(57)【要約】      （修正有）【課題】横倍率を測定することにより、被検レンズの正確な光学特性を得ることができる検査装置を提供する。【解決手段】光源２から出射して軸上検査用チャート１７を通過した光線を被検レンズ４により結像させた軸上像１７′を検出する軸上用受光センサー１３と、光源２から出射して軸外検査用チャート１８を通過した光線を被検レンズ４により結像させた軸外像１８′を検出する軸外用受光センサー１４と、軸上像１７′に対する被検レンズの横倍率、および、軸外像１８′に対する被検レンズの横倍率をそれぞれ算出し、軸上用受光センサー１３および軸外用受光センサー１４で検出された軸上像１７′および軸外像１８′の強度分布を、それぞれの横倍率により像面における距度分布に変換し、この像面における強度分布から被検レンズ４の光学特性を算出する制御装置１６とから構成する。【選択図】図１
2008051785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械軸を含むように配置された軸上検査用チャート、および、前記機械軸を含まないように配置された軸外検査用チャートが形成されたチャート板と、
前記チャート板が像面上に位置するように配置された被検レンズと、
光源から出射して前記軸上検査用チャートを通過した光線を前記被検レンズにより結像させた軸上像を検出する軸上用受光センサーと、
光源から出射して前記軸外検査用チャートを通過した光線を前記被検レンズにより結像させた軸外像を検出する軸外用受光センサーと、
前記軸上像に対する前記被検レンズの横倍率、および、前記軸外像に対する前記被検レンズの横倍率をそれぞれ算出する横倍率算出処理部と、
前記軸上用受光センサーおよび前記軸外用受光センサーで検出された前記軸上像および前記軸外像の強度分布を、前記横倍率算出処理部で算出された前記軸上像および前記軸外像の前記横倍率により前記像面における強度分布に変換し、前記像面における前記強度分布から前記被検レンズの光学特性を算出する解析処理部とから構成される検査装置。
【請求項２】
前記軸上検査用チャートが、平行に延びる２本のスリットを有し、
前記スリットの間隔をａとし、前記スリットを通過して前記軸上用受光センサーに結像する像の間隔をａ′としたとき、前記横倍率算出処理部が、前記軸上像の前記横倍率βcを、次式
【数１】
2008051785.tif 000009
により算出する請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記軸上検査用チャートから前記軸外検査用チャートまでの距離をａとし、前記軸上用受光センサーから前記軸外検査用チャートの像までの距離をａ′とし、前記被検レンズのディストーションの設計値をＶとしたとき、前記横倍率算出処理部が、前記軸外像の前記横倍率βを、次式
【数２】
2008051785.tif 000010
により算出する請求項１または２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記被検レンズのディストーションの設計値をＶとしたとき、前記横倍率算出処理部が、前記軸外像の前記横倍率βを、次式
【数３】
2008051785.tif 000011
により算出する請求項２に記載の検査装置。
【請求項５】
前記被検レンズの前記光学特性として、ＯＴＦ、ＰＴＦ、および、ＭＴＦの少なくとも１つを測定する請求項１〜４のいずれか一項に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部材のＯＴＦ，ＰＴＦ，ＭＴＦを測定する検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
量産検査におけるＭＴＦ測定装置は、軸上像と複数の軸外像（周辺像）とを同時に取り込み、これらの像を用いて短時間での判定が求められるので、被検レンズのフィルム面或いは撮像面（以下、「像面」と呼ぶ）に相当する位置に複数のスリット或いはピンホールを有するチャート板を配置し、これらのスリット或いはピンホールの像を被検レンズで拡大してラインセンサー或いはエリアセンサー受光する拡大投影型が主に用いられている（例えば、特許文献１参照）。そのため、センサーで得られた点像或いは線像の広がりをチャート面での点像若しくは線像の広がりに置き換える必要があり、具体的には、センサーによる測定結果の長さのディメンションに横倍率を乗じて被検レンズの像面での値に置き換える必要がある。このような量産レンズは焦点距離誤差を有しているがその大きさは実際には僅かであるため、横倍率の多少の変化で被検レンズの性能が大きく変わることはないが、上述の方法により、正確な光学特性を得るためには精度の良い横倍率の値が必要となる。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５６−２５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、センサーで得られた点像或いは線像から横倍率を直接求めることはできず、設計値の横倍率を用いると、被検レンズの焦点距離誤差により本来の点像強度分布或いは線像強度分布の広がりを得ることができないため、正確な光学特性（ＯＴＦ等）を算出することができないという課題がある。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、横倍率を測定することにより、被検レンズの正確な光学特性を得ることができる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】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明に係る検査装置は、機械軸を含むように配置された軸上検査用チャート、および、機械軸を含まないように配置された軸外検査用チャートが形成されたチャート板と、このチャート板が像面上に位置するように配置された被検レンズと、光源から出射して軸上検査用チャートを通過した光線を被検レンズにより結像させた軸上像を検出する軸上用受光センサーと、光源から出射して軸外検査用チャートを通過した光線を被検レンズにより結像させた軸外像を検出する軸外用受光センサーと、軸上像に対する被検レンズの横倍率、および、軸外像に対する被検レンズの横倍率をそれぞれ算出する横倍率算出処理部（例えば、実施形態における制御装置１６）と、軸上用受光センサーおよび軸外用受光センサーで検出された軸上像および軸外像の強度分布を、横倍率算出処理部で算出された軸上像および軸外像の横倍率により像面における距度分布に変換し、この像面における強度分布から被検レンズの光学特性を算出する解析処理部（例えば、実施形態における制御装置１６）とから構成する。
【０００７】
このような本発明に係る検査装置において、軸用検査用チャートが、平行に延びる２本のスリットを有し、このスリットの間隔をａとし、スリットを通過して軸上用受光センサーに結像する像の間隔をａ′としたとき、横倍率算出処理部が、軸上像の横倍率βcを、次式
【０００８】
【数４】
2008051785.tif 000003
により算出するように構成されることが好ましい。
【０００９】
また、軸上検査用チャートから軸外検査用チャートまでの距離をａとし、軸上用受光センサーから軸外検査用チャートの像までの距離をａ′とし、被検レンズのディストーションの設計値をＶとしたとき、横倍率算出処理部が、軸外像の横倍率βを、次式
【００１０】
【数５】
2008051785.tif 000004
により算出するように構成されることが好ましい。
【００１１】
あるいは、被検レンズのディストーションの設計値をＶとしたとき、横倍率算出処理部が、軸外像の横倍率βを、次式
【００１２】
【数６】
2008051785.tif 000005
により算出するように構成されることが好ましい。
【００１３】
なお、このような本発明に係る検査装置は、被検レンズの光学特性として、ＯＴＦ、ＰＴＦ、および、ＭＴＦの少なくとも１つを測定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る検査装置を以上のように構成すると、軸上像および軸外像のそれぞれに対応した横倍率を用いることにより、精度の良い被検レンズの光学特性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本願の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。本願に係る検査装置は、拡大投影型で複数画角を同時に測定できるＯＴＦ，ＰＴＦ，ＭＴＦ検査装置であって、チャートと被検レンズ間のシフト構造を無くして受光センサーが機械軸と垂直な面内でシフトする（この垂直面内で移動する）構造を特徴とする。まず、本実施例に係る検査装置１の構成について説明する。この検査装置１は、図１に示すように、内部に光源２およびチャート板３を有し、被検レンズ４を保持する照明部５と、この照明部５に対して相対移動可能な測定部６とを有して構成される。
【００１６】
光源２、チャート板３、および、被検レンズ４は、光軸上（以降の説明においては、測定装置１の「機械軸７」と呼ぶ）上に並んで配置されている。そして、測定部６は、受光側（被検レンズ４を挟んで光源２の反対側）に配置され、機械軸７に対して垂直な平面を有する平板状の受け部８が設けられている。この受け部８の光源２側の面（受光側の面）には、この受け部８に対して受光側の面上で相対移動可能な２軸の大きなプレート（以下、「大ステージ９」と呼ぶ）と、この大ステージ９を受け部８上で作動させる大ステージ駆動部１０とが設けられる。さらに、その大ステージ９の受光側の面上で相対移動可能な１軸の小さなプレート（以下、「小ステージ１１」と呼ぶ）とこの小ステージ１１を大ステージ９上で作動させる小ステージ駆動部１２とが設けられている。なお、小ステージ１１は大ステージ９上に複数設けられる（例えば、図２の場合は、矩形状の大ステージ９の対角線方向に４個の小ステージ１１を設けた場合を示している）。この場合、図２に示すように、小ステージ１１は、大ステージ９に対して対角線方向に（大ステージ９の中心部から放射状に）相対移動可能に構成される。なお、以降の説明において大ステージ９の中心を「測定側の原点」と呼ぶ。
【００１７】
この大ステージ９の測定側の原点には、図２に示すように、軸上用受光センサー１３が設けられており、また、各々の小ステージ１１には、軸外用受光センサー１４が設けられている。軸上用受光センサー１３は、検査装置１の設置面（地面）に対して垂直方向に延びた縦ラインセンサー１３ａと、水平方向に延びた横ラインセンサー１３ｂ、および、この横ラインセンサー１３ｂの延長方向に並んで配置された倍率測定用ラインセンサー１３ｃとから構成される。この本実施例においては、大ステージ９の測定側の原点上に横ラインセンサー１３ｂが配置され、この横ラインセンサー１３ｂを左右から挟むように、縦ラインセンサー１３ａおよび倍率測定用ラインセンサー１３ｃが配置されている。一方、軸外用受光センサー１４は、大ステージ９の測定側の原点から対角線方向に延びた（放射状に延びた）縦ラインセンサー１４ａと、この対角線方向に延びた線と直交する方向に延びた横ラインセンサー１４ｂとから構成される。この検査装置１において、全てのセンサー１３，１４の受光面が、同一平面内（以下、この平面を「測定平面」と呼ぶ）に位置するように配置されている。
【００１８】
なお、軸上用および軸外用受光センサー１３，１４を構成する縦ラインセンサー１３ａ，１４ａはチャートのＭ（メリジオナル）像を検出するために用いられ、横ラインセンサー１３ｂ，１４ｂは、チャートのＳ（サジタル）像を検出するために用いられる。また、軸上用受光センサー１３の倍率測定用ラインセンサー１３ｃは、軸上用チャート１７の像に対する横倍率を測定するために用いられる。
【００１９】
チャート板３は、被検レンズ４の像面の位置（すなわち、フィルム面或いは撮像面に相当する位置）に配置されている。このチャート板３には、点像チャート若しくはスリットが形成されるが、以降の説明においてはスリットで構成した場合について説明する。図３に示すように、チャート板３には、このチャート板の中心（以下、「チャート板の原点」と呼ぶ）に、機械軸７を含むように配置された軸上検査用チャート１７と、機械軸７を含まずこの機械軸７から離れた位置（チャート板の原点から対角線方向）に配置された軸外検査用チャート１８とが形成されている。この軸上検査用および軸外検査用チャート１７，１８は、軸上および軸外用受光センサー１３，１４の構成に対応し、軸上検査用チャート１７は、Ｍ像用チャート１７ａ、Ｓ像用チャート１７ｂ、および、倍率測定用チャート１７ｃから構成され、軸外検査用チャート１８は、Ｍ像用チャート１８ａ、および、Ｓ像用チャート１８ｂから構成される。これらのチャート１７，１８はいずれもスリットとして形成されている。なお、チャート板３を点像チャート（ピンホール）として構成した場合は、軸上用受光センサー１３および軸外用受光センサー１４の各々を、一つのエリアセンサーで構成することも可能である。
【００２０】
図４に示すように、光源２から放射され、これらのチャート１７，１８を透過した光線が、被検レンズ４により軸上用および軸外用受光センサー１３，１４上に結像される。なお、軸上用および軸外用受光センサー１３，１４を構成する各センサー１３ａ〜１３ｃ，１４ａ，１４ｂと、軸上および軸外検査用チャート１７，１８の像１７ａ′〜１７ｃ′，１８ａ′，１８ｂ′とは、直交するように構成されている。ここで、図４においては、軸外検査用チャートの像１８ａ′，１８ｂ′の一部のみ示している。
【００２１】
なお、この実施例においては、光源２から放射された光線は、光ファイバー２ａおよび図示しないコンデンサレンズ等により機械軸７上に放射され、チャート板３に照射される。このとき、図５に示すように、光源２から放射された光線を、軸上検査用チャート１７を照射するための光ファイバー２ａと、軸外検査用チャート１８を照射するための光ファイバー２ｂ（複数の軸外検査用チャート１８に合わせて複数の光ファイバーからなる）とから構成することができる。この場合、軸外検査用チャート１７を照明するための光ファイバー２ａは、機械軸７上に延びるように配置され、軸外検査用チャート１８を照射するための光ファイバー２ｂは、軸外検査用チャート１８と対応する軸外用受光センサー１４とを結ぶ線上に延びるように配置される。図５に示すように、被検レンズ４は、レンズ４ａと開口絞り４ｂとから構成されており、軸外検査用チャート１７から出射した主光線はこの被検レンズ４の開口絞り４ｂと機械軸７の交点を通って対応する軸外用受光センサー１４に結像するため、照明光が開口絞り４ｂ等でけられない画角を維持するためには、それぞれのチャートに対応して光ファイバーを設けて配光した方が実現しやすいからである。
【００２２】
図６（ａ）は、この検査装置１における理想的な結像状態を示しており、チャート板３に形成された軸上検査用チャート（センタースリット）１７の像（これを「軸上像」と呼ぶ）は軸上用受光センサー１３上に結像し、軸外検査用チャート１８の像（これを「軸外像」と呼ぶ）はそれぞれ対応する軸外用受光センサー１４上に結像する。しかし、被検レンズ４が、ディストーションの大きなレンズである場合は、図６（ｂ）に示すように、軸上において軸上用受光センサー１３で軸上像を取り込むことができても、軸外では軸外像が軸外用受光センサー１４から外れてしまうことがある。このようなとき、軸外用受光センサー１４を放射方向に移動させて軸外像を取り込むことができる。
【００２３】
一方、被検レンズ４に透過偏心があると、図７（ａ）に示すように、軸上用および軸外用受光センサー１３，１４からチャート像が外れてしまう。そのため、大ステージ駆動部１０で大ステージ９を測定平面内で作動させて軸上像（センタースリット位置）を軸上用受光センサー１３で走査する（この場合、図６（ｂ）に示すように軸上用受光センサー１３と軸外用受光センサー１４とを同時に同じ量と方向にアラインメントした状態となる）。そして、図６の場合と同様に、軸外用受光センサー１４（実際には小ステージ１１）を小ステージ駆動部１２で放射方向に作動させて軸外像を走査し軸外光束に対してアラインメントした状態とする（図７（ｃ）に示す状態）。このように軸上用および軸外用受光センサー１３，１４を２段階でアラインメントすることで、高速に測定できる対象が広がる。また、図７（ｂ）にて、軸上用受光センサー１３の座標系をグローバル座標として持ち、そして軸外用受光センサー１４の座標系をローカル座標として持つならば、軸上用受光センサー１３と軸外用受光センサー１４とを必ずしも同時に動かす必要はない。なお、図７においては、説明を簡単にするために、軸外用受光センサー１４は２個設けた場合を示している。
【００２４】
このような検査装置１においては、軸外光束の結像位置を軸外用受光センサー１４によりセンシングして理想像高からの偏差や実際の画角が分かり、全方位の非対称性が判断できる。また、この実施例のようにＭ像とＳ像のラインセンサー（縦ラインセンサー１３ａ，１４ａと横ラインセンサー１３ｂ，１４ｂ）を用いた場合はＭ像用センサーから実像高が分かる。なお、本実施例においては、図２に示すように放射状に稼働しうる小ステージ１１を設けることにより、写真レンズのような偏芯の大きいレンズやディストーションの大きいレンズなど、製造誤差による画角の変化の大きいレンズの測定も可能となる。また、本実施例では軸外用受光センサー１４のＭ像とＳ像を検出する縦ラインセンサー１４ａと横ラインセンサー１４ｂとが小ステージ１１上にあり一体に動くように構成されているが、縦ラインセンサー１４ａと横ラインセンサー１４ｂとをそれぞれ独立したプレート上に配置して、それぞれ独立して作動するように構成することも可能である。
【００２５】
なお、受け部８には、測定部６を機械軸７に沿って移動させる（図１においては左右方向に移動させる）測定駆動部１５が設けられている。これらの大ステージ駆動部１０、小ステージ駆動部１２、測定駆動部１５、軸上用受光センサー１３、および、軸外用受光センサー１４は制御装置１６に電気的に接続されており、大ステージ駆動部１０、小ステージ駆動部１２、および、測定駆動部１５が制御されて、測定部６、大および小ステージ９，１１の作動が制御されるとともに、軸上用および軸外用受光センサー１３，１４からの検出信号が処理される。
【００２６】
上述のような被検レンズ４を照明部５にセットすると、その被検レンズ４に透過偏芯がある場合（すなわち、図７（ａ）の場合）は、スリット像が大ステージ９の測定側の原点からずれた所に形成される。このような場合、大ステージ９を測定面内で縦方向と横方向に作動させてセンタースリット像を走査し、軸上用受光センサー１３の縦ラインセンサー１３ａ、横ラインセンサー１３ｂ、および、倍率測定用ラインセンサー１３ｃ（あるいは、エリアセンサー）からの検出信号を制御装置１６で処理してチャート板３の軸上像の像位置を検出する。この像位置の検出方法としては、例えば、点像あるいは線像の重心又は一番出力の高い画素の座標を像の位置として検出する。このとき、被検レンズ４の透過偏芯誤差が大きい場合、１組のラインセンサー１３ａ，１３ｂ，１３ｃ（軸上用受光センサー１３）からチャート像が完全に外れてしまう場合がある。よって、大ステージ９を作動させて走査する手順を予め制御装置１６に設定しておく必要がある。例えば、大ステージ９が、ある矩形の範囲を外側から内側に向かって渦巻き状に作動させることにより、効率的に走査するように構成すると、走査する時間を節約できる。制御装置１６は、走査した後、軸上用受光センサー１３（ラインセンサー１３ａ，１３ｂ，１３ｃの各々）の中心（或いはエリアセンサーの中心）に軸上検査用チャート１７の像が位置するように大ステージ９を移動させ、その位置を原点として記憶し、センタリングを終了する（この原点が、上述の測定側の原点に一致する）。
【００２７】
また、制御装置１６は、小ステージ１１についても、大ステージ９の対角線方向に作動させて、上述の軸上用受光センサー１３と同様に、軸外用受光センサー１４の検出値から軸外像が軸外用受光センサー１４の中心に位置するようにこの小ステージ１１を作動させる。なお、小ステージ１１については、図２に示すように矩形状の大ステージ９の対角線方向（斜め４５°）に作動させる構成だけでなく、上下方向と左右方向の２軸で作動させるように構成することも可能である。
【００２８】
測定において、予め被検レンズ４の理想倍率β0倍のレンズデータを用いて、像面より物体面までを光線追跡してその撮影距離と実際の物体高を求めておく。制御装置１６は、検査装置１のチャート板３（スリットチャートあるいは点像チャート）と軸上用および軸外用受光センサー１３，１４の距離を、測定駆動部１５を制御して測定部６を機械軸７に沿って移動させ、計算上の撮影距離と一致させる。そして、上で述べたごとく、被検レンズ４の透過偏芯誤差により光軸のズレをセンタリングする。次に、被検レンズ４のフォーカスをする。制御装置１６より被検レンズ４に信号を送信し、被検レンズ４内のモーター（図示せず）を駆動させセンター像の出力が最も高くなる位置にフォーカシングレンズを移動させる。フォーカシング終了後にもう一度検査装置１のセンタリングをしても良い。さらに、上で述べた如く、軸外像（周辺像）を走査して位置合わせをするために、小ステージ１１を放射方向に作動させる。
【００２９】
この検査装置１による被検レンズ４の検査は、制御装置１６で検査チャート３を光軸（機械軸７）に対して多少前後させて（例えば、±０．５ｍｍ程度）デフォーカスし、最良像面とその前後の領域を軸上および軸外用センサー１３，１４で測定し、この測定値から光学特性（ＯＴＦ，ＰＴＦ，ＭＴＦ）を算出する。この検査装置１においては、軸上像と軸外像とは同時に検出することができるので、短時間で被検レンズ４の光学特性を検査することができる。
【００３０】
次に、このような検査装置１において、軸上像および軸外像の横倍率を測定する方法について説明する。まず、軸上像の横倍率であるが、軸上用センサー１３の横ラインセンサー１３ｂと倍率測定用センサー１３ｃの測定値を用いて算出される。図３および図８に示すように、チャート板３に形成されたＳ像用チャート１７ｂおよび倍率測定用チャート１７ｃは平行に延びるスリットとして、所定の間隔を有して形成されている（この間隔をｃとする）。そして、これらのチャート１７ｂ，１７ｃから出射した光線が、被検レンズ４で軸上用センサー１３上に結像されると、これらのチャートの像１７ｂ′、１７ｃ′の間隔（この間隔をｃ′とする）は、横ラインセンサー１３ｂと倍率測定用センサー１３ｃの配置されている間隔と、各々のセンサー１３ｂ，１３ｃの何番目の素子で像が検出されたか（すなわち、これらのセンサーを構成するフォトダイオードアレイのアドレスにより）算出することができる。以上より、軸上像の横倍率βcは、次式（１）により求めることができる。
【００３１】
【数７】
2008051785.tif 000006
【００３２】
一方、軸外像の横倍率は、軸外用受光センサー１４の縦ラインセンサー１４ａの測定値を用いて算出される。図３および図９に示すように、軸外検査用チャート１８のＭ像用チャート１８ａは、チャート板３の原点から所定の間隔（この間隔をａとする）を有して形成されている。また、大ステージ８の測定側の原点（すなわち、軸上用受光センサー１３の中心）からこのＭ像用チャート１８ａの像１８ａ′までの距離（この距離をａ′とする）は、小ステージ１１の移動量と、縦ラインセンサー１４ａの何番目の素子で像が検出されたか（このセンサーを構成するフォトダイオードアレイのアドレスにより）を算出することができる。そして、これらの間隔ａ，ａ′、軸外像の横倍率β、および、被検レンズ４のディストーションＶは、次式（２）の関係を有し、この式（２）より、軸外像の横倍率βは、次式（３）により求めることができる。
【００３３】
【数８】
2008051785.tif 000007
【００３４】
この式（３）は、軸外像の局所的な横倍率を直接求めているわけではないので、横倍率βを求めるためには、被検レンズ４のディストーションＶの情報が必要である。図９に示すように、チャート３におけるＭ像用チャート１８ａの幅を２ｄとすると、このＭ像用チャートの像１８ａ′は、被検レンズ４にディストーションが全く無い場合は、理想像高ｙ（＝β・ａ）の位置に幅２ｄ・βの像として結像する。また、被検レンズ４にディストーションＶが存在すると、実像高ｙ′（＝β・ａ・Ｖ）の位置に幅２ｄ・β・Ｖの像として結像する。このディストーションは焦点距離誤差により変化するが小さな量である。よって、被検レンズ４毎にディストーションを測定しなくても、検査距離でのディストーションを設計値によって決定しても問題ない。
【００３５】
局所的にディストーションを測定する手段を設けると、この検査装置１の機構が複雑になるが、以上に示した通り、軸外像の横倍率βは、チャート板３の原点からＭ像用チャート１８ａまでの距離ａ、大ステージ８の測定側の原点から像１８ａ′までの距離ａ′、および、被検レンズ４のディストーションの設計値Ｖから式（３）を用いて簡単に算出することができる。すなわち、本実施例においては、軸外像の横倍率に対しては、倍率測定用のスリット（或いはピンホール）と、その像を受光するセンサーを追加せずに、像の強度分布測定用センサー（縦ラインセンサー１８ａ）で代用することができる。なお、これらの横倍率を求める処理は、制御装置１６で行われる。
【００３６】
軸上用および軸外用受光センサー１３，１４で取り込んだチャート像の概念図を図１０に示す。この図１０においては、軸外用受光センサー１４で取り込んだ軸外像のＭ像とＳ像のＬＳＦを表わしているが、一般に写真レンズはビグネッティングが大きく、さらに、Ｍ像はコマ収差の影響によりＳ像より広がっている。これを１つのセンサーで同じＳ／Ｎで取り込むとすると、Ｓ像に合わせて蓄積時間を決定することになり、Ｍ像は分解能が小さくなってしまう。よって、Ｍ像とＳ像とを同じ精度でＬＳＦを検出するためには、この実施例に示すように、縦および横ラインセンサー１４ａ，１４ｂからなる個別のセンサーで構成した方が望ましい。チャート像（線像又は点像）を取り込む際、線像の長さ或いは点像の広がりをどこまで検出するかを決めておかねばならない。これにより、被検レンズ４のフレアー成分の検出精度が決まる。また、これにより、ＬＳＦを検出した後の演算での周波数の刻みも決まることとなる。
【００３７】
以上のように、本実施例に係る検査装置１は、被検レンズ４の像面側からチャート板３を透過した光線を入射させ、この被検レンズ４で結像させた像の強度分布を測定するように構成しているため、この線像または点像の強度分布を被検レンズ４の像面での強度分布に変換する必要がある。すなわち、図１２に示すように、取り込み時のチャート像の分布における長さＬに、上述の式（１）又は（３）を用いて求めた横倍率βc，βを乗じて射影後の長さＬ′（軸上像の場合は、Ｌ′＝βc・Ｌとなり、軸外像の場合は、Ｌ′＝β・Ｌとなる）に変換し、この射影後のチャート像を用いて被検レンズ４のＯＴＦ，ＰＴＦ，ＭＴＦを算出するように構成されている。本実施例においては、これらの処理も制御装置１６で行われる。
【００３８】
このように、軸上像および軸外像のそれぞれの横倍率を求めて、これにより、測定結果を被検レンズ４の撮像面（フィルム面）に射影することにより、本来の線像強度分布或いは点像強度分布の広がりを求めることができ、被検レンズ４の正確な光学特性（ＯＴＦ等）を求めることができる。また、検査距離の設定誤差も横倍率を実測することで、算出されるＯＴＦへの影響を緩和することができる。
【００３９】
なお、軸外像の横倍率βは、上述のように縦ラインセンサー１４ａの測定値を用いて算出するのではなく、横ラインセンサー１３ｂと倍率測定用センサー１３ｃの測定値を用いて式（１）により算出された軸上像の横倍率βcと、被検レンズ４のディストーションの設計値Ｖとから、次式（４）により求めるように構成することも可能である。
【００４０】
【数９】
2008051785.tif 000008
【００４１】
本実施例に係る検査装置１を以上のように構成することにより、チャート板３の軸上像１７′と軸外像１８′とを同時に検出することができるため、短い測定時間で精度良く複数画角の光学特性（ＯＴＦ，ＰＴＦ，ＭＴＦ）を同時に測定することが可能となり、量産検査等に使用することができる。また、透過偏芯の比較的大きな写真レンズのような政変を、機械軸７を基準として規定した像高の光学性能により評価することが可能となる。さらに、軸外用受光センサー１４を軸上用受光センサー１３と独立して作動可能とすることで、検査装置１に高い汎用性を持たせることができる。
【００４２】
また、これまでの拡大投影型の検査装置では、チャートおよび被検レンズへの振動などの外乱も拡大されてしまうため外乱に弱いという欠点があったが、本実施例に係る検査装置１では、チャート板３と被検レンズ４間の装置１のシフト機構が省略できるため、外乱に強い装置構造を取ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本願に係る検査装置の構成を示す側面図である。
【図２】軸上用および軸外用受光センサーの配置を示す図である。
【図３】チャート板３におけるスリットの配置を示す図である。
【図４】上記受光センサーとスリットの像との関係を示す図である。
【図５】光源の配置を説明するための側面図である。
【図６】受光用センサーの走査を示す説明図であり、（ａ）は理想的な結像状態を示し、（ｂ）は軸外用受光センサーから外れた状態を示す。
【図７】受光用センサーの走査を示す説明図であり、（ａ）は被検レンズの透過偏芯誤差により受光用センサーから像が外れた状態を示し、（ｂ）は軸上用受光センサーにより軸上像を走査した状態を示し、（ｃ）は軸外用受光センサーにより軸外像を走査した状態を示す。
【図８】軸上検査用チャートと軸上受光用センサーに結像した像の関係を示す説明図である。
【図９】軸外検査用チャートと軸外受光用センサーに結像した像の関係を示す説明図である。
【図１０】受光用センサーで取り込んだチャート像の概念図である。
【図１１】取り込んだチャート像の変換を説明するための説明図であって、（ａ）は取り込み時のチャート像の概念図を示し、（ｂ）は射影後のチャート像の概念図を示す。
【符号の説明】
【００４４】
１  検査装置      ３  チャート板      ４  被検レンズ      ７  機械軸
１３  軸上用受光センサー      １４  軸外用受光センサー
１６  制御装置（横倍率算出処理部、解析処理部）
１７  軸上検査用チャート      １７′  軸上像
１８  軸外検査用チャート      １８′  軸外像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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