JPS5885132A - レンズのmtf測定装置 - Google Patents

レンズのmtf測定装置

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JPS5885132A
JPS5885132A JP18337581A JP18337581A JPS5885132A JP S5885132 A JPS5885132 A JP S5885132A JP 18337581 A JP18337581 A JP 18337581A JP 18337581 A JP18337581 A JP 18337581A JP S5885132 A JPS5885132 A JP S5885132A
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JP
Japan
Prior art keywords
lens
slit
mtf
image
slits
Prior art date
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Pending
Application number
JP18337581A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Ogura
小椋 行夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS5885132A publication Critical patent/JPS5885132A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/02Testing optical properties
    • G01M11/0292Testing optical properties of objectives by measuring the optical modulation transfer function

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 +11  発明の分野 本発明はレンズのMTF (モジュレーション・トラン
スファー・ファンクション)測定装置tに関するもので
ある。当該測定装置によって測定される被検レンズとし
て通常のレンズの他、レンズアレイ、集束性光伝送体等
が包含される。
(2)  従来技術 MTFによって、結像光学系の結像性能を総合的に評価
し得ることが知られ、種々のMTF測定方法が知られて
いる。その代表的なものを紹介すると次のように要約さ
れる。
■ エツジ走査法 単−スリットの像をエツジ走査する方法で、被検レンズ
で投影されたスリットの線像をナイフェツジで走査し、
ホトマル(光電変換素子)で受光して線像を求め、OT
F (オプチカル・トランスファー・・ファンクション
)を算出する(特開昭49−65847号の第1図参照
)。
■ スリット走査法(+1 スリットの像をスリットで走査し、ホトマルで受光して
線像を求めOTFを算出する(特開昭49−65847
号の第2図参照)。
■ スリット走査法(Ill 単一スリットの像を多重スリットで走査し、アダマール
変換して線像の強度分布を求め、フーリエ変換してOT
Fを求めろ(特開昭49−65847号の第5図参照)
■ コントラスト法 矩形波チャートを被検レンズで投影し、固体走査素子で
像のコントラストを求め、MTFを測定する(特開昭5
6−2526号参照)。
上述の各技術の中、■〜■の各技術はいずれもホトマル
で受光するため、線像の大きさは機械的走査で決定され
る。このため、C0D(chargeCoupled 
Device)等の固体走査素子を用いた場合に比べて
精度面で問題があり、機構も複雑になる。
又、上述の■の技術は固体走査素子で像のコントラスト MTF ノ空間周波数が矩形波チャートによって決定さ
れてしまうので、特定周波数のMTF l,か測定でき
ない。さらに、:j/トラストからMTFを求める方法
は一般的に精度が悪いといわれている。
以上の各技術の欠点を解決すべく次の技術すなわち、嘔
−スリットを被検レンズで投影してこの投影像の光強度
分布を固体走査素子で測定し、これをフーリエ変換して
MTFを算出する方法が提案されている。しかし、この
技術に関しても被検レンズに偏心があったり、被検レン
ズを測定器に装着する際に、取付時のガタ付きや偏心等
がある場合にはスリット像が固体走査素子の受光域上ふ
ら外れてしまい、そのための調整に時間がかかるという
問題がある。
(3)  発明の目的 本発明は上述の従来技術における問題点に着目してなさ
れたもので、特に、上記提案技術における問題点である
ところの、スリット像が固体走査素子の受光域上から外
れてしまう点に関し、そのような事態を生ずることがな
いレンズのMTF測定装置を提供することを目的とする
(4)発明の構成 本発明は、投影位置に配置されている受光素子と、物体
面におかれた線状の像を有していて、被検レンズにより
上記物体面上の線状の像を受光素子上に投影し、受光素
子で検知された光情報をツーIJ &変換して被検レン
ズのMTFを測定するMTF測定装置において、 物体面上の線状の像が複数であり、且つ、各々の間隔が
当該線状の像の巾よりも大きい配置関係で設定されてい
ることを特徴とする。
(5)実施例 先ず、第1図を参照しながら本発明に係ろMTF測定の
原理を説明する。
図において、被検レンズ1の物体面に設置された矩形の
スリット2は、図示を省略した照明装置により照明され
る。照明されたスリット2は被検レンズ1で拡大されて
像面に投影される。
像面には固体走査素子例えばcCD 5が配置されてい
る。このCCD 5の各受光エレメントの配列方向はス
リット2の像2′長手方向と直交する関係で配置されて
いる。CCD 5で受光された像を線像と称する。この
線像の強度分布をフーリエ変換すればMTFを得ること
ができる。
第2図に、本発明に係るレンズのMTF測定装置の例を
示す。図において、チャート枠4に取付けられた第5図
に示す様な多重スリン)Sは、ランプ5と光ファイバー
束6等からなる照明装置によってほぼ均一に照明される
。被検レンズ1は回転機能を有するレンズ取付台7に取
付けられ、レンズロックボタン80で固定されている。
上記照明装置より出射されてから多重スリット及び被検
レンズ1を透過した光は本体上部に設置しである、2枚
で1組をなす2組のミラーM,’,M2により反射され
て各組のミラーに対応す々受光器8a + sb, 8
c上に結像される。これらのミラーM1.M2は装置を
コンパクト化する意義を有する。
多重スリン)Sは、第3図に示すように、遮光性のフィ
ルム上に互いに5本の矩形かつ線状のスリットを平行に
5本配列して一単位の多重スリットを構成し、さらにそ
の下方に、上記一単位の多重スリットと直交する関係に
て、上記スリットと同一形状のスリットを平行に5本配
列して構成されている。
上記合計6本のスリットからなるグループが3グループ
形成されてチャートをなしている。
このように、上記各グループにおいて直交する関係で一
単位5本ずつのスリットがあるので、各受光器” ’ 
+ 8 b 18 cの受光窓9a、 9b、 9cの
下方にも、互いに直交する関係をもって2つで一対のC
ODが配置されている。従って、第2図の実施例工は5
ケ所に一対ずつCODか配置されているので合計6個の
CODが用いられていることになる。なお、レンズ取付
台7は回転できるようになっているため、被検レンズ1
の光軸に対してはあらゆる角度でMTFが測定できるよ
うになっている。しかし、その像高に関しては当該実施
例では5ケ所のみである。測定像高のポイントを多くし
たい場合は、スリットの位置を多くし、それに対応した
位置にCODを配置した構成とすればよい。第2図にお
いて受光窓9a、 9b、 9cの近傍にある白色スク
リーンScは目視でピントを確認するための手段として
設けられている。すなわち、当該白色スクリーンSc部
に、チャート枠4に設けられた多重スリットに隣接して
解像力テスト用チャート(図示されず)を配置しておく
のである。
従って、多重スリット像がCCD上に投影されると同時
に、上記解像力テスト用チャートの像が白色スクリーン
Sc上に投影される。従って、CCDの受光面と白色ス
クリーンScは光学的に等しい平面上になければならな
い。
もし、チャート枠4上のスリットが第5図に示される多
重スリットでなくて、単一のスリットの場合に、レンズ
の偏心或いはレンズ取付台7と被検レンズマウント相互
間の偏心があると、スリット像がCCD上に投影されず
、従ってこれを調整するための時間がかかる。このこと
は前記従来技術の順で述べた通りである。例えば実施例
の如く1投影倍率が約50倍であるとすれば僅かな偏心
でもその量が拡大されるので、スリット像がC[Jから
外れてしまい測定を不能にしてしまう。
これを解決するため、本発明では、第5図に示されるよ
うな多重スリットを採用したのである。
本来、ノイズのない線像を得るためには無限に長い空間
にスリットがなければならないが、測定上支障を生じな
い範囲内でのノイズを許すとすれば、スリットの巾に比
べて長い空間であれば問題ない゛ことが確認されている
具体例で説明すると、CCDの大きさは約26・lであ
る。従って、スリット像がずれても、必ずこの26+m
の間にスリット像がくる条件は、投影されたスリット間
隔が26証以下にあることである。とこわが26闘では
CCDの一端部又は他端部にスリット像がくる可能性も
あり、この場合、線像を受光検知することが不可能な状
態となる。
そこで、CCD上にスリット像がくるためには26胴の
90%以下におさえる必要がある。
又、スリット間隔の最小長さは、隣りのスリットによる
影響が出ない範囲で決定されることが必要である。本発
明者は例えば、スリットの巾を10μmとすると測定値
に影響の出ない間隔は約Q、1wrI以上離れているこ
とが必要である乙とを見出した。゛従って、スリット間
隔はスリット巾の10倍は必要であるといえる。
第5図に示した如き多重スリットを用いると、CCD上
に複数のスリット像が投影され、被検レンズ自体の偏心
或いは被検レンズ装着時の偏心等があったとしても、直
交する関係に配置された各CCD上に少なくとも1個ず
つの線像を得ることができる。
なお、CCD上に複数のスリットが投影されるため、余
分な情報を排除して1つのCODに対して1つの線像の
みをサンプリングする必要があり、これを電気的に処理
すべく、第4図に示されるようなブロックダイヤグラム
の構成を有する演算装置が併用される。図において、各
CODからの信号は、それぞれに対応しているサンプリ
ング回路に入力され、1つの線像強度分布が取り出され
る。次いで、各サンプリング回路の出力はマルチプレク
サ−MPXで順次選択されて次の処理回路へ送られる。
つまり、A/D変換器でVD変換され、高速フーリエ変
換器FFTで高速フーリエ変換され、演算回路でさらに
処理されて表示部にデータが表示されるのである。
(6)  発明の作用効果 本発明によれば、多重スリットを用いることによりCC
D上にノイズの少ない線像を確実に得られ、これにより
、被検レンズを装着した時の位置調整が不要となり、又
、偏心していてもそのための光軸調整が不要であるので
MTF測定の作業性を向上させることができる。
なお、OTFとMTFに関しては、位相のずれまで考慮
したものがOTFである。OTFは負の[直もとるが、
MTFは全て正(OTFの絶対値)として表わされる。
本発明においてもOTFの測定は理論的に可能であるが
、実際上はMTF測定器の4でOTF測定器はあまりな
い。このような事情から本発明の対象はMTFに限定し
たが、上記した通りOTFにも適用できることはいうま
でもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るMTF :all詰装置原理を説
明した図、第2図は本発明に係るMTF測定装置の一例
を示す斜視図、第5図は物体面上の線状の像を例示した
図、第4図は演算装置のブロックダイヤグラムである。 S・・・(物体面上の線状の像の一例としての)多重 
ス リ  ッ  ト 。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 投影位置に配置されている受光素子と、物体面にお
    かれた線状の像を有していて、被検レンズにより上記物
    体面上の線状・の像を受光素子上に投影し、受光素子で
    検知された光情報をフーリエ変換して被検レンズのMT
    Fを測定するMTF測定装置において、 物体面上の線状の像が複数であり、且つ、各々の間隔が
    当該線状の像の巾よりも大きい配置関係で設定されてい
    ることを特徴とするレンズのMTF測定装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の線像は、矩形のスリッ
    トであることを特徴とするレンズのMTF測定装置。 3、 特許請求の範囲第2項記載の各スリットは、それ
    ら相互の間隔が、被検レンズにより受光素子上に投影さ
    れた際に受光素子の長手方向の長さの0.9倍より小さ
    く、スリット巾の10倍以上となる寸法値に設定されて
    いることを特徴とする、レンズのMTF測定装置。
JP18337581A 1981-11-16 1981-11-16 レンズのmtf測定装置 Pending JPS5885132A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180136079A1 (en) * 2015-05-13 2018-05-17 Trioptics Gmbh Device for measuring an imaging property of an optical system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180136079A1 (en) * 2015-05-13 2018-05-17 Trioptics Gmbh Device for measuring an imaging property of an optical system
US10386267B2 (en) * 2015-05-13 2019-08-20 Trioptics Gmbh Device for measuring an imaging property of an optical system

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