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JP2010071747A - Method and device of measuring optical characteristics - Google Patents

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JP2010071747A JP2008238108A JP2008238108A JP2010071747A JP 2010071747 A JP2010071747 A JP 2010071747A JP 2008238108 A JP2008238108 A JP 2008238108A JP 2008238108 A JP2008238108 A JP 2008238108A JP 2010071747 A JP2010071747 A JP 2010071747A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve in a simple manner the resolution with respect to a point image in a method and a device of measuring an optical characteristics for obtaining a point image intensity distribution in an optical system to be detected. <P>SOLUTION: The method of measuring an optical characteristics is adapted to obtain a point image intensity distribution of an optical system to be detected, in such a manner that light from a point light source is incident on the optical system to be detected and an point image by the optical system to be detected is captured by means of an image capturing device. The lights from a plurality of point light sources are incident on the optical system to be detected; the interval between the plurality of light sources is made, in such a manner that a plurality of point images by the optical system to be detected are positioned on different positions of pixels of the image capturing device; and at least portions at inner side rather than the external peripheral parts do not overlap one another. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、被検光学系の点像強度分布を求める光学特性測定方法および装置に関する。   The present invention relates to an optical characteristic measuring method and apparatus for obtaining a point image intensity distribution of a test optical system.

被検光学系の点像強度分布を求める方法として、被検光学系に点光源からの光を入射し、被検光学系による点像を撮像素子で受光して点像強度分布を求める方法が知られている。
特開2006−271503号公報
As a method for obtaining the point image intensity distribution of the test optical system, light from a point light source is incident on the test optical system, and the point image by the test optical system is received by an image sensor to obtain the point image intensity distribution. Are known.
JP 2006-271503 A

しかしながら、被検光学系が、例えばカメラのレンズ等の場合には、回折限界がミクロンメートルオーダであるため、点像の大きさが撮像素子の画素の大きさとオーダ的に同じ大きさになる。従って、撮像素子により点像の形状を細かく検出することが困難になり、点像に対して充分な分解能を得ることができなくなる。   However, when the test optical system is, for example, a camera lens or the like, the diffraction limit is on the order of microns, so the size of the point image is on the order of the size of the pixel of the image sensor. Therefore, it becomes difficult to detect the shape of the point image finely by the image sensor, and it becomes impossible to obtain a sufficient resolution for the point image.

そこで、点像を回折限界以上に拡大して撮像素子に受光し形状を測定することが考えられるが、この場合には、点像を拡大する拡大光学系に高い精度が要求されコストが増大するという問題がある。   Therefore, it is conceivable to enlarge the point image beyond the diffraction limit and receive the light on the image sensor and measure the shape. In this case, high precision is required for the magnifying optical system for enlarging the point image, and the cost increases. There is a problem.

また、点像に対して撮像素子を少しずつ移動することで、あたかもスリットセンサを移動するような分解能向上効果を得ることが考えられるが、この場合には、撮像素子を移動する移動機構が必要になりスペース効率の低下およびコストの増大をもたらすという問題がある。   In addition, by moving the image sensor little by little with respect to the point image, it may be possible to obtain the effect of improving the resolution as if moving the slit sensor. In this case, however, a moving mechanism for moving the image sensor is necessary. This leads to a problem that the space efficiency decreases and the cost increases.

本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、点像に対する分解能を簡易に向上することができる光学特性測定方法および装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object thereof is to provide an optical characteristic measuring method and apparatus capable of easily improving the resolution with respect to a point image.

本発明を例示する第一の態様に従えば、被検光学系に点光源からの光を入射し、前記被検光学系による点像を撮像素子で受光し前記被検光学系の点像強度分布を求める光学特性測定方法であって、前記被検光学系に、複数の点光源からの光を入射するとともに、前記複数の点光源の間隔を、前記被検光学系による複数の点像が、前記撮像素子の画素の異なる位置に位置し、かつ、少なくとも外周部より内側が重ならないようにしてなることを特徴とする光学特性測定方法が提供される。   According to a first aspect illustrating the present invention, light from a point light source is incident on a test optical system, a point image by the test optical system is received by an image sensor, and the point image intensity of the test optical system An optical characteristic measurement method for obtaining a distribution, wherein light from a plurality of point light sources is incident on the test optical system, and intervals between the plurality of point light sources are determined by a plurality of point images by the test optical system. An optical property measuring method is provided, which is located at different positions of the pixels of the image sensor and does not overlap at least the inside of the outer periphery.

本発明を例示する第二の態様に従えば、それぞれ点光源となる複数の開口が形成されるマスク部材と、前記開口からの光により被検光学系が形成した点像を受光する撮像素子とを有し、前記マスク部材に、前記複数の開口を、前記被検光学系による複数の点像が、前記撮像素子の画素の異なる位置に位置し、かつ、少なくとも外周部より内側が重ならないような間隔で形成してなることを特徴とする光学特性測定装置が提供される。   According to a second aspect illustrating the present invention, a mask member in which a plurality of openings each serving as a point light source are formed, an image sensor that receives a point image formed by a test optical system by light from the openings, and The plurality of apertures in the mask member so that the plurality of point images by the optical system to be tested are located at different positions of the pixels of the imaging element and at least the inside of the outer peripheral portion does not overlap. There is provided an optical property measuring apparatus characterized by being formed at an appropriate interval.

本発明では、点像に対する分解能を簡易に向上することができる。   In the present invention, the resolution for a point image can be easily improved.

以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の光学特性測定装置の第1の実施形態を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of the optical property measuring apparatus of the present invention.

この光学特性測定装置は、光源11、拡散板13、マスク部材15、撮像素子17、画像処理部19を有している。マスク部材15と撮像素子17との間には、被検レンズLが配置される。被検レンズLは、光学特性測定装置によって点像強度分布等の光学特性が測定される結像光学系である。図1の被検レンズLは、カメラの撮影レンズであり、例えば2群5枚等の複数のレンズを備えているが、1枚のレンズで示している。   The optical characteristic measuring apparatus includes a light source 11, a diffusion plate 13, a mask member 15, an image sensor 17, and an image processing unit 19. A test lens L is disposed between the mask member 15 and the image sensor 17. The test lens L is an imaging optical system in which optical characteristics such as a point image intensity distribution are measured by an optical characteristic measuring device. A test lens L in FIG. 1 is a photographing lens of a camera, and includes a plurality of lenses, for example, 5 lenses in 2 groups, but is shown as a single lens.

光源11には、所定波長の単色光を発生する光源11が使用される。拡散板13は、光源11からの光を拡散する。マスク部材15には、点光源を形成するための複数のピンホール(後述する)が形成されている。なお、点光源には微細な大きさの面光源等が含まれる。この実施形態では円形面光源が使用される。   As the light source 11, a light source 11 that generates monochromatic light having a predetermined wavelength is used. The diffusion plate 13 diffuses light from the light source 11. The mask member 15 has a plurality of pinholes (described later) for forming point light sources. Note that the point light source includes a surface light source having a fine size. In this embodiment, a circular surface light source is used.

撮像素子17は、被検レンズLによって結像される複数の点像(後述する)を撮像する。撮像素子17は、モノクロ撮像素子17とされている。撮像素子17の受光面には多数の画素(後述する)が二次元的に配列されている。撮像素子17には、CCD、CMOS等のイメージセンサを用いることができる。   The image sensor 17 captures a plurality of point images (described later) formed by the lens L to be examined. The image sensor 17 is a monochrome image sensor 17. A large number of pixels (described later) are two-dimensionally arranged on the light receiving surface of the image sensor 17. An image sensor such as a CCD or CMOS can be used for the image sensor 17.

画像処理部19は、A/D変換部21、バッファメモリ23、CPU25、記憶部27、入出力インタフェース(入出力I/F)29を有している。バッファメモリ23、CPU25、記憶部27、入出力I/F29は、バス31を介して情報伝達可能に接続されている。入出力I/F29には、画像処理の途中経過や処理結果を表示する出力装置33、ユーザからの入力を受け付ける入力装置35が接続される。   The image processing unit 19 includes an A / D conversion unit 21, a buffer memory 23, a CPU 25, a storage unit 27, and an input / output interface (input / output I / F) 29. The buffer memory 23, the CPU 25, the storage unit 27, and the input / output I / F 29 are connected via a bus 31 so that information can be transmitted. Connected to the input / output I / F 29 are an output device 33 for displaying the progress of image processing and processing results, and an input device 35 for receiving input from the user.

撮像素子17からの画像信号は、A/D変換部21によってデジタル信号に変換され出力される。出力結果は、一時的にフレームメモリ(不図示)に保持された後、バッファメモリ23に保持される。   The image signal from the image sensor 17 is converted into a digital signal by the A / D converter 21 and output. The output result is temporarily held in a frame memory (not shown) and then held in the buffer memory 23.

CPU25は、入出力I/F29を経由して受け付けるユーザからの入力に応じて、光学特性測定装置を制御する。CPU25は、入力装置35を介してユーザからの指示を受け付けると、記憶部27から制御演算プログラムを読み込んで起動する。そして、撮像素子17に結像する複数の点像の撮像、撮像した画像の記憶部27への保存、出力装置33への表示等の制御を行う。出力装置33には、モニタ、プリンタ等が使用される。入力装置35には、キーボード、マウス等が使用される。   The CPU 25 controls the optical characteristic measuring device in accordance with an input from a user received via the input / output I / F 29. When the CPU 25 receives an instruction from the user via the input device 35, the CPU 25 reads the control arithmetic program from the storage unit 27 and starts it. Then, control is performed such as capturing a plurality of point images formed on the image sensor 17, storing the captured images in the storage unit 27, and displaying them on the output device 33. As the output device 33, a monitor, a printer, or the like is used. As the input device 35, a keyboard, a mouse, or the like is used.

記憶部27は、CPU25が制御する光学特性測定装置の制御演算プログラム、撮像した画像、被検レンズLの光学特性のデータ等を保持する。記憶部27に保持されるプログラム、データは、バス31を介してCPU25から適宜参照することができる。   The storage unit 27 holds a control calculation program of the optical characteristic measurement device controlled by the CPU 25, a captured image, optical characteristic data of the lens L to be tested, and the like. Programs and data held in the storage unit 27 can be referred to as appropriate from the CPU 25 via the bus 31.

図2は、上述した光学特性測定装置の要部の構成を模式的に示している。図2では、マスク部材15に形成されるピンホール15aからの光が、被検レンズLに入射され、被検レンズLによる点像Tが撮像素子17の画素17aに受光されている。   FIG. 2 schematically shows a configuration of a main part of the above-described optical property measuring apparatus. In FIG. 2, the light from the pinhole 15 a formed in the mask member 15 is incident on the test lens L, and the point image T by the test lens L is received by the pixel 17 a of the image sensor 17.

図2は、理解し易いように縮尺を無視した図であり、全く異なる像高の計測のように描かれている。しかしながら、実際は、図3に示すようになっており、像高の違いは非常に僅かである。図3のように描いても実際の画素17aの幅がミクロンメートルオーダであることを考えると、まだ像高方向に拡大されていることが明らかである。   FIG. 2 is a diagram ignoring the scale for easy understanding, and is drawn like measurement of a completely different image height. However, actually, it is as shown in FIG. 3, and the difference in image height is very slight. Even if it is drawn as shown in FIG. 3, it is clear that the width of the actual pixel 17a is still enlarged in the image height direction in consideration of the order of microns.

図4は、図2における点像Tと画素17aとの位置関係を被検レンズL側から平面的に見た状態を示している。マスク部材15のピンホール15aは、点像Tと画素17aとの位置関係が図4の関係になるように形成されている。マスク部材15のピンホール15aの大きさは同じ大きさであり、点像Tの大きさも同一の大きさとされている。同じ大きさにすることで画像処理部19における演算を容易なものにすることができる。   FIG. 4 shows a state in which the positional relationship between the point image T and the pixel 17a in FIG. The pinhole 15a of the mask member 15 is formed such that the positional relationship between the point image T and the pixel 17a is as shown in FIG. The pinholes 15a of the mask member 15 have the same size, and the point images T have the same size. By using the same size, the calculation in the image processing unit 19 can be facilitated.

図4において、複数の点像Tは、それぞれ画素17aの異なる位置に位置している。この実施形態では、複数の点像Tの間隔Lを、撮像素子17の画素17aのピッチPの倍数と異なる間隔にすることにより画素17aの異なる位置に位置させている。複数の点像Tの間隔Lは、例えばバーニヤの原理を用いることにより容易に設定することができる。この実施形態では、複数の点像Tは、相互に重ならないような間隔Lで形成されている。なお、 複数の点像Tは、少なくとも外周部より内側が重ならないような間隔で形成しても良い。また、第1暗環が明瞭に存在する場合には、少なくとも第1暗環の内側が重ならないような間隔で形成しても良い。要は、複数の点像Tが相互に干渉して点像Tを検出することが困難にならなければ良い。各画素17aは、正方形形状をしており、同一の大きさを有している。図4で点線で示される補助線Hは、各画素17aのX方向およびY方向の中心を通る線分であり、補助線Hの交点が画素17aの中心位置になっている。   In FIG. 4, the plurality of point images T are located at different positions of the pixel 17a. In this embodiment, the interval L between the plurality of point images T is set at a different position from the multiple of the pitch P of the pixels 17a of the image sensor 17 so as to be positioned at different positions of the pixels 17a. The interval L between the plurality of point images T can be easily set by using, for example, the Vernier principle. In this embodiment, the plurality of point images T are formed at intervals L so as not to overlap each other. The plurality of point images T may be formed at intervals such that the inner side does not overlap at least the outer peripheral portion. Further, when the first dark ring is clearly present, it may be formed at an interval so that at least the inside of the first dark ring does not overlap. In short, it is good if a plurality of point images T interfere with each other and it becomes difficult to detect the point images T. Each pixel 17a has a square shape and the same size. The auxiliary line H indicated by a dotted line in FIG. 4 is a line segment passing through the center of each pixel 17a in the X direction and the Y direction, and the intersection of the auxiliary lines H is the center position of the pixel 17a.

図4では、X方向に3列、Y方向に3列の計9個の点像Tが形成されている。Y方向の中央に位置する3個の点像Tの中心は、画素17aのY方向の中心に位置している。Y方向の上側に位置する3個の点像Tの中心は、画素17aのY方向の中心より下側に位置している。Y方向の下側に位置する3個の点像Tの中心は、画素17aのY方向の中心より上側に位置している。また、X方向の中央に位置する3個の点像Tの中心は、画素17aのX方向の中心に位置している。X方向の右側に位置する3個の点像Tの中心は、画素17aのX方向の中心より左側に位置している。X方向の左側に位置する3個の点像Tの中心は、画素17aのX方向の中心より右側に位置している。このようにして、9個の点像Tは、それぞれ画素17aの異なる位置に位置されている。   In FIG. 4, a total of nine point images T of three rows in the X direction and three rows in the Y direction are formed. The centers of the three point images T located at the center in the Y direction are located at the center in the Y direction of the pixel 17a. The centers of the three point images T located on the upper side in the Y direction are located on the lower side of the center of the pixel 17a in the Y direction. The centers of the three point images T located below the Y direction are located above the center of the pixel 17a in the Y direction. The centers of the three point images T located at the center in the X direction are located at the center in the X direction of the pixel 17a. The centers of the three point images T located on the right side in the X direction are located on the left side of the center of the pixel 17a in the X direction. The centers of the three point images T located on the left side in the X direction are located on the right side of the center of the pixel 17a in the X direction. In this way, the nine point images T are located at different positions of the pixel 17a.

上述した光学特性測定装置では、被検レンズLをマスク部材15と撮像素子17との間の光軸上に正確に配置し光源11を点灯すると、被検レンズLに複数のピンホール15aからの光が入射され、撮像素子17に複数の点像Tが受光される。そして、撮像素子17に受光された点像Tを画像処理部19において画像処理し所定の演算を行うことにより点像強度分布が求められる。   In the optical characteristic measuring apparatus described above, when the test lens L is accurately placed on the optical axis between the mask member 15 and the image sensor 17 and the light source 11 is turned on, the test lens L is exposed to the plurality of pinholes 15a. Light is incident, and a plurality of point images T are received by the image sensor 17. Then, the point image T received by the image sensor 17 is subjected to image processing in the image processing unit 19 and a predetermined calculation is performed to obtain a point image intensity distribution.

上述した光学特性測定装置では、マスク部材15に複数のピンホール15aを形成し、複数のピンホール15aの間隔Lを、被検レンズLによる複数の点像Tが、撮像素子17の画素17aの異なる位置に位置するようにしたので、点像Tに対する分解能を簡易に向上することができる。   In the optical characteristic measuring apparatus described above, a plurality of pinholes 15 a are formed in the mask member 15, the distance L between the plurality of pinholes 15 a, and the plurality of point images T formed by the lens L to be tested are Since they are located at different positions, the resolution for the point image T can be easily improved.

すなわち、図5に示すように、1個の点像Tに対して撮像素子17の画素17aを、位置1、位置2、位置3、位置4と少しずつ移動することで、あたかもスリットセンサを移動するような分解能向上効果を得ることができる。一方、図2において、3個の点像Tのうち右側の点像Tは、図5の位置1の状態に対応する。また、中央の点像Tは図5の位置2の状態に、左側の点像Tは図5の位置3の状態に対応する。従って、本発明では、点像Tに対する情報量が増大し、あたかもスリットセンサを移動するような分解能向上効果を得ることができる。しかしながら、本発明では、撮像素子17を移動する移動機構が必要ないため、装置を簡易に構成することができる。なお、マスク部材15へのピンホール15aの形成は、リソグラフィ技術により高精度かつ容易に行うことが可能である。また、本発明では、点像Tを拡大する拡大光学系が必要ないため、装置を簡易に構成することができる。
(第2の実施形態)
以下、本発明の光学特性測定装置の第2の実施形態を説明する。なお、この実施形態において第1の実施形態と同一の要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
That is, as shown in FIG. 5, by moving the pixel 17a of the image pickup element 17 with respect to one point image T little by little from position 1, position 2, position 3, and position 4, the slit sensor is moved. Such a resolution improvement effect can be obtained. On the other hand, in FIG. 2, the right point image T among the three point images T corresponds to the position 1 in FIG. Further, the center point image T corresponds to the state at position 2 in FIG. 5, and the left point image T corresponds to the state at position 3 in FIG. Therefore, in the present invention, the amount of information with respect to the point image T is increased, and an effect of improving the resolution as if moving the slit sensor can be obtained. However, in the present invention, since a moving mechanism for moving the image sensor 17 is not necessary, the apparatus can be configured simply. Note that the formation of the pinhole 15a in the mask member 15 can be easily performed with high accuracy by a lithography technique. Further, in the present invention, since no magnifying optical system for enlarging the point image T is necessary, the apparatus can be configured simply.
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the optical property measuring apparatus of the present invention will be described. In this embodiment, the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この実施形態では、光源11は、広帯域のスペクトル幅を持つ白色光源とされる。白色光源には、スーパーコンティニューム光源やメタルハライド光源等が使用される。   In this embodiment, the light source 11 is a white light source having a wide spectrum width. As the white light source, a super continuum light source, a metal halide light source, or the like is used.

また、撮像素子17がベイヤー配列の画素17aを有するカラー撮像素子とされる。撮像素子17には、図6に示すように、R(赤)、G(緑)、B(青)の原色透過フィルタがベイヤ配列型に設けられている。各画素17aは、正方形形状をしており、同一の大きさを有している。図6で点線で示される補助線Hは、各画素17aのX方向およびY方向の中心を通る線分であり、補助線Hの交点が画素17aの中心位置になっている。   Further, the image sensor 17 is a color image sensor having pixels 17a in a Bayer array. As shown in FIG. 6, the imaging element 17 is provided with R (red), G (green), and B (blue) primary color transmission filters in a Bayer array type. Each pixel 17a has a square shape and the same size. An auxiliary line H indicated by a dotted line in FIG. 6 is a line segment passing through the center of each pixel 17a in the X direction and the Y direction, and the intersection of the auxiliary lines H is the center position of the pixel 17a.

図6では、X方向に2列、Y方向に2列の計4個の点像Tが形成されている。4個の点像Tは、その中心をR(赤)、G(緑)、B(青)の画素17aの交点に位置され、R(赤)、G(緑)、B(青)の画素17aに跨って位置されている。ベイヤー配列の画素17aを有するカラー撮像素子では、点像Tが画素17aに跨って結像すると、点像Tの全体を認識することができなくなる。図6の各点像Tでは、B(青)の点像Tの1/4の部分、R(赤)の点像Tの1/4の部分、R(赤)の点像Tの1/2の部分の点像Tのみが検出可能である。   In FIG. 6, a total of four point images T of two rows in the X direction and two rows in the Y direction are formed. The four point images T are located at the intersections of R (red), G (green), and B (blue) pixels 17a at the centers, and R (red), G (green), and B (blue) pixels. It is located across 17a. In a color imaging device having a Bayer array pixel 17a, if the point image T is formed across the pixel 17a, the entire point image T cannot be recognized. In each point image T in FIG. 6, a quarter portion of the B (blue) point image T, a quarter portion of the R (red) point image T, and a 1 / portion of the R (red) point image T. Only the point image T of the portion 2 can be detected.

この実施形態では、各色の点像Tの全体を得るために、4個の点像Tがセットで使用される。図6の4個の点像TのB(青)の部分を合成することによりB(青)の点像Tの全体を得ることができる。図6の4個の点像TのR(赤)の部分を合成することによりR(赤)の点像Tの全体を得ることができる。図6の4個の点像TのG(緑)の部分を合成することによりG(緑)の点像Tの全体の2倍を得ることができる。従って、G(緑)の点像Tの情報は、1/2にして使用される。   In this embodiment, four point images T are used as a set in order to obtain the entire point image T of each color. By combining the B (blue) portions of the four point images T in FIG. 6, the entire B (blue) point image T can be obtained. By combining the R (red) portions of the four point images T in FIG. 6, the entire R (red) point image T can be obtained. By synthesizing the G (green) portions of the four point images T shown in FIG. 6, twice the entire G (green) point image T can be obtained. Therefore, the information of the point image T of G (green) is used in half.

図6の4個の点像TのセットSは、各色の点像Tの全体を得るためのもので、セットSとして図4の各点像Tに対応している。図7は、図4の各点像Tを図6の4個の点像TのセットSに置き換えた状態を示している。図7において4個の点像TのセットSの境界を太線で示している。マスク部材15のピンホール15aは、点像Tと画素17aとの位置関係が図7の関係になるように形成されている。   A set S of four point images T in FIG. 6 is for obtaining the entire point image T of each color, and corresponds to each point image T in FIG. FIG. 7 shows a state in which each point image T in FIG. 4 is replaced with a set S of four point images T in FIG. In FIG. 7, the boundaries of the set S of four point images T are indicated by bold lines. The pinhole 15a of the mask member 15 is formed such that the positional relationship between the point image T and the pixel 17a is as shown in FIG.

図7では、X方向に3列、Y方向に3列の計9セットSの点像Tが形成されている。Y方向の中央に位置する3セットSの点像Tの中心は、画素17aのY方向の中心に位置している。Y方向の上側に位置する3セットSの点像Tの中心は、画素17aのY方向の中心より下側に位置している。Y方向の下側に位置する3セットSの点像Tの中心は、画素17aのY方向の中心より上側に位置している。また、X方向の中央に位置する3セットSの点像Tの中心は、画素17aのX方向の中心に位置している。X方向の右側に位置する3セットSの点像Tの中心は、画素17aのX方向の中心より左側に位置している。X方向の左側に位置する3セットSの点像Tの中心は、画素17aのX方向の中心より右側に位置している。このようにして、9セットSの点像Tは、それぞれ画素17aの異なる位置に位置されている。   In FIG. 7, a total of 9 sets S of point images T of 3 rows in the X direction and 3 rows in the Y direction are formed. The center of the point image T of the three sets S located at the center in the Y direction is located at the center in the Y direction of the pixel 17a. The center of the point image T of the 3 sets S located on the upper side in the Y direction is located below the center of the pixel 17a in the Y direction. The center of the point image T of the three sets S located on the lower side in the Y direction is located above the center in the Y direction of the pixel 17a. Further, the center of the point image T of the three sets S located at the center in the X direction is located at the center in the X direction of the pixel 17a. The center of the point image T of the 3 sets S located on the right side in the X direction is located on the left side of the center of the pixel 17a in the X direction. The center of the point image T of the three sets S located on the left side in the X direction is located on the right side of the center of the pixel 17a in the X direction. In this way, the nine sets S of point images T are located at different positions of the pixels 17a.

この実施形態では、カラー撮像素子17の画素17aに跨って複数の点像Tをそれぞれ結像し、複数の点像Tを合成して各色毎の点像Tの全体を得るようにしたので、各色の点像Tの全体を容易,確実に検出することができる。そして、各色の点像Tの全体を得るための複数の点像Tを1セットSとし、各セットSを撮像素子17の画素17aの異なる位置に位置するようにしたので、カラー撮像素子17の点像Tに対する分解能を簡易に向上することができる。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような形態でも良い。
In this embodiment, a plurality of point images T are formed across the pixels 17a of the color image sensor 17, and the plurality of point images T are synthesized to obtain the entire point image T for each color. The entire point image T of each color can be detected easily and reliably. Since a plurality of point images T for obtaining the entire point image T of each color are set as one set S, and each set S is positioned at a different position of the pixel 17a of the image sensor 17, the color image sensor 17 The resolution for the point image T can be easily improved.
(Supplementary items of the embodiment)
As mentioned above, although this invention was demonstrated by embodiment mentioned above, the technical scope of this invention is not limited to embodiment mentioned above, For example, the following forms may be sufficient.

(1)上述した実施形態では、被検レンズLをカメラの撮影レンズにした例について説明したが、例えば、望遠鏡、顕微鏡等の光学機器の光学系であっても良い。   (1) In the above-described embodiment, the example in which the lens L to be examined is a photographing lens of a camera has been described. However, for example, an optical system of an optical device such as a telescope or a microscope may be used.

(2)上述した実施形態では、複数の点像Tの間隔Lを、撮像素子17の画素17aのピッチPあるいはその倍数と異なる間隔Lにした例について説明したが、例えば、マスク部材15に同じ間隔Lとなるように形成し、マスク部材15を回転して異なるピッチPになるようにしても良い。また、撮像面と物面にある点像パターンの位置をフォーカス位置を保ちながら変化、すなわち倍率を僅かに変化させることで、撮像面上での点像間隔が微調出来ることを利用して、撮像素子ピッチに対して点像間隔を調整することも有効である。通常僅かな倍率の変更に伴う光学特性の変化は実用上無視できるからである。   (2) In the above-described embodiment, the example in which the interval L between the plurality of point images T is set to the interval L different from the pitch P of the pixels 17a of the image sensor 17 or a multiple thereof has been described. The gap L may be formed, and the mask member 15 may be rotated to have a different pitch P. Also, taking advantage of the fact that the point image interval on the imaging surface can be finely adjusted by changing the position of the point image pattern on the imaging surface and the object surface while maintaining the focus position, that is, by slightly changing the magnification. It is also effective to adjust the point image interval with respect to the element pitch. This is because a change in optical characteristics accompanying a slight change in magnification is usually negligible.

(3)上述した実施形態では、マスク部材15のピンホール15aの大きさを同じ大きさにした例について説明したが、異ならせても良い。   (3) In the above-described embodiment, the example in which the size of the pinhole 15a of the mask member 15 is the same size has been described, but it may be different.

本発明の光学特性測定装置の第1の実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows 1st Embodiment of the optical characteristic measuring apparatus of this invention. 図1の要部を拡大して模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which expands and shows typically the principal part of FIG. 図2の状態をより現実的な寸法で示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of FIG. 2 by a more realistic dimension. 図2の点像の位置を平面的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the position of the point image of FIG. 2 planarly. 点像に対して撮像素子を移動する測定方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the measuring method which moves an image pick-up element with respect to a point image. カラー撮像素子から各色の点像の全体を得るための点像のセットを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the set of the point image for obtaining the whole point image of each color from a color image sensor. 図4の各点像を点像のセットに置き換えた状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which replaced each point image of FIG. 4 with the set of point images.

符号の説明Explanation of symbols

11…光源、15…マスク部材、15a…ピンホール、17…撮像素子、17a…画素、19…画像処理部、L…被検レンズ、T…点像。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Light source, 15 ... Mask member, 15a ... Pinhole, 17 ... Image sensor, 17a ... Pixel, 19 ... Image processing part, L ... Test lens, T ... Point image.

Claims (8)

被検光学系に点光源からの光を入射し、前記被検光学系による点像を撮像素子で受光し前記被検光学系の点像強度分布を求める光学特性測定方法であって、
前記被検光学系に、複数の点光源からの光を入射するとともに、前記複数の点光源の間隔を、前記被検光学系による複数の点像が、前記撮像素子の画素の異なる位置に位置し、かつ、少なくとも外周部より内側が重ならないようにしてなることを特徴とする光学特性測定方法。
An optical characteristic measurement method in which light from a point light source is incident on a test optical system, a point image by the test optical system is received by an image sensor, and a point image intensity distribution of the test optical system is obtained,
Light from a plurality of point light sources is incident on the test optical system, and intervals between the plurality of point light sources are set such that a plurality of point images by the test optical system are located at different positions of the pixels of the image sensor. And an optical property measuring method characterized in that at least the inner side of the outer peripheral portion does not overlap.
請求項1記載の光学特性測定方法において、
前記複数の点像の間隔が、前記撮像素子の画素のピッチあるいはその倍数と異なる間隔であることを特徴とする光学特性測定方法。
The optical property measuring method according to claim 1,
The optical characteristic measuring method, wherein an interval between the plurality of point images is different from a pitch of a pixel of the image sensor or a multiple thereof.
請求項1または請求項2記載の光学特性測定方法において、
前記複数の点像は、少なくとも第1暗環より内側が重ならないことを特徴とする光学特性測定方法。
In the optical characteristic measuring method according to claim 1 or 2,
The optical characteristic measuring method, wherein the plurality of point images do not overlap at least inside the first dark ring.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載の光学特性測定方法において、
前記撮像素子は、ベイヤー配列の画素を有するカラー撮像素子であり、複数の点像がそれぞれ前記画素に跨って結像され、複数の点像を合成して各色毎の点像の全体を得ることを特徴とする光学特性測定方法。
In the optical characteristic measuring method according to any one of claims 1 to 3,
The image sensor is a color image sensor having pixels in a Bayer array, and a plurality of point images are formed across the pixels, and a plurality of point images are synthesized to obtain an entire point image for each color. A method for measuring optical characteristics.
それぞれ点光源となる複数の開口が形成されるマスク部材と、
前記開口からの光により被検光学系が形成した点像を受光する撮像素子とを有し、 前記マスク部材に、前記複数の開口を、前記被検光学系による複数の点像が、前記撮像素子の画素の異なる位置に位置し、かつ、少なくとも外周部より内側が重ならないような間隔で形成してなることを特徴とする光学特性測定装置。
A mask member formed with a plurality of openings each serving as a point light source;
An image sensor that receives a point image formed by the test optical system by light from the aperture, and the mask member includes the plurality of apertures, and a plurality of point images by the test optical system capture the image. An optical characteristic measuring apparatus, wherein the optical characteristic measuring apparatus is formed at a position where pixels of the element are different from each other and at least an inner side does not overlap with an outer peripheral portion.
請求項5記載の光学特性測定装置において、
前記複数の点像の間隔が、前記撮像素子の画素のピッチあるいはその倍数と異なる間隔であることを特徴とする光学特性測定装置。
In the optical characteristic measuring device according to claim 5,
The optical characteristic measuring apparatus, wherein an interval between the plurality of point images is different from a pitch of a pixel of the image sensor or a multiple thereof.
請求項5または請求項6記載の光学特性測定装置において、
前記複数の点像は、少なくとも第1暗環の内側が重ならないことを特徴とする光学特性測定装置。
In the optical characteristic measuring device according to claim 5 or 6,
The optical characteristic measuring device, wherein the plurality of point images do not overlap at least the inside of the first dark ring.
請求項5ないし請求項7のいずれか1項記載の光学特性測定装置において、
前記撮像素子は、ベイヤー配列の画素を有するカラー撮像素子であり、複数の点像が前記画素に跨って結像され、複数の点像を合成して各色毎の点像の全体を得ることを特徴とする光学特性測定装置。
In the optical characteristic measuring device according to any one of claims 5 to 7,
The image pickup device is a color image pickup device having pixels with a Bayer array, and a plurality of point images are formed across the pixels, and a plurality of point images are synthesized to obtain an entire point image for each color. A characteristic optical characteristic measuring apparatus.
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