(57)【要約】【課題】画角の広い被検レンズの周辺部を含めたレンズ性能の検査を行うに際して、レンズ検査装置をコンパクトにして省スペース化を図ることができ、安価で且つ正確にレンズ性能を検査することができ、調整時間を省いて作業性良くレンズ性能の検査を行うことができる。【解決手段】テストチャートのテストパターンを被検レンズによって撮像素子の撮像面に結像させて、被検レンズ検査用の画像を得るレンズ検査装置であって、テストチャートを被検レンズの画角範囲の中心部及び周辺部に複数配置し、複数配置されたテストチャートのそれぞれに対して、テストチャートと被検レンズとの間の距離を短縮するコンバージョンレンズを配置した。【選択図】図１
2019007758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テストチャートのテストパターンを被検レンズによって撮像素子の撮像面に結像させて、被検レンズ検査用の画像を得るレンズ検査装置であって、
前記テストチャートを前記被検レンズの画角範囲の中心部及び周辺部に複数配置し、複数配置された前記テストチャートのそれぞれに対して、前記テストチャートと前記被検レンズとの間の距離を短縮するコンバージョンレンズを配置したことを特徴とするレンズ検査装置。
【請求項２】
前記被検レンズの画角範囲の周辺部に配置される前記テストチャートは、画角の四隅に対応して配置されることを特徴とする請求項１記載のレンズ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レンズの性能検査は、ピンホールや十字図などのテストパターンを、検査対象のレンズ（被検レンズ）を通して、ＣＣＤなどの撮像素子で撮像し、撮像により得られた検査画像から、各種レンズ性能値を算出することが行われている。例えば、レンズの性能値の一つであるＭＴＦ（Modulation Transfer Function）の場合であれば、検査画像のうちテストパターン部分の輝度値を求め、求めたテストパターンの輝度値に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transformation（高速フーリエ変換））を施すことによって、ＭＴＦを算出している（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２８７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述したレンズの性能検査を行うレンズ検査装置は、被写体距離が長いレンズの場合には、テストパターンを有するテストチャートとレンズとの間隔が長くなってしまい、レンズ検査装置の設置に大きなスペースが必要になる問題が生じる。
【０００５】
これに対して、被検レンズの前段に接写用のコンバージョンレンズを追加することで、被写体距離を短くすることは可能である。しかしながら、画角の広い被検レンズを検査する場合には、光軸中心だけでなく、被検レンズの周辺部の性能を検査する必要があり、前述したようにコンバージョンレンズを追加する場合には、周辺部の収差を抑えたコンバージョンレンズが求められることになり、複雑なレンズ構成が必要になってコスト高になる問題が生じる。
【０００６】
また、テストチャートとコンバージョンレンズをセットにして、被検レンズの画角範囲を移動（角度変更）させることで、コンバージョンレンズの周辺部を使用しない方法も考えられるが、このような方法によると、コンバージョンレンズ等の移動調整に多大な時間を要することになり、良好な作業性が得られない問題が生じる。
【０００７】
本発明は、このような問題に対処するために提案されたものである。すなわち、画角の広い被検レンズの周辺部を含めたレンズ性能の検査を行うに際して、レンズ検査装置をコンパクトにして省スペース化を図ること、安価で且つ正確にレンズ性能を検査することができること、調整時間を省いて作業性良くレンズ性能の検査を行うことができること、などが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
テストチャートのテストパターンを被検レンズによって撮像素子の撮像面に結像させて、被検レンズ検査用の画像を得るレンズ検査装置であって、前記テストチャートを前記被検レンズの画角範囲の中心部及び周辺部に複数配置し、複数配置された前記テストチャートのそれぞれに対して、前記テストチャートと前記被検レンズとの間の距離を短縮するコンバージョンレンズを配置したことを特徴とするレンズ検査装置。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るレンズ検査装置の全体構成を示した説明図である。
【図２】コンバージョンレンズの機能を示した説明図（（ａ）が被検レンズのみでテストパターンを撮像面に結像させる場合、（ｂ）が被検レンズとコンバージョンレンズによってテストパターンを撮像面に結像させる場合）である。
【図３】本発明の実施形態に係るレンズ検査装置の構成例を示した説明図である。
【図４】検査画像の一例を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。
【００１１】
図１に示すように、レンズ検査装置１は、被検レンズＴを支持すると共に、撮像素子２を備える撮像部３と、コンバージョンレンズ４を支持するコンバージョンレンズ支持部５と、複数のテストチャート６を備えている。
【００１２】
レンズ検査装置１は、テストチャート６のテストパターンを被検レンズＴによって撮像素子２の撮像面２Ａに結像させて、被検レンズ検査用の画像を得るものであって、テストチャート６を被検レンズＴの画角範囲の中心部及び周辺部に複数配置し、複数配置されたテストチャート６のそれぞれに対して、コンバージョンレンズ４を配置することで、コンバージョンレンズ４と被検レンズＴとの協働で、個々のテストチャート６のテストパターンを撮像面２Ａに結像している。
【００１３】
テストチャート６は、中心部のテストチャート６Ａが、被検レンズＴの光軸上に配置されており、周辺部のテストチャート６Ｂが、被検レンズＴの最大画角の近くに配置されている。これによって、中心部のテストチャート６Ａのテストパターンが、一つのコンバージョンレンズ４と被検レンズＴによって、撮像面２Ａの中心部分に結像することになり、周辺部のテストチャート６Ｂのテストパターンが、一つのコンバージョンレンズ４と被検レンズＴによって、撮像面２Ａの中心部分以外の所に結像することになる。
【００１４】
コンバージョンレンズ４は、図示の例では、単レンズ又は貼り合わせレンズであり、図２に示すように、テストチャート６と被検レンズＴとの間の距離を短縮する機能（近接撮影機能）を有している。コンバージョンレンズ４としては、小口径の球面アクロマティックレンズなどを用いることができる。
【００１５】
図２の（ａ）は、コンバージョンレンズ４を配置しない場合を示しており、テストチャート６と結像面２Ａが被検レンズＴの共役位置になるために、テストチャート６と被検レンズＴとを距離Ｌ０だけ離して配置することが必要になる。これに対して、図２の（ｂ）は、コンバージョンレンズ４を配置した場合を示しており、テストチャート６と結像面２Ａがコンバージョンレンズ４と被検レンズＴの共役位置になるために、テストチャート６と被検レンズＴとの間の距離をＬだけ離して配置することが可能になる。この際、Ｌ０＞＞Ｌ（例えば、Ｌ０／Ｌ＝１００／６）になるように、コンバージョンレンズ４の集光機能を設定している。
【００１６】
このようなレンズ検査装置１によると、画角の広い被検レンズＴの周辺部を含めたレンズ性能を検査するに際して、テストチャート６と被検レンズＴとの距離Ｌを短く設定することができるので、装置のコンパクト化が可能になり、設置スペースの省スペース化が可能になる。
【００１７】
また、被検レンズＴの広い画角の中に、複数のテストチャート６と複数のコンバージョンレンズ４を配置しているので、個々のコンバージョンレンズ４は、光軸付近を通過する光のみでテストパターンを結像することができる。これによって、コンバージョンレンズ４を単純で安価なレンズにしても、コンバージョンレンズ４の収差の影響を抑えることができ、レンズ検査装置１を安価に構成することが可能になる。
【００１８】
また、画角の広い被検レンズＴに対して、画角の周辺部を含めた検査画像を一度に得ることができるので、被検レンズＴに入射する光の角度を変えて、複数回の検査画像を得る場合と比較して、位置決め調整時間と移動時間を省いて、短時間で検査画像を得ることができる。これによって、画角の広い被検レンズＴに対して、作業性良くレンズ性能の検査を行うことができる。
【００１９】
図３に示すように、レンズ検査装置１は、箱形の枠体１０に各部を配備することができる。図示の例では、５個のテストチャート６を用いており、被検レンズＴの画角の中心に中央部のテストチャート６Ａを１個配置し、画角の四隅に対応して、周辺部のテストチャート６Ｂを４個配置している。テストチャート６Ａ，６Ｂは、角度調整機構１２を介して枠体１０に取り付けられているテストチャート保持体１３に保持されている。また、枠体１０のベース部１０Ａには、支持ブロック１１を介して、前述した撮像部３とコンバージョンレンズ支持部５が配置されている。
【００２０】
前述した５個のテストチャート６を用いると、図４に示すような検査画像を１度に得ることができる。この例では、個々のテストチャートが、縦線パターンａと横線パターンｂのテストパターンを有している。このような検査画像は、図示省略した演算処理部に送られ、ＦＦＴ演算などの演算処理によってＭＴＦ値などのレンズ性能評価値が求められる。この検査画像から求められたレンズ性能評価値は、既知の値であるコンバージョンレンズ４の性能評価値を除くことで、被検レンズＴのレンズ性能評価値になる。
【００２１】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００２２】
１：レンズ検査装置，
２：撮像素子，２Ａ：撮像面，
３：撮像部，
４：コンバージョンレンズ，
５：コンバージョンレンズ支持部，
６（６Ａ，６Ｂ）：テストチャート，
１０：枠体，１０Ａ：ベース部，１１：支持ブロック，
１２：角度調整機構，１３：テストチャート保持体，
Ｔ：被検レンズ
【図１】
2019007758.tif 000003
【図２】
2019007758.tif 000004
【図３】
2019007758.tif 000005
【図４】
2019007758.tif 000006