(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学像を撮像素子に導くための被検レンズと、
エッジ模様が形成されたチャートと、
マトリックス状に複数の光電変換素子が配置されて、前記被検レンズを介して導かれた前記チャート像を光電変換して画像信号を出力する前記撮像素子と、を用い、
前記撮像素子から出力する前記画像信号に基づいて、前記エッジ模様を含む所定の画素範囲を走査し、前記被検レンズの性能を評価するための指標となるＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を測定するＭＴＦ測定方法であって、
前記被検レンズの光学中心から径方向に延出する所定の法線上に位置して前記撮像素子に結像された前記エッジ模様の、前記撮像素子の画素配置方向に対するエッジの傾斜角を検出するエッジ傾斜角検出ステップと、
前記エッジ傾斜角検出ステップで検出された前記エッジの傾斜角に基づいて、前記エッジの傾斜角が前記画素配置方向に対して所定の角度になるように、前記エッジ模様を含む所定の画像範囲を傾斜させるエッジ模様傾斜ステップと、
前記エッジ模様傾斜ステップで傾斜された前記エッジ模様を含む所定の画像範囲を前記撮像素子の傾斜前の画素配置に投影して、前記撮像素子の傾斜前の画素配置における画素毎の画素値を、該画素を囲む前記傾斜後の画素配置における画素値を用いて補間生成する補間生成ステップと、
前記補間生成ステップによって補間生成された画素値を前記撮像素子の画素配置方向に走査して前記ＭＴＦを測定するＭＴＦ測定ステップと、
を備え、
前記被検レンズの光学中心から前記エッジ模様のエッジ延出方向に対して所定の角度だけ傾斜する法線及び該法線に直交する接線の少なくとも一方向に沿って、前記ＭＴＦを測定することを特徴とするＭＴＦ測定方法。
【請求項２】
光学像を撮像素子に導くための被検レンズと、
エッジ模様が形成されたチャートと、
マトリックス状に複数の光電変換素子が配置されて、前記被検レンズを介して導かれた前記チャート像を光電変換して画像信号を出力する前記撮像素子と、を用い、
前記撮像素子から出力する前記画像信号に基づいて、前記エッジ模様を含む所定の画素範囲を走査し、前記被検レンズの性能を評価するための指標となるＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を測定するＭＴＦ測定方法であって、
前記被検レンズの光学中心から径方向に延出する所定の法線上に位置して前記撮像素子に結像された前記エッジ模様の、前記撮像素子の画素配置方向に対するエッジの傾斜角を検出するエッジ傾斜角検出ステップと、
前記エッジ傾斜角検出ステップで検出された前記エッジの傾斜角に基づいて、前記エッジの傾斜角が前記画素配置方向に対して所定の角度になるように、前記エッジ模様の位置を変えずに、前記所定の画素範囲における画素配置を傾斜させる画素配置傾斜ステップと、
前記画素配置傾斜ステップで傾斜された前記所定の画素範囲における画素配置を前記撮像素子の傾斜前の画素配置に投影して、前記画素配置傾斜ステップで傾斜された画素配置における画素毎の画素値を、該画素を囲む傾斜前の画素配置の画素値を用いて補間生成する傾斜画素補間生成ステップと、
前記傾斜画素補間生成ステップによって補間生成された画素値を前記法線又は該法線に直交する接線に沿って走査して前記ＭＴＦを測定するＭＴＦ測定ステップと、
を備え、
前記被検レンズの光学中心から前記エッジ模様のエッジ延出方向に対して所定の角度だけ傾斜する法線及び該法線に直交する接線の少なくとも一方向に沿って、前記ＭＴＦを測定することを特徴とするＭＴＦ測定方法。
【請求項３】
前記ＭＴＦ測定ステップで測定されたＭＴＦを、空間周波数毎に、前記エッジ傾斜角検出ステップで検出された前記エッジの傾斜角に対応付けて補正するＭＴＦ補正ステップを備えている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＭＴＦ測定方法。
【請求項４】
エッジ模様が形成されたチャートと、
マトリックス状に複数の光電変換素子が配置されて、前記被検レンズを介して導かれた前記チャート像を光電変換して画像信号を出力する前記撮像素子と、を備え、
前記撮像素子から出力する前記画像信号に基づいて、前記エッジ模様を含む所定の画素範囲を走査し、前記被検レンズの性能を評価するための指標となるＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を測定するＭＴＦ測定装置であって、
前記被検レンズの光学中心から径方向に延出する所定の法線上に位置して前記撮像素子に結像された前記エッジ模様の、前記撮像素子の画素配置方向に対するエッジの傾斜角を検出するエッジ傾斜角検出手段と、
前記エッジ傾斜角検出手段で検出された前記エッジの傾斜角に基づいて、前記エッジの傾斜角が前記画素配置方向に対して所定の角度になるように、前記エッジ模様を含む所定の画像範囲を傾斜させるエッジ模様傾斜手段と、
前記エッジ模様傾斜手段で傾斜された前記エッジ模様を含む所定の画像範囲を前記撮像素子の傾斜前の画素配置に投影して、前記撮像素子の傾斜前の画素配置における画素毎の画素値を、該画素を囲む前記傾斜後の画素配置における画素値を用いて補間生成する補間生成手段と、
前記補間生成手段によって補間生成された画素値を前記撮像素子の画素配置方向に走査して前記ＭＴＦを測定するＭＴＦ測定手段と、
を備え、
前記被検レンズの光学中心から前記エッジ模様のエッジ延出方向に対して所定の角度だけ傾斜する法線及び該法線に直交する接線の少なくとも一方向に沿って、前記ＭＴＦを測定するように構成されていることを特徴とするＭＴＦ測定装置。
【請求項５】
光学像を撮像素子に導くための被検レンズと、
エッジ模様が形成されたチャートと、
マトリックス状に複数の光電変換素子が配置されて、前記被検レンズを介して導かれた前記チャート像を光電変換して画像信号を出力する前記撮像素子と、を備え、
前記撮像素子から出力する前記画像信号に基づいて、前記エッジ模様を含む所定の画素範囲を走査し、前記被検レンズの性能を評価するための指標となるＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を測定するＭＴＦ測定装置であって、
前記被検レンズの光学中心から径方向に延出する所定の法線上に位置して前記撮像素子に結像された前記エッジ模様の、前記撮像素子の画素配置方向に対するエッジの傾斜角を検出するエッジ傾斜角検出手段と、
前記エッジ傾斜角検出手段で検出された前記エッジの傾斜角に基づいて、前記エッジの傾斜角が前記画素配置方向に対して所定の角度になるように、前記エッジ模様の位置を変えずに、前記所定の画素範囲における画素配置を傾斜させる画素配置傾斜手段と、
前記画素配置傾斜手段で傾斜された前記所定の画素範囲における画素配置を前記撮像素子の傾斜前の画素配置に投影して、前記画素配置傾斜手段で傾斜された画素配置における画素毎の画素値を、該画素を囲む傾斜前の画素配置の画素値を用いて補間生成する傾斜画素補間生成手段と、
前記傾斜画素補間生成手段によって補間生成された画素値を前記法線又は該法線に直交する接線に沿って走査して前記ＭＴＦを測定するＭＴＦ測定手段と、
を備え、
前記被検レンズの光学中心から前記エッジ模様のエッジ延出方向に対して所定の角度だけ傾斜する法線及び該法線に直交する接線の少なくとも一方向に沿って、前記ＭＴＦを測定するように構成されていることを特徴とするＭＴＦ測定装置。
【請求項６】
前記ＭＴＦ測定手段で測定されたＭＴＦを、空間周波数毎に、前記エッジ傾斜角検出手段で検出された前記エッジの傾斜角に対応付けて補正するＭＴＦ補正手段を備えている、
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のＭＴＦ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラなどの撮像装置において、レンズ及び撮像系の品質評価を行うためのパラメータとしてのＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を求めるＭＴＦ測定方法及びＭＴＦ測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラなどの撮像装置に用いられる撮像レンズ（所謂、本発明における被検レンズである）の品質を評価する方法として、投影解像力による品質評価方法やＭＴＦによる品質評価方法が知られている。
【０００３】
投影解像力による品質評価方法は、撮像レンズを介して間隔が疎から密へと除々に変化する縞模様を投影し、その投影された縞模様をどの程度の間隔まで１本１本の縞模様として捉えることができるか否かを目視検査によって評価するものであって、検査員による評価バラツキが発生し易く、精度の高い評価データを得ることが困難であった。
【０００４】
一方、ＭＴＦによる品質評価方法は、ＭＴＦが撮像レンズをシステムとしてみた場合の幾何学的な伝達係数であって周波数領域でみたコントラストの変調度を表し（所謂、撮像レンズの空間周波数特性を表す）、撮像レンズを介して出力した像質を表すためのパラメータとしてＭＴＦを用いることができ、この際、検査員の目視検査による評価バラツキを低減できる。
【０００５】
ＭＴＦの測定の際には、被検対象である撮像レンズと、エッジ画像を有するチャートと、複数の光電変換素子が並設されて前記エッジ画像を画素毎の電気信号に変換して出力する撮像素子（例えば、ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ、ＣＭＯＳ：Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ等）とが用いられ、撮像素子から出力されたエッジ画像の画像信号を用いてＭＴＦが算出される。
【０００６】
ＭＴＦは、画像のエッジ部分を含む画素範囲を、画素配置方向に走査してステップ応答として捉え、そのステップ応答した画像データを微分して像の強度分布を表すＬＳＦ（Ｌｉｎｅ  Ｓｐｅｅｄ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）波形とし、そのＬＳＦ波形をフーリエ変換することによって、レンズ評価のための変調伝達関数として得られる。
【０００７】
また、一般に、ＭＴＦは、被検レンズ光学中心から径方向に向かう法線と、この法線に直交する接線との両方向に沿って測定され、法線方向に沿ってＭＴＦを測定する際には、法線が画素配置方向に対して略直交するように被検レンズとエッジ模様との相対位置が設定され、一方、接線方向にＭＴＦを測定する際には、接線が画素配置方向に対して略直交するように被検レンズとエッジ模様との相対位置が設定される（例えば、特許文献１、２、３参照）。
【特許文献１】特開２００１-３２４４１３号公報
【特許文献２】特開平９-９８２９２号公報
【特許文献３】特開平１０-１４２１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のＭＴＦ測定方法によれば、画素配置方向に対して傾斜する法線又は接線方向に沿ってＭＴＦを測定する際には、法線及び接線が画素配置方向に一致するように撮像素子又は被検レンズを回動させる工程と、チャートのエッジ方向を画素配置方向に合わせる工程とが必要になるので、これらの工程を構成するための装置が複雑となり、ＭＴＦの測定が容易でなく、且つ、ＭＴＦの測定精度を損なう虞があった。
【０００９】
そこで、本発明は、被検レンズの光学中心から径方向に向かって任意の傾斜角を有する法線及び接線に沿ってＭＴＦを測定する際に、撮像素子や被検レンズを回動させたりチャートのエッジ方向を調整したりすること無く、ＭＴＦを容易に且つ精度良く測定できるＭＴＦ測定方法及びＭＴＦ測定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】
【００１０】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、光学像を撮像素子に導くための被検レンズと、エッジ模様が形成されたチャートと、マトリックス状に複数の光電変換素子が配置されて、前記被検レンズを介して導かれた前記チャート像を光電変換して画像信号を出力する前記撮像素子と、を用い、前記撮像素子から出力する前記画像信号に基づいて、前記エッジ模様を含む所定の画素範囲を走査し、前記被検レンズの性能を評価するための指標となるＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を測定するＭＴＦ測定方法であって、前記被検レンズの光学中心から径方向に延出する所定の法線上に位置して前記撮像素子に結像された前記エッジ模様の、前記撮像素子の画素配置方向に対するエッジの傾斜角を検出するエッジ傾斜角検出ステップと、前記エッジ傾斜角検出ステップで検出された前記エッジの傾斜角に基づいて、前記エッジの傾斜角が前記画素配置方向に対して所定の角度になるように、前記エッジ模様を含む所定の画像範囲を傾斜させるエッジ模様傾斜ステップと、前記エッジ模様傾斜ステップで傾斜された前記エッジ模様を含む所定の画像範囲を前記撮像素子の傾斜前の画素配置に投影して、前記撮像素子の傾斜前の画素配置における画素毎の画素値を、該画素を囲む前記傾斜後の画素配置における画素値を用いて補間生成する補間生成ステップと、前記補間生成ステップによって補間生成された画素値を前記撮像素子の画素配置方向に走査して前記ＭＴＦを測定するＭＴＦ測定ステップと、を備え、前記被検レンズの光学中心から前記エッジ模様のエッジ延出方向に対して所定の角度だけ傾斜する法線及び該法線に直交する接線の少なくとも一方向に沿って、前記ＭＴＦを測定することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載のＭＴＦ測定方法は、被検レンズの光学中心から径方向に延出する所定の法線上に位置して撮像素子に結像されたエッジ模様の、撮像素子の画素配置方向に対するエッジの傾斜角を検出するエッジ傾斜角検出ステップと、エッジ傾斜角検出ステップで検出されたエッジの傾斜角に基づいて、エッジの傾斜角が画素配置方向に対して所定の角度になるように、エッジ模様を含む所定の画像範囲を傾斜させるエッジ模様傾斜ステップと、エッジ模様傾斜ステップで傾斜されたエッジ模様を含む所定の画像範囲を撮像素子の傾斜前の画素配置に投影して、撮像素子の傾斜前の画素配置における画素毎の画素値を、該画素を囲む傾斜後の画素配置における画素値を用いて補間生成する補間生成ステップと、補間生成ステップによって補間生成された画素値を撮像素子の画素配置方向に走査してＭＴＦを測定するＭＴＦ測定ステップと、を備えているので、撮像素子や披検レンズを回動させたりチャートのエッジ方向を調整したりすること無く、披検レンズの光学中心から径方向に向かって任意の傾斜角を有する法線及びこの法線に直交する接線に沿って、ＭＴＦを精度良く測定できる。
【００１２】
次に、請求項２に記載の発明は、光学像を撮像素子に導くための被検レンズと、エッジ模様が形成されたチャートと、マトリックス状に複数の光電変換素子が配置されて、前記被検レンズを介して導かれた前記チャート像を光電変換して画像信号を出力する前記撮像素子と、を用い、前記撮像素子から出力する前記画像信号に基づいて、前記エッジ模様を含む所定の画素範囲を走査し、前記被検レンズの性能を評価するための指標となるＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を測定するＭＴＦ測定方法であって、前記被検レンズの光学中心から径方向に延出する所定の法線上に位置して前記撮像素子に結像された前記エッジ模様の、前記撮像素子の画素配置方向に対するエッジの傾斜角を検出するエッジ傾斜角検出ステップと、前記エッジ傾斜角検出ステップで検出された前記エッジの傾斜角に基づいて、前記エッジの傾斜角が前記画素配置方向に対して所定の角度になるように、前記エッジ模様の位置を変えずに、前記所定の画素範囲における画素配置を傾斜させる画素配置傾斜ステップと、前記画素配置傾斜ステップで傾斜された前記所定の画素範囲における画素配置を前記撮像素子の傾斜前の画素配置に投影して、前記画素配置傾斜ステップで傾斜された画素配置における画素毎の画素値を、該画素を囲む傾斜前の画素配置の画素値を用いて補間生成する傾斜画素補間生成ステップと、前記傾斜画素補間生成ステップによって補間生成された画素値を前記法線又は該法線に直交する接線に沿って走査して前記ＭＴＦを測定するＭＴＦ測定ステップと、を備え、前記被検レンズの光学中心から前記エッジ模様のエッジ延出方向に対して所定の角度だけ傾斜する法線及び該法線に直交する接線の少なくとも一方向に沿って、前記ＭＴＦを測定することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載のＭＴＦ測定方法は、被検レンズの光学中心から径方向に延出する所定の法線上に位置して撮像素子に結像されたエッジ模様の、撮像素子の画素配置方向に対するエッジの傾斜角を検出するエッジ傾斜角検出ステップと、エッジ傾斜角検出ステップで検出されたエッジの傾斜角に基づいて、エッジの傾斜角が画素配置方向に対して所定の角度になるように、エッジ模様の位置を変えずに、所定の画素範囲における画素配置を傾斜させる画素配置傾斜ステップと、画素配置傾斜ステップで傾斜された所定の画素範囲における画素配置を撮像素子の傾斜前の画素配置に投影して、画素配置傾斜ステップで傾斜された画素配置における画素毎の画素値を、該画素を囲む傾斜前の画素配置の画素値を用いて補間生成する傾斜画素補間生成ステップと、傾斜画素補間生成ステップによって補間生成された画素値を法線又は該法線に直交する接線に沿って走査してＭＴＦを測定するＭＴＦ測定ステップと、を備えているので、撮像素子や被検レンズを回動させたりチャートのエッジ方向を調整したりすること無く、被検レンズの光学中心から径方向に向かって任意の傾斜角を有する法線及びこの法線に直交する接線に沿って、ＭＴＦを容易に且つ精度良く測定できる。
【００１４】
また、請求項１又は請求項２に記載のＭＴＦ測定方法は、請求項３に記載の発明のように、前記ＭＴＦ測定ステップで測定されたＭＴＦを、空間周波数毎に、前記エッジ傾斜角検出ステップで検出された前記エッジの傾斜角に対応付けて補正するＭＴＦ補正ステップを備えていることにより、さらに一層、ＭＴＦの測定精度を向上できる。
【００１６】
次に、請求項４に記載の発明は、光学像を撮像素子に導くための披検レンズと、エッジ模様が形成されたチャートと、マトリックス状に複数の光電変換素子が配置されて、前記被検レンズを介して導かれた前記チャート像を光電変換して画像信号を出力する前記撮像素子と、を備え、前記撮像素子から出力する前記画像信号に基づいて、前記エッジ模様を含む所定の画素範囲を走査し、前記被検レンズの性能を評価するための指標となるＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を測定するＭＴＦ測定装置であって、前記被検レンズの光学中心から径方向に延出する所定の法線上に位置して前記撮像素子に結像された前記エッジ模様の、前記撮像素子の画素配置方向に対するエッジの傾斜角を検出するエッジ傾斜角検出手段と、前記エッジ傾斜角検出手段で検出された前記エッジの傾斜角に基づいて、前記エッジの傾斜角が前記画素配置方向に対して所定の角度になるように、前記エッジ模様を含む所定の画像範囲を傾斜させるエッジ模様傾斜手段と、前記エッジ模様傾斜手段で傾斜された前記エッジ模様を含む所定の画像範囲を前記撮像素子の傾斜前の画素配置に投影して、前記撮像素子の傾斜前の画素配置における画素毎の画素値を、該画素を囲む前記傾斜後の画素配置における画素値を用いて補間生成する補間生成手段と、前記補間生成手段によって補間生成された画素値を前記撮像素子の画素配置方向に走査して前記ＭＴＦを測定するＭＴＦ測定手段と、を備え、前記被検レンズの光学中心から前記エッジ模様のエッジ延出方向に対して所定の角度だけ傾斜する法線及び該法線に直交する接線の少なくとも一方向に沿って、前記ＭＴＦを測定するように構成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載のＭＴＦ測定装置は、被検レンズの光学中心から径方向に延出する所定の法線上に位置して撮像素子に結像されたエッジ模様の、撮像素子の画素配置方向に対するエッジの傾斜角を検出するエッジ傾斜角検出手段と、エッジ傾斜角検出手段で検出されたエッジの傾斜角に基づいて、エッジの傾斜角が画素配置方向に対して所定の角度になるように、エッジ模様を含む所定の画像範囲を傾斜させるエッジ模様傾斜手段と、エッジ模様傾斜手段で傾斜されたエッジ模様を含む所定の画像範囲を撮像素子の傾斜前の画素配置に投影して、撮像素子の傾斜前の画素配置における画素毎の画素値を、該画素を囲む傾斜後の画素配置における画素値を用いて補間生成する補間生成手段と、補間生成手段によって補間生成された画素値を撮像素子の画素配置方向に走査してＭＴＦを測定するＭＴＦ測定手段と、を備えているので、請求項１に記載の発明と同様に、撮像素子や被検レンズを回動させたりチャートのエッジ方向を調整したりすること無く、被検レンズの光学中心から径方向に向かって任意の傾斜角を有する法線及びこの法線に直交する接線に沿って、ＭＴＦを容易に且つ精度良く測定できる。
【００１８】
次に、請求項５に記載の発明は、光学像を撮像素子に導くための被検レンズと、エッジ模様が形成されたチャートと、マトリックス状に複数の光電変換素子が配置されて、前記被検レンズを介して導かれた前記チャート像を光電変換して画像信号を出力する前記撮像素子と、を備え、前記撮像素子から出力する前記画像信号に基づいて、前記エッジ模様を含む所定の画素範囲を走査し、前記被検レンズの性能を評価するための指標となるＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を測定するＭＴＦ測定装置であって、前記被検レンズの光学中心から径方向に延出する所定の法線上に位置して前記撮像素子に結像された前記エッジ模様の、前記撮像素子の画素配置方向に対するエッジの傾斜角を検出するエッジ傾斜角検出手段と、前記エッジ傾斜角検出手段で検出された前記エッジの傾斜角に基づいて、前記エッジの傾斜角が前記画素配置方向に対して所定の角度になるように、前記エッジ模様の位置を変えずに、前記所定の画素範囲における画素配置を傾斜させる画素配置傾斜手段と、前記画素配置傾斜手段で傾斜された所定の画素範囲における画素配置を前記撮像素子の傾斜前の画素配置に投影して、前記画素配置傾斜手段で傾斜された画素配置における画素毎の画素値を、該画素を囲む傾斜前の画素配置の画素値を用いて補間生成する傾斜画素補間生成手段と、前記傾斜画素補間生成手段によって補間生成された画素値を前記法線又は該法線に直交する接線に沿って走査し、前記ＭＴＦを測定するＭＴＦ測定手段と、を備え、前記被検レンズの光学中心から前記エッジ模様のエッジ延出方向に対して所定の角度だけ傾斜する法線及び該法線に直交する接線の少なくとも一方向に沿って、前記ＭＴＦを測定するように構成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載のＭＴＦ測定装置は、被検レンズの光学中心から径方向に延出する所定の法線上に位置して撮像素子に結像されたエッジ模様の、撮像素子の画素配置方向に対するエッジの傾斜角を検出するエッジ傾斜角検出手段と、エッジ傾斜角検出手段で検出されたエッジの傾斜角に基づいて、エッジの傾斜角が画素配置方向に対して所定の角度になるように、エッジ模様の位置を変えずに、所定の画素範囲における画素配置を傾斜させる画素配置傾斜手段と、画素配置傾斜手段で傾斜された所定の画素範囲における画素配置を撮像素子の傾斜前の画素配置に投影して、画素配置傾斜手段で傾斜された画素配置における画素毎の画素値を、該画素を囲む傾斜前の画素配置の画素値を用いて補間生成する傾斜画素補間生成手段と、傾斜画素補間生成手段によって補間生成された画素値を法線又は該法線に直交する接線に沿って走査してＭＴＦを測定するＭＴＦ測定手段と、を備えているので、請求項２に記載の発明と同様に、撮像素子や被検レンズを回動させたりチャートのエッジ方向を調整したりすること無く、被検レンズの光学中心から径方向に向かって任意の傾斜角を有する法線及びこの法線に直交する接線に沿って、ＭＴＦを容易に且つ精度良く測定できる。
【００２０】
また、請求項４又は請求項５に記載のＭＴＦ測定装置は、請求項６に記載の発明のように、前記ＭＴＦ測定手段で測定されたＭＴＦを、空間周波数毎に、前記エッジ傾斜角検出手段で検出された前記エッジの傾斜角に対応付けて補正するＭＴＦ補正手段を備えていることにより、さらに一層、ＭＴＦの測定精度を向上できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の第１の態様におけるＭＴＦ測定方法及びＭＴＦ測定装置は、被検レンズの光学中心から径方向に延出する所定の法線上に位置して撮像素子に結像されたエッジ模様の、撮像素子の画素配置方向に対するエッジの傾斜角を検出し、次いで、検出されたエッジの傾斜角に基づいて、エッジの傾斜角が画素配置方向に対して所定の角度になるように、エッジ模様を含む所定の画像範囲を傾斜させ、次いで、傾斜されたエッジ模様を含む所定の画像範囲を撮像素子の傾斜前の画素配置に投影して、撮像素子の傾斜前の画素配置における画素毎の画素値を、該画素を囲む傾斜後の画素配置における画素値を用いて補間生成し、次いで、補間生成された画素値を撮像素子の画素配置方向に走査してＭＴＦを測定することにより、撮像素子や被検レンズを回動させたりチャートのエッジ方向を調整したりすること無く、画素配列方向に傾斜して被検レンズの光学中心から径方向に向かって任意の傾斜角を有する法線及びこの法線に直交する接線に沿って、ＭＴＦを容易に且つ精度良く測定できる。
【００２３】
また、本発明の第２の態様におけるＭＴＦ測定方法及びＭＴＦ測定装置は、被検レンズの光学中心から径方向に延出する所定の法線上に位置して撮像素子に結像されたエッジ模様の、撮像素子の画素配置方向に対するエッジの傾斜角を検出し、次いで、検出されたエッジの傾斜角に基づいて、エッジの傾斜角が画素配置方向に対して所定の角度になるように、エッジ模様の位置を変えずに、所定の画素範囲における画素配置を傾斜させ、次いで、傾斜された所定の画素範囲における画素配置を撮像素子の傾斜前の画素配置に投影して、画素配置傾斜ステップで傾斜された画素配置における画素毎の画素値を、該画素を囲む傾斜前の画素配置の画素値を用いて補間生成し、次いで、補間生成された画素値を法線又は該法線に直交する接線に沿って走査してＭＴＦを測定することにより、撮像素子や被検レンズを回動させたりチャートのエッジ方向を調整したりすること無く、画素配列方向に対して傾斜して被検レンズの光学中心から径方向に向かって任意の傾斜角を有する法線及びこの法線に直交する接線に沿って、ＭＴＦを容易に且つ精度良く測定できる。
【００２４】
また、本発明の第１及び第２の態様におけるＭＴＦ測定方法及びＭＴＦ測定装置は、測定されたＭＴＦを、空間周波数毎に、検出されたエッジの傾斜角に対応付けて補正したりすることにより、さらに一層、ＭＴＦの測定精度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
次に、本発明のＭＴＦ測定方法及びＭＴＦ測定装置の第１の実施形態を図面にもとづいて説明する。
【００２６】
図１は、第１の実施形態のＭＴＦ測定装置の構成を表すブロック図、図２は、同実施形態における、チャートの配置及びエッジ傾斜角の検出動作を表す図である。
【００２７】
図３は、同実施形態における、画素配置方向に対して傾斜した法線及び接線方向に沿ってＭＴＦ測定範囲を設定する動作説明図であって、図３（ａ）が、画素配置方向に対して傾斜したエッジ模様を表した図、図３（ｂ）が、画素配置方向に対してエッジ模様を含む所定の画像範囲を傾斜させる説明図、図３（ｃ）が、ＭＴＦを測定する際の画素走査方向を表した図、図３（ｄ）が傾斜させた画像範囲における画素値の補間生成方法を表した図である。
【００２８】
図４は、同実施形態におけるＭＴＦの測定動作を表した図、図５は、同実施形態におけるＭＴＦの補正方法を表した図、図６は、同実施形態のＭＴＦ測定装置で測定されたＭＴＦ曲線図である。
【００２９】
図７は、同実施形態におけるＭＴＦ測定方法の手順を表したフローチャート、図８が図７のフローチャートにおけるＭＴＦ演算の手順を表したフローチャートである。
【００３０】
図１に表したように、本実施形態のＭＴＦ測定装置１は、被検レンズＬｅの品質評価を行うものであって、被検レンズＬｅを介して導かれたチャートＣＨ像を光電変換して複数の画素信号を出力する撮像素子（例えば、Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓである）２、撮像素子２から出力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換器３、Ａ／Ｄ変換器３から出力されたデジタル画像信号を画素のアドレスに対応付けて記憶するメモリ４、等を備えている。
【００３１】
また、ＭＴＦ測定装置１は、ＣＰＵ１４からの指令信号に応じて、撮像素子２及びＡ／Ｄ変換器３を所定の周期で制御するＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１７、被検レンズＬｅの光軸方向のスライド駆動を行うレンズ駆動部１８、センサ１９ａを介して被検レンズ２の光軸方向（図中のＸ方向）スライド量を検出するレンズ検出部１９等を備えている。そして、チャートＣＨ像が撮像素子２に合焦するように、被検レンズＬｅが、レンズ駆動部１８を介して光軸方向に調整される。
【００３２】
また、ＭＴＦ測定装置１は、メモリ４からチャートＣＨのエッジ模様を含む所定の画像データを取得するエッジ画像取得部５、エッジ画像取得部５で取得した画像データに基づいてエッジ模様のエッジ傾斜角を検出するエッジ傾斜角検出部６、エッジ傾斜角検出部６で検出されたエッジ傾斜角に基づいてエッジ模様を含む所定の画像範囲を傾斜させるエッジ模様傾斜部７、エッジ模様傾斜部７で傾斜された所定の画像範囲の画素値を補間生成する画素値補間生成部８、画素値補間生成部８で生成された画素値を用いてＭＴＦを測定するＭＴＦ測定手段９、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１４、測定されたＭＴＦを一時的に記憶するバッファ１５、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１６等を備え、ＣＰＵ１４が、ＲＯＭ１６に格納された制御用プログラムに従って、当該ＭＴＦ測定装置１の各処理を制御する。
【００３３】
また、ＭＴＦ測定手段９は、エッジ模様Ｐ０〜Ｐ４毎に、所定の画素範囲を走査してＭＴＦを演算するＭＴＦ演算部１０、ＭＴＦ演算部１０で演算されたＭＴＦを補正するＭＴＦ補正部１１、空間周波数に対応付けてＭＴＦ曲線を生成するＭＴＦ曲線生成部１２、ＭＴＦ補正部１１でＭＴＦを補正する際の補正係数を格納した補正係数記憶部１３、等によって構成されている。
【００３４】
図２（ａ）に表したように、チャートＣＨには、被検レンズＬｅの光学中心Ｃに対応する位置にエッジ模様Ｐ０が配置されていると共に、光学中心Ｃの同心円Ｃｉ状であって光学中心Ｃから径方向に延出する法線Ｎ１〜Ｎ４上に、複数のエッジ模様Ｐ１〜Ｐ４が配置されている。また、予め、法線Ｎ１〜Ｎ４に対して、エッジ模様Ｐ１〜Ｐ４のエッジが、所定の角度だけ傾斜して設定されている。
【００３５】
また、ＭＴＦ測定装置１は、後述するように、各エッジ模様に対応付けて、光学中心Ｃ近傍における画素配置方向にＭＴＦを測定すると共に、法線Ｎ１〜Ｎ４方向及び接線Ｔ１〜Ｔ４方向にＭＴＦを測定するように構成されている。
【００３６】
エッジ画像取得部５は、エッジ模様Ｐ０〜Ｐ４毎に、エッジ模様を含む所定の画像範囲（例えば、図３（ａ）におけるＡである）の画素データを取得する。以下、代表例として、エッジ模様Ｐ２を用い、その法線Ｎ２及び接線Ｔ２方向に沿ってＭＴＦを測定する際の説明を行う。
【００３７】
次いで、エッジ傾斜角検出部６は、図２（ｂ）〜（ｅ）に表したように、撮像素子２の画素配置方向をｘｙ方向として表した際に、取り込んだチャートＣＨのエッジ模様Ｐ２に対して、ｘ方向にスキャンして画素値を微分してピークを求める。次いで、スキャン位置をｙ方向にずらして前述の工程を繰り返し、ピーク点の、ｙの値に対応するｘ方向の座標を求める。次いで、この複数のピ−ク点のｘｙ座標に対して、最小二乗法などの直線方程式を用い、フィッテイングする直線の角度θを求める。
【００３８】
次いで、エッジ模様傾斜部７は、図３（ａ）、（ｂ）に表したように、エッジ傾斜角検出部６で検出されたエッジＥの傾斜角θに基づいて、エッジＥの傾斜角が撮像素子２の画素配置方向に対して所定の角度αになるように、エッジ模様Ｐ２及びエッジ模様Ｐ２を含む所定の画像範囲Ａを傾斜させる。図３（ｂ）において、Ａｓが傾斜後の画像範囲を表し、Ｐ２ｓが傾斜後のエッジ模様を表している。
【００３９】
次いで、画素値補間生成部８は、図３（ｃ）、（ｄ）に表したように、エッジ模様傾斜部７で傾斜された画像範囲Ａｓの傾斜前の画素配置における画素毎の画素値（Ｄ）を、該画素（Ｄ）を囲む傾斜後の画素配置における画素の画素値（Ａ１〜Ａ４）から補間生成する。詳しくは、エッジ模様傾斜部７で傾斜された及び所定の画像範囲Ａｓ及びエッジ模様Ｐ２ｓを、撮像素子２の傾斜前の画素配置（画素配置Ｒ）に投影し、画素配置Ｒの画素座標に対応付けた画素値を生成する。
【００４０】
また、図３（ｄ）に表したように、画素配置Ｒの画素座標における画素値Ｄを、この画素Ｄを囲む画素Ａ１、画素Ａ２、画素Ａ３、画素Ａ４の画素値を用い、Ｄ＝ｋ×（（１／Ｒ１）×Ａ１＋（１／Ｒ２）×Ａ２＋（１／Ｒ３）×Ａ３＋（１／Ｒ４）×Ａ４）、の演算式を用いて算出する。
【００４１】
この演算式において、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ｄが、夫々、画素Ａ１、画素Ａ２、画素Ａ３、画素Ａ４、画素Ｄの輝度（所謂、本発明の画素値である。）を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４が、夫々、画素Ｄから画素Ａ１の距離、画素Ｄから画素Ａ２の距離、画素Ｄから画素Ａ３の距離、画素Ｄから画素Ａ４の距離を表し、ｋが、補正係数である。
【００４２】
つまり、画素値補間生成部８は、補間生成された画素値Ｄが傾斜前の画素配置を法線Ｎ２に直交するように配置変換した際の画素値であって、画素値Ｄを補間生成することによって、傾斜前のエッジ模様Ｐ２及びこのエッジ模様Ｐ２を含む所定の画像範囲の、法線Ｎ２方向に沿った画素座標に対応する画素値を生成する。
【００４３】
次に、ＭＴＦ測定手段９は、画素値補間生成部８で補間生成された画素値Ｄを用い、撮像素子２の画素配列方向ｘｙに沿って画素値を走査することにより、被検レンズＬｅの法線Ｎ２方向及び接線Ｔ２方向のＭＴＦを測定する。
【００４４】
まず、ＭＴＦ演算部１０は、図４（ａ）に表したように、チャートＣＨの撮像模様のエッジの傾斜角度に基づいてサンプリング数を算出し、次いで、算出されたサンプリング数を用いて、画像データを走査して画素値を取得することによりエッジのステップ応答を求め、次いで、ステップ応答を微分することによってエッジのインパルス応答を求め、次いで、インパルス応答をフーリエ変換してＭＴＦを求める。
【００４５】
詳しくは、サンプリング数算出部１０ａでは、チャートＣＨにおけるエッジの傾斜角度を算出し画像の一方向の走査の基本単位となるサンプリング数Ｐ（図４（ｂ）に表したＰ）を算出する。
【００４６】
図４（ｂ）において、画像データのエッジを介して左側の輝度が暗く、右側の輝度が明るく発現している。また、図４（ｂ）は、撮像して得られた画像データを表しており、四角い枠の１つ１つが画素を表し、画素内の△、□、●、○等が画素値を表している。
【００４７】
図４（ｂ）に表したように、チャートＣＨの撮像模様のエッジが垂直方向に対してわずかに傾斜している場合、主走査方向を垂直方向とし、エッジラインが垂直方向に１画素分だけ変位するようにサンプリング数Ｐを設定する。
【００４８】
そして、傾斜角度を求める際には、図４（ｅ）に表したように、チャートＣＨのエッジに対して、ｙ方向（垂直方向）にＳ個のウィンドウｗを配置する。この際、１つのウィンドウは、ｘ方向（水平方向）に複数の単位要素を有し、各単位要素のサイズは画素１個分とする。
【００４９】
次に、（式１）を用いて、各ウィンドウｗ内で２次微分を行う。
ＬＷ（ｘ）＝２＊ＰＷ（ｘ）−ＰＷ（ｘ−１）−ＰＷ（ｘ＋１）・・・（式１）
【００５０】
（式１）において、ＰＷ（ｘ）がウィンドウｗ内の点（ｘ，ＥｙＷ）における画素値であり、ＬＷ（ｘ）がその点における２次微分値である。また、点（ｘ，ＥｙＷ）は、１つの単位要素をｘ座標およびｙ座標の一目盛とした場合の位置であって、ＥｙＷが図３（ｅ）中の１，２，３，・・・，Ｓに相当する。
【００５１】
次に、各ウィンドウｗ内において、２次微分値ＬＷ（ｘ）の最大値ＬｍａｘＷと最小値ＬｍｉｎＷを求め、それらの点のｘ座標ＸｍａｘＷ、ＸｍｉｎＷを求め、（式２）を用いて、ウィンドウｗ内でのエッジ点のｘ座標ＥｘＷを求める。
ＥｘＷ＝（ＸｍｉｎＷ＊｜ＬｍａｘＷ｜＋ＸｍａｘＷ＊｜ＬｍｉｎＷ｜）／（｜ＬｍａｘＷ｜＋｜ＬｍｉｎＷ｜）・・・（式２）
【００５２】
そして、（式２）より得られたエッジ点群からエッジラインの傾斜角度α１を求め、この際のｃｏｔα１を四捨五入して得られた整数値をサンプリング数Ｐとする。
【００５３】
次に、ステップ応答算出部１０ｂは、図４（ｃ）に表したように、まず、１列目の画素を垂直方向に沿ってサンプリング数Ｐの分だけスキャンし、１列目のスキャンが終了したら、水平方向にスキャン位置を移し、再び垂直方向に沿ってサンプリング数Ｐの分だけスキャンし、順次、画像データを垂直方向に沿ってサンプリング数Ｐずつスキャンする。
【００５４】
そして、図４（ｄ）に表したように、各スキャン位置の画素値を取得して、各スキャン位置の画素値を一元的に並べ、エッジのステップ応答を得る。図４（ｄ）は、縦軸に輝度値、横軸にスキャン位置を表している。
【００５５】
すなわち、ステップ応答算出部１０ｂにおいて、エッジ付近の画素値を垂直方向にサンプリング数Ｐずつスキャンして、スキャンした順番に画素値を並べることにより、エッジのステップ応答を得ることができる。また、図４（ｄ）において、エッジがより明確に捉えられているほど立ち上り又は立下りの勾配が急になって現れる。
【００５６】
また、インパルス応答算出部１０ｃは、ステップ応答算出部１０ｂで得られたステップ応答を微分することによって像の強度分布を表すインパルス応答に変換する。ここで行う微分は、例えば、ステップ応答の隣接する画素間の差分をとることによって行うことができる。
【００５７】
また、ＭＴＦ算出部１０ｄは、インパルス応答算出部１０ｃにより求められたインパルス応答をフーリエ変換することにより変調伝達関数であるＭＴＦを求める。この際、フーリエ変換することより、周波数毎に実数部分と虚数部分が得られ、この実数部分と虚数部分をベクトル的に加算することによってＭＴＦを取得する。また、ＭＴＦの算出方法については、これに限らず、例えば、ＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）１２２３３に記載の解像度測定方法を用いてもよい。
【００５８】
次に、ＭＴＦ補正部１１は、ＭＴＦ演算部１０で算出されたＭＴＦを、補正係数記憶部１３に格納された補正係数ｍを用いて補正する。
【００５９】
補正係数ｍは、予め、図２（ａ）に表したように、エッジ模様Ｐ１〜Ｐ４及び法線Ｎ１〜Ｎ４を撮像素子２の画素配置ｘｙ直線上方向に配置（例えば、図中のＰｒの配置である）して測定したＭＴＦを基準のＭＴＦ（図５（ａ）のＡ）とし、基準のＭＴＦに対して、ＭＴＦ演算部１０で算出されたＭＴＦ（図５（ａ）のＢ）の差を補正するように設定されている。
【００６０】
また、補正係数ｍは、図５（ｂ）に表したように、予め、傾斜角θ毎に空間周波数Ｆに対応付けて測定され、補正係数記憶部１３に格納されている。
【００６１】
次に、図６に表したように、ＭＴＦ曲線生成部１２は、ＭＴＦ演算部１０を介して算出されたＭＴＦデータに基づいて、横軸に空間周波数、縦軸にコントラストの変調度を表した複数のＭＴＦ曲線１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅを生成する。また、このＭＴＦ曲線中、破線で示すｎＬが法線方向に延出するエッジ方向のＭＴＦを表し、実線で示すｔＬが接線方向に延出するエッジ方向のＭＴＦを表している。
【００６２】
また、ＭＴＦ曲線１２ａ〜１２ｅは、複数のエッジ模様Ｐ０〜Ｐ４の夫々に対応付けられて生成され、画面中央に配置されたエッジ模様Ｐ０を読み取ったＭＴＦがＭＴＦ曲線１２ａで表され、画面左上に配置されたエッジ模様Ｐ１を読み取ったＭＴＦがＭＴＦ曲線１２ｂで表され、画面右上に配置されたエッジ模様Ｐ４を読み取ったＭＴＦがＭＴＦ曲線１２ｃで表され、画面左下に配置されたエッジ模様Ｐ２を読み取ったＭＴＦがＭＴＦ曲線１２ｄで表され、画面右下に配置されたエッジ模様Ｐ３を読み取ったＭＴＦがＭＴＦ曲線１２ｅで表されている。
【００６３】
そして、本実施例のＭＴＦ測定装置１では、ＭＴＦ測定手段９によって測定されたＭＴＦ測定結果及びＭＴＦ曲線がバッファ１５に記憶されると共に、ＭＴＦ測定結果及びＭＴＦ曲線を表示する表示装置（図示せず）が備えられている。
【００６４】
なお、本発明の請求項４におけるエッジ傾斜角検出手段がエッジ傾斜角検出部６によってその機能が発現され、本発明の請求項４におけるエッジ模様傾斜手段がエッジ模様傾斜部７によってその機能が発現され、本発明の請求項４における補間生成手段が画素値補間生成部８によってその機能が発現され、本発明の請求項６におけるＭＴＦ補正手段がＭＴＦ補正部１１及び補正係数記憶部１３等によってその機能が発現される。
【００６５】
次に、図７、図８を用いて、第１の実施形態におけるＭＴＦ測定方法の手順を説明する。この、この手順は、ＣＰＵ１４がＲＯＭ１６に格納されたプログラムにもとづいて、各機能部に指令信号を与えて実行する。また、図７、図８におけるＳはステップを表している。
【００６６】
まず、この手順は、オペレータによってＭＴＦ測定装置１に起動信号が入力された際にスタートし、メモリ４やバッファに１５に記憶されている以前の測定データを消去して初期化し、その後、Ｓ１００に移る。
【００６７】
次いで、Ｓ１００において、エッジ画像取得部５を用い、チャートＣＨにおける複数のエッジ模様Ｐ０〜Ｐ４の内、測定対象となるエッジ模様を選択し、選択されたエッジ模様に対応付けてこのエッジ模様を含む画像データをメモリ４から取得し、その後、Ｓ２００に移る。この際、複数のエッジ模様Ｐ０〜Ｐ４の選択順が、予めＲＯＭ１６に記憶されている。
【００６８】
次いで、Ｓ２００において、エッジ傾斜角検出部６を用い、エッジの傾斜角度θを算出し、その後、Ｓ３００に移る。
【００６９】
次いで、Ｓ３００において、エッジ模様傾斜部７を用い、エッジの傾斜角θが画素配置方向に対して所定の角度αになるように、エッジ模様を含む所定の画像範囲Ａを傾斜させ（図３（ａ）、（ｂ）参照）、その後、Ｓ４００に移る。
【００７０】
次いで、Ｓ４００において、画素値補間生成部８を用い、Ｓ３００で傾斜された所定の画像範囲における画素値を、傾斜前の元の画素値から補間生成し（図３（ｄ）参照）、その後、Ｓ５００に移る。
【００７１】
次いで、Ｓ５００において、図８に表した手順に基づいて、ＭＴＦ演算部１０を用い、ＭＴＦの演算を行う。
【００７２】
まず、図８のＳ５１０において、サンプリング数算出部１０ａを用い、Ｓ３００で傾斜されたエッジの傾斜角度に基づいて、画像の一方向の走査の基本単位となるサンプリング数Ｐを算出する（図４（ｂ）参照）。
【００７３】
次いで、ステップ応答算出部１０ｂを用い、Ｓ５２０において、主走査方向にサンプリング数Ｐを１ライン分の走査とするようにスキャン（図４（ｃ）参照）してスキャン位置の画素値を取得し、その後、Ｓ５３０において、Ｓ５２０で得られた各スキャン位置の画素値を一元的に並べる（図４（ｄ）参照）ことにより、エッジのステップ応答を得てＳ５４０に移る。
【００７４】
次いで、Ｓ５４０において、インパルス応答算出部１０ｃを用い、Ｓ５３０で得られたステップ応答を微分することによって像の強度分布を表すインパルス応答に変換し、Ｓ５５０に移る。
【００７５】
次いで、Ｓ５５０において、ＭＴＦ算出部１０ｄを用い、Ｓ５４０で得られたインパルス応答を離散フーリエ変換してＭＴＦを算出し、その後、図７のＳ６００に移る。
【００７６】
次いで、Ｓ６００において、Ｓ２００で検出されたエッジの傾斜角度θに基づいて、空間周波数Ｆに対応付けて補正係数記憶部１３に格納された補正係数ｍ（図５（ｂ）参照）を取得し、その後、Ｓ７００に移る。
【００７７】
次いで、Ｓ７００において、ＭＴＦ補正部１１を用い、Ｓ５５０で算出されたＭＴＦに対してＳ６００で取得した補正係数ｍに基づいて補正を加え、その後、Ｓ８００に移る。
【００７８】
次いで、Ｓ８００において、ＭＴＦ曲線生成部１２を用い、横軸に空間周波数、縦軸にコントラストの変調度を表したＭＴＦ曲線の画像データを生成し（図６参照）、その後、Ｓ９００に移る。
【００７９】
次いで、Ｓ９００において、次のエッジ画像が有るか否か（つまり、エッジ模様Ｐ０〜Ｐ４の内で次に画像読み込みが設定されたエッジが有るか否か）を判定し、次のエッジ画像が無い（Ｎｏ）と判定された場合にはＳ１０００に移り、一方、次のエッジ画像が有る（Ｙｅｓ）と判定された場合には、次のエッジ画像を選択して、Ｓ１００からＳ９００を繰り返す。
【００８０】
次いで、Ｓ１０００において、Ｓ１００〜Ｓ８００において求められたエッジ模様毎のＭＴ演算結果及びＭＴＦ曲線生成結果等をバッファ１５に記憶し、ＭＴＦ測定方法の本手順を終了する。これにより、複数のエッジ模様Ｐ０〜Ｐ４に対応する法線及び接線毎に、ＭＴＦ演算が行われてＭＴＦ曲線が生成される。
【００８１】
なお、本発明の請求項１におけるエッジ傾斜角検出ステップがＳ２００によってその機能が発現され、本発明の請求項１におけるエッジ模様傾斜ステップがＳ３００によってその機能が発現され、本発明の請求項１における補間生成ステップがＳ４００よってその機能が発現され、本発明の請求項３におけるＭＴＦ補正ステップがＳ６００及びＳ７００等によってその機能が発現される。
【００８２】
以上のように、第１の実施形態のＭＴＦ測定装置１及びＭＴＦ測定方法は、エッジ傾斜角検出部６を用いて、被検レンズＬｅの光学中心から径方向に延出する所定の法Ｎ１〜Ｎ４線上に位置して撮像素子２に結像されたエッジ模様Ｐ１〜Ｐ４の、撮像素子２の画素配置方向に対するエッジの傾斜角θを検出し、次いで、エッジ模様傾斜部７を用いて、エッジの傾斜角θに基づいて、エッジの傾斜角が画素配置方向に対して所定の角度αになるように、エッジ模様を含む所定の画像範囲Ａを傾斜させ、次いで、画素値補間生成部８を用いて、傾斜されたエッジ模様を含む所定の画像範囲Ａｓを撮像素子２の傾斜前の画素配置Ｒに投影して、撮像素子２の傾斜前の画素配置における画素毎の画素値（図３（ｄ）中のＤの画素値）を、該画素を囲む傾斜後の画素配置における画素値（図３（ｄ）中のＡ１〜Ａ４）を用いて補間生成し、次いで、補間生成された画素値を撮像素子２の画素配置方向（図３（ａ）中のｘ、ｙ方向）に走査してＭＴＦを測定することにより、撮像素子２や被検レンズＬｅを回動させたりチャートＣｈのエッジ方向を調整したりすること無く、被検レンズＬｅの光学中心Ｃから任意の傾斜角を有する法線（Ｎ１〜Ｎ４）及びこの法線に直交する接線（Ｔ１〜Ｔ４）に沿って、ＭＴＦを容易に且つ精度良く測定できる。
【００８３】
また、本発明の第１の実施形態のＭＴＦ測定装置１及びＭＴＦ測定方法は、ＭＴＦ補正部１１を用いて、ＭＴＦ演算部１０で測定されたＭＴＦを空間周波数Ｆに対応付けて補正したり、エッジ模様を含む所定の画素範囲を傾斜させる際の傾斜角θに対応付けて補正したりすることにより、ＭＴＦの測定精度を向上できる。
【００８４】
（第２の実施形態）
次に、本発明のＭＴＦ測定方法及びＭＴＦ測定装置の第２の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００８５】
本発明の第２の実施形態のＭＴＦ測定装置は、第１の実施形態で表したエッジ模様傾斜部７と画素値補間生成部８の動作が異なるものであって、基本的には第１の実施形態のＭＴＦ測定装置１と同じ構成であるので、共通となる構成部分については説明を省き、特徴となる部分について以下に説明する。また、第２の実施形態においては、エッジ模様傾斜部をエッジ模様傾斜部７ｂと称し、画素値補間生成部を画素値補間生成部８ｂと称して説明する。
【００８６】
図９は、本発明の第２の実施形態における、画素配置方向に対して傾斜した法線及び接線方向に沿ってＭＴＦ測定範囲を設定する動作説明図であって、図９（ａ）が、撮像素子の画素配置方向に対して傾斜したエッジ模様を表した図、図９（ｂ）が、撮像素子の画素配置方向に対して所定の画素範囲を傾斜させる説明図、図９（ｃ）が、ＭＴＦを測定する際の画素走査方向を表した図、図９（ｄ）が、傾斜させた画素範囲における画素値の補間生成方法を表した図である。また、図１０は、同第２の実施形態における、ＭＴＦ測定方法の手順を表したフローチャートである。
【００８７】
まず、図９（ａ）に表したように、エッジ画像取得部５が、メモリ４からチャートＣＨのエッジ模様を含む所定の画像データを取得する。以下、第１の実施形態と同様に、代表例として、エッジ模様Ｐ２を用い、その法線Ｎ２及び接線Ｔ２方向に沿ってＭＴＦを測定する際の説明を行う。
【００８８】
次いで、図９（ｂ）に表したように、エッジ模様傾斜部７ｂは、エッジ傾斜角検出部６で検出されたエッジＥの画素配置方向に対する傾斜角θ（図９（ａ）に基づいて、エッジＥの傾斜角が画素配置方向に対して所定の角度αになるように、エッジ模様Ｐ２の位置を変えずに、所定の画素範囲Ａの画素配置を傾斜させる（Ｂの位置に傾斜させる）。
【００８９】
次いで、図９（ｃ）、（ｄ）に表したように、画素値補間生成部８ｂは、エッジ模様傾斜部７ｂで傾斜された画素配置Ｂにおける画素値を、傾斜前の画素配置Ａの画素値から補間生成する。
【００９０】
つまり、図９（ｄ）に表したように、エッジ模様傾斜部７ｂで傾斜された所定の画素範囲Ｂを、撮像素子２の画素配置方向に沿った画素配置Ａに投影し、画素配置Ｂの画素座標に対応する画素Ｄの画素値Ｄを、この画素Ｄを囲む画素Ａ１、画素Ａ２、画素Ａ３、画素Ａ４の画素値を用い、Ｄ＝ｋ×（（１／Ｒ１）×Ａ１＋（１／Ｒ２）×Ａ２＋（１／Ｒ３）×Ａ３＋（１／Ｒ４）×Ａ４）、の演算式を用いて算出する。
【００９１】
この演算式において、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ｄが、夫々、画素Ａ１、画素Ａ２、画素Ａ３、画素Ａ４、画素Ｄの輝度を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４が、夫々、画素Ｄから画素Ａ１の距離、画素Ｄから画素Ａ２の距離、画素Ｄから画素Ａ３の距離、画素Ｄから画素Ａ４の距離を表し、ｋが補正係数である。
【００９２】
なお、本発明の請求項５における画素配置傾斜手段がエッジ模様傾斜部７ｂによってその機能が発現され、本発明の請求項５における傾斜画素補間生成手段が画素値補間生成部８ｂによってその機能が発現される。
【００９３】
次に、第２の実施形態におけるＭＴＦ測定方法は、図１０に表したように、第１の実施形態に対してＳ３００ＡとＳ４００Ａが異なる。
【００９４】
つまり、Ｓ３００Ａにおいて、エッジ模様傾斜部７ｂを用い、Ｓ２００で検出されたエッジＥの画素配置方向に対する傾斜角θ（図９（ａ）に基づいて、画素配置方向に対して、撮像素子２に結像されたエッジ模様のエッジＥの傾斜角が所定の角度αになるように、エッジ模様Ｐ２の位置を変えずに、所定の画素範囲における画素配置Ａを、Ｂの位置に傾斜させ、（図９（ａ）、（ｂ）参照）、その後、Ｓ４００Ａに移る。
【００９５】
次いで、Ｓ４００Ａにおいて、画素値補間生成部８ｂを用い、Ｓ３００Ａで傾斜された画素配置における画素毎の画素値を、この画素を囲む傾斜前の画素配置における画素の画素値から補間生成し（図９（ｃ）、（ｄ）参照）、その後、Ｓ５００に移る。
【００９６】
なお、本発明の請求項２における画素配置傾斜ステップがＳ３００Ａによってその機能が発現され、本発明の請求項２における傾斜画素補間生成ステップがＳ４００Ａよってその機能が発現される。
【００９７】
以上のように、第２の実施形態のＭＴＦ測定装置１及びＭＴＦ測定方法は、エッジ模様傾斜部７ｂを用いて、エッジの傾斜角が画素配置方向に対して所定の角度αになるように、エッジ模様の位置を変えずに、所定の画素範囲における画素配置を傾斜させ、次いで、画素値補間生成部８を用いて、傾斜された所定の画素範囲における画素配置（図９（ｂ）のＢ）を撮像素子の傾斜前の画素配置（図９（ｂ）のＡ）に投影して、傾斜された画素配置における画素毎の画素値（図９（ｄ）のＤ）を、該画素を囲む傾斜前の画素配置の画素値（Ａ１〜Ａ４）を用いて補間生成し、次いで、補間生成された画素値を法線又は該法線に直交する接線（図９（ｃ）のＴ２）に沿って走査してＭＴＦを測定することにより、撮像素子２や被検レンズＬｅを回動させたりチャートＣＨのエッジ方向を調整したりすること無く、画素配列方向に対して傾斜し被検レンズＬｅの光学中心から径方向に向かって任意の傾斜角を有する法線（Ｎ１〜Ｎ４）及びこの法線に直交する接線（Ｔ１〜Ｔ４）に沿って、ＭＴＦを容易に且つ精度良く測定できる。
【００９８】
また、本発明の第２の実施形態のＭＴＦ測定装置１及びＭＴＦ測定方法は、ＭＴＦ補正部１１を用いて、ＭＴＦ演算部１０で測定されたＭＴＦを空間周波数Ｆに対応付けて補正したり、所定の画素範囲の画素配置を傾斜させる際の傾斜角θに対応付けて補正したりすることにより、ＭＴＦの測定精度を向上できる。
【００９９】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものでなく、種々態様を取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の第１の実施形態における、ＭＴＦ測定装置の構成を表すブロック図である。
【図２】同第１の実施形態のＭＴＦ測定装置における、チャートの配置及びエッジ傾斜角の検出動作を表す図である。
【図３】同第１の実施形態のＭＴＦ測定装置における、画素配置方向に対して傾斜した法線及び接線方向に沿ってＭＴＦ測定範囲を設定する動作説明図であって、図３（ａ）が、画素配置方向に対して傾斜したエッジ模様を表した図、図３（ｂ）が、画素配置方向に対してエッジ模様を含む所定の画像範囲を傾斜させる説明図、図３（ｃ）が、ＭＴＦを測定する際の画素走査方向を表した図、図３（ｄ）が、傾斜させた画像範囲における画素値の補間生成方法を表した図である。
【図４】同第１の実施形態のＭＴＦ測定装置における、ＭＴＦの測定動作を表した図である。
【図５】同第１の実施形態のＭＴＦ測定装置における、ＭＴＦの補正方法を表した図である。
【図６】同第１の実施形態のＭＴＦ測定装置で測定されたＭＴＦ曲線図である。
【図７】同第１の実施形態における、ＭＴＦ測定方法の手順を表したフローチャートである。
【図８】図７のフローチャートにおける、ＭＴＦ演算の手順を表したフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態における、画素配置方向に対して傾斜した法線及び接線方向に沿ってＭＴＦ測定範囲を設定する動作説明図であって、図９（ａ）、が画素配置方向に対して傾斜したエッジ模様を表した図、図９（ｂ）が、画素配置方向に対して所定の画素範囲を傾斜させる説明図、図９（ｃ）が、ＭＴＦを測定する際の画素走査方向を表した図、図９（ｄ）が、傾斜させた画素範囲における画素値の補間生成方法を表した図である。
【図１０】同第２の実施形態における、ＭＴＦ測定方法の手順を表したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０１】
１…ＭＴＦ測定装置、２…撮像素子（例えば、Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）、３…Ａ／Ｄ変換器、４…メモリ、５…エッジ画像取得部、６…エッジ傾斜角検出部、７…エッジ模様傾斜部、８…画素値補間生成部、９…ＭＴＦ測定手段、１０…ＭＴＦ演算部、１０ａ…サンプリング数算出部、１０ｂ…ステップ応答算出部、１０ｃ…インパルス応答算出部、１０ｄ…ＭＴＦ算出部、１１…ＭＴＦ補正部、１２…ＭＴＦ曲線生成部、１３…補正係数記憶部、１４…ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、１５…バッファ、１６…ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、１７…ＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）、１８…レンズ駆動部、１９…検出部、１９ａ…センサ、Ｌｅ…被検レンズ、ＣＨ…チャート、Ｐ０〜Ｐ４…エッジ模様、Ｃｉ…同心円上、Ｎ１〜Ｎ４…法線、Ｔ１〜Ｔ４…接線。
【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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