JPH1068674A - レンズ系の測定装置及びレンズ系のｍｔｆ測定方法 - Google Patents
レンズ系の測定装置及びレンズ系のｍｔｆ測定方法Info
- Publication number
- JPH1068674A JPH1068674A JP24400296A JP24400296A JPH1068674A JP H1068674 A JPH1068674 A JP H1068674A JP 24400296 A JP24400296 A JP 24400296A JP 24400296 A JP24400296 A JP 24400296A JP H1068674 A JPH1068674 A JP H1068674A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens system
- slit
- pinhole
- axis
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 分解能に優れ、付加される光学系も少なく、
測定方向の切替が簡単にできるレンズ系の測定装置を提
供する。 【解決手段】 光源１１と、該光源により背面から光を
照射されるピンホール１５と、該ピンホールを通過した
光束が入射するように被検レンズ系Ｏを保持する被検体
保持手段３２１と、該被検レンズ系Ｏを経由した光束が
入射する結像レンズ系４１と、該結像レンズ系の光軸方
向に移動自在に設けられた受光素子４１と、該受光素子
の結像レンズ系側に設けられたスリット５３と、該スリ
ットの走査装置５０とからなる。
測定方向の切替が簡単にできるレンズ系の測定装置を提
供する。 【解決手段】 光源１１と、該光源により背面から光を
照射されるピンホール１５と、該ピンホールを通過した
光束が入射するように被検レンズ系Ｏを保持する被検体
保持手段３２１と、該被検レンズ系Ｏを経由した光束が
入射する結像レンズ系４１と、該結像レンズ系の光軸方
向に移動自在に設けられた受光素子４１と、該受光素子
の結像レンズ系側に設けられたスリット５３と、該スリ
ットの走査装置５０とからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ系の結像性
能の測定に関し、カメラのファインダ、テレスコープ、
オペラグラス等に使用されるアフォーカル光学系の結像
性能も測定できる装置及び測定方法に関する。
能の測定に関し、カメラのファインダ、テレスコープ、
オペラグラス等に使用されるアフォーカル光学系の結像
性能も測定できる装置及び測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、結像光学系（写真撮影レンズ、コ
ピー用レンズ等）やアフォーカル光学系（望遠鏡、オペ
ラグラス等）の結像性能測定装置として、汎用的なＭＴ
Ｆ測定機が市販されている。この測定機は被写体の位置
に、背面を照明したスリットを設け、被検レンズ系によ
り結像したスリット像を拡大レンズにより適正な大きさ
に拡大し、その像と直交するように配置したラインセン
サでスリット像の出力を検出し、フーリエ変換してＭＴ
Ｆを算出している。
ピー用レンズ等）やアフォーカル光学系（望遠鏡、オペ
ラグラス等）の結像性能測定装置として、汎用的なＭＴ
Ｆ測定機が市販されている。この測定機は被写体の位置
に、背面を照明したスリットを設け、被検レンズ系によ
り結像したスリット像を拡大レンズにより適正な大きさ
に拡大し、その像と直交するように配置したラインセン
サでスリット像の出力を検出し、フーリエ変換してＭＴ
Ｆを算出している。
【０００３】また、アフォーカル光学系の結像性能の測
定では被検レンズ系の後に結像レンズ系を設けてスリッ
ト像をつくり、更に拡大レンズでラインセンサ上にスリ
ット像が直交するように結像させ、上記結像光学系の場
合と同様にしてアフォーカル光学系のＭＴＦを比較測定
している。
定では被検レンズ系の後に結像レンズ系を設けてスリッ
ト像をつくり、更に拡大レンズでラインセンサ上にスリ
ット像が直交するように結像させ、上記結像光学系の場
合と同様にしてアフォーカル光学系のＭＴＦを比較測定
している。
【０００４】図６に従来の結像光学系の光学特性（ＭＴ
Ｆ）測定装置の概略図を示した。光源１に隣接してスリ
ット２が設けられ、これらは１つの鏡筒などからなる保
持体３に保持され、Ｘステージ４の左端に配置されてい
る。この保持体３は、光軸ａを中心に回動自在であり、
かつ、Ｙ１ステージ５上をスライド自在な構成となって
いる。
Ｆ）測定装置の概略図を示した。光源１に隣接してスリ
ット２が設けられ、これらは１つの鏡筒などからなる保
持体３に保持され、Ｘステージ４の左端に配置されてい
る。この保持体３は、光軸ａを中心に回動自在であり、
かつ、Ｙ１ステージ５上をスライド自在な構成となって
いる。
【０００５】スリット２を通過した光束は被検レンズ系
６によってＱ点に結像し、更に結像レンズ７によってラ
インセンサ８上に結像する。結像レンズ７とラインセン
サ８は受光部９で一体にされ、光軸ａを中心に回動自在
で、かつ、Ｙ２ステージ５´上をスライド自在である。
スリット２とラインセンサ８を光軸を中心としてそれぞ
れ別々に回転してラインセンサ８上のスリット像が常に
ラインセンサ８と直交するようにする。なお、結像レン
ズ７には、図示を省略するが、拡大レンズを設け、太い
スリット像を結像するようにしている。
６によってＱ点に結像し、更に結像レンズ７によってラ
インセンサ８上に結像する。結像レンズ７とラインセン
サ８は受光部９で一体にされ、光軸ａを中心に回動自在
で、かつ、Ｙ２ステージ５´上をスライド自在である。
スリット２とラインセンサ８を光軸を中心としてそれぞ
れ別々に回転してラインセンサ８上のスリット像が常に
ラインセンサ８と直交するようにする。なお、結像レン
ズ７には、図示を省略するが、拡大レンズを設け、太い
スリット像を結像するようにしている。
【０００６】先ず被検レンズ系６の軸上光学特性を測定
する場合は、光源１のスリット２を被検レンズ系６の軸
上に配置し、被検レンズ系６のスリット像の位置Ｑに受
光部９の光軸を合わせてラインセンサ８をスリット像と
直光させておきラインセンサ８出力形状をモニタ（図示
せず）で見ながらＸステージ４上で移動させ出力のピー
ク位置を検出する。
する場合は、光源１のスリット２を被検レンズ系６の軸
上に配置し、被検レンズ系６のスリット像の位置Ｑに受
光部９の光軸を合わせてラインセンサ８をスリット像と
直光させておきラインセンサ８出力形状をモニタ（図示
せず）で見ながらＸステージ４上で移動させ出力のピー
ク位置を検出する。
【０００７】図７は、この時のラインセンサ８の出力を
グラフに表した図である。スリット像の幅は図に示すＷ
であり、一方のラインセンサ８は、幅αの画素が一列に
多数並んでいる。スリット像の幅Ｗと画素の幅αとの大
きさを比較すると、Ｗ≫αであり、スリット像は多数の
画素にまたがって結像している。そして、スリット像は
中央が最も明るく、両端に行くにしたがって暗くなって
いる。そのため、ラインセンサ８の多数の画素のうち、
スリット像の真ん中にある画素が最も大きな出力値を示
し、それからスリット像の両端に行くにしたがって画素
の出力は低下し、全体としてほぼ左右対称の山形の出力
カーブを描く。そこで、この出力カーブをＡ／Ｄ変換
し、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理を行うことにより
各周波数毎のＭＴＦ値を算出することが出来る。
グラフに表した図である。スリット像の幅は図に示すＷ
であり、一方のラインセンサ８は、幅αの画素が一列に
多数並んでいる。スリット像の幅Ｗと画素の幅αとの大
きさを比較すると、Ｗ≫αであり、スリット像は多数の
画素にまたがって結像している。そして、スリット像は
中央が最も明るく、両端に行くにしたがって暗くなって
いる。そのため、ラインセンサ８の多数の画素のうち、
スリット像の真ん中にある画素が最も大きな出力値を示
し、それからスリット像の両端に行くにしたがって画素
の出力は低下し、全体としてほぼ左右対称の山形の出力
カーブを描く。そこで、この出力カーブをＡ／Ｄ変換
し、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理を行うことにより
各周波数毎のＭＴＦ値を算出することが出来る。
【０００８】また、被検レンズ系の軸外（周辺部）を測
定する場合は光源１とスリット２を軸外測定時の３´の
位置までＹ１ステージ５上で移動し、受光部９を軸外測
定時の位置９´まで移動して、ラインセンサ８でスリッ
ト像を検出し、上記軸上測定の場合と同様にＭＴＦを測
定することが出来る。
定する場合は光源１とスリット２を軸外測定時の３´の
位置までＹ１ステージ５上で移動し、受光部９を軸外測
定時の位置９´まで移動して、ラインセンサ８でスリッ
ト像を検出し、上記軸上測定の場合と同様にＭＴＦを測
定することが出来る。
【０００９】上記の測定装置は、光源側にコリメータレ
ンズを設け、結像レンズ７を適当なものに変更すれば、
アフォーカル光学系についてもレンズ系の性能を測定す
ることが可能である。
ンズを設け、結像レンズ７を適当なものに変更すれば、
アフォーカル光学系についてもレンズ系の性能を測定す
ることが可能である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の測定装
置では、スリット像の検出部にラインセンサ８を使用し
ている為、出力検出時の分解能がラインセンサ８の画素
の大きさα（約１０μｍ）以下にはできず、出力値が図
７に示すように、階段状にしか測定できない。また、画
素間の感度のバラツキ等もあり、これらの理由から、高
精度の測定が出来ない。
置では、スリット像の検出部にラインセンサ８を使用し
ている為、出力検出時の分解能がラインセンサ８の画素
の大きさα（約１０μｍ）以下にはできず、出力値が図
７に示すように、階段状にしか測定できない。また、画
素間の感度のバラツキ等もあり、これらの理由から、高
精度の測定が出来ない。
【００１１】これに対して、上述したように、拡大レン
ズを用いてスリット像を太く拡大することにより分解能
を上げることが行われているが、被検レンズ系以外の光
学系（コリメータレンズ、結像レンズ系、拡大レンズ）
が多くなりそれ等の品質が被検レンズ系の測定値（ＭＴ
Ｆ）に影響し測定精度が低下すると共に補助光学系が多
い為光軸出しに時間がかかる。特に被検レンズ系がアフ
ォーカル光学系測定の場合、この影響が大きい。
ズを用いてスリット像を太く拡大することにより分解能
を上げることが行われているが、被検レンズ系以外の光
学系（コリメータレンズ、結像レンズ系、拡大レンズ）
が多くなりそれ等の品質が被検レンズ系の測定値（ＭＴ
Ｆ）に影響し測定精度が低下すると共に補助光学系が多
い為光軸出しに時間がかかる。特に被検レンズ系がアフ
ォーカル光学系測定の場合、この影響が大きい。
【００１２】また、光源部にスリット２を使用している
為測定方向（ＴａｎｇｅｎｔｉａｌＲａｄｉａｌ）を切
り換える毎にスリット２の方向を９０°回転する必要が
あり作業性が悪いと云う問題がある。
為測定方向（ＴａｎｇｅｎｔｉａｌＲａｄｉａｌ）を切
り換える毎にスリット２の方向を９０°回転する必要が
あり作業性が悪いと云う問題がある。
【００１３】本発明は、上記の事実から考えられたもの
で、分解能に優れ、付加される光学系も少なく、測定方
向の切替が簡単にできるレンズ系の測定装置及びレンズ
系のＭＴＦ測定方法を提供することを目的としている。
で、分解能に優れ、付加される光学系も少なく、測定方
向の切替が簡単にできるレンズ系の測定装置及びレンズ
系のＭＴＦ測定方法を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、光源と、該光源により背面から光を照射
されるピンホールと、該ピンホールを通過した光束が入
射するように被検レンズ系を保持する被検体保持手段
と、該被検レンズ系を経由した光束が入射する結像レン
ズ系と、該結像レンズ系の光軸方向に移動自在に設けら
れた受光素子と、該受光素子の結像レンズ系側に設けら
れたスリットと、該スリットの走査装置とからなること
を特徴としている。
めに本発明は、光源と、該光源により背面から光を照射
されるピンホールと、該ピンホールを通過した光束が入
射するように被検レンズ系を保持する被検体保持手段
と、該被検レンズ系を経由した光束が入射する結像レン
ズ系と、該結像レンズ系の光軸方向に移動自在に設けら
れた受光素子と、該受光素子の結像レンズ系側に設けら
れたスリットと、該スリットの走査装置とからなること
を特徴としている。
【００１５】また、上記スリットの走査装置が、スリッ
トを光軸と直交する面内で相互に直交する２方向に走査
可能な構成や、上記ピンホールと被検体保持手段との間
にピンホールが焦点にくるようにコリメータを設け、ア
フォーカル光学系の被検レンズ系の測定を可能とした構
成や、上記結像レンズ系が拡大レンズを備えていない構
成や、上記受光素子がフォトダイオードである構成とす
ることもできる。
トを光軸と直交する面内で相互に直交する２方向に走査
可能な構成や、上記ピンホールと被検体保持手段との間
にピンホールが焦点にくるようにコリメータを設け、ア
フォーカル光学系の被検レンズ系の測定を可能とした構
成や、上記結像レンズ系が拡大レンズを備えていない構
成や、上記受光素子がフォトダイオードである構成とす
ることもできる。
【００１６】また、上記光源とピンホール又はコリメー
タまでが一体化されて光源装置を構成し、該光源装置が
中心軸としてのＸ軸と交叉するＹ軸方向に移動自在でか
つＸＹ平面に直交するＺ軸回りに回転自在であり、上記
結像レンズ系から受光素子までが一体となってＹ軸方向
に移動自在でかつＸＹ平面に直交するＺ軸回りに回転自
在である構成とすることが望ましい。
タまでが一体化されて光源装置を構成し、該光源装置が
中心軸としてのＸ軸と交叉するＹ軸方向に移動自在でか
つＸＹ平面に直交するＺ軸回りに回転自在であり、上記
結像レンズ系から受光素子までが一体となってＹ軸方向
に移動自在でかつＸＹ平面に直交するＺ軸回りに回転自
在である構成とすることが望ましい。
【００１７】本発明のレンズ系のＭＴＦ測定方法は、上
記のいずれかの測定装置を用いて最終結像点でのピンホ
ール像を上記スリットにより走査し、その時の受光素子
の出力を検出し、フーリエ変換することによりＭＴＦ値
を算出することを特徴としている。
記のいずれかの測定装置を用いて最終結像点でのピンホ
ール像を上記スリットにより走査し、その時の受光素子
の出力を検出し、フーリエ変換することによりＭＴＦ値
を算出することを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面によ
って説明する。図１は、被検レンズ系がアフォーカル光
学系の場合の本発明の測定装置を示す。また図２には図
１の受光部の詳細を示す図である。
って説明する。図１は、被検レンズ系がアフォーカル光
学系の場合の本発明の測定装置を示す。また図２には図
１の受光部の詳細を示す図である。
【００１９】光源装置１０は、光源１１の近傍にピンホ
ール１５を置き、ピンホールが焦点位置にくるようにコ
リメータ１７を配置してハウジング１９により一体化し
たものである。光源１１からの光束は、ピンホール１５
を通過し、コリメートレンズ１７により平行光束化され
て射出する。
ール１５を置き、ピンホールが焦点位置にくるようにコ
リメータ１７を配置してハウジング１９により一体化し
たものである。光源１１からの光束は、ピンホール１５
を通過し、コリメートレンズ１７により平行光束化され
て射出する。
【００２０】光源装置１０は回転ステージ２０に保持さ
れており、回転ステージ２０は、十字架状をしたステー
ジ３０の交点に取り付けられている。ステージ３０は、
図示のようにＸ軸、Ｙ軸をとり、装置の中心軸３２０
（Ｘ軸）方向に延びるＸ方向ステージ３２と、中心軸３
２０と直交してＹ軸方向に延びるＹ方向ステージ３１と
を「十字架」状に組み合わせて成り、回転ステージ２０
は、Ｙ方向ステージ３１上のガイドライン３１１に沿っ
て移動可能になっている。回転ステージ２０は、ＸＹ平
面に直交するＺ軸と平行な軸３３０を中心として正・逆
両方向に回転自在でもある。
れており、回転ステージ２０は、十字架状をしたステー
ジ３０の交点に取り付けられている。ステージ３０は、
図示のようにＸ軸、Ｙ軸をとり、装置の中心軸３２０
（Ｘ軸）方向に延びるＸ方向ステージ３２と、中心軸３
２０と直交してＹ軸方向に延びるＹ方向ステージ３１と
を「十字架」状に組み合わせて成り、回転ステージ２０
は、Ｙ方向ステージ３１上のガイドライン３１１に沿っ
て移動可能になっている。回転ステージ２０は、ＸＹ平
面に直交するＺ軸と平行な軸３３０を中心として正・逆
両方向に回転自在でもある。
【００２１】Ｘ方向ステージ３２は被検体保持手段３２
１を有し、この被検体保持手段３２１により、被検レン
ズ系Ｏを、その光軸が中心軸３２０と一致するように保
持する。
１を有し、この被検体保持手段３２１により、被検レン
ズ系Ｏを、その光軸が中心軸３２０と一致するように保
持する。
【００２２】Ｘ方向ステージ３２には、第２の回転ステ
ージ３２２が設けられ、この第２の回転ステージ３２２
は、点Ｐ（アイポイント）を中心に回動するとともに、
保持手段４０の一端部側を固定している。保持手段４０
は細幅の細長い板状であって、光軸方向に移動可能な駆
動装置を持った保持台４８とその上に配置されたスリッ
ト５３とスリットの走査装置５０及び受光素子４５であ
るＰＤ（フォトダイオード）を保持している。
ージ３２２が設けられ、この第２の回転ステージ３２２
は、点Ｐ（アイポイント）を中心に回動するとともに、
保持手段４０の一端部側を固定している。保持手段４０
は細幅の細長い板状であって、光軸方向に移動可能な駆
動装置を持った保持台４８とその上に配置されたスリッ
ト５３とスリットの走査装置５０及び受光素子４５であ
るＰＤ（フォトダイオード）を保持している。
【００２３】結像レンズ系４１はレンズ保持体４２に保
持されている。そして、図示の状態において結像レンズ
系４１と被検体保持手段３２１に保持された被検アフォ
ーカル光学系０の光軸は一致している。
持されている。そして、図示の状態において結像レンズ
系４１と被検体保持手段３２１に保持された被検アフォ
ーカル光学系０の光軸は一致している。
【００２４】Ｘ方向ステージ３２の下端側には、ガイド
レール３３が上記回転軸Ｐを中心とする円弧状に設けら
れ、保持手段４０の自由端部側の裏面側に設けられた
「回転コロ（図示せず）」と係合している。上記第２の
回転ステージ３２２とガイドレール３３と上記図示され
ない回転コロとは、保持手段４０を回転軸Ｐ中心にＺ軸
の回りに回転可能としている。
レール３３が上記回転軸Ｐを中心とする円弧状に設けら
れ、保持手段４０の自由端部側の裏面側に設けられた
「回転コロ（図示せず）」と係合している。上記第２の
回転ステージ３２２とガイドレール３３と上記図示され
ない回転コロとは、保持手段４０を回転軸Ｐ中心にＺ軸
の回りに回転可能としている。
【００２５】回転コロとガイドレールの具体的な構成と
しては、たとえば、ガイドレール３３にはその円弧に沿
ったラックを固定し、それにかみあうようにピニオン付
のステッピングモータを保持手段４０の裏面側に固定す
ればよい。
しては、たとえば、ガイドレール３３にはその円弧に沿
ったラックを固定し、それにかみあうようにピニオン付
のステッピングモータを保持手段４０の裏面側に固定す
ればよい。
【００２６】図２は受光部の詳細な構造、特に、スリッ
ト５３とその走査装置５０を示す図である。受光素子４
５は、円筒５１内に独立して保持されており、円筒５１
にはＹ方向に延びるスリット５３が形成されている。円
筒５１は、モータ５５によってＹ軸中心に回転自在に保
持されており、モータ５５は、回転台５７によってＸ軸
中心に回転自在に保持されている。したがって、図示の
位置でモータ５５が回転すれば、スリット５３はＹ軸の
回りを回転する。また、回転台５７が回転してモータ５
５をＸ軸回りに９０゜回動させると、スリット５３は
Ｘ，Ｙ双方に直角なＺ方向（図１）に向き、モータ５５
の回転によってＺ軸の回りを回転することとなる。受光
素子４５の出力は、画像処理装置６１、オシロスコープ
６３、パソコン６５に入力され、目的に応じた演算処理
がされる。
ト５３とその走査装置５０を示す図である。受光素子４
５は、円筒５１内に独立して保持されており、円筒５１
にはＹ方向に延びるスリット５３が形成されている。円
筒５１は、モータ５５によってＹ軸中心に回転自在に保
持されており、モータ５５は、回転台５７によってＸ軸
中心に回転自在に保持されている。したがって、図示の
位置でモータ５５が回転すれば、スリット５３はＹ軸の
回りを回転する。また、回転台５７が回転してモータ５
５をＸ軸回りに９０゜回動させると、スリット５３は
Ｘ，Ｙ双方に直角なＺ方向（図１）に向き、モータ５５
の回転によってＺ軸の回りを回転することとなる。受光
素子４５の出力は、画像処理装置６１、オシロスコープ
６３、パソコン６５に入力され、目的に応じた演算処理
がされる。
【００２７】図１において、コリメータ１７の焦点位置
にセットされたピンホール板１５からの光は平行光とな
り、被検レンズ系Ｏを透過し、結像レンズ系４１によっ
て集光し、円筒５１のスリット５３上に結像する。
にセットされたピンホール板１５からの光は平行光とな
り、被検レンズ系Ｏを透過し、結像レンズ系４１によっ
て集光し、円筒５１のスリット５３上に結像する。
【００２８】図３（ａ）は、ピンホール像１５′とスリ
ット５３の関係を示す図である。ピンホール像Ｚは、直
径がＤの円であり、スリット５３は、Ｄより遥かに小さ
い幅δである。したがって、スリット５３上に結像した
ピンホール像は、その一部がスリット５３を通過して受
光素子４５上に達する。
ット５３の関係を示す図である。ピンホール像Ｚは、直
径がＤの円であり、スリット５３は、Ｄより遥かに小さ
い幅δである。したがって、スリット５３上に結像した
ピンホール像は、その一部がスリット５３を通過して受
光素子４５上に達する。
【００２９】最初にスリット５３から離れた円筒５１上
にピンホール像１５′を結像させ、モータ５５を回転さ
せてスリット５３をＹ軸の回りに回動させると、スリッ
ト５３は、図３（ａ）に示すように、ピンホール像の一
方の端部ａに達し、ピンホール像１５′上を走査しなが
ら中央ｂを通過し、他方の端部ｃに達する。
にピンホール像１５′を結像させ、モータ５５を回転さ
せてスリット５３をＹ軸の回りに回動させると、スリッ
ト５３は、図３（ａ）に示すように、ピンホール像の一
方の端部ａに達し、ピンホール像１５′上を走査しなが
ら中央ｂを通過し、他方の端部ｃに達する。
【００３０】このようにスリット５３がピンホール像を
走査していくと、受光素子４５の出力は図３（ｂ）に示
すような山形のカーブを描く。これは、図７の棒グラフ
を滑らかな曲線で結んだものと同じである。
走査していくと、受光素子４５の出力は図３（ｂ）に示
すような山形のカーブを描く。これは、図７の棒グラフ
を滑らかな曲線で結んだものと同じである。
【００３１】この出力カーブを画像処理装置６１をオシ
ロスコープ６３で観察し、さらにパソコン６５に入力
し、ＦＦＴ処理が行われ周波数毎のＭＴＦ値を算出する
ことができる。スリット５３によるピンホール像の取込
み精度はスリット幅δを数μｍまで自由に選択すること
によって高精度に上げることができるため、精度のよい
ＭＴＦ測定が可能となる。
ロスコープ６３で観察し、さらにパソコン６５に入力
し、ＦＦＴ処理が行われ周波数毎のＭＴＦ値を算出する
ことができる。スリット５３によるピンホール像の取込
み精度はスリット幅δを数μｍまで自由に選択すること
によって高精度に上げることができるため、精度のよい
ＭＴＦ測定が可能となる。
【００３２】また、本発明の実施例では光源にピンホー
ルを使用し、スリット５３をＹ方向からＺ方向へと簡単
に回転させられるので、測定方向（Ｔ，Ｒ）の切り換え
が簡単にできるようになった。
ルを使用し、スリット５３をＹ方向からＺ方向へと簡単
に回転させられるので、測定方向（Ｔ，Ｒ）の切り換え
が簡単にできるようになった。
【００３３】また従来のアフォーカル光学系の光学特性
の測定装置では被検レンズ系Ｏを透過後の光は発散光の
ため、結像レンズ系４１で集光させた後拡大レンズを用
いてラインセンサ上に拡大像をつくり像の出力検出を行
っていたが、測定装置の構成の中に補助光学系（コリメ
ータレンズ、結像レンズ系、拡大レンズ）が多い為、そ
れ等の光学系性能が被検レンズ系の測定値にも影響し誤
差要因となっていた。また、光学素子が多い為、光軸調
整が困難になるという問題があった。
の測定装置では被検レンズ系Ｏを透過後の光は発散光の
ため、結像レンズ系４１で集光させた後拡大レンズを用
いてラインセンサ上に拡大像をつくり像の出力検出を行
っていたが、測定装置の構成の中に補助光学系（コリメ
ータレンズ、結像レンズ系、拡大レンズ）が多い為、そ
れ等の光学系性能が被検レンズ系の測定値にも影響し誤
差要因となっていた。また、光学素子が多い為、光軸調
整が困難になるという問題があった。
【００３４】これに対し本発明の実施例では、上記の光
源部のピンホール１５及び受光部のスリット５３をスキ
ャンする方式を採用することにより、出力検出時の精度
が向上したため、拡大レンズを用いて分解能を上げなく
ても従来の測定精度は維持出来ることになり、拡大レン
ズを除去出来る。その為、測定誤差要因が減少し、また
光軸調整が簡単になると共に測定の作業性も向上する。
源部のピンホール１５及び受光部のスリット５３をスキ
ャンする方式を採用することにより、出力検出時の精度
が向上したため、拡大レンズを用いて分解能を上げなく
ても従来の測定精度は維持出来ることになり、拡大レン
ズを除去出来る。その為、測定誤差要因が減少し、また
光軸調整が簡単になると共に測定の作業性も向上する。
【００３５】図４は図１に示す実施の形態で、被検アフ
ォーカル光学系の光軸に対して傾いた方向の軸外測定を
するときの状態を示している。軸外の測定をする場合
に、受光素子４５のみをＹ軸方向に平行移動することに
より、測定することも可能であるが、この場合結像レン
ズ系４７としては、大きな画像をカバーしなければなら
ず、レンズの口径が大きくなることから高価となり、ま
た広い画角での収差をなくすことは、難しくなる。
ォーカル光学系の光軸に対して傾いた方向の軸外測定を
するときの状態を示している。軸外の測定をする場合
に、受光素子４５のみをＹ軸方向に平行移動することに
より、測定することも可能であるが、この場合結像レン
ズ系４７としては、大きな画像をカバーしなければなら
ず、レンズの口径が大きくなることから高価となり、ま
た広い画角での収差をなくすことは、難しくなる。
【００３６】そこで、本発明の実施例では次のようにし
てこの問題の解決を図った。回転ステージ２０を図４の
ようにＹ方向ステージ３１に沿ってＹ軸の方向へ移動さ
せる。このときの移動量：ＬＹは、たとえば、Ｙ方向ス
テージ３１にスケールを刻印しておくことにより測定す
ることができる。次いで回転ステージ２０を回転させ、
光源装置１０からの平行光束が被検レンズ系Ｏに入射す
るようにする。
てこの問題の解決を図った。回転ステージ２０を図４の
ようにＹ方向ステージ３１に沿ってＹ軸の方向へ移動さ
せる。このときの移動量：ＬＹは、たとえば、Ｙ方向ス
テージ３１にスケールを刻印しておくことにより測定す
ることができる。次いで回転ステージ２０を回転させ、
光源装置１０からの平行光束が被検レンズ系Ｏに入射す
るようにする。
【００３７】ガイドライン３１１と被検レンズ系Ｏの配
備位置との距離：ＬＸは一定であるので、この時の入射
平行光束と被検レンズ系Ｏの光軸との成す角：θｉｎ
は、ｔａｎθｉｎ＝ＬＹ／ＬＸの関係から知ることがで
きる。
備位置との距離：ＬＸは一定であるので、この時の入射
平行光束と被検レンズ系Ｏの光軸との成す角：θｉｎ
は、ｔａｎθｉｎ＝ＬＹ／ＬＸの関係から知ることがで
きる。
【００３８】パソコン６５などによって、ピンホール像
１５′がスリット５３上にくるように保持手段４０を回
転させる。この回転角θｏｕｔとθｉｎとで被検レンズ
系Ｏの倍率がわかる。また、結像レンズ系の口径又は画
角を大きくしなくてよくなり、軸外測定時の誤差が低減
され、装置も安価になる。
１５′がスリット５３上にくるように保持手段４０を回
転させる。この回転角θｏｕｔとθｉｎとで被検レンズ
系Ｏの倍率がわかる。また、結像レンズ系の口径又は画
角を大きくしなくてよくなり、軸外測定時の誤差が低減
され、装置も安価になる。
【００３９】図５は、被検レンズ系として、アフォーカ
ルではない通常のレンズ系を測定する状態を示す図であ
る。この場合は、コリメータ１７が不要となり、結像レ
ンズ系４１を適当に設定することによって、ピンホール
像をスリット５３上に結像させることができる。その後
は、図１と同じである。
ルではない通常のレンズ系を測定する状態を示す図であ
る。この場合は、コリメータ１７が不要となり、結像レ
ンズ系４１を適当に設定することによって、ピンホール
像をスリット５３上に結像させることができる。その後
は、図１と同じである。
【００４０】なお、カメラのファインダなどのようなア
フォーカル光学系には、対物レンズの光軸と接眼レンズ
の光軸とが一致せずに、平行な状態でずれているものが
あるが、そのようなレンズ系であっても、本発明の装置
で測定可能である。
フォーカル光学系には、対物レンズの光軸と接眼レンズ
の光軸とが一致せずに、平行な状態でずれているものが
あるが、そのようなレンズ系であっても、本発明の装置
で測定可能である。
【００４１】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
光源により背面から光を照射されるピンホールの像をス
リット上に結像し、スリットを走査して受光素子の出力
を検出する構成としたので、検出時の分解能を小さくす
ることができ、レンズ系の性能の測定精度を上げること
ができる。
光源により背面から光を照射されるピンホールの像をス
リット上に結像し、スリットを走査して受光素子の出力
を検出する構成としたので、検出時の分解能を小さくす
ることができ、レンズ系の性能の測定精度を上げること
ができる。
【００４２】また、スリットの走査方向を直交する方向
に簡単に変えられるので、測定時間を短縮することが可
能となる。ピンホールと被検体保持手段との間にコリメ
ータを設ければ、アフォーカル光学系の測定も可能であ
る。また、結像レンズ系に拡大レンズを加える必要もな
いので、装置が簡単になり、測定誤差も少なくできる。
に簡単に変えられるので、測定時間を短縮することが可
能となる。ピンホールと被検体保持手段との間にコリメ
ータを設ければ、アフォーカル光学系の測定も可能であ
る。また、結像レンズ系に拡大レンズを加える必要もな
いので、装置が簡単になり、測定誤差も少なくできる。
【００４３】光源とピンホール又はコリメータまでが一
体化されて光源装置を構成し、該光源装置が中心軸とし
てのＸ軸と交叉するＹ軸方向に移動自在でかつＸＹ平面
に直交するＺ軸回りに回転自在であり、上記結像レンズ
系から受光素子までが一体となってＹ軸方向に移動自在
でかつＸＹ平面に直交するＺ軸回りに回転自在である構
成とすれば、軸外測定の際でも結像レンズ系の口径は小
さくてもよくなり、安価で誤差の少ない軸外測定ができ
る。
体化されて光源装置を構成し、該光源装置が中心軸とし
てのＸ軸と交叉するＹ軸方向に移動自在でかつＸＹ平面
に直交するＺ軸回りに回転自在であり、上記結像レンズ
系から受光素子までが一体となってＹ軸方向に移動自在
でかつＸＹ平面に直交するＺ軸回りに回転自在である構
成とすれば、軸外測定の際でも結像レンズ系の口径は小
さくてもよくなり、安価で誤差の少ない軸外測定ができ
る。
【図１】本発明のレンズ系測定装置の構成を示す図であ
る。
る。
【図２】図１の受光素子周辺部分の詳細な構成を示す図
である。
である。
【図３】（ａ）はピンホール像をスリットが走査する状
態を説明する図、（ｂ）は受光素子の出力を示す線図で
ある。
態を説明する図、（ｂ）は受光素子の出力を示す線図で
ある。
【図４】図１の測定装置で軸外測定を行う状態を示す図
である。
である。
【図５】図１の測定装置をアフォーカル光学系ではない
レンズ系に適用した図である。
レンズ系に適用した図である。
【図６】従来のレンズ系の測定装置の構成を示す図であ
る。
る。
【図７】従来の測定装置におけるラインセンサの出力を
示す図である。
示す図である。
Ｏ 被検レンズ系 １０ 光源装置 １１ 光源 １５ ピンホール １７ コリメータ ４１ 結像レンズ系 ４５ 受光素子 ５０ スリットの走査装置 ５３ スリット ３２１ 被検体保持手段
Claims (7)
- 【請求項１】 光源と、該光源により背面から光を照射
されるピンホールと、該ピンホールを通過した光束が入
射するように被検レンズ系を保持する被検体保持手段
と、該被検レンズ系を経由した光束が入射する結像レン
ズ系と、該結像レンズ系の光軸方向に移動自在に設けら
れた受光素子と、該受光素子の結像レンズ系側に設けら
れたスリットと、該スリットの走査装置とからなること
を特徴とするレンズ系の測定装置。 - 【請求項２】 上記スリットの走査装置が、スリットを
光軸と直交する面内で相互に直交する２方向に走査可能
なことを特徴とする請求項１記載のレンズ系の測定装
置。 - 【請求項３】 上記ピンホールと被検体保持手段との間
にピンホールが焦点にくるようにコリメータを設け、ア
フォーカル光学系の被検レンズ系の測定を可能としたこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ系の測定
装置。 - 【請求項４】 上記結像レンズ系が拡大レンズを備えて
いないことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記
載のレンズ系の測定装置。 - 【請求項５】 上記受光素子がフォトダイオードである
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のレ
ンズ系の測定装置。 - 【請求項６】 上記光源とピンホール又はコリメータま
でが一体化されて光源装置を構成し、該光源装置が中心
軸としてのＸ軸と交叉するＹ軸方向に移動自在でかつＸ
Ｙ平面に直交するＺ軸回りに回転自在であり、上記結像
レンズ系から受光素子までが一体となってＹ軸方向に移
動自在でかつＸＹ平面に直交するＺ軸回りに回転自在で
あることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載
のレンズ系の測定装置。 - 【請求項７】 請求項１から６のいずれかの測定装置を
用いて最終結像点でのピンホール像を上記スリットによ
り走査し、その時の受光素子の出力を検出し、フーリエ
変換することによりＭＴＦ値を算出することを特徴とす
るレンズ系のＭＴＦ測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24400296A JPH1068674A (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | レンズ系の測定装置及びレンズ系のｍｔｆ測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24400296A JPH1068674A (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | レンズ系の測定装置及びレンズ系のｍｔｆ測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1068674A true JPH1068674A (ja) | 1998-03-10 |
Family
ID=17112259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24400296A Pending JPH1068674A (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | レンズ系の測定装置及びレンズ系のｍｔｆ測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1068674A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999050636A1 (de) * | 1998-03-27 | 1999-10-07 | Leica Camera Ag | Linsen-prüfgerät |
| JP2008256900A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Olympus Corp | 偏心検査装置及び偏心調整装置 |
| JP2009041968A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Fujinon Corp | 復元処理を前提としたレンズの評価方法および装置、評価用補正光学系 |
| JP2012058085A (ja) * | 2010-09-09 | 2012-03-22 | Fujifilm Corp | レンズ検査装置 |
| DE102021102354A1 (de) | 2021-02-02 | 2022-08-04 | Trioptics Gmbh | Messvorrichtung und Verfahren zum Vermessen einer Modulationstransferfunktion eines afokalen optischen Systems |
| US20230375410A1 (en) * | 2022-05-20 | 2023-11-23 | Facebook Technologies, Llc | Apparatuses and systems for optical element measurements |
-
1996
- 1996-08-28 JP JP24400296A patent/JPH1068674A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999050636A1 (de) * | 1998-03-27 | 1999-10-07 | Leica Camera Ag | Linsen-prüfgerät |
| JP2008256900A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Olympus Corp | 偏心検査装置及び偏心調整装置 |
| JP2009041968A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Fujinon Corp | 復元処理を前提としたレンズの評価方法および装置、評価用補正光学系 |
| JP2012058085A (ja) * | 2010-09-09 | 2012-03-22 | Fujifilm Corp | レンズ検査装置 |
| DE102021102354A1 (de) | 2021-02-02 | 2022-08-04 | Trioptics Gmbh | Messvorrichtung und Verfahren zum Vermessen einer Modulationstransferfunktion eines afokalen optischen Systems |
| US20230375410A1 (en) * | 2022-05-20 | 2023-11-23 | Facebook Technologies, Llc | Apparatuses and systems for optical element measurements |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7982950B2 (en) | Measuring system for structures on a substrate for semiconductor manufacture | |
| JPH0117523B2 (ja) | ||
| JP2000275027A (ja) | スリット共焦点顕微鏡とそれを用いた表面形状計測装置 | |
| JPH11211439A (ja) | 表面形状計測装置 | |
| JP4751156B2 (ja) | オートコリメータ及びそれを用いた角度測定装置 | |
| TW200521481A (en) | Focusing system and method | |
| JPH1068674A (ja) | レンズ系の測定装置及びレンズ系のｍｔｆ測定方法 | |
| JP4603177B2 (ja) | 走査型レーザ顕微鏡 | |
| US6738189B1 (en) | Microscope for measuring an object from a plurality of angular positions | |
| US6346981B1 (en) | Lens testing device | |
| JP2002062220A (ja) | 走査光学系の検査方法及び検査装置 | |
| JP3437479B2 (ja) | 複屈折測定装置 | |
| JP5641278B2 (ja) | 検査装置 | |
| JP5965721B2 (ja) | 多焦点撮像装置 | |
| JP2001027580A (ja) | レンズの透過偏心測定方法及び装置 | |
| JP2004093531A (ja) | レンズ性能検査方法及びレンズ性能検査装置 | |
| JPS6244608A (ja) | 測定用ホログラム原器のセッティング方法及びそのための装置 | |
| JPH1068675A (ja) | レンズの測定装置及び測定方法 | |
| JPH0353124Y2 (ja) | ||
| JP2009097858A (ja) | 偏心測定機 | |
| JPS6244601A (ja) | 移動載置台装置 | |
| JPH09196819A (ja) | アフォーカル光学系のｍｔｆ測定装置 | |
| JPH09210856A (ja) | アフォーカル光学系の測定装置 | |
| KR910007629Y1 (ko) | 렌즈 초점거리 측정장치 | |
| JP3066056B2 (ja) | レンズの偏心量測定方法およびその装置 |