JP2001091404A - レンズ特性検査装置 - Google Patents
レンズ特性検査装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 作業者による目視検査によらずに、簡単な構
成で自動的にレンズの特性や収差を高速かつ高精度に測
定・検査可能にすることを目的とする。 【解決手段】 レーザー発振手段２は被検レンズ１の光
軸方向から被検レンズ１にレーザー光を照射し、被検レ
ンズ１を透過したレーザー光がカバーガラス５にて集光
した像を顕微鏡６で拡大しカメラ７にて映像信号に変換
する。ステージ制御手段９は画像記憶手段８を介して入
力した該映像信号の画像データを基に、ＸＹＺゴニオス
テージ４及びレンズ台３を介して被検レンズ１を動かし
被検レンズ１を透過したレーザー光が１点に集光するよ
うに制御する。長短比演算計測手段１０は集光した像の
重心を検出し、重心を中心に集光した像の長さを順次測
定し最大長さ（Ｌ）と最小長さ（Ｓ）を記憶し、ＬとＳ
の長短比を計測し長短比に一定の係数を掛けて非点収差
の大きさを演算する。
成で自動的にレンズの特性や収差を高速かつ高精度に測
定・検査可能にすることを目的とする。 【解決手段】 レーザー発振手段２は被検レンズ１の光
軸方向から被検レンズ１にレーザー光を照射し、被検レ
ンズ１を透過したレーザー光がカバーガラス５にて集光
した像を顕微鏡６で拡大しカメラ７にて映像信号に変換
する。ステージ制御手段９は画像記憶手段８を介して入
力した該映像信号の画像データを基に、ＸＹＺゴニオス
テージ４及びレンズ台３を介して被検レンズ１を動かし
被検レンズ１を透過したレーザー光が１点に集光するよ
うに制御する。長短比演算計測手段１０は集光した像の
重心を検出し、重心を中心に集光した像の長さを順次測
定し最大長さ（Ｌ）と最小長さ（Ｓ）を記憶し、ＬとＳ
の長短比を計測し長短比に一定の係数を掛けて非点収差
の大きさを演算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ピックアップや
ビデオカメラなどに使用されるレンズの特性を検査する
レンズ特性検査装置に関するものである。
ビデオカメラなどに使用されるレンズの特性を検査する
レンズ特性検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のレンズ特性検査装置としては図１
２に示すようなものが挙げられる。
２に示すようなものが挙げられる。
【０００３】図１２において１は被検レンズ、２は光源
に使用されるレーザー発振手段、３は被検レンズ１を保
持するレンズ台、４は被検レンズ１を上下左右回転方向
に自在に高精度に動かすＸＹＺゴニオステージ、５は被
検レンズ１を透過したレーザー光を受けるカバーガラ
ス、６は集光した像を拡大する顕微鏡、７は顕微鏡６か
らの像を撮像し映像信号を出力するカメラ、１８はカメ
ラ７からの映像信号を２値化して集光した像を見やすく
する２値化手段、１９は２値化手段１８からの映像を表
示するモニターＴＶである。
に使用されるレーザー発振手段、３は被検レンズ１を保
持するレンズ台、４は被検レンズ１を上下左右回転方向
に自在に高精度に動かすＸＹＺゴニオステージ、５は被
検レンズ１を透過したレーザー光を受けるカバーガラ
ス、６は集光した像を拡大する顕微鏡、７は顕微鏡６か
らの像を撮像し映像信号を出力するカメラ、１８はカメ
ラ７からの映像信号を２値化して集光した像を見やすく
する２値化手段、１９は２値化手段１８からの映像を表
示するモニターＴＶである。
【０００４】以上のように構成された従来のレンズ特性
検査装置について、以下その動作を図面を基に説明す
る。
検査装置について、以下その動作を図面を基に説明す
る。
【０００５】まず、被検レンズ１をレンズ台３にセット
する。次にモニターＴＶ１９を観ながらＸＹＺゴニオス
テージ４を動かし、被検レンズ１を透過したレーザー光
が１点に集まるように調整する。次に、その時の集光し
た像の形状を目視、記憶する。次に、被検レンズ１を一
定量上下方向に動かし、上下にデフォーカスした状態で
の集光した像の形状を目視、記憶する。
する。次にモニターＴＶ１９を観ながらＸＹＺゴニオス
テージ４を動かし、被検レンズ１を透過したレーザー光
が１点に集まるように調整する。次に、その時の集光し
た像の形状を目視、記憶する。次に、被検レンズ１を一
定量上下方向に動かし、上下にデフォーカスした状態で
の集光した像の形状を目視、記憶する。
【０００６】通常、収差のないレンズの場合、集光した
像は真円の形状になる。そこで、上下にデフォーカスし
た状態で形状が変わらなければ収差無しと判断してい
た。
像は真円の形状になる。そこで、上下にデフォーカスし
た状態で形状が変わらなければ収差無しと判断してい
た。
【０００７】例えば、上下にデフォーカスした状態で集
光した像の形状が楕円に変化した場合、非点収差ありと
判断していた。また、上下にデフォーカスした状態で集
光した像の円の大きさが変化した場合、球面収差ありと
判断していた。
光した像の形状が楕円に変化した場合、非点収差ありと
判断していた。また、上下にデフォーカスした状態で集
光した像の円の大きさが変化した場合、球面収差ありと
判断していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レンズ特性検査装置は、上記で説明したように検査員に
よる目視官能検査のため検査の定量化が難しく、検査員
の個人差や疲労による能力低下によって検査精度にばら
つきが生じていた。また、検査員による検査のためコス
トアップを招いていた。また、集光した像には顕微鏡や
カメラの持つ収差や特性の影響を受けるため被検レンズ
のみの収差や特性を測定することは不可能だった。
レンズ特性検査装置は、上記で説明したように検査員に
よる目視官能検査のため検査の定量化が難しく、検査員
の個人差や疲労による能力低下によって検査精度にばら
つきが生じていた。また、検査員による検査のためコス
トアップを招いていた。また、集光した像には顕微鏡や
カメラの持つ収差や特性の影響を受けるため被検レンズ
のみの収差や特性を測定することは不可能だった。
【０００９】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、簡単な構成でしかも定量的に被検レンズの特性を
測定することが出来る装置を提供することを目的とす
る。
ので、簡単な構成でしかも定量的に被検レンズの特性を
測定することが出来る装置を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明のレンズ特性検査装置は、レンズに対して光
を照射する光源と、前記レンズを保持しあらゆる方向に
動かすステージと、前記レンズに対して前記光源とは反
対側に配置された前記レンズからの透過光が集光した像
を撮像し映像信号を出力する撮像手段と、前記集光した
像の形状や明るさからレンズの特性を演算計測する特性
演算計測手段とを備えたことを特徴とする。
に、本発明のレンズ特性検査装置は、レンズに対して光
を照射する光源と、前記レンズを保持しあらゆる方向に
動かすステージと、前記レンズに対して前記光源とは反
対側に配置された前記レンズからの透過光が集光した像
を撮像し映像信号を出力する撮像手段と、前記集光した
像の形状や明るさからレンズの特性を演算計測する特性
演算計測手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】また、本発明のレンズ特性検査装置は、集
光した像の長短比を演算計測することにより非点収差の
大きさを測定することを特徴とする。
光した像の長短比を演算計測することにより非点収差の
大きさを測定することを特徴とする。
【００１２】また、本発明のレンズ特性検査装置は、集
光した像の重心を中心に４分割し、お互いに向き合う部
分の面積を加算し、その比率から非点収差の大きさを測
定することを特徴とする。
光した像の重心を中心に４分割し、お互いに向き合う部
分の面積を加算し、その比率から非点収差の大きさを測
定することを特徴とする。
【００１３】また、本発明のレンズ特性検査装置は、前
記集光した像の円形度を演算計測することにより非点収
差の大きさを測定することを特徴とする。
記集光した像の円形度を演算計測することにより非点収
差の大きさを測定することを特徴とする。
【００１４】また、本発明のレンズ特性検査装置は、一
定間隔で光軸方向にデフォーカスさせた時の集光した像
の光量の変化から球面収差の大きさを測定することを特
徴とする。
定間隔で光軸方向にデフォーカスさせた時の集光した像
の光量の変化から球面収差の大きさを測定することを特
徴とする。
【００１５】また、本発明のレンズ特性検査装置は、一
定間隔で光軸方向にデフォーカスさせた時の集光した像
の面積の変化から球面収差の大きさを測定することを特
徴とする。
定間隔で光軸方向にデフォーカスさせた時の集光した像
の面積の変化から球面収差の大きさを測定することを特
徴とする。
【００１６】また、本発明のレンズ特性検査装置は、集
光した像の中心部の光量と周辺部の光量から特性不良の
有無を判断することを特徴とする。
光した像の中心部の光量と周辺部の光量から特性不良の
有無を判断することを特徴とする。
【００１７】また、本発明のレンズ特性検査装置は、測
定した収差値に予め測定した顕微鏡やカメラなどの持つ
収差や特性値を補正値として使用することを特徴とす
る。
定した収差値に予め測定した顕微鏡やカメラなどの持つ
収差や特性値を補正値として使用することを特徴とす
る。
【００１８】以下、本発明の実施例に基づいて説明す
る。
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は本発明の
実施の形態１におけるレンズ特性検査装置の構成を示す
ブロック図である。
実施の形態１におけるレンズ特性検査装置の構成を示す
ブロック図である。
【００２０】図１において、１は特性を測定する被検レ
ンズ、２は被検レンズ１の光軸方向から被検レンズ１に
レーザー光を照射するレーザー発振手段、３は被検レン
ズ１を保持するレンズ台、４は中が空洞になっておりし
かも被検レンズ１を上下左右回転方向に自在に高精度に
動かすＸＹＺゴニオステージ、５は被検レンズ１を透過
したレーザー光を受けるカバーガラス、６はカバーガラ
ス５に集光した像を拡大する顕微鏡、７は顕微鏡６の映
像を撮像し映像信号を出力するカメラ、８はカメラから
の映像信号を記憶保持する画像記憶手段、９はＸＹＺゴ
ニオステージ４を動かし被検レンズ１を透過したレーザ
ー光が集光するように制御するステージ制御手段、１０
は集光した像の長短比を演算計測することにより非点収
差の大きさを測定する長短比演算計測手段、１１は特性
演算計測手段９で演算計測した結果や画像記憶手段８に
記憶した集光した像などの情報を表示する表示手段であ
る。
ンズ、２は被検レンズ１の光軸方向から被検レンズ１に
レーザー光を照射するレーザー発振手段、３は被検レン
ズ１を保持するレンズ台、４は中が空洞になっておりし
かも被検レンズ１を上下左右回転方向に自在に高精度に
動かすＸＹＺゴニオステージ、５は被検レンズ１を透過
したレーザー光を受けるカバーガラス、６はカバーガラ
ス５に集光した像を拡大する顕微鏡、７は顕微鏡６の映
像を撮像し映像信号を出力するカメラ、８はカメラから
の映像信号を記憶保持する画像記憶手段、９はＸＹＺゴ
ニオステージ４を動かし被検レンズ１を透過したレーザ
ー光が集光するように制御するステージ制御手段、１０
は集光した像の長短比を演算計測することにより非点収
差の大きさを測定する長短比演算計測手段、１１は特性
演算計測手段９で演算計測した結果や画像記憶手段８に
記憶した集光した像などの情報を表示する表示手段であ
る。
【００２１】図２は長短比演算計測手段９の演算アルゴ
リズムを説明する図である。
リズムを説明する図である。
【００２２】図２において左図は非点収差なし時の集光
した像を拡大したイメージ図であり、右図は非点収差あ
り時の集光した像を拡大したイメージ図である。Ｌは最
大長さ、Ｓは最小長さを示している。左図からわかるよ
うに、収差がない場合、Ｌ÷Ｓ＝１である。しかし、非
点収差がある場合、Ｌ÷Ｓ＞１となる。非点収差が大き
くなるほどＬ÷Ｓが１より大きくなる。従って長短比を
演算計測することで非点収差の大きさを測定出来る。
した像を拡大したイメージ図であり、右図は非点収差あ
り時の集光した像を拡大したイメージ図である。Ｌは最
大長さ、Ｓは最小長さを示している。左図からわかるよ
うに、収差がない場合、Ｌ÷Ｓ＝１である。しかし、非
点収差がある場合、Ｌ÷Ｓ＞１となる。非点収差が大き
くなるほどＬ÷Ｓが１より大きくなる。従って長短比を
演算計測することで非点収差の大きさを測定出来る。
【００２３】以上のように構成された実施の形態１にお
けるレンズ特性検査装置について、以下その動作を図面
を基に説明する。
けるレンズ特性検査装置について、以下その動作を図面
を基に説明する。
【００２４】まず、レンズ台３に被検レンズ１をセット
する。次に、レーザー発振手段２は被検レンズ１の光軸
方向から被検レンズ１にレーザー光を照射する。次に、
被検レンズ１を透過したレーザー光がカバーガラス５に
て集光した像を顕微鏡６で拡大しカメラ７にて映像信号
に変換する。次に、ステージ制御手段１０は画像記憶手
段８を介して入力した該映像信号の画像データを基に、
ＸＹＺゴニオステージ４及びレンズ台３介して被検レン
ズ１を動かし、被検レンズ１を透過したレーザー光が１
点に集光するように制御する。次に、長短比演算計測手
段９は集光した像の重心を検出した後、重心を中心に集
光した像の長さを順次測定し最大長さＬと最小長さＳを
記憶する。次に、Ｌ÷Ｓを演算し長短比を計測する。次
に、長短比に一定の係数を掛けて非点収差の大きさを演
算する。次に、その結果を表示手段１１に表示する。
する。次に、レーザー発振手段２は被検レンズ１の光軸
方向から被検レンズ１にレーザー光を照射する。次に、
被検レンズ１を透過したレーザー光がカバーガラス５に
て集光した像を顕微鏡６で拡大しカメラ７にて映像信号
に変換する。次に、ステージ制御手段１０は画像記憶手
段８を介して入力した該映像信号の画像データを基に、
ＸＹＺゴニオステージ４及びレンズ台３介して被検レン
ズ１を動かし、被検レンズ１を透過したレーザー光が１
点に集光するように制御する。次に、長短比演算計測手
段９は集光した像の重心を検出した後、重心を中心に集
光した像の長さを順次測定し最大長さＬと最小長さＳを
記憶する。次に、Ｌ÷Ｓを演算し長短比を計測する。次
に、長短比に一定の係数を掛けて非点収差の大きさを演
算する。次に、その結果を表示手段１１に表示する。
【００２５】この、一連の動作により非点収差の有無や
大きさを高速かつ高精度に測定することができる。
大きさを高速かつ高精度に測定することができる。
【００２６】（実施の形態２）図３は本発明の実施の形
態２におけるレンズ特性検査装置の構成を示すブロック
図であり、図１に基づいて説明したブロックと同一のブ
ロックについては、同一符号を付して説明を省略する。
態２におけるレンズ特性検査装置の構成を示すブロック
図であり、図１に基づいて説明したブロックと同一のブ
ロックについては、同一符号を付して説明を省略する。
【００２７】図３において、１２は集光した像の重心を
中心に４分割し、お互いに向き合う部分の面積を加算
し、その差から非点収差の大きさを測定する面積演算計
測手段である。
中心に４分割し、お互いに向き合う部分の面積を加算
し、その差から非点収差の大きさを測定する面積演算計
測手段である。
【００２８】図４は面積演算計測手段１２の演算アルゴ
リズムを説明する図である。
リズムを説明する図である。
【００２９】図４において左図は収差なし時の集光した
像を拡大したイメージ図であり、右図は非点収差あり時
の集光した像を拡大したイメージ図である。
像を拡大したイメージ図であり、右図は非点収差あり時
の集光した像を拡大したイメージ図である。
【００３０】以上のように構成された実施の形態２にお
けるレンズ特性検査装置について、以下その動作を図面
を基に説明する。
けるレンズ特性検査装置について、以下その動作を図面
を基に説明する。
【００３１】図４の右図からわかるように、収差がない
場合、（＋）−（＋）＝０となる。しかし、非
点収差がある場合、（＋）−（＋）＞０とな
る。非点収差が大きくなるほど０より大きくなる。
場合、（＋）−（＋）＝０となる。しかし、非
点収差がある場合、（＋）−（＋）＞０とな
る。非点収差が大きくなるほど０より大きくなる。
【００３２】面積演算計測手段１２は重心を中心にして
４分割し、お互いに向き合う部分の面積を加算し、その
差を演算する。次に、面積差に一定の係数を掛けて非点
収差の大きさを演算する。次に、その結果を表示手段１
１に表示する。
４分割し、お互いに向き合う部分の面積を加算し、その
差を演算する。次に、面積差に一定の係数を掛けて非点
収差の大きさを演算する。次に、その結果を表示手段１
１に表示する。
【００３３】この、一連の動作により非点収差の有無や
大きさを高速かつ高精度に測定することができる。
大きさを高速かつ高精度に測定することができる。
【００３４】なお、画像演算計測手段１２における面積
の計算方法の一例として以下の方法を説明する。メモリ
ー等に保持された画像データを上から下まで横方向に１
画素ずつスキャンする。通常、背景部は黒色（値０）で
集光した像は白色（０より大きい値）になるので各画素
データの中である値より大きい値を持つ画素は集光した
像の一部と判断する。従って、全画素数のなかからある
値より大きい値を持つ画素数をカウントすることで面積
を演算することが可能となる。
の計算方法の一例として以下の方法を説明する。メモリ
ー等に保持された画像データを上から下まで横方向に１
画素ずつスキャンする。通常、背景部は黒色（値０）で
集光した像は白色（０より大きい値）になるので各画素
データの中である値より大きい値を持つ画素は集光した
像の一部と判断する。従って、全画素数のなかからある
値より大きい値を持つ画素数をカウントすることで面積
を演算することが可能となる。
【００３５】（実施の形態３）図５は本発明の実施の形
態３におけるレンズ特性検査装置の構成を示すブロック
図であり、図１に基づいて説明したブロックと同一のブ
ロックについては、同一符号を付して説明を省略する。
態３におけるレンズ特性検査装置の構成を示すブロック
図であり、図１に基づいて説明したブロックと同一のブ
ロックについては、同一符号を付して説明を省略する。
【００３６】図５において、１３は集光した像の円形度
を演算計測し、円形度から非点収差の大きさを測定する
円形度演算計測手段である。
を演算計測し、円形度から非点収差の大きさを測定する
円形度演算計測手段である。
【００３７】以上のように構成された実施の形態３にお
けるレンズ特性検査装置について、以下その動作を図面
を基に説明する。一般的に円形度は、
けるレンズ特性検査装置について、以下その動作を図面
を基に説明する。一般的に円形度は、
【００３８】
【数１】
【００３９】で表される。
【００４０】真円の場合、
【００４１】
【数２】
【００４２】となる。
【００４３】非点収差が大きくなるほど楕円になるので
円形度は１より小さくなる。従って、円形度演算計測手
段１３は集光した像の面積及び周囲長を演算計測した
後、円形度を（数１）を基に演算計測する。次に演算し
た円形度に一定の係数を掛けて非点収差の大きさ演算す
る。次に、その結果を表示手段１１に表示する。
円形度は１より小さくなる。従って、円形度演算計測手
段１３は集光した像の面積及び周囲長を演算計測した
後、円形度を（数１）を基に演算計測する。次に演算し
た円形度に一定の係数を掛けて非点収差の大きさ演算す
る。次に、その結果を表示手段１１に表示する。
【００４４】この、一連の動作により非点収差の有無や
大きさを高速かつ高精度に測定することができる。
大きさを高速かつ高精度に測定することができる。
【００４５】（実施の形態４）図６は本発明の実施の形
態４におけるレンズ特性検査装置の構成を示すブロック
図であり、図１に基づいて説明したブロックと同一のブ
ロックについては、同一符号を付して説明を省略する。
態４におけるレンズ特性検査装置の構成を示すブロック
図であり、図１に基づいて説明したブロックと同一のブ
ロックについては、同一符号を付して説明を省略する。
【００４６】図６において、１４は集光した像の光量を
演算計測し、光量の変化から球面収差の大きさを測定す
る光量演算計測手段である。
演算計測し、光量の変化から球面収差の大きさを測定す
る光量演算計測手段である。
【００４７】図７は球面収差有無時での光量の変化を示
す図である。
す図である。
【００４８】以上のように構成された実施の形態４にお
けるレンズ特性検査装置について、以下その動作を図面
を基に説明する。
けるレンズ特性検査装置について、以下その動作を図面
を基に説明する。
【００４９】図７からわかるように、球面収差なし時は
フォーカス位置を上下に移動した場合の集光した像の光
量の変化は急峻に変化するのに対して、球面収差あり時
はフォーカス位置を上下に移動した場合の集光した像の
光量の変化は緩やかに変化する。球面収差が大きくなれ
ばなるほど緩やかになる。また、球面収差が大きくなれ
ばなるほど最高輝度値が小さくなる。
フォーカス位置を上下に移動した場合の集光した像の光
量の変化は急峻に変化するのに対して、球面収差あり時
はフォーカス位置を上下に移動した場合の集光した像の
光量の変化は緩やかに変化する。球面収差が大きくなれ
ばなるほど緩やかになる。また、球面収差が大きくなれ
ばなるほど最高輝度値が小さくなる。
【００５０】ステージ制御手段９はＸＹＺゴニオステー
ジ４及びレンズ台３を介して被検レンズ１を動かしフォ
ーカス位置を上下に移動する。光量計測手段１４は各フ
ォーカス位置での集光した像の光量を計測、記憶する。
次に、記憶した各フォーカス位置での光量値の関係を関
数近似し、関数の係数に一定の係数を掛けて球面収差の
大きさを演算する。次に、その結果を表示手段１１に表
示する。
ジ４及びレンズ台３を介して被検レンズ１を動かしフォ
ーカス位置を上下に移動する。光量計測手段１４は各フ
ォーカス位置での集光した像の光量を計測、記憶する。
次に、記憶した各フォーカス位置での光量値の関係を関
数近似し、関数の係数に一定の係数を掛けて球面収差の
大きさを演算する。次に、その結果を表示手段１１に表
示する。
【００５１】この、一連の動作により球面収差の有無や
大きさを高速かつ高精度に測定することができる。
大きさを高速かつ高精度に測定することができる。
【００５２】（実施の形態５）図８は本発明の実施の形
態５におけるレンズ特性検査装置の構成を示すブロック
図であり、図１に基づいて説明したブロックと同一のブ
ロックについては、同一符号を付して説明を省略する。
態５におけるレンズ特性検査装置の構成を示すブロック
図であり、図１に基づいて説明したブロックと同一のブ
ロックについては、同一符号を付して説明を省略する。
【００５３】図８において、１５は集光した像の光量を
演算計測し、集光した像のうち一定光量以上ある部分の
面積を測定し、該面積の変化から球面収差の大きさを測
定する光量面積演算計測手段である。
演算計測し、集光した像のうち一定光量以上ある部分の
面積を測定し、該面積の変化から球面収差の大きさを測
定する光量面積演算計測手段である。
【００５４】図９は球面収差有無時での一定光量以上の
面積の変化を示す図である。
面積の変化を示す図である。
【００５５】以上のように構成された実施の形態４にお
けるレンズ特性検査装置について、以下その動作を図面
を基に説明する。
けるレンズ特性検査装置について、以下その動作を図面
を基に説明する。
【００５６】図９からわかるように、球面収差なし時は
フォーカス位置を上下に移動した場合の集光した像の一
定光量以上の面積の変化は急峻に変化するのに対して、
球面収差あり時はフォーカス位置を上下に移動した場合
の集光した像の一定光量以上の面積の変化は緩やかに変
化する。球面収差が大きくなればなるほど緩やかにな
る。また、球面収差が大きくなればなるほど面積が小さ
くなる。
フォーカス位置を上下に移動した場合の集光した像の一
定光量以上の面積の変化は急峻に変化するのに対して、
球面収差あり時はフォーカス位置を上下に移動した場合
の集光した像の一定光量以上の面積の変化は緩やかに変
化する。球面収差が大きくなればなるほど緩やかにな
る。また、球面収差が大きくなればなるほど面積が小さ
くなる。
【００５７】ステージ制御手段９はＸＹＺゴニオステー
ジ４及びレンズ台３を介して被検レンズ１を動かしフォ
ーカス位置を上下に移動する。光量面積計測手段１５は
各フォーカス位置での集光した像の一定輝度以上の面積
を計測、記憶する。次に、記憶した各フォーカス位置で
の面積の関係を関数近似し、関数の係数に一定の係数を
掛けて球面収差の大きさを演算する。次に、その結果を
表示手段１１に表示する。
ジ４及びレンズ台３を介して被検レンズ１を動かしフォ
ーカス位置を上下に移動する。光量面積計測手段１５は
各フォーカス位置での集光した像の一定輝度以上の面積
を計測、記憶する。次に、記憶した各フォーカス位置で
の面積の関係を関数近似し、関数の係数に一定の係数を
掛けて球面収差の大きさを演算する。次に、その結果を
表示手段１１に表示する。
【００５８】この、一連の動作により球面収差の有無や
大きさを高速かつ高精度に測定することができる。
大きさを高速かつ高精度に測定することができる。
【００５９】（実施の形態６）図１０は特性不良有無時
での光量の変化を示す図である。
での光量の変化を示す図である。
【００６０】以上のように構成された実施の形態６にお
けるレンズ特性検査装置について、以下その動作を図面
を基に説明する。なお、本実施の形態における構成図
は、図６において、光量演算計測手段１４に良否判定機
能を内蔵した形態である。
けるレンズ特性検査装置について、以下その動作を図面
を基に説明する。なお、本実施の形態における構成図
は、図６において、光量演算計測手段１４に良否判定機
能を内蔵した形態である。
【００６１】図１０において上は、集光した像のイメー
ジ図であり、下はその像を横方向にスキャンした時の光
量の変化図である。特性不良がない時は、中心部の光量
が大きく周辺の光量が小さい。それに対して、特性不良
がある場合は中心部の光量があまり大きくなく周辺の光
量が大きくなる。
ジ図であり、下はその像を横方向にスキャンした時の光
量の変化図である。特性不良がない時は、中心部の光量
が大きく周辺の光量が小さい。それに対して、特性不良
がある場合は中心部の光量があまり大きくなく周辺の光
量が大きくなる。
【００６２】光量演算計測手段１４は中心部及び周辺部
の光量の変化を演算計測する。そして、中心部と周辺部
の光量比や各部での光量値を演算計測する。次に、予め
設定された値と演算計測した値を比較し特性の良否を判
断する。次に、その結果を表示手段１１に表示するこ
の、一連の動作により特性不良の有無を高速かつ高精度
に測定することができる。
の光量の変化を演算計測する。そして、中心部と周辺部
の光量比や各部での光量値を演算計測する。次に、予め
設定された値と演算計測した値を比較し特性の良否を判
断する。次に、その結果を表示手段１１に表示するこ
の、一連の動作により特性不良の有無を高速かつ高精度
に測定することができる。
【００６３】（実施の形態７）図１１は本発明の実施の
形態７におけるレンズ特性検査装置の構成を示すブロッ
ク図であり、図１に基づいて説明したブロックと同一の
ブロックについては、同一符号を付して説明を省略す
る。
形態７におけるレンズ特性検査装置の構成を示すブロッ
ク図であり、図１に基づいて説明したブロックと同一の
ブロックについては、同一符号を付して説明を省略す
る。
【００６４】図１１において、１６は集光した像の形状
や明るさなどの情報からレンズの特性や収差を測定する
特性演算計測手段である。
や明るさなどの情報からレンズの特性や収差を測定する
特性演算計測手段である。
【００６５】１７は顕微鏡６やカメラ７などが持つ光学
的な収差や特性のデータを予め保存している特性データ
記憶手段である。
的な収差や特性のデータを予め保存している特性データ
記憶手段である。
【００６６】以上のように構成された実施の形態７にお
けるレンズ特性検査装置について、以下その動作を図面
を基に説明する。
けるレンズ特性検査装置について、以下その動作を図面
を基に説明する。
【００６７】特性演算手段１６は集光した像の形状や明
るさなどの情報からレンズの特性や収差を測定する。次
に、予め特性データ記憶手段１７に保存してある顕微鏡
６やカメラ７などが持つ光学的な収差や特性のデータを
読み込み、今測定した特性や収差結果を補正する。次
に、特性データ記憶手段１７で保存したデータの具体的
補正方法について図２を使用して具体的に説明する。検
査機（顕微鏡やカメラ）に非点収差がある場合、収差の
無い被検レンズを計測してもＬ÷Ｓ＝１とはならない。
そこで、予め収差の無い被検レンズでのＬ÷Ｓを測定し
ておく。仮にその値が１.２であった場合、それは検査
機のもつ非点収差の値である。従って、この値を特性デ
ータ記憶手段１７に保持しておく。次に、実際に計測し
た値が１.５だった場合、被検レンズだけの非点収差
は、１.５（実測値）÷１.２（補正値）=１.２５とな
り、被検レンズのみの収差値１.２５を演算測定でき
る。以上のようにして補正された補正後の特性や収差結
果を表示手段１１に表示する。
るさなどの情報からレンズの特性や収差を測定する。次
に、予め特性データ記憶手段１７に保存してある顕微鏡
６やカメラ７などが持つ光学的な収差や特性のデータを
読み込み、今測定した特性や収差結果を補正する。次
に、特性データ記憶手段１７で保存したデータの具体的
補正方法について図２を使用して具体的に説明する。検
査機（顕微鏡やカメラ）に非点収差がある場合、収差の
無い被検レンズを計測してもＬ÷Ｓ＝１とはならない。
そこで、予め収差の無い被検レンズでのＬ÷Ｓを測定し
ておく。仮にその値が１.２であった場合、それは検査
機のもつ非点収差の値である。従って、この値を特性デ
ータ記憶手段１７に保持しておく。次に、実際に計測し
た値が１.５だった場合、被検レンズだけの非点収差
は、１.５（実測値）÷１.２（補正値）=１.２５とな
り、被検レンズのみの収差値１.２５を演算測定でき
る。以上のようにして補正された補正後の特性や収差結
果を表示手段１１に表示する。
【００６８】この、一連の動作により顕微鏡やカメラな
どの持つ光学的な収差や特性をキャンセルすることが出
来、被検レンズだけの収差や特性を高速かつ高精度に測
定することができる。
どの持つ光学的な収差や特性をキャンセルすることが出
来、被検レンズだけの収差や特性を高速かつ高精度に測
定することができる。
【００６９】
【発明の効果】以上説明したように本発明のレンズ特性
検査装置によれば、作業者による目視検査を実施するこ
となく自動でレンズの特性や収差を高速かつ高精度に測
定することが出来る。また、測定結果を数値化できるの
で良否判断用の出荷検査装置としても使用出来る。ま
た、顕微鏡やカメラなど検査機自身の持つ収差や特性を
補正できるので被検レンズだけの収差や特性を高速かつ
高精度な測定が可能である。
検査装置によれば、作業者による目視検査を実施するこ
となく自動でレンズの特性や収差を高速かつ高精度に測
定することが出来る。また、測定結果を数値化できるの
で良否判断用の出荷検査装置としても使用出来る。ま
た、顕微鏡やカメラなど検査機自身の持つ収差や特性を
補正できるので被検レンズだけの収差や特性を高速かつ
高精度な測定が可能である。
【図１】本発明の実施の形態１におけるレンズ特性検査
装置の構成を示すブロック図
装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における長短比演算計測
手段９の演算アルゴリズムを説明する図
手段９の演算アルゴリズムを説明する図
【図３】本発明の実施の形態２におけるレンズ特性検査
装置の構成を示すブロック図
装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態２における面積演算計測手
段１２の演算アルゴリズムを説明する図
段１２の演算アルゴリズムを説明する図
【図５】本発明の実施の形態３におけるレンズ特性検査
装置の構成を示すブロック図
装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態４におけるレンズ特性検査
装置の構成を示すブロック図
装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態４における球面収差有無時
での光量の変化を示す図
での光量の変化を示す図
【図８】本発明の実施の形態５におけるレンズ特性検査
装置の構成を示すブロック図
装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態５における球面収差有無時
での一定光量以上の面積の変化を示す図
での一定光量以上の面積の変化を示す図
【図１０】本発明の実施の形態６における特性不良有無
時での光量の変化を示す図
時での光量の変化を示す図
【図１１】本発明の実施の形態７におけるレンズ特性検
査装置の構成を示すブロック図
査装置の構成を示すブロック図
【図１２】従来のレンズ特性検査装置の構成を示すブロ
ック図
ック図
１ 被検レンズ ２ レーザー発振手段 ３ レンズ台 ４ ＸＹＺゴニオステージ ５ カバーガラス ６ 顕微鏡 ７ カメラ ８ 画像記憶手段 ９ ステージ制御手段 １０ 長短比演算計測手段 １１ 表示手段 １２ 面積演算計測手段 １３ 円形度演算計測手段 １４ 光量度演算計測手段 １５ 光量面積演算計測手段 １６ 特性演算計測手段 １７ 特性データ記憶手段 １８ ２値化手段 １９ モニタＴＶ
Claims (8)
- 【請求項１】 レンズに対して光を照射する光源と、前
記レンズを保持しあらゆる方向に動かすステージと、前
記レンズに対して前記光源とは反対側に配置された前記
レンズからの透過光が集光した像を撮像し映像信号を出
力する撮像手段と、前記集光した像の形状や明るさから
レンズの特性を演算計測する特性演算計測手段とを備え
たことを特徴とするレンズ特性検査装置。 - 【請求項２】 集光した像の長短比を演算計測すること
により非点収差の大きさを測定することを特徴とする請
求項１記載のレンズ特性検査装置。 - 【請求項３】 集光した像の重心を中心に４分割し、お
互いに向き合う部分の面積を加算し、その差や比率から
非点収差の大きさを測定することを特徴とする請求項１
記載のレンズ特性検査装置。 - 【請求項４】 集光した像の円形度を演算計測すること
により非点収差の大きさを測定することを特徴とする請
求項１記載のレンズ特性検査装置。 - 【請求項５】 一定間隔で光軸方向にデフォーカスさせ
た時の集光した像の光量の変化から球面収差の大きさを
測定することを特徴とする請求項１記載のレンズ特性検
査装置。 - 【請求項６】 一定間隔で光軸方向にデフォーカスさせ
た時の集光した像の面積の変化から球面収差の大きさを
測定することを特徴とする請求項１記載のレンズ特性検
査装置。 - 【請求項７】 集光した像の中心部の光量と周辺部の光
量から特性不良の有無を判断することを特徴とする請求
項１記載のレンズ特性検査装置。 - 【請求項８】 測定した収差値を予め測定した撮像手段
の持つ収差値にもとづき補正することを特徴とする請求
項１から請求項７のいずれかに記載のレンズ特性検査装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26558199A JP2001091404A (ja) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | レンズ特性検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26558199A JP2001091404A (ja) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | レンズ特性検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001091404A true JP2001091404A (ja) | 2001-04-06 |
Family
ID=17419120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26558199A Pending JP2001091404A (ja) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | レンズ特性検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001091404A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107796600A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-03-13 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种f‑theta聚焦镜均匀性能的测试方法及测试系统 |
| CN111537204A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-08-14 | 宁波丞达精机有限公司 | 一种光学镜头检测装置 |
| KR20210012900A (ko) * | 2019-07-26 | 2021-02-03 | 가부시기가이샤 디스코 | 비교 방법 및 레이저 가공 장치 |
| JP2023006310A (ja) * | 2021-06-30 | 2023-01-18 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 光学レンズ検査装置、および光学レンズ検査方法 |
-
1999
- 1999-09-20 JP JP26558199A patent/JP2001091404A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107796600A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-03-13 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种f‑theta聚焦镜均匀性能的测试方法及测试系统 |
| KR20210012900A (ko) * | 2019-07-26 | 2021-02-03 | 가부시기가이샤 디스코 | 비교 방법 및 레이저 가공 장치 |
| JP2021020234A (ja) * | 2019-07-26 | 2021-02-18 | 株式会社ディスコ | 比較方法及びレーザー加工装置 |
| JP7237432B2 (ja) | 2019-07-26 | 2023-03-13 | 株式会社ディスコ | 比較方法及びレーザー加工装置 |
| TWI831990B (zh) * | 2019-07-26 | 2024-02-11 | 日商迪思科股份有限公司 | 比較方法以及雷射加工裝置 |
| KR102758205B1 (ko) | 2019-07-26 | 2025-01-21 | 가부시기가이샤 디스코 | 비교 방법 및 레이저 가공 장치 |
| CN111537204A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-08-14 | 宁波丞达精机有限公司 | 一种光学镜头检测装置 |
| CN111537204B (zh) * | 2020-06-22 | 2020-09-29 | 宁波丞达精机有限公司 | 一种光学镜头检测装置 |
| JP2023006310A (ja) * | 2021-06-30 | 2023-01-18 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 光学レンズ検査装置、および光学レンズ検査方法 |
| JP7648456B2 (ja) | 2021-06-30 | 2025-03-18 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 光学レンズ検査装置、および光学レンズ検査方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040213 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040302 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040713 |