JP4522848B2 - ロッドレンズアレイの光学性能評価方法 - Google Patents

Description

本発明は、ロッドレンズアレイの光学性能評価方法、特に、ロッドレンズアレイの結像位置ずれ量を求める方法に関する。

ロッドレンズアレイは、二枚の基板間に複数の屈折率分布型のロッドレンズを平行に規則的に配列した構造を有し、１対１結像光学系として機能する。このため、ロッドレンズアレイは、ＬＥＤプリンタ等の書き込みデバイス用の光学部品や、複写機又はファクシミリ等におけるイメージセンサ用の光学部品として広く用いられている。そして、ロッドレンズアレイの光学性能は、これら機器の品質性能に大きく影響する。

ロッドレンズアレイの光学性能を評価する方法として、従来から、ロッドレンズアレイのレスポンス関数（ＭＴＦ：Modulation Transfer Function）を測定する方法が知られている。しかし、ＭＴＦを測定しても、光学性能が劣悪な場合の原因までは特定することができなかった。例えば、光学性能の劣化が、配列した個々のロッドレンズの特性のばらつきによるものなのか、それとも、ロッドレンズの配列の乱れによるものなのかを区別することができなかった。

ロッドレンズの配列が乱れると、個々のロッドレンズの結像位置がずれる。その結果、ロッドレンズアレイを伝搬した画像の歪みや色のにじみが生じたり、解像度が低下したりする。このため、特に、６００ｄｐｉ以上の高解像度が要求される機器に使用するロッドレンズアレイにおいては、ロッドレンズの配列の乱れは大きな問題となる。そこで、従来から、ロッドレンズの配列精度の指標となる結像位置ずれ量を測定する種々の方法が提案されている。

ロッドレンズアレイの結像位置ずれ量の測定方法の一例が、特開２００１−２６５２１０号公報（特許文献１）に開示されている。この特許文献１に開示の方法によれば、検査対象のロッドレンズアレイを点光源アレイで照明し、ロッドレンズアレイを伝搬した光を、スリットを介して走査しながら受光し、受光量変化の周期性の乱れから位置ずれ量を測定する。

しかしながら、特許文献１に開示の方法では、照明装置として使用する点光源アレイがデリケートな部品であるため、その保守作業が難しい。その上、点光源アレイの個々の点光源自身の配列精度が測定結果に影響するため、測定された結像位置ずれ量が正確性に欠ける場合がある。

また、ロッドレンズアレイの結像位置ずれ量の測定方法の他の一例が、特開２００１−２６４２１０号公報（特許文献２）に開示されている。この特許文献２に開示方法によれば、検査対象のロッドレンズの両側について、それぞれ、ロッドレンズアレイを伝搬した光を、スリットを介して走査しながら受光し、受光量変化の周期性の乱れ及び両側の受光量変化の比較から位置ずれ量を測定する。

しかしながら、特許文献２に開示の方法では、ロッドレンズアレイの両側から測定する必要があるため、測定を二度行うか、或いは、受光装置及び照明装置を２セット用意する必要があり、測定及び装置が複雑となる。

また、ロッドレンズアレイの結像位置ずれ量の測定方法の他の一例が、特開２００１−２７２３０２号公報（特許文献３）に開示されている。この特許文献３に開示の方法によれば、ピンホールアレイを介して検査対象のロッドレンズアレイを照明し、ロッドレンズアレイを伝搬した光を、スリットを介して走査しながら受光し、点像の周期性の乱れから位置ずれ量を測定する。

しかしながら、特許文献３に開示の方法では、ピンホール及びスリットによって、受光光量が制限される。このため、受光量を増やすために、コリメートレンズ及び集光レンズを使用するため、装置が複雑となる。さらに、円形のピンホールアレイを使用する場合には、装置が更に複雑となる。また、長尺のピンホールアレイを使用する場合には、レンズアレイに長さの変更に対応しにくいおそれがある。

特開２００１−２６５２１０号公報 特開２００１−２６４２１０号公報 特開２００１−２７２３０２号公報

そこで、本発明は、ロッドレンズアレイの位置ずれ量を容易に精度良く測定することができるロッドレンズアレイの光学性能の評価方法を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明のロッドレンズアレイの光学性能評価方法は、ロッドレンズアレイの結像位置ずれ量を求める光学性能評価方法であって、（ａ）一定周期の格子パターン（ストライプパターン）を有するテストチャートに検査光を照射して、テストチャートを透過した検査光による基準格子パターン像を生成する工程と、（ｂ）基準格子パターン像の、格子パターンの周期方向に沿った光量分布を測定する工程と、（ｃ）基準格子パターン像の光量分布をフーリエ変換して、格子パターンの周期と同一周期の基準波形成分を抽出して、この基準波形成分の位相を求める工程と、（ｄ）検査対象のロッドレンズアレイを、そのレンズ面をテストチャートに対向させて配置する工程と、（ｅ）検査光を、テストチャートを介して、ロッドレンズアレイのレンズ面に照射し、ロッドレンズアレイを伝搬した検査光による格子パターン像を生成する工程と、（ｆ）格子パターン像の、周期方向に沿った光量分布を測定する工程と、（ｇ）格子パターン像の光量分布をフーリエ変換して、格子パターンの周期と同一周期の波形成分を抽出して、この波形成分の位相を求める工程と、（ｈ）前記基準波形成分の位相及び前記波形成分の位相からロッドレンズアレイの結像位置ずれ量を求める工程と、を含むことを特徴としている。

このような本発明のロッドレンズの光学性能評価方法によれば、フーリエ変換により、格子パターン像の光量分布から特定周期の波形成分を抽出するので、微小ノイズの影響を抑制して高精度な測定を行うことができる。また、光路上にロッドレンズアレイを挿入しない場合と挿入した場合との波形成分の位相差を求めているので、複雑な機器を必要とせず、簡易な装置構成で容易に測定を行うことができる。したがって、ロッドレンズアレイの位置ずれ量を容易に精度良く測定することができる。
なお、本発明において、格子パターンの周期方向とは、テストチャート面内で、格子パターンのストライプに直交する方向をいう。

また、本発明において、好ましくは、（ｅ）乃至（ｈ）工程を、レンズ面のうちの検査光の照射部分をロッドレンズの配列方向に沿って順次にずらして繰り返す。
これにより、一つのテストチャートを、ロッドレンズの配列方向の長さの異なる種々のロッドレンズアレイの光学性能評価に使用することができる。
なお、照射部分を順次にずらすにあたっては、ロッドレンズをテストチャートに対して相対的に移動させるとよい。例えば、ロッドレンズを移動させてもよいし、テストチャートや受光装置を移動させてもよい。

また、本発明において、このましくは、（ｂ）工程において、基準格子パターン像のうち、ロッドレンズアレイのロッドレンズの配列ピッチよりも狭い範囲内での基準格子パターン像部分の光量分布を測定し、（ｆ）工程において、格子パターン像のうち、基準格子パターン像部分に対応する部分であって、配列ピッチよりも狭い範囲内での格子パターン像部分の光量分布を測定する。

これにより、隣接するロッドレンズの配列が互いに逆方向にずれている場合においても、それぞれのロッドレンズの結像位置ずれ量が相殺されてしまうことを回避して、正確な測定を行うことができる。
なお、ロッドレンズの配列ピッチは、ロッドレンズを互いに接して並べている場合、ロッドレンズの直径と実質的に等しい。

また、本発明において、このましくは、（ｈ）工程において、結像位置ずれ量を、基準波形成分及び波形成分が互いに同一の位相値をそれぞれ示す位置間の距離として求める。
これにより、基準波形成分の位相及び波形成分の位相から結像位置ずれ量を容易に求めることができる。

また、本発明において、好ましくは、（ｈ）工程において、結像位置ずれ量を、照射位置をずらして繰り返し求めた結像位置ずれ量の累計として求める。
これにより、位相差が格子パターンの一周期を越える場合においても、位置ずれ量を正確に求めることができる。

また、本発明において、好ましくは、（ｆ）工程において測定した光量分布を用いて、ロッドレンズアレイのレスポンス関数（ＭＴＦ：Modulation Transfer Function）を測定する。
これにより、位置ずれ量とＭＴＦを同時に測定することができる。

また、本発明において、好ましくは、（ｄ）工程において、ロッドレンズアレイを、そのロッドレンズアレイのレンズの配向方向が、テストパターンの周期方向と平行になるように配置する。
これにより、ロッドレンズアレイのレンズの配向方向に平行な主走査方向の位置ずれ量を容易に測定することができる。

また、本発明において、好ましくは、（ｄ）工程において、ロッドレンズアレイを、そのロッドレンズアレイのレンズの配向方向が、テストパターンの周期方向と垂直になるように配置する。
これにより、ロッドレンズアレイのレンズの配向方向に垂直な副走査方向の位置ずれ量を容易に測定することができる。

本発明のロッドレンズの光学性能評価方法によれば、ロッドレンズアレイの位置ずれ量を容易に精度良く測定することができる。

以下、本発明の実施形態を添付の図面を参照して説明する。

図１を参照して、ロッドレンズの結像位置ずれ量を測定するための装置構成について説明する。図１は、ロッドレンズアレイを挿入していない場合の配置図である。図１に示すように、照明装置１、テストチャート２及び受光装置３が直線上に配置されている。

まず、照明装置１について説明する。照明装置１は、光源１１及び拡散板１２から構成されている。
光源１１は、実機に組み込まれたロッドレンズアレイを実際に照射するＬＥＤ等と同一波長の光を発するものが望ましい。そのため、光源１１を、例えば、白色光源１１ａと光線フィルタ１１ｂとにより構成するのがよい。実施例１では、白色光源１１ａとして、ハロゲンランプを使用し、光線フィルタ１１ｂとして、干渉フィルタを使用する。この干渉フィルタは、ピーク透過波長λ₀＝７３９．８ｎｍ、最大透過率Ｔ_MAX＝８７．５％、半値幅９．９ｎｍという特性を有する。
なお、光源として、実機と同一波長のＬＥＤを使用する場合には、光線フィルタ１１ｂは必要ない。

また、拡散板１２は、光源から出射した光を散乱させて、テストチャート２に入射する検査光に指向性が残る可能性を無くすために設けられている。実施例１では、拡散板１２として、片面フロスト型の砂番＃４００の拡散板を二枚重ねたものを使用する。
なお、照明装置１に拡散板１２を挿入する代わりに、テストチャート２の照明装置１側表面に、拡散機能を有するような加工を施してもよい。

次に、テストチャート２について説明する。テストチャート２は、ガラス板に、図２に示すように、一定周期の格子パターン（ストライプパターン）、即ち、一定間隔の規則的な縞模様を付した構成を有する。実施例１では、ＭＴＦも同時に測定するので、格子パターンの周期は、実機で使用するＬＥＤの配列ピッチに対応することが望ましい。

なお、実施例１では、テストチャートを、格子パターンの周期方向が、ロッドレンズアレイのレンズの配向方向、即ち、ロッドレンズアレイの長手方向と平行になるように配置した。これにより、主走査の結像位置のずれとＭＴＦを測定することができる。

実施例１では、格子パターンの周期を、空間周波数で表す。ここで空間周波数とは、図２に示すように、白ライン（透明部分）と黒ライン（遮光部分）との組み合わせを１ラインペアとし、このラインペアが１ｍｍの幅の中に何組設けてあるかを示すものであり、単位を「Ｌｐ／ｍｍ」と表す。そして、例えば、６００ｄｐｉの実記のＬＥＤの配列ピッチは１２Ｌｐ／ｍｍに相当し、１２００ｄｐｉの配列ピッチは２４Ｌｐ／ｍｍに相当する。
なお、図２に例示するテストチャートは、６Ｌｐ／ｍｍの格子パターンを有し、その周期は１６７μｍである。

次に、受光装置３について説明する。受光装置３は、対物レンズ３１及び受光素子３２から構成されている。
対物レンズ３１は、格子パターン像を拡大して、受光装置３の分解能を高めるために設けられている。ここでは、対物レンズ３１によって、格子パターン像が２０倍に拡大される。また、実施例１では、対物レンズ３１とテストチャート２との間の距離を、対物レンズ３１の焦点距離ｆと等しくしている。

また、受光素子３２は、テストチャート２の格子パターンの周期方向に沿って素子が配列したラインセンサにより構成される。実施例１では、受光素子３２として、ＣＣＤラインセンサを使用する。このラインセンサは、素子数１０２４、素子の配列ピッチ２５μｍという特性を有する。
なお、受光素子３２として、例えば、ＣＭＯＳやフォトダイオードのラインセンサを使用してもよい。

次に、ロッドレンズアレイの結像位置ずれ量の測定方法について説明する。
（ａ）まず、ロッドレンズアレイを挿入しないで、図１に示した配置において、照明装置１からテストチャート２に検査光を照射して、テストチャート２を透過した検査光による基準格子パターン像を生成する。
ここで、図３の（Ａ）に、テストチャート２の格子パターンと、基準格子パターン像の光量分布との対応を示す。図３の（Ａ）に折れ線Ｉで示すように、基準格子パターン像の光量分布は、テストチャート２の格子のパターンを再現した矩形波となる。

（ｂ）次に、基準格子パターン像の、格子パターンの周期方向に沿った光量分布を、受光装置３のラインセンサ３２によって測定する。
実施例１では、基準格子パターン像のうち、検査対象のロッドレンズアレイのロッドレンズの配列ピッチよりも狭い範囲内で基準格子パターン部分の光量分布を測定する。これは、隣り合ったロッドレンズ同士に向きの異なる配列の乱れがあった場合に、相殺されて正確な測定の妨げになることを防ぐためである。

その場合、ロッドレンズ配列の１ピッチ幅内の、格子パターンの周期の数（ラインぺア数）は、測定精度を上げるためには多いほうが好ましく、一方、測定スピードを速くするためには少ない方が好ましい。したがって、周期の数は、測定の精度とスピードとを両立できる値を実験的に求めることが好ましい。例えば、ロッドレンズの配列ピッチが０．６ｍｍであるのに対して、格子パターンの空間周波数が１２ＬＰ／ｍｍ（１周期長８３μｍ）の場合、例えば、３周期が好ましい。

実施例１では、ロッドレンズの配列ピッチよりも狭い範囲内で基準格子パターン部分の光量分布を測定するために、ラインセンサ３２の全素子のうちの中心付近の素子により、光量データをサンプリングする。ラインセンサ３２の中心付近でサンプリングする理由は、光源の出射光量分布が不均一によりフーリエ変換の結果に誤差が生じないように、できるだけ光量が均一な光源の中心の光線を使用するためである。

実施例１で使用するラインセンサ３２の全素子数は１０２４であるので、ラインセンサの端から約半分の５１２番目の素子付近が中心となる。そこで、ラインセンサ３２の端から数えて４５０番目から６４９番目のまでの２００個の素子のうち、１２８個の素子で光量データをサンプリングする。
以下、便宜的に、格子パターン像の位置を、ラインセンサの端から数えた素子の番号で表す。例えば、端から４５０番目の素子の位置を「座標４５０」と表記する。そして、光量データのサンプリングの始点である座標４５０の位置Ｎ₀を「仮の格子基準位置」Ｎ₀とする。図３の（Ａ）に、模式的に示したラインセンサ３２上の座標４５０の位置をＮ₀で、また、座標６４９の位置をＥ₀でそれぞれ示す。

格子パターン像は、対物レンズ３１によって、ラインセンサ３２の位置では、約２０倍に拡大されている。このため、ラインセンサ上の２５μｍピッチで並んだ２００素子分の幅は、テストチャート２の格子パターンの２５０μｍ分に相当する。そして、テストチャート２の格子パターンの１周期長が８３μｍであるので、ここでは、約３周期分の格子パターン像の光量データをサンプリングしたことになる。また、ラインセンサ上の素子の配列ピッチによって決まる分解能は、ピッチ２５μｍに対して対物レンズの倍率が２０倍であるので、１．２５μｍになる。
なお、実施例１では、コンピュータによりフーリエ変換処理を行うため、光量データとして、２のべき乗となる光強度の値をサンプリングする。

（ｃ）次に、基準格子パターン像の光量分布のサンプリングデータをフーリエ変換して、格子パターンの周期と同一周期の基準波形成分を抽出して、この基準波形成分の位相を求める。
実施例１では、サンプリングした光量データｘを、下記の（１）式によりフーリエ変換して周波数分解し、格子パターンの空間周波数１２Ｌｐ／ｍｍに対応した周波数ｋ₀成分のみを抽出する。

続いて、仮の格子基準位置Ｎ₀における、抽出した波形のサイン波、コサイン波の振幅の比ａ_n／ｂ_nから、下記の（２）式により、空間像の波形成分の位相を求める。
θｄ＝ｔａｎ^-1（ａ_n／ｂ_n） ・・・（２）

また、図４に、基準波形成分、該基準波形成分のサイン波成分及びコサイン波成分の一例を、それぞれ、曲線Ｉ_image、Ｉ_sin、及びＩ_cosで示す。

実施例１では、基準格子パターン像に多少のノイズが含まれることがあるので、データサンプリングとフーリエ変換等を１００回繰り返し、その平均値を空間像波形の仮の格子基準位置Ｎ₀における位相θｄ₀として求める。

そして、仮の格子基準位置Ｎ₀における位相θｄ₀から、位相θｄ＝０となるラインセンサ上の座標位置Ｎ₁を求める。以下、その座標位置Ｎ₁を、上述の仮の格子基準位置Ｎ₀に代えて、「格子基準位置」Ｎ₁とする。
ここでは、仮の格子基準位置Ｎ₀における位相θｄ₀の平均値が−８６．４２°であった。この位相θｄ₀を距離に換算すると、格子パターンの一周期分の長さ８３μｍが位相３６０°に相当するので、−２０．０１μｍとなる。さらに、この距離をラインセンサ３２上の素子数に換算すると、分解能が２０倍に拡大されて１．２５μｍであるので、−１６素子となる。したがって、格子基準位置Ｎ₁の座標は、仮の格子基準位置の座標４５０に１６を加えた座標４６６となる。図３の（Ａ）に、座標４６６の位置をＮ₁で示す。

（ｄ）次に、検査対象のロッドレンズアレイ４を、そのレンズ面４３をテストチャート２に対向させて配置する。
図５は、ロッドレンズアレイを挿入した場合の配置図である。図５に示すように、照明装置１、テストチャート２、ロッドレンズアレイ４及び受光装置３が直線上に配置されている。そして、テストチャート２と対物レンズ３１とを、（ａ）工程に対して相対的にロットレンズアレイ４の共役長Ｔｃと等しい距離Ｔｃだけ更に離す。すなわち、テストチャート２から対物レンズ３１まで距離を、対物レンズ３１の焦点距離ｆとロッドレンズアレイ４の共役長Ｔｃとの和とする。そして、ロッドレンズアレイ４からテストチャート２までの距離をＬ₁とし、ロッドレンズアレイ４から対物レンズ３１までの距離Ｌ₂をロッドレンズアレイ４からテストチャート２までの距離Ｌ₁と前記対物レンズの焦点距離ｆとの和と等しくする。

ここで、図６に検査対象のロッドレンズアレイ４を模式的に示す。このロッドレンズアレイ４は、ロッドレンズの直径Ｒ＝０．５９ｍｍ、ロッドレンズ長Ｄ（＝４．２ｍｍ、ロッドレンズの共役長Ｔｃ＝９．１ｍｍ、そして、ロッドレンズアレイの長さＷ＝３３８ｍｍの形状を有する。

（ｅ）次に、検査光を、テストチャートを介して、ロッドレンズアレイのレンズ面に照射し、ロッドレンズアレイを伝搬した検査光による格子パターン像を生成する。
ここで、図３の（Ｂ）に、テストチャート２の格子パターンと、格子パターン像の光量分布との対応を示す。図３の（Ｂ）に曲線IIで示すように、基準格子パターン像の光量分布は、テストチャート２の格子のパターンに対応した波形となる。

（ｆ）次に、テストチャート２からロッドレンズアレイ４の共役長だけ離れた位置における格子パターン像の、周期方向に沿った光量分布を、受光装置３により測定する。
実施例１では、格子パターン像のうち、基準格子パターン部分に対応する部分であって、ロッドレンズの配列ピッチよりも狭い幅の格子パターン部分の光量分布を測定する。
そのため、座標４６６の格子基準位置Ｎ₁をデータサンプリング始点として、座標６６５の位置までの２００素子のデータのうち１２８個のデータをサンプリングする。図３の（Ｂ）に、模式的に示したラインセンサ３２上の座標６６５の位置をＥ₁で示す。

（ｇ）次に、格子パターン像の光量分布をフーリエ変換して、格子パターンの周期と同一周期の波形成分を抽出して、この波形成分の位相を求める。
上述の（ｃ）工程と同様にして求めた、波形成分の座標４６６の、格子基準位置Ｎ₁における位相θｄ₂は１０．８０°であった。

（ｈ）次に、基準波形成分の位相及び波形成分の位相からロッドレンズアレイの結像位置ずれ量を求める。実施例１では、結像位置ずれ量を、基準波形成分及び波形成分が互いに同一の位相値をそれぞれ示す位置間の距離として求める。
具体的には、以下のようにして、基準波形成分及び波形成分の位相がそれぞれ０となる、ラインセンサ上の格子基準位置Ｎ₁の座標位置と新たな格子基準位置Ｎ₂の座標位置との差として結像位置ずれ量を求める。

格子基準位置Ｎ₁における位相θｄ₂＝１０．８０°を長さに換算すると、２．５０μｍになる。これをさらにラインセンサの素子数に換算すると２素子分となる。この値２を「位相補正値」とする。

そして、ラインセンサ３２上の位相θｄ＝０°となる「新たな格子基準位置」Ｎ₂の位置は、格子基準位置Ｎ₁の座標４６６から位相補正値２を引いて求めると、座標４６４となる。さらに、この新たな格子基準位置Ｎ₂をサンプリング始点として再度データサンプリングを行って求めた新たな格子基準位置Ｎ₂における位相は０°となった。
サンプリング始点である新たな格子基準位置Ｎ₂の座標位置４６４と、格子基準位置Ｎ₁の座標４６６との差が結像位置のずれ量になる。したがって、結像位置のずれ量は、−２（＝４６４―４６６）素子分の距離、即ち、−２．５μｍになる。

さらに（ｅ）乃至（ｈ）工程を、レンズ面のうちの検査光の照射部分をロッドレンズの配列方向に沿って順次にずらして繰り返す。すなわち、ロッドレンズアレイ４を照明装置１、テストチャート２及び受光装置３に対して、ロッドレンズの配列方向に沿って相対的に移動させながら、測定を繰り返す。
なお、図５には、ロッドレンズアレイを相対的に移動させる機構は図示されていないが、任意好適な機構を使用することができる。

また、（ｈ）工程において、結像位置ずれ量を、照射位置をずらして繰り返し求めた結像位置ずれ量の累計として求める。
具体的には、直前の結像位置ずれ量を位相補正値として、格子基準位置を更新してサンプリング始点とし、格子パターン像の光量分布データをサンプリングし、結像位置のずれ量を求める。フーリエ変換により求められる位相は格子の１周期分までなので、前記位相補正値を設定することにより、測定が進行するにつれて結像位置ずれが格子の１周期分以上になる場合でも正確な測定が可能となる。
このようにして求めた主走査方向の結像位置ずれ量の測定結果を図７に示す。図７のグラフに示すように、結像位置のずれの最大値は７９．８μｍ、最小値は−４．６μｍであった。

さらに、（ｆ）工程において測定した光量分布を用いて、ロッドレンズアレイ４のレスポンス関数（ＭＴＦ）を測定する。
ＭＴＦは、各測定点おいて空間像の光量分布データの極大値（ｉmax）、極小値（ｉmin）から下記の（３）式により求める。
ＭＴＦ（％）＝[（ｉmax−ｉmin）／（ｉmax＋ｉmin）]＊１００ ・・・（３）
実施例１では、ＭＴＦ＝７２．５％であった。

図８に示すように、実施例２では、テストチャート２、及びラインセンサ３２をそれぞれ９０°回転させ、格子パターンの周期方向が、ロッドレンズアレイのレンズの配向方向と垂直（ロッドレンズアレイの厚み方向、つまり副走査方向と平行になるよう）に配置した点以外は、上述の実施例１のものと同様に配置した。そして、副走査方向の結像位置のずれ量とＭＴＦを測定した。
このようにした求めた副走査方向の結像位置のずれ量の測定結果を図９に示す。図９のグラフに示すように、結像位置のずれ量の最大値は−２．３μｍ、最小値は―３６．０μｍであった。
さらに、上述の実施例１と同様にして求めた副走査のＭＴＦは、７３．５％であった。

このように、格子パターン像の光量分布の検出光量波形から、フーリエ変換処理により、格子パターンの空間周波数に対応した成分だけを抽出しているので、微小なノイズを排除して高精度に結像位置のずれ量を求めることができる。また、これにより、ＭＴＦによる光学性能評価だけでは区別できなかった、レンズ素子特性のばらつきと結像位置のずれの区別が可能となった。

また、照明装置が光源と拡散板からなるシンプルな構造なので管理や取り扱いが容易にできる。また、被検査レンズアレイのみを格子と照明装置と受光装置に対してそのレンズ素子配列方向に相対的に移動させる構造で、測定する空間周波数に対応した格子板をいくつか用意しておくことにより、測定条件の変更にも容易に対応することができる。

ロッドレンズアレイを挿入しない場合の実施例１の配置を示す模式図である。 テストチャートの一例を示す図である。 （Ａ）は、テストチャートの格子パターンと、基準格子パターン像の光量分布と、ラインセンサの素子との対応を示す図であり、（Ｂ）は、テストチャートの格子パターンと、格子パターン像の光量分布と、ラインセンサの素子との対応関係を示す図である。 波形成分の位相の説明図である。 ロッドレンズアレイを挿入した場合の実施例１の配置を示す模式図である。 検査対象のロッドレンズアレイを斜視図である。 実施例１における結像位置ずれ量の測定結果を示すグラフである。 ロッドレンズアレイを挿入した場合の実施例２の配置を示す模式図である。 実施例２における結像位置ずれ量の測定結果を示すグラフである。

符号の説明

１ 照明装置
２ テストチャート
３ 受光装置
４ ロッドレンズアレイ
１１ 光源
１１ａ 白色光源
１１ｂ 光線フィルタ
１２ 拡散板
３１ 対物レンズ
３２ 受光素子、ラインセンサ
４１ 基板
４２ ロッドレンズ
４３ レンズ面

Claims (2)

1. ロッドレンズアレイの結像位置ずれ量を求める光学性能評価方法であって、
   （ａ）一定周期の格子パターンを有するテストチャートに検査光を照射して、前記テストチャートを透過した検査光による基準格子パターン像を生成する工程と、
   （ｂ）前記基準格子パターン像の、前記格子パターンの周期方向に沿った光量分布を測定する工程と、
   （ｃ）前記基準格子パターン像の光量分布をフーリエ変換して、前記格子パターンの周期と同一周期の基準波形成分を抽出して、該基準波形成分の位相を求める工程と、
   （ｄ）検査対象のロッドレンズアレイを、そのレンズ面を前記テストチャートに対向させて配置する工程と、
   （ｅ）検査光を、前記テストチャートを介して、前記ロッドレンズアレイのレンズ面に照射し、前記ロッドレンズアレイを伝搬した検査光による格子パターン像を生成する工程と、
   （ｆ）前記格子パターン像の、前記周期方向に沿った光量分布を測定する工程と、
   （ｇ）前記格子パターン像の光量分布をフーリエ変換して、前記格子パターンの周期と同一周期の波形成分を抽出して、該波形成分の位相を求める工程と、
   （ｈ）前記基準波形成分の位相及び前記波形成分の位相からロッドレンズアレイの結像位置ずれ量を求める工程と、
   を含むことを特徴とする、ロッドレンズアレイの光学性能評価方法。
2. 前記（ｅ）乃至（ｈ）工程を、前記レンズ面のうちの前記検査光の照射部分をロッドレンズの配列方向に沿って順次にずらして繰り返す、ことを特徴とする請求項１記載のロッドレンズアレイの光学性能評価方法。

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