JPH06117966A - Lens performance evaluation method and device - Google Patents

Lens performance evaluation method and device

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JPH06117966A
JPH06117966A JP29202392A JP29202392A JPH06117966A JP H06117966 A JPH06117966 A JP H06117966A JP 29202392 A JP29202392 A JP 29202392A JP 29202392 A JP29202392 A JP 29202392A JP H06117966 A JPH06117966 A JP H06117966A
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lens
image
pinhole
point
inspected
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Kaneyasu Ookawa
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Abstract

PURPOSE:To evaluate the lens performance including that outside axis accurately. CONSTITUTION:A first pin hole plate 1, a lens 2 to be inspected, a second pin hole plate 3, a 4-division image-forming lens A consisting of an image-forming lens 4 and a pupil 4-division prism 5, and a light reception element 6 are laid out in order. Second pin hole plates 3 and the 4-division imageforming lens A are moved in one piece at right angel to a light path so that only the flux of light from one pin hole out of a plurality of pin holes 1a of the first pin hole plate passes. The operation is performed to all pin holes 1a and then the amount of focusing deviation or the proportional amount is calculated from the measured value the gravity of a point image formed at the light reception element 6 or a center position.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は顕微鏡の対物レンズ等に
用いるレンズの性能評価方法およびその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lens performance evaluation method for use in a microscope objective lens and the like, and a device therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】レンズ性能を評価する装置としては、M
TF測定機や、干渉計を用いた装置が一般的に用いられ
るが、これらはいずれも測定時間が長いため、組立調製
に適用することが不可能であるという欠点があった。こ
の欠点を解消し、短時間での評価を可能とした従来技術
として、特開昭63−147117号公報がある。図1
3ないし図15はこの評価方法に用いる構成を示す。図
13において、104は基準物面上に配置されたピンホ
ール、109は被検レンズ、110は被検レンズの基準
像面、100は測定用の光学系で投影レンズ125と瞳
4分割プリズム126とスクリーン127とを備える。
2. Description of the Related Art As a device for evaluating lens performance, there is M
Although a TF measuring device and a device using an interferometer are generally used, they all have a drawback that they cannot be applied to assembly and preparation because of the long measuring time. Japanese Patent Laid-Open No. 63-147117 discloses a conventional technique that solves this drawback and enables evaluation in a short time. Figure 1
3 to 15 show the configuration used in this evaluation method. In FIG. 13, 104 is a pinhole arranged on the reference object surface, 109 is a lens to be inspected, 110 is a reference image plane of the lens to be inspected, 100 is an optical system for measurement, and a projection lens 125 and a pupil four-division prism 126. And a screen 127.

【0003】図14は、 瞳4分割プリズム126を示
し、同プリズム126は4個の同一ウエッジ角を有する
ウエッジプリズム189を側面接合して形成される。こ
のような構成においてピンホール104の像が被検レン
ズ109により基準像面110と異なる点110′に形
成された場合、投影レンズ125と瞳4分割プリズム1
26により、スクリーン127上に形成される4個の点
像190の重心または中心を結ぶ四辺形が正方形となら
ず図15に示すように歪んだ形となる。すなわち、同図
に示す角度α0 は90°より大きくなるため、この角度
α0 を測定することにより、被検レンズ109の像点1
10′と基準像点110からの距離Δxを測定すること
ができる。また、被検レンズ109または測定用の光学
系100を回転させたときの4個の点像の最大回転角を
測定することにより、非点収差を測定することができ
る。この場合、距離Δxの測定基準となる基準像点11
0の位置の調製には調製治具を用いて行い、測定時には
これを外して使用するようになっている。基準像点の保
守についてはこの調製治具を用いて適時、行っている。
FIG. 14 shows a pupil four-division prism 126, which is formed by side-joining four wedge prisms 189 having the same wedge angle. In such a configuration, when the image of the pinhole 104 is formed at the point 110 'different from the reference image plane 110 by the lens 109 to be inspected, the projection lens 125 and the pupil quadrant prism 1
Due to 26, the quadrangle connecting the centers of gravity or centers of the four point images 190 formed on the screen 127 does not become a square but becomes a distorted shape as shown in FIG. That is, since the angle α 0 shown in the figure becomes larger than 90 °, the image point 1 of the lens 109 to be measured is measured by measuring the angle α 0.
The distance Δx from 10 ′ and the reference image point 110 can be measured. In addition, astigmatism can be measured by measuring the maximum rotation angles of the four point images when the lens 109 to be inspected or the optical system 100 for measurement is rotated. In this case, the reference image point 11 serving as the measurement reference of the distance Δx
The preparation of the position of 0 is carried out by using a preparation jig, and this is removed and used at the time of measurement. Maintenance of the reference image points is performed at appropriate times using this adjusting jig.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方法で、レンズ性能を測定する場合、基準像点110
の位置の調製および保守が難しく、この結果、距離Δx
の測定精度が悪くなるという問題がある。加えて軸外性
能を高精度で測定することが困難ともなっている。本発
明はこのような問題点を解決することにより、軸外性能
を含めたレンズ性能を高精度で評価し得るレンズ性能評
価方法および装置を提供することを目的とする。
However, when the lens performance is measured by the method described above, the reference image point 110
Position is difficult to prepare and maintain, which results in distance Δx
There is a problem that the measurement accuracy of is deteriorated. In addition, it is difficult to measure off-axis performance with high accuracy. It is an object of the present invention to provide a lens performance evaluation method and device capable of highly accurately evaluating lens performance including off-axis performance by solving such problems.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段および作用】図1は本発明
の基本構成を示し、第1のピンホール板1、被検レンズ
2、第2のピンホール板3、結像レンズ4、瞳4分割プ
リズム5、受光素子6、画像計測部7および表示部8が
光路上に順に配置されて構成されている。第1のピンホ
ール板1には図2に示すように複数のピンホール1aが
形成されている。第2のピンホール板3は被検レンズ2
による第1のピンホール板1の点像位置に配置されてい
る。この第2のピンホール板3には図3に示すように、
ピンホール3aが形成されるが、このピンホール3aは
第1のピンホール板1のピンホール1aの点像よりも大
きくなるように設定されている。
FIG. 1 shows the basic configuration of the present invention, which includes a first pinhole plate 1, a lens 2 to be tested, a second pinhole plate 3, an imaging lens 4 and a pupil 4. The split prism 5, the light receiving element 6, the image measuring unit 7, and the display unit 8 are arranged in this order on the optical path. As shown in FIG. 2, the first pinhole plate 1 is formed with a plurality of pinholes 1a. The second pinhole plate 3 is the test lens 2
Is arranged at the point image position of the first pinhole plate 1. As shown in FIG. 3, the second pinhole plate 3 has
Although the pinhole 3a is formed, the pinhole 3a is set to be larger than the point image of the pinhole 1a of the first pinhole plate 1.

【0006】瞳4分割プリズム5は結像レンズ4の射出
瞳付近に配置されており、図4に示すように、ウエッジ
角が同一の2種のウエッジプリズム5aおよび5bを側
面接合することにより形成されている。そして、この瞳
4分割プリズム5および結像レンズ4により4分割結像
レンズAが構成され、この4分割結像レンズAの点像位
置に受光素子6が配置されている。画像計測部7はこの
受光素子6上に形成される4個の点像の各々の重心また
は中心の位置(図5参照)を計測し、この計測値から合
焦ずれ量またはこれに比例する量を算出する。表示部8
はこの画像計測部7からの出力を可視表示する。なお、
第2のピンホール板3、4分割結像レンズAおよび受光
素子6は第1のピンホール板1および被検レンズに対し
て光軸と直交した方向に相対移動可能となっている。
The pupil four-division prism 5 is arranged near the exit pupil of the imaging lens 4, and is formed by side-joining two kinds of wedge prisms 5a and 5b having the same wedge angle, as shown in FIG. Has been done. The pupil 4-division prism 5 and the imaging lens 4 form a 4-division imaging lens A, and the light-receiving element 6 is arranged at the point image position of the 4-division imaging lens A. The image measurement unit 7 measures the position of the center of gravity or the center of each of the four point images formed on the light receiving element 6 (see FIG. 5), and from this measurement value, the amount of in-focus shift or an amount proportional thereto. To calculate. Display 8
Visually displays the output from the image measuring unit 7. In addition,
The second pinhole plate 3, the four-divided imaging lens A and the light receiving element 6 are movable relative to the first pinhole plate 1 and the lens to be inspected in the direction orthogonal to the optical axis.

【0007】上記構成において、受光素子6には図5に
示すように、ピンホール3aの4個の点像の各々の重心
または中心の位置が結像し、画像計測部7はこれらの点
像を計測することにより合焦ずれ量またはこれに比例す
る量を算出し、この量が0となるように調製する。この
調製後、第1のピンホール板1の軸上または軸外の任意
のピンホール1aの像を第2のピンホール板3のピンホ
ール3a付近に作成するが、この像はピンホール1aの
位置に対応した位置に形成する。
In the above-mentioned structure, as shown in FIG. 5, the center of gravity or the center of each of the four point images of the pinhole 3a is imaged on the light receiving element 6, and the image measuring unit 7 produces these point images. The amount of out-of-focus or the amount proportional to this is calculated by measuring, and the amount is adjusted so as to be zero. After this preparation, an image of an arbitrary pinhole 1a on or off the axis of the first pinhole plate 1 is created near the pinhole 3a of the second pinhole plate 3, and this image is of the pinhole 1a. It is formed at a position corresponding to the position.

【0008】ここでピンホール3aの大きさはこの像の
大きさよりも大きいため、第2のピンホール板3、4分
割結像レンズAおよび受光素子6を一体として紙面内に
おける光軸と直交方向に移動することにより任意の位置
のピンホール1aの点像P1またはP2 を形成する光束
のみが排除されることなくピンホール3aを通過し、他
のピンホールからのノイズ光を受けることなく前述と同
じ量が検出される。この検出値は基準位置からの光軸方
向での点像のずれ量、または合焦ずれ量またはこれに比
例する量となる。基準像点の検出はピンホール3aを直
接照明することにより、この時の合焦ずれ量またはこれ
に比例する量を測定できるため調製治具を必要としない
調整、保守が可能となる。
Since the size of the pinhole 3a is larger than the size of this image, the second pinhole plate 3, the four-divided imaging lens A and the light receiving element 6 are integrally formed in a direction orthogonal to the optical axis in the plane of the drawing. By moving to, the luminous flux forming the point image P 1 or P 2 of the pinhole 1a at an arbitrary position passes through the pinhole 3a without being excluded, and receives no noise light from other pinholes. The same amount as above is detected. This detected value is the amount of deviation of the point image in the optical axis direction from the reference position, the amount of focusing deviation, or an amount proportional thereto. The reference image point can be detected by directly illuminating the pinhole 3a, so that the focus shift amount at this time or the amount proportional thereto can be measured. Therefore, adjustment and maintenance that do not require a preparation jig can be performed.

【0009】[0009]

【実施例1】図6ないし図10は本発明の実施例1を示
し、図1と同一の要素は同一の符号で対応させてある。
図6において、9は光源としてのハロゲンランプ、10
はレンズ、11はミラー、12はレンズである。ハロゲ
ンランプ9はランプハウス13内に固定的に配置され、
レンズ10、ミラー11、レンズ12はこのランプハウ
ス13と連通した架台14に固定されることにより照明
光学系が構成されている。なお、架台14とはランプハ
ウス13とは相互に着脱自在となっている。また、架台
14の上部には、内側にマウントねじを有する第1の取
付マウント15が取り付けられており、この第1の取付
マウント15の上部には第2の取付マウント16が着脱
自在に取り付けられている。第2の取付マウント16の
上部には順次第1の回転機構部17、一軸直動機構部1
8、第2の回転機構部19および第3の取付マウント2
0が順次、取り付けられており、以下、これらを移動機
構ユニットと総称する。
Embodiment 1 FIGS. 6 to 10 show Embodiment 1 of the present invention, in which the same elements as in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.
In FIG. 6, 9 is a halogen lamp as a light source, 10
Is a lens, 11 is a mirror, and 12 is a lens. The halogen lamp 9 is fixedly arranged in the lamp house 13,
The lens 10, the mirror 11, and the lens 12 are fixed to a mount 14 that communicates with the lamp house 13 to form an illumination optical system. The pedestal 14 and the lamp house 13 are detachable from each other. Further, a first mounting mount 15 having a mounting screw inside is mounted on the upper part of the pedestal 14, and a second mounting mount 16 is removably mounted on the upper part of the first mounting mount 15. ing. A first rotation mechanism unit 17 and a uniaxial linear motion mechanism unit 1 are sequentially provided on the second mounting mount 16.
8, second rotation mechanism portion 19 and third mounting mount 2
0 are sequentially attached, and hereinafter, these are collectively referred to as a moving mechanism unit.

【0010】第3の取付マウント20の上部には第4の
取付マウント21が着脱自在に取り付けられており、こ
の第4の取付マウント21には第2のピンホール板3、
結像レンズ4および瞳4分割プリズム5からなる4分割
結像レンズAが下方から順に配置されると共に、その上
部には受光素子6をCCDカメラ22が取り付けられて
いる。
A fourth mounting mount 21 is removably mounted on the upper part of the third mounting mount 20, and the second pinhole plate 3 is attached to the fourth mounting mount 21.
A four-division imaging lens A including an imaging lens 4 and a pupil four-division prism 5 is arranged in order from below, and a light receiving element 6 and a CCD camera 22 are attached to the upper portion thereof.

【0011】一方、第1の取付マウント15の内部には
被検レンズ2を保持した被検レンズ枠23が前記マウン
トねじにより取り付けられていると共に、第1の取付マ
ウント15の外側には5のピンホール1aを有する第1
のピンホール板1(図7参照)保持したピンホール枠2
4が取り付けられている。25は基準測定値を保存する
ための記憶部、26は測定値と基準測定値との差を出力
するための演算部である。
On the other hand, the lens frame 23 for holding the lens 2 to be inspected is attached by the mount screw inside the first mounting mount 15, and 5 is provided on the outside of the first mounting mount 15. First with pinhole 1a
Pinhole frame 2 held by the pinhole plate 1 (see FIG. 7)
4 is attached. Reference numeral 25 is a storage unit for storing the reference measurement value, and 26 is a calculation unit for outputting the difference between the measurement value and the reference measurement value.

【0012】次に作用と共に測定手段を説明する。まず
測定に先立って図8に示すように、移動機構ユニット、
被検レンズ枠23およびピンホール枠24を外し、第1
の取付マウント15に第4の取付マウント21を直接に
取り付けて事前測定を行う。すなわち、ハロゲンランプ
9および照明光学系により第2のピンホール板3を直接
に、照明することにより図9に示すようにピンホール3
aの4分割像を受光素子6上に形成する。画像計測部7
はこれらの4個の点像の各々の重心位置を測定する。こ
の座標を図示のごとく(X1 ,Y1 ),(X2
2 ),(X3 ,Y3),(X4 ,Y4 )し、数1を用
いて基準位置からの合焦ずれ量Fを算出し、表示部8で
この結果を表示すると同時に記憶部25に記憶する。こ
こで、kは被検レンズの像側開口数により定まる係数で
ある。
Next, the measuring means will be described together with the operation. First, prior to the measurement, as shown in FIG.
Remove the lens frame 23 and the pinhole frame 24 to
The fourth mounting mount 21 is directly mounted on the mounting mount 15 of No. 1 and pre-measurement is performed. That is, by directly illuminating the second pinhole plate 3 with the halogen lamp 9 and the illumination optical system, as shown in FIG.
A four-divided image of a is formed on the light receiving element 6. Image measurement unit 7
Measures the centroid position of each of these four point images. The coordinates are (X 1 , Y 1 ), (X 2 ,
Y 2 ), (X 3 , Y 3 ), (X 4 , Y 4 ), calculate the focus shift amount F from the reference position using Equation 1, and display this result on the display unit 8 and store it at the same time. It is stored in the unit 25. Here, k is a coefficient determined by the image-side numerical aperture of the lens under test.

【0013】[0013]

【数1】 [Equation 1]

【0014】こうして算出された値は、4分割結像レン
ズAの配置上の誤差により生ずる測定誤差を除去するた
めに用いる。なお、この事前測定は、簡易的には図6の
状態から第1のピンホール板1のみを外しても可能であ
る。この事前測定後、図6に示す配置構成で測定を開始
する。すなわち、ハロゲンランプ10および照明光学系
で第1のピンホール板1を照明する。この第1のピンホ
ール板には図7に示すように、5個のピンホールが形成
されているので、これらのピンホールの像が被検レンズ
2により、第2のピンホール板3近傍に形成される。
The value thus calculated is used to eliminate a measurement error caused by an error in the arrangement of the four-division imaging lens A. Note that this preliminary measurement can be simply performed by removing only the first pinhole plate 1 from the state shown in FIG. After this preliminary measurement, the measurement is started with the arrangement configuration shown in FIG. That is, the halogen lamp 10 and the illumination optical system illuminate the first pinhole plate 1. As shown in FIG. 7, five pinholes are formed on the first pinhole plate, so that the images of these pinholes are formed in the vicinity of the second pinhole plate 3 by the lens 2 to be inspected. It is formed.

【0015】なお、説明の都合上、これらの点像のうち
3個の点像P1 ,P2 ,P3 のみについて説明する。こ
こでP1 は第1のピンホール板の中心(軸上)に位置す
るピンホール1aの像、P2 は中心より右側にあるピン
ホール1aの像、P3 はP2と反対側の中心より左側に
あるピンホール1aの像である。第2のピンホール板3
の中心(軸上)には点像P1 ,P2 ,P3 よりも大きな
ピンホール3aが形成されているため、図示のように点
像P1 を形成する光束は全てピンホール3aを通過し、
この光束により受光素子6上に4分割像が形成される。
一方、他の光束すなわち点像P2 ,P3 を形成する光束
は第2のピンホール板3で遮断されるため受光素子6に
は到達することがなく、これによるノイズが発生するこ
とがない。従って、第1のピンホール板1の中心のピン
ホールの4分割像が受光素子6上に形成されるため、前
述と同様に画像計測部7で4個の点像の各々の重心位置
を測定し、この座標(X1 ,Y1 ),(X2 ,Y2 ),
(X3 ,Y3 ),(X4 ,Y4 )を用いて数1により、
基準位置からの合焦ずれ量Fを算出し、このFの値と記
憶部25に記憶されている事前測定のFの値との差を演
算部26で算出し、これを表示部8で表示する。この表
示値は基準物点位置(第1のピンホール板1の位置)の
中心(軸上)に物点を配置した時に被検レンズにより形
成される像点の基準像点位置(第2ピンホール板3の位
置)からのずれ量、すなわち合焦ずれを正確に表すもの
である。
For convenience of explanation, only three point images P 1 , P 2 and P 3 among these point images will be described. Here, P 1 is the image of the pinhole 1a located at the center (on the axis) of the first pinhole plate, P 2 is the image of the pinhole 1a on the right side of the center, and P 3 is the center opposite to P 2. It is an image of the pinhole 1a on the left side. Second pinhole plate 3
Since a pinhole 3a larger than the point images P 1 , P 2 and P 3 is formed at the center (on the axis) of all, all the light flux forming the point image P 1 passes through the pinhole 3a as shown in the figure. Then
This light flux forms a four-divided image on the light receiving element 6.
On the other hand, the other light flux, that is, the light flux forming the point images P 2 and P 3 is blocked by the second pinhole plate 3 and therefore does not reach the light receiving element 6, and noise due to this does not occur. . Therefore, since a four-divided image of the pinhole at the center of the first pinhole plate 1 is formed on the light receiving element 6, the barycenter position of each of the four point images is measured by the image measuring unit 7 as described above. Then, the coordinates (X 1 , Y 1 ), (X 2 , Y 2 ),
Using (X 3 , Y 3 ) and (X 4 , Y 4 ),
The focus shift amount F from the reference position is calculated, and the difference between the F value and the F value of the pre-measurement stored in the storage unit 25 is calculated by the calculation unit 26 and displayed on the display unit 8. To do. This display value is the reference image point position (second pin position) of the image point formed by the lens to be inspected when the object point is arranged at the center (on the axis) of the reference object point position (position of the first pinhole plate 1). The amount of deviation from the position of the hole plate 3, that is, the in-focus deviation is accurately represented.

【0016】次に、第2の回転機構部19により、第2
のピンホール板3と4分割結像レンズAとCCDカメラ
22を1体として回転させながら、数2により、その時
の非点量Bを算出し、この値Bを表示部8で表示する。
Next, the second rotation mechanism section 19
While rotating the pinhole plate 3, the 4-division imaging lens A, and the CCD camera 22 as one body, the astigmatism amount B at that time is calculated by the formula 2, and this value B is displayed on the display unit 8.

【0017】[0017]

【数2】 [Equation 2]

【0018】回転に伴い、この値は変化するため、1回
転中の最大値が非点収差量となる。さらに、回転中の4
個の平均座標の回転半径を計測、表示することにより点
像の偏心量をも計測することができる。その後、一軸直
動機構部18を操作し、図10に示すように第2のピン
ホール板3と4分割結像レンズAとCCDカメラ22と
を1体として右方へ定められた距離だけ移動して点像P
2 を形成する光束のみをピンホール3aから通過させ
る。そして、この時の合焦ずれ量、非点収差量および偏
心量を計測する。
Since this value changes with rotation, the maximum value during one rotation is the amount of astigmatism. In addition, the spinning 4
The eccentricity of the point image can also be measured by measuring and displaying the radius gyration of the individual average coordinates. Then, the uniaxial translation mechanism 18 is operated to move the second pinhole plate 3, the four-division imaging lens A and the CCD camera 22 as one body to the right by a predetermined distance as shown in FIG. Then point image P
Only the light flux forming 2 is passed through the pinhole 3a. Then, the focus shift amount, the astigmatism amount, and the eccentricity amount at this time are measured.

【0019】さらに、第1の回転機構部17より上に配
置されている部分を同回転機構部17の180°回転で
回転させることにより、点像P3 を形成する光束のみを
ピンホール3aから通過させる。そして、この時の合焦
ずれ量非収差量および偏心量を計測する。他の点像すな
わち点像P1 ,P2 ,P3 に対応するピンホール1a以
外の2つのピンホール1aの点像については90°およ
び270°の回転で同様にして測定することができる。
Further, by rotating the portion arranged above the first rotating mechanism portion 17 by 180 ° rotation of the rotating mechanism portion 17, only the light flux forming the point image P 3 is emitted from the pinhole 3a. Let it pass. Then, the in-focus deviation amount, the non-aberration amount, and the eccentricity amount at this time are measured. The other point images, that is, the point images of the two pinholes 1a other than the pinholes 1a corresponding to the point images P 1 , P 2 , and P 3 , can be measured in the same manner by rotating 90 ° and 270 °.

【0020】以上の説明は、ピンホール1aを5個用い
た場合であるが、この個数を増やすことにより正確な被
検レンズの評価ができる。すなわち、偏心量の測定群を
解析することにより歪曲収差を求めることができ、ま
た、合焦ずれ量の測定群を解析することにより像曲収差
を知ることができる。
Although the above description is for the case of using five pinholes 1a, increasing the number of pinholes 1a enables accurate evaluation of the lens to be inspected. That is, it is possible to obtain the distortion aberration by analyzing the measurement group of the eccentricity amount, and it is possible to know the image aberration aberration by analyzing the measurement group of the defocus amount.

【0021】本実施例では上記構成に加えて、第1のピ
ンホール板1とハロゲンランプ9との間の適当な位置に
着脱可能な干渉フィルター(図示省略)を挿入すること
により色収差の測定も可能となる。なお、光源9および
照明光学系は、第1のピンホール板1を均一に照明でき
れば良く、図示の構成に限るものではない。
In the present embodiment, in addition to the above-mentioned structure, a removable interference filter (not shown) is inserted at an appropriate position between the first pinhole plate 1 and the halogen lamp 9 to measure chromatic aberration. It will be possible. The light source 9 and the illumination optical system are not limited to the illustrated configurations as long as they can uniformly illuminate the first pinhole plate 1.

【0022】このような本実施例は、経時変化あるいは
環境変化に対しても常に測定装置の変化分を補償するこ
とになるため、保守が不要となる効果がある。
In this embodiment, since the change of the measuring device is always compensated for the change over time or the change in environment, maintenance is unnecessary.

【0023】[0023]

【実施例2】図11は、本発明の実施例2を示し、同図
において27は4分割結像レンズAと受光素子6との間
隔を調整するための調整枠、28は調整後に固定するた
めのクランプビスである。本実施例における移動機構ユ
ニットは第1の取付マウント15、第1の回転機構部1
7、一軸直動機構部18および第3の取付マウント20
のみで構成され、他の構成は実施例1と同様となってい
る。本実施例では、実施例1と同様に移動機構ユニッ
ト、被検レンズ枠23およびピンホール枠24を外し、
取付マウント15に直接に第4の取付マウント21を取
り付けて事前測定を行うが、実施例1と異なり、合焦ず
れ量Fが0になるように調整枠27を第4の取付マウン
ト21に対して回転させて、4分割結像レンズAと受光
素子6との間隔を調整し、その後にクランプビス28で
固定するものである。しかる後に図11に示すように配
置し、被検レンズ2による点像P1 を同様にして測定す
ることにより、差分演算をすることなくそのまま合焦ず
れ量となる。軸上の非点収差量および偏心量は第1の回
転機構部17によって回転させることにより、実施例1
と同様に求めることができる。
[Embodiment 2] FIG. 11 shows Embodiment 2 of the present invention, in which reference numeral 27 is an adjustment frame for adjusting the distance between the four-division imaging lens A and the light receiving element 6, and 28 is fixed after the adjustment. It is a clamp screw for. The moving mechanism unit in this embodiment includes a first mounting mount 15 and a first rotating mechanism section 1.
7, uniaxial translation mechanism 18 and third mounting mount 20
The other configurations are the same as those in the first embodiment. In this embodiment, similarly to the first embodiment, the moving mechanism unit, the lens frame 23 to be tested and the pinhole frame 24 are removed,
Although the fourth mounting mount 21 is directly mounted on the mounting mount 15 for pre-measurement, unlike the first embodiment, the adjustment frame 27 is attached to the fourth mounting mount 21 so that the focusing deviation F becomes 0. It is rotated to adjust the distance between the four-divided imaging lens A and the light receiving element 6 and then fixed by the clamp screw 28. Then, by arranging as shown in FIG. 11 and measuring the point image P 1 by the lens 2 under test in the same manner, the in-focus amount is directly obtained without performing the difference calculation. The astigmatism amount and the eccentricity amount on the axis are rotated by the first rotation mechanism unit 17 to obtain the first embodiment.
You can ask for it as well.

【0024】次に一軸直動機構部18を操作し、第2の
ピンホール板3と4分割結像レンズAとCCDカメラ2
2を一体として右方へ定められた距離だけ、移動するこ
とにより、点像P2 を形成する光束のみをピンホール3
aから通過させることができ、この時の合焦ずれ量およ
び偏心量を知ることができる。また、サジタル方向とメ
リショナル方向の非点隔差を求めることができる。
Next, the uniaxial translation mechanism 18 is operated to operate the second pinhole plate 3, the 4-divisional imaging lens A and the CCD camera 2.
By moving 2 together as a unit by a predetermined distance, only the light flux forming the point image P 2 is pinhole 3
It is possible to pass from a, and it is possible to know the focus shift amount and the eccentricity amount at this time. Further, the astigmatic difference between the sagittal direction and the meridional direction can be obtained.

【0025】また、第1の回転機構部17より上方に配
置されている部分を同回転機構部17の回転で回転させ
ることにより、点像P3 を含む他の点像についてそれぞ
れ合焦ずれ量と偏心量と非点隔差を順次求めることがで
きる。歪曲収差と像面湾曲についても実施例1と同様に
して求めることができる。
Further, by rotating the portion arranged above the first rotation mechanism portion 17 by the rotation of the rotation mechanism portion 17, the focus shift amount is obtained for each of the other point images including the point image P 3. The eccentricity amount and the astigmatic difference can be sequentially obtained. The distortion and the field curvature can also be obtained in the same manner as in the first embodiment.

【0026】このような本実施例では、実施例1のよう
な事前測定が不要となるので、短時間に測定することが
できる。
In this embodiment as described above, it is possible to perform the measurement in a short time because the preliminary measurement as in the embodiment 1 is not necessary.

【0027】[0027]

【実施例3】図12は本発明の実施例3を示す。本実施
例における移動機構ユニットは、第1の取付マウント1
5,二軸直動機溝部29および第3の取付マウント20
のみで構成され、他の構成は実施例2と同じである。本
実施例で、軸外測定をする場合には、回転しないため、
受光素子6の2つの座標軸間の非点隔差を求めることが
でき、この点が実施例2と相違する。なお、実施例2お
よび実施例3において、被検レンズ枠23を回転させる
ことにより、実施例1と同様に非点収差量を求めること
ができる。
Third Embodiment FIG. 12 shows a third embodiment of the present invention. The moving mechanism unit in this embodiment is the first mounting mount 1
5, biaxial linear motor groove portion 29 and third mounting mount 20
The other configurations are the same as those of the second embodiment. In this embodiment, when performing off-axis measurement, it does not rotate,
The astigmatic difference between the two coordinate axes of the light receiving element 6 can be obtained, which is different from the second embodiment. Incidentally, in Example 2 and Example 3, by rotating the lens frame 23 to be inspected, the amount of astigmatism can be obtained as in Example 1.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のとおり本発明は、軸外性能を含め
たレンズ性能を高精度で評価することができる。
As described above, according to the present invention, lens performance including off-axis performance can be evaluated with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の基本構成を示す光路図である。FIG. 1 is an optical path diagram showing a basic configuration of the present invention.

【図2】第1のピンホール板の正面図である。FIG. 2 is a front view of a first pinhole plate.

【図3】第2のピンホール板の正面図である。FIG. 3 is a front view of a second pinhole plate.

【図4】受光素子に結像した像の正面図である。FIG. 4 is a front view of an image formed on a light receiving element.

【図5】瞳4分割プリズムの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a pupil four-division prism.

【図6】本発明の実施例1の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the first embodiment of the present invention.

【図7】実施例1の第1のピンホール板の正面図であ
る。
FIG. 7 is a front view of the first pinhole plate of the first embodiment.

【図8】実施例1の事前測定を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing pre-measurement of Example 1.

【図9】実施例1の結像例の正面図である。FIG. 9 is a front view of an image forming example of the first embodiment.

【図10】実施例1の測定時の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of Example 1 during measurement.

【図11】本発明の実施例2の断面図である。FIG. 11 is a sectional view of a second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施例3の断面図である。FIG. 12 is a sectional view of a third embodiment of the present invention.

【図13】従来の評価方法を示す光路図である。FIG. 13 is an optical path diagram showing a conventional evaluation method.

【図14】従来の瞳4分割プリズムの斜視図である。FIG. 14 is a perspective view of a conventional pupil four-division prism.

【図15】従来の結像例の正面図である。FIG. 15 is a front view of a conventional imaging example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1のピンホール板 2 被検レンズ 3 第2のピンホール板 4 結像レンズ 5 瞳4分割プリズム 6 受光素子 7 画像計測部 A 4分割結像レンズ 1 1st pinhole plate 2 Test lens 3 2nd pinhole plate 4 Imaging lens 5 Pupil 4-division prism 6 Light-receiving element 7 Image measurement part A 4-division imaging lens

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光点の被検レンズによる点像を結像レン
ズと瞳4分割素子とからなる4分割結像レンズによる4
個の2次点像として形成して、これらの点像のそれぞれ
の重心または中心の位置の計測値から合焦ずれ量または
その比例する量を算出するレンズ性能評価方法におい
て、 前記被検レンズの基準像点にピンホールを配置し、この
ピンホールと前記4分割結像レンズとを少なくとも一方
向に一体的に移動して、基準物面に配置された複数の光
点の被検レンズによる複数の点像のうちの任意の1個の
点像を形成する光束のみをピンホールから通過させるこ
とを特徴とするレンズ性能評価方法。
1. A point image of a light spot formed by a lens to be inspected is formed by a four-division imaging lens including an imaging lens and a pupil four-division element
In the lens performance evaluation method, which is formed as a plurality of secondary point images, and a focus shift amount or an amount proportional to the focus shift amount is calculated from the measured values of the center of gravity or the center position of each of these point images, A pinhole is arranged at the reference image point, and the pinhole and the four-divisional imaging lens are integrally moved in at least one direction, so that a plurality of light spots arranged on the reference object surface are formed by a plurality of test lenses. A lens performance evaluation method, wherein only a light beam forming an arbitrary one point image of the point images is passed through the pinhole.
【請求項2】 前記ピンホールの合焦ずれ量を検出し、
この検出値を被検レンズにより像の合焦ずれ量から差し
引き、差し引いた値を被検レンズの真の合焦ずれ量とす
ることを特徴とする請求項1記載のレンズ性能評価方
法。
2. A focus shift amount of the pinhole is detected,
The lens performance evaluation method according to claim 1, wherein the detected value is subtracted from the in-focus shift amount of the image by the lens to be inspected, and the subtracted value is set as the true in-focus shift amount of the inspected lens.
【請求項3】 前記被検レンズにより形成される点像の
偏心量の測定群から歪曲収差を計測することを特徴とす
る請求項1記載のレンズ性能評価方法。
3. The lens performance evaluation method according to claim 1, wherein the distortion aberration is measured from a measurement group of the decentering amount of the point image formed by the lens to be inspected.
【請求項4】 前記被検レンズにより形成される点像の
合焦ずれ量の測定群から像面湾曲を計測することを特徴
とする請求項1記載のレンズ性能評価方法。
4. The lens performance evaluation method according to claim 1, wherein the field curvature is measured from a measurement group of a focus shift amount of a point image formed by the lens to be inspected.
【請求項5】 光点の被検レンズによる点像を4個の点
像として再結像するため射出瞳付近に配設された4個の
同一ウエッジ角を有するウエッジプリズムを側面接合し
て構成された瞳4分割のプリズムを備えた4分割結像レ
ンズと、 この4分割結像レンズの基準像面位置に配設された受光
素子と、 この受光素子上に形成される4個の点像のそれぞれの重
心または中心の位置を計測して合焦ずれ量またはこれを
比例した量と算出する画像計測部とを備え、 前記光点が被検レンズの基準物面に配設された複数のピ
ンホールと、被検レンズの基準像面の光軸上に配置され
たピンホールとで構成され、複数のピンホールの被検レ
ンズによる複数の点像の中から任意の一の点像を形成す
る光束のみを通過させるため前記ピンホール、4分割結
像レンズおよび受光素子が複数のピンホールを設けた被
検レンズに対して光軸と直交する方向に一体的に移動可
能となっていることを特徴とするレンズ性能評価装置。
5. A wedge prism having the same wedge angle, which is arranged in the vicinity of the exit pupil, is side-joined in order to re-image the point image of the light spot by the test lens as four point images. Image forming lens including a prism for dividing the pupil into four, a light receiving element disposed at a reference image plane position of the four image forming lens, and four point images formed on the light receiving element. Each of the center of gravity or the position of the center is measured, and an image measurement unit that calculates a focus shift amount or a proportional amount thereof is provided, and the plurality of light spots are arranged on the reference object surface of the lens under test. Consists of a pinhole and a pinhole arranged on the optical axis of the reference image plane of the lens to be inspected, and forms an arbitrary point image from the multiple point images of the inspected lens of the pinholes. The pinhole, the four-division imaging lens and the A lens performance evaluation device, wherein the light receiving element and the light receiving element are integrally movable with respect to a lens to be inspected having a plurality of pinholes in a direction orthogonal to the optical axis.
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