JPH09264782A - ２次元配光分布測定装置及び２次元配光分布測定用光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高精度のフォーカシングを容易に行うことがで
きる２次元配光分布測定装置と、広画角で被測定範囲が
広い２次元配光分布測定用光学系を提供する。 【解決手段】被測定物１が前側焦点Ｆ位置付近に配置さ
れる第１光学系Ｇｒ１、第１光学系Ｇｒ１の後側焦点
Ｆ’面上に生じた被測定物１の配光分布像Ｉ１を再結像
させる第２光学系Ｇｒ２、配光分布像Ｉ２を撮像する第
１撮像部２、第１光学系Ｇｒ１通過後の光束を分岐させ
るミラーＭ１、分岐された光束を反射させるミラーＭ
２，ミラーＭ１で分岐されミラーＭ２で反射された光束
を結像させることにより被測定物１の像Ｉ３を形成する
第３光学系Ｇｒ３、像Ｉ３を撮像する第２撮像部３、を
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２次元配光分布測
定装置及び２次元配光分布測定用光学系に関するもので
ある。更に詳しくは、ＬＣＤ(liquid crystal display)
の視野角特性の計測，バックライトの指向性評価等のた
めに、被測定物(例えば、ＬＣＤ)の配光分布を測定する
ための広画角・大口径の２次元配光分布測定装置及び２
次元配光分布測定用光学系に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特公平３−４８５８号，特開平５−２８
８６３８号公報で、ＬＣＤ等の画面の配光特性を測定す
るための２次元配光分布測定装置が提案されている。こ
の２次元配光分布測定装置は、被測定光源が前側焦点位
置付近に配置されるコリメータレンズ系と、コリメータ
レンズ系の後側焦点面上に生じた被測定光源の強度分布
像(つまり、配光分布像)を再結像させるリレーレンズ系
とから成り、リレーレンズ系によって再結像された像を
テレビジョン撮像装置によって撮像する構成となってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記特公平３−４８５
８号等で提案されている２次元配光分布測定装置におい
ては、被測定光源をコリメータレンズ系の前側焦点位置
付近に位置させたときに全画角の光束が被測定光源上で
一致する。このため、被測定光源がコリメータレンズ系
の前側焦点位置付近に位置するようにフォーカシングを
行わないと、画角によって測定される位置にズレが生じ
てしまう。上記測定装置にはフォーカス機構が設けられ
ていないので、使用者は測定を行う度に光学系の先端か
ら被測定光源までの距離(すなわち、ワーキングディス
タンス)を実際に測り、光学系全体を移動させることに
よって上記フォーカシングを行わなければならない。こ
のため、作業性は悪く測定精度も低いという問題があ
る。また、用いられている光学系のＦ値を小さくする
(つまり、明るくする)のが光学設計上困難であるため、
被測定光源の被測定範囲(測定径)を広くすることができ
ないという問題がある。

【０００４】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であって、第１の目的は、高精度のフォーカシングを容
易に行うことができる２次元配光分布測定装置を提供す
ることにあり、第２の目的は、広画角で被測定範囲が広
い２次元配光分布測定用光学系を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るため、第１の発明の２次元配光分布測定装置は、被測
定物が前側焦点位置付近に配置される第１光学系と、該
第１光学系の後側焦点面上に生じた前記被測定物の配光
分布像を再結像させる第２光学系と、前記再結像された
配光分布像を撮像する第１撮像部と、前記第１光学系通
過後の光束を分岐させる光束分岐手段と、該光束分岐手
段によって分岐された光束を結像させることにより前記
被測定物の像を形成する第３光学系と、前記被測定物の
像を撮像する第２撮像部と、を備えたことを特徴とす
る。

【０００６】第２の発明の２次元配光分布測定装置は、
上記第１の発明の構成において、前記被測定物に対する
物体距離が、前記第１光学系及び前記第２光学系と前記
第１光学系及び前記第３光学系とで異なることを特徴と
する。

【０００７】前記第２の目的を達成するため、第３の発
明の２次元配光分布測定用光学系は、被測定物が前側焦
点位置付近に配置される第１光学系と、該第１光学系の
後側焦点面上に生じた前記被測定物の配光分布像を再結
像させる第２光学系と、を備えた２次元配光分布測定用
光学系において、前記第１光学系の最も像側のレンズが
負の屈折力を有するレンズであることを特徴とする。

【０００８】第４の発明の２次元配光分布測定用光学系
は、上記第３の発明の構成において、前記第１光学系の
最も像側のレンズが、以下の条件式(1)を満たすことを
特徴とする。 0.03＜｜φcm／φc｜＜4 …(1) ただし、 φcm：第１光学系の最も像側のレンズの屈折力、 φc ：第１光学系の屈折力 である。

【０００９】第５の発明の２次元配光分布測定用光学系
は、上記第３の発明の構成において、前記第１光学系が
少なくとも２枚の正メニスカスレンズを含むことを特徴
とする。

【００１０】第６の発明の２次元配光分布測定用光学系
は、上記第３の発明の構成において、前記第１光学系
が、以下の条件式(2)を満たすことを特徴とする。 0.02＜φc／φ＜0.2 …(2) ただし、 φc：第１光学系の屈折力、 φ ：２次元配光分布測定用光学系全系の屈折力 である。

【００１１】前記第２の目的を達成するため、第７の発
明の２次元配光分布測定用光学系は、被測定物が前側焦
点位置付近に配置される第１光学系と、該第１光学系の
後側焦点面上に生じた前記被測定物の配光分布像を再結
像させる第２光学系と、を備えた２次元配光分布測定用
光学系において、前記第２光学系が、その最も大きな空
気間隔の前側に位置する前群と前記空気間隔の後側に位
置する後群との２つの群から成り、前記前群が物体側か
ら順に正のレンズ群と負のレンズ群と弱い正のレンズ群
との３つの群から成ることを特徴とする。

【００１２】前記第２の目的を達成するため、第８の発
明の２次元配光分布測定用光学系は、被測定物が前側焦
点位置付近に配置される第１光学系と、該第１光学系の
後側焦点面上に生じた前記被測定物の配光分布像を再結
像させる第２光学系と、を備えた２次元配光分布測定用
光学系において、前記第２光学系が、その最も大きな空
気間隔の前側に位置する前群と前記空気間隔の後側に位
置する後群との２つの群から成り、前記後群の最も像側
のレンズが物体側に凸のメニスカスレンズであることを
特徴とする。

【００１３】第９の発明の２次元配光分布測定用光学系
は、上記第８の発明の構成において、前記後群の最も像
側のレンズが、以下の条件式(3)を満たすことを特徴と
する。 1.05＜(Ｒrbi2＋Ｒrbi1)／(Ｒrbi2−Ｒrbi1)＜10 …(3) ただし、 Ｒrbi1：第２光学系の後群の最も像側のレンズの物体側
の面の曲率半径、 Ｒrbi2：第２光学系の後群の最も像側のレンズの像側の
面の曲率半径 である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した２次元配
光分布測定装置及び２次元配光分布測定用光学系を、図
面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る一実施
形態の基本構成を示している。本実施形態に係る２次元
配光分布測定装置は、第１光学系Ｇｒ１及び第２光学系
Ｇｒ２から成る２次元配光分布測定用光学系；第１光学
系Ｇｒ１，ミラーＭ１，Ｍ２及び第３光学系Ｇｒ３から
成るフォーカシング用光学系；並びに第１，第２撮像部
２，３で構成されており、第１光学系Ｇｒ１は２次元配
光分布測定用光学系とフォーカシング用光学系とに共用
される構成となっている。

【００１５】第１光学系Ｇｒ１は、被測定物(例えば、
ＬＣＤ)１が前側焦点Ｆ位置付近に配置されるように設
けられたコリメータレンズ系である。被測定物１が前側
焦点Ｆ位置付近に配置されると、被測定物１の被測定面
１ａから出射された平行光束(例えば、軸上光束Ｌ１，
軸外光束Ｌ２)で、第１光学系Ｇｒ１の後側焦点Ｆ’面
上に配光分布像Ｉ１が形成される。後側焦点Ｆ’面上で
の照度分布が被測定面１ａの角強度分布に比例するた
め、被測定面１ａの視野角特性(配光特性)そのものが配
光分布像Ｉ１に表れることになる。

【００１６】第２光学系Ｇｒ２は、第１光学系Ｇｒ１に
よって形成された被測定物１の配光分布像Ｉ１を再結像
させるリレーレンズ系であり、前群Ｇｒ２１と後群Ｇｒ
２２とから成っている。被測定物１が前側焦点Ｆ位置付
近に配置されると、第２光学系Ｇｒ２によって再結像さ
れた配光分布像Ｉ２は、ＣＣＤ(Charge Coupled Devic
e)から成る第１撮像部２の第１撮像面２ａ上に形成さ
れ、第１撮像部２によって撮像される。第１撮像面２ａ
での像高が画角に対応し、配光分布像Ｉ２の光強度の位
置的分布が被測定面１ａの被測定範囲からの光の角度的
な配光分布(輝度分布)に対応する。従って、第１撮像部
２からの出力を用いれば、被測定面１ａの２次元配光分
布をディスプレイ表示することが可能である。

【００１７】ミラーＭ１は、第１光学系Ｇｒ１と第２光
学系Ｇｒ２との間で第１光学系Ｇｒ１通過後の光束(例
えば、軸上光束Ｌ３)を光軸ＡＸ１に対して垂直方向に
反射させることにより、光束を分岐させる光束分岐手段
である。このミラーＭ１は、第１光学系Ｇｒ１と第２光
学系Ｇｒ２との間に挿入／退避自在に設けられており、
フォーカシング時や被測定物１の状態を観察する時には
第１，第２光学系Ｇｒ１，Ｇｒ２間に挿入され(図１
中、実線で挿入状態を示す。)、２次元配光分布測定時
には、第１，第２光学系Ｇｒ１，Ｇｒ２間から退避する
(図１中、破線で退避状態を示す。)ように構成されてい
る。

【００１８】図１に示すように、ミラーＭ１は上記挿入
状態において第１光学系Ｇｒ１と第２光学系Ｇｒ２との
間に配置されることが望ましい。第１，第２光学系Ｇｒ
１，Ｇｒ２間で光束を分岐させれば、第３光学系Ｇｒ３
には平行光束(この平行光束は、被測定面１ａ上の各点
から出射された同族光束である。)が入射することにな
って、第３光学系Ｇｒ３の設計が容易になるからであ
る。

【００１９】ミラーＭ１の代わりに、第１光学系Ｇｒ１
後方の光路中に挿入可能なプリズム等を光束分岐手段と
して用いてもよい。ただし、光束分岐手段は、２次元配
光分布の測定時に２次元配光分布測定用光学系の光路外
へ完全に退避しうるように構成される必要がある。

【００２０】ミラーＭ２は、ミラーＭ１で反射された光
束を後方(すなわち、第２撮像部３側)に反射させる反射
手段である。また、第３光学系Ｇｒ３は、ミラーＭ１で
分岐されミラーＭ２で反射された光束を結像させること
によって、被測定物１の像Ｉ３を形成する結像光学系で
ある。この第３光学系Ｇｒ３によって形成された被測定
物１の像Ｉ３は、ＣＣＤから成る第２撮像部３の第２撮
像面３ａ上に形成され、第２撮像部３によって撮像され
る。

【００２１】フォーカシングは、２次元配光分布測定用
光学系，フォーカシング用光学系及び第１，第２撮像部
２，３を、光軸ＡＸ１に沿って一体的に移動させること
により行われる。第１光学系Ｇｒ１が２次元配光分布測
定用光学系とフォーカシング用光学系とに共用されてい
るため、上記のように２次元配光分布測定用光学系等を
光軸ＡＸ１に沿って一体的に移動させれば、像Ｉ２，Ｉ
３の位置が共に変化することになる。従って、第１撮像
面２ａ上でのフォーカス状態に関する情報を第２撮像部
３の出力から得ることができ、その情報に基づいて上記
フォーカシングを行うことができる。

【００２２】本実施形態においては、被測定物１の配光
分布像Ｉ２が第１撮像面２ａ上に形成されたとき(この
とき、被測定物１が前側焦点Ｆ位置付近に位置す
る。)、第２撮像面３ａ上に被測定物１の像Ｉ３が形成
される(このとき、光束Ｌ３が第２撮像面３ａ上で結像
する。)ように、第１，第２光学系Ｇｒ１，Ｇｒ２及び
第１撮像部２に対する第３光学系Ｇｒ３及び第２撮像部
３の配置が予め設定されている。従って、第２撮像部３
からの出力に基づいて第２撮像面３ａ上に像Ｉ３が形成
されるように前記フォーカシングを行えば、同時に第１
撮像面２ａ上に配光分布像Ｉ２が形成されるようにフォ
ーカシングを行うことになる。例えば、第２撮像部３か
らの出力を用いて被測定物１の像Ｉ３(例えば、液晶の
像)をディスプレイ表示させ、ディスプレイを見ながら
鮮明な像Ｉ３が観察されるように上記フォーカシングを
行えば(このとき、被測定物１の像Ｉ３が第２撮像面３
ａ上に位置する。)、第１撮像面２ａ上に配光分布像Ｉ
２を位置させるためのフォーカシングが同時に完了す
る。

【００２３】なお、第２撮像部３として拡散板を用いる
ことにより、使用者が像Ｉ３を直接観察しうるような構
成としてもよい。また、第２撮像部３からの出力に基づ
いて焦点検出を行い、その検出結果に基づいて前記フォ
ーカシングのための一体的な移動を行うような構成{Ａ
Ｆ(autofocus)機構}としてもよい。

【００２４】フォーカシングが完了すれば、後はミラー
Ｍ１を第１，第２光学系Ｇｒ１，Ｇｒ２間から退避させ
るだけで２次元配光分布測定を開始することができる。
測定を行う度に光学系の先端から被測定物１までの距離
を実際に測る必要がないので、作業性は良く、しかも高
い精度で２次元配光分布を測定することができる。

【００２５】図１から分かるように、２次元配光分布測
定用光学系の物体距離が無限大であるのに対し、フォー
カシング用光学系の物体距離は有限である。このように
被測定物１に対する物体距離が、第１光学系Ｇｒ１及び
第２光学系Ｇｒ２から成る２次元配光分布測定用光学系
と、第１光学系Ｇｒ１及び第３光学系Ｇｒ３から成るフ
ォーカシング用光学系とで異なる構成とすることによっ
て、被測定物１を装置の測定位置に合わせるフォーカス
作業が非常に簡単になる。

【００２６】また、フォーカシングにおいて、２次元配
光分布測定用光学系，フォーカシング用光学系及び第
１，第２撮像部２，３が光軸ＡＸ１に沿って一体的に移
動する構成となっているため、フォーカス移動のための
(例えば、ヘリコイドのガタによる)誤差が生じにくく、
他のフォーカス方式を採用した場合よりも高い精度でフ
ォーカシングを行うことができる。

【００２７】なお、被測定物１の像Ｉ３が第２撮像面３
ａ上に位置するようにフォーカシングを行う代わりに、
被測定物１との相対位置が一定の物体(例えば、被測定
物用のホルダー)の像が第２撮像面３ａ上に位置するよ
うにフォーカシングを行う構成としてもよい。コントラ
ストの高い物体を用いることにより、フォーカシングは
より容易になる。

【００２８】本実施形態に係る２次元配光分布測定用光
学系において、第１光学系Ｇｒ１の最も像側のレンズ
(後記実施例１，２においては、第６レンズＧ６に相当
する。)は、負の屈折力を有するレンズであることが望
ましい。第１光学系Ｇｒ１の最も像側のレンズを負の屈
折力を有するレンズとすることによって、第１光学系Ｇ
ｒ１を画角の大きい光束についてもテレセントリックな
結像系とすることができる。これにより、第２光学系Ｇ
ｒ２に入射する光束の高さを低くすることが可能となる
ため、第２光学系Ｇｒ２での収差補正が容易になり、２
次元配光分布を広画角で測定することが可能になる。ま
た、Ｆ値を小さくすることができるため、被測定範囲を
広くすることができる。さらに、全画角の平行光束がほ
ぼ一致して第３光学系Ｇｒ３に入射するようになるの
で、第３光学系Ｇｒ３の加工公差を緩くすることが可能
となる。従って、第３群Ｇｒ３の加工が容易になる。

【００２９】また、第１光学系Ｇｒ１の最も像側のレン
ズを負の屈折力を有するレンズとすることによって、第
１光学系Ｇｒ１を比較的バックフォーカスの長い結像系
とすることができる。これにより、第１光学系Ｇｒ１と
第２光学系Ｇｒ２との間隔を充分に確保することが可能
となるので、フォーカシング時に光束分岐用のミラーＭ
１を挿入するための空間が確保されることになる。

【００３０】第１光学系Ｇｒ１の最も像側のレンズは、
以下の条件式(1)を満たすことが望ましい。 0.03＜｜φcm／φc｜＜4 …(1) ただし、 φcm：第１光学系Ｇｒ１の最も像側のレンズの屈折力、 φc ：第１光学系Ｇｒ１の屈折力 である。

【００３１】条件式(1)の上限を超えた場合、第１光学
系Ｇｒ１の最も像側のレンズの負の屈折力が強くなりす
ぎて、第１光学系Ｇｒ１と第２光学系Ｇｒ２との空気間
隔を確保するのが困難になる。また、条件式(1)の下限
を超えた場合、第１光学系Ｇｒ１の最も像側のレンズの
負の屈折力が弱くなりすぎて、第１光学系Ｇｒ１をテレ
セントリックにするのが困難になる。

【００３２】第１光学系Ｇｒ１は、少なくとも２枚の正
メニスカスレンズを含むことが望ましい(後記実施例
１，２においては、第３，第４レンズＧ３，Ｇ４が正メ
ニスカスレンズである。)。本実施形態に係る２次元配
光分布測定用光学系において、大幅な広画角化と装置全
体のコンパクト化とを図るためには、第１撮像面１ａの
フォーマットを小さくすることが望ましい。しかし、第
１撮像面１ａのフォーマットを小さくすると、２次元配
光分布測定用光学系の焦点距離が非常に短くなってしま
う。このため、被測定物１の被測定範囲を広くすると、
光学系のＦ値が極端に小さく(すなわち、明るく)なって
しまい、光学設計が非常に困難になる。そこで、第１光
学系Ｇｒ１に少なくとも２枚の正メニスカスレンズを用
いることにより、光学系全体で負の歪曲収差を発生させ
れば、２次元配光分布測定用光学系の焦点距離を比較的
長くすることができ、光学設計が比較的容易になる。

【００３３】先に述べたように、第１光学系Ｇｒ１によ
って広画角の光束が略テレセントリックなるようにする
のが収差補正上望ましい。そこで、収差を補正しながら
画角の大きな光束をテレセントリックな光束となる方向
に曲げるために、第１光学系Ｇｒ１に像側に凸の正メニ
スカスレンズ(後記実施例１，２においては、第３，第
４レンズＧ３，Ｇ４に相当する。)を用いて、徐々に光
束を曲げていくのが望ましい。

【００３４】第１光学系Ｇｒ１に含まれる少なくとも１
枚の正メニスカスレンズは、以下の条件式(4)を満たす
ことが望ましい。 -10＜Ｒcpm2・φcpm＜-0.05 …(4) ただし、 Ｒcpm2：第１光学系Ｇｒ１に含まれる正メニスカスレン
ズの像側の面の曲率半径、 φcpm ：第１光学系Ｇｒ１に含まれる正メニスカスレン
ズの屈折力 である。

【００３５】条件式(4)の上限を超えた場合、第１光学
系Ｇｒ１に含まれる正メニスカスレンズの像側面の曲率
半径が大きくなりすぎて、画角の大きな光束を急激に曲
げることになるため、収差補正が困難になる。また、条
件式(4)の下限を超えた場合、第１光学系Ｇｒ１に含ま
れる正メニスカスレンズの像側面の曲率半径が小さくな
りすぎて、レンズの製造が困難になる。さらに、画角の
大きな光束を曲げる効果が小さくなりすぎてしまうた
め、後続のレンズの径が増大するだけでなく、光束を曲
げるために後続のレンズにかかる負担が大きくなりすぎ
てしまう。

【００３６】第１光学系Ｇｒ１は、以下の条件式(2)を
満たすことが望ましい。 0.02＜φc／φ＜0.2 …(2) ただし、 φc：第１光学系Ｇｒ１の屈折力、 φ ：２次元配光分布測定用光学系全系の屈折力 である。

【００３７】条件式(2)の上限を超えた場合、第１光学
系Ｇｒ１の屈折力が強くなりすぎて、被測定物１までの
ワーキングディスタンスを確保するのが困難になり、さ
らに、第１光学系Ｇｒ１と第２光学系Ｇｒ２との間の空
気間隔を確保するのが困難になる。また、条件式(2)の
下限を超えた場合、第１光学系Ｇｒ１の屈折力が弱くな
りすぎて、レンズ径及び光学系全長が増大してしまう。

【００３８】第１光学系Ｇｒ１の最も物体側の面(後記
実施例１，２においては、曲率半径r3の面に相当す
る。)は、物体側に凹の面であることが望ましい。第１
光学系Ｇｒ１の最も物体側の面を物体側に凹の面とする
ことによって、光学系を広角化することができる。とこ
ろで、液晶等のような偏光を発する光源を測定する場
合、レンズに対して斜めに入射する光束(入射角が０で
ない光束)にはＳ偏光とＰ偏光とで透過率差があるた
め、その透過率差が測定に影響を及ぼしてしまう。第１
光学系Ｇｒ１の最も物体側の面を物体側に凹の面とすれ
ば、光学系の第１面に入射する光束がレンズにほぼ垂直
に入射することになるため、２次元配光分布の測定に及
ぼす偏光の影響を小さくすることができる。

【００３９】第１光学系Ｇｒ１に含まれる負レンズ(後
記実施例１，２においては、第１，第６レンズＧ１，Ｇ
６に相当する。)は、以下の条件式(5)を満たすことが望
ましい。 νdcm＜40 …(5) ただし、 νdcm：第１光学系Ｇｒ１に含まれる負レンズのアッベ
数 である。

【００４０】２次元配光分布測定用光学系全体での色収
差補正を行うためには、第１光学系Ｇｒ１の倍率色収差
をある程度小さく抑えておかなければならない。この条
件式(5)は、第１光学系Ｇｒ１での色収差補正に関する
もので、この条件範囲を外れると、第１光学系Ｇｒ１で
の色収差補正が困難になる。

【００４１】本実施形態に係る２次元配光分布測定装置
では、被測定範囲が全画角でほぼ一致していなければな
らない。しかし、被測定物１上に被測定範囲を規制する
マスク等を配置することは不可能である。そこで、２次
元配光分布測定用光学系内に被測定範囲を規制する絞り
(又は絞りとして機能する有効径)を持ちながら、測定位
置で全画角の光束がほぼ一致するような構成とする必要
がある。全長を短く保ちつつこのような構成を実現する
ためには、本実施形態に係る２次元配光分布測定用光学
系において、第２光学系Ｇｒ２が、その最も大きな空気
間隔の前側に位置する前群Ｇｒ２１と前記空気間隔の後
側に位置する後群Ｇｒ２２との２つの群から成り、前群
Ｇｒ２１が物体側から順に正の第１レンズ群Ｇｒ２１ａ
と負の第２レンズ群Ｇｒ２１ｂと弱い正の第３レンズ群
Ｇｒ２１ｃとの３つの群から成ることが望ましい。

【００４２】この構成によると、後群Ｇｒ２２に対して
比較的大きな空気間隔を隔てて位置する前群Ｇｒ２１
が、入射光束に対して以下のように作用する。まず、正
の第１レンズ群Ｇｒ２１ａが、第１光学系Ｇｒ１から出
射された略テレセントリックな光束を内側に曲げる。そ
れを負の第２レンズ群Ｇｒ２１ｂが発散する方向に曲げ
ることにより、第３レンズ群Ｇｒ２１ｃに入射する略全
画角の光束を略一致させる。最後に、弱い正の第３レン
ズ群Ｇｒ２１ｃ(屈折力が前群Ｇｒ２１において相対的
に弱くなっている。)が、有限距離に位置する前記測定
位置で全画角の光束が一致するように微調整を行う。前
群Ｇｒ２１を構成している各群Ｇｒ２１ａ〜Ｇｒ２１ｃ
が上記のように作用することによって、広画角での測定
が可能になるとともに、被測定範囲を広くすることがで
きる。また、上記のように、第３レンズ群Ｇｒ２１ｃに
入射する略全画角の光束を略一致させることによって、
第３レンズ群Ｇｒ２１ｃでの収差補正も容易になる。

【００４３】前記第１レンズ群Ｇｒ２１ａは、物体側に
凸の正のメニスカスレンズを少なくとも１枚有すること
が望ましい(後記実施例１，２においては、第８レンズ
Ｇ８に相当する。)。物体側に凸の正のメニスカスレン
ズを少なくとも１枚用いることによって、第１光学系Ｇ
ｒ１から出射してきた略テレセントリックな光束を内側
に曲げながら収差補正を行うことが容易になる。この第
１レンズ群Ｇｒ２１ａを、例えば、像側に凸面を向けた
正メニスカスレンズのみで構成した場合には、各レンズ
の高い位置でレンズの前側面に入射する光束が、レンズ
面に対して角度を持って入射することになるため、収差
補正が困難になる。また、第１レンズ群Ｇｒ２１ａを、
例えば、両凸レンズのみで構成した場合には、各レンズ
の高い位置でレンズの後側面から出射する光束が、レン
ズ面に対して角度を持って出射することになるため、収
差補正が困難になる。

【００４４】前記第１レンズ群Ｇｒ２１ａは、以下の条
件式(6)を満たすことが望ましい。 0.3＜φrop／φr＜5 …(6) ただし、 φrop：第１レンズ群Ｇｒ２１ａの屈折力、 φr ：第２光学系Ｇｒ２の屈折力 である。

【００４５】条件式(6)の上限を超えた場合、第１レン
ズ群Ｇｒ２１ａの正の屈折力が強くなりすぎて、後続の
レンズ群での収差補正が困難になる。また、全画角の光
束を略一致させることも困難になる。また、条件式(6)
の下限を超えた場合、第１レンズ群Ｇｒ２１ａの正の屈
折力が弱くなりすぎて、後続のレンズ群に含まれるレン
ズの径が大きくなってしまうとともに、光学系全体が大
きくなってしまう。

【００４６】第２レンズ群Ｇｒ２１ｂは、以下の条件式
(7)を満たすことが望ましい。 0.3＜｜φrm／φr｜＜10 …(7) ただし、 φrm：第２レンズ群Ｇｒ２１ｂの屈折力、 φr ：第２光学系Ｇｒ２の屈折力 である。

【００４７】条件式(7)の上限を超えた場合、第２レン
ズ群Ｇｒ２１ｂの負の屈折力が強くなりすぎて、第２光
学系Ｇｒ２の後群Ｇｒ２２のレンズ径が増大してしま
う。また、条件式(7)の下限を超えた場合、第２レンズ
群Ｇｒ２１ｂの負の屈折力が弱くなりすぎて、第３レン
ズ群Ｇｒ２１ｃで全画角の光束を略一致させることが困
難になる。

【００４８】本実施形態に係る２次元配光分布測定用光
学系において、第２光学系Ｇｒ２が、その最も大きな空
気間隔の前側に位置する前群Ｇｒ２１と前記空気間隔の
後側に位置する後群Ｇｒ２２との２つの群から成り、後
群Ｇｒ２２の最も像側のレンズが物体側に凸のメニスカ
スレンズであることが望ましい(後記実施例１，２にお
いては、第１６レンズＧ１６に相当する。)。本実施形
態に係る２次元配光分布測定用光学系では、Ｆ値を非常
に明るくすると収差補正が非常に困難になる。例えば、
前群Ｇｒ２１に対して比較的大きな空気間隔を隔てて位
置する後群Ｇｒ２２では球面収差が特に重要であり、こ
れを良好に補正しなければＦ値を明るくすることは困難
である。上記のように後群Ｇｒ２２の最も像側のレンズ
を物体側に凸のメニスカスレンズとすれば、特に球面収
差の補正を効果的に行うことができる。その結果、Ｆ値
を明るくして広い範囲を広画角で測定することが可能に
なる。

【００４９】後群Ｇｒ２２の最も像側のレンズは、以下
の条件式(3)を満たすことが望ましい。 1.05＜(Ｒrbi2＋Ｒrbi1)／(Ｒrbi2−Ｒrbi1)＜10 …(3) ただし、 Ｒrbi1：後群Ｇｒ２２の最も像側のレンズの物体側の面
の曲率半径、 Ｒrbi2：後群Ｇｒ２２の最も像側のレンズの像側の面の
曲率半径 である。

【００５０】条件式(3)は、後群Ｇｒ２２の最も像側の
レンズによる収差補正のための条件式であり、この条件
範囲を超えた場合、特に球面収差の補正が困難になる。

【００５１】後群Ｇｒ２２に含まれる正レンズは、以下
の条件式(8)を満たすことが望ましい。 60＜Σνrbp／Ｎrbp …(8) ただし、 νrbp：後群Ｇｒ２２に含まれる正レンズのアッベ数、 Ｎrbp：後群Ｇｒ２２に含まれる正レンズの枚数 である。

【００５２】本実施形態に係る２次元配光分布測定用光
学系では、Ｆ値を明るくする上で色収差の補正が非常に
重要である。この条件式(8)は、色収差補正のための条
件式であり、後群Ｇｒ２２中に含まれる正レンズの平均
のアッベ数に関するものである。この条件範囲を超える
と、後群Ｇｒ２２内で発生する色収差の補正が困難にな
るため、光学系全体での色収差補正が困難になる。

【００５３】

【実施例】以下、本発明を実施した２次元配光分布測定
装置に用いられる光学系の構成を、コンストラクション
データ，収差性能等を挙げて更に具体的に説明する。こ
こで例として挙げる実施例１，２の基本構成は、前述し
た実施形態(図１)に対応しており、２次元配光分布測定
に用いられる光学系は、第１光学系Ｇｒ１及び第２光学
系Ｇｒ２から成る２次元配光分布測定用光学系と、第１
光学系Ｇｒ１，ミラーＭ１，Ｍ２及び第３光学系Ｇｒ３
から成るフォーカシング用光学系と、で構成されてい
る。

【００５４】各実施例のコンストラクションデータにお
いて、ri(i=1,2,3,...)は物体側から数えてi番目の面の
曲率半径、di(i=1,2,3,...)は物体側から数えてi番目の
軸上面間隔を示しており、Ni(i=1,2,3,...),νi(i=1,2,
3,...)は物体側から数えてi番目のレンズのｄ線に対す
る屈折率(Ｎｄ),アッベ数(νｄ)を示している。また、
各実施例の２次元配光分布測定用光学系については、全
系の焦点距離(ｆ)，画角(2ω)及びＦナンバー(FNO)を併
せて示し、各実施例のフォーカシング用光学系について
は、全系の焦点距離(ｆ)，倍率(β)，物体距離(被測定
面１ａからカバーガラス１’の前側面までの距離OB)及
び有効Ｆナンバー(有効FNO)を併せて示す。さらに、表
１に、各実施例における条件式(1)〜(8)の対応値を示
す。

【００５５】 《実施例１の２次元配光分布測定用光学系》 ｆ＝2.30mm，2ω＝126°，FNO＝0.77 [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] 〈第１光学系Ｇｒ１〉 r1= ∞ d1= 1.100 N1= 1.51680 ν1= 64.20 …(１’) r2= ∞ d2= 6.580 r3= -21.426 d3= 2.100 N2= 1.80518 ν2= 25.43 …(Ｇ１) r4= 117.778 d4= 7.260 N3= 1.85000 ν3= 40.04 r5= -43.222 d5= 2.480 r6= -37.841 d6= 15.000 N4= 1.85000 ν4= 40.04 …(Ｇ３) r7= -29.690 d7= 0.360 r8= -107.836 d8= 16.820 N5= 1.74250 ν5= 52.47 …(Ｇ４) r9= -48.157 d9= 0.990 r10= 132.287 d10= 16.460 N6= 1.74250 ν6= 52.47 r11=-132.287 d11= 6.200 r12= -81.767 d12= 3.500 N7= 1.80518 ν7= 25.43 …(Ｇ６) r13=-185.000 d13=181.240 〈第２光学系Ｇｒ２の前群Ｇｒ２１〉 {第１レンズ群Ｇｒ２１ａ} r14=-436.616 d14= 14.360 N8= 1.71300 ν8= 53.93 r15= -95.052 d15= 0.200 r16= 56.073 d16= 15.000 N9= 1.71300 ν9= 53.93 …(Ｇ８) r17= 128.804 d17= 0.600 r18= 30.974 d18= 10.000 N10=1.74350 ν10=49.24 r19= 26.782 d19= 13.570 {第２レンズ群Ｇｒ２１ｂ} r20= -80.600 d20= 5.800 N11=1.83400 ν11=37.05 r21= 29.369 d21= 52.360 {第３レンズ群Ｇｒ２１ｃ} r22= 57.480 d22= 8.000 N12=1.80518 ν12=25.43 r23= 85.259 d23=164.620 〈第２光学系Ｇｒ２の後群Ｇｒ２２〉 r24= ∞ d24= 3.000 N13=1.51680 ν13=64.20 …(Ｐ１) r25= ∞ d25= 0.000 r26= 191.640 d26= 4.200 N14=1.49310 ν14=83.58 r27=-171.961 d27= 0.200 r28= 77.100 d28= 8.490 N15=1.49310 ν15=83.58 r29= -47.629 d29= 0.770 r30= -43.500 d30= 2.000 N16=1.80518 ν16=25.43 r31= 865.973 d31= 0.200 r32= 37.375 d32= 8.340 N17=1.49310 ν17=83.58 r33=-117.080 d33= 0.200 r34= 18.454 d34= 6.960 N18=1.75450 ν18=51.57 …(Ｇ１６) r35= 32.582 …(絞り) d35= 7.440 r36= ∞ d36= 3.000 N19=1.54814 ν19=45.82 …(Ｐ２) r37= ∞ d37= 1.600 r38= ∞ d38= 5.000 N20=1.51680 ν20=64.20 …(Ｐ３) r39= ∞ d39= 1.210 r40= ∞ d40= 0.790 N21=1.51680 ν21=64.20 …(２’) r41= ∞

【００５６】 《実施例１のフォーカシング用光学系》 ｆ＝13.27mm，β＝-1.48，OB＝1mm，有効FNO＝4.27 [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] 〈第１光学系Ｇｒ１〉 r1= ∞ d1= 1.100 N1= 1.51680 ν1= 64.20 …(１’) r2= ∞ d2= 5.580 r3= -21.426 d3= 2.100 N2= 1.80518 ν2= 25.43 …(Ｇ１) r4= 117.778 d4= 7.260 N3= 1.85000 ν3= 40.04 r5= -43.222 d5= 2.480 r6= -37.841 d6= 15.000 N4= 1.85000 ν4= 40.04 …(Ｇ３) r7= -29.690 d7= 0.360 r8= -107.836 d8= 16.820 N5= 1.74250 ν5= 52.47 …(Ｇ４) r9= -48.157 d9= 0.990 r10= 132.287 d10= 16.460 N6= 1.74250 ν6= 52.47 r11=-132.287 d11= 6.200 r12= -81.767 d12= 3.500 N7= 1.80518 ν7= 25.43 …(Ｇ６) r13=-185.000 d13=190.000 〈第３光学系Ｇｒ３〉 r14= 62.665 d14= 1.840 N8= 1.80518 ν8= 25.43 r15= 37.161 d15= 0.570 r16= 137.546 d16= 1.500 N9= 1.84666 ν9= 23.82 r17= 31.594 d17= 3.330 N10=1.48749 ν10=70.44 r18= -27.664 d18= 29.600 r19=-759.186 d19= 1.500 N11=1.67270 ν11=32.22 r20= 11.050 d20= 4.800 N12=1.67003 ν12=47.15 r21= 44.098 d21= 18.030 r22= 62.807 d22= 5.000 N13=1.84666 ν13=23.82 r23= -69.677

【００５７】 《実施例２の２次元配光分布測定用光学系》 ｆ＝2.30mm，2ω＝126°，FNO＝0.77 [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] 〈第１光学系Ｇｒ１〉 r1= ∞ d1= 1.100 N1= 1.51680 ν1= 64.20 …(１’) r2= ∞ d2= 6.570 r3= -21.659 d3= 2.100 N2= 1.80518 ν2= 25.46 …(Ｇ１) r4= 129.320 d4= 7.260 N3= 1.83500 ν3= 42.98 r5= -42.770 d5= 2.530 r6= -37.102 d6= 14.970 N4= 1.83500 ν4= 42.98 …(Ｇ３) r7= -29.867 d7= 0.480 r8= -121.517 d8= 18.000 N5= 1.72916 ν5= 54.67 …(Ｇ４) r9= -48.157 d9= 0.200 r10= 132.917 d10= 16.810 N6= 1.72916 ν6= 54.67 r11=-132.917 d11= 6.410 r12= -81.767 d12= 3.500 N7= 1.80518 ν7= 25.46 …(Ｇ６) r13=-185.000 d13=179.660 〈第２光学系Ｇｒ２の前群Ｇｒ２１〉 {第１レンズ群Ｇｒ２１ａ} r14=-436.616 d14= 12.180 N8= 1.71300 ν8= 53.94 r15= -95.052 d15= 0.200 r16= 56.073 d16= 14.950 N9= 1.71300 ν9= 53.94 …(Ｇ８) r17= 128.804 d17= 0.500 r18= 30.974 d18= 10.000 N10=1.74330 ν10=49.22 r19= 26.782 d19= 13.380 {第２レンズ群Ｇｒ２１ｂ} r20= -80.600 d20= 5.800 N11=1.83400 ν11=37.34 r21= 29.369 d21= 50.860 {第３レンズ群Ｇｒ２１ｃ} r22= 57.480 d22= 8.000 N12=1.80518 ν12=25.46 r23= 85.259 d23=168.100 〈第２光学系Ｇｒ２の後群Ｇｒ２２〉 r24= ∞ d24= 3.000 N13=1.51680 ν13=64.20 …(Ｐ１) r25= ∞ d25= 0.000 r26= 217.614 d26= 4.210 N14=1.49700 ν14=81.61 r27=-161.817 d27= 0.200 r28= 79.202 d28= 8.570 N15=1.49700 ν15=81.61 r29= -47.920 d29= 0.780 r30= -43.718 d30= 2.000 N16=1.80518 ν16=25.46 r31= 928.315 d31= 0.200 r32= 37.760 d32= 9.100 N17=1.49700 ν17=81.61 r33=-116.330 d33= 0.200 r34= 18.531 d34= 6.940 N18=1.75500 ν18=52.32 …(Ｇ１６) r35= 32.151 …(絞り) d35= 7.640 r36= ∞ d36= 3.000 N19=1.54814 ν19=45.82 …(Ｐ２) r37= ∞ d37= 1.600 r38= ∞ d38= 5.000 N20=1.51680 ν20=64.20 …(Ｐ３) r39= ∞ d39= 1.210 r40= ∞ d40= 0.790 N21=1.51680 ν21=64.20 …(２’) r41= ∞

【００５８】 《実施例２のフォーカシング用光学系》 ｆ＝14.02mm，β＝-1.48，OB＝1mm，有効FNO＝4.14 [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] 〈第１光学系Ｇｒ１〉 r1= ∞ d1= 1.100 N1= 1.51680 ν1= 64.20 …(１’) r2= ∞ d2= 5.570 r3= -21.659 d3= 2.100 N2= 1.80518 ν2= 25.46 …(Ｇ１) r4= 129.320 d4= 7.260 N3= 1.83500 ν3= 42.98 r5= -42.770 d5= 2.530 r6= -37.102 d6= 14.970 N4= 1.83500 ν4= 42.98 …(Ｇ３) r7= -29.867 d7= 0.480 r8= -121.517 d8= 18.000 N5= 1.72916 ν5= 54.67 …(Ｇ４) r9= -48.157 d9= 0.200 r10= 132.917 d10= 16.810 N6= 1.72916 ν6= 54.67 r11=-132.917 d11= 6.410 r12= -81.767 d12= 3.500 N7= 1.80518 ν7= 25.46 …(Ｇ６) r13=-185.000 d13=190.000 〈第３光学系Ｇｒ３〉 r14= 34.891 d14= 1.540 N8= 1.77250 ν8= 49.62 r15= 23.196 d15= 1.270 r16= 85.025 d16= 1.500 N9= 1.84666 ν9= 23.83 r17= 39.484 d17= 4.190 N10=1.48749 ν10=70.44 r18= -22.311 d18= 9.490 r19= -23.433 d19= 1.500 N11=1.67270 ν11=32.17 r20= 12.688 d20= 5.020 N12=1.67790 ν12=55.52 r21=-102.889 d21= 30.000 r22= 122.717 d22= 7.100 N13=1.84666 ν13=23.83 r23= -61.192

【００５９】

【表１】

【００６０】図２は、実施例１に係る２次元配光分布測
定用光学系のレンズ構成図であり、図３は、その光路図
である。図５は、実施例１に係るフォーカシング用光学
系のレンズ構成図であり、図６は、その光路図である。
図８は、実施例２に係る２次元配光分布測定用光学系の
レンズ構成図であり、図１０は、実施例２に係るフォー
カシング用光学系のレンズ構成図である。なお、図６
中、第３光学系Ｇｒ３はミラーＭ１，Ｍ２間に配置され
ているが、その機能は図１に示す場合と同様である。

【００６１】各実施例において、２次元配光分布測定用
光学系は、物体側より順に、第１光学系Ｇｒ１と第２光
学系Ｇｒ２とから成っており、第２光学系Ｇｒ２は第１
レンズ群Ｇｒ２１ａ，第２レンズ群Ｇｒ２１ｂ及び第３
レンズ群Ｇｒ２１ｃから成る前群Ｇｒ２１と、後群Ｇｒ
２２と、で構成されている。一方、フォーカシング用光
学系は、第１光学系Ｇｒ１と第３光学系Ｇｒ３とから成
っている。

【００６２】各実施例において、第１光学系Ｇｒ１は、
物体側から順に、両凹の負レンズ(Ｇ１)と両凸の正レン
ズとの接合レンズ，２枚の像側に凸の正メニスカスレン
ズ(Ｇ３，Ｇ４)，両凸の正レンズ及び物体側に凹の負メ
ニスカスレンズ(Ｇ６)から成っている。第１光学系Ｇｒ
１の前方には被測定物(例えば、ＬＣＤ)１のカバーガラ
ス１’が配置されており、レンズＧ１の最も被測定物側
位置(被測定物１側のコバ位置)からカバーガラス１’ま
での間隔(つまり、図１に示す間隔d2')がワーキングデ
ィスタンスである。

【００６３】各実施例において、第２光学系Ｇｒ２の前
群Ｇｒ２１は、物体側から順に、像側に凸の正メニスカ
スレンズ，物体側に凸の正メニスカスレンズ(Ｇ８)及び
像側に凹の負メニスカスレンズから成る第１レンズ群Ｇ
ｒ２１ａと、両凹の負レンズから成る第２レンズ群Ｇｒ
２１ｂと、物体側に凸の正メニスカスレンズから成る第
３レンズ群Ｇｒ２１ｃと、で構成されている。第２光学
系Ｇｒ２の後群Ｇｒ２２は、物体側から順に、フィルタ
Ｐ１，２枚の両凸の正レンズ，両凹の負レンズ，両凸の
正レンズ，物体側に凸の正メニスカスレンズ(Ｇ１６)，
フィルタＰ２及びフィルタＰ３から成っている。フィル
タＰ３の後方には第１撮像部(例えば、ＣＣＤ)２のカバ
ーガラス２’が配置されている。また、第２光学系Ｇｒ
２のレンズ構成によって、後群Ｇｒ２２中の曲率半径r3
5の面の有効径が絞りとして機能するようになってい
る。

【００６４】実施例１において、第３光学系Ｇｒ３は、
物体側から順に、像側に凹の負メニスカスレンズ，像側
に凹の負メニスカスレンズと両凸の正レンズとの接合レ
ンズ，両凹の負レンズと物体側に凸の正メニスカスレン
ズとの接合レンズ及び両凸の正レンズから成っている。
実施例２において、第３光学系Ｇｒ３は、物体側から順
に、像側に凹の負メニスカスレンズ，像側に凹の負メニ
スカスレンズと両凸の正レンズとの接合レンズ，両凹の
負レンズと両凸の正レンズとの接合レンズ及び両凸の正
レンズから成っている。

【００６５】図４は、実施例１に係る２次元配光分布測
定用光学系の収差図であり、図７は、実施例１に係るフ
ォーカシング用光学系の収差図である。また、図９は、
実施例２に係る２次元配光分布測定用光学系の収差図で
あり、図１１は、実施例２に係るフォーカシング用光学
系の収差図である。各収差図中、実線(ｄ)はｄ線に対す
る収差を表わしており、破線(ＳＣ)は正弦条件を表わし
ている。さらに、破線(ＤＭ)と実線(ＤＳ)は、それぞれ
メリディオナル面とサジタル面での非点収差を表わして
いる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように第１，第２の発明に
係る２次元配光分布測定装置によれば、高精度のフォー
カシングを容易に行うことができる。また、第３〜第９
の発明によれば、広画角で被測定範囲が広い２次元配光
分布測定用光学系を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した２次元配光分布測定装置の光
学系，撮像部及び光路を模式的に示す基本構成図。

【図２】実施例１に係る２次元配光分布測定用光学系の
レンズ構成図。

【図３】実施例１に係る２次元配光分布測定用光学系の
光路図。

【図４】実施例１に係る２次元配光分布測定用光学系の
収差図。

【図５】実施例１に係るフォーカシング用光学系のレン
ズ構成図。

【図６】実施例１に係るフォーカシング用光学系の光路
図。

【図７】実施例１に係るフォーカシング用光学系の収差
図。

【図８】実施例２に係る２次元配光分布測定用光学系の
レンズ構成図。

【図９】実施例２に係る２次元配光分布測定用光学系の
収差図。

【図１０】実施例２に係るフォーカシング用光学系のレ
ンズ構成図。

【図１１】実施例２に係るフォーカシング用光学系の収
差図。

【符号の説明】

Ｇｒ１ …第１光学系 Ｇｒ２ …第２光学系 Ｇｒ２１ …前群 Ｇｒ２１ａ …第１レンズ群 Ｇｒ２１ｂ …第２レンズ群 Ｇｒ２１ｃ …第３レンズ群 Ｇｒ２２ …後群 Ｐ１ …フィルタ Ｐ２ …フィルタ Ｐ３ …フィルタ Ｍ１ …ミラー(光束分岐手段) Ｍ２ …ミラー Ｌ１ …被測定用の軸上光束 Ｌ２ …被測定用の軸外光束 Ｌ３ …フォーカシング用の軸上光束 Ｉ１ …配光分布像 Ｉ２ …再結像された配光分布像 Ｉ３ …被測定物の像 ＡＸ１ …２次元配光分布測定用光学系の光軸 ＡＸ２ …フォーカシング用光学系の光軸 １ …被測定物 １ａ …被測定面 ２ …第１撮像部 ２ａ …第１撮像面 ３ …第２撮像部 ３ａ …第２撮像面 d2' …ワーキングディスタンス

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定物が前側焦点位置付近に配置され
   る第１光学系と、 該第１光学系の後側焦点面上に生じた前記被測定物の配
   光分布像を再結像させる第２光学系と、 前記再結像された配光分布像を撮像する第１撮像部と、 前記第１光学系通過後の光束を分岐させる光束分岐手段
   と、 該光束分岐手段によって分岐された光束を結像させるこ
   とにより前記被測定物の像を形成する第３光学系と、 前記被測定物の像を撮像する第２撮像部と、 を備えたことを特徴とする２次元配光分布測定装置。
2. 【請求項２】 前記被測定物に対する物体距離が、前記
   第１光学系及び前記第２光学系と前記第１光学系及び前
   記第３光学系とで異なることを特徴とする請求項１に記
   載の２次元配光分布測定装置。
3. 【請求項３】 被測定物が前側焦点位置付近に配置され
   る第１光学系と、該第１光学系の後側焦点面上に生じた
   前記被測定物の配光分布像を再結像させる第２光学系
   と、を備えた２次元配光分布測定用光学系において、 前記第１光学系の最も像側のレンズが負の屈折力を有す
   るレンズであることを特徴とする２次元配光分布測定用
   光学系。
4. 【請求項４】 前記第１光学系の最も像側のレンズが、
   以下の条件を満たすことを特徴とする請求項３に記載の
   ２次元配光分布測定用光学系； 0.03＜｜φcm／φc｜＜4 ただし、 φcm：第１光学系の最も像側のレンズの屈折力、 φc ：第１光学系の屈折力 である。
5. 【請求項５】 前記第１光学系が少なくとも２枚の正メ
   ニスカスレンズを含むことを特徴とする請求項３に記載
   の２次元配光分布測定用光学系。
6. 【請求項６】 前記第１光学系が、以下の条件を満たす
   ことを特徴とする請求項３に記載の２次元配光分布測定
   用光学系； 0.02＜φc／φ＜0.2 ただし、 φc：第１光学系の屈折力、 φ ：２次元配光分布測定用光学系全系の屈折力 である。
7. 【請求項７】 被測定物が前側焦点位置付近に配置され
   る第１光学系と、該第１光学系の後側焦点面上に生じた
   前記被測定物の配光分布像を再結像させる第２光学系
   と、を備えた２次元配光分布測定用光学系において、 前記第２光学系が、その最も大きな空気間隔の前側に位
   置する前群と前記空気間隔の後側に位置する後群との２
   つの群から成り、前記前群が物体側から順に正のレンズ
   群と負のレンズ群と弱い正のレンズ群との３つの群から
   成ることを特徴とする２次元配光分布測定用光学系。
8. 【請求項８】 被測定物が前側焦点位置付近に配置され
   る第１光学系と、該第１光学系の後側焦点面上に生じた
   前記被測定物の配光分布像を再結像させる第２光学系
   と、を備えた２次元配光分布測定用光学系において、 前記第２光学系が、その最も大きな空気間隔の前側に位
   置する前群と前記空気間隔の後側に位置する後群との２
   つの群から成り、前記後群の最も像側のレンズが物体側
   に凸のメニスカスレンズであることを特徴とする２次元
   配光分布測定用光学系。
9. 【請求項９】 前記後群の最も像側のレンズが、以下の
   条件を満たすことを特徴とする請求項８に記載の２次元
   配光分布測定用光学系； 1.05＜(Ｒrbi2＋Ｒrbi1)／(Ｒrbi2−Ｒrbi1)＜10 ただし、 Ｒrbi1：第２光学系の後群の最も像側のレンズの物体側
   の面の曲率半径、 Ｒrbi2：第２光学系の後群の最も像側のレンズの像側の
   面の曲率半径 である。