JPH02103435A - レンズの解像性能検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野か〕 本発明はレンズあるいは組立レンズである被検レンズの
解像性能の検査装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来はレンズの解像力を測定する方法として、投影試験
、撮影試験、空中像観測が一般に知られている。特に投
影試験による解像力測定の自動化の例として特開昭５５
−２０４２０号、５６−１３３３号、５Ｂ−１１８９４
３号、５９−２１６０３２号の各公報に記載されたもの
がある。

殊に特開昭５６−１３３３号公報に記載されたＭＴＦ検
査方法では複数のチャートパターン及びこれに対応する
複数の固体撮像素子を用いて被検レンズのＭＴＦを検査
するものである。これによれば被検レンズのほぼ全周に
ついてそのＭＴＦを得ることができ、非常に好適である
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記のように投影試験によるものでは、チ
ャートパターンを記録した投影用の標本自体写真的に縮
小撮影されたものが用いられることが多く、製造上の制
約からチャートの本数にも上限があった。また、従来の
投影試験による解像力の自動測定においては、チャート
の駆動機構が複雑であり、また固体撮像素子の使用数も
多くなり、設備側の負担が大きかった。特開昭５６−１
３３３号公報に開示された方法でもチャートの本数の点
で同様の制約があった。

また空中像観測による方法ではいくらでも縮率をかける
ことができるものの、その自動化について提案したもの
はほとんど存在せず、目視検査に頼っているのが現状で
あるから個人差、疲労度差等により判定結果が異なって
くるという問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明のレンズの解像性能検査装置は上記のような問題
点に鑑みてなされたもので、空中像観測を自動化して利
用することにより、チャート本数の制約を受けることな
く被検レンズの解像性能を測定するようにしたものであ
る。すなわち、空中像観測によるから遠方にチャートを
設置することによって、細かいチャートを製作するため
の技術上の制約を受けることなく、いくらでも縮率をか
けてレンズの解像性能を検査することができるレンズの
解像性能検査装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、顕微鏡によるチャ
ートパターンの拡大像に応じて光電変換する固体撮像素
子と、この固体撮像素子からの光電信号を電気的に演算
処理することにより被検レンズの焦点位置及び解像力を
検査する演算手段とを設けてレンズの解像性能検査装置
を構成しである。

また、軸外方向に配列されたチャートパターンのうち一
方をメリジオナル方向のチャートパターンとし、他方を
サジタル方向のチャートパターンとした場合において、
被検レンズをその光軸を中心に回動自在に保持する保持
手段と、前記サジタル方向のチャートパターンに応じて
被検レンズの全周についてサジタル方向の解像力を検査
する固体撮像素子と、前記メリジオナル方向のチャート
パターンに応じて被検レンズの全周についてメリジオナ
ル方向の解像力を評価する演算手段とを設けてレンズの
解像性能検査装置を構成するようにしてもよい。

〔作用〕

上記手段のうち前者によれば、顕微鏡による拡大像を固
体撮像素子の受光部に結像することにより、それに応じ
た光電信号が演算手段によって電気的に処理されるから
、常に検査レベルを一定の高精度レベルに維持すること
ができ、信頼性の高い解像性能検査を行うことができる
。

また、後者においては被検レンズをその光軸を中心に回
転しながら検査を行うことにより、被検レンズの全周に
ついてメリジオナル及びサジタル方向の解像力検査をも
行うことができ、非常に好適である。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

〔実施例〕

本発明に係るレンズの解像性能検査装置の概略図である
第１図において、符号１０〜１３は光源ランプを示し、
それぞれ対応する透過タイプのチャート板１４〜１６に
後方から投光する。チャート板１４はメリジオナル方向
のチャートパターンを記録しており、チャート板１６は
サジタル方向のチャートパターンを記録している。光軸
１８上ではサジタル方向及びメリジオナル方向の両方に
ついて検査するため、例えば平行線型のチャートパター
ンを記録したチャート板１５は、そのチャートパターン
を光軸１８を中心に回転する機能を有している。

レンズホルダ１９は検査対象となる被検レンズ２１を光
軸１８を中心に回動自在に保持している。

回転制御装置２０はパルスモータ等を内蔵して被検レン
ズ２１の回転量を制御でき、かつ回転角の分割量は任意
に設定できる。ステージ２２上には拡大鏡２３，２４．
２６が配設されている。これらの拡大鏡２３，２４．２
６は２０倍程度またはそれ以上の光学顕微鏡レベルの横
倍率を有している。拡大鏡２３はチャート板１６に向け
て配置され、拡大鏡２６はチャート板１４に向けて配置
されている。拡大鏡２４は光軸１８上に整列して配置さ
れている。

拡大ｔｉ２３，２４．２６は対応するチャートパターン
に対して一義的に焦点合わせできるように予め調整され
ているため、拡大鏡毎に焦点合わせを行う必要はない。

フォーカス装置２５はステージ２２を光軸１８に沿って
ミクロンオーダーで駆動することによって焦点位置検出
を行うことができる。それぞれの拡大鏡２３，２４．２
６が対応するチャートパターンの拡大像を結像する位置
には、ＣＯＤ等からなる固体撮像素子２７．２８゜２９
がその受光面が像面に一敗するように配設されている。

各固体撮像素子２７．２８．２９からの出力信号は演算
回路３１において所定の電気的処理を受ける。演算回路
３１はモード切換ノブ３１ａの切り換えにより焦点位置
検査モードと解像力検査モードの間でモード切り換えを
行うことができ、メーＥＩＪ部３６．３７に格納してお
くための取り込みデータを得るための演算を行う。メモ
リ部３６は焦点位置検査モードでの演算結果を取り込み
データとして記憶する。メモリ部３７は解像力検査モー
ドでの演算結果を取り込みデータとして記憶する。

演算回路３８はモード信号を受けることにより、前記モ
ード切換ノブ３１ａの切り換えに応したモードとなって
いる。焦点位置検査モードでは演算回路３８は、メモリ
部３６に格納されているデータに基づいて固体撮像素子
２８からの入力信号を処理する。この処理結果に応じて
表示部３３が被検レンズ２１の焦点位置を表示する。解
像力検査モードでは演算回路３８はメモリ部３７に記憶
された取り込みデータに基づいて固体撮像素子２７゜２
８．２９からの人力データを処理する。そして、表示部
３２がメリジオナル方向の検査結果を、表示部３３が光
軸１８近傍での検査結果を、表示部３４がサジタル方向
の検査結果をそれぞれ表示する。

以下、上記のような構成からなる本実施例の作用につい
て説明する。

先ず、被検レンズ２１をレンズホルダ１９に取り付け、
フォーカス装置２５によってステージ２２を光軸１８方
向に粗動させる。このとき演算回路３１は各ステージ位
置で固体撮像素子２８の出力信号を取り込んで演算処理
を行う。そして各ステージ位置での取り込みデータを演
算回路３１内のメモリ部に格納する。複数の取り込みデ
ータを比較することにより各ステージ位置での大まかな
焦点位置を検出することができる。次に、前記各ステー
ジ位置付近を微動させ同様な手順で最適な焦点位置を検
出し、その位置にステージ２２を移動することによって
焦点位置を検出する。

この最適焦点位置において、被検レンズ２１の解像力の
良否の判定を行う。固体撮像素子２７゜２８．２９がそ
の受光面に結像された拡大像の光強度分布に応じた光電
信号を出力する。この出力信号は前記メモリ部３７に取
り込まれる。そして出力信号を取り込んだあと直ちに回
転制御装置２０を操作して被検レンズ２１を回転させる
。逐次この動作を繰り返すことにより、被検レンズ２１
の全周について解像力を検査することができる。

同様にサジタル方向とメリジオナル方向についての解像
力の測定も被検レンズ２１全周について行うことができ
る。

このとき前記回転角の分割量を小さく設定することによ
り検査精度を高めることができる。

なおチャート板としては上述の透過タイプのものに限ら
ず反射タイプのものを利用してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明では顕微鏡によるチャートパター
ンの拡大像に応じて光電変換する固体撮像素子と、この
固体撮像素子からの光電信号を電４゜ 気的に演算処理して被検レンズの焦点位置及び解像力を
検査する演算手段とからレンズの解像性能検査装置を構
成した。したがって、目視検査に頼ることなく自動的に
被検レンズの焦点位置検出及び解像力を検査することが
できるから、一定の高い検査精度を維持することができ
る。

また、軸外方向に配列されたチャートパターンのうち一
方をメリジオナル方向のチャートパターンとし、他方を
サジタル方向のチャートパターンとして、被検レンズを
回転しながらその全周についてサジタル方向用とメリジ
オナル方向用の固体撮像素子で検査するようにした場合
には、効率よく被検レンズの全周についてサジタル方向
及びメリジオナル方向の解像力を検査することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るレンズの解像性能検査装置の概略
説明図である。 １０．１２．１３・・光源ランプ １４・・チャート板（メリジオナル方向）１５・・チャ
ート板（光軸近傍用） １６・・チャート板（サジタル方向） １８・・光軸 ２０・・回転制御装置 ２１・・被検レンズ ２２・・ステージ ２３．２４．２６・・拡大鏡 ２５・・フォーカス装置 ２７．２８．２９・・固体撮像素子 ３１．３８・・演算回路 ３２．３３．３４・・表示部 ３６．３７・・メモリ部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検レンズの光軸上及び軸外方向に配列したチャ
   ートパターンと、このチャートパターンの被検レンズに
   よる像を観察する顕微鏡と、前記顕微鏡によるチャート
   パターンの拡大像を光電変換する固体撮像素子と、この
   固体撮像素子からの光電信号を電気的に演算処理するこ
   とにより被検レンズの焦点位置及び解像力を検査する演
   算手段とを設けたことを特徴とするレンズの解像性能検
   査装置。
2. （２）前記軸外方向に配列されたチャートパターンのう
   ち一方をメリジオナル方向のチャートパターンとし、他
   方をサジタル方向のチャートパターンとした場合におい
   て、前記被検レンズをその光軸を中心に回動自在に保持
   する保持手段と、この保持手段により被検レンズを所定
   角ずつ回動させる毎に前記サジタル方向及びメリジオナ
   ル方向のそれぞれのチャートパターンの画像を撮像する
   固体撮像素子と、これらの固体撮像素子からの信号によ
   り被検レンズの全周についてサジタル方向及びメリジオ
   ナル方向の解像力を評価する演算手段とを備えたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレンズの解像性
   能検査装置。