JP2001255230A - Evaluation method for image-formation position deviation of lens array - Google Patents
Evaluation method for image-formation position deviation of lens arrayInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レンズアレイにお
ける点像の２次元的な位置ずれ量を簡便に評価できる方
法に関し、更に詳しく述べると、点光源アレイのレンズ
アレイによる結像を、向きの異なるスリットをレンズア
レイのレンズ素子配列方向に走査して受光することによ
り、検出光量の周期性の乱れからレンズアレイの結像位
置ずれを評価する方法に関するものである。この技術
は、特に限定されるものではないが、例えばページ処理
型プリンタ用の屈折率分布型レンズアレイの結像位置の
ずれを評価するのに有用である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for easily evaluating a two-dimensional displacement of a point image in a lens array. The present invention relates to a method for evaluating a shift in the imaging position of a lens array based on a disturbance in the periodicity of a detected light amount by scanning different slits in a lens array direction of a lens array and receiving light. Although this technique is not particularly limited, it is useful, for example, for evaluating the shift of the image forming position of a gradient index lens array for a page processing type printer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】屈折率分布型レンズアレイは、微小なロ
ッド状のレンズ素子（屈折率分布型ロッドレンズ）を多
数規則的に配列した１対１結像光学系である。そのた
め、このようなレンズアレイは、ページ処理型プリンタ
であるＬＥＤ（発光ダイオード）光プリンタやＬＣＤ
（液晶）プリンタの書き込み光学系に組み込まれてい
る。これは、発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイあるいは
液晶（ＬＣＤ）シャッタアレイを電気信号により選択的
に発光もしくは開閉させて、それをレンズアレイを介し
て感光ドラムに結像させる構成である。2. Description of the Related Art A gradient index lens array is a one-to-one image forming optical system in which a large number of minute rod-shaped lens elements (index gradient rod lenses) are regularly arranged. Therefore, such a lens array is used for an LED (light emitting diode) optical printer or LCD which is a page processing type printer.
(Liquid crystal) Built into the writing optical system of the printer. This is a configuration in which a light emitting diode (LED) array or a liquid crystal (LCD) shutter array is selectively illuminated or opened / closed by an electric signal, and forms an image on a photosensitive drum via a lens array.
【０００３】この種のページ処理型プリンタは、光学系
の小形化に適しており、光学系に可動部が無いために、
コンパクトで信頼性が高い等の特徴がある。ところが、
レンズアレイを構成しているレンズ素子に配列の乱れが
あると、所定の結像位置からずれた位置に結像し、色の
にじみやずれが生じ、印刷品質を低下させる問題が生じ
る。そのため、このような結像位置のずれを適切に評価
でき、検査できる方法が必要となる。[0003] This type of page processing type printer is suitable for downsizing an optical system, and has no movable parts in the optical system.
It has features such as compactness and high reliability. However,
If the lens elements constituting the lens array have an irregular arrangement, an image is formed at a position deviated from a predetermined image forming position, causing color bleeding or deviation, thereby causing a problem of deteriorating print quality. Therefore, a method that can appropriately evaluate and inspect such a shift of the image forming position is required.
【０００４】ところで屈折率分布型レンズアレイの検査
方法としては、 （１）実際に使用する物体像面距離に等しくなるように
テストチャートと受光素子を配置し、それらの中央にレ
ンズアレイを設置して、レンズアレイのレスポンス関数
（ＭＴＦ：Modulation Transfer Function）を測定する
方法 （２）上記と同様の検査装置構成で、テストチャートを
取り除き、均一強度の散乱光を入射させた場合のレンズ
アレイの伝達光量と光量むらを測定する方法 などがある。Incidentally, a method of inspecting a gradient index lens array is as follows: (1) A test chart and a light receiving element are arranged so as to be equal to the object image plane distance actually used, and a lens array is installed at the center of the test chart and the light receiving element. And measuring the response function (MTF: Modulation Transfer Function) of the lens array. (2) Transmission of the lens array when the test chart is removed and scattered light of uniform intensity is incident using the same inspection apparatus configuration as above. There are methods for measuring light intensity and light intensity unevenness.
【０００５】しかし、このような検査方法では、規則的
に連なっている点光源の結像位置のずれを正確に評価す
ることは困難である。そのため、ＬＥＤ光プリンタやＬ
ＣＤプリンタのようなページ処理型プリンタの書き込み
光学系において、実際の使用状態に即した検査手法の確
立が要求されている。However, with such an inspection method, it is difficult to accurately evaluate the deviation of the image forming position of the regularly connected point light sources. Therefore, LED light printers and L
In a writing optical system of a page processing type printer such as a CD printer, it is required to establish an inspection method suitable for an actual use state.
【０００６】そこで、このようなページ処理型プリンタ
用の屈折率分布型レンズアレイの結像位置のずれを評価
する手法としては、例えば図５に示すように、テレビカ
メラで点像をモニタする方法が考えられる。この方法
は、レンズアレイ１０の一方のレンズ面に対向して点光
源となる発光ダイオード（ＬＥＤ）１２を設置し、他方
のレンズ面に対向するようにテレビカメラ１４を配置し
て、発光ダイオード１２とテレビカメラ１４を固定す
る。そして、発光ダイオード１２とテレビカメラ１４の
組み合わせに対してレンズアレイ１０をそのレンズ素子
配列方向（例えば矢印方向）に相対的に移動しながら、
発光ダイオード１２からの光をレンズ素子に入射し、該
レンズ素子による結像をテレビカメラ１４で撮影する。
撮影データを画像処理することにより結像位置を特定
し、基準位置からの移動量を算出する。また、撮影した
画像は、モニタ画面１６で観測することもできる。撮影
した結像を示す観測画像の軌跡が、予め設定した許容範
囲内に収まっているが否かで、レンズアレイの良否を判
定することができる。Therefore, as a method of evaluating the deviation of the image forming position of such a gradient index lens array for a page processing type printer, for example, a method of monitoring a point image with a television camera as shown in FIG. Can be considered. According to this method, a light emitting diode (LED) 12 serving as a point light source is installed facing one lens surface of a lens array 10, and a television camera 14 is arranged so as to face the other lens surface. And the television camera 14 are fixed. Then, while moving the lens array 10 relative to the combination of the light emitting diode 12 and the television camera 14 in the lens element arrangement direction (for example, the direction of the arrow),
Light from the light emitting diode 12 is incident on the lens element, and an image formed by the lens element is photographed by the television camera 14.
The imaging position is specified by performing image processing on the photographing data, and the movement amount from the reference position is calculated. The captured image can be observed on the monitor screen 16. Whether the lens array is good or not can be determined based on whether or not the trajectory of the observed image indicating the formed image falls within a preset allowable range.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
点像位置を観察するのに画像処理を利用する方法では、
取り扱うデータ量が多くなるために処理が重くなり、検
査に時間がかかる欠点がある。また、高速でデータを収
集するために、大容量のメモリが必要となり、処理速度
の向上を図らねばならないこととも相俟って、検査装置
のコストが増大する。However, in such a method using image processing to observe a point image position,
Since the amount of data to be handled is large, the processing is heavy, and there is a disadvantage that the inspection takes time. Further, in order to collect data at high speed, a large-capacity memory is required, and the processing speed has to be improved, which increases the cost of the inspection apparatus.
【０００８】テレビカメラで撮影した画像を、直接モニ
タ画面に映して作業者が目視確認する方法も考えられる
が、作業者の負担が大きく、信頼性の点でも問題があ
る。また、検査記録の保存が困難である。更に、何より
もテレビカメラからのデータ転送速度に依存するので高
速化できない。[0008] A method in which an image captured by a television camera is directly projected on a monitor screen and visually checked by an operator is conceivable, but the burden on the operator is large and there is a problem in reliability. In addition, it is difficult to store inspection records. Furthermore, since the speed depends on the data transfer speed from the TV camera, the speed cannot be increased.
【０００９】本発明の目的は、レンズアレイによる結像
位置の所定位置からのずれ量を、高速に且つ簡便に評価
できる方法を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method capable of quickly and easily evaluating a shift amount of an image formation position from a predetermined position by a lens array.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、レンズアレイ
の一方のレンズ面に対向して点光源アレイを設置し、他
方のレンズ面に対向するようにスリットと受光素子を配
置して、少なくともスリットと受光素子の組み合わせを
レンズアレイに対してそのレンズ素子配列方向に相対的
に移動しながら、前記点光源アレイからの光をレンズ素
子に入射して該レンズ素子からの出射光を、向きが異な
るスリットを通して受光素子で検出する受光走査を行
い、受光した検出光量のスリット位置に対する周期性の
乱れから点像の２次元的な位置ずれ量を評価するレンズ
アレイの結像位置ずれ評価方法である。このように向き
（角度）の異なる２つ以上のスリットで走査した検出光
量の測定データを相互参照することによって、２次元的
な位置ずれ量を評価することができ、その点が本発明の
特徴である。According to the present invention, a point light source array is provided so as to face one lens surface of a lens array, and a slit and a light receiving element are arranged so as to face the other lens surface. While moving the combination of the slit and the light receiving element relatively to the lens array in the lens element arrangement direction, the light from the point light source array is incident on the lens element and the light emitted from the lens element is directed. This is a method for evaluating an imaging position shift of a lens array in which a light receiving scan detected by a light receiving element is performed through different slits, and a two-dimensional position shift amount of a point image is evaluated from periodicity disorder of the detected light amount with respect to the slit position. . By cross-referencing the measurement data of the detected light amount scanned by two or more slits having different directions (angles) in this manner, a two-dimensional displacement amount can be evaluated, which is a feature of the present invention. It is.
【００１１】本発明の典型的な適用例としては、レンズ
素子が１列配列の屈折率分布型ロッドレンズアレイの結
像位置ずれ評価方法がある。例えば多数の点光源が等間
隔で一直線上に規則的に点在した構造の点光源アレイを
用い、該点光源アレイは前記レンズアレイに対して平行
に設置され且つ該レンズアレイに対して相対的に静止し
ているものとする。As a typical application example of the present invention, there is a method of evaluating an imaging position shift of a refractive index distribution type rod lens array in which lens elements are arranged in one row. For example, a point light source array having a structure in which a number of point light sources are regularly scattered on a straight line at equal intervals is used, and the point light source array is installed in parallel with the lens array and relative to the lens array. At rest.
【００１２】スリットの向きを変えて受光走査を行って
もよいし、向きの異なる複数のスリットと各スリットに
対応した受光素子を並置して、それらを一緒にレンズア
レイに対して相対的に移動して各受光素子で受光するよ
うにしてもよい。スリットの向きは、レンズ面に平行な
面内で、レンズアレイのレンズ素子配列方向に対してほ
ぼ９０度とほぼ４５度の２方向、又はほぼ±４５度の２
方向に設定するのが最適である。前者はレンズ素子配列
方向のずれ検出に有効であり、後者はレンズ素子配列方
向に直交する方向のずれ検出に有効である。勿論、スリ
ットの向き（傾き角度）さえ分かっていれば、点像位置
のずれ量は、三角関数を用いて簡単に算出できるので、
スリットの向きは任意でよいが、異なる２方向以上とす
る必要がある。Light receiving scanning may be performed by changing the direction of the slit, or a plurality of slits having different directions and light receiving elements corresponding to each slit may be juxtaposed and moved together relative to the lens array. Alternatively, the light may be received by each light receiving element. The directions of the slits are two directions of approximately 90 degrees and approximately 45 degrees or approximately ± 45 degrees with respect to the lens element array direction of the lens array within a plane parallel to the lens surface.
It is best to set the direction. The former is effective for detecting displacement in the lens element arrangement direction, and the latter is effective for detecting displacement in a direction orthogonal to the lens element arrangement direction. Of course, as long as the direction (inclination angle) of the slit is known, the shift amount of the point image position can be easily calculated using a trigonometric function.
The direction of the slit may be arbitrary, but it is necessary to set the direction to two or more different directions.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】点光源アレイとは、多数の点光源
（発光点）が一定の規則性をもって点在しているものを
いう。点光源アレイの典型的な例としては、ピンホール
アレイや液晶シャッタアレイとそれらの背後から照射す
る照明装置を組み合わせた光源、発光ダイオードアレイ
等がある。いずれも、多数の点光源が一直線上に点在す
る構成であり、レンズアレイの中心線を含む平面上付近
に並ぶように設定する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A point light source array is one in which a number of point light sources (light emitting points) are scattered with a certain regularity. Typical examples of the point light source array include a light source, a light emitting diode array, and the like that combine a pinhole array, a liquid crystal shutter array, and an illumination device that irradiates light from behind them. In each case, a large number of point light sources are scattered on a straight line, and are set so as to be arranged near a plane including the center line of the lens array.
【００１４】なお、点光源は、スリットを走査する位置
でレンズアレイの中心線を含む平面上付近にあればよ
く、上記の点光源アレイのように一直線上に点在する構
成だけでなく、回転円盤上に作製する構成（即ち、ピン
ホール、液晶シャッタ、発光ダイオードなどの点光源が
円周上に規則的に点在している構成）でもよい。この場
合、点光源の移動方向を変えたデータを相互参照して
も、ずれ量を評価することができる。It is sufficient that the point light source is located near the plane including the center line of the lens array at the position where the slit is scanned. A configuration in which a point light source such as a pinhole, a liquid crystal shutter, or a light emitting diode is regularly scattered on the circumference may be used. In this case, the amount of deviation can be evaluated by cross-referencing data obtained by changing the moving direction of the point light source.
【００１５】[0015]
【実施例】図１は、本発明に係るレンズアレイの結像位
置ずれ評価方法の一実施例を示す説明図である。レンズ
アレイ２０の一方のレンズ面に対向して点光源アレイ２
２を設置する。即ち、点光源アレイ２２は、レンズアレ
イ２０によって他方のレンズ面側に実像を結ぶ位置に設
ける。そして、レンズアレイ２２の他方のレンズ面に対
向するようにスリット２４と受光素子２６とを配置す
る。FIG. 1 is an explanatory view showing one embodiment of a method for evaluating a displacement of an image forming position of a lens array according to the present invention. The point light source array 2 faces one lens surface of the lens array 20.
2 is installed. That is, the point light source array 22 is provided at a position where the lens array 20 forms a real image on the other lens surface side. Then, the slit 24 and the light receiving element 26 are arranged so as to face the other lens surface of the lens array 22.
【００１６】このレンズアレイ２０は、微小なロッド状
のレンズ素子（屈折率分布型ロッドレンズ）２８を多数
規則的に１列配列した屈折率分布型レンズアレイであ
る。多数のレンズ素子２８は、２枚の側板３０で挾ま
れ、間に黒色シリコーン樹脂を充填することで一体化さ
れている。また、この点光源アレイ２２は、多数の点光
源３２が一直線上に且つ互いに接近して等間隔で点在す
るように形成された構造であり、各点光源３２がレンズ
アレイ２０の中心線を含む平面上付近に位置するよう
に、レンズアレイ２０に平行に設置する。ここでは、被
測定物であるレンズアレイ２０は、点光源アレイ２２が
取り付けられているのと同じ治具（図示せず）上に載置
されるようになっており、そのため両者は相対的に静止
した関係を維持する。The lens array 20 is a gradient index lens array in which a large number of minute rod-shaped lens elements (refractive index rod lenses) 28 are regularly arranged in a row. A large number of lens elements 28 are sandwiched between two side plates 30 and are integrated by filling a black silicone resin therebetween. The point light source array 22 has a structure in which a number of point light sources 32 are formed so as to be scattered on a straight line and close to each other at equal intervals. It is installed in parallel with the lens array 20 so as to be located near a plane including the same. Here, the lens array 20 to be measured is placed on the same jig (not shown) on which the point light source array 22 is mounted, and therefore, both are relatively positioned. Maintain a static relationship.
【００１７】点光源アレイ２２としては、例えば多数の
ピンホールが一直線上に且つ互いに接近して点在するよ
うに形成され、それらの背後に照明装置が組み込まれた
構造が好適である。ピンホールは、精密機械加工などを
利用することによって、１個１個の大きさのばらつきを
小さくでき、且つ形成位置精度を高くできるため、レン
ズアレイの評価に適しているからである。As the point light source array 22, for example, a structure in which a large number of pinholes are formed so as to be scattered in a straight line and close to each other, and an illuminating device is installed behind them is preferable. This is because the use of precision machining or the like can reduce the variation in the size of each pinhole, and the pinhole can be formed with a high precision in the formation position.
【００１８】スリット２４と受光素子２６との組み合わ
せが受光部３４を構成しており、それを１組以上設け
る。図１では、分かり易くするために、受光部を２組描
いてある。この実施例では、一方のスリット２４ａは、
レンズ面に平行な面内で、レンズアレイ２０のレンズ素
子配列方向に対してほぼ９０度の向きに設定され（図２
のＡ参照）、他方のスリット２４ｂは、レンズ面に平行
な面内で、レンズアレイ２０のレンズ素子配列方向に対
してほぼ４５度の向きに設定されている（図２のＢ参
照）。１組の受光部のみで評価を行う場合には、スリッ
トの向きを可変できるような構造とする。The combination of the slit 24 and the light receiving element 26 constitutes a light receiving section 34, and one or more sets thereof are provided. In FIG. 1, two sets of light receiving units are illustrated for easy understanding. In this embodiment, one slit 24a is
In a plane parallel to the lens surface, the direction is set to substantially 90 degrees with respect to the lens element arrangement direction of the lens array 20 (FIG. 2).
A), and the other slit 24b is set at an angle of approximately 45 degrees with respect to the lens element arrangement direction of the lens array 20 in a plane parallel to the lens surface (see FIG. 2B). When the evaluation is performed using only one set of light receiving units, the structure is such that the direction of the slit can be changed.
【００１９】図１に戻って、スリット２４と受光素子２
６からなる受光部３４は、前記レンズアレイ２０を載置
したのとは別の治具（図示せず）上に取り付けられ、レ
ンズアレイ２０に対してそのレンズ素子配列方向に相対
的に（例えば矢印方向に）移動可能な構造とする。この
移動は、モータ等の駆動力を用いて連続的に行えるよう
にする。受光素子２６による検出光量は、データ処理さ
れる。Returning to FIG. 1, the slit 24 and the light receiving element 2
The light receiving portion 34 made of 6 is mounted on a jig (not shown) different from the one on which the lens array 20 is mounted, and is relatively positioned in the lens element arrangement direction with respect to the lens array 20 (for example, (In the direction of the arrow). This movement can be continuously performed using a driving force of a motor or the like. The amount of light detected by the light receiving element 26 is subjected to data processing.
【００２０】測定は次のように行う。スリット２４と受
光素子２６をレンズアレイ２０に対してそのレンズ素子
配列方向に相対的に移動しながら、点光源アレイ２２の
点光源３２からの光をレンズ素子２８に入射して該レン
ズ素子２８からの出射光をスリット２４を通して受光素
子２６で検出する受光走査を行う。向きが異なるスリッ
トを通して受光した検出光量分布波形、即ちスリット位
置に対する周期性の乱れから点像の２次元的な位置ずれ
量を評価する。The measurement is performed as follows. The light from the point light source 32 of the point light source array 22 is incident on the lens element 28 while moving the slit 24 and the light receiving element 26 relative to the lens array 20 in the lens element arrangement direction. A light-receiving scan is performed in which the light emitted from the light-receiving element is detected by the light-receiving element through the slit. The two-dimensional positional shift amount of the point image is evaluated based on the detected light amount distribution waveform received through the slits having different directions, that is, the periodicity disorder with respect to the slit position.
【００２１】受光部を２組もつ場合には、１回の受光走
査を行うことで必要なデータを得ることができる。受光
部が１組しかない場合には、スリットの向き（角度）を
変えて２回の受光走査を行えば必要なデータを入手でき
る。When two light receiving units are provided, necessary data can be obtained by performing one light receiving scan. When there is only one light receiving unit, necessary data can be obtained by performing two light receiving scans while changing the direction (angle) of the slit.
【００２２】測定状態の一例を図３に示す。これは、点
光源を４０μｍ等間隔で直線上に点在させた点光源アレ
イを、レンズアレイの一方のレンズ面に対向し正規の作
動距離をおいて（物体面に）、レンズアレイの中心線を
含む平面上に配置する。また他方のレンズ面に対向して
等距離の位置に（像面に）、レンズアレイのレンズ素子
配列方向に対して９０度と４５度傾けたスリットを配置
する。FIG. 3 shows an example of the measurement state. This is a method in which a point light source array in which point light sources are scattered on a straight line at regular intervals of 40 μm is arranged at a regular working distance (on the object plane) opposite to one lens surface of the lens array, and the center line of the lens array. Are arranged on a plane including. Further, a slit inclined at 90 degrees and 45 degrees with respect to the lens element arrangement direction of the lens array is disposed at an equidistant position (on the image plane) opposite to the other lens surface.
【００２３】これらのスリットで、レンズアレイが結ぶ
点像を、レンズアレイのレンズ素子配列方向に走査した
場合、全ての点光源の像が正しく結像されていれば、横
軸にスリットの位置をとり、縦軸に検出光量をとったと
きに得られる検出光量分布波形は４０μｍ周期に揃う。When a point image formed by the lens array is scanned by these slits in the lens element arrangement direction of the lens array, if the images of all the point light sources are correctly formed, the position of the slit is indicated on the horizontal axis. The detected light quantity distribution waveform obtained when the detected light quantity is plotted on the vertical axis is aligned with a period of 40 μm.
【００２４】しかし、結像４０の位置が図３のＡのよう
に一部で乱れていたとする。即ち、ある点光源の結像位
置が、本来あるべき位置からレンズアレイのレンズ素子
配列方向にΔｘ、レンズアレイ厚さ方向にΔｙだけずれ
ていたとする。そのとき、９０度スリット２４ａによる
検出光量分布波形は図３のＢのようになり、４５度スリ
ット２４ｂによる検出光量分布波形は図３のＣのように
なる。いずれも乱れに対応する検出光量分布波形のピー
ク位置に、本来の（正規の）ピーク位置からのずれが生
じている。正規の検出光量分布波形を点線で示す。However, it is assumed that the position of the image 40 is partially disturbed as shown in FIG. That is, it is assumed that the image forming position of a certain point light source is shifted from the original position by Δx in the lens element array direction of the lens array and Δy in the lens array thickness direction. At this time, the waveform of the detected light amount distribution by the 90-degree slit 24a is as shown in FIG. 3B, and the waveform of the detected light amount distribution by the 45-degree slit 24b is as shown in FIG. In any case, the peak position of the detected light amount distribution waveform corresponding to the disturbance is shifted from the original (normal) peak position. The normal detected light amount distribution waveform is indicated by a dotted line.
【００２５】９０度スリットの検出したずれをΔＸ、４
５度スリットの検出したずれをΔＳとすると、レンズア
レイのレンズ素子配列方向の像ずれ量Δｘ、厚さ方向の
像ずれ量Δｙは、それぞれ Δｘ＝ΔＸ＝−１０μｍ Δｙ＝ΔＳ−ΔＸ＝＋３−（−１０）＝＋１３μｍ として算出することができる。このようにして、結像位
置の２次元的な乱れを評価することが可能となる。The detected deviation of the 90-degree slit is represented by ΔX, 4
Assuming that the detected shift of the 5-degree slit is ΔS, the image shift amount Δx in the lens element array direction of the lens array and the image shift amount Δy in the thickness direction are Δx = ΔX = −10 μm Δy = ΔS−ΔX = + 3− (−10) = + 13 μm. In this way, it is possible to evaluate the two-dimensional disturbance of the imaging position.
【００２６】上記の方法によれば、例えば、長さ約３０
０mm、６００ｄｐｉのレンズアレイを、約２秒で検査が
完了するほど高速処理が可能となった。According to the above method, for example, a length of about 30
High-speed processing became possible as the inspection of a 0 mm, 600 dpi lens array was completed in about 2 seconds.
【００２７】図３のＢ、Ｃに示すような検出光量分布波
形から点像位置を最も簡便に求めるには、上記のように
波形のピークの位置を求めて、それを点像位置とする方
法がある。しかし、検出光量分布波形の状態によって
は、 ・予め設定したスレッショールドレベルを上回る部分の
中央（図４参照） ・予め設定したスレッショールドレベルを上回る図形の
面積を半分にする位置 ・予め設定したスレッショールドレベルを上回る図形の
重心位置 ・ボトムとボトムの中間位置 等を、点像位置とすることもできる。The simplest way to determine the point image position from the detected light amount distribution waveforms as shown in FIGS. 3B and 3C is to determine the peak position of the waveform as described above and use that as the point image position. There is. However, depending on the state of the detected light amount distribution waveform, the center of the portion exceeding the preset threshold level (see FIG. 4); the position where the area of the figure exceeding the preset threshold level is halved; The position of the center of gravity of the figure exceeding the set threshold level, the intermediate position between the bottom and the bottom, etc. can also be used as the point image position.
【００２８】スリットの向き（角度）は、レンズ面に平
行な面内で、上記実施例のように、レンズ素子配列方向
に対してほぼ９０度と４５度の２方向に設定するか、あ
るいはほぼ±４５度の２方向に設定するのが、解析精度
及び測定後の評価のし易さなどの観点から最適である。
前者の組み合わせは、特にレンズ素子配列方向のずれ検
出に有効であるのに対して、後者の組み合わせは、レン
ズ素子配列方向に直交する方向のずれ検出に有効であ
る。しかし、角度さえ明らかであれば、点像位置のずれ
量は、基本的には三角関数により算出できるので、９０
度と４５度に限られるものではない。The direction (angle) of the slit is set in two directions of approximately 90 degrees and 45 degrees with respect to the arrangement direction of the lens elements in the plane parallel to the lens surface as in the above-described embodiment, or substantially. It is optimal to set the angle in two directions of ± 45 degrees from the viewpoints of analysis accuracy and ease of evaluation after measurement.
The former combination is particularly effective for detecting a displacement in the lens element arrangement direction, while the latter combination is effective for detecting a displacement in a direction orthogonal to the lens element arrangement direction. However, as long as the angle is clear, the shift amount of the point image position can be basically calculated by a trigonometric function.
It is not limited to degrees and 45 degrees.
【００２９】また、上記実施例とは異なるが、点光源ア
レイをレンズアレイに対して角度を与えて移動させ、こ
の移動方向に直交するスリットで受光走査することで、
ずれ量を求めることも可能である。Although different from the above embodiment, the point light source array is moved at an angle with respect to the lens array, and light receiving scanning is performed by a slit orthogonal to the moving direction.
It is also possible to obtain the shift amount.
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明は上記のように、点光源アレイの
レンズアレイによる結像を、向き（角度）の異なるスリ
ットを用いて受光走査し、得られる検出光量波形のピー
ク位置や、設定されたスレッショールドレベルを上回る
部分の中心を求めるなど、結像位置を求めていくだけで
よいので、画像処理のように大量のデータを扱う必要が
なく、簡便に且つ高速で結像位置ずれ評価が行える。As described above, according to the present invention, an image formed by the lens array of the point light source array is scanned by receiving light using slits having different directions (angles), and the peak position of the obtained detected light amount waveform and the set position are set. It is only necessary to find the imaging position, for example, to find the center of the part that exceeds the threshold level.Therefore, there is no need to handle a large amount of data as in image processing. I can do it.
【００３１】また本発明では、用いる点光源アレイとし
て、解像力検査時のものとの兼用が可能であり、そのた
め得られた検出光量波形で解像力も同時に検査でき、検
査効率が損なわれることもない。In the present invention, the point light source array to be used can also be used as a point light source array at the time of resolving power inspection. Therefore, the resolving power can be simultaneously inspected with the obtained detected light amount waveform, and the inspection efficiency is not impaired.
【図１】本発明に係るレンズアレイの結像位置ずれ評価
方法の一実施例を示す説明図。FIG. 1 is an explanatory view showing one embodiment of a method for evaluating an imaging position shift of a lens array according to the present invention.
【図２】そのスリットの向きの説明図。FIG. 2 is an explanatory view of the direction of the slit.
【図３】測定状態の一例を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a measurement state.
【図４】結像位置の求め方の一例を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a method of obtaining an image forming position.
【図５】レンズアレイの結像位置ずれ評価方法の参考例
を示す説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a reference example of a method for evaluating an imaging position shift of a lens array.
２０ レンズアレイ ２２ 点光源アレイ ２４ スリット ２６ 受光素子 ２８ レンズ素子 ３２ 点光源 ３４ 受光部 Reference Signs List 20 lens array 22 point light source array 24 slit 26 light receiving element 28 lens element 32 point light source 34 light receiving section
Claims (5)
て点光源アレイを設置し、他方のレンズ面に対向するよ
うにスリットと受光素子を配置して、少なくともスリッ
トと受光素子の組み合わせをレンズアレイに対してその
レンズ素子配列方向に相対的に移動しながら、前記点光
源アレイからの光をレンズ素子に入射して該レンズ素子
からの出射光を、向きが異なるスリットを通して受光素
子で検出する受光走査を行い、受光した検出光量のスリ
ット位置に対する周期性の乱れから点像の２次元的な位
置ずれ量を評価することを特徴とするレンズアレイの結
像位置ずれ評価方法。1. A point light source array is installed facing one lens surface of a lens array, and a slit and a light receiving element are arranged so as to face the other lens surface. The light from the point light source array is incident on the lens element while moving relatively to the array direction of the lens element with respect to the array, and the light emitted from the lens element is detected by the light receiving element through a slit having a different direction. A method for evaluating a positional shift of an image formed on a lens array, wherein light receiving scanning is performed, and a two-dimensional positional shift amount of a point image is evaluated from disturbance of periodicity of a received light amount with respect to a slit position.
屈折率分布型ロッドレンズアレイであって、点光源アレ
イは点光源が一直線上に規則的に点在した構造であり、
該点光源アレイは前記レンズアレイに対して平行に設置
され且つ該レンズアレイに対して相対的に静止している
請求項１記載のレンズアレイの結像位置ずれ評価方法。2. The lens array is a gradient index rod lens array in which lens elements are arranged in one row, and the point light source array has a structure in which point light sources are regularly scattered on a straight line.
2. The method according to claim 1, wherein the point light source array is installed parallel to the lens array and is relatively stationary with respect to the lens array.
回行う請求項１又は２記載のレンズアレイの結像位置ず
れ評価方法。3. The method according to claim 1, wherein the light receiving scanning is performed a plurality of times by changing the direction of the slit.
トに対応した受光素子を並置し、それらを一緒にレンズ
アレイに対して相対的に移動して各受光素子で受光する
請求項１又は２記載のレンズアレイの結像位置ずれ評価
方法。4. The light receiving element according to claim 1, wherein a plurality of slits having different directions and light receiving elements corresponding to the slits are juxtaposed, and the light receiving elements are moved together with respect to the lens array to receive light at the light receiving elements. The method for evaluating the displacement of the image forming position of the lens array.
レンズアレイのレンズ素子配列方向に対してほぼ９０度
とほぼ４５度の２方向、又はほぼ±４５度の２方向に設
定する請求項１乃至４のいずれかに記載のレンズアレイ
の結像位置ずれ評価方法。5. A slit is formed in a plane parallel to a lens surface,
5. The imaging position shift of the lens array according to any one of claims 1 to 4, wherein the direction is set in two directions of approximately 90 degrees and approximately 45 degrees with respect to the lens element array direction of the lens array, or in two directions of approximately ± 45 degrees. Evaluation method.
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