JP2004132703A - 測定システム、演算方法および演算プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】ＣＣＤカメラの撮像画像におけるチャートのエッジの方向と、ＣＣＤカメラの受光素子の配列方向とが異なる場合であっても、これらが揃っている場合と同様の簡単で且つ高速な演算処理で、ＭＴＦ値を得ること。
【解決手段】撮像画像２４１におけるチャートのエッジ２４６を含み、且つ、そのエッジ２４６の方向に沿って少なくとも２つの受光素子が含まれる幅の切出領域２４４を特定する特定手段と、切出領域２４４に含まれる全ての受光素子の輝度データを、それらの輝度値に基づいて降順あるいは昇順に並べ替える並べ替え手段と、並べ替えられた複数の輝度データから、データ列の端から順番に切出領域２４１の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように、輝度データを間引く間引き手段と、間引かれた後の複数の輝度データを用いて被検レンズの変調伝達関数あるいは位相伝達関数を演算する演算手段と、を備える。
【選択図】 図１８
【解決手段】撮像画像２４１におけるチャートのエッジ２４６を含み、且つ、そのエッジ２４６の方向に沿って少なくとも２つの受光素子が含まれる幅の切出領域２４４を特定する特定手段と、切出領域２４４に含まれる全ての受光素子の輝度データを、それらの輝度値に基づいて降順あるいは昇順に並べ替える並べ替え手段と、並べ替えられた複数の輝度データから、データ列の端から順番に切出領域２４１の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように、輝度データを間引く間引き手段と、間引かれた後の複数の輝度データを用いて被検レンズの変調伝達関数あるいは位相伝達関数を演算する演算手段と、を備える。
【選択図】 図１８
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検レンズの変調伝達関数（ＭＴＦ：Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）および位相伝達関数（ＰＴＦ：Ｐｈａｓｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の中の少なくとも一方を演算する測定システム、演算方法および演算プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
被検レンズの変調伝達関数（ＭＴＦ）を演算する測定システムは、解像度測定用の斜め縞チャートあるいは縦縞チャートを、被検レンズを介してＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラで撮像し、このＣＣＤカメラの撮像画像を処理してＭＴＦ値を演算している（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１４２２９２号公報 （段落番号００１１、図２、図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
解像度測定用の斜め縞チャートあるいは縦縞チャートを、被検レンズを介してＣＣＤカメラで撮像し、このＣＣＤカメラの撮像画像を処理してＭＴＦ値を演算する場合、ＭＴＦ値は、チャートから縞のエッジと垂直な方向での輝度分布を抽出した後、その輝度分布をフーリエ変換することで、求めることになる。
【０００５】
ＣＣＤカメラは、受光面に複数の受光素子がマトリックス状に配列され、この複数の受光素子から出力される輝度データによって、輝度分布データを出力する。
【０００６】
したがって、図１８に示すように、複数の受光素子３０１の配列方向に対して、チャートのエッジ３０２が斜めとなっているような場合には、ＣＣＤカメラの撮像画像に基づいて、エッジ３０２に垂直な方向Ａでの一次元の輝度分布データを演算し、この一次元の輝度分布データに基づいてＭＴＦ値を演算することになる。
【０００７】
これに対して、チャートのエッジ３０２が、複数の受光素子３０１の配列方向と揃っている場合には、ＣＣＤカメラの撮像画像から所定の一次元の輝度分布データを抽出し、この抽出した一次元の輝度分布データに基づいてＭＴＦ値を演算すればよい。
【０００８】
このように、従来の測定システムでは、ＣＣＤカメラの複数の受光素子の配列方向に対して、チャートのエッジが斜めになっている場合と、これらが揃っている場合とでは、異なる演算処理にてＭＴＦ値を演算しなければならない。
【０００９】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであり、ＣＣＤカメラの撮像画像におけるチャートのエッジの方向と、ＣＣＤカメラの受光素子の配列方向とが異なる場合であっても、これらが揃っている場合と同様の簡単で且つ高速な演算処理で、ＭＴＦ値を得ることができる測定システム、演算方法および演算プログラムを得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る測定システムは、被検レンズによるチャートの像を複数の受光素子で撮像し、その撮像画像を出力するＣＣＤカメラと、撮像画像におけるチャートのエッジを含み、且つ、そのエッジの方向に沿って少なくとも２つの受光素子が含まれる幅の切出領域を特定する特定手段と、切出領域に含まれる全ての受光素子の輝度データを、それらの輝度値に基づいて降順あるいは昇順に並べ替える並べ替え手段と、並べ替えられた複数の輝度データから、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように、輝度データを間引く間引き手段と、間引かれた後の複数の輝度データを用いて上記被検レンズの変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算する演算手段と、を備えるものである。
【００１１】
この構成を採用すれば、ＣＣＤカメラで、被検レンズによるチャートの像を撮像し、その撮像画像に基づいて被検レンズの変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算することができる。
【００１２】
しかも、この構成では、チャートのエッジに基づいて変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算しているので、スリットを用いた場合に比べて、チャートの明るい部分と暗い部分との輝度差を確保することができる。その結果、周囲が明るくともチャートを撮像し、変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算することができる。
【００１３】
さらに、この構成では、エッジの方向に沿って少なくとも２つの受光素子が含まれる幅の切出領域を特定し、その切出領域内の複数の受光素子の輝度データをその輝度値に基づいて並べ替えた後に、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように輝度データを間引いているので、いずれかの受光素子の受光データにノイズ成分が含まれていたとしても、そのノイズ成分を抑制することができる。その結果、ノイズ成分の影響が少ない確からしい変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算することができる。
【００１４】
その上、この構成では、切出領域に含まれる全ての受光素子の輝度データを、それらの輝度値に基づいて降順あるいは昇順に並べ替え、並べ替えられた複数の輝度データから、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように、輝度データを間引いている。したがって、ＣＣＤカメラでの受光素子の配列方向と、切出領域の長方形の各辺の方向とが一致していなくとも、つまり、たとえばチャートのエッジが、ＣＣＤカメラでの受光素子の配列方向に対して斜めなっている場合であっても、これらが揃っている場合と同様の並べ替え処理と間引き処理とで、簡単に一次元の輝度分布データを生成することができる。
【００１５】
その結果、ＣＣＤカメラの撮像画像におけるチャートのエッジなどの方向と、ＣＣＤカメラの受光素子の配列方向とが異なる場合であっても、これらが揃っている場合と同様の簡単で且つ高速な演算処理で、他の複雑な演算方法と同様の確からしい変調伝達関数を求めることができる。
【００１６】
本発明に係る測定システムは、さらに、チャートは、略正方形あるいは略長方形の白色部分の周囲に黒色部分が設けられたものであり、特定手段は、白色部分のエッジと垂直な方向の辺の長さに相当する長さの長方形の切出領域を、白色部分の中心からエッジと垂直な方向へ特定するものである。
【００１７】
この構成を採用すれば、切出領域にはかならず白色部分の中心部分と、黒色部分とが含まれる。したがって、間引き手段により生成される一次元の輝度分布データには、撮像画像がボケていたとしても、真っ白に対応する輝度データと、真っ黒に対応する輝度データとがかならず含まれる。その結果、この輝度分布データを用いて変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算するための基準となる輝度値が真っ白と真っ黒とに安定し、変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方の再現性を確保することができる。また、各被検レンズの変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方の再現性を確保することができるため、異なる被検レンズ同士の変調伝達関数同士あるいは位相伝達関数同士を比較し、それらの間での相対評価が可能となる。それゆえ、理論値を実質的に求めることができない白色光をチャートユニットに使用しているにもかかわらず、たとえば、マスターとなる被検レンズの変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方に基づいて規格を決定し、その規格に基づいて他の被検レンズの良否を判定することができる。
【００１８】
本発明に係る測定システムは、さらに、長方形の切出領域の幅は、白色部分のエッジの長さの１／２〜１／４であるものである。
【００１９】
この構成を採用すれば、輝度分布データが、白色部分の他のエッジによる輝度分布の影響を受けないようにすることができる。また、切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように輝度データを間引くことによる、ノイズ成分の抑制効果を損なってしまうこともない。
【００２０】
本発明に係る測定システムは、さらに、白色部分は、切出領域に含まれる受光素子が、少なくとも１０００以上となる大きさであって、且つ、切出領域が長方形に確保される小ささであるものである。
【００２１】
この構成を採用すれば、チャートが斜めであっても、変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方の再現性が非常に良くなる。しかも、他の演算方法で求めた変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方と非常に良い精度で一致するようになる。その結果、輝度データは、ノイズなどの影響を効果的に抑制した、確からしい輝度データとなる。
【００２２】
本発明に係る測定システムは、さらに、被検レンズの光軸を中心として該光軸と垂直な面内で回転可能なアームと、アーム上を移動可能に取り付けられる像高チャートユニットと、像高チャートユニットに形成され、アームの長さ方向と平行な辺およびその長さ方向と垂直な方向の辺で構成される長方形あるいは正方形のチャートと、を備え、特定手段、並べ替え手段、間引き手段および演算手段は、チャートのアームの長さ方向と平行な辺と、その長さ方向と垂直な方向の辺とのそれぞれについて処理を行うものである。
【００２３】
この構成を採用すれば、光軸を中心としてアームを回転させ、像高チャートユニットをアーム上で移動させることで、像高チャートユニットを被検レンズの任意の像高位置に設定することができる。しかも、チャートの、アームの長さ方向と平行な辺は、常にアームの長さ方向と平行に維持される。また、チャートの、アームの長さ方向と垂直な方向の辺は、常にアームの長さ方向と垂直に維持される。
【００２４】
したがって、特定手段、並べ替え手段、間引き手段および演算手段が、チャートのアームの長さ方向と平行な辺と、その長さ方向と垂直な方向の辺とのそれぞれについて処理を行うことで、一度の撮像画像に基づいて、サジッタル方向とメリジオナル方向との両方の変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算することができる。
【００２５】
本発明に係る測定システムは、さらに、変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方の空間周波数特性に基づいて、被検レンズの判定を行う判定手段と、を備えるものである。
【００２６】
この構成を採用すれば、被検レンズの変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方の測定と、その評価とを、一度に且つ自動的に実行することができる。したがって、効率よく被検レンズの評価を行いうことができ、しかも、適合、不適合の判定結果に基づいて、量産される被検レンズを仕分けることができる。
【００２７】
本発明に係る測定方法は、被検レンズによるチャートの像をＣＣＤカメラの複数の受光素子で撮像し、その撮像画像に基づいて変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算する演算方法であって、撮像画像におけるチャートのエッジを含み、且つ、そのエッジの方向に沿って少なくとも２つの受光素子が含まれる幅の長方形の切出領域を特定する特定手段と、長方形の切出領域に含まれる全ての受光素子の輝度データを、それらの輝度値に基づいて降順あるいは昇順に並べ替える並べ替え手段と、並べ替えられた複数の輝度データから、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように、輝度データを間引く間引き手段と、間引かれた後の複数の輝度データを用いて変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算する演算手段と、を備えるものである。
【００２８】
この方法を採用すれば、チャートのエッジに基づいて変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算しているので、スリットを用いた場合に比べて、チャートの明るい部分と暗い部分との輝度差を確保することができる。その結果、周囲が明るくとも、チャートを撮像し、変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算することができる。
【００２９】
さらに、この方法では、エッジの方向に沿って少なくとも２つの受光素子が含まれる幅の切出領域を特定し、その切出領域内の複数の受光素子の輝度データをその輝度値に基づいて並べ替えた後に、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように輝度データを間引いているので、いずれかの受光素子の受光データにノイズ成分が含まれていたとしても、そのノイズ成分を抑制することができる。その結果、ノイズ成分の影響が少ない確からしい変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算することができる。
【００３０】
その上、この方法では、切出領域に含まれる全ての受光素子の輝度データを、それらの輝度値に基づいて降順あるいは昇順に並べ替え、並べ替えられた複数の輝度データから、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように、輝度データを間引いている。したがって、ＣＣＤカメラでの受光素子の配列方向と、切出領域の長方形の各辺の方向とが一致していなくとも、つまり、たとえばチャートのエッジが、ＣＣＤカメラでの受光素子の配列方向に対して斜めなっている場合であっても、これらが揃っている場合と同様の並べ替え処理と間引き処理とで、簡単に一次元の輝度分布データを生成することができる。
【００３１】
その結果、ＣＣＤカメラの撮像画像におけるチャートのエッジなどの方向と、ＣＣＤカメラの受光素子の配列方向とが異なる場合であっても、これらが揃っている場合と同様の簡単で且つ高速な演算処理で、他の複雑な演算方法と同様の確からしい変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を求めることができる。
【００３２】
本発明に係る測定プログラムは、被検レンズによるチャートの像をＣＣＤカメラの複数の受光素子で撮像し、その撮像画像に基づいてＭＴＦ値あるいはＰＴＦ値を演算する演算プログラムであって、撮像画像におけるチャートのエッジを含み、且つ、そのエッジの方向に沿って少なくとも２つの受光素子が含まれる幅の長方形の切出領域を特定する特定手段と、長方形の切出領域に含まれる全ての受光素子の輝度データを、それらの輝度値に基づいて降順あるいは昇順に並べ替える並べ替え手段と、並べ替えられた複数の輝度データから、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように、輝度データを間引く間引き手段と、間引かれた後の複数の輝度データを用いて変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算する演算手段と、をコンピュータに実現するものである。
【００３３】
この演算プログラムをコンピュータにインストールすれば、チャートのエッジに基づいて変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算しているので、スリットを用いた場合に比べて、チャートの明るい部分と暗い部分との輝度差を確保することができる。その結果、周囲が明るくともチャートを撮像し、変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算することができる。
【００３４】
さらに、この演算プログラムをコンピュータにインストールすれば、エッジの方向に沿って少なくとも２つの受光素子が含まれる幅の切出領域を特定し、その切出領域内の複数の受光素子の輝度データをその輝度値に基づいて並べ替えた後に、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように輝度データを間引いているので、いずれかの受光素子の受光データにノイズ成分が含まれていたとしても、そのノイズ成分を抑制することができる。その結果、ノイズ成分の影響が少ない確からしい変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算することができる。
【００３５】
その上、この演算プログラムをコンピュータにインストールすれば、切出領域に含まれる全ての受光素子の輝度データを、それらの輝度値に基づいて降順あるいは昇順に並べ替え、並べ替えられた複数の輝度データから、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように、輝度データを間引いている。したがって、ＣＣＤカメラでの受光素子の配列方向と、切出領域の長方形の各辺の方向とが一致していなくとも、つまり、たとえばチャートのエッジが、ＣＣＤカメラでの受光素子の配列方向に対して斜めなっている場合であっても、これらが揃っている場合と同様の並べ替え処理と間引き処理とで、簡単に一次元の輝度分布データを生成することができる。
【００３６】
その結果、ＣＣＤカメラの撮像画像におけるチャートのエッジなどの方向と、ＣＣＤカメラの受光素子の配列方向とが異なる場合であっても、これらが揃っている場合と同様の簡単で且つ高速な演算処理で、他の複雑な演算方法と同様の確からしい変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を求めることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る測定システム、演算方法および演算プログラムを、図面に基づいて説明する。
【００３８】
なお、測定システムおよび演算プログラムは、レンズ評価システムの構成の一部として説明する。演算方法は、レンズ評価システムの動作の一部として説明する。
【００３９】
図１は、本発明の実施の形態に係るレンズ評価システムを示すシステム構成図である。
【００４０】
レンズ評価システムは、被検レンズ１の特性を測定するためのチャートを生成するチャート装置２と、このチャート装置２と対向して配置され、被検レンズ１が固定される測定装置本体３と、被検レンズ１を制御する駆動工具４と、コンピュータ５と、を備える。なお、測定装置本体３、駆動工具４およびコンピュータ５は、テーブル６に載せて使用する。
【００４１】
測定装置本体３と駆動工具４とはそれぞれ、制御信号ケーブル７でコンピュータ５に接続され、この制御信号ケーブル７を介してコンピュータ５から入力される制御信号に基づいて動作する。このような制御信号ケーブル７としては、たとえば、フラットケーブル、セントロニクスケーブルなどのパラレルケーブル、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ケーブルやＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ケーブルなどのシリアルケーブルなどを利用することができる。
【００４２】
測定装置本体３とコンピュータ５とは、ビデオ信号ケーブル８で接続されている。ビデオ信号ケーブル８は、たとえば、画像信号用の信号線と、垂直同期信号用の信号線と、水平同期信号用の信号線と、を備えるものであればよい。
【００４３】
測定装置本体３とチャート装置２とは、チャート点灯制御信号線９で接続されている。
【００４４】
なお、測定装置本体３とチャート装置２とは、測定装置本体３の前面に取り付けられた被検レンズ１の光軸１１上に、チャート装置２の後述するセンターチャートユニット３０（図２参照）の中心、すなわちアーム交差部２８が位置するように、互いの位置が位置決めされる。このとき、たとえば、センターチャートユニット３０の位置にレーザ光源を替わりに配設するとともに、被検レンズ１の替わりにミラーを配設し、レーザ光のミラーによる反射光が、レーザ光源の位置に戻ってくるように調整した後、ミラーの位置に被検レンズ１を配置することで、被検レンズ１とチャート装置２とを平行にすることができる。なお、測定装置本体３とチャート装置２との距離は、１ｍ〜２ｍ程度でよい。
【００４５】
図２（Ａ）は、図１中のチャート装置２を示す装置正面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のチャート装置２の装置背面図である。
【００４６】
チャート装置２は、高さ調整が可能なメインフレーム２１と、メインフレーム２１の下端部に四方へ十字形に突出するように固定される４本の脚部２２と、メインフレーム２１の上端部において互いに交差して取り付けられる２本のアーム２３と、を備える。そして、メインフレーム２１は、各脚部２２の下面に配設されたレベラー２４の、メインフレーム２１の下面からの突出量が調整されることで、床面に垂直に立つことが可能となる。また、メインフレーム２１の高さを調整することで、２本のアーム２３の床面からの高さが調整できる。
【００４７】
また、２本のアーム２３は、メインフレーム２１が鉛直に立った状態で、１つの鉛直面内で回転可能に、メインフレーム２１の上端部に取り付けられている。また、メインフレーム２１の上端部には、この２本のアーム２３の交差部と同心に円板形状の目盛り板２５が取り付けられている。そして、目盛り板２５の目盛りを参考にしつつ、この目盛り板２５に形成された２つのスリット２６に、各アーム２３のアームロックレバー２７を固定することで、各アーム２３は所定の角度に固定される。
【００４８】
各アーム２３の正面側には、チャートユニット２９，３０が取り付けられる。この実施の形態では、アーム交差部２８を中心として四方に突出する各部分に、チャートユニット２９を２つずつ取り付けている。また、アーム交差部２８にも、チャートユニット３０が取り付けられている。なお、アーム交差部２８を中心として四方に突出する各部分には、チャートユニット２９を１つあるいは３つ以上取り付けてもよい。これは、被検レンズ１の検査項目の数による。以下、各アーム２３に取り付けられているチャートユニット２９と、アーム交差部２８に取り付けられているチャートユニット３０とを特に区別する場合には、前者を像高チャートユニット２９と記載し、後者をセンターチャートユニット３０と記載する。
【００４９】
各像高チャートユニット２９は、チャートロックレバー２９ａを緩めることで、アーム２３の長さ方向に沿って移動する。また、各像高チャートユニット２９は、チャートロックレバー２９ａを締めることで、その締めた位置に固定することができる。各像高チャートユニット２９の固定位置は、アーム２３の長さ方向に沿って付けられている図示外の目盛りを参考に決めればよい。
【００５０】
図３（Ａ）は、図２中のチャートユニット２９，３０の斜視図である。図３（Ｂ）は、図２中のチャートユニット２９，３０の分解断面図である。
【００５１】
チャートユニット２９，３０は、つや消しの黒色に塗装された略長方体形状のハウジング３１と、そのハウジング３１内部に配設される電球やハロゲンランプなどの光源３２と、ハウジング３１の一側面に形成される正方形の貫通孔３３と、この貫通孔３３と重ねて配設される白色のアクリル板などの拡散板３４と、を備える。また、光源３２と貫通孔３３との間には、更に別の拡散板３５が配設され、さらにこれらの拡散板３４同士の間には、内面が鏡面仕上げをされた導光路３６が形成されている。これら２つの拡散板３４と、導光路３６とによって、貫通孔３３から放射される白色の光は、貫通孔３３の各部分で略均一の明るさになる。
【００５２】
各チャートユニット２９，３０の光源３２には、チャート点灯制御信号線９が接続される。チャート点灯制御信号線９から点灯信号が入力されると光源３２は点灯する。これにより、貫通孔３３に近接配置される白色の拡散板３４による輝度が高い正方形の白色部分と、その白色部分の周囲全周に渡って形成される、黒色のハウジング３１による輝度が低い黒色の部分と、からなるチャートが形成される。２つの拡散板３４の背面側に光源３２を設けてチャートの白色部分を背面照明で明るくすることで、チャートの黒色部分となるハウジング３１との輝度差を大きくすることができる。その結果、チャートの周囲が明るくても、チャートの白色部分と、黒色部分との輝度差は十分に確保される。
【００５３】
貫通孔３３と、それと重ねて配設される拡散板３４との間には、隙間が設けられている。この隙間に、たとえば貫通孔３３よりも小さい開口面積を有する正方形の貫通孔を形成した黒色の画用紙などをチャートマスクとして挿入することで、チャートの白色部分のサイズを小さくすることができる。このとき、貫通孔３３は、そのチャートマスクの貫通孔によって代替えされる。なお、貫通孔３３は、一辺が３０ｍｍ程度に形成している。
【００５４】
この正方形の貫通孔３３の各辺は、ハウジング３１の各辺と平行に形成されている。ハウジング３１は、その対向する二辺がアーム２３の長さ方向に沿って配設されている。そのため、像高チャートユニット２９の貫通孔３３は、その対向する二辺がアーム２３の長さ方向と平行になり、且つ、残りの対向する二辺がアーム２３の長さ方向と垂直になる。図２に示すように、アーム２３を水平以外の角度に設定した場合、像高チャートユニット２９によるチャートの正方形の白色部分は、斜めに傾くことになる。それゆえ、図１に示すように、アーム交差部２８が被検レンズ１の光軸１１上となるように、チャート装置２と被検レンズ１との相対位置を位置決めするだけで、アーム２３をどのような角度に設定したとしても、各像高チャートユニット２９によるチャートの白色部分の一対の二辺は、常に、その像高位置でのメリジオナル方向およびサジッタル方向に沿った方向となる。
【００５５】
図４は、図１中の測定装置本体３の分解図である。
【００５６】
測定装置本体３は、ベースプレート４１と、顕微鏡４２と、顕微鏡４２に固定されるＣＣＤカメラ４３と、顕微鏡４２をベースプレート４１上でＸＹＺの３軸方向で移動させる駆動ユニット４４と、を備える。ベースプレート４１の下面の四隅近傍には、各々１つで計４つのレベラー４５が配設されている。なお、測定装置本体３の上部には、ＤＩＮ（Ｄｅｕｔｓｃｈ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅ Ｎｏｒｍ：ドイツ工業規格）レール４６が設けられている。このＤＩＮレール４６に駆動工具４をはめ込むことで、駆動工具４を測定装置本体３の内部に格納することができる。また、測定装置本体３の背面には、２４Ｖ電源端子４７が設けられている。この２４Ｖ電源端子４７に、駆動工具４の後述する電源ユニット６３を接続することができる。
【００５７】
なお、図４において、Ｘ軸方向は、紙面と垂直な方向であり、Ｙ軸方向は、紙面の上下方向であり、Ｚ軸方向は、紙面の左右方向である。顕微鏡４２は、その光軸がＺ軸方向となるように取り付けられている。
【００５８】
また、ベースプレート４１には、ＸＹ平面と平行となるように、フランジ受部４８が立設されている。フランジ受部４８には、フランジ取付孔４９が形成されている。フランジ受部４８に当接することになるとともにフランジ取付孔４９に嵌り込むこととなるフランジ５０には、被検レンズ１が固定される。被検レンズ１は、フランジ５０の中央に設けられる貫通孔に挿入されることで、ＸＹ軸方向の位置決めがなされる。フランジ５０の被検レンズ１の取付面５１と、その裏面５２とは、平行に加工されている。そして、駆動ユニット４４には、顕微鏡４２とともに渦電流式距離センサ５３が配設される。渦電流式距離センサ５３の検出信号はコントローラ５４へ入力される。コントローラ５４は、この渦電流式距離センサ５３の検出信号に基づいて、渦電流式距離センサ５３とフランジ取付孔４９に嵌り込んだフランジ５０の裏面５２との距離が所定の値になるように駆動ユニット４４を駆動する。なお、この渦電流式距離センサ５３を使用して距離を制御することで、Ｚ軸方向の位置精度は０．５マイクロメートル程度の精度に調整することができる。
【００５９】
顕微鏡４２をＸ軸方向あるいはＹ軸方向に移動させたときに、その駆動方向と、Ｘ軸あるいはＹ軸との間に若干の角度誤差がある場合、顕微鏡４２はＺ軸方向にも若干だけ移動してしまう。コントローラ５４は、このように顕微鏡４２がＺ軸方向にも若干だけ移動してしまうと、渦電流式距離センサ５３の検出信号に基づいて、渦電流式距離センサ５３とフランジ５０の裏面との距離が所定の値になるように制御する。これにより、顕微鏡４２とフランジ５０との距離、ひいては、被検レンズ１と顕微鏡４２との距離を一定の距離に維持することができる。その結果、被検レンズ１と顕微鏡４２とのＺ軸方向の距離が変化してしまうことによって生じてしまう撮像画像のぼけを防止することができる。
【００６０】
なお、この実施の形態では、顕微鏡４２とフランジ５０との距離を測定する距離センサとして渦電流式のものを使用したが、レーザなどを用いる他の距離センサを用いてもよい。但し、渦電流式距離センサ５３は、比較的に安価で、且つ、数ミクロンオーダでの距離変化を検出することができるので、好適に利用することができる。
【００６１】
コントローラ５４には、チャート点灯制御信号線９と、制御信号ケーブル７とが接続される。コントローラ５４は、制御信号ケーブル７から位置制御信号が入力されると、駆動ユニット４４を制御して、顕微鏡４２を所定の位置に設定する。また、コントローラ５４は、制御信号ケーブル７から撮影信号が入力されると、チャート点灯制御信号線９へ点灯制御信号を出力する。チャート装置２では、指定されたチャートユニットが点灯する。これにより、黒枠の内側に四角い白色部分を有するチャートが形成される。被検レンズ１は、チャートの像を結像する。チャートの像は、顕微鏡４２によって拡大され、ＣＣＤカメラ４３の図示外の受光面に結像させられる。
【００６２】
ＣＣＤカメラ４３には、ビデオ信号ケーブル８が接続される。ＣＣＤカメラ４３は、その受光面に多数の受光素子がマトリックス状に配列されている。この多数の受光素子で撮像した輝度分布画像が撮像画像としてビデオ信号ケーブル８の画像信号用の信号線から出力される。ＣＣＤカメラ４３は、画像信号用の信号線へ撮像画像を出力するのと同期して、垂直同期信号と水平同期信号用とをそれぞれの信号線へ出力する。
【００６３】
図５は、図１中の駆動工具４を示すブロック図である。
【００６４】
駆動工具４は、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）ポート６１を備えるマイクロコントローラ６２と、このマイクロコントローラ６２へ電力を供給する電源ユニット６３と、を備える。電源ユニット６３は、測定装置本体３の２４Ｖ電源端子４７に接続される。
【００６５】
マイクロコントローラ６２は、Ｉ／Ｏポート６１と、プログラムを実行する中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）６４と、中央処理装置６４がプログラム実行の際に使用するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）６５と、プログラムやデータを記憶する記憶部材６６と、これらを接続するシステムバス６７と、を備える。Ｉ／Ｏポート６１には、制御信号ケーブル７と、被検レンズ１への制御信号線６８とが接続される。
【００６６】
制御信号ケーブル７から駆動工具４のＩ／Ｏポート６１へ入力される制御信号は、図６に示す信号フォーマットで入力される。この信号フォーマットでは、２４本の信号線を使用する。したがって、２４本の信号線の中の最初の８本の信号線は、コンピュータ５から駆動工具４へ工具コマンド用のビット列を送信するために利用される。次の８本の信号線は、駆動工具４からコンピュータ５へステータス用のビット列を送信するために利用される。最後の８本の信号線は、駆動工具４からコンピュータ５へ駆動工具４の識別番号７０用のビット列を送信するために利用される。
【００６７】
コンピュータ５から駆動工具４へ送信される工具コマンドは、駆動工具４が行う制御を指定するものであり、被検レンズ１の状態を所定の状態に設定するためのものである。このような工具コマンドとしては、たとえば、被検レンズ１をワイド（広角）に設定するワイド設定工具コマンド、テレ（望遠）に設定するテレ設定工具コマンド、ワイドとテレとの中間位置に設定するミドル設定工具コマンド、フォーカスの制御をするフォーカス設定工具コマンド、絞りを設定する絞り設定工具コマンド、テストを行わせるテスト工具コマンド、各種の設定をリセットするためのリセット工具コマンドなどがある。これらの各工具コマンドは、駆動工具４を作成するに当たって、駆動工具４を作成する者が自由に、８ビットで表現される０〜２５５（２５６（＝２８）通り）のいずれかの値のビット列に対応付ける。なお、５ビット（３２（＝２５）通り）のビット列で、一般的な被検レンズ１の全ての制御が可能である。
【００６８】
駆動工具４からコンピュータ５へ送信されるステータスは、駆動工具４の動作状態を通知するためのものである。このようなステータスとしては、たとえば、駆動工具４が制御中であることを示すビジー（Ｂｕｓｙ）ステータス、コマンド制御の失敗によるエラー（Ｅｒｒｏｒ）ステータス、駆動工具４が初期化されたことを示すクリア（Ｃｌｒ）などがある。各ステータスには、８ビットで表現される０〜２５５（２５６（＝２８）通り）のいずれかの値のビット列に対応付けられる。
【００６９】
駆動工具４の識別番号７０は、基本的には駆動工具４毎に割り当てられる。但し、１種類の被検レンズ１に対して複数の駆動工具４を作成した場合には、この複数の駆動工具４に共通する識別番号７０を割り当てるとよい。このように被検レンズ１の種類毎に異なる識別番号７０を利用することで、コンピュータ５では、駆動工具４を接続するだけで、どの被検レンズ１を検査しようとしているのかを把握することができる。各識別番号７０には、８ビットで表現される０〜２５５（２５６（＝２８）通り）のいずれかの値のビット列に対応付けられる。
【００７０】
マイクロコントローラ６２の記憶部材６６には、駆動工具制御プログラム６９と、駆動工具４の識別番号７０と、が記憶されている。マイクロコントローラ６２の中央処理装置６４は、電源ユニット６３からの電力が供給されると、駆動工具制御プログラム６９を実行する。これにより、駆動工具制御手段が実現される。
【００７１】
駆動工具制御手段は、まず、記憶部材６６に記憶されている識別番号７０を読出して、Ｉ／Ｏポート６１にセットする。また、Ｉ／Ｏポート６１に入力される工具コマンド用のビット列を読み込み、その工具コマンド用のビット列に対応する制御信号を制御信号線６８へ出力する。被検レンズ１は、この制御信号に応じてその設定状態を変更する。これにより、たとえば、Ｉ／Ｏポート６１にワイド設定工具コマンド用のビット列が入力されると、被検レンズ１は、ワイド（広角）に設定される。他にもたとえば、Ｉ／Ｏポート６１にテレ設定工具コマンド用のビット列が入力されると、被検レンズ１は、テレ（望遠）に設定される。
【００７２】
また、駆動工具制御手段は、Ｉ／Ｏポート６１に入力される工具コマンド用のビット列を読み込むとビジーステータスをＩ／Ｏポート６１に設定する。そして、駆動工具制御手段は、たとえば、被検レンズ１が正しく設定されると、ビジーステータスを解除する。また、駆動工具制御手段は、被検レンズ１が正しく設定できないと、エラーステータスをＩ／Ｏポート６１に設定する。
【００７３】
図７は、図１中のコンピュータ５の内部構造を示すブロック図である。
【００７４】
コンピュータ５は、Ｉ／Ｏポート８１と、プログラムを実行する中央処理装置（ＣＰＵ）８２と、中央処理装置８２がプログラム実行の際に使用するＲＡＭ８３と、プログラムやデータを記憶する記憶部材８４と、これらを接続するシステムバス８５と、を備える。Ｉ／Ｏポート８１には、モニタ８６と、キーボード８７と、ポインティングデバイス８８と、が接続されている。なお、キーボード８７やポインティングデバイス８８は、入力デバイスである。
【００７５】
Ｉ／Ｏポート８１には、制御信号ケーブル７と、ビデオ信号ケーブル８とが接続される。制御信号ケーブル７は、測定装置本体３と、駆動工具４とに接続される。ビデオ信号ケーブル８は、測定装置本体３のＣＣＤカメラ４３に接続される。
【００７６】
記憶部材８４には、被検レンズ評価プログラムとして、初期表示プログラム８９と、評価シーケンス生成プログラム９０と、評価シーケンス実行プログラム９１と、測定プログラム９２と、ＭＴＦ演算プログラム９３と、ＰＴＦ演算プログラム９４と、判定プログラム９５と、チャート装置設定演算プログラム９６と、が記憶されている。
【００７７】
入力デバイスによってあるいは自動的に、被検レンズ評価プログラムの実行が指示されると、中央処理装置８２は、初期表示プログラム８９を実行する。これにより、初期表示手段が実現される。なお、中央処理装置８２は、駆動工具４がＩ／Ｏポート８１に接続されたことを検出して、初期表示プログラム８９を実行してもよい。
【００７８】
初期表示手段は、図８に示すようなメインウィンドウ画面１０１をコンピュータ５のモニタ８６に表示させる。図８は、コンピュータ５のモニタ８６に表示されるメインウィンドウ画面１０１の一例を示す。
【００７９】
メインウィンドウ画面１０１は、その上半分が測定結果や評価結果などを表示するための表示エリアとなっている。また、メインウィンドウ画面１０１の下半分は、設定を入力したり、入力されている設定を表示したりする入力エリアとなっている。
【００８０】
表示エリア内の左上には、テストモードボタン１０２と、アジャストボタン１０３と、クローズボタン１０４と、が表示されている。表示エリア内には、さらに、グラフ表示部１０５と、シリアルナンバー入力ボックス１０６と、判定結果表示部１０７と、進捗状況表示部１０８と、カウンタ１０９と、が設けられている。
【００８１】
テストモードボタン１０２が入力デバイスで操作されると、中央処理装置８２は、評価シーケンス実行プログラム９１を実行する。これにより、評価シーケンス実行手段が実現される。アジャストボタン１０３が入力デバイスで操作されると、中央処理装置８２は、評価シーケンス生成プログラム９０を実行する。これにより、評価シーケンス生成手段が実現される。クローズボタン１０４が操作されると、中央処理装置８２は、メインウィンドウ画面１０１を閉じて、被検レンズ評価プログラムの実行を終了する。
【００８２】
以下、評価シーケンス実行手段が実現されている状態をテストモードと記載し、評価シーケンス生成手段が実現されている状態を設定モードと記載する。
【００８３】
グラフ表示部１０５には、後述するＭＴＦの測定結果と、ＰＴＦの測定結果とが表示される。グラフの横軸は、空間周波数（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）が表示される。グラフの縦軸は、空間周波数が０のときを１００％として正規化した変調率（％）が表示される。なお、ＰＴＦ用の縦軸は、表示されない。ＰＴＦの測定結果は、変調率５０％が位相差０で、変調率１００％が＋１８０度の位相差で、変調率０％が−１８０度の位相差となるように、表示される。
【００８４】
シリアルナンバー入力ボックス１０６には、入力デバイスを用いて被検レンズ１のシリアルナンバーが入力される。このシリアルナンバーは、後述する被検レンズ１の判定項目や判定結果などとともに、被検レンズ１の評価ログとして、記憶部材６６に記憶される。なお、被検レンズ１のシリアルナンバーが不明である場合には、たとえば評価する日の年月日などを入力してもよい。
【００８５】
判定結果表示部１０７には、後述する判定手段による被検レンズ１の評価結果が表示される。評価結果が適合である場合には「適合」あるいは「Ｇｏｏｄ」と表示され、規格外である場合には「不適合」、「規格外」あるいは「ＮＧ」と表示される。
【００８６】
進捗状況表示部１０８には、テストモードでの進捗段階が０−１００％のインジケータとして表示される。テストモードを開始した直後は０％であり、テストモードが終了するときは１００％である。
【００８７】
カウンタ１０９には、被検レンズ１の評価個数が表示される。テストモードボタン１０２が操作される度に、１つずつカウントアップする。なお、被検レンズ評価プログラムを起動したときのカウンタ１０９の値は、０であっても、あるいは、これまでの全ての評価個数の累積値であってもよい。
【００８８】
メインウィンドウ画面１０１の下半分に設けられる入力エリアには、ベーシックセットアップタグボタン１１１、コントロールタグボタン１１２、スペシフィケーションタグボタン１１３、テストシーケンスタグボタン１１４、リザルトタグボタン１１５などのボタンと、入力デバイスで選択されたタグボタンに対応する入力画面を表示する入力部と、が設けられている。
【００８９】
ベーシックセットアップタグボタン１１１が入力デバイスにて選択されると、評価シーケンス生成手段は、図８に示すように、入力部に基本設定画面１２１を表示する。
【００９０】
基本設定画面１２１内には、一般的な項目に関する初期設定欄と、ＭＴＦの初期設定欄と、オートフォーカスの初期設定欄と、ＣＣＤカメラ４３および顕微鏡４２の初期設定欄と、駆動ユニット４４の初期設定欄と、が設けられている。
【００９１】
一般的な項目に関する初期設定欄には、ショーカメラビューチェックボックス１２２と、テストモードオンスタートアップチェックボックス１２３と、ディスコンティニュオンＮＧチェックボックス１２４と、オートセンタリングチェックボックス１２５と、制御信号ケーブル７のコモンポート番号を選択する選択ボックス１２６と、ビデオ信号ケーブル８のコモンポート番号を選択する選択ボックス１２７と、が表示されている。
【００９２】
入力デバイスによって、ショーカメラビューチェックボックス１２２にチェックが入ると、評価シーケンス実行手段は、ビデオ信号ケーブル８から入力されるＣＣＤカメラ４３の撮像画像を、判定結果表示部１０７に表示する。
【００９３】
テストモードオンスタートアップチェックボックス１２３にチェックが入ると、初期表示手段は、被検レンズ評価プログラムをテストモードで起動する。これにより、生産ラインなどにおいてこのレンズ評価システムを使用する場合に、コンピュータ５の電源を入れて被検レンズ評価プログラムを起動すれば、そのまま測定を開始することが可能となり、毎日の作業を効率化させることができる。なお、コンピュータ５において被検レンズ評価プログラムを自動起動に設定することで、電源を入れるだけで検査作業を開始することができ、さらに毎日の作業を効率化させることができる。
【００９４】
ディスコンティニュオンＮＧチェックボックス１２４にチェックが入ると、評価シーケンス実行手段は、規格外（ＮＧ）の判定結果が生じた時点で評価シーケンスの実行を中断する。
【００９５】
オートセンタリングチェックボックス１２５にチェックが入ると、評価シーケンス実行手段はセンターチャートユニット３０での後述するオートフォーカス処理時に、ＣＣＤカメラ４３の撮像画像の中心にチャートの白色正方形の中心が位置するように、測定装置本体３のコントローラ５４へ、位置を補正する制御信号を出力する。これにより、ＣＣＤカメラ４３の受光面の中心に対して垂直の方向に、センターチャートユニット３０の中心を位置させることができ、光軸１１のずれや傾きに起因する誤差を無くすことができる。
【００９６】
ＭＴＦの初期設定欄には、ＭＴＦメソッド選択ボックス１２８と、マキシムレンジ入力ボックス１２９と、が表示されている。
【００９７】
ＭＴＦメソッド選択ボックス１２８では、記憶部材６６に複数のＭＴＦ演算プログラム９３が記憶されている場合に、その内の１つを選択することができる。そして、ＭＴＦメソッド選択ボックス１２８には、入力デバイスで選択されたＭＴＦ演算プログラム９３が表示される。これにより、たとえば、演算速度が速いＭＴＦ演算プログラム９３と、演算精度が高いＭＴＦ演算プログラム９３とを記憶部材６６に記憶させるるとともに、ＭＴＦメソッド選択ボックス１２８において、被検レンズ１のグレードなどに応じてこれらの中の一方を選択することで、１つのレンズ評価システムを用いて、汎用的にグレードの異なる複数の被検レンズ１を評価することができる。
【００９８】
マキシムレンジ入力ボックス１２９には、入力デバイスを用いてグラフ表示部１０５に表示される最大の空間周波数が入力される。後述するＭＴＦ演算手段は、０から設定された最大の空間周波数までのＭＴＦ値を、グラフ表示部１０５に表示する。後述するＰＴＦ演算手段は、０から設定された最大の空間周波数までのＰＴＦ値を、グラフ表示部１０５に表示する。
【００９９】
オートフォーカスの初期設定欄には、ディテクトメソッド選択ボックス１３０と、オプション入力ボックス１３１と、バックステップ入力ボックス１３２と、が表示されている。
【０１００】
ディテクトメソッド選択ボックス１３０では、エッジディテクト、ＭＴＦディテクト、グレイディテクト、アキュタンス（Ａｃｕｔａｎｃｅ）ディテクトが選択可能である。そして、入力デバイスで選択されたものが、ディテクトメソッド選択ボックス１３０に表示される。
【０１０１】
エッジディテクトが選択されると、評価シーケンス実行手段は、オートフォーカス処理時に、顕微鏡４２を移動させながら、その顕微鏡４２の位置毎にＣＣＤカメラ４３から出力される各撮像画像からエッジ画像を生成する。また、評価シーケンス実行手段は、エッジ画像のピーク値が最も大きくなる撮像画像の撮像位置に、顕微鏡４２およびＣＣＤカメラ４３を設定する。なお、評価シーケンス実行手段は、オプション入力ボックス１３１に入力された値と対応付けられた、たとえばディファレンシャルやグラディエントなどのオペレータを用いてエッジ画像を生成する。
【０１０２】
ＭＴＦディテクトが選択されると、評価シーケンス実行手段は、オートフォーカス処理時に、顕微鏡４２を移動させながら、その顕微鏡４２の位置毎にＣＣＤカメラ４３から出力される各撮像画像のＭＴＦ値を簡易的に演算する。また、評価シーケンス実行手段は、ＭＴＦ値のグラフ表示での面積が最も大きくなる撮像画像の撮像位置に、顕微鏡４２およびＣＣＤカメラ４３を設定する。なお、ＭＴＦ値は、メリジオナル方向とサジッタル方向との両方で演算し、その平均値での面積で評価する。また、評価シーケンス実行手段は、オプション入力ボックス１３１に入力された値に対応付けられた値までの空間周波数についてＭＴＦ値を演算する。
【０１０３】
グレイディテクトが選択されると、評価シーケンス実行手段は、オートフォーカス処理時に、顕微鏡４２を移動させながら、その顕微鏡４２の位置毎にＣＣＤカメラ４３から出力される各撮像画像の中間調の合計輝度値を演算する。また、評価シーケンス実行手段は、中間調の合計輝度値が最も小さくなる撮像画像の撮像位置に、顕微鏡４２およびＣＣＤカメラ４３を設定する。
【０１０４】
アキュタンスディテクトが選択されると、評価シーケンス実行手段は、オートフォーカス処理時に、顕微鏡４２を移動させながら、その顕微鏡４２の位置毎にＣＣＤカメラ４３から出力される各撮像画像のＬＳＦ（Ｌｉｎｅ Ｓｅｐａｒａｔｅ Ｆａｃｉｌｉｔｙ）のＲＭＳ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｍ Ｓｑｕａｒｅ）値を演算する。また、評価シーケンス実行手段は、ＲＭＳ値が最も大きくなる撮像画像の撮像位置に、顕微鏡４２およびＣＣＤカメラ４３を設定する。なお、ＬＳＦは、メリジオナル方向とサジッタル方向との両方で演算する。
【０１０５】
ＣＣＤカメラ４３および顕微鏡４２の初期設定欄には、ホリゾンタルピッチ入力ボックス１３３と、バーチカルピッチ入力ボックス１３４と、マグニフィケーション入力ボックス１３５と、が表示されている。
【０１０６】
入力デバイスによって、ホリゾンタルピッチ入力ボックス１３３には、ＣＣＤカメラ４３の受光素子の水平方向のピッチが入力される。バーチカルピッチ入力ボックス１３４には、ＣＣＤカメラ４３の受光素子の垂直方向のピッチが入力される。マグニフィケーション入力ボックス１３５には、顕微鏡４２の倍率が入力される。後述する測定手段は、これらの値を利用して、ＣＣＤカメラ４３の受光素子同士の間隔が、被検レンズ１の像において、どのくらいの幅に相当するのかを判断する。
【０１０７】
駆動ユニット４４の初期設定欄には、クロック入力ボックス１３６と、オフセット入力ボックス１３７と、プレシジョン入力ボックス１３８と、ロースピードレンジ入力ボックス１３９と、が表示されている。
【０１０８】
クロック入力ボックス１３６には、駆動ユニット４４が顕微鏡４２をＺ軸方向に駆動するための駆動クロックパルスの周波数が入力される。オフセット入力ボックス１３７には、駆動ユニット４４のＺ軸原点に対するオフセット値が入力される。プレシジョン入力ボックス１３８には、駆動ユニット４４による顕微鏡４２の位置設定精度が入力される。ロースピードレンジ入力ボックス１３９には、駆動ユニット４４が顕微鏡４２を通常よりも低速に駆動する範囲が入力される。
【０１０９】
これらの値は、検査時に、後述する評価シーケンス実行手段が、Ｉ／Ｏポート６１から測定装置本体３のコントローラ５４へ出力する。コントローラ５４は、駆動ユニット４４による顕微鏡４２の初期設定位置（原点）をオフセット値だけずらす。コントローラ５４は、このパルス周波数でパルスを出力する。駆動ユニット４４は、このパルスに同期して顕微鏡４２をＺ軸方向に移動する。駆動ユニット４４は、顕微鏡４２の位置精度が設定値から位置設定精度の範囲となるように位置の微調整を行う。駆動ユニット４４は、原点からロースピードレンジ入力ボックス１３９に入力された範囲では、顕微鏡４２を通常よりも低速で移動する。
【０１１０】
コントロールタグボタン１１２が入力デバイスにて選択されると、評価シーケンス生成手段は、図９に示すように、入力部に被検レンズ１の機種別設定画面１４１を表示する。
【０１１１】
機種別設定画面１４１内の左側には、モデルＩＤ表示ボックス１４２と、モデルネーム入力ボックス１４３と、コントローラ工具コマンドテーブル１４４と、が表示されている。機種別設定画面１４１内の右側には、駆動工具４のイニシャライズ欄と、駆動工具４のアフターポジション欄と、被検レンズ１のイメージフォーマット欄と、チャートウィザードボタン１５５と、が設けられている。
【０１１２】
モデルＩＤ表示ボックス１４２には、評価シーケンス生成手段がＩ／Ｏポート６１を介して駆動工具４から読み出した、駆動工具４の識別番号７０が表示される。
【０１１３】
モデルネーム入力ボックス１４３には、駆動工具４の識別番号７０に対応する被検レンズ１の機種名が記憶部材６６に記憶されている場合には、被検レンズ１の機種名が表示される。なお、駆動工具４の識別番号７０に対応する被検レンズ１の機種名が予め入力されていない場合には、入力デバイスを用いて、モデルネーム入力ボックス１４３に被検レンズ１の機種名を入力する。
【０１１４】
コントローラ工具コマンドテーブル１４４は、コンピュータ５のＩ／Ｏポート６１から駆動工具４へ送信する各工具コマンド用のビット列と、そのビット列に対応する工具コマンド（文字列）とを対応付けるためのものである。このコントローラ工具コマンドテーブル１４４は、ズーム列、フォーカス列、アイリス列およびテスト列の４列を備え、各列には０〜７までの８個の工具コマンド設定セルが割り当てられている。内部的には、行番号を二進数化したものが工具コマンド用のビット列の上位３ビットとなる。また、ズーム列には下位２ビットとして「００」が割り当てられ、フォーカス列には下位２ビットとして「０１」が割り当てられ、アイリス列には下位２ビットとして「１０」が割り当てられ、テスト列には下位２ビットとして「１１」が割り当てられている。
【０１１５】
したがって、たとえば、工具コマンド用のビット列として「００１００」が入力された場合に駆動工具４が被検レンズ１をワイドに設定する場合には、ズーム列の行番号１のセルに、「Ｗｉｄｅ」との文字列（工具コマンド）を書き込む。他にもたとえば、工具コマンド用のビット列として「０１０１０」が入力された場合に駆動工具４が被検レンズ１のシャッタをオープンする場合には、アイリス列の行番号２のセルに、「Ｓｈｕｔ．ｏｐｅｎ」との文字列（工具コマンド）を書き込む。
【０１１６】
なお、各セルに書き込んだ文字列は、その後のシーケンスの設定時などにおいて、選択ボックスに、選択項目の一つとして表示される。したがって、後からシーケンスを作成する人が駆動工具４による制御の内容が把握できるものであれば、他の文字列を工具コマンドとしてセルに書き込み、工具コマンドとして利用しても良い。工具コマンドは、日本語の文字列を使用することもできる。
【０１１７】
駆動工具４のイニシャライズ欄には、リセットチェックボックス１４５と、アイリスシャッタチェックボックス１４６と、アイリスシャッタ選択ボックス１４７と、テストチェックボックス１４８と、テスト選択ボックス１４９と、が表示されている。
【０１１８】
リセットチェックボックス１４５がチェックされると、評価シーケンス実行手段は、初期設定時に、駆動工具４へリセット工具コマンドを出力する。アイリスシャッタチェックボックス１４６がチェックされると、評価シーケンス実行手段は、初期設定時に、駆動工具４へ、アイリスシャッタ選択ボックス１４７にて選択された工具コマンドを出力する。テストチェックボックス１４８がチェックされると、評価シーケンス実行手段は、初期設定時に、駆動工具４へ、テスト選択ボックス１４９にて選択された工具コマンドを出力する。
【０１１９】
駆動工具４のアフターポジション欄には、ズームチェックボックス１５０と、インケースＯＫ選択ボックス１５１と、インケースＮＧ選択ボックス１５２と、が表示されている。
【０１２０】
ズームチェックボックス１５０がチェックされると、評価シーケンス実行手段は、検査終了時（検査中断時を含む）に、駆動工具４へ工具コマンドを出力する。検査が正常に終了した場合には、インケースＯＫ選択ボックス１５１で選択された工具コマンドを出力する。検査が中断した場合には、インケースＮＧ選択ボックス１５２で選択された工具コマンドを出力する。
【０１２１】
被検レンズ１のイメージフォーマット欄には、ホリゾンタル入力ボックス１５３と、バーチカル入力ボックス１５４と、が表示されている。
【０１２２】
ホリゾンタル入力ボックス１５３には、被検レンズ１の水平画面サイズが入力される。バーチカル入力ボックス１５４には、被検レンズ１の垂直画面サイズが入力される。
【０１２３】
チャートウィザードボタン１５５が入力デバイスで操作されると、中央処理装置６４は、チャート装置設定演算プログラム９６を実行する。これにより、チャート装置設定演算手段が実現される。
【０１２４】
チャート装置設定演算手段は、図１０に示すように、チャートウィザード画面１６１をモニタ８６に表示する。チャートウィザード画面１６１内には、オブジェクトディスタンス入力ボックス１６２と、焦点入力ボックス１６３と、ハイト入力ボックス１６４と、ディストーション入力ボックス１６５と、オフセット入力ボックス１６６と、ホリゾンタル入力ボックス１６７と、バーチカル入力ボックス１６８と、が表示されている。
【０１２５】
チャートウィザード画面１６１内の右側には、アングル表示ボックス１６９と、半径表示ボックス１７０と、半径プラスオフセット表示ボックス１７１と、半径マイナスオフセット表示ボックス１７２と、が表示されている。
【０１２６】
オブジェクトディスタンス入力ボックス１６２には、測定装置本体３に取り付けられた被検レンズ１と、センターチャートユニット３０の前面との間の距離が入力される。焦点入力ボックス１６３には、被検レンズ１の焦点距離が入力される。ハイト入力ボックス１６４には、像高チャートユニット２９の被検レンズ１での像高が、パーセントで入力される。ディストーション入力ボックス１６５には、被検レンズ１の収差（ひずみ）がパーセントで入力される。オフセット入力ボックス１６６には、像高チャートユニット２９の固定位置のオフセット値が入力される。ホリゾンタル入力ボックス１６７には、被検レンズ１の水平画面サイズが入力される。バーチカル入力ボックス１６８には、被検レンズ１の垂直画面サイズが入力される。
【０１２７】
そして、これらの入力ボックスに値が入力されると、チャート装置設定演算手段は、その入力されている条件の下での、水平方向を基準としたアーム２３の固定角度を演算し、アングル表示ボックス１６９にその角度を表示する。また、チャート装置設定演算手段は、像高チャートユニット２９の固定位置と、それにオフセット値を加減算した値とを演算し、それぞれを半径表示ボックス１７０、半径プラスオフセット表示ボックス１７１および半径マイナスオフセット表示ボックス１７２に表示する。
【０１２８】
スペシフィケーションタグボタン１１３が入力デバイスにて選択されると、評価シーケンス生成手段は、図１１に示すように、入力部に規格設定画面１８１をモニタ８６に表示する。
【０１２９】
規格設定画面１８１内には、スペシフィケーションテーブル１８２と、ロードテーブルボタン１８３と、セーブテーブルボタン１８４と、が表示されている。
【０１３０】
スペシフィケーションテーブル１８２は、一般的な表計算二次元テーブルと同様のセル構造を備える。そして、その第一行に、判定に使用する判定コマンドが記入される。最左列に、規格名が記入される。また、その他の各セルには、所定の行に記載された規格名が判定基準として選択されたとき、後述する判定手段が各列に記載された判定コマンドの判定に使用する判定基準値が入力される。
【０１３１】
判定コマンドとしては、たとえば、アベレージ（ＡＶＥ）判定コマンド、フォーカス（ＦＯＣＵＳ）判定コマンド、レゾリューション（ＲＥＳ：変調度）判定コマンド、二乗平均値（ＲＭＳ）判定コマンドなどがある。
【０１３２】
アベレージ判定コマンドが、スペシフィケーションテーブル１８２の第一行に記述されると、後述する判定手段は、０から、「ＡＶＥ」の後のセミコロン（：）に続けて入力される数値の周波数（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）までのＭＴＦ値の平均値を演算し、その平均値がセルに記述された値よりも大きい場合には、適合と判定する。小さい場合には、規格外と判定する。図１１の例では、「ＡＶＥ：１００」と記載されているので、０〜１００ｃｙｃｌｅ／ｍｍまでのＭＴＦ値の平均値を演算することとなる。そして、「Ｗｉｄｅ Ｃｅｎｔｅｒ」の規格の場合には「６０」と入力されているので、その平均値が６０よりも大きいときに「適合」と判断することとなる。
【０１３３】
フォーカス判定コマンドが、スペシフィケーションテーブル１８２の第一行に記述されると、後述する判定手段は、オートフォーカスによって設定された位置の設定値に対するずれ量が、セルに記述された上限値と下限値との間の範囲内である場合には、適合と判定する。上限値を超えるあるいは下限値未満である場合には、規格外と判定する。
【０１３４】
レゾリューション判定コマンドが、スペシフィケーションテーブル１８２の第一行に記述されると、後述する判定手段は、「ＲＥＳ」の後のセミコロン（：）に続けて入力されるＭＴＦ値以下となってしまう空間周波数が、セルに記述された値よりも大きい場合には、適合と判定する。小さい場合には、規格外と判定する。
【０１３５】
二乗平均値判定コマンドが、スペシフィケーションテーブル１８２の第一行に記述されると、後述する判定手段は、０から、「ＲＭＳ」の後のセミコロン（：）に続けて入力される数値の周波数（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）までのＭＴＦ値の二乗和平均値を演算し、その二乗和平均値がセルに記述された値よりも大きい場合には、適合と判定する。小さい場合には、規格外と判定する。
【０１３６】
なお、これらの規格コマンドがないまま、数値のみが第一行に入力された場合には、後述する判定手段は、記入された数値の周波数でのＭＴＦ値がセルに記述された値よりも大きい場合には、適合と判定する。小さい場合には、規格外と判定する。図１１の例では、第一行の第四列に「４０」が記入されているが、これは４０ｃｙｃｌｅ／ｍｍでのＭＴＦ値がその下に続く各行に記入された値、たとえば「５０」の場合には５０以上であるときには、適合と判断することとなる。
【０１３７】
そして、各行がそれぞれ、スペシフィケーションテーブル１８２の第一列に記載されている規格名の規格となる。評価シーケンス実行手段は、指定された規格名（行）の全ての項目を判定し、全ての項目が適合である場合に、その総合判定として「適合」と判定する。それ以外の場合は、「不適合」と判定する。なお、セルの中に何も記入されていない空欄セルとなっている規格コマンドは判定しない。
【０１３８】
たとえば、図１１に示すように、ワイドセンター（Ｗｉｄｅ ｃｅｎｔｅｒ）の規格を判定手段が実行した場合には、フォーカス位置のずれ量が−０．３ｍｍ〜＋０．１ｍｍの範囲内であって、ＭＴＦ値が２０％となってしまう空間周波数が１２０ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以上であって、４０ｃｙｃｌｅ／ｍｍの空間周波数のＭＴＦ値（解像度）が５０％以上であって、さらに、０から１００ｃｙｃｌｅ／ｍｍまでの空間周波数でのＭＴＦ値の平均値が６０％以上である場合にのみ、「適合」と判定する。それ以外の場合には、「不適合」と判定する。
【０１３９】
セーブテーブルボタン１８４が入力デバイスにて選択されると、評価シーケンス生成手段は、スペシフィケーションテーブル１８２に表示している全ての規格を１つの規格ファイルとして記憶部材６６に記憶させる。ロードテーブルボタン１８３が入力デバイスにて選択されると、評価シーケンス生成手段は、記憶部材６６に記憶されている規格ファイルをスペシフィケーションテーブル１８２に表示する。なお、記憶部材６６には、複数の規格ファイルを記憶させてもよい。この場合には、たとえば被検レンズ１のグレード毎に、別々の規格の判定が可能となる。このように、規格については、他のデータとは別のファイルとして保存することで、規格の使いまわしをすることができる。
【０１４０】
テストシーケンスタグボタン１１４が入力デバイスにて選択されると、評価シーケンス生成手段は、図１２に示すように、入力部に検査シーケンス設定画面１９１を表示する。
【０１４１】
検査シーケンス設定画面１９１には、シーケンスリスト１９２と、エディットボタン１９３と、アップボタン１９４と、ダウンボタン１９５と、コピーボタン１９６と、デリートボタン１９７と、ロードボタン１９８と、セーブボタン１９９と、が表示されている。
【０１４２】
シーケンスリスト１９２は、評価シーケンス実行手段が実行する評価シーケンスを表示するためのものである。シーケンスリスト１９２は、その左端列にシーケンスナンバーが表示され、各行が１つのシーケンスステップに対応している。なお、シーケンスナンバーは、自動的に生成される。
【０１４３】
各シーケンスステップには、被検レンズ１のズームやアイリスの設定と、検査象限の設定、すなわち、どの方向のチャートユニット２９，３０を使用するかの設定と、像高の設定と、露光回数の設定と、発光させるチャートユニットの番号と、オートフォーカスの有無と、プレスキャンの有無と、フォーカスの固定の有無と、使用する規格の規格名と、が表示される。
【０１４４】
そして、いずれかのシーケンスステップを入力デバイスで選択した状態で、アップボタン１９４が操作されると、そのシーケンスステップは、１つ上に移動する。同様の状態で、ダウンボタン１９５が操作されると、そのシーケンスステップは、１つ下に移動する。コピーボタン１９６が操作されると、そのシーケンスステップの次に、同一の設定の新たなシーケンスステップが追加される。デリートボタン１９７が操作されると、そのシーケンスステップが削除される。これにより、後からシーケンスステップを追加したり、一部を削除したりすることができ、過去に作成したシーケンスを用いて効率よく新たなシーケンスを作成することができる。
【０１４５】
また、セーブボタン１９９が入力デバイスで操作されると、評価シーケンス生成手段は、シーケンスリスト１９２に表示されている全てのシーケンスステップをシーケンスファイルとして記憶部材６６に保存する。なお、このシーケンスファイルには、他の画面において設定される設定内容も一緒に保存される。ロードボタン１９８が入力デバイスで操作されると、評価シーケンス生成手段は、記憶部材６６に記憶されているシーケンスステップをシーケンスファイルから読み込んで、シーケンスリスト１９２に表示する。
【０１４６】
いずれかのシーケンスステップを入力デバイスで選択した状態で、エディットボタン１９３が操作されると、評価シーケンス生成手段は、図１３に示すように、シーケンスエディット画面２０１をモニタ８６に表示する。
【０１４７】
シーケンスエディット画面２０１内の中央には、イネーブルチェックボックス２０２と、規格選択ボックス２０３と、露光回数入力ボックス２０４と、チャートコントロールバー２０５と、象限選択ボックス２０６と、像高選択ボックス２０７と、リセットチェックボックス２０８と、ズームポジション選択ボックス２０９と、アイリス選択ボックス２１０と、が表示されている。
【０１４８】
イネーブルチェックボックス２０２は、デフォルトでチェックが入っている。このイネーブルチェックボックス２０２にチェックが入っていない場合、評価シーケンス実行手段は、このシーケンスステップを飛ばして評価シーケンスを実行する。
【０１４９】
規格選択ボックス２０３には、スペシフィケーションテーブル１８２に表示される全ての規格名の中から選択された規格名が表示される。後述する判定手段は、選択された規格名の規格に基づいて、このシーケンスステップの判定をする。
【０１５０】
露光回数入力ボックス２０４には、露光回数が入力される。後述する測定手段は、指定された回数だけＣＣＤカメラ４３の撮像画像を取得し、この露光回数分の撮像画像に基づいて測定結果を出力する。
【０１５１】
チャートコントロールバー２０５には、０から１２までの１３個の数値がある。したがって、１３個のチャートユニット２９，３０を点灯制御することができる。評価シーケンス実行手段は、スライダが合わされた数値に対応するチャートユニットへ点灯信号を出力する。これにより、設定されたチャートユニットが点灯する。なお、この実施の形態では、図２において、センターチャートユニット３０が０番、右上の内側の像高チャートユニット２９が１番、左上の内側の像高チャートユニット２９が２番、左下の内側の像高チャートユニット２９が３番、右下の内側の像高チャートユニット２９が４番、右上の外側の像高チャートユニット２９が５番、左上の外側の像高チャートユニット２９が６番、左下の外側の像高チャートユニット２９が７番、右下の外側の像高チャートユニット２９が８番に割り当てられている。
【０１５２】
象限選択ボックス２０６は、このシーケンスステップで測定する象限を選択する。センターは、中心である原点を意味し、１番が右上の第一象限を意味し、２番が左上の第二象限を意味し、３番が左下の第三象限を意味し、４番が右下の第四象限を意味する。像高選択ボックス２０７は、このシーケンスステップで発光させるチャートユニット２９の像高が、被検レンズ１のイメージフォーマットでのパーセンテージとして入力される。これらの入力に基づいて、評価シーケンス実行手段は、駆動ユニット４４へ制御信号を出力する。これにより、顕微鏡４２およびＣＣＤカメラ４３は、ＣＣＤカメラ４３の受光面に、点灯したチャートユニットの像が形成される。
【０１５３】
リセットチェックボックス２０８にチェックが入ると、評価シーケンス実行手段は、駆動工具４へリセット工具コマンド用のビット列を出力する。ズームポジション選択ボックス２０９にて、ズーム系の工具コマンドが選択されると、評価シーケンス実行手段は、駆動工具４へズームを制御する工具コマンド用のビット列を出力する。アイリス選択ボックス２１０にて、アイリス系の工具コマンドが選択されると、評価シーケンス実行手段は、駆動工具４へアイリスを制御する工具コマンド用のビット列を出力する。
【０１５４】
シーケンスエディット画面２０１内の右側には、オートフォーカスチェックボックス２１１と、プレスキャンチェックボックス２１２と、プレスキャンスピード入力ボックス２１３と、フォーカスポジション選択ボックス２１４と、レンズ／ＣＣＤ切替スイッチ２１５と、レンズスタート入力ボックス２１６と、レンズレンジ入力ボックス２１７と、レンズステップ入力ボックス２１８と、が表示されている。
【０１５５】
オートフォーカスチェックボックス２１１にチェックが入っていると、評価シーケンス実行手段は、オートフォーカス処理を行う。プレスキャンチェックボックス２１２にチェックが入っている場合には、プレスキャンスピード入力ボックス２１３に入力されているスピードで、オートフォーカス処理のプレスキャンを行う。これにより、オートフォーカスのレンジが大きい場合であっても、高速にオートフォーカス処理を行うことができる。
【０１５６】
フォーカスポジション選択ボックス２１４には、オートフォーカス処理の開始位置が入力される。評価シーケンス実行手段は、オートフォーカス処理開始時に、この指定された位置へ顕微鏡４２を移動させる。レンズ／ＣＣＤ切替スイッチ２１５においてレンズが選択されると、評価シーケンス実行手段は、駆動工具４へオートフォーカスのための工具コマンドを出力する。レンズ／ＣＣＤ切替スイッチ２１５においてＣＣＤが選択されると、評価シーケンス実行手段は、測定装置本体３へオートフォーカスのための工具コマンドを出力する。なお、レンズスタート入力ボックス２１６には、被検レンズ１でオートフォーカス処理を行う場合のスタート位置が入力され、レンズレンジ入力ボックス２１７には、被検レンズ１でオートフォーカス処理を行う場合の移動幅が入力され、レンズステップ入力ボックス２１８には、被検レンズ１でオートフォーカス処理を行う場合のスキャン間隔が入力される。
【０１５７】
シーケンスエディット画面２０１内の左側には、シーケンスナンバー表示ボックス２１９と、アップボタン２２０と、ダウンボタン２２１と、コピーボタン２２２と、デリートボタン２２３と、ＯＫボタン２２４と、キャンセルボタン２２５と、が表示されている。アップボタン２２０、ダウンボタン２２１、コピーボタン２２２、デリートボタン２２３は、シーケンスエディット画面２０１に表示するシーケンスステップを切り替えるためのボタンである。
【０１５８】
ＯＫボタン２２４が操作されると、評価シーケンス生成手段は、シーケンスエディット画面２０１を閉じるとともに、そのときにシーケンスエディット画面２０１に入力されている設定情報に基づいて、そのシーケンスステップの情報を更新する。キャンセルボタン２２５が操作されると、評価シーケンス生成手段は、シーケンスエディット画面２０１を閉じる。
【０１５９】
リザルトタグボタン１１５が入力デバイスにて選択されると、評価シーケンス生成手段は、図１４に示すように、入力部にリザルト画面２３１を表示する。
【０１６０】
リザルト画面２３１には、ヒストリテーブル２３２と、テストリザルトテーブル２３３と、セーブデータボタン２３４と、が表示されている。
【０１６１】
ヒストリテーブル２３２には、これまでに測定した複数の被検レンズ１のシリアルナンバー（シリアルナンバー入力ボックス１０６に入力された番号）と、判定結果とが表示される。
【０１６２】
テストリザルトテーブル２３３には、ヒストリテーブル２３２にて選択された被検レンズ１のシーケンスステップ毎の詳しい判定結果が表示される。具体的には、シーケンス番号と、ズームなどの被検レンズ１の設定、判定結果、などが、シーケンスステップ毎に表示される。
【０１６３】
セーブデータボタン２３４が入力デバイスで操作されると、評価シーケンス生成手段は、ヒストリテーブル２３２に表示されている全ての被検レンズ１の判定結果を、判定結果ファイルとして記憶部材６６に記憶させる。
【０１６４】
このように、評価シーケンス生成手段は、初期表示手段がモニタ８６に表示させたメインウィンドウ画面１０１に対する操作に基づいて、評価シーケンスの各種設定を行う。そして、評価シーケンス生成手段は、記憶部材６６に、シーケンスファイルと、規格ファイルと、を記憶させる。このようにシーケンスファイルと、規格ファイルとを別々に記憶することで、過去に作成した規格やシーケンスを組み合わせて再利用することができるので、新たな被検レンズ１のシーケンスや規格を簡単に設定することができる。つまり、この実施の形態に係るレンズ評価システムは、拡張性や汎用性に優れている。
【０１６５】
次に、評価シーケンス実行手段について説明する。
【０１６６】
評価シーケンス実行手段は、シーケンスリスト１９２に表示される各シーケンスステップを、そのシーケンスナンバーの小さい順に順番に実行する。
【０１６７】
各シーケンスステップでは、評価シーケンス実行手段は、まず、初期設定処理を行う。初期設定処理では、オートフォーカス処理などを行う。たとえば、センターチャートユニット３０を用いて評価をするシーケンスステップにおいて、オートフォーカス処理を行う場合には、センターチャートユニット３０を点灯させた状態で駆動ユニット４４を所定の範囲で駆動し、その中で最適な画像が得られた位置に顕微鏡４２およびＣＣＤカメラ４３を設定する。これにより、被検レンズ１と、顕微鏡４２との相対位置が位置決めされる。
【０１６８】
初期設定処理が終了すると、評価シーケンス実行手段は、中央処理装置８２に、測定プログラム９２を実行させる。これにより、特定手段、並べ替え手段および間引き手段としての、測定手段が実現される。測定手段は、チャートコントロールバー２０５で選択されたチャートユニットを点灯させ、その点灯しているときのＣＣＤカメラ４３の撮像画像を取得する。そして、その撮像画像に基づいて、チャートの白黒のエッジを含む一次元の輝度分布データを生成する。
【０１６９】
一次元の輝度分布データが生成されると、評価シーケンス実行手段は、中央処理装置８２に、ＭＴＦ演算プログラム９３およびＰＴＦ演算プログラム９４を実行させる。これにより、演算手段としてのＭＴＦ演算手段と、演算手段としてのＰＴＦ演算手段とが実現される。
【０１７０】
ＭＴＦ演算手段は、一次元の輝度分布データを微分する。チャートの白黒のエッジはステップ関数とみなすことができる。したがって、チャートの白黒のエッジを含む一次元の輝度分布データを微分することで、インパルス応答データを得ることができる。ステップ関数と、インパルス関数とは、図１５に示すように、互いに微分積分の関係にある。また、ステップ関数に基づくステップ応答を微分すると、インパルス関数に基づくインパルス応答を得ることができる。
【０１７１】
続けて、ＭＴＦ演算手段は、インパルス応答データをフーリエ変化して、このインパルス応答に含まれる各空間周波数の波形成分の振幅を演算する。ＭＴＦ演算手段は、各波形成分の振幅を、周波数０の波形成分の振幅で正規化し、それぞれの空間周波数でのＭＴＦ値を演算する。
【０１７２】
ＰＴＦ演算手段は、同様に一次元の輝度分布データからインパルス応答データを生成し、そのインパルス応答データに基づいて、各空間周波数の波形成分のピーク位置を特定する。そして、その各空間周波数の波形成分のピーク位置が、周波数０の波形成分のピーク位置から、どの程度離れているかに基づいて、ピーク間距離を演算する。さらに、そのピーク間距離が、その空間周波数においてどの程度の位相差となるのかを演算する。なお、ピーク間距離ではなく、ゼロクロス間距離であってもよい。
【０１７３】
なお、これらＭＴＦ演算手段およびＰＴＦ演算手段は、少なくともグラフ表示部１０５に表示される、最大の空間周波数まで演算すればよい。ただし、この実施の形態では、システムにおいて予め定められた空間周波数まで一律に演算する。他にもたとえば、ＭＴＦ値が、予め定めたパーセント値以下になったら演算を終了するようにしてもよい。
【０１７４】
ＭＴＦ値およびＰＴＦ値が生成されると、評価シーケンス実行手段は、これらをグラフ表示部１０５に表示する。また、評価シーケンス実行手段は、中央処理装置８２に、判定プログラム９５を実行させる。これにより、判定手段が実現される。
【０１７５】
判定手段は、測定されたＭＴＦ値やＰＴＦ値を、規格選択ボックス２０３で選択されている規格名に基づいて、判定する。判定結果は、判定結果表示部１０７に表示される。
【０１７６】
評価シーケンス実行手段は、以上の処理をシーケンスステップ毎に実行し、全てのシーケンスステップが終了した場合には、終了処理を実行する。そして、指定された規格の全ての項目をクリアしている場合には、評価シーケンス実行手段は、適合と判定して判定結果表示部１０７に「適合」と表示するとともに、この判定結果をヒストリテーブル２３２およびテストリザルトテーブル２３３へ追加する。逆に、１つでもクリアしていない項目がある場合には、評価シーケンス実行手段は、不適合と判定して判定結果表示部１０７に「不適合」と表示するとともに、この判定結果をヒストリテーブル２３２およびテストリザルトテーブル２３３へ追加する。
【０１７７】
ここで、測定手段が、ＣＣＤカメラ４３の撮像画像に基づいて、一次元の輝度分布データを生成するまでの処理について詳しく説明する。
【０１７８】
図１６（Ａ）は、ＣＣＤカメラ４３の撮像画像２４１の一例を示す図である。このＣＣＤカメラ４３の撮像画像２４１では、チャートの正方形の白色部分２４２は、撮像画像２４１の水平方向と垂直方向とに対して斜めに傾いている。
【０１７９】
測定手段は、まず、このカメラの撮像画像２４１に撮像されている正方形の白色部分２４２の一辺の長さを演算する。この長さに含まれる受光素子の個数をａとする。そして、測定手段は、図１６（Ｂ）に示すように、白色部分２４２の中心２４３から長辺ａ、短辺ａ／３の長方形の切出領域２４４を特定し、その切出領域２４４に含まれる全ての受光素子の輝度データを抽出する。以下、この受光素子の個数は、便宜上ａ×ａ／３個とする。なお、実際には、一定の面積の長方形の切出領域２４４に含まれる受光素子の個数は、その切り出しアルゴリズムにもよるが、受光素子の配列方向に対する切出領域２４４の角度が変わると、少しだけ増減する。また、この長方形の切出領域２４４は、白色部分２４２と同じ傾きとする。これにより、抽出する長方形の切出領域２４４には、必ず白色部２４２分と黒色部分２４５との境であるエッジ２４６が含まれ、且つ、このエッジ２４６は、長方形の切出領域２４４の長辺と垂直な関係となる。
【０１８０】
なお、チャートの白色部分は、ＣＣＤカメラ４３の撮像画像において、切出領域２４４が長方形に確保できる小ささに形成するとよい。
【０１８１】
次に、測定手段は、図１６（Ｃ）に示すように、抽出した全ての輝度データを一次元に配列し、その輝度値の大きさ順に降順あるいは昇順に並べ替える。
【０１８２】
最後に、測定手段は、並べ替えられた「ａ×ａ／３」個の輝度データを、ａ／３個毎に１つ抽出し、図１６（Ｄ）に示すように、ａ個の輝度データからなる一次元の輝度分布データを生成する。なお、ａ／３個の輝度データから１つの輝度データを生成する間引き処理は、ａ／３個毎に１つ抽出する方法以外に、ａ／３個の輝度データの平均値を求めても、中間値を選択してもよい。
【０１８３】
このように、ＣＣＤカメラ４３の撮像画像２４１から、正方形の白色部分２４２と同様の傾きで長方形の切出領域２４４の輝度データを抽出し、それをａ／３個に１つ抽出することで、一次元の輝度分布データの各輝度データはそれぞれ、基本的に、撮像画像２４１においてエッジ２４６の方向に沿って並んでいる複数の受光素子、上述した例ではａ／３個の受光素子の輝度データの平均値（中間値）となる。したがって、受光素子に若干の特性ばらつきがあったとしても、あるいは、いずれかの受光素子の輝度データにノイズ成分が含まれていたとしても、その影響を効果的に抑制して、正確な一次元の輝度分布データを得ることができる。この一次元の輝度分布データが先に示したステップ応答の出力に相当するものである。
【０１８４】
ところで、たとえば、単に、エッジ２４６に沿った方向毎に複数の受光素子の平均値を演算してもよいが、このように単に平均値を求める場合には、正方形の白色部分２４２の傾き、つまりエッジ２４６の傾き毎に応じて、各平均値を演算するために選択する複数の受光素子の選択パターンが変化してしまう。したがって、エッジ２４６の傾き毎に、１つの輝度データを生成するために異なるアルゴリズムを構築しなければならない。
【０１８５】
これに対して、この実施の形態のように、輝度データを、抽出した領域２４４全体で降順または昇順に並べ替え、ａ／３個ずつ平均値（中間値）を演算することで、非常に簡単なアルゴリズムで、かつ、チャートの角度に拘らずに一定のアルゴリズムで、一次元の輝度分布データを構成する各輝度データを得ることができる。
【０１８６】
なお、チャートが撮像画像２４１において傾いていたとしても、この実施の形態で求められる輝度データと、他のアルゴリズムで得られる輝度データとは、ほぼ同一の値となる。特に、抽出する輝度データの数が少なくとも１０００画素以上になってくれば、チャートが斜めであってもＭＴＦ値やＰＴＦ値の再現性が非常に良くなるばかりか、これらが非常に良い精度で一致するようになる。その結果、この実施の形態で求められる輝度データは、ノイズなどの影響を効果的に抑制した、確からしい輝度データとなる。
【０１８７】
そして、被検レンズ１やＣＣＤカメラ４３などの条件にもよるが、チャート装置２と被検レンズ１との距離が１〜２ｍ前後である場合、チャートユニット２９，３０の正方形の貫通孔３３の大きさを、１５ｍｍ以上、５０ｍｍ以下とすることで、正方形の白色部分２４２を撮像画像２４１内に確実に捉えつつ、一次元の輝度分布データを得るための受光素子として１０００画素以上確保することができる。好ましくは、チャートユニット２９，３０の正方形の貫通孔３３の大きさを、２０ｍｍ以上、４０ｍｍ以下とすることで、正方形の白色部分２４２を撮像画像２４１内に確実に捉えつつ、一次元の輝度分布データを得るための受光素子として３０００画素以上を確保することができる。その結果、作業性と、ＭＴＦ値などの評価精度の向上と、を高度に両立することができる。
【０１８８】
また、このように、抽出する領域の長辺方向の受光素子の数を、正方形の白色部分２４２の一辺当たりの受光素子の個数と同じとし、且つ、抽出する領域２４４に正方形の白色部分の中心２４３を含めるようにしているので、一次元の輝度分布データとしては、以下の特徴がある。正方形の白色部分２４２の中心２４３が必ず含まれているので、たとえ正方形の白色部分２４２の撮像画像がボケて周りの黒い部分との境界がはっきりしない場合であっても、輝度分布データには、かならず最も白い部分、すなわち白色の中心位置に対応する輝度データが含まれる。このため撮像画像中の最も白い部分を含むデータが得られる。一方、正方形の白色部分の中心２４３から、白色部分２４２の一辺の長さ（ａ）分離れた位置までの範囲が含まれるので、輝度分布データの黒に対応するデータには、ぼけた黒だけではなく、真っ黒に対応する輝度データが極めて高い確立で含まれることとなる。
【０１８９】
その結果、この輝度分布データを用いてＭＴＦ値およびＰＴＦ値を演算するための基準となる輝度値として真っ白と真っ黒のものを得ることができ、ＭＴＦ値およびＰＴＦ値の測定精度と再現性とを確保することができる。また、各被検レンズ１のＭＴＦ値およびＰＴＦ値の測定精度と再現性とを確保することができるため、異なる被検レンズ１同士のＭＴＦ値同士あるいはＰＴＦ値同士を比較し、それらの間での相対評価が可能となる。
【０１９０】
それゆえ、理論値を実質的に求めることができない白色光をチャートユニット２９，３０に使用しているにもかかわらず、たとえば、マスターとなる被検レンズ１のＭＴＦ値に基づいて規格を決定し、その規格に基づいて他の被検レンズ１の良否を判定することができる。
【０１９１】
さらに、このように、エッジ２４６に沿った方向での受光素子の数を、正方形の白色部分２４２の一辺当たりの受光素子の個数の１／３とすることで以下の効果がある。撮像画像２４１において正方形の白色部分２４２と黒色部分２４５のとの境目のエッジ２４６は、シャープではなく、ぼやけている。そのため、たとえば、図１７に示すように、ａ×ａの範囲２５１を抽出した場合には、本来の右側のエッジ２５２での輝度分布だけでなく、上下のエッジ２５３，２５４での輝度分布が、抽出する領域２５１内に含まれてしまう。これでは、右側のエッジ２５２での正確な一次元の輝度分布データをえることはできない。
【０１９２】
したがって、正方形の白色部分２４２の一辺の１／２〜１／４の範囲をエッジ２５２に沿った方向での抽出幅、特に１／２以下の抽出幅とすることで、上下のエッジ２５３，２５４の影響を受けないようにすることができる。また、１／４以上の抽出幅とすることで、切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように輝度データを間引くことによる、ノイズ成分の抑制効果を損なってしまうこともない。
【０１９３】
以上のように、この実施の形態に係るレンズ評価システムを使用することで、ＣＣＤカメラ４３で、被検レンズ１によるチャートの像を撮像し、その撮像画像に基づいてＭＴＦ値あるいはＰＴＦ値を演算することができる。
【０１９４】
しかも、この構成では、チャートのエッジに基づいてＭＴＦ値およびＰＴＦ値の中の少なくとも一方を演算しているので、スリットを用いた場合に比べて、チャートの明るい部分と暗い部分との輝度差を確保することができる。その結果、周囲が明るくとも、チャートを撮像し、ＭＴＦ値あるいはＰＴＦ値を演算することができる。加えて、光源３２を用いてチャートの白い部分を明るくしているため、チャートの明暗の輝度差をさらに向上させることができ、周囲が通常の室内のように明るい場合であっても、暗い場合と同等のＭＴＦ値やＰＴＦ値を確実に演算することができる。
【０１９５】
さらに、この構成では、エッジの方向に沿って少なくとも２つの受光素子が含まれる幅の長方形の切出領域を特定し、その切出領域内の複数の受光素子の輝度データをその輝度値に基づいて並べ替えた後に、データ列の端から順番に長方形の切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように輝度データを間引いているので、いずれかの受光素子の受光データにノイズ成分が含まれていたとしても、そのノイズ成分を抑制することができる。その結果、ノイズ成分の影響が少ない、確からしいＭＴＦ値あるいはＰＴＦ値を演算することができる。
【０１９６】
その上、この構成では、切出領域に含まれる全ての受光素子の輝度データを、それらの輝度値に基づいて降順あるいは昇順に並べ替え、並べ替えられた複数の輝度データから、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように、上記輝度データを間引いている。したがって、ＣＣＤカメラ４３での受光素子の配列方向と、切出領域の長方形の各辺の方向とが一致していなくとも、つまり、たとえばチャートのエッジがＣＣＤカメラ４３での受光素子の配列方向に対して斜めなっている場合であっても、これらが揃っている場合と同様の並べ替え処理と間引き処理とで、簡単に一次元の輝度分布データを生成することができる。
【０１９７】
その結果、チャートがＣＣＤカメラ４３に対して斜めであっても、これらが揃っている場合と同様の簡単で且つ高速な演算処理で、他の複雑なＭＴＦやＰＴＦの演算方法と同様の確からしいＭＴＦ値やＰＴＦ値を求めることができる。
【０１９８】
それゆえ、被検レンズ１を評価する作業者は、この実施の形態に係るレンズ評価システムを使用することで、非常に能率良く被検レンズ１を評価することができる。
【０１９９】
この実施の形態では、被検レンズ１の光軸１１を中心としてアーム２３を回転させ、像高チャートユニット２９をアーム２３上で移動させることで、像高チャートユニット２９を被検レンズ１の任意の像高位置に設定することができる。しかも、像高チャートユニット２９によって形成されるチャートの、アーム２３の長さ方向と平行な辺は、常にアーム２３の長さ方向と平行に維持される。また、チャートの、アーム２３の長さ方向と垂直な方向の辺は、常にアームの長さ方向と垂直に維持される。
【０２００】
したがって、評価シーケンス実行手段、測定手段、ＭＴＦ演算手段およびＰＴＦ演算手段が、チャートのアーム２３の長さ方向と平行な辺と、その長さ方向と垂直な方向の辺とのそれぞれについて処理を行うことで、一度の撮像画像に基づいて、サジッタル方向とメリジオナル方向との両方のＭＴＦ値やＰＴＦ値を演算することができる。
【０２０１】
この実施の形態では、被検レンズ１のＭＴＦ値あるいはＰＴＦ値の測定と、その評価とを、一度に且つ自動的に実行することができる。したがって、効率よく被検レンズ１の評価を行いうことができ、しかも、適合、不適合の判定結果に基づいて、量産される被検レンズ１を仕分けることができる。
【０２０２】
以上の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。
【０２０３】
たとえば、上記実施の形態では、正方形の白色部分を備えるチャートを使用している。この他にもたとえば、チャートの白色部分は長方形であっても、あるいは、三角形や円などの他の形であってもよい。チャートの白色部分を円とした場合には、円弧のエッジを直線とみなすことができる範囲の切出し領域を特定することで、メリジオナル方向やサジッタル方向だけでなく、他の任意の方向のＭＴＦ値やＰＴＦ値を演算することができる。また、チャートの白色部分と黒色部分とは、逆になっていてもよい。
【０２０４】
上記実施の形態では、白色部分と黒色部分とのエッジを撮像してＭＴＦ値やＰＴＦ値を求めている。この他にもたとえば、特定の色のＭＴＦ値やＰＴＦ値を演算したい場合には、黒色部分をその色の補色とするとよい。これにより、特定の色成分のＭＴＦ値やＰＴＦ値を求めることができる。また、ＣＣＤカメラ４３の前後に色フィルタを設けることでも、特定の波長の単色光（可視光だけでなく、赤外線や紫外線なども含む）のＭＴＦ値やＰＴＦ値を演算することができる。
【０２０５】
【発明の効果】
本発明では、ＣＣＤカメラの撮像画像におけるチャートのエッジなどの方向と、ＣＣＤカメラの受光素子の配列方向とが異なる場合であっても、並べ替え処理と間引き処理とで、簡単に一次元の輝度分布データを生成することができる。
【０２０６】
その結果、本発明では、ＣＣＤカメラの撮像画像におけるチャートのエッジの方向と、ＣＣＤカメラの受光素子の配列方向とが異なる場合であっても、これらが揃っている場合と同様の簡単で且つ高速な演算処理で、ＭＴＦ値を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るレンズ評価システムを示すシステム構成図である。
【図２】図１のレンズ評価システム中のチャート装置を示す図で、（Ａ）は、チャート装置の正面図で、（Ｂ）は、チャート装置の背面図である。
【図３】図２のチャート装置に組み込まれているチャートユニットを示す図で、（Ａ）は、チャートユニットの斜視図で、（Ｂ）は、チャートユニットの断面図である。
【図４】図１中の測定装置本体の分解図である。
【図５】図１中の駆動工具を示すブロック図である。
【図６】図１中の駆動工具とコンピュータとの間で送受信される制御信号の信号フォーマットである。
【図７】図１中のコンピュータの内部構造を示すブロック図である。
【図８】図７に示すコンピュータのモニタに表示されるメインウィンドウ画面の一例を示す図である。
【図９】図７に示すコンピュータのメインウィンドウ画面内に表示される被検レンズの機種別設定画面の一例を示す図である。
【図１０】図７に示すコンピュータのモニタに表示されるチャートウィザード画面の一例を示す図である。
【図１１】図７に示すコンピュータのメインウィンドウ画面内に表示される規格設定画面の一例を示す図である。
【図１２】図７に示すコンピュータのメインウィンドウ画面内に表示される検査シーケンス設定画面の一例を示す図である。
【図１３】図７に示すコンピュータのメインウィンドウ画面内に表示されるシーケンスエディット画面の一例を示す図である。
【図１４】図７に示すコンピュータのメインウィンドウ画面内に表示されるリザルト画面の一例を示す図である。
【図１５】ステップ関数と、インパルス関数との関係を説明するための説明図である。
【図１６】図１のレンズ評価システムにおいて輝度分布データ（ステップ応答）を得るための処理方法を説明するための図で、（Ａ）は、ＣＣＤカメラの撮像画像（チャート）と切出領域との関係を示す説明図で、（Ｂ）は、切出領域の一例を示す説明図で、（Ｃ）は、輝度値の大きさ順に並べ替え処理がされたデータで、（Ｄ）は、間引きされた後の一次元の輝度分布データを示す説明図である。
【図１７】ＣＣＤカメラの撮像画像（チャート）と切出領域との関係の他の例を示す図で、実施の形態の場合との比較のための説明図である。
【図１８】従来のＣＣＤカメラを用いた測定システムにおける問題点を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ 被検レンズ
１１ 光軸
２３ アーム
２９ 像高チャートユニット（チャートユニット）
３０ センターチャートユニット（チャートユニット）
４３ ＣＣＤカメラ
８２ 中央処理装置（特定手段の一部、並べ替え手段の一部、間引き手段の一部、演算手段の一部）
９２ 測定プログラム（特定手段の一部、並べ替え手段の一部、間引き手段の一部）
９３ ＭＴＦ演算プログラム（演算手段の一部）
９４ ＰＴＦ演算プログラム（演算手段の一部）
２４１ 撮像画像
２４２ 白色部分
２４４ 切出領域
２４５ 黒色部分
２４６ エッジ
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検レンズの変調伝達関数（ＭＴＦ：Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）および位相伝達関数（ＰＴＦ：Ｐｈａｓｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の中の少なくとも一方を演算する測定システム、演算方法および演算プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
被検レンズの変調伝達関数（ＭＴＦ）を演算する測定システムは、解像度測定用の斜め縞チャートあるいは縦縞チャートを、被検レンズを介してＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラで撮像し、このＣＣＤカメラの撮像画像を処理してＭＴＦ値を演算している（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１４２２９２号公報 （段落番号００１１、図２、図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
解像度測定用の斜め縞チャートあるいは縦縞チャートを、被検レンズを介してＣＣＤカメラで撮像し、このＣＣＤカメラの撮像画像を処理してＭＴＦ値を演算する場合、ＭＴＦ値は、チャートから縞のエッジと垂直な方向での輝度分布を抽出した後、その輝度分布をフーリエ変換することで、求めることになる。
【０００５】
ＣＣＤカメラは、受光面に複数の受光素子がマトリックス状に配列され、この複数の受光素子から出力される輝度データによって、輝度分布データを出力する。
【０００６】
したがって、図１８に示すように、複数の受光素子３０１の配列方向に対して、チャートのエッジ３０２が斜めとなっているような場合には、ＣＣＤカメラの撮像画像に基づいて、エッジ３０２に垂直な方向Ａでの一次元の輝度分布データを演算し、この一次元の輝度分布データに基づいてＭＴＦ値を演算することになる。
【０００７】
これに対して、チャートのエッジ３０２が、複数の受光素子３０１の配列方向と揃っている場合には、ＣＣＤカメラの撮像画像から所定の一次元の輝度分布データを抽出し、この抽出した一次元の輝度分布データに基づいてＭＴＦ値を演算すればよい。
【０００８】
このように、従来の測定システムでは、ＣＣＤカメラの複数の受光素子の配列方向に対して、チャートのエッジが斜めになっている場合と、これらが揃っている場合とでは、異なる演算処理にてＭＴＦ値を演算しなければならない。
【０００９】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであり、ＣＣＤカメラの撮像画像におけるチャートのエッジの方向と、ＣＣＤカメラの受光素子の配列方向とが異なる場合であっても、これらが揃っている場合と同様の簡単で且つ高速な演算処理で、ＭＴＦ値を得ることができる測定システム、演算方法および演算プログラムを得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る測定システムは、被検レンズによるチャートの像を複数の受光素子で撮像し、その撮像画像を出力するＣＣＤカメラと、撮像画像におけるチャートのエッジを含み、且つ、そのエッジの方向に沿って少なくとも２つの受光素子が含まれる幅の切出領域を特定する特定手段と、切出領域に含まれる全ての受光素子の輝度データを、それらの輝度値に基づいて降順あるいは昇順に並べ替える並べ替え手段と、並べ替えられた複数の輝度データから、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように、輝度データを間引く間引き手段と、間引かれた後の複数の輝度データを用いて上記被検レンズの変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算する演算手段と、を備えるものである。
【００１１】
この構成を採用すれば、ＣＣＤカメラで、被検レンズによるチャートの像を撮像し、その撮像画像に基づいて被検レンズの変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算することができる。
【００１２】
しかも、この構成では、チャートのエッジに基づいて変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算しているので、スリットを用いた場合に比べて、チャートの明るい部分と暗い部分との輝度差を確保することができる。その結果、周囲が明るくともチャートを撮像し、変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算することができる。
【００１３】
さらに、この構成では、エッジの方向に沿って少なくとも２つの受光素子が含まれる幅の切出領域を特定し、その切出領域内の複数の受光素子の輝度データをその輝度値に基づいて並べ替えた後に、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように輝度データを間引いているので、いずれかの受光素子の受光データにノイズ成分が含まれていたとしても、そのノイズ成分を抑制することができる。その結果、ノイズ成分の影響が少ない確からしい変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算することができる。
【００１４】
その上、この構成では、切出領域に含まれる全ての受光素子の輝度データを、それらの輝度値に基づいて降順あるいは昇順に並べ替え、並べ替えられた複数の輝度データから、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように、輝度データを間引いている。したがって、ＣＣＤカメラでの受光素子の配列方向と、切出領域の長方形の各辺の方向とが一致していなくとも、つまり、たとえばチャートのエッジが、ＣＣＤカメラでの受光素子の配列方向に対して斜めなっている場合であっても、これらが揃っている場合と同様の並べ替え処理と間引き処理とで、簡単に一次元の輝度分布データを生成することができる。
【００１５】
その結果、ＣＣＤカメラの撮像画像におけるチャートのエッジなどの方向と、ＣＣＤカメラの受光素子の配列方向とが異なる場合であっても、これらが揃っている場合と同様の簡単で且つ高速な演算処理で、他の複雑な演算方法と同様の確からしい変調伝達関数を求めることができる。
【００１６】
本発明に係る測定システムは、さらに、チャートは、略正方形あるいは略長方形の白色部分の周囲に黒色部分が設けられたものであり、特定手段は、白色部分のエッジと垂直な方向の辺の長さに相当する長さの長方形の切出領域を、白色部分の中心からエッジと垂直な方向へ特定するものである。
【００１７】
この構成を採用すれば、切出領域にはかならず白色部分の中心部分と、黒色部分とが含まれる。したがって、間引き手段により生成される一次元の輝度分布データには、撮像画像がボケていたとしても、真っ白に対応する輝度データと、真っ黒に対応する輝度データとがかならず含まれる。その結果、この輝度分布データを用いて変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算するための基準となる輝度値が真っ白と真っ黒とに安定し、変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方の再現性を確保することができる。また、各被検レンズの変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方の再現性を確保することができるため、異なる被検レンズ同士の変調伝達関数同士あるいは位相伝達関数同士を比較し、それらの間での相対評価が可能となる。それゆえ、理論値を実質的に求めることができない白色光をチャートユニットに使用しているにもかかわらず、たとえば、マスターとなる被検レンズの変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方に基づいて規格を決定し、その規格に基づいて他の被検レンズの良否を判定することができる。
【００１８】
本発明に係る測定システムは、さらに、長方形の切出領域の幅は、白色部分のエッジの長さの１／２〜１／４であるものである。
【００１９】
この構成を採用すれば、輝度分布データが、白色部分の他のエッジによる輝度分布の影響を受けないようにすることができる。また、切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように輝度データを間引くことによる、ノイズ成分の抑制効果を損なってしまうこともない。
【００２０】
本発明に係る測定システムは、さらに、白色部分は、切出領域に含まれる受光素子が、少なくとも１０００以上となる大きさであって、且つ、切出領域が長方形に確保される小ささであるものである。
【００２１】
この構成を採用すれば、チャートが斜めであっても、変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方の再現性が非常に良くなる。しかも、他の演算方法で求めた変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方と非常に良い精度で一致するようになる。その結果、輝度データは、ノイズなどの影響を効果的に抑制した、確からしい輝度データとなる。
【００２２】
本発明に係る測定システムは、さらに、被検レンズの光軸を中心として該光軸と垂直な面内で回転可能なアームと、アーム上を移動可能に取り付けられる像高チャートユニットと、像高チャートユニットに形成され、アームの長さ方向と平行な辺およびその長さ方向と垂直な方向の辺で構成される長方形あるいは正方形のチャートと、を備え、特定手段、並べ替え手段、間引き手段および演算手段は、チャートのアームの長さ方向と平行な辺と、その長さ方向と垂直な方向の辺とのそれぞれについて処理を行うものである。
【００２３】
この構成を採用すれば、光軸を中心としてアームを回転させ、像高チャートユニットをアーム上で移動させることで、像高チャートユニットを被検レンズの任意の像高位置に設定することができる。しかも、チャートの、アームの長さ方向と平行な辺は、常にアームの長さ方向と平行に維持される。また、チャートの、アームの長さ方向と垂直な方向の辺は、常にアームの長さ方向と垂直に維持される。
【００２４】
したがって、特定手段、並べ替え手段、間引き手段および演算手段が、チャートのアームの長さ方向と平行な辺と、その長さ方向と垂直な方向の辺とのそれぞれについて処理を行うことで、一度の撮像画像に基づいて、サジッタル方向とメリジオナル方向との両方の変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算することができる。
【００２５】
本発明に係る測定システムは、さらに、変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方の空間周波数特性に基づいて、被検レンズの判定を行う判定手段と、を備えるものである。
【００２６】
この構成を採用すれば、被検レンズの変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方の測定と、その評価とを、一度に且つ自動的に実行することができる。したがって、効率よく被検レンズの評価を行いうことができ、しかも、適合、不適合の判定結果に基づいて、量産される被検レンズを仕分けることができる。
【００２７】
本発明に係る測定方法は、被検レンズによるチャートの像をＣＣＤカメラの複数の受光素子で撮像し、その撮像画像に基づいて変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算する演算方法であって、撮像画像におけるチャートのエッジを含み、且つ、そのエッジの方向に沿って少なくとも２つの受光素子が含まれる幅の長方形の切出領域を特定する特定手段と、長方形の切出領域に含まれる全ての受光素子の輝度データを、それらの輝度値に基づいて降順あるいは昇順に並べ替える並べ替え手段と、並べ替えられた複数の輝度データから、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように、輝度データを間引く間引き手段と、間引かれた後の複数の輝度データを用いて変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算する演算手段と、を備えるものである。
【００２８】
この方法を採用すれば、チャートのエッジに基づいて変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算しているので、スリットを用いた場合に比べて、チャートの明るい部分と暗い部分との輝度差を確保することができる。その結果、周囲が明るくとも、チャートを撮像し、変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算することができる。
【００２９】
さらに、この方法では、エッジの方向に沿って少なくとも２つの受光素子が含まれる幅の切出領域を特定し、その切出領域内の複数の受光素子の輝度データをその輝度値に基づいて並べ替えた後に、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように輝度データを間引いているので、いずれかの受光素子の受光データにノイズ成分が含まれていたとしても、そのノイズ成分を抑制することができる。その結果、ノイズ成分の影響が少ない確からしい変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算することができる。
【００３０】
その上、この方法では、切出領域に含まれる全ての受光素子の輝度データを、それらの輝度値に基づいて降順あるいは昇順に並べ替え、並べ替えられた複数の輝度データから、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように、輝度データを間引いている。したがって、ＣＣＤカメラでの受光素子の配列方向と、切出領域の長方形の各辺の方向とが一致していなくとも、つまり、たとえばチャートのエッジが、ＣＣＤカメラでの受光素子の配列方向に対して斜めなっている場合であっても、これらが揃っている場合と同様の並べ替え処理と間引き処理とで、簡単に一次元の輝度分布データを生成することができる。
【００３１】
その結果、ＣＣＤカメラの撮像画像におけるチャートのエッジなどの方向と、ＣＣＤカメラの受光素子の配列方向とが異なる場合であっても、これらが揃っている場合と同様の簡単で且つ高速な演算処理で、他の複雑な演算方法と同様の確からしい変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を求めることができる。
【００３２】
本発明に係る測定プログラムは、被検レンズによるチャートの像をＣＣＤカメラの複数の受光素子で撮像し、その撮像画像に基づいてＭＴＦ値あるいはＰＴＦ値を演算する演算プログラムであって、撮像画像におけるチャートのエッジを含み、且つ、そのエッジの方向に沿って少なくとも２つの受光素子が含まれる幅の長方形の切出領域を特定する特定手段と、長方形の切出領域に含まれる全ての受光素子の輝度データを、それらの輝度値に基づいて降順あるいは昇順に並べ替える並べ替え手段と、並べ替えられた複数の輝度データから、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように、輝度データを間引く間引き手段と、間引かれた後の複数の輝度データを用いて変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算する演算手段と、をコンピュータに実現するものである。
【００３３】
この演算プログラムをコンピュータにインストールすれば、チャートのエッジに基づいて変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算しているので、スリットを用いた場合に比べて、チャートの明るい部分と暗い部分との輝度差を確保することができる。その結果、周囲が明るくともチャートを撮像し、変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算することができる。
【００３４】
さらに、この演算プログラムをコンピュータにインストールすれば、エッジの方向に沿って少なくとも２つの受光素子が含まれる幅の切出領域を特定し、その切出領域内の複数の受光素子の輝度データをその輝度値に基づいて並べ替えた後に、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように輝度データを間引いているので、いずれかの受光素子の受光データにノイズ成分が含まれていたとしても、そのノイズ成分を抑制することができる。その結果、ノイズ成分の影響が少ない確からしい変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算することができる。
【００３５】
その上、この演算プログラムをコンピュータにインストールすれば、切出領域に含まれる全ての受光素子の輝度データを、それらの輝度値に基づいて降順あるいは昇順に並べ替え、並べ替えられた複数の輝度データから、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように、輝度データを間引いている。したがって、ＣＣＤカメラでの受光素子の配列方向と、切出領域の長方形の各辺の方向とが一致していなくとも、つまり、たとえばチャートのエッジが、ＣＣＤカメラでの受光素子の配列方向に対して斜めなっている場合であっても、これらが揃っている場合と同様の並べ替え処理と間引き処理とで、簡単に一次元の輝度分布データを生成することができる。
【００３６】
その結果、ＣＣＤカメラの撮像画像におけるチャートのエッジなどの方向と、ＣＣＤカメラの受光素子の配列方向とが異なる場合であっても、これらが揃っている場合と同様の簡単で且つ高速な演算処理で、他の複雑な演算方法と同様の確からしい変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を求めることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る測定システム、演算方法および演算プログラムを、図面に基づいて説明する。
【００３８】
なお、測定システムおよび演算プログラムは、レンズ評価システムの構成の一部として説明する。演算方法は、レンズ評価システムの動作の一部として説明する。
【００３９】
図１は、本発明の実施の形態に係るレンズ評価システムを示すシステム構成図である。
【００４０】
レンズ評価システムは、被検レンズ１の特性を測定するためのチャートを生成するチャート装置２と、このチャート装置２と対向して配置され、被検レンズ１が固定される測定装置本体３と、被検レンズ１を制御する駆動工具４と、コンピュータ５と、を備える。なお、測定装置本体３、駆動工具４およびコンピュータ５は、テーブル６に載せて使用する。
【００４１】
測定装置本体３と駆動工具４とはそれぞれ、制御信号ケーブル７でコンピュータ５に接続され、この制御信号ケーブル７を介してコンピュータ５から入力される制御信号に基づいて動作する。このような制御信号ケーブル７としては、たとえば、フラットケーブル、セントロニクスケーブルなどのパラレルケーブル、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ケーブルやＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ケーブルなどのシリアルケーブルなどを利用することができる。
【００４２】
測定装置本体３とコンピュータ５とは、ビデオ信号ケーブル８で接続されている。ビデオ信号ケーブル８は、たとえば、画像信号用の信号線と、垂直同期信号用の信号線と、水平同期信号用の信号線と、を備えるものであればよい。
【００４３】
測定装置本体３とチャート装置２とは、チャート点灯制御信号線９で接続されている。
【００４４】
なお、測定装置本体３とチャート装置２とは、測定装置本体３の前面に取り付けられた被検レンズ１の光軸１１上に、チャート装置２の後述するセンターチャートユニット３０（図２参照）の中心、すなわちアーム交差部２８が位置するように、互いの位置が位置決めされる。このとき、たとえば、センターチャートユニット３０の位置にレーザ光源を替わりに配設するとともに、被検レンズ１の替わりにミラーを配設し、レーザ光のミラーによる反射光が、レーザ光源の位置に戻ってくるように調整した後、ミラーの位置に被検レンズ１を配置することで、被検レンズ１とチャート装置２とを平行にすることができる。なお、測定装置本体３とチャート装置２との距離は、１ｍ〜２ｍ程度でよい。
【００４５】
図２（Ａ）は、図１中のチャート装置２を示す装置正面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のチャート装置２の装置背面図である。
【００４６】
チャート装置２は、高さ調整が可能なメインフレーム２１と、メインフレーム２１の下端部に四方へ十字形に突出するように固定される４本の脚部２２と、メインフレーム２１の上端部において互いに交差して取り付けられる２本のアーム２３と、を備える。そして、メインフレーム２１は、各脚部２２の下面に配設されたレベラー２４の、メインフレーム２１の下面からの突出量が調整されることで、床面に垂直に立つことが可能となる。また、メインフレーム２１の高さを調整することで、２本のアーム２３の床面からの高さが調整できる。
【００４７】
また、２本のアーム２３は、メインフレーム２１が鉛直に立った状態で、１つの鉛直面内で回転可能に、メインフレーム２１の上端部に取り付けられている。また、メインフレーム２１の上端部には、この２本のアーム２３の交差部と同心に円板形状の目盛り板２５が取り付けられている。そして、目盛り板２５の目盛りを参考にしつつ、この目盛り板２５に形成された２つのスリット２６に、各アーム２３のアームロックレバー２７を固定することで、各アーム２３は所定の角度に固定される。
【００４８】
各アーム２３の正面側には、チャートユニット２９，３０が取り付けられる。この実施の形態では、アーム交差部２８を中心として四方に突出する各部分に、チャートユニット２９を２つずつ取り付けている。また、アーム交差部２８にも、チャートユニット３０が取り付けられている。なお、アーム交差部２８を中心として四方に突出する各部分には、チャートユニット２９を１つあるいは３つ以上取り付けてもよい。これは、被検レンズ１の検査項目の数による。以下、各アーム２３に取り付けられているチャートユニット２９と、アーム交差部２８に取り付けられているチャートユニット３０とを特に区別する場合には、前者を像高チャートユニット２９と記載し、後者をセンターチャートユニット３０と記載する。
【００４９】
各像高チャートユニット２９は、チャートロックレバー２９ａを緩めることで、アーム２３の長さ方向に沿って移動する。また、各像高チャートユニット２９は、チャートロックレバー２９ａを締めることで、その締めた位置に固定することができる。各像高チャートユニット２９の固定位置は、アーム２３の長さ方向に沿って付けられている図示外の目盛りを参考に決めればよい。
【００５０】
図３（Ａ）は、図２中のチャートユニット２９，３０の斜視図である。図３（Ｂ）は、図２中のチャートユニット２９，３０の分解断面図である。
【００５１】
チャートユニット２９，３０は、つや消しの黒色に塗装された略長方体形状のハウジング３１と、そのハウジング３１内部に配設される電球やハロゲンランプなどの光源３２と、ハウジング３１の一側面に形成される正方形の貫通孔３３と、この貫通孔３３と重ねて配設される白色のアクリル板などの拡散板３４と、を備える。また、光源３２と貫通孔３３との間には、更に別の拡散板３５が配設され、さらにこれらの拡散板３４同士の間には、内面が鏡面仕上げをされた導光路３６が形成されている。これら２つの拡散板３４と、導光路３６とによって、貫通孔３３から放射される白色の光は、貫通孔３３の各部分で略均一の明るさになる。
【００５２】
各チャートユニット２９，３０の光源３２には、チャート点灯制御信号線９が接続される。チャート点灯制御信号線９から点灯信号が入力されると光源３２は点灯する。これにより、貫通孔３３に近接配置される白色の拡散板３４による輝度が高い正方形の白色部分と、その白色部分の周囲全周に渡って形成される、黒色のハウジング３１による輝度が低い黒色の部分と、からなるチャートが形成される。２つの拡散板３４の背面側に光源３２を設けてチャートの白色部分を背面照明で明るくすることで、チャートの黒色部分となるハウジング３１との輝度差を大きくすることができる。その結果、チャートの周囲が明るくても、チャートの白色部分と、黒色部分との輝度差は十分に確保される。
【００５３】
貫通孔３３と、それと重ねて配設される拡散板３４との間には、隙間が設けられている。この隙間に、たとえば貫通孔３３よりも小さい開口面積を有する正方形の貫通孔を形成した黒色の画用紙などをチャートマスクとして挿入することで、チャートの白色部分のサイズを小さくすることができる。このとき、貫通孔３３は、そのチャートマスクの貫通孔によって代替えされる。なお、貫通孔３３は、一辺が３０ｍｍ程度に形成している。
【００５４】
この正方形の貫通孔３３の各辺は、ハウジング３１の各辺と平行に形成されている。ハウジング３１は、その対向する二辺がアーム２３の長さ方向に沿って配設されている。そのため、像高チャートユニット２９の貫通孔３３は、その対向する二辺がアーム２３の長さ方向と平行になり、且つ、残りの対向する二辺がアーム２３の長さ方向と垂直になる。図２に示すように、アーム２３を水平以外の角度に設定した場合、像高チャートユニット２９によるチャートの正方形の白色部分は、斜めに傾くことになる。それゆえ、図１に示すように、アーム交差部２８が被検レンズ１の光軸１１上となるように、チャート装置２と被検レンズ１との相対位置を位置決めするだけで、アーム２３をどのような角度に設定したとしても、各像高チャートユニット２９によるチャートの白色部分の一対の二辺は、常に、その像高位置でのメリジオナル方向およびサジッタル方向に沿った方向となる。
【００５５】
図４は、図１中の測定装置本体３の分解図である。
【００５６】
測定装置本体３は、ベースプレート４１と、顕微鏡４２と、顕微鏡４２に固定されるＣＣＤカメラ４３と、顕微鏡４２をベースプレート４１上でＸＹＺの３軸方向で移動させる駆動ユニット４４と、を備える。ベースプレート４１の下面の四隅近傍には、各々１つで計４つのレベラー４５が配設されている。なお、測定装置本体３の上部には、ＤＩＮ（Ｄｅｕｔｓｃｈ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅ Ｎｏｒｍ：ドイツ工業規格）レール４６が設けられている。このＤＩＮレール４６に駆動工具４をはめ込むことで、駆動工具４を測定装置本体３の内部に格納することができる。また、測定装置本体３の背面には、２４Ｖ電源端子４７が設けられている。この２４Ｖ電源端子４７に、駆動工具４の後述する電源ユニット６３を接続することができる。
【００５７】
なお、図４において、Ｘ軸方向は、紙面と垂直な方向であり、Ｙ軸方向は、紙面の上下方向であり、Ｚ軸方向は、紙面の左右方向である。顕微鏡４２は、その光軸がＺ軸方向となるように取り付けられている。
【００５８】
また、ベースプレート４１には、ＸＹ平面と平行となるように、フランジ受部４８が立設されている。フランジ受部４８には、フランジ取付孔４９が形成されている。フランジ受部４８に当接することになるとともにフランジ取付孔４９に嵌り込むこととなるフランジ５０には、被検レンズ１が固定される。被検レンズ１は、フランジ５０の中央に設けられる貫通孔に挿入されることで、ＸＹ軸方向の位置決めがなされる。フランジ５０の被検レンズ１の取付面５１と、その裏面５２とは、平行に加工されている。そして、駆動ユニット４４には、顕微鏡４２とともに渦電流式距離センサ５３が配設される。渦電流式距離センサ５３の検出信号はコントローラ５４へ入力される。コントローラ５４は、この渦電流式距離センサ５３の検出信号に基づいて、渦電流式距離センサ５３とフランジ取付孔４９に嵌り込んだフランジ５０の裏面５２との距離が所定の値になるように駆動ユニット４４を駆動する。なお、この渦電流式距離センサ５３を使用して距離を制御することで、Ｚ軸方向の位置精度は０．５マイクロメートル程度の精度に調整することができる。
【００５９】
顕微鏡４２をＸ軸方向あるいはＹ軸方向に移動させたときに、その駆動方向と、Ｘ軸あるいはＹ軸との間に若干の角度誤差がある場合、顕微鏡４２はＺ軸方向にも若干だけ移動してしまう。コントローラ５４は、このように顕微鏡４２がＺ軸方向にも若干だけ移動してしまうと、渦電流式距離センサ５３の検出信号に基づいて、渦電流式距離センサ５３とフランジ５０の裏面との距離が所定の値になるように制御する。これにより、顕微鏡４２とフランジ５０との距離、ひいては、被検レンズ１と顕微鏡４２との距離を一定の距離に維持することができる。その結果、被検レンズ１と顕微鏡４２とのＺ軸方向の距離が変化してしまうことによって生じてしまう撮像画像のぼけを防止することができる。
【００６０】
なお、この実施の形態では、顕微鏡４２とフランジ５０との距離を測定する距離センサとして渦電流式のものを使用したが、レーザなどを用いる他の距離センサを用いてもよい。但し、渦電流式距離センサ５３は、比較的に安価で、且つ、数ミクロンオーダでの距離変化を検出することができるので、好適に利用することができる。
【００６１】
コントローラ５４には、チャート点灯制御信号線９と、制御信号ケーブル７とが接続される。コントローラ５４は、制御信号ケーブル７から位置制御信号が入力されると、駆動ユニット４４を制御して、顕微鏡４２を所定の位置に設定する。また、コントローラ５４は、制御信号ケーブル７から撮影信号が入力されると、チャート点灯制御信号線９へ点灯制御信号を出力する。チャート装置２では、指定されたチャートユニットが点灯する。これにより、黒枠の内側に四角い白色部分を有するチャートが形成される。被検レンズ１は、チャートの像を結像する。チャートの像は、顕微鏡４２によって拡大され、ＣＣＤカメラ４３の図示外の受光面に結像させられる。
【００６２】
ＣＣＤカメラ４３には、ビデオ信号ケーブル８が接続される。ＣＣＤカメラ４３は、その受光面に多数の受光素子がマトリックス状に配列されている。この多数の受光素子で撮像した輝度分布画像が撮像画像としてビデオ信号ケーブル８の画像信号用の信号線から出力される。ＣＣＤカメラ４３は、画像信号用の信号線へ撮像画像を出力するのと同期して、垂直同期信号と水平同期信号用とをそれぞれの信号線へ出力する。
【００６３】
図５は、図１中の駆動工具４を示すブロック図である。
【００６４】
駆動工具４は、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）ポート６１を備えるマイクロコントローラ６２と、このマイクロコントローラ６２へ電力を供給する電源ユニット６３と、を備える。電源ユニット６３は、測定装置本体３の２４Ｖ電源端子４７に接続される。
【００６５】
マイクロコントローラ６２は、Ｉ／Ｏポート６１と、プログラムを実行する中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）６４と、中央処理装置６４がプログラム実行の際に使用するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）６５と、プログラムやデータを記憶する記憶部材６６と、これらを接続するシステムバス６７と、を備える。Ｉ／Ｏポート６１には、制御信号ケーブル７と、被検レンズ１への制御信号線６８とが接続される。
【００６６】
制御信号ケーブル７から駆動工具４のＩ／Ｏポート６１へ入力される制御信号は、図６に示す信号フォーマットで入力される。この信号フォーマットでは、２４本の信号線を使用する。したがって、２４本の信号線の中の最初の８本の信号線は、コンピュータ５から駆動工具４へ工具コマンド用のビット列を送信するために利用される。次の８本の信号線は、駆動工具４からコンピュータ５へステータス用のビット列を送信するために利用される。最後の８本の信号線は、駆動工具４からコンピュータ５へ駆動工具４の識別番号７０用のビット列を送信するために利用される。
【００６７】
コンピュータ５から駆動工具４へ送信される工具コマンドは、駆動工具４が行う制御を指定するものであり、被検レンズ１の状態を所定の状態に設定するためのものである。このような工具コマンドとしては、たとえば、被検レンズ１をワイド（広角）に設定するワイド設定工具コマンド、テレ（望遠）に設定するテレ設定工具コマンド、ワイドとテレとの中間位置に設定するミドル設定工具コマンド、フォーカスの制御をするフォーカス設定工具コマンド、絞りを設定する絞り設定工具コマンド、テストを行わせるテスト工具コマンド、各種の設定をリセットするためのリセット工具コマンドなどがある。これらの各工具コマンドは、駆動工具４を作成するに当たって、駆動工具４を作成する者が自由に、８ビットで表現される０〜２５５（２５６（＝２８）通り）のいずれかの値のビット列に対応付ける。なお、５ビット（３２（＝２５）通り）のビット列で、一般的な被検レンズ１の全ての制御が可能である。
【００６８】
駆動工具４からコンピュータ５へ送信されるステータスは、駆動工具４の動作状態を通知するためのものである。このようなステータスとしては、たとえば、駆動工具４が制御中であることを示すビジー（Ｂｕｓｙ）ステータス、コマンド制御の失敗によるエラー（Ｅｒｒｏｒ）ステータス、駆動工具４が初期化されたことを示すクリア（Ｃｌｒ）などがある。各ステータスには、８ビットで表現される０〜２５５（２５６（＝２８）通り）のいずれかの値のビット列に対応付けられる。
【００６９】
駆動工具４の識別番号７０は、基本的には駆動工具４毎に割り当てられる。但し、１種類の被検レンズ１に対して複数の駆動工具４を作成した場合には、この複数の駆動工具４に共通する識別番号７０を割り当てるとよい。このように被検レンズ１の種類毎に異なる識別番号７０を利用することで、コンピュータ５では、駆動工具４を接続するだけで、どの被検レンズ１を検査しようとしているのかを把握することができる。各識別番号７０には、８ビットで表現される０〜２５５（２５６（＝２８）通り）のいずれかの値のビット列に対応付けられる。
【００７０】
マイクロコントローラ６２の記憶部材６６には、駆動工具制御プログラム６９と、駆動工具４の識別番号７０と、が記憶されている。マイクロコントローラ６２の中央処理装置６４は、電源ユニット６３からの電力が供給されると、駆動工具制御プログラム６９を実行する。これにより、駆動工具制御手段が実現される。
【００７１】
駆動工具制御手段は、まず、記憶部材６６に記憶されている識別番号７０を読出して、Ｉ／Ｏポート６１にセットする。また、Ｉ／Ｏポート６１に入力される工具コマンド用のビット列を読み込み、その工具コマンド用のビット列に対応する制御信号を制御信号線６８へ出力する。被検レンズ１は、この制御信号に応じてその設定状態を変更する。これにより、たとえば、Ｉ／Ｏポート６１にワイド設定工具コマンド用のビット列が入力されると、被検レンズ１は、ワイド（広角）に設定される。他にもたとえば、Ｉ／Ｏポート６１にテレ設定工具コマンド用のビット列が入力されると、被検レンズ１は、テレ（望遠）に設定される。
【００７２】
また、駆動工具制御手段は、Ｉ／Ｏポート６１に入力される工具コマンド用のビット列を読み込むとビジーステータスをＩ／Ｏポート６１に設定する。そして、駆動工具制御手段は、たとえば、被検レンズ１が正しく設定されると、ビジーステータスを解除する。また、駆動工具制御手段は、被検レンズ１が正しく設定できないと、エラーステータスをＩ／Ｏポート６１に設定する。
【００７３】
図７は、図１中のコンピュータ５の内部構造を示すブロック図である。
【００７４】
コンピュータ５は、Ｉ／Ｏポート８１と、プログラムを実行する中央処理装置（ＣＰＵ）８２と、中央処理装置８２がプログラム実行の際に使用するＲＡＭ８３と、プログラムやデータを記憶する記憶部材８４と、これらを接続するシステムバス８５と、を備える。Ｉ／Ｏポート８１には、モニタ８６と、キーボード８７と、ポインティングデバイス８８と、が接続されている。なお、キーボード８７やポインティングデバイス８８は、入力デバイスである。
【００７５】
Ｉ／Ｏポート８１には、制御信号ケーブル７と、ビデオ信号ケーブル８とが接続される。制御信号ケーブル７は、測定装置本体３と、駆動工具４とに接続される。ビデオ信号ケーブル８は、測定装置本体３のＣＣＤカメラ４３に接続される。
【００７６】
記憶部材８４には、被検レンズ評価プログラムとして、初期表示プログラム８９と、評価シーケンス生成プログラム９０と、評価シーケンス実行プログラム９１と、測定プログラム９２と、ＭＴＦ演算プログラム９３と、ＰＴＦ演算プログラム９４と、判定プログラム９５と、チャート装置設定演算プログラム９６と、が記憶されている。
【００７７】
入力デバイスによってあるいは自動的に、被検レンズ評価プログラムの実行が指示されると、中央処理装置８２は、初期表示プログラム８９を実行する。これにより、初期表示手段が実現される。なお、中央処理装置８２は、駆動工具４がＩ／Ｏポート８１に接続されたことを検出して、初期表示プログラム８９を実行してもよい。
【００７８】
初期表示手段は、図８に示すようなメインウィンドウ画面１０１をコンピュータ５のモニタ８６に表示させる。図８は、コンピュータ５のモニタ８６に表示されるメインウィンドウ画面１０１の一例を示す。
【００７９】
メインウィンドウ画面１０１は、その上半分が測定結果や評価結果などを表示するための表示エリアとなっている。また、メインウィンドウ画面１０１の下半分は、設定を入力したり、入力されている設定を表示したりする入力エリアとなっている。
【００８０】
表示エリア内の左上には、テストモードボタン１０２と、アジャストボタン１０３と、クローズボタン１０４と、が表示されている。表示エリア内には、さらに、グラフ表示部１０５と、シリアルナンバー入力ボックス１０６と、判定結果表示部１０７と、進捗状況表示部１０８と、カウンタ１０９と、が設けられている。
【００８１】
テストモードボタン１０２が入力デバイスで操作されると、中央処理装置８２は、評価シーケンス実行プログラム９１を実行する。これにより、評価シーケンス実行手段が実現される。アジャストボタン１０３が入力デバイスで操作されると、中央処理装置８２は、評価シーケンス生成プログラム９０を実行する。これにより、評価シーケンス生成手段が実現される。クローズボタン１０４が操作されると、中央処理装置８２は、メインウィンドウ画面１０１を閉じて、被検レンズ評価プログラムの実行を終了する。
【００８２】
以下、評価シーケンス実行手段が実現されている状態をテストモードと記載し、評価シーケンス生成手段が実現されている状態を設定モードと記載する。
【００８３】
グラフ表示部１０５には、後述するＭＴＦの測定結果と、ＰＴＦの測定結果とが表示される。グラフの横軸は、空間周波数（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）が表示される。グラフの縦軸は、空間周波数が０のときを１００％として正規化した変調率（％）が表示される。なお、ＰＴＦ用の縦軸は、表示されない。ＰＴＦの測定結果は、変調率５０％が位相差０で、変調率１００％が＋１８０度の位相差で、変調率０％が−１８０度の位相差となるように、表示される。
【００８４】
シリアルナンバー入力ボックス１０６には、入力デバイスを用いて被検レンズ１のシリアルナンバーが入力される。このシリアルナンバーは、後述する被検レンズ１の判定項目や判定結果などとともに、被検レンズ１の評価ログとして、記憶部材６６に記憶される。なお、被検レンズ１のシリアルナンバーが不明である場合には、たとえば評価する日の年月日などを入力してもよい。
【００８５】
判定結果表示部１０７には、後述する判定手段による被検レンズ１の評価結果が表示される。評価結果が適合である場合には「適合」あるいは「Ｇｏｏｄ」と表示され、規格外である場合には「不適合」、「規格外」あるいは「ＮＧ」と表示される。
【００８６】
進捗状況表示部１０８には、テストモードでの進捗段階が０−１００％のインジケータとして表示される。テストモードを開始した直後は０％であり、テストモードが終了するときは１００％である。
【００８７】
カウンタ１０９には、被検レンズ１の評価個数が表示される。テストモードボタン１０２が操作される度に、１つずつカウントアップする。なお、被検レンズ評価プログラムを起動したときのカウンタ１０９の値は、０であっても、あるいは、これまでの全ての評価個数の累積値であってもよい。
【００８８】
メインウィンドウ画面１０１の下半分に設けられる入力エリアには、ベーシックセットアップタグボタン１１１、コントロールタグボタン１１２、スペシフィケーションタグボタン１１３、テストシーケンスタグボタン１１４、リザルトタグボタン１１５などのボタンと、入力デバイスで選択されたタグボタンに対応する入力画面を表示する入力部と、が設けられている。
【００８９】
ベーシックセットアップタグボタン１１１が入力デバイスにて選択されると、評価シーケンス生成手段は、図８に示すように、入力部に基本設定画面１２１を表示する。
【００９０】
基本設定画面１２１内には、一般的な項目に関する初期設定欄と、ＭＴＦの初期設定欄と、オートフォーカスの初期設定欄と、ＣＣＤカメラ４３および顕微鏡４２の初期設定欄と、駆動ユニット４４の初期設定欄と、が設けられている。
【００９１】
一般的な項目に関する初期設定欄には、ショーカメラビューチェックボックス１２２と、テストモードオンスタートアップチェックボックス１２３と、ディスコンティニュオンＮＧチェックボックス１２４と、オートセンタリングチェックボックス１２５と、制御信号ケーブル７のコモンポート番号を選択する選択ボックス１２６と、ビデオ信号ケーブル８のコモンポート番号を選択する選択ボックス１２７と、が表示されている。
【００９２】
入力デバイスによって、ショーカメラビューチェックボックス１２２にチェックが入ると、評価シーケンス実行手段は、ビデオ信号ケーブル８から入力されるＣＣＤカメラ４３の撮像画像を、判定結果表示部１０７に表示する。
【００９３】
テストモードオンスタートアップチェックボックス１２３にチェックが入ると、初期表示手段は、被検レンズ評価プログラムをテストモードで起動する。これにより、生産ラインなどにおいてこのレンズ評価システムを使用する場合に、コンピュータ５の電源を入れて被検レンズ評価プログラムを起動すれば、そのまま測定を開始することが可能となり、毎日の作業を効率化させることができる。なお、コンピュータ５において被検レンズ評価プログラムを自動起動に設定することで、電源を入れるだけで検査作業を開始することができ、さらに毎日の作業を効率化させることができる。
【００９４】
ディスコンティニュオンＮＧチェックボックス１２４にチェックが入ると、評価シーケンス実行手段は、規格外（ＮＧ）の判定結果が生じた時点で評価シーケンスの実行を中断する。
【００９５】
オートセンタリングチェックボックス１２５にチェックが入ると、評価シーケンス実行手段はセンターチャートユニット３０での後述するオートフォーカス処理時に、ＣＣＤカメラ４３の撮像画像の中心にチャートの白色正方形の中心が位置するように、測定装置本体３のコントローラ５４へ、位置を補正する制御信号を出力する。これにより、ＣＣＤカメラ４３の受光面の中心に対して垂直の方向に、センターチャートユニット３０の中心を位置させることができ、光軸１１のずれや傾きに起因する誤差を無くすことができる。
【００９６】
ＭＴＦの初期設定欄には、ＭＴＦメソッド選択ボックス１２８と、マキシムレンジ入力ボックス１２９と、が表示されている。
【００９７】
ＭＴＦメソッド選択ボックス１２８では、記憶部材６６に複数のＭＴＦ演算プログラム９３が記憶されている場合に、その内の１つを選択することができる。そして、ＭＴＦメソッド選択ボックス１２８には、入力デバイスで選択されたＭＴＦ演算プログラム９３が表示される。これにより、たとえば、演算速度が速いＭＴＦ演算プログラム９３と、演算精度が高いＭＴＦ演算プログラム９３とを記憶部材６６に記憶させるるとともに、ＭＴＦメソッド選択ボックス１２８において、被検レンズ１のグレードなどに応じてこれらの中の一方を選択することで、１つのレンズ評価システムを用いて、汎用的にグレードの異なる複数の被検レンズ１を評価することができる。
【００９８】
マキシムレンジ入力ボックス１２９には、入力デバイスを用いてグラフ表示部１０５に表示される最大の空間周波数が入力される。後述するＭＴＦ演算手段は、０から設定された最大の空間周波数までのＭＴＦ値を、グラフ表示部１０５に表示する。後述するＰＴＦ演算手段は、０から設定された最大の空間周波数までのＰＴＦ値を、グラフ表示部１０５に表示する。
【００９９】
オートフォーカスの初期設定欄には、ディテクトメソッド選択ボックス１３０と、オプション入力ボックス１３１と、バックステップ入力ボックス１３２と、が表示されている。
【０１００】
ディテクトメソッド選択ボックス１３０では、エッジディテクト、ＭＴＦディテクト、グレイディテクト、アキュタンス（Ａｃｕｔａｎｃｅ）ディテクトが選択可能である。そして、入力デバイスで選択されたものが、ディテクトメソッド選択ボックス１３０に表示される。
【０１０１】
エッジディテクトが選択されると、評価シーケンス実行手段は、オートフォーカス処理時に、顕微鏡４２を移動させながら、その顕微鏡４２の位置毎にＣＣＤカメラ４３から出力される各撮像画像からエッジ画像を生成する。また、評価シーケンス実行手段は、エッジ画像のピーク値が最も大きくなる撮像画像の撮像位置に、顕微鏡４２およびＣＣＤカメラ４３を設定する。なお、評価シーケンス実行手段は、オプション入力ボックス１３１に入力された値と対応付けられた、たとえばディファレンシャルやグラディエントなどのオペレータを用いてエッジ画像を生成する。
【０１０２】
ＭＴＦディテクトが選択されると、評価シーケンス実行手段は、オートフォーカス処理時に、顕微鏡４２を移動させながら、その顕微鏡４２の位置毎にＣＣＤカメラ４３から出力される各撮像画像のＭＴＦ値を簡易的に演算する。また、評価シーケンス実行手段は、ＭＴＦ値のグラフ表示での面積が最も大きくなる撮像画像の撮像位置に、顕微鏡４２およびＣＣＤカメラ４３を設定する。なお、ＭＴＦ値は、メリジオナル方向とサジッタル方向との両方で演算し、その平均値での面積で評価する。また、評価シーケンス実行手段は、オプション入力ボックス１３１に入力された値に対応付けられた値までの空間周波数についてＭＴＦ値を演算する。
【０１０３】
グレイディテクトが選択されると、評価シーケンス実行手段は、オートフォーカス処理時に、顕微鏡４２を移動させながら、その顕微鏡４２の位置毎にＣＣＤカメラ４３から出力される各撮像画像の中間調の合計輝度値を演算する。また、評価シーケンス実行手段は、中間調の合計輝度値が最も小さくなる撮像画像の撮像位置に、顕微鏡４２およびＣＣＤカメラ４３を設定する。
【０１０４】
アキュタンスディテクトが選択されると、評価シーケンス実行手段は、オートフォーカス処理時に、顕微鏡４２を移動させながら、その顕微鏡４２の位置毎にＣＣＤカメラ４３から出力される各撮像画像のＬＳＦ（Ｌｉｎｅ Ｓｅｐａｒａｔｅ Ｆａｃｉｌｉｔｙ）のＲＭＳ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｍ Ｓｑｕａｒｅ）値を演算する。また、評価シーケンス実行手段は、ＲＭＳ値が最も大きくなる撮像画像の撮像位置に、顕微鏡４２およびＣＣＤカメラ４３を設定する。なお、ＬＳＦは、メリジオナル方向とサジッタル方向との両方で演算する。
【０１０５】
ＣＣＤカメラ４３および顕微鏡４２の初期設定欄には、ホリゾンタルピッチ入力ボックス１３３と、バーチカルピッチ入力ボックス１３４と、マグニフィケーション入力ボックス１３５と、が表示されている。
【０１０６】
入力デバイスによって、ホリゾンタルピッチ入力ボックス１３３には、ＣＣＤカメラ４３の受光素子の水平方向のピッチが入力される。バーチカルピッチ入力ボックス１３４には、ＣＣＤカメラ４３の受光素子の垂直方向のピッチが入力される。マグニフィケーション入力ボックス１３５には、顕微鏡４２の倍率が入力される。後述する測定手段は、これらの値を利用して、ＣＣＤカメラ４３の受光素子同士の間隔が、被検レンズ１の像において、どのくらいの幅に相当するのかを判断する。
【０１０７】
駆動ユニット４４の初期設定欄には、クロック入力ボックス１３６と、オフセット入力ボックス１３７と、プレシジョン入力ボックス１３８と、ロースピードレンジ入力ボックス１３９と、が表示されている。
【０１０８】
クロック入力ボックス１３６には、駆動ユニット４４が顕微鏡４２をＺ軸方向に駆動するための駆動クロックパルスの周波数が入力される。オフセット入力ボックス１３７には、駆動ユニット４４のＺ軸原点に対するオフセット値が入力される。プレシジョン入力ボックス１３８には、駆動ユニット４４による顕微鏡４２の位置設定精度が入力される。ロースピードレンジ入力ボックス１３９には、駆動ユニット４４が顕微鏡４２を通常よりも低速に駆動する範囲が入力される。
【０１０９】
これらの値は、検査時に、後述する評価シーケンス実行手段が、Ｉ／Ｏポート６１から測定装置本体３のコントローラ５４へ出力する。コントローラ５４は、駆動ユニット４４による顕微鏡４２の初期設定位置（原点）をオフセット値だけずらす。コントローラ５４は、このパルス周波数でパルスを出力する。駆動ユニット４４は、このパルスに同期して顕微鏡４２をＺ軸方向に移動する。駆動ユニット４４は、顕微鏡４２の位置精度が設定値から位置設定精度の範囲となるように位置の微調整を行う。駆動ユニット４４は、原点からロースピードレンジ入力ボックス１３９に入力された範囲では、顕微鏡４２を通常よりも低速で移動する。
【０１１０】
コントロールタグボタン１１２が入力デバイスにて選択されると、評価シーケンス生成手段は、図９に示すように、入力部に被検レンズ１の機種別設定画面１４１を表示する。
【０１１１】
機種別設定画面１４１内の左側には、モデルＩＤ表示ボックス１４２と、モデルネーム入力ボックス１４３と、コントローラ工具コマンドテーブル１４４と、が表示されている。機種別設定画面１４１内の右側には、駆動工具４のイニシャライズ欄と、駆動工具４のアフターポジション欄と、被検レンズ１のイメージフォーマット欄と、チャートウィザードボタン１５５と、が設けられている。
【０１１２】
モデルＩＤ表示ボックス１４２には、評価シーケンス生成手段がＩ／Ｏポート６１を介して駆動工具４から読み出した、駆動工具４の識別番号７０が表示される。
【０１１３】
モデルネーム入力ボックス１４３には、駆動工具４の識別番号７０に対応する被検レンズ１の機種名が記憶部材６６に記憶されている場合には、被検レンズ１の機種名が表示される。なお、駆動工具４の識別番号７０に対応する被検レンズ１の機種名が予め入力されていない場合には、入力デバイスを用いて、モデルネーム入力ボックス１４３に被検レンズ１の機種名を入力する。
【０１１４】
コントローラ工具コマンドテーブル１４４は、コンピュータ５のＩ／Ｏポート６１から駆動工具４へ送信する各工具コマンド用のビット列と、そのビット列に対応する工具コマンド（文字列）とを対応付けるためのものである。このコントローラ工具コマンドテーブル１４４は、ズーム列、フォーカス列、アイリス列およびテスト列の４列を備え、各列には０〜７までの８個の工具コマンド設定セルが割り当てられている。内部的には、行番号を二進数化したものが工具コマンド用のビット列の上位３ビットとなる。また、ズーム列には下位２ビットとして「００」が割り当てられ、フォーカス列には下位２ビットとして「０１」が割り当てられ、アイリス列には下位２ビットとして「１０」が割り当てられ、テスト列には下位２ビットとして「１１」が割り当てられている。
【０１１５】
したがって、たとえば、工具コマンド用のビット列として「００１００」が入力された場合に駆動工具４が被検レンズ１をワイドに設定する場合には、ズーム列の行番号１のセルに、「Ｗｉｄｅ」との文字列（工具コマンド）を書き込む。他にもたとえば、工具コマンド用のビット列として「０１０１０」が入力された場合に駆動工具４が被検レンズ１のシャッタをオープンする場合には、アイリス列の行番号２のセルに、「Ｓｈｕｔ．ｏｐｅｎ」との文字列（工具コマンド）を書き込む。
【０１１６】
なお、各セルに書き込んだ文字列は、その後のシーケンスの設定時などにおいて、選択ボックスに、選択項目の一つとして表示される。したがって、後からシーケンスを作成する人が駆動工具４による制御の内容が把握できるものであれば、他の文字列を工具コマンドとしてセルに書き込み、工具コマンドとして利用しても良い。工具コマンドは、日本語の文字列を使用することもできる。
【０１１７】
駆動工具４のイニシャライズ欄には、リセットチェックボックス１４５と、アイリスシャッタチェックボックス１４６と、アイリスシャッタ選択ボックス１４７と、テストチェックボックス１４８と、テスト選択ボックス１４９と、が表示されている。
【０１１８】
リセットチェックボックス１４５がチェックされると、評価シーケンス実行手段は、初期設定時に、駆動工具４へリセット工具コマンドを出力する。アイリスシャッタチェックボックス１４６がチェックされると、評価シーケンス実行手段は、初期設定時に、駆動工具４へ、アイリスシャッタ選択ボックス１４７にて選択された工具コマンドを出力する。テストチェックボックス１４８がチェックされると、評価シーケンス実行手段は、初期設定時に、駆動工具４へ、テスト選択ボックス１４９にて選択された工具コマンドを出力する。
【０１１９】
駆動工具４のアフターポジション欄には、ズームチェックボックス１５０と、インケースＯＫ選択ボックス１５１と、インケースＮＧ選択ボックス１５２と、が表示されている。
【０１２０】
ズームチェックボックス１５０がチェックされると、評価シーケンス実行手段は、検査終了時（検査中断時を含む）に、駆動工具４へ工具コマンドを出力する。検査が正常に終了した場合には、インケースＯＫ選択ボックス１５１で選択された工具コマンドを出力する。検査が中断した場合には、インケースＮＧ選択ボックス１５２で選択された工具コマンドを出力する。
【０１２１】
被検レンズ１のイメージフォーマット欄には、ホリゾンタル入力ボックス１５３と、バーチカル入力ボックス１５４と、が表示されている。
【０１２２】
ホリゾンタル入力ボックス１５３には、被検レンズ１の水平画面サイズが入力される。バーチカル入力ボックス１５４には、被検レンズ１の垂直画面サイズが入力される。
【０１２３】
チャートウィザードボタン１５５が入力デバイスで操作されると、中央処理装置６４は、チャート装置設定演算プログラム９６を実行する。これにより、チャート装置設定演算手段が実現される。
【０１２４】
チャート装置設定演算手段は、図１０に示すように、チャートウィザード画面１６１をモニタ８６に表示する。チャートウィザード画面１６１内には、オブジェクトディスタンス入力ボックス１６２と、焦点入力ボックス１６３と、ハイト入力ボックス１６４と、ディストーション入力ボックス１６５と、オフセット入力ボックス１６６と、ホリゾンタル入力ボックス１６７と、バーチカル入力ボックス１６８と、が表示されている。
【０１２５】
チャートウィザード画面１６１内の右側には、アングル表示ボックス１６９と、半径表示ボックス１７０と、半径プラスオフセット表示ボックス１７１と、半径マイナスオフセット表示ボックス１７２と、が表示されている。
【０１２６】
オブジェクトディスタンス入力ボックス１６２には、測定装置本体３に取り付けられた被検レンズ１と、センターチャートユニット３０の前面との間の距離が入力される。焦点入力ボックス１６３には、被検レンズ１の焦点距離が入力される。ハイト入力ボックス１６４には、像高チャートユニット２９の被検レンズ１での像高が、パーセントで入力される。ディストーション入力ボックス１６５には、被検レンズ１の収差（ひずみ）がパーセントで入力される。オフセット入力ボックス１６６には、像高チャートユニット２９の固定位置のオフセット値が入力される。ホリゾンタル入力ボックス１６７には、被検レンズ１の水平画面サイズが入力される。バーチカル入力ボックス１６８には、被検レンズ１の垂直画面サイズが入力される。
【０１２７】
そして、これらの入力ボックスに値が入力されると、チャート装置設定演算手段は、その入力されている条件の下での、水平方向を基準としたアーム２３の固定角度を演算し、アングル表示ボックス１６９にその角度を表示する。また、チャート装置設定演算手段は、像高チャートユニット２９の固定位置と、それにオフセット値を加減算した値とを演算し、それぞれを半径表示ボックス１７０、半径プラスオフセット表示ボックス１７１および半径マイナスオフセット表示ボックス１７２に表示する。
【０１２８】
スペシフィケーションタグボタン１１３が入力デバイスにて選択されると、評価シーケンス生成手段は、図１１に示すように、入力部に規格設定画面１８１をモニタ８６に表示する。
【０１２９】
規格設定画面１８１内には、スペシフィケーションテーブル１８２と、ロードテーブルボタン１８３と、セーブテーブルボタン１８４と、が表示されている。
【０１３０】
スペシフィケーションテーブル１８２は、一般的な表計算二次元テーブルと同様のセル構造を備える。そして、その第一行に、判定に使用する判定コマンドが記入される。最左列に、規格名が記入される。また、その他の各セルには、所定の行に記載された規格名が判定基準として選択されたとき、後述する判定手段が各列に記載された判定コマンドの判定に使用する判定基準値が入力される。
【０１３１】
判定コマンドとしては、たとえば、アベレージ（ＡＶＥ）判定コマンド、フォーカス（ＦＯＣＵＳ）判定コマンド、レゾリューション（ＲＥＳ：変調度）判定コマンド、二乗平均値（ＲＭＳ）判定コマンドなどがある。
【０１３２】
アベレージ判定コマンドが、スペシフィケーションテーブル１８２の第一行に記述されると、後述する判定手段は、０から、「ＡＶＥ」の後のセミコロン（：）に続けて入力される数値の周波数（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）までのＭＴＦ値の平均値を演算し、その平均値がセルに記述された値よりも大きい場合には、適合と判定する。小さい場合には、規格外と判定する。図１１の例では、「ＡＶＥ：１００」と記載されているので、０〜１００ｃｙｃｌｅ／ｍｍまでのＭＴＦ値の平均値を演算することとなる。そして、「Ｗｉｄｅ Ｃｅｎｔｅｒ」の規格の場合には「６０」と入力されているので、その平均値が６０よりも大きいときに「適合」と判断することとなる。
【０１３３】
フォーカス判定コマンドが、スペシフィケーションテーブル１８２の第一行に記述されると、後述する判定手段は、オートフォーカスによって設定された位置の設定値に対するずれ量が、セルに記述された上限値と下限値との間の範囲内である場合には、適合と判定する。上限値を超えるあるいは下限値未満である場合には、規格外と判定する。
【０１３４】
レゾリューション判定コマンドが、スペシフィケーションテーブル１８２の第一行に記述されると、後述する判定手段は、「ＲＥＳ」の後のセミコロン（：）に続けて入力されるＭＴＦ値以下となってしまう空間周波数が、セルに記述された値よりも大きい場合には、適合と判定する。小さい場合には、規格外と判定する。
【０１３５】
二乗平均値判定コマンドが、スペシフィケーションテーブル１８２の第一行に記述されると、後述する判定手段は、０から、「ＲＭＳ」の後のセミコロン（：）に続けて入力される数値の周波数（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）までのＭＴＦ値の二乗和平均値を演算し、その二乗和平均値がセルに記述された値よりも大きい場合には、適合と判定する。小さい場合には、規格外と判定する。
【０１３６】
なお、これらの規格コマンドがないまま、数値のみが第一行に入力された場合には、後述する判定手段は、記入された数値の周波数でのＭＴＦ値がセルに記述された値よりも大きい場合には、適合と判定する。小さい場合には、規格外と判定する。図１１の例では、第一行の第四列に「４０」が記入されているが、これは４０ｃｙｃｌｅ／ｍｍでのＭＴＦ値がその下に続く各行に記入された値、たとえば「５０」の場合には５０以上であるときには、適合と判断することとなる。
【０１３７】
そして、各行がそれぞれ、スペシフィケーションテーブル１８２の第一列に記載されている規格名の規格となる。評価シーケンス実行手段は、指定された規格名（行）の全ての項目を判定し、全ての項目が適合である場合に、その総合判定として「適合」と判定する。それ以外の場合は、「不適合」と判定する。なお、セルの中に何も記入されていない空欄セルとなっている規格コマンドは判定しない。
【０１３８】
たとえば、図１１に示すように、ワイドセンター（Ｗｉｄｅ ｃｅｎｔｅｒ）の規格を判定手段が実行した場合には、フォーカス位置のずれ量が−０．３ｍｍ〜＋０．１ｍｍの範囲内であって、ＭＴＦ値が２０％となってしまう空間周波数が１２０ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以上であって、４０ｃｙｃｌｅ／ｍｍの空間周波数のＭＴＦ値（解像度）が５０％以上であって、さらに、０から１００ｃｙｃｌｅ／ｍｍまでの空間周波数でのＭＴＦ値の平均値が６０％以上である場合にのみ、「適合」と判定する。それ以外の場合には、「不適合」と判定する。
【０１３９】
セーブテーブルボタン１８４が入力デバイスにて選択されると、評価シーケンス生成手段は、スペシフィケーションテーブル１８２に表示している全ての規格を１つの規格ファイルとして記憶部材６６に記憶させる。ロードテーブルボタン１８３が入力デバイスにて選択されると、評価シーケンス生成手段は、記憶部材６６に記憶されている規格ファイルをスペシフィケーションテーブル１８２に表示する。なお、記憶部材６６には、複数の規格ファイルを記憶させてもよい。この場合には、たとえば被検レンズ１のグレード毎に、別々の規格の判定が可能となる。このように、規格については、他のデータとは別のファイルとして保存することで、規格の使いまわしをすることができる。
【０１４０】
テストシーケンスタグボタン１１４が入力デバイスにて選択されると、評価シーケンス生成手段は、図１２に示すように、入力部に検査シーケンス設定画面１９１を表示する。
【０１４１】
検査シーケンス設定画面１９１には、シーケンスリスト１９２と、エディットボタン１９３と、アップボタン１９４と、ダウンボタン１９５と、コピーボタン１９６と、デリートボタン１９７と、ロードボタン１９８と、セーブボタン１９９と、が表示されている。
【０１４２】
シーケンスリスト１９２は、評価シーケンス実行手段が実行する評価シーケンスを表示するためのものである。シーケンスリスト１９２は、その左端列にシーケンスナンバーが表示され、各行が１つのシーケンスステップに対応している。なお、シーケンスナンバーは、自動的に生成される。
【０１４３】
各シーケンスステップには、被検レンズ１のズームやアイリスの設定と、検査象限の設定、すなわち、どの方向のチャートユニット２９，３０を使用するかの設定と、像高の設定と、露光回数の設定と、発光させるチャートユニットの番号と、オートフォーカスの有無と、プレスキャンの有無と、フォーカスの固定の有無と、使用する規格の規格名と、が表示される。
【０１４４】
そして、いずれかのシーケンスステップを入力デバイスで選択した状態で、アップボタン１９４が操作されると、そのシーケンスステップは、１つ上に移動する。同様の状態で、ダウンボタン１９５が操作されると、そのシーケンスステップは、１つ下に移動する。コピーボタン１９６が操作されると、そのシーケンスステップの次に、同一の設定の新たなシーケンスステップが追加される。デリートボタン１９７が操作されると、そのシーケンスステップが削除される。これにより、後からシーケンスステップを追加したり、一部を削除したりすることができ、過去に作成したシーケンスを用いて効率よく新たなシーケンスを作成することができる。
【０１４５】
また、セーブボタン１９９が入力デバイスで操作されると、評価シーケンス生成手段は、シーケンスリスト１９２に表示されている全てのシーケンスステップをシーケンスファイルとして記憶部材６６に保存する。なお、このシーケンスファイルには、他の画面において設定される設定内容も一緒に保存される。ロードボタン１９８が入力デバイスで操作されると、評価シーケンス生成手段は、記憶部材６６に記憶されているシーケンスステップをシーケンスファイルから読み込んで、シーケンスリスト１９２に表示する。
【０１４６】
いずれかのシーケンスステップを入力デバイスで選択した状態で、エディットボタン１９３が操作されると、評価シーケンス生成手段は、図１３に示すように、シーケンスエディット画面２０１をモニタ８６に表示する。
【０１４７】
シーケンスエディット画面２０１内の中央には、イネーブルチェックボックス２０２と、規格選択ボックス２０３と、露光回数入力ボックス２０４と、チャートコントロールバー２０５と、象限選択ボックス２０６と、像高選択ボックス２０７と、リセットチェックボックス２０８と、ズームポジション選択ボックス２０９と、アイリス選択ボックス２１０と、が表示されている。
【０１４８】
イネーブルチェックボックス２０２は、デフォルトでチェックが入っている。このイネーブルチェックボックス２０２にチェックが入っていない場合、評価シーケンス実行手段は、このシーケンスステップを飛ばして評価シーケンスを実行する。
【０１４９】
規格選択ボックス２０３には、スペシフィケーションテーブル１８２に表示される全ての規格名の中から選択された規格名が表示される。後述する判定手段は、選択された規格名の規格に基づいて、このシーケンスステップの判定をする。
【０１５０】
露光回数入力ボックス２０４には、露光回数が入力される。後述する測定手段は、指定された回数だけＣＣＤカメラ４３の撮像画像を取得し、この露光回数分の撮像画像に基づいて測定結果を出力する。
【０１５１】
チャートコントロールバー２０５には、０から１２までの１３個の数値がある。したがって、１３個のチャートユニット２９，３０を点灯制御することができる。評価シーケンス実行手段は、スライダが合わされた数値に対応するチャートユニットへ点灯信号を出力する。これにより、設定されたチャートユニットが点灯する。なお、この実施の形態では、図２において、センターチャートユニット３０が０番、右上の内側の像高チャートユニット２９が１番、左上の内側の像高チャートユニット２９が２番、左下の内側の像高チャートユニット２９が３番、右下の内側の像高チャートユニット２９が４番、右上の外側の像高チャートユニット２９が５番、左上の外側の像高チャートユニット２９が６番、左下の外側の像高チャートユニット２９が７番、右下の外側の像高チャートユニット２９が８番に割り当てられている。
【０１５２】
象限選択ボックス２０６は、このシーケンスステップで測定する象限を選択する。センターは、中心である原点を意味し、１番が右上の第一象限を意味し、２番が左上の第二象限を意味し、３番が左下の第三象限を意味し、４番が右下の第四象限を意味する。像高選択ボックス２０７は、このシーケンスステップで発光させるチャートユニット２９の像高が、被検レンズ１のイメージフォーマットでのパーセンテージとして入力される。これらの入力に基づいて、評価シーケンス実行手段は、駆動ユニット４４へ制御信号を出力する。これにより、顕微鏡４２およびＣＣＤカメラ４３は、ＣＣＤカメラ４３の受光面に、点灯したチャートユニットの像が形成される。
【０１５３】
リセットチェックボックス２０８にチェックが入ると、評価シーケンス実行手段は、駆動工具４へリセット工具コマンド用のビット列を出力する。ズームポジション選択ボックス２０９にて、ズーム系の工具コマンドが選択されると、評価シーケンス実行手段は、駆動工具４へズームを制御する工具コマンド用のビット列を出力する。アイリス選択ボックス２１０にて、アイリス系の工具コマンドが選択されると、評価シーケンス実行手段は、駆動工具４へアイリスを制御する工具コマンド用のビット列を出力する。
【０１５４】
シーケンスエディット画面２０１内の右側には、オートフォーカスチェックボックス２１１と、プレスキャンチェックボックス２１２と、プレスキャンスピード入力ボックス２１３と、フォーカスポジション選択ボックス２１４と、レンズ／ＣＣＤ切替スイッチ２１５と、レンズスタート入力ボックス２１６と、レンズレンジ入力ボックス２１７と、レンズステップ入力ボックス２１８と、が表示されている。
【０１５５】
オートフォーカスチェックボックス２１１にチェックが入っていると、評価シーケンス実行手段は、オートフォーカス処理を行う。プレスキャンチェックボックス２１２にチェックが入っている場合には、プレスキャンスピード入力ボックス２１３に入力されているスピードで、オートフォーカス処理のプレスキャンを行う。これにより、オートフォーカスのレンジが大きい場合であっても、高速にオートフォーカス処理を行うことができる。
【０１５６】
フォーカスポジション選択ボックス２１４には、オートフォーカス処理の開始位置が入力される。評価シーケンス実行手段は、オートフォーカス処理開始時に、この指定された位置へ顕微鏡４２を移動させる。レンズ／ＣＣＤ切替スイッチ２１５においてレンズが選択されると、評価シーケンス実行手段は、駆動工具４へオートフォーカスのための工具コマンドを出力する。レンズ／ＣＣＤ切替スイッチ２１５においてＣＣＤが選択されると、評価シーケンス実行手段は、測定装置本体３へオートフォーカスのための工具コマンドを出力する。なお、レンズスタート入力ボックス２１６には、被検レンズ１でオートフォーカス処理を行う場合のスタート位置が入力され、レンズレンジ入力ボックス２１７には、被検レンズ１でオートフォーカス処理を行う場合の移動幅が入力され、レンズステップ入力ボックス２１８には、被検レンズ１でオートフォーカス処理を行う場合のスキャン間隔が入力される。
【０１５７】
シーケンスエディット画面２０１内の左側には、シーケンスナンバー表示ボックス２１９と、アップボタン２２０と、ダウンボタン２２１と、コピーボタン２２２と、デリートボタン２２３と、ＯＫボタン２２４と、キャンセルボタン２２５と、が表示されている。アップボタン２２０、ダウンボタン２２１、コピーボタン２２２、デリートボタン２２３は、シーケンスエディット画面２０１に表示するシーケンスステップを切り替えるためのボタンである。
【０１５８】
ＯＫボタン２２４が操作されると、評価シーケンス生成手段は、シーケンスエディット画面２０１を閉じるとともに、そのときにシーケンスエディット画面２０１に入力されている設定情報に基づいて、そのシーケンスステップの情報を更新する。キャンセルボタン２２５が操作されると、評価シーケンス生成手段は、シーケンスエディット画面２０１を閉じる。
【０１５９】
リザルトタグボタン１１５が入力デバイスにて選択されると、評価シーケンス生成手段は、図１４に示すように、入力部にリザルト画面２３１を表示する。
【０１６０】
リザルト画面２３１には、ヒストリテーブル２３２と、テストリザルトテーブル２３３と、セーブデータボタン２３４と、が表示されている。
【０１６１】
ヒストリテーブル２３２には、これまでに測定した複数の被検レンズ１のシリアルナンバー（シリアルナンバー入力ボックス１０６に入力された番号）と、判定結果とが表示される。
【０１６２】
テストリザルトテーブル２３３には、ヒストリテーブル２３２にて選択された被検レンズ１のシーケンスステップ毎の詳しい判定結果が表示される。具体的には、シーケンス番号と、ズームなどの被検レンズ１の設定、判定結果、などが、シーケンスステップ毎に表示される。
【０１６３】
セーブデータボタン２３４が入力デバイスで操作されると、評価シーケンス生成手段は、ヒストリテーブル２３２に表示されている全ての被検レンズ１の判定結果を、判定結果ファイルとして記憶部材６６に記憶させる。
【０１６４】
このように、評価シーケンス生成手段は、初期表示手段がモニタ８６に表示させたメインウィンドウ画面１０１に対する操作に基づいて、評価シーケンスの各種設定を行う。そして、評価シーケンス生成手段は、記憶部材６６に、シーケンスファイルと、規格ファイルと、を記憶させる。このようにシーケンスファイルと、規格ファイルとを別々に記憶することで、過去に作成した規格やシーケンスを組み合わせて再利用することができるので、新たな被検レンズ１のシーケンスや規格を簡単に設定することができる。つまり、この実施の形態に係るレンズ評価システムは、拡張性や汎用性に優れている。
【０１６５】
次に、評価シーケンス実行手段について説明する。
【０１６６】
評価シーケンス実行手段は、シーケンスリスト１９２に表示される各シーケンスステップを、そのシーケンスナンバーの小さい順に順番に実行する。
【０１６７】
各シーケンスステップでは、評価シーケンス実行手段は、まず、初期設定処理を行う。初期設定処理では、オートフォーカス処理などを行う。たとえば、センターチャートユニット３０を用いて評価をするシーケンスステップにおいて、オートフォーカス処理を行う場合には、センターチャートユニット３０を点灯させた状態で駆動ユニット４４を所定の範囲で駆動し、その中で最適な画像が得られた位置に顕微鏡４２およびＣＣＤカメラ４３を設定する。これにより、被検レンズ１と、顕微鏡４２との相対位置が位置決めされる。
【０１６８】
初期設定処理が終了すると、評価シーケンス実行手段は、中央処理装置８２に、測定プログラム９２を実行させる。これにより、特定手段、並べ替え手段および間引き手段としての、測定手段が実現される。測定手段は、チャートコントロールバー２０５で選択されたチャートユニットを点灯させ、その点灯しているときのＣＣＤカメラ４３の撮像画像を取得する。そして、その撮像画像に基づいて、チャートの白黒のエッジを含む一次元の輝度分布データを生成する。
【０１６９】
一次元の輝度分布データが生成されると、評価シーケンス実行手段は、中央処理装置８２に、ＭＴＦ演算プログラム９３およびＰＴＦ演算プログラム９４を実行させる。これにより、演算手段としてのＭＴＦ演算手段と、演算手段としてのＰＴＦ演算手段とが実現される。
【０１７０】
ＭＴＦ演算手段は、一次元の輝度分布データを微分する。チャートの白黒のエッジはステップ関数とみなすことができる。したがって、チャートの白黒のエッジを含む一次元の輝度分布データを微分することで、インパルス応答データを得ることができる。ステップ関数と、インパルス関数とは、図１５に示すように、互いに微分積分の関係にある。また、ステップ関数に基づくステップ応答を微分すると、インパルス関数に基づくインパルス応答を得ることができる。
【０１７１】
続けて、ＭＴＦ演算手段は、インパルス応答データをフーリエ変化して、このインパルス応答に含まれる各空間周波数の波形成分の振幅を演算する。ＭＴＦ演算手段は、各波形成分の振幅を、周波数０の波形成分の振幅で正規化し、それぞれの空間周波数でのＭＴＦ値を演算する。
【０１７２】
ＰＴＦ演算手段は、同様に一次元の輝度分布データからインパルス応答データを生成し、そのインパルス応答データに基づいて、各空間周波数の波形成分のピーク位置を特定する。そして、その各空間周波数の波形成分のピーク位置が、周波数０の波形成分のピーク位置から、どの程度離れているかに基づいて、ピーク間距離を演算する。さらに、そのピーク間距離が、その空間周波数においてどの程度の位相差となるのかを演算する。なお、ピーク間距離ではなく、ゼロクロス間距離であってもよい。
【０１７３】
なお、これらＭＴＦ演算手段およびＰＴＦ演算手段は、少なくともグラフ表示部１０５に表示される、最大の空間周波数まで演算すればよい。ただし、この実施の形態では、システムにおいて予め定められた空間周波数まで一律に演算する。他にもたとえば、ＭＴＦ値が、予め定めたパーセント値以下になったら演算を終了するようにしてもよい。
【０１７４】
ＭＴＦ値およびＰＴＦ値が生成されると、評価シーケンス実行手段は、これらをグラフ表示部１０５に表示する。また、評価シーケンス実行手段は、中央処理装置８２に、判定プログラム９５を実行させる。これにより、判定手段が実現される。
【０１７５】
判定手段は、測定されたＭＴＦ値やＰＴＦ値を、規格選択ボックス２０３で選択されている規格名に基づいて、判定する。判定結果は、判定結果表示部１０７に表示される。
【０１７６】
評価シーケンス実行手段は、以上の処理をシーケンスステップ毎に実行し、全てのシーケンスステップが終了した場合には、終了処理を実行する。そして、指定された規格の全ての項目をクリアしている場合には、評価シーケンス実行手段は、適合と判定して判定結果表示部１０７に「適合」と表示するとともに、この判定結果をヒストリテーブル２３２およびテストリザルトテーブル２３３へ追加する。逆に、１つでもクリアしていない項目がある場合には、評価シーケンス実行手段は、不適合と判定して判定結果表示部１０７に「不適合」と表示するとともに、この判定結果をヒストリテーブル２３２およびテストリザルトテーブル２３３へ追加する。
【０１７７】
ここで、測定手段が、ＣＣＤカメラ４３の撮像画像に基づいて、一次元の輝度分布データを生成するまでの処理について詳しく説明する。
【０１７８】
図１６（Ａ）は、ＣＣＤカメラ４３の撮像画像２４１の一例を示す図である。このＣＣＤカメラ４３の撮像画像２４１では、チャートの正方形の白色部分２４２は、撮像画像２４１の水平方向と垂直方向とに対して斜めに傾いている。
【０１７９】
測定手段は、まず、このカメラの撮像画像２４１に撮像されている正方形の白色部分２４２の一辺の長さを演算する。この長さに含まれる受光素子の個数をａとする。そして、測定手段は、図１６（Ｂ）に示すように、白色部分２４２の中心２４３から長辺ａ、短辺ａ／３の長方形の切出領域２４４を特定し、その切出領域２４４に含まれる全ての受光素子の輝度データを抽出する。以下、この受光素子の個数は、便宜上ａ×ａ／３個とする。なお、実際には、一定の面積の長方形の切出領域２４４に含まれる受光素子の個数は、その切り出しアルゴリズムにもよるが、受光素子の配列方向に対する切出領域２４４の角度が変わると、少しだけ増減する。また、この長方形の切出領域２４４は、白色部分２４２と同じ傾きとする。これにより、抽出する長方形の切出領域２４４には、必ず白色部２４２分と黒色部分２４５との境であるエッジ２４６が含まれ、且つ、このエッジ２４６は、長方形の切出領域２４４の長辺と垂直な関係となる。
【０１８０】
なお、チャートの白色部分は、ＣＣＤカメラ４３の撮像画像において、切出領域２４４が長方形に確保できる小ささに形成するとよい。
【０１８１】
次に、測定手段は、図１６（Ｃ）に示すように、抽出した全ての輝度データを一次元に配列し、その輝度値の大きさ順に降順あるいは昇順に並べ替える。
【０１８２】
最後に、測定手段は、並べ替えられた「ａ×ａ／３」個の輝度データを、ａ／３個毎に１つ抽出し、図１６（Ｄ）に示すように、ａ個の輝度データからなる一次元の輝度分布データを生成する。なお、ａ／３個の輝度データから１つの輝度データを生成する間引き処理は、ａ／３個毎に１つ抽出する方法以外に、ａ／３個の輝度データの平均値を求めても、中間値を選択してもよい。
【０１８３】
このように、ＣＣＤカメラ４３の撮像画像２４１から、正方形の白色部分２４２と同様の傾きで長方形の切出領域２４４の輝度データを抽出し、それをａ／３個に１つ抽出することで、一次元の輝度分布データの各輝度データはそれぞれ、基本的に、撮像画像２４１においてエッジ２４６の方向に沿って並んでいる複数の受光素子、上述した例ではａ／３個の受光素子の輝度データの平均値（中間値）となる。したがって、受光素子に若干の特性ばらつきがあったとしても、あるいは、いずれかの受光素子の輝度データにノイズ成分が含まれていたとしても、その影響を効果的に抑制して、正確な一次元の輝度分布データを得ることができる。この一次元の輝度分布データが先に示したステップ応答の出力に相当するものである。
【０１８４】
ところで、たとえば、単に、エッジ２４６に沿った方向毎に複数の受光素子の平均値を演算してもよいが、このように単に平均値を求める場合には、正方形の白色部分２４２の傾き、つまりエッジ２４６の傾き毎に応じて、各平均値を演算するために選択する複数の受光素子の選択パターンが変化してしまう。したがって、エッジ２４６の傾き毎に、１つの輝度データを生成するために異なるアルゴリズムを構築しなければならない。
【０１８５】
これに対して、この実施の形態のように、輝度データを、抽出した領域２４４全体で降順または昇順に並べ替え、ａ／３個ずつ平均値（中間値）を演算することで、非常に簡単なアルゴリズムで、かつ、チャートの角度に拘らずに一定のアルゴリズムで、一次元の輝度分布データを構成する各輝度データを得ることができる。
【０１８６】
なお、チャートが撮像画像２４１において傾いていたとしても、この実施の形態で求められる輝度データと、他のアルゴリズムで得られる輝度データとは、ほぼ同一の値となる。特に、抽出する輝度データの数が少なくとも１０００画素以上になってくれば、チャートが斜めであってもＭＴＦ値やＰＴＦ値の再現性が非常に良くなるばかりか、これらが非常に良い精度で一致するようになる。その結果、この実施の形態で求められる輝度データは、ノイズなどの影響を効果的に抑制した、確からしい輝度データとなる。
【０１８７】
そして、被検レンズ１やＣＣＤカメラ４３などの条件にもよるが、チャート装置２と被検レンズ１との距離が１〜２ｍ前後である場合、チャートユニット２９，３０の正方形の貫通孔３３の大きさを、１５ｍｍ以上、５０ｍｍ以下とすることで、正方形の白色部分２４２を撮像画像２４１内に確実に捉えつつ、一次元の輝度分布データを得るための受光素子として１０００画素以上確保することができる。好ましくは、チャートユニット２９，３０の正方形の貫通孔３３の大きさを、２０ｍｍ以上、４０ｍｍ以下とすることで、正方形の白色部分２４２を撮像画像２４１内に確実に捉えつつ、一次元の輝度分布データを得るための受光素子として３０００画素以上を確保することができる。その結果、作業性と、ＭＴＦ値などの評価精度の向上と、を高度に両立することができる。
【０１８８】
また、このように、抽出する領域の長辺方向の受光素子の数を、正方形の白色部分２４２の一辺当たりの受光素子の個数と同じとし、且つ、抽出する領域２４４に正方形の白色部分の中心２４３を含めるようにしているので、一次元の輝度分布データとしては、以下の特徴がある。正方形の白色部分２４２の中心２４３が必ず含まれているので、たとえ正方形の白色部分２４２の撮像画像がボケて周りの黒い部分との境界がはっきりしない場合であっても、輝度分布データには、かならず最も白い部分、すなわち白色の中心位置に対応する輝度データが含まれる。このため撮像画像中の最も白い部分を含むデータが得られる。一方、正方形の白色部分の中心２４３から、白色部分２４２の一辺の長さ（ａ）分離れた位置までの範囲が含まれるので、輝度分布データの黒に対応するデータには、ぼけた黒だけではなく、真っ黒に対応する輝度データが極めて高い確立で含まれることとなる。
【０１８９】
その結果、この輝度分布データを用いてＭＴＦ値およびＰＴＦ値を演算するための基準となる輝度値として真っ白と真っ黒のものを得ることができ、ＭＴＦ値およびＰＴＦ値の測定精度と再現性とを確保することができる。また、各被検レンズ１のＭＴＦ値およびＰＴＦ値の測定精度と再現性とを確保することができるため、異なる被検レンズ１同士のＭＴＦ値同士あるいはＰＴＦ値同士を比較し、それらの間での相対評価が可能となる。
【０１９０】
それゆえ、理論値を実質的に求めることができない白色光をチャートユニット２９，３０に使用しているにもかかわらず、たとえば、マスターとなる被検レンズ１のＭＴＦ値に基づいて規格を決定し、その規格に基づいて他の被検レンズ１の良否を判定することができる。
【０１９１】
さらに、このように、エッジ２４６に沿った方向での受光素子の数を、正方形の白色部分２４２の一辺当たりの受光素子の個数の１／３とすることで以下の効果がある。撮像画像２４１において正方形の白色部分２４２と黒色部分２４５のとの境目のエッジ２４６は、シャープではなく、ぼやけている。そのため、たとえば、図１７に示すように、ａ×ａの範囲２５１を抽出した場合には、本来の右側のエッジ２５２での輝度分布だけでなく、上下のエッジ２５３，２５４での輝度分布が、抽出する領域２５１内に含まれてしまう。これでは、右側のエッジ２５２での正確な一次元の輝度分布データをえることはできない。
【０１９２】
したがって、正方形の白色部分２４２の一辺の１／２〜１／４の範囲をエッジ２５２に沿った方向での抽出幅、特に１／２以下の抽出幅とすることで、上下のエッジ２５３，２５４の影響を受けないようにすることができる。また、１／４以上の抽出幅とすることで、切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように輝度データを間引くことによる、ノイズ成分の抑制効果を損なってしまうこともない。
【０１９３】
以上のように、この実施の形態に係るレンズ評価システムを使用することで、ＣＣＤカメラ４３で、被検レンズ１によるチャートの像を撮像し、その撮像画像に基づいてＭＴＦ値あるいはＰＴＦ値を演算することができる。
【０１９４】
しかも、この構成では、チャートのエッジに基づいてＭＴＦ値およびＰＴＦ値の中の少なくとも一方を演算しているので、スリットを用いた場合に比べて、チャートの明るい部分と暗い部分との輝度差を確保することができる。その結果、周囲が明るくとも、チャートを撮像し、ＭＴＦ値あるいはＰＴＦ値を演算することができる。加えて、光源３２を用いてチャートの白い部分を明るくしているため、チャートの明暗の輝度差をさらに向上させることができ、周囲が通常の室内のように明るい場合であっても、暗い場合と同等のＭＴＦ値やＰＴＦ値を確実に演算することができる。
【０１９５】
さらに、この構成では、エッジの方向に沿って少なくとも２つの受光素子が含まれる幅の長方形の切出領域を特定し、その切出領域内の複数の受光素子の輝度データをその輝度値に基づいて並べ替えた後に、データ列の端から順番に長方形の切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように輝度データを間引いているので、いずれかの受光素子の受光データにノイズ成分が含まれていたとしても、そのノイズ成分を抑制することができる。その結果、ノイズ成分の影響が少ない、確からしいＭＴＦ値あるいはＰＴＦ値を演算することができる。
【０１９６】
その上、この構成では、切出領域に含まれる全ての受光素子の輝度データを、それらの輝度値に基づいて降順あるいは昇順に並べ替え、並べ替えられた複数の輝度データから、データ列の端から順番に切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように、上記輝度データを間引いている。したがって、ＣＣＤカメラ４３での受光素子の配列方向と、切出領域の長方形の各辺の方向とが一致していなくとも、つまり、たとえばチャートのエッジがＣＣＤカメラ４３での受光素子の配列方向に対して斜めなっている場合であっても、これらが揃っている場合と同様の並べ替え処理と間引き処理とで、簡単に一次元の輝度分布データを生成することができる。
【０１９７】
その結果、チャートがＣＣＤカメラ４３に対して斜めであっても、これらが揃っている場合と同様の簡単で且つ高速な演算処理で、他の複雑なＭＴＦやＰＴＦの演算方法と同様の確からしいＭＴＦ値やＰＴＦ値を求めることができる。
【０１９８】
それゆえ、被検レンズ１を評価する作業者は、この実施の形態に係るレンズ評価システムを使用することで、非常に能率良く被検レンズ１を評価することができる。
【０１９９】
この実施の形態では、被検レンズ１の光軸１１を中心としてアーム２３を回転させ、像高チャートユニット２９をアーム２３上で移動させることで、像高チャートユニット２９を被検レンズ１の任意の像高位置に設定することができる。しかも、像高チャートユニット２９によって形成されるチャートの、アーム２３の長さ方向と平行な辺は、常にアーム２３の長さ方向と平行に維持される。また、チャートの、アーム２３の長さ方向と垂直な方向の辺は、常にアームの長さ方向と垂直に維持される。
【０２００】
したがって、評価シーケンス実行手段、測定手段、ＭＴＦ演算手段およびＰＴＦ演算手段が、チャートのアーム２３の長さ方向と平行な辺と、その長さ方向と垂直な方向の辺とのそれぞれについて処理を行うことで、一度の撮像画像に基づいて、サジッタル方向とメリジオナル方向との両方のＭＴＦ値やＰＴＦ値を演算することができる。
【０２０１】
この実施の形態では、被検レンズ１のＭＴＦ値あるいはＰＴＦ値の測定と、その評価とを、一度に且つ自動的に実行することができる。したがって、効率よく被検レンズ１の評価を行いうことができ、しかも、適合、不適合の判定結果に基づいて、量産される被検レンズ１を仕分けることができる。
【０２０２】
以上の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。
【０２０３】
たとえば、上記実施の形態では、正方形の白色部分を備えるチャートを使用している。この他にもたとえば、チャートの白色部分は長方形であっても、あるいは、三角形や円などの他の形であってもよい。チャートの白色部分を円とした場合には、円弧のエッジを直線とみなすことができる範囲の切出し領域を特定することで、メリジオナル方向やサジッタル方向だけでなく、他の任意の方向のＭＴＦ値やＰＴＦ値を演算することができる。また、チャートの白色部分と黒色部分とは、逆になっていてもよい。
【０２０４】
上記実施の形態では、白色部分と黒色部分とのエッジを撮像してＭＴＦ値やＰＴＦ値を求めている。この他にもたとえば、特定の色のＭＴＦ値やＰＴＦ値を演算したい場合には、黒色部分をその色の補色とするとよい。これにより、特定の色成分のＭＴＦ値やＰＴＦ値を求めることができる。また、ＣＣＤカメラ４３の前後に色フィルタを設けることでも、特定の波長の単色光（可視光だけでなく、赤外線や紫外線なども含む）のＭＴＦ値やＰＴＦ値を演算することができる。
【０２０５】
【発明の効果】
本発明では、ＣＣＤカメラの撮像画像におけるチャートのエッジなどの方向と、ＣＣＤカメラの受光素子の配列方向とが異なる場合であっても、並べ替え処理と間引き処理とで、簡単に一次元の輝度分布データを生成することができる。
【０２０６】
その結果、本発明では、ＣＣＤカメラの撮像画像におけるチャートのエッジの方向と、ＣＣＤカメラの受光素子の配列方向とが異なる場合であっても、これらが揃っている場合と同様の簡単で且つ高速な演算処理で、ＭＴＦ値を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るレンズ評価システムを示すシステム構成図である。
【図２】図１のレンズ評価システム中のチャート装置を示す図で、（Ａ）は、チャート装置の正面図で、（Ｂ）は、チャート装置の背面図である。
【図３】図２のチャート装置に組み込まれているチャートユニットを示す図で、（Ａ）は、チャートユニットの斜視図で、（Ｂ）は、チャートユニットの断面図である。
【図４】図１中の測定装置本体の分解図である。
【図５】図１中の駆動工具を示すブロック図である。
【図６】図１中の駆動工具とコンピュータとの間で送受信される制御信号の信号フォーマットである。
【図７】図１中のコンピュータの内部構造を示すブロック図である。
【図８】図７に示すコンピュータのモニタに表示されるメインウィンドウ画面の一例を示す図である。
【図９】図７に示すコンピュータのメインウィンドウ画面内に表示される被検レンズの機種別設定画面の一例を示す図である。
【図１０】図７に示すコンピュータのモニタに表示されるチャートウィザード画面の一例を示す図である。
【図１１】図７に示すコンピュータのメインウィンドウ画面内に表示される規格設定画面の一例を示す図である。
【図１２】図７に示すコンピュータのメインウィンドウ画面内に表示される検査シーケンス設定画面の一例を示す図である。
【図１３】図７に示すコンピュータのメインウィンドウ画面内に表示されるシーケンスエディット画面の一例を示す図である。
【図１４】図７に示すコンピュータのメインウィンドウ画面内に表示されるリザルト画面の一例を示す図である。
【図１５】ステップ関数と、インパルス関数との関係を説明するための説明図である。
【図１６】図１のレンズ評価システムにおいて輝度分布データ（ステップ応答）を得るための処理方法を説明するための図で、（Ａ）は、ＣＣＤカメラの撮像画像（チャート）と切出領域との関係を示す説明図で、（Ｂ）は、切出領域の一例を示す説明図で、（Ｃ）は、輝度値の大きさ順に並べ替え処理がされたデータで、（Ｄ）は、間引きされた後の一次元の輝度分布データを示す説明図である。
【図１７】ＣＣＤカメラの撮像画像（チャート）と切出領域との関係の他の例を示す図で、実施の形態の場合との比較のための説明図である。
【図１８】従来のＣＣＤカメラを用いた測定システムにおける問題点を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ 被検レンズ
１１ 光軸
２３ アーム
２９ 像高チャートユニット（チャートユニット）
３０ センターチャートユニット（チャートユニット）
４３ ＣＣＤカメラ
８２ 中央処理装置（特定手段の一部、並べ替え手段の一部、間引き手段の一部、演算手段の一部）
９２ 測定プログラム（特定手段の一部、並べ替え手段の一部、間引き手段の一部）
９３ ＭＴＦ演算プログラム（演算手段の一部）
９４ ＰＴＦ演算プログラム（演算手段の一部）
２４１ 撮像画像
２４２ 白色部分
２４４ 切出領域
２４５ 黒色部分
２４６ エッジ
Claims (8)
- 被検レンズによるチャートの像を複数の受光素子で撮像し、その撮像画像を出力するＣＣＤカメラと、
上記撮像画像における上記チャートのエッジを含み、且つ、そのエッジの方向に沿って少なくとも２つの受光素子が含まれる幅の切出領域を特定する特定手段と、
上記切出領域に含まれる全ての上記受光素子の輝度データを、それらの輝度値に基づいて降順あるいは昇順に並べ替える並べ替え手段と、
上記並べ替えられた複数の輝度データから、データ列の端から順番に上記切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように、上記輝度データを間引く間引き手段と、
上記間引かれた後の複数の輝度データを用いて上記被検レンズの変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算する演算手段と、を備えることを特徴とする測定システム。 - 前記チャートは、略正方形あるいは略長方形の白色部分の周囲に黒色部分が設けられたものであり、
前記特定手段は、上記白色部分の前記エッジと垂直な方向の辺の長さに相当する長さの前記長方形の切出領域を、上記白色部分の中心から前記エッジと垂直な方向へ特定することを特徴とする請求項１記載の測定システム。 - 前記長方形の切出領域の幅は、前記白色部分の前記エッジの長さの１／２〜１／４であることを特徴とする請求項２記載の測定システム。
- 前記白色部分は、前記切出領域に含まれる前記受光素子が、少なくとも１０００以上となる大きさであって、且つ、前記切出領域が長方形に確保される小ささであることを特徴とする請求項２または３記載の測定システム。
- 前記被検レンズの光軸を中心として該光軸と垂直な面内で回転可能なアームと、
上記アーム上を移動可能に取り付けられる像高チャートユニットと、
上記像高チャートユニットに形成され、上記アームの長さ方向と平行な辺およびその長さ方向と垂直な方向の辺で構成される長方形あるいは正方形のチャートと、を備え、
前記特定手段、前記並べ替え手段、前記間引き手段および前記演算手段は、上記チャートの上記アームの長さ方向と平行な辺と、その長さ方向と垂直な方向の辺とのそれぞれについて処理を行うことを特徴とする請求項１記載の測定システム。 - 前記被検レンズの前記変調伝達関数の空間周波数特性あるいは前期位相伝達関数の空間周波数特性に基づいて、前記被検レンズの判定を行う判定手段と、を備えることを特徴とする請求項１記載の測定システム。
- 被検レンズによるチャートの像をＣＣＤカメラの複数の受光素子で撮像し、その撮像画像に基づいての上記被検レンズの変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算する演算方法であって、
上記撮像画像におけるチャートのエッジを含み、且つ、そのエッジの方向に沿って少なくとも２つの受光素子が含まれる幅の長方形の切出領域を特定する特定ステップと、
上記長方形の切出領域に含まれる全ての上記受光素子の輝度データを、それらの輝度値に基づいて降順あるいは昇順に並べ替える並べ替えステップと、
上記並べ替えられた複数の輝度データから、データ列の端から順番に上記切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように、上記輝度データを間引く間引きステップと、
上記間引かれた後の複数の輝度データを用いて上記被検レンズの変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算する演算ステップと、を備えることを特徴とする演算方法。 - 被検レンズによるチャートの像をＣＣＤカメラの複数の受光素子で撮像し、その撮像画像に基づいて上記被検レンズの変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算する演算プログラムであって、
上記撮像画像におけるチャートのエッジを含み、且つ、そのエッジの方向に沿って少なくとも２つの受光素子が含まれる幅の長方形の切出領域を特定する特定手段と、
上記長方形の切出領域に含まれる全ての上記受光素子の輝度データを、それらの輝度値に基づいて降順あるいは昇順に並べ替える並べ替え手段と、
上記並べ替えられた複数の輝度データから、データ列の端から順番に上記切出領域の幅に含まれる受光素子の個数毎に１つの輝度データが生成されるように、上記輝度データを間引く間引き手段と、
上記間引かれた後の複数の輝度データを用いて上記被検レンズの変調伝達関数および位相伝達関数の中の少なくとも一方を演算する演算手段と、をコンピュータに実現することを特徴とする演算プログラム。
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