JP3931131B2 - Ｍｔｆ測定装置およびレンズ品質検査システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラ等の光学製品に用いられるレンズの品質を示すＭＴＦを測定するためのＭＴＦ測定装置、およびそのＭＴＦ測定装置を含むレンズ品質検査システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ビデオカメラ等に使用されているレンズの品質の目安となるＭＴＦ（Modulation Transfer Function）を測定するため、ＭＴＦ測定システムが使用されている。従来のＭＴＦ測定システムは、被写体の位置に、背面から照明をあてたスリットを設け、被検レンズ上に結像したスリット像の出力を検出し、これをフーリエ変換することによって、ＭＴＦを算出している。ＭＴＦは、被検レンズの結像性能を評価するパラメータとなる。
【０００３】
ＭＴＦ測定システムは、大別して、光源を裏側に配置した必要空間周波数のチャート素子と、チャート素子の結像箇所に被検レンズを配置し、結像の出力を得るＭＴＦ測定装置と、結像の出力に基づいてＭＴＦを算出する情報処理装置とに分けられる。ＭＴＦを正確に測定するためには、チャート素子の裏側に配置される光源の照度ムラ、チャート素子における白と黒の縞模様から成る領域の位置ムラ、ＣＣＤカメラの画素の感度ムラを、できるだけ低減する必要がある。上記の各種ムラを低減することを目的とした発明として、例えば、特許文献１記載の発明が挙げられる。また、結像出力の検出時の分解能を高め、高精度のＭＴＦ測定を目的とした発明として、例えば、特許文献２記載の発明が挙げられる。
【０００４】
一方、被検レンズの中心部では歪曲収差がほとんど無いが、被検レンズの周辺部では歪曲収差が大きい。このため、レンズの周辺部を通して得た結像の出力が不正確になりやすい。かかる問題を解決すべく、レンズの歪曲収差を補正したＭＴＦ測定用のチャートを採用した発明も、知られている（特許文献３を参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−０６２４４８号公報
【特許文献２】
特開平１０−０６８６７４号公報
【特許文献３】
特開平１１−１４２２９２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の従来のレンズ品質検査システムには、次のような問題がある。その１つは、特許文献１、２および３に記載される発明に代表される従来技術では、被検レンズ上にチャート紙の結像の焦点を正確に合わせることが難しいということである。被検レンズを光軸方向に移動自在にしていても、焦点調整は、人の目にゆだねられる。このため、ＭＴＦ測定が煩雑となると共に、人の目による焦点調整のために、チャート紙の像がぼけてしまい、ＭＴＦの値が不正確になりがちとなる。
【０００７】
本発明は、以上の問題に鑑みてなされたものであり、ＭＴＦ測定を容易かつ高精度に実現することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、品質検査の対象となる被検レンズと、チャートおよびその背面に配置される光源を有するチャート装置から被検レンズ上に結像したチャートの像を拡大する顕微鏡と、その顕微鏡によって拡大される像を出力可能なカメラとを有し、ＭＴＦを算出する情報処理装置に向けて、そのＭＴＦの算出に必要なカメラからの出力データを送るＭＴＦ測定装置であって、被検レンズおよび顕微鏡の少なくともいずれか一つを、被検レンズを貫く光軸方向に移動自在とし、被検レンズと顕微鏡の対物レンズとの距離に基づいて、その距離を一定に制御可能な変位センサを備えるＭＴＦ測定装置としている。
【００１３】
このように、被検レンズと対物レンズとの距離に基づいて、一定の距離に制御する機構を採用しているので、常に、被検レンズ上のチャート像の焦点がぼけない状態で、ＣＣＤカメラへと出力することができる。
【００１４】
また、別の発明は、さらに、変位センサを渦電流式のセンサとしたＭＴＦ測定装置としている。このため、ミクロンオーダあるいはサブミクロンオーダという微細距離の測定および制御が可能となる。
【００１５】
また、別の発明は、さらに、変位センサを、顕微鏡と一体的に光軸方向に移動自在としたＭＴＦ測定装置としている。このため、変位センサのセンサ端面とフランジの裏面との距離が狂っている場合に、センサ端面とフランジ裏面との距離を合わせることにより、顕微鏡の対物レンズと被検レンズとの距離があう。
【００２０】
また、別の発明は、チャートおよびその背面に配置される光源を有するチャート装置と、品質検査対象となる被検レンズを取り付け可能であって、チャート装置から被検レンズ上に結像したチャートの像を拡大する顕微鏡およびその顕微鏡によって拡大される像を出力可能なカメラを有すると共に、チャート装置の前方に設置されるＭＴＦ測定装置と、カメラからの出力データに基づいてＭＴＦを算出する情報処理装置とを備え、被検レンズと顕微鏡の対物レンズとの距離に基づいて、その距離を一定に制御可能な変位センサを、ＭＴＦ測定装置に備えたレンズ品質検査システムとしている。
【００２１】
このように、被検レンズと対物レンズとの距離に基づいて、一定の距離に制御する機構を採用しているので、常に、被検レンズ上のチャート像の焦点がぼけない状態で、ＣＣＤカメラへと出力することができる。
【００２２】
また、別の発明は、さらに、変位センサを渦電流式のセンサとしたレンズ品質検査システムとしている。このため、ミクロンオーダあるいはサブミクロンオーダという微細距離の測定および制御が可能となる。
【００２３】
また、別の発明は、さらに、変位センサを顕微鏡と一体的に光軸方向に移動自在としたレンズ品質検査システムとしている。このため、変位センサのセンサ端面とフランジの裏面との距離がくるっている場合に、センサ端面とフランジ裏面との距離を合わせることにより、顕微鏡の対物レンズと被検レンズとの距離があう。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るレンズ品質検査システムの実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２９】
図１は、本発明のレンズ品質検査システムの外観を示す図である。このレンズ品質検査システムは、ＭＴＦ測定用チャート装置１（以後、単に、「チャート装置１」という）と、ビデオカメラ等のレンズの品質の目安となるＭＴＦ（Modulation Transfer Function）を演算するために必要なデータを測定するためのＭＴＦ測定装置２と、ＭＴＦを演算する処理を行う情報処理装置３と、鏡筒駆動装置４と、モニタ５と、入力装置６とを備えている。なお、チャート装置１の構成部には４０番台までの符号を、ＭＴＦ測定装置２の構成部には５０番台から９０番台までの符号を、情報処理装置３の構成部には１００番台１２０番台までの符号を、それぞれ付している。
【００３０】
チャート装置１は、品質評価対象となるレンズ（以後、「被検レンズ」という）に対して、特定のエッジ抽出エリアにおける全ての周波数成分を含むインパルスを提供する装置である。チャート装置１は、互いにクロスさせた２本のアーム１０と、これら２本のアーム１０の交差位置、その交差位置から各アーム１０の方向に所定距離だけ離れた第１位置、およびその第１位置よりさらに外側に離れた第２位置にそれぞれ配置されたチャートユニット１１と、上述の交差位置を中心とし、２本のアーム１０を固定した中継端子１２と、中継端子１２を支持するスタンド１３とから、主に構成されている。
【００３１】
チャート装置１に設けられているチャートユニット１１は、全部で９個ある。２本のアーム１０の交差位置には、不動に固定される１個のチャートユニット１１ａが設けられている。各アーム１０の第１位置には、４個のチャートユニット１１ｂが可動に固定されている。また、各アーム１０の第２位置には、４個のチャートユニット１１ｃが可動に固定されている。但し、以後、チャートユニット１１ａ，１１ｂ，１１ｃを総称して示すときには、「チャートユニット１１」と称するものとする。
【００３２】
各アーム１０は、２本のポール１０ａ，１０ｂを備え、チャートユニット１１ｂ，１１ｃを２本のポール１０ａ，１０ｂ上を移動できるように固定している。ポール１０ｂの近傍には、像高目盛り１４が備えられている。像高目盛り１４は、チャートユニット１１ｂ，１１ｃを移動した際に、２本のアーム１０の交差位置からどれくらい離れているかを正確に把握できるようにする目盛りである。
【００３３】
また、チャートユニット１１ｂ，１１ｃは、それぞれ、上部にチャートロックレバー１５を備えている。チャートロックレバー１５は、チャートユニット１１ｂ，１１ｃをアーム１０上に固定したりアーム１０上を移動したりする際に操作するレバーである。チャートロックレバー１５を９０度だけ回すと、チャートユニット１１ｂ，１１ｃがアーム１０上を可動な状態となる。次に、チャートユニット１１ｂ，１１ｃを所定の位置に動かし、チャートロックレバー１５を先ほどと逆に９０度だけ回す。この操作によって、チャートユニット１１ｂ，１１ｃをアーム１０上の任意の位置に固定できる。
【００３４】
全てのチャートユニット１１の上下方向の位置を変える場合には、中継端子１２をスタンド１３から引き上げあるいは下げることによって行われる。また、チャート装置１は、２本のアーム１０の角度を変える機構を備えている。かかる機構については、後ほど詳述する。
【００３５】
ＭＴＦ測定装置２は、被検レンズを取り付け、チャート装置１からのインパルスを受け取って、被検レンズの品質を測定するための装置である。また、情報処理装置３は、ＭＴＦ測定装置２からの出力情報を処理すると共に、入力装置６からの入力情報を処理する装置である。鏡筒駆動装置４は、ＭＴＦ測定装置２に取り付けられた鏡筒を駆動する装置である。鏡筒は、被検レンズを備えている。
【００３６】
このため、鏡筒を駆動することは、被検レンズをズーム動作させるということを意味する。具体的には、鏡筒を駆動すると、被検レンズを構成している変倍光学系（レンズ群）と合焦光学系（レンズ群）は、それぞれ光軸方向に沿って移動される。モニタ５は、ＭＴＦ測定の条件、品質検査の結果等を表示する装置である。入力装置６は、ＭＴＦ測定の条件等の入力および測定開始コマンドの入力等を行うための装置である。
【００３７】
ＭＴＦ測定装置２の背面には、ＤＣ２４Ｖ出力端子台５０と、チャート制御ポート５１と、ＡＣ電源入力端子５２と、カメラ出力ポート５３と、コントロール５４と、ＲＳ−２３２Ｃ５５とが備えられている。また、情報処理装置３の背面には、ＡＣ電源入力端子１００と、ＰＣＩスロット部１０１と、モニタ接続端子１０２と、キーボード入力端子１０３と、マウス入力端子１０４と、シリアルポート１０５とが備えられている。
【００３８】
ＤＣ２４Ｖ出力端子台５０は、最大１アンペアまで利用可能なサービス電源であり、オプションとして使用可能な駆動工具等の電源として利用可能な出力端子である。チャート制御ポート５１は、チャート装置１のチャート制御回路に接続するためのポートである。ＡＣ電源入力端子５２は、ＡＣ１００から２４０Ｖの電圧を入力するための端子である。
【００３９】
カメラ出力ポート５３は、内部のカメラからの画像データをＩＥＥＥ−１３９４ポート１０１ｃを介して情報処理装置３に送る部分である。コントロール５４は、本体制御全般を行うための接続部であり、６４ピンコネクタ接続ポート１０１ｂと接続される。ＲＳ−２３２Ｃ５５は、本体内のステージを制御するための接続部であり、情報処理装置３のシリアルポート１０５に接続される。
【００４０】
ＡＣ電源入力端子１００は、交流電源を入力するための端子である。ＰＣＩスロット部１０１は、５０ピンコネクタ接続ポート１０１ａと、６４ピンコネクタ接続ポート１０１ｂと、ＩＥＥＥ−１３９４ポート１０１ｃとから構成されている。５０ピンコネクタ接続ポート１０１ａは、鏡筒駆動装置４と接続するためのポートである。６４ピンコネクタ接続ポート１０１ｂは、コントロール５４と接続するためのポートである。ＩＥＥＥ−１３９４ポート１０１ｃは、ＭＴＦ測定装置２内部のカメラから画像データを受け取るためのポートである。
【００４１】
モニタ接続端子１０２は、モニタ５に表示するデータを送るための接続端子である。キーボード入力端子１０３は、入力装置６から入力されたデータを受け取るための入力端子である。マウス入力端子１０４は、マウスから入力されたデータを受け取るための入力端子である。鏡筒駆動装置４とＭＴＦ測定装置２に取り付けられた鏡筒とは、ケーブル１３０で接続されている。また、鏡筒駆動装置４の背面にある端子１３１は、情報処理装置３の５０ピンコネクタ接続ポート１０１ａと接続されている。
【００４２】
図２は、レンズ品質検査システムを用いた処理の概要を説明するための図である。
【００４３】
チャートユニット１１は、チャートユニット１１の前面にスクウェアチャート１６の一部を露出した状態で備えている。具体的には、チャートユニット１１の前面には、四角い孔１７があけられており、この四角い孔１７の裏側から、光源からの光を透過できる光透過領域を露出したスクウェアチャート１６が貼り付けられている。このため、チャートユニット１１の裏から入射した光は、光透過領域を通して、被検レンズ６０に届く。
【００４４】
ＭＴＦ測定装置２には、チャート装置１の方向から、被検レンズ６０、顕微鏡６１、カメラの一形態としてのＣＣＤカメラ６２が、順番に配置されている。被検レンズ６０を通った光は、顕微鏡６１を通して拡大されて、ＣＣＤカメラ６２にて像を結ぶ。ＣＣＤカメラ６２では、これをディジタル画像データとして情報処理装置３に送る。
【００４５】
図２に示すように、顕微鏡６１は、被検レンズ６０とＣＣＤカメラ６２とを結ぶ光軸方向（＝Ｚ軸方向）、スクウェアチャート１６の左右方向（＝Ｘ軸方向）およびＸ軸方向とＺ軸方向に直行する軸方向（＝Ｙ軸方向）の３方向に可動に構成されている。特に、顕微鏡６１をＺ軸方向に動かす機構は、被検レンズ６０による結像を、顕微鏡６１の対物レンズ６３を介してＣＣＤカメラ６２に結像させるために重要な機構である。この機構については、後で詳述する。
【００４６】
鏡筒駆動装置４は、被検レンズ６０を備えた鏡筒（後で示す図９に図示される鏡筒７２と同一の鏡筒）をＺ軸方向に駆動する装置である。顕微鏡６１と被検レンズ６０との距離は、顕微鏡６１および鏡筒のいずれをＺ軸方向に駆動しても調整可能となっている。鏡筒駆動装置４によって鏡筒を駆動した場合は、駆動した距離のデータは、情報処理装置３によって管理される。また、鏡筒駆動装置４は、被検レンズ６０に関する情報を内部メモリに格納している。情報処理装置３は、ＣＣＤカメラ６２から送られた画素情報と、鏡筒駆動装置４からの種々のデータに基づきレンズの品質を評価する。情報処理装置３の内部にあるコンピュータ１１０の構成については、次に説明する。
【００４７】
図３は、情報処理装置３の内部にあるコンピュータ１１０の構成を機能的表示によって示す図である。
【００４８】
コンピュータ１１０は、制御部１１１と、プログラム記憶部１１２と、ＭＴＦ演算処理部１１３と、画像表示処理部１１４と、音声出力処理部１１５と、外部インターフェイス１１６，１１７，１１８，１１９，１２０，１２１とを、それぞれ備えている。
【００４９】
制御部１１１は、コンピュータ１１０の全体の処理動作を制御する構成部であり、主に、１つまたは複数の中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）によって構成される。プログラム記憶部１１２は、ＭＴＦを測定する測定条件のデータ、ＭＴＦを測定するためのプログラム、ＭＴＦの測定結果を画像あるいは音声によって出力するためのプログラム等を記憶したメモリであり、主に、ハードディスクによって構成される。ただし、プログラム記憶部１１２は、ハードディスクではなく、ＣＤ−ＲＯＭ等の情報記録媒体を読み込み可能なＣＤ−ＲＯＭドライブ等の構成部であっても良い。すなわち、プログラム記憶部１１２は、ＭＴＦの測定に必要なプログラムを記憶する手段を含んでいれば、その形態は限定されない。
【００５０】
ＭＴＦ演算処理部１１３は、外部のＭＴＦ測定装置２から送られてくる、所定領域（後で述べる「エッジ抽出エリア」をいう）の画素情報、プログラム記憶部１１２に記憶される情報およびプログラムに基づいて、ＭＴＦの演算処理を実行する構成部である。ＭＴＦの演算処理方法については、後で述べる。
【００５１】
画像表示処理部１１４は、モニタ５に、ＭＴＦの測定条件の入力および表示、ＭＴＦの測定結果の表示等を行うと共に、画像情報を記憶しておく構成部であり、主に、ＣＰＵおよびＶＲＡＭ等により構成される。音声出力処理部１１５は、ＭＴＦの測定あるいはＭＴＦの測定結果の表示の際に、画像の表示と別個にあるいは画像の表示と併行して、アラーム、入力指示等の音声を出力させる構成部である。
【００５２】
外部インターフェイス１１６は、画像表示処理部１１４からのデータをモニタ５に送るための接続部である。また、外部インターフェイス１１７は、音声出力処理部１１５からのデータを、モニタ５に併設されているスピーカ（図示省略）に送るための接続部である。
【００５３】
外部インターフェイス１１８は、６４ピンコネクタ接続ポート１０１ｂに接続している接続部であり、コンピュータ１１０からの指示に基づいて、ＭＴＦ測定装置２の全体を制御するために必要な情報を、ＭＴＦ測定装置２側と送受信する接続部である。外部インターフェイス１１９は、情報処理装置３のシリアルポート１０５に接続している接続部であり、顕微鏡６１およびＣＣＤカメラ６２を、前述のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に駆動させるために必要な情報を、ＭＴＦ測定装置２側と送受信する接続部である。
【００５４】
外部インターフェイス１２０は、キーボード入力端子１０３に接続している接続部であり、入力装置６としてのキーボードから入力される情報を、コンピュータ１１０に送るための接続部である。また、外部インターフェイス１２１は、マウス入力端子１０４に接続している接続部であり、入力装置６としてのマウスから入力される情報を、コンピュータ１１０に送るための接続部である。
【００５５】
次に、レンズの品質検査の方法について説明する。
【００５６】
図４は、レンズ品質検査システムを用いたデータ処理の流れを説明するための図である。また、図５は、ＭＴＦの測定に必要な出力を得るためのスクウェアチャート１６の領域を説明するための図である。レンズ品質検査システムは、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）というパラメータを用いて、レンズの品質を評価するシステムである。ＭＴＦは、変調度伝達関数を意味し、振幅の周波数応答特性を示す。全ての周波数成分を含むインパルスを被検レンズ６０に入力し、その出力であるインパルス応答の周波数成分を調べることによって、被検レンズ６０の周波数応答特性、すなわちＭＴＦを測定することができる。以下、その方法につき、簡潔に説明する。
【００５７】
スクウェアチャート１６は、四角い孔１７よりも小さい四角形状の光透過領域１６ａと、その外側の光非透過領域１６ｂとを有している。前述のチャートユニット１１の後部に備えられた光源からの光が光透過領域１６ａから出射すると、その光は被検レンズ６０に入射する。ＭＴＦの測定に必要なステップ応答は、図５（Ａ）に示すように、エッジ抽出エリアＸ（光透過領域１６ａとその周囲の斜線で示す光非透過領域１６ｂとにまたがる点線で囲まれた領域）からのエッジ像に基づく。被検レンズ６０に入射前のステップ関数は、図４に示すステップ関数１８ａのように、エッジを境に０と１との不連続な関数となる。
【００５８】
ステップ関数１８ａで示される光が被検レンズ６０を通ると、被検レンズ６０のレンズ面のうねり等の影響を受けて、エッジ像（ステップ応答）１８ｂのような出力が得られる。次に、このステップ応答１８ｂを微分すると、インパルス応答１９が得られる。続いて、インパルス応答１９を高速フーリエ変換すると、その周波数成分、すなわちＭＴＦ２０を得ることが出来る。
【００５９】
図４に示すように、ＭＴＦ２０には、実線で示すＭＴＦ２０ａと一点鎖線で示すＭＴＦ２０ｂとがある。ここで、チャートユニット１１ｃを例に、ＭＴＦ２０ａとＭＴＦ２０ｂの測定領域につき説明する。実線で示すＭＴＦ２０ａは、図５（Ｂ）に示すように、チャートユニット１１ｃのエッジ抽出エリアＸ（Ｍ）から求めたＭＴＦである。エッジ抽出エリアＸ（Ｍ）は、Ｍｅｒｉｄｉｏｎａｌ方向（以後、単に、「Ｍ方向」という）にスキャンして画素データを得るためのエッジ抽出エリアである。Ｍ方向は、被検レンズ６０の径方向に相当する。
【００６０】
一方、図４に示す一点鎖線で示すＭＴＦ２０ｂは、図５（Ｂ）に示すように、チャートユニット１１ｃのエッジ抽出エリアＸ（Ｓ）から求めたＭＴＦである。エッジ抽出エリアＸ（Ｓ）は、Ｓａｇｉｔｔａｌ方向（以後、単に、「Ｓ方向」という）にスキャンして画素データを得るためのエッジ抽出エリアである。Ｓ方向は、被検レンズ６０の周方向（径方向と直角の方向）に相当する。図４に示すＭＴＦの軌跡から明らかなように、ＭＴＦ２０ａの方が、ＭＴＦ２０ｂよりも、高い空間周波数領域で良好な品質を示している。
【００６１】
ＣＣＤカメラ６２は、被検レンズ６０を通して得たエッジ抽出エリアＸの画素情報を情報処理装置３に送る。情報処理装置３は、ＣＣＤカメラ６２から送られた画素情報に基づいて、上述のステップ応答１８ｂ、インパルス応答１９およびＭＴＦ２０の算出を実行する。
【００６２】
このように、本発明では、光透過領域１６ａと光非透過領域１６ｂという２つの領域のエッジを作製しただけのスクウェアチャート１６を使用している。このため、スクウェアチャート１６を使用したＭＴＦの測定は、従来の点像または線像を描いたチャートを使用するＭＴＦの測定に比べて、チャートの作製が容易となる。また、スクウェアチャート１６の中央部分には、スリット状の部分と異なり、透過する光を遮るものがない。このため、ＣＣＤカメラ６２に入射する光量が多くなり、この結果、高速の測定が可能となる。
【００６３】
また、円形の中継端子１２の径方向および周方向に、スクウェアチャート１６の互いに直角となる辺をそろえるようにチャートユニット１１を固定すれば、自動的に、被検レンズ６０の径方向（Ｍ方向）と周方向（Ｓ方向）の２方向のエッジ抽出エリアのＭＴＦを測定することができる。異なる方向のＭＴＦを測定できることは、レンズの品質検査の正確さにつながる。このように、スクウェアチャート１６は、単純な形状でありながら、正確な品質検査ができるチャートである。
【００６４】
レンズ品質検査システムは、原理的に、被検レンズ６０、顕微鏡６１、ＣＣＤカメラ６２等の電気系およびデジタル処理における特性など、総合的な周波数特性を出力する。したがって、得られるＭＴＦは、被検レンズ６０の持つ絶対的な特性ではない。しかし、実際には、測定系の特性は、被検レンズ６０のそれに対して十分に高く、被検レンズ６０の特性を検査しているものとみなしても何ら問題はない。また、光源あるいはフィルターの特性、ＣＣＤカメラ６２の分光感度等は、ＭＴＦ測定装置２の固有値であるため、設計上のＭＴＦとは基本的に比較できない。したがって、判定に用いる規格は、いくつかの被検レンズ６０をサンプリングして、それらのデータに基づいて決定する必要がある。
【００６５】
次に、レンズ品質検査システムを構成するチャート装置１について説明する。
【００６６】
図６は、チャートユニット１１を固定している２本のアーム１０の部分をチャート装置１から抜き出して示す図である。図６に示すチャートユニット１１ａは、「Ｘ」状に交差するアーム１０の交差位置に配置される固定のチャートユニット１１である。チャートユニット１１ｂは、チャートユニット１１ａを中心とする円周上に配置され、その円の径方向に可動のチャートユニット１１である。また、チャートユニット１１ｃは、チャートユニット１１ａを中心とする円周上にあって、チャートユニット１１ｂよりもさらに外側の円周上に配置され、その円の径方向に可動のチャートユニット１１である。
【００６７】
このように、チャートユニット１１ｂ，１１ｃは、光軸に対して同心円上に配置されているので、このレンズ品質検査システムを用いて、Ｍ方向およびＳ方向という２種類の方向で測定ができると共に、Ｍ、Ｓ各方向につき多数の測定ができる。さらに、チャートユニット１１のスクウェアチャート１６には、Ｍ方向およびＳ方向のエッジ抽出エリアが２個づつ存在する。このため、Ｍ、Ｓ方向の２方向のＭＴＦを平均することにより、レンズの高品質な検査を行うことが可能となる。
【００６８】
図７は、チャートユニット１１の拡大正面図である。チャートユニット１１の内部には、四角い孔１７より大きいスクウェアチャート１６が取り付けられている。前述のエッジ抽出エリアＸは、光透過領域１６ａと非光透過領域１６ｂとの境界を含む領域である。
【００６９】
先の図６に示すように、チャートユニット１１ｃの光透過領域１６ａは、チャートユニット１１ｂの光透過領域１６ａよりも大きい。このようにした理由は、被検レンズ６０がテレ状態にあるときとワイド状態にあるときとで、ＣＣＤカメラ６２上に結像するチャート像の大きさを揃える必要からである。以下、この理由につき、詳述する。テレ状態およびワイド状態で被検レンズ６０のＭＴＦを検査するときには、その検査位置が被検レンズ６０の概ね同じ位置となるようにしている。テレ状態のときには、被検レンズ６０の画角は小さくなり、ワイド状態のときには、被検レンズ６０の画角は大きくなる。
【００７０】
このため、被検レンズ６０がテレ状態に駆動されたときには、中央寄りに配置される２種類のチャートユニット、すなわち、チャートユニット１１ｂとチャートユニット１１ａを使用してＭＴＦを測定する。一方、被検レンズ６０がワイド状態に駆動されたときには、チャートユニット１１ｃとチャートユニット１１ａを使用してＭＴＦを測定する。テレ状態およびワイド状態における結像倍率を比較すると、テレ状態における結像倍率の方が大きい。
【００７１】
したがって、テレ状態での光透過領域１６ａを観察したときのチャート像の大きさと、ワイド状態での光透過領域１６ａを観察したときのチャート像の大きさとをできるだけ近づけるには、チャートユニット１１ｂの光透過領域１６ａを、チャートユニット１１ｃの光透過領域１６ａよりも小さくする必要がある。そうすれば、エッジ抽出エリアＸに含まれるＣＣＤの画素数も同数となり、ＭＴＦの測定は、テレ状態およびワイド状態に依存しない高精度なものとなる。なお、中央にあるチャートユニット１１ａの光透過領域１６ａについては、チャートユニット１１ｂの光透過領域１６ａとチャートユニット１１ｃの光透過領域１６ａの間の大きさとし、テレ状態でもワイド状態でも、ＭＴＦの測定精度に大きな影響を与えないようにしている。
【００７２】
図８は、チャート装置１を、ＭＴＦ測定装置２と反対側となる裏側から見た図である。
【００７３】
中継端子１２の裏側には、アームロックレバー２１ａ，２１ｂ（以後、アームロックレバーを総称して説明するときには、「アームロックレバー２１」と称するものとする）が各１個づつ設けられている。また、中継端子１２の左右やや上方には、それぞれ角度目盛り２２ａ，２２ｂと、アーム１０と接続された針２３ａ，２３ｂとが、それぞれ設けられている。アームロックレバー２１は、アーム１０を中継端子１２に対して回転させるためのレバーである。アーム１０の角度は、水平に対して４５度を基準角度とし、プラスマイナス２０度の範囲内で調整可能である。このように、アーム１０の角度を可変としているので、レンズ品質検査システムは、被検レンズ６０の多くの形態に対応可能である。また、同じ形態の被検レンズ６０を使用する場合においても、このチャート装置１は、評価箇所の変更に対応容易である。
【００７４】
また、中継端子１２とスタンド１３との間には、両者１２，１３の距離を変えられるように、中継端子調整部２４が設けられている。その中継端子調整部２４には、高さ調整用ハンドル２５が設けられている。高さ調整用ハンドル２５は、ハンドル上に設けられたグリップ２６と、下方に伸びてスタンド１３に固設されたねじ管２７に挿入されるねじ２８とを有している。したがって、グリップ２６を持って高さ調整用ハンドル２５を回すことによって、中継端子１２とスタンド１３の距離を調整することができる。
【００７５】
図９は、図６に示すチャートユニット１１ｃのＡ−Ａ線断面図であり、一部分解した状態を示す図である。
【００７６】
チャートユニット１１ｃは、スクウェアチャート１６を四角い孔１７の裏側に備えた前面パネル３０と、前面パネル３０の裏側に固着させた四角筒状の反射板３１と、反射板３１を矢印Ｙの方向に挿入して前面パネル３０と合体させるチャートユニットベース３２と、チャートユニットベース３２の裏側に配置されるランプ３３とから、主に構成されている。
【００７７】
前面パネル３０のスクウェアチャート１６の裏側には、第２拡散板である拡散板３４が貼り付けられている。この拡散板３４は、ランプ３３からの光をできるだけ均一に四角い孔１７から出射させるための部材であり、片面をオパールコートしたガラスである。また、四角い孔１７の反対側には、孔が開けられており、その孔の周囲に四角筒状の反射板３１が固着されている。反射板３１は、ランプ３３からの光をチャートユニット１１ｃの外に漏らさずに、前面パネル３０へと送るための部材であり、内面を鏡面に研磨したアルミニウムからなる。ただし、反射板３１の材質は、アルミニウムに限定されることなく、ステンレス鋼等の他の材質であっても良い。
【００７８】
チャートユニットベース３２は、前面パネル３０側を反射板３１が挿入可能な凹部とし、後部側にランプ３３を取り付け可能な貫通孔（第１貫通孔３５および第２貫通孔３６）を設けた部材である。第１貫通孔３５は、反射板３１を取り付ける側に、反射板３１の開口部よりも小さな孔として設けられている。また、第１貫通孔３５の裏側には、第１拡散板である拡散板３７が貼り付けられている。ランプ３３からの光をできるだけ均一に反射板３１へと出射するためである。第２貫通孔３６は、ランプ３３を取り付ける側に、ランプ３３の開口部よりも小さな孔で設けられている。
【００７９】
ランプ３３の後部には、白色光を放つハロゲンランプ（光源）３８と、光源３８をランプ３３に固定して、外部の電源からの電気を光源３８に送る接続端子（図示省略）を有するランプソケット３９とが設けられている。ランプ３３は、光源３８を中心として半球面状の反射板から構成されている。このため、光源３８からの光は、半球面状の反射板で中央部分へと集光されて第２貫通孔３６へと入射する。光源３８に白色光を放つ光源を採用しているので、被検レンズ６０の実際の使用環境下における評価が可能となる。しかも、単色光を放つ光源に比べて、安価な光源を採用できる。
【００８０】
ランプ３３は、チャートユニットベース３２に接続するフランジ部分の一端を皿ビス４０で挟み、同フランジ部分の他端をフリーとして、チャートユニットベース３２に取り付けられている。ランプ３３のフランジ部分の他端近傍には、その他端をチャートユニットベース３２の方向に押しつけるように、押さえバネ４１が設けられている。光源３８の交換の際には、ランプソケット３９を外して、ランプ３３を押さえバネ４１の方に寄せて、皿ビス４０からランプ３３のフランジ部分の一端を外すという方法が採られる。
【００８１】
チャートユニット１１ｃが上述のような構成であるため、光源３８からの光は、第２貫通孔３６を通って、拡散板３７にて拡散されて、第１貫通孔３５から反射板３１内に入射する。反射板３１を通った光は、前面パネル３０内に入って、拡散板３４で拡散され、スクウェアチャート１６の光透過領域１６ａから外部に出射する。このチャートユニット１１ｂ，１１ｃでは、拡散板３７および拡散板３４が採用されているため、光透過領域１６ａから出射する光は、同領域１６ａ内でほぼ均一化される。
【００８２】
また、チャートユニットベース３２の内部に反射板３１が設けられているので、光源３８からの光が漏光する危険性が少ない。しかも、反射板３１の孔の大きさは、反射板３７よりも小さいので、反射板３１の孔を通過する光の光度は、反射板３１の孔の面積内において均一化されている。なお、図９は、チャートユニット１１ｃの構成を示した図であるが、チャートユニット１１ａ，１１ｂの構成も、光透過領域１６ａの大きさが異なるだけで、図９に示すチャートユニット１１ｃの構成と同一である。
【００８３】
次に、レンズ品質検査システムを構成するＭＴＦ測定装置２について説明する。
【００８４】
図１０は、ＭＴＦ測定装置２と鏡筒駆動装置４とを示す斜視図であり、ＭＴＦ測定装置２の内部構成の一部を透過的に示した図である。また、図１１は、ＭＴＦ測定装置２の正面図である。ＭＴＦ測定装置２の正面（チャート装置１の方向を向いた面）には、被検レンズ６０を備える鏡筒７２を固定するためのフランジである鏡筒取り付け治具台座８０が設けられている。鏡筒７２は、鏡筒駆動装置４とケーブル１３０で接続されており、被検レンズ６０をズーム動作可能としている。また、ＭＴＦ測定装置２の上面には、上蓋７０が設けられている。上蓋７０は、ディンプルノブ７１を掴んで開閉可能である。
【００８５】
また、ＭＴＦ測定装置２の内部には、図１０に点線で示すように、２つの略台形の保持板としての垂直保証台９０が、鏡筒取り付け治具台座８０を備えた面（正面パネル）と底面との間に設けられている。垂直保証台９０は、鏡筒取り付け治具台座８０を備えた面に、ボルト９１によって固定されている。また、垂直保証台９０は、鏡筒取り付け治具台座８０を備えた面と底面とに挟まれた部分の角度を正確に９０度となるように設計されている。加えて、垂直保証台９０の厚みは、１０ミリ以上の厚みである。このため、鏡筒内の被検レンズ６０の光軸とＭＴＦ測定装置２の内部の顕微鏡６１の光軸の平行度を確保できる。ただし、垂直保証台９０の厚みは、１０ミリ以上としなくても、７ミリ等の１０ミリ以下の任意な厚みであっても良い。
【００８６】
図１１に示すように、鏡筒取り付け治具台座８０には、被検レンズ６０を備えた鏡筒７２を挟持して固定するためのＥ形止め歯８１が固定されている。また、鏡筒取り付け治具台座８０は、４個のネジ８２でＭＴＦ測定装置２の正面に取り付けられている。また、ＭＴＦ測定装置２の正面には、鏡筒取り付け治具台座８０の位置決め用のキー溝８３が設けられている。したがって、鏡筒取り付け治具台座８０をＭＴＦ測定装置２に取り付ける際には、キー溝８３を基準に鏡筒取り付け治具台座８０を位置決めしてから、４個のネジ８２が締められる。
【００８７】
一方、鏡筒取り付け治具台座８０をＭＴＦ測定装置２から取り外す際には、４個のネジ８２を外し、前方にまっすぐ引き出す。また、ＭＴＦ測定装置２の底面には、その４つ角に各１個づつのアジャスタ９２が設けられている。アジャスタ９２の高さを調整することによって、チャート装置１との高さの調整、ＭＴＦ測定装置２の平行を図ることが可能となる。
【００８８】
図１２は、鏡筒７２を取り付けていない状態の鏡筒取り付け治具台座８０の斜視図である。
【００８９】
鏡筒取り付け治具台座８０は、被検レンズ６０の光軸が顕微鏡６１の光軸と平行になるように固定すると共に、被検レンズ６０と顕微鏡６１との距離を調整し、正確な焦点調整を可能とするための部材である。鏡筒取り付け治具台座８０に設けられたＥ形止め歯８１は、２本の止め歯８１ａ，８１ｂから構成されている。鏡筒７２は、これら２本の止め歯８１ａ，８１ｂに挟持された状態で鏡筒取り付け治具台座８０に固定される。２本の止め歯８１ａ，８１ｂは、図１２に示すように、２本の止め歯８１ａ，８１ｂの端部を通るボルト８４を締めることによって、鏡筒７２を固定可能な構造を有している。また、Ｅ形止め歯８１は、止め歯固定部材８５によって、鏡筒取り付け治具台座８０に固定されている。
【００９０】
また、鏡筒取り付け治具台座８０の略中央には、表裏方向に貫通する角孔８６が設けられている。角孔８６は、被検レンズ６０上に結像するスクウェアチャート１６の像を、ＭＴＦ測定装置２内部の顕微鏡６１内に入射するための孔である。角孔８６の左辺および右辺には、表方向に凸となる鏡筒支持プレート８７が設けられている。鏡筒７２の裏面は、鏡筒支持プレート８７の表面に接触した状態で、鏡筒取り付け治具台座８０に固定される。
【００９１】
鏡筒支持プレート８７の表面および鏡筒取り付け治具台座８０のフランジ裏面８８（以後、単に、「裏面８８」という）は、互いに正確に平行であって、かつ双方とも光軸に対して正確に垂直となるように設けられている。このため、鏡筒７２を鏡筒取り付け治具台座８０に取り付けた状態において、被検レンズ６０は、被検レンズ６０の光軸が裏面８８に対して垂直になるように配置されている。この結果、被検レンズ６０上に結像したスクウェアチャート１６の像は、被検レンズ６０の光軸と対物レンズ６３の光軸とが平行になるように位置している顕微鏡６１に入射する。
【００９２】
図１３は、ＭＴＦ測定装置２の内部構成を示す側面図である。また、図１４は、ＭＴＦ測定装置２の内部の一部分を透過的に示す正面図である。具体的には、図１４中で実線で描かれた顕微鏡６１、第１プレート６４ａ、第２プレート６４ｂ、ドライバ６７ａ、ドライバ６７ｂおよびドライバ６７ｃは、ＭＴＦ測定装置２の内部に配置される構成部でありながら、図１４において透過的に描かれている。
【００９３】
図１３に示すように、ＭＴＦ測定装置２には、その前方から、被検レンズ６０を有する鏡筒７２と、鏡筒７２の光軸と光軸を平行に配置されている対物レンズ６３を有する顕微鏡６１と、顕微鏡６１の後部に配置されるＣＣＤカメラ６２とを備えている。なお、鏡筒７２の光軸と対物レンズ６３の光軸が平行という意味は、両方の光軸が一致している場合も含めた状態を意味するものとする。また、ＭＴＦ測定装置２には、図１３および図１４に示すように、顕微鏡６１の側面に沿う第１プレート６４ａと、その第１プレート６４ａから顕微鏡６１の下面に沿って略直角に伸びる第２プレート６４ｂとから構成されるステージ６４が設けられている。
【００９４】
第１プレート６４ａの上方であって、かつ対物レンズ６３の近傍には、変位センサ６５が設けられている。変位センサ６５は、その先端と鏡筒取り付け治具台座８０の裏面８８との距離に基づいて、対物レンズ６３と被検レンズ６０との距離を調整し、対物レンズ６３上において、スクウェアチャート１６のチャート像の焦点を合わせるようにするためのセンサである。変位センサ６５は、変位センサ取り付け板６６ａに固定されている。また、変位センサ取り付け板６６ａには、センサ位置調整ツマミ６６ｂが設けられている。変位センサ６５の位置は、情報処理装置３における設定に基づいて自動調整可能であると共に、手動で調整可能でもある。変位センサ６５の機能については、後述する。
【００９５】
図１４に示すように、第１プレート６４ａを挟んで顕微鏡６１の反対側には、Ｙ軸方向（ＭＴＦ測定装置２の高さ方向）に顕微鏡６１を可動なドライバ６７ａが備えられている。また、第２プレート６４ｂの下方には、Ｘ軸方向（図１４に示すＭＴＦ測定装置２において、左右方向）に顕微鏡６１を可動なドライバ６７ｂが備えられている。さらに、ＭＴＦ測定装置２内部の底面には、Ｚ軸方向（図１４を描いた紙面に対し表裏方向）に顕微鏡６１を可動なドライバ６７ｃが備えられている。
【００９６】
ドライバ６７ａ，６７ｂ，６７ｃは、それぞれ、情報処理装置３における設定に基づいて移動可能である。なお、ドライバ６７ａ，６７ｂには、図１３に示すように、それぞれボタン６８ａ，６８ｂが設けられている。ボタン６８ａまたはボタン６８ｂを押すことによって、顕微鏡６１をそれぞれＹ軸方向またはＸ軸方向に手動で移動させることができる。また、ドライバ６７ｃは、変位センサ６５と接続されており、変位センサ６５の検出結果に基づいて、顕微鏡６１をＺ軸方向に移動させることができる。また、図１３に示すように、ＭＴＦ測定装置２内部の後部には、電力供給装置６９が設けられており、外部からＭＴＦ測定装置２内の構成部に電力を供給可能となっている。
【００９７】
ユーザは、情報処理装置３に接続されたモニタ５上において、Ｆｒｏｍ（開始点）、Ｔｏ（終了点）、Ｄｉｖｉｓｉｏｎ（分割数）の３種のパラメータを指定することができる。開始点および終了点は、ミリ単位で指定可能である。スキャンは、開始点と終了点の間を分割数で割った間隔値で実行される。座標は、Ｚ軸（光軸と平行の軸）の原点をゼロとし、被検レンズ６０側をマイナスに、顕微鏡６１側をプラスとして決められている。
【００９８】
スキャン可能な範囲は、Ｚ軸のオフセットがゼロの時に、プラスマイナス０．４５ｍｍとしている。オフセットがある場合には、スキャン可能な範囲も異なる。例えば、Ｚ軸オフセットがプラス０．１ｍｍであった場合には、スキャン可能な範囲は、マイナス０．５５ｍｍからプラス０．３５ｍｍとなる。
【００９９】
ここで、レンズ品質検査システムのＭＴＦ測定装置２、情報処理装置３およびモニタ５をオンにして焦点調整を行う方法について説明する。
【０１００】
図１５は、このレンズ品質検査システムの電源をオンにして焦点調整を行う方法について説明するための図である。レンズ品質検査システムを起動すると、ステージ６４の位置が初期化され、原点に復帰する。原点は、予め、情報処理装置３内のメモリに書き込まれている。図１５に示すように、初期の像面位置Ｐは、鏡筒取り付け治具台座８０の表方向の面（チャート装置１の方向の面）からチャート装置１の方向に光軸（図１５中、１点鎖線で示す軸）上を９．７ｍｍだけ移動した点（鏡筒取り付け治具台座８０のフランジ面をゼロとすると、−９．７ｍｍの位置）としている。
【０１０１】
ただし、情報処理装置３のメモリ内に格納されたコンピュータソフトウェアを利用して設定する項目「ｂａｓｉｓ ｓｅｔｕｐ」の項目「Ｚ ｓｅｒｖｏ ｃｏｎｔｒｏｌ」におけるオフセット値がゼロでない場合には、初期の像面位置Ｐは、前記−９．７ｍｍにオフセット値を加算した位置に復帰する。なお、初期の像面位置Ｐは、前記の−９．７ｍｍに限定されるものではなく、−１０．０ｍｍ、−８．５ｍｍ等の任意の値としても良い。
【０１０２】
原点調整を行うには、それぞれの治具に合った原点調整具を作製するか、光軸と像面の保証された鏡筒を用意する必要がある。例えば、像面位置の中心にクロスタイプのレクチルの中心を一致させた基準治具を採用すると良い。かかる基準治具を取り付けた状態で、実際に顕微鏡６１で観察しながら、原点調整が行われる。以下、原点調整方法について説明する。
【０１０３】
このレンズ品質検査システムの電源をオンにし、モニタ５上に表示されている「ＡＤＪＵＳＴ」ボタンが押されると、Ｘ、ＹおよびＺの３軸とＣＣＤカメラ６２のゲインがリアルタイムに制御できるウィウンドウが開く。この状態において、「ＨＯＭＥ」ボタンを押すと、対物レンズ６３は、原点、すなわちステージ６４の可動範囲の中心である（Ｘ，Ｙ＝１０００，１０００）に復帰する。ユーザは、画像を見ながら、「ＪＯＧ」ボタンでＸおよびＹの中心を調整することができる。
【０１０４】
また、ピントは、微小であれば、「Ｏｆｆｓｅｔ」ボタンにて調整可能である。「Ｏｆｆｓｅｔ」ボタンは、プラスマイナス０．４５ｍｍの範囲で調整可能である。ただし、オフセット値が大きいと、焦点をＣＣＤモード（顕微鏡６１を移動させるモード）で使用する際に、検索レンジが狭くなる。ピント調整のために顕微鏡６１をＺ軸上を大きく移動させる場合には、図１３に示した上蓋７０を開けて、変位センサ６５のセンサ位置調整ツマミ６６ｂを回して焦点調整し、調整できた位置をＺ軸上の原点とする。
【０１０５】
このレンズ品質検査システムでは、通常の像面に対し撮像範囲が狭いため、像面を一度に撮像することが困難である。このため、顕微鏡６１と組み合わせたＣＣＤカメラ６２を、ステージ６４で目的の検査位置まで移動させて撮像する必要がある。この際、ステージ６４の真直度、治具取り付け基準面とステージ６４との平行度の誤差によって、顕微鏡６１の焦点が検査像面に対して平行移動しないことがある。このような状況になると、ＭＴＦの値にも誤差が生じる危険性がある。このレンズ品質検査システムでは、かかるＭＴＦの値の誤差を無くするため、顕微鏡６１が上記の基準面との距離を一定に保つように、光軸の方向（＝Ｚ軸方向）の制御をしている。
【０１０６】
図１６は、レンズ品質検査システムにおける像面補償制御を説明するための図で、ＭＴＦ測定装置２内の変位センサ６５の近傍を拡大して示す図である。
【０１０７】
先に図１３に基づいて説明したように、変位センサ６５（図１６中、黒色で示された部分）は、顕微鏡６１と一体的に移動可能なように、変位センサ取り付け板６６ａに固定されている。この変位センサ６５は、約０．４ミクロンの分解能を持ち、測定誤差をプラスマイナス１ミクロン以内に低減可能な渦電流式センサである。センサ部のコイルと変換部のコンデンサによりＬＣ共振回路を形成し、この回路を水晶発振器により共振状態にすると、センサ部と測定対象物との距離によって、測定対象物に生じる渦電流損が距離の対数に反比例する。センサ部のインダクタンスは、距離の対数に比例する。
【０１０８】
このような変位センサ６５を用いているため、鏡筒取り付け治具台座８０の裏面８８とセンサ６５の先端との距離Ｔが変化すると、共振回路の端子電圧が、上記裏面８８とセンサ６５の先端との間の基準距離（０．５ｍｍ）の時と異なる共振電圧となる。この共振電圧を基準距離時の電圧となるようにフィードバックして、変位センサ取り付け板６６ａを両矢印Ｙのように移動することによって、鏡筒取り付け治具台座８０の裏面８８と変位センサ６５の先端との距離Ｔを、０．５ｍｍに保持することができる。このＭＴＦ測定装置２は、上述の距離Ｔを０．５ｍｍにした時に、対物レンズ７２と被検レンズ６０との光軸（図１６中、一点鎖線で示す軸）上の距離が、被検レンズ６０上のチャート像をピンぼけしない正確な像として拡大できる距離となるようにしている。
【０１０９】
また、変位センサ６５を変位センサ取り付け板６６ａから外し、変位センサ取り付け板６６ａをその略中心を通る一点鎖線を中心軸として１８０度回転させることによって、変位センサ６５の測定箇所を変えることができる。図１６において、実線と点線の白抜きで示す変位センサは、黒色で塗りつぶした変位センサ６５の位置（初期位置）を変更したときの状態を示したものである。このように、変位センサ６５の測定箇所を変えることによって、鏡筒取り付け治具台座８０の形状、あるいはその裏面８８の状態に応じた計測が可能となる。
【０１１０】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されず、次のような種々変更した実施の形態として実施可能である。
【０１１１】
上述の実施の形態では、カメラとしてＣＣＤカメラ６２を採用したが、ＣＣＤカメラ６２以外のカメラを採用しても良い。
【０１１２】
被検レンズ６０と顕微鏡６１の内、いずれか一方のみをＺ軸方向に移動するようにしても良い。また、顕微鏡６１自体をＺ軸方向に動かないように固定し、対物レンズ６３をＺ軸方向に移動できる機構を採用しても良い。また、被検レンズ６０または顕微鏡６１を、チャート装置１に近づけたり、あるいはチャート装置１から遠ざけたりできるように、Ｚ軸の双方向に可動自在とせずに、いずれか一方向のみに可動自在にしても良い。
【０１１３】
また、変位センサ６５は、被検レンズ６０と対物レンズ６３との距離を一定に制御するために、間接的に、鏡筒取り付け治具台座８０の裏面８８と変位センサ６５の先端との距離Ｔを測定し、その距離Ｔを一定にする制御を行っている。しかし、被検レンズ６０と対物レンズ６３との距離を、直接計測して、制御するようにしても良い。また、変位センサ６５は、渦電流式のセンサではなく、光センサ等の他の種類のセンサであっても良い。ただし、ミクロンオーダ、サブミクロンオーダの制御を、安価に実現するには、渦電流式のセンサを採用するのが好ましい。
【０１１４】
また、変位センサ６５と顕微鏡６１とはステージ６４を介して一体的に移動可能であるが、変位センサ６５と顕微鏡６１とを別個に移動可能としても良い。その場合には、変位センサ６５の計測に基づいて、その計測した距離だけ、顕微鏡６１あるいは対物レンズ６３が移動する機構を採用することができる。
【０１１５】
スクウェアチャート１６は、上述の実施の形態では、四角い光透過領域１６ａの周囲を四角いリング形状の光非透過領域１６ｂが囲った、四角い外形を有するチャートである。しかし、外形は、四角形状である必要はなく、丸でも三角形状でも良い。また、光非透過領域１６ｂは、完全に、光透過領域１６ａを囲う形状ではなく、四角い光透過領域１６ａの３辺のみをコの字型で囲った領域であっても良い。さらに、光非透過領域１６ｂは、四角い光透過領域１６ａの２辺のみを鍵型に囲った領域であっても良い。
【０１１６】
また、チャート装置１は、必ずしも、アーム１０の交差位置にチャートユニット１１を備えていなくても良い。光源３８は、ハロゲンランプではなく、キセノンランプ等の他の光源であっても良い。さらに、光源３８は、単色光を放つ光源（例えば、ＬＥＤ）でも良い。
【０１１７】
また、上述の実施の形態では、２枚の拡散板（拡散板３４および拡散板３７）を配置しているが、３枚以上あるいは１枚でも良い。また、反射板３１を挟む両方向に、１枚づつの拡散板を配置するのではなく、反射板３１の光源３８側あるいはその反対側に、２枚以上の拡散板を配置するようにしても良い。また、上述の実施の形態で採用される拡散板３４，３７は、オパールコートされているが、曇り硝子の処理をされたものでも良い。
【０１１８】
また、反射板３１の孔形状は、四角形状以外の形状でも良い。特に、光透過領域１６ａの形状が四角形状でない場合には、反射板３１の孔形状も光透過領域１６ａの形状に合わせて、四角形状以外の形状にしても良い。さらに、反射板３１の孔形状は、光透過領域１６ａの形状に必ずしも合わせなくても良い。特に、反射板３１の孔の大きさが光透過領域１６ａの大きさよりも大きい場合には、光透過領域１６ａ内の光度の均一化が可能である。また、反射板３１の孔の大きさを、第１拡散板としての拡散板３７よりも大きくしても良い。第２拡散板としても拡散板３４によって、ある程度、光透過領域１６ａ内の光度の均一化を図ることが可能だからである。ただし、反射板３１の孔の面積内においてもできるだけ光度の均一化を図る方が好ましいので、反射板３１の孔を拡散板３７よりも小さくする方が、より好ましい。
【０１１９】
また、アーム１０は、２本に限定されず、３本以上であっても良い。また、チャートユニット１１は、アーム１０の公差位置から端部までの間に２個ではなく、１個、あるいは３個以上設けても良い。また、像高目盛り１４に代用して、チャートユニット１１のアーム１０の交差位置からの距離を表示するデジタルメータを採用しても良い。
【０１２０】
また、アーム１０は、交差する２本を別個独立に、水平方向からの角度を変更できる機構を有するものであっても良いし、はさみのごとく、２本が連動して互いの角度を増減する機構を有するものでも良い。て説明する。
【０１２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ＭＴＦ測定を容易かつ高精度に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレンズ品質検査システムの好適な実施の形態の外観を示す図である。
【図２】図１に示すレンズ品質検査システムを用いた処理の概要を説明するための図である。
【図３】図２に示す情報処理装置の内部にあるコンピュータの構成を機能的表示によって示す図である。
【図４】図１に示すレンズ品質検査システムを用いたデータ処理の流れを説明するための図である。
【図５】図１に示すレンズ品質検査システムにおけるＭＴＦの測定に必要な出力を得るためのスクウェアチャートの領域を説明するための図であり、図５（Ａ）は、エッジ抽出エリアＸを示す図であり、図５（Ｂ）は、チャートユニットのエッジ抽出エリアＸ（Ｓ）およびエッジ抽出エリアＸ（Ｍ）を示す図である。
【図６】図１に示すチャート装置から、チャートユニットを固定している２本のアームの部分を抜き出して示す図である。
【図７】図６に示すチャートユニットの拡大正面図である。
【図８】図１に示すチャート装置１、ＭＴＦ測定装置と反対側となる裏側から見た図である。
【図９】図６に示すチャートユニットのＡーＡ線断面図であり、一部分解した状態を示す図である。
【図１０】図１に示すＭＴＦ測定装置と鏡筒駆動装置とを示す斜視図であり、ＭＴＦ測定装置の内部構成の一部を透過的に示した図である。
【図１１】図１０に示すＭＴＦ測定装置の正面図である。
【図１２】図１２に示す鏡筒取り付け治具台座であって、鏡筒を取り付けていない状態の斜視図である。
【図１３】図１０に示すＭＴＦ測定装置の内部構成を示す側面図である。
【図１４】図１０に示すＭＴＦ測定装置の内部の一部分を透過的に示す正面図である。
【図１５】図１に示すのレンズ品質検査システムの電源をオンにして焦点調整を行う方法について説明するための図である。
【図１６】図１に示すレンズ品質検査システムにおける像面補償制御を説明するための図で、ＭＴＦ測定装置内の変位センサの近傍を拡大して示す図である。
【符号の説明】
１ チャート装置（ＭＴＦ測定用チャート装置）
２ ＭＴＦ測定装置
３ 情報処理装置
４ 鏡筒駆動装置
５ モニタ
６ 入力装置
１０ アーム
１１ チャートユニット（ＭＴＦ測定用チャートユニット）
１１ａ チャートユニット（ＭＴＦ測定用チャートユニット）
１１ｂ チャートユニット（ＭＴＦ測定用チャートユニット）
１１ｃ チャートユニット（ＭＴＦ測定用チャートユニット）
１４ 像高目盛り
１５ チャートロックレバー
１６ チャート（スクウェアチャート）
１６ａ 光透過領域
１６ｂ 光非透過領域
１７ 四角い孔
３１ 反射板
３３ ランプ
３４ 拡散板（第２拡散板）
３７ 拡散板（第１拡散板）
３８ ハロゲンランプ（光源）
６０ 被検レンズ
６１ 顕微鏡
６２ ＣＣＤカメラ（カメラ）
６３ 対物レンズ
６４ ステージ
６５ 変位センサ（渦電流式センサ）
７２ 鏡筒
８０ 鏡筒取り付け治具台座（フランジ）
８７ 取り付け面
８８ 裏面（フランジ裏面）
９０ 垂直保証台（保持板）

Claims (6)

1. 品質検査の対象となる被検レンズと、チャートおよびその背面に配置される光源を有するチャート装置から上記被検レンズ上に結像した上記チャートの像を拡大する顕微鏡と、その顕微鏡によって拡大される像を出力可能なカメラとを有し、ＭＴＦを算出する情報処理装置に向けて、そのＭＴＦの算出に必要な上記カメラからの出力データを送るＭＴＦ測定装置であって、
   上記被検レンズおよび上記顕微鏡の少なくともいずれか一つを、上記被検レンズを貫く光軸方向に移動自在とし、
   上記被検レンズと上記顕微鏡の対物レンズとの距離に基づいて、その距離を一定に制御可能な変位センサを備えることを特徴とするＭＴＦ測定装置。
2. 前記変位センサは、渦電流式のセンサであることを特徴とする請求項１記載のＭＴＦ測定装置。
3. 前記変位センサは、前記顕微鏡と一体的に、前記光軸方向に移動自在とすることを特徴とする請求項１または２記載のＭＴＦ測定装置。
4. チャートおよびその背面に配置される光源を有するチャート装置と、品質検査対象となる被検レンズを取り付け可能であって、上記チャート装置から上記被検レンズ上に結像した上記チャートの像を拡大する顕微鏡およびその顕微鏡によって拡大される像を出力可能なカメラを有すると共に、上記チャート装置の前方に設置されるＭＴＦ測定装置と、上記カメラからの出力データに基づいてＭＴＦを算出する情報処理装置とを備え、
   上記被検レンズと上記顕微鏡の対物レンズとの距離に基づいて、その距離を一定に制御可能な変位センサを、上記ＭＴＦ測定装置に備えることを特徴とするレンズ品質検査システム。
5. 前記変位センサは、渦電流式のセンサであることを特徴とする請求項４記載のレンズ品質検査システム。
6. 前記変位センサは、前記顕微鏡と一体的に、前記光軸方向に双方向移動自在とすることを特徴とする請求項４または５記載のレンズ品質検査システム。

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