーユニット３１は、回転台２１上に設置されている。回転台２１上には、他の測定に使用するべく、波面センサーユニット１２および集光レンズユニット３５が共に設置されており、各種測定時に第１の被測定鏡筒１１ａに対して各々の測定の為のユニットを最適位置に移動するべく、光学ユニット調整部１６が設けられている。

光学ユニット調整部１６の動作はすでに説明したので省略する。

［１−４−１．測定項目Ｄ（軸外ＭＴＦ測定）の構成］
測定項目Ｄ（軸外ＭＴＦ測定）における構成を図９、図１０、図１９を用いて説明する。

軸外ＭＴＦ測定と軸上ＭＴＦ測定の構成と動作は基本的に同様である。その為、軸外ＭＴＦ測定の構成と動作を説明するにあたり、すでに説明した軸上ＭＴＦ測定と異なる部分を主として説明する。

軸外ＭＴＦ測定の動作では、図９に示すように第１の被測定鏡筒１１ａに対して例えば図中θＳ傾斜した光を照射する。これにより、光軸とは異なる軸外のＭＴＦを測定することが可能となる。このとき自動回転ステージ２４により第１の被測定鏡筒１１ａは光軸を略中心として回転可能であって、任意の軸回転方向における軸外ＭＴＦ測定が可能となっている。

軸外ＭＴＦ測定においても軸上ＭＴＦ測定と同様にＣＣＤセンサー３２に光が結像するようにＭＴＦ測定センサーユニット３１を光学ユニット調整部１６により測定に最適となる位置に移動する。このためＣＣＤセンサー３２の中心位置は、第１の被測定鏡筒１１ａの光軸とは一致しない位置に移動調整される。

光学ユニット調整部１６の動きについては、すでに軸上収差測定において説明したので省略する。

ここで、図５および図６の第２の被測定鏡筒１１ｂのように、すでに説明した第１の被測定鏡筒１１ａと比較して全長が短い場合の軸外ＭＴＦ測定について説明する。

軸外ＭＴＦ測定においては、図９および図１０に示すようにθＳ傾斜した光を被測定鏡筒に照射するが、自動直動ステージ１０の図中ＸＳ+方向移動距離には装置の大きさの面で制約があるので、図１１に示すように第２の被測定鏡筒１１ｂの全長が比較的短い場合は、第２の被測定鏡筒１１ｂを図中Ｚ+方向へ接近させる必要がある。図１１および図１２は図９および図１０に対して可動基板６１を可動基板駆動手段を用いて図中Ｚ+方向へ直動ガイド２５ａおよび直動ガイド２５ｂに沿って移動せられた状態を示している。この為、第２の被測定鏡筒１１ｂは第１の被測定鏡筒１１ａと比較して全長が短いが、図中θＳで示すように、図９と同一の角度で光を照射することが可能となっている。

さらに被測定鏡筒が広角の場合、図中θＳを小さくする必要があるが、鏡８をＸＳ+方向へ移動させると共に、さらにＺ+方向へ被測定鏡筒を移動することにより、本測定機の構成で測定可能となっている。

［１−５−１．測定項目Ｅ（反射偏芯測定）の構成］
測定項目Ｅ（反射偏芯測定）における構成を図１３、図１４、図１５、図１９を用いて説明する。

第１の被測定鏡筒１１ａを測定する計測装置であって、回転軸の回りに回転可能であって、第１の被測定鏡筒１１ａの光軸が回転軸と略一致するように第１の被測定鏡筒１１ａが設置されるステージであるところの自動回転ステージ２４と、第１の被測定鏡筒１１ａに測定光を照射して所定の測定項目の測定を行う測定光学系を有している。

測定光学系は、オートコリメータ３８と、光路を変えてレンズ鏡筒に照射するための移動可能および／または姿勢変化可能な鏡であるところの鏡４５、鏡４６および鏡１５と、第１の被測定鏡筒１１ａで反射した測定光を観測または調整する光学ユニットであるところの集光レンズユニット３５と、測定光の焦点距離を調整する補助レンズ３７と、光学ユニットの切り替えおよび、光学ユニットの位置調整可能な光学ユニット調整部であるところの光学ユニット調整部１６と、ステージおよび測定光学系および鏡および光学ユニット調整部を制御するコントローラ（図示ぜず）から構成されている。

［１−５−２．測定項目Ｅ（反射偏芯測定）の動作］
続いて、測定項目Ｅ（反射偏芯測定）における動作を説明する。

オートコリメータ３８内にある、光源であるところのレーザー３９から測定光が出射し、プリズム４０を通過した後にオートコリメータレンズ４３およびオートコリメータレンズ４４により並行な測定光が拡大され、鏡であるところの鏡４５、鏡４６および鏡１５で光路を変更せられ、光学ユニットであるところの集光レンズユニット３５および補助レンズ３７を経由して第１の被測定鏡筒１１ａに照射される。すでに説明した光学ユニット調整部１６に設けられた集光レンズユニット３５の光軸は被測定鏡筒１１ａの光軸と略一致する位置へ移動して、さらに図中Ｚ+およびＺ-方向にも可動が可能であり、集光レンズユニット３５のＺ方向位置を調整することにより、補助レンズユニット６０を出た光が焦点を結ぶ位置を可変することができる。第１の被測定鏡筒１１ａ内の各レンズの球芯位置に焦点を一致させることにより、レンズの球芯像の反射光が逆の経路を通りオートコリメータ３８に入射する。入射光はオートコリメータレンズ４４およびオートコリメータレンズ４３を経由してプリズム４０で反射してコリメートレンズ４１を通りＣＣＤセンサー４２に結像する。

これにより、第１の被測定鏡筒１１ａ内の各レンズの球芯像位置をＣＣＤセンサー４２で測定することが可能となり、例えば各レンズの光軸に対する球芯位置のずれを、集光レンズユニット３５をＺ方向で移動することにより各々計測することが可能となる。

［１−６−１．測定項目Ｆ（レンズ間隔測定）の構成］
測定項目Ｆ（レンズ間隔測定）における構成を図１６、図１７、図１８、図１９を用いて説明する。

第１の被測定鏡筒１１ａを測定する計測装置であって、回転軸の回りに回転可能であって、第１の被測定鏡筒１１ａの光軸が回転軸と略一致するように第１の被測定鏡筒１１ａが設置されるステージであるところの自動回転ステージ２４と、第１の被測定鏡筒１１ａに測定光を照射して所定の測定項目の測定を行う測定光学系を有している。

測定光学系は、以下の構成を有している。

光源であるところの光源５０と、光源の光を拡大して平行光にするリレーレンズ５１およびコリメートレンズ５２と、光を分離および反射するプリズム４９と、光の光路を変更する鏡５８、鏡５９、鏡４６および鏡１５と、４６の姿勢を保持して回転移動させる、自動回転ステージ４７ａ、自動回転ステージ４７ｂ、第１のミラーアングル４８ａ、第２のミラーアングル４８ｂおよび第３のミラーアングル４８ｃと、測定光を反射させる参照平面基板５３と、測定光を参照平面基板に合焦させるコリメートレンズ５４と、参照平面基板５３とコリメートレンズ５４を図１８の図中Ｚ+およびＺ-方向へ移動する自動直動ステージ５５と、第１の被測定鏡筒１１ａで反射した測定光を観測または調整する光学ユニットであるところの集光レンズユニット３５と、測定光の焦点距離を調整する補助レンズユニット６０内に設けられた補助レンズ３７と、光学ユニットの切り替えおよび、光学ユニットの位置調整可能な光学ユニット調整部であるところの光学ユニット調整部１６と、ステージおよび測定光学系および鏡および光学ユニット調整部を制御するコントローラ（図示ぜず）から構成されている。

［１−６−２．測定項目Ｆ（レンズ間隔測定）の動作］
続いて、測定項目Ｆ（レンズ間隔測定）における動作を説明する。

図１８に示すように、光源であるところの光源５０から出射した光はリレーレンズ５１およびコリメートレンズ５２を経由してプリズム４９へ入り、光路Ａと光路Ｂの２経路へ分離する。このとき光源５０の光の帯域は、低コヒーレンス光干渉法で測定する際に光の干渉が発生するのに充分なように、帯域が広い白色光源としている。

光路Ａではプリズム４９で反射分離された光が鏡であるところの鏡５９で方向を変化され、コリメートレンズ５４を経由して参照平面基板５３に合焦して反射光となる。反射光は逆の経路を通り、再びプリズム４９に入射する。

コリメートレンズ５４および参照平面基板５３は自動直動ステージ５５上に設けられており、図中Ｚ+およびＺ-方向へ可動可能であるために、光源５０を出射した光が参照平面基板５３で反射して再びプリズム４９へ入射するまでの光路長さＬＡは可変することが可能となっている。

次に光路Ｂではプリズム４９を通過した光が鏡４６および鏡１５で方向を変えられ、集光レンズユニット３５内に設けられた集光レンズ３６を経由して、さらに補助レンズユニット６０内に設けられた補助レンズ３７を経由して第１の被測定鏡筒１１ａ内の各レンズ面からそれぞれ光が反射して、逆の経路を通過してプリズム４９に入射する。

この光が反射して再びプリズム４９へ入射するまでの光路長さＬＢは、第１の被測定鏡筒１１ａ内の各レンズ面位置それぞれに対して定まることとなる。ここで、参照平面基板５３から光路Ａを経由して反射してきた光と、第１の被測定鏡筒１１ａ内の各レンズ面から反射してきた光は、プリズム４９で合流する。低コヒーレンス光干渉法による測定では、光路Ａを通過した光の光路長ＬＡと、光路Ｂを通過した光の光路長ＬＢとが一致するとき光の干渉が強く発生するので、鏡５８およびコリメートレンズ５７を経由した光を、ＣＣＤセンサー５６で光の干渉の状態を観測することになる。つまり、参照平面基板５３を自動直動ステージ５５を図１８のＺ方向に移動する移動長から、ＣＣＤセンサー５６で光の干渉の強さを測定することにより、第１の被測定鏡筒１１ａ内の各レンズ面の位置を測定することができる。

本開示に係る計測装置によれば、被測定鏡筒を同一の取り付け姿勢で、多様な性能評価を連続的にかつ精度よく行うことが可能となり、さらに複数台の計測機を単一の計測機にまとめることが可能となるために、計測機の製作費用および設置スペースを減らすことが可能となり、デジタルカメラを代表とするレンズを用いた光学機器の高精度化および低コストによる精度管理が可能となり、光学レンズを用いた光学機器全般に対する用途に適用できる。

１ 基板
１ａ 基板Ａ面
１ｂ 基板Ｂ面
２ 底板
３ 光源
４ ビームエクスパンダーユニット
５ 第１のビームエクスパンダーレンズ
６ 第２のビームエクスパンダーレンズ
７ 鏡
８ 鏡
９ 自動回転ステージ
１０ 自動直動ステージ
１１ａ 第１の被測定鏡筒
１１ｂ 第２の被測定鏡筒
１２ 波面センサーユニット
１３ コリメートレンズ
１４ 波面センサー
１５ 鏡
１６ 光学ユニット調整部
１７ 自動Ｚステージ
１８ 自動Ｘステージ
１９ 自動Ｙステージ
２０ 自動回転ステージ
２１ 回転台
２２ アングル
２３ アングル
２４ 自動回転ステージ
２５ａ 直動ガイド
２５ｂ 直動ガイド
２６ コリメートレンズ
２７ 自発光チャート
２８ 鏡
２９ 自動回転ステージ
３０ 自動直動ステージ
３１ ＭＴＦ測定センサーユニット
３２ ＣＣＤセンサー
３３ 第１のリレーレンズ
３４ 第２のリレーレンズ
３５ 集光レンズユニット
３６ 集光レンズ
３７ 補助レンズ
３８ オートコリメータ
３９ レーザー
４０ プリズム
４１ コリメートレンズ
４２ ＣＣＤセンサー
４３ オートコリメータレンズ
４４ オートコリメータレンズ
４５ 鏡
４６ 鏡
４７ａ 自動回転ステージ
４７ｂ 自動回転ステージ
４８ａ 第１のミラーアングル
４８ｂ 第２のミラーアングル
４８ｃ 第３のミラーアングル
４９ プリズム
５０ 光源
５１ リレーレンズ
５２ コリメートレンズ
５３ 参照平面基板
５４ コリメートレンズ
５５ 自動直動ステージ
５６ ＣＣＤセンサー
５７ コリメートレンズ
５８ 鏡
５９ 鏡
６０ 補助レンズユニット
６１ 可動基板

Claims (3)

1. レンズ鏡筒に対して複数の測定項目の測定を行う計測装置であって、
   回転軸の回りに回転可能であって、レンズ鏡筒の光軸が前記回転軸とほぼ一致するように前記レンズ鏡筒が設置されるステージと、
   前記レンズ鏡筒に測定光を照射して所定の測定項目の測定を行う複数の測定光学系と、
   を有し、
   前記測定光学系のそれぞれは、
   光源と、
   前記光源から照射される測定光の光路を変えて前記レンズ鏡筒に照射するための移動可能および／または姿勢変化可能な鏡と、
   前記レンズ鏡筒で反射または透過した前記測定光を観測または調整する複数の光学ユニットと、
   前記測定光学系のうち少なくとも一部の測定光学系は、前記光源および少なくとも一部の前記鏡を共用し、且つ、前記光学ユニットの切り替えおよび、光学ユニットの位置調整可能な光学ユニット調整部と、
   前記ステージおよび前記測定光学系および前記鏡および前記光学ユニット調整部を制御するコントローラと、
   を有する計測装置。
2. 前記測定項目は、軸外収差測定、軸上収差測定、反射偏芯測定、軸外ＭＴＦ測定、軸上ＭＴＦ測定、レンズ間隔測定のうち少なくとも２つである
   請求項１に記載の計測装置。
3. 前記測定光学系を構成する前記ステージ、前記光源、前記鏡、前記光学ユニット、前記光学ユニット調整部および前記コントローラとを配置する１つの基板と、
   を有する請求項２に記載の計測装置。