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公開番号2025089840
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-16
出願番号2023204747
出願日2023-12-04
発明の名称チャート、結像光学系を調整する方法、結像光学系を評価する方法、及び、評価装置
出願人株式会社エビデント
代理人インフォート弁理士法人
主分類G01M 11/00 20060101AFI20250609BHJP(測定;試験)
要約【課題】チャートを交換することなく結像光学系の評価を適切に行う。
【解決手段】チャート100は、結像光学系の評価用のチャートパターン100pを有する。チャートパターン100pは、各々が直交する2辺を輪郭に含む同一形状を有する複数の閉領域110を含む。複数の閉領域110の各々は、円形形状を有する明部と、前記明部を取り囲む暗部と、からなる。複数の閉領域は、チャートパターン100pの中央101に置かれた中央閉領域と、中央101から放射状に、且つ、中央101を中心とする同心円150上に配置された複数の周辺閉領域と、を含む。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
結像光学系の評価用のチャートパターンを有するチャートであって、
前記チャートパターンは、各々が直交する２辺を輪郭に含む同一形状を有する複数の閉領域を含み、
前記複数の閉領域の各々は、
円形形状を有する明部と、
前記明部を取り囲む暗部と、からなり、
前記複数の閉領域は、
前記チャートパターンの中央に置かれた中央閉領域と、
前記中央から放射状に、且つ、前記中央を中心とする同心円上に配置された複数の周辺閉領域と、を含む
ことを特徴とするチャート。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
請求項１に記載のチャートにおいて、
前記複数の閉領域の各々の重心位置は、前記明部内に位置し、
以下の条件式
Ｐ≦Ｌ１／５・・・（１）
を満たすことを特徴とするチャート。
但し、Ｌ１は、前記閉領域の前記輪郭に含まれる前記２辺のうちの短辺の長さであり、Ｐは、前記明部の直径である。
【請求項３】
請求項２に記載のチャートにおいて、
以下の条件式
Ｐ≧１．５×λ／ＮＡ・・・（２）
を満たすことを特徴とするチャート。
但し、λは、前記結像光学系の評価に使用される光の波長であり、ＮＡは、前記結像光学系の物体側の開口数である。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のチャートにおいて、
以下の条件式
Ｌ２≦Ｄ／１０・・・（３）
Ｇ≧Ｌ２・・・（４）
を満たすことを特徴とするチャート。
但し、Ｌ２は、前記閉領域の前記輪郭に含まれる前記２辺のうちの長辺の長さであり、Ｄは、前記同心円を構成する最も外側の円の半径である。Ｇは、前記同心円の径方向に隣接する前記閉領域間の最小のギャップである。
【請求項５】
結像光学系を調整する方法であって、
請求項１に記載のチャートを、前記チャートが有するチャートパターンの中央に設けられた閉領域の明部が前記結像光学系の光軸上に位置するように配置する工程と、
前記結像光学系を介して前記チャートを撮像素子で撮像して、前記チャートの撮像画像を取得する工程と、
前記撮像画像から前記チャートパターンに含まれる複数の閉領域の部分を拡大した複数の拡大画像を生成して、２次元に整列した複数の表示領域の各々に異なる閉領域に対応する拡大画像を表示する工程と、
前記複数の表示領域に表示された情報に基づいて、前記結像光学系の偏心、前記結像光学系が形成する像面の傾斜、及び、前記像面の平坦さを調整する工程と、を含む
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、さらに、
前記撮像画像に基づいて、前記複数の表示領域に対応する複数の閉領域の各々における前記結像光学系の評価結果を算出する工程と、
前記複数の表示領域の各々に、対応する閉領域における前記評価結果を表示する工程と、を含む
ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の方法において、
前記拡大画像を表示する工程は、前記複数の表示領域の各々に表示される拡大画像を、前記表示領域と前記閉領域との位置関係に基づいて決定する工程を含む
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
結像光学系を調整する方法であって、
請求項１に記載のチャートを、前記チャートが有するチャートパターンの中央に設けられた閉領域の明部が前記結像光学系の光軸上に位置するように配置する工程と、
前記結像光学系を介して前記チャートを撮像素子で撮像して、前記チャートの撮像画像を取得する工程と、
前記撮像画像中の前記チャートパターンに含まれる複数の閉領域の画像を表示する工程と、
前記撮像画像に基づいて、前記複数の閉領域の各々における前記結像光学系の評価結果を算出する工程と、
前記複数の閉領域の画像の各々の近傍に、対応する閉領域における前記評価結果を表示する工程と、
表示された前記評価結果に基づいて、前記結像光学系の偏心、前記結像光学系が形成する像面の傾斜、及び、前記像面の平坦さを調整する工程と、を含む
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、
前記評価結果は、
対応する前記閉領域の画像に含まれる明部部分が延びる方向及び前記明部部分の長さを示す第１評価情報と、
対応する前記閉領域の画像のコントラストを示す第２評価情報と、を含む
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９に記載の方法において、
前記複数の閉領域の画像を表示する工程は、前記複数の閉領域の画像を表示する位置を、前記複数の閉領域の位置関係に基づいて決定する工程を含む
ことを特徴とする方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書の開示は、チャート、結像光学系を調整する方法、結像光学系を評価する方法、及び、評価装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
顕微鏡やカメラなどの光学機器に用いられる結像光学系は、複数のレンズで構成され、これらの複数のレンズが設計通りに配置されることで、十分な性能を発揮する。このため、結像光学系の組み立て工程では、結像光学系が期待する性能を発揮しているかどうかを評価し、性能が十分に発揮されていない場合には、結像光学系を構成するレンズが設計通りに配置されていないものと判断し、レンズの偏心やレンズ間隔を調整する作業が行われる。
【０００３】
組立工程における結像光学系を評価する方法の一つに、所定のパターンが形成された平板（以降、チャートと記す。）を用いる方法が知られている。この方法では、評価対象の結像光学系を介して形成されたチャートの像に基づいて結像光学系が評価される。
【０００４】
結像光学系の評価に用いられるチャートは、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１には、チャートを用いてパターンのエッジ部分の画像からＭＴＦを算出する技術が記載されている。
【０００５】
なお、チャートを用いた結像光学系の代表的な評価方法には、例えば特許文献１に記載されるような像のコントラストを利用するものの他、ピンホール像の形状を利用するものも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００２－３５０２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した２種類の評価方法による結像光学系の評価では、それぞれ専用のチャートが用いられるのが通常である。従って、これらの両方の評価方法により総合的に結像光学系の評価を行うためには、チャートを切り替える必要がある。
【０００８】
しかしながら、評価に用いられるチャートには、評価対象である結像光学系の性能以上の精度が要求される。このような高い精度が要求されるチャートを切り替えると、それぞれが十分に高い精度で製造されているとしても、チャート間の誤差が結像光学系を正しく評価することを困難にしてしまう。
【０００９】
以上のような実情を踏まえ、本発明の一側面に係る目的は、チャートを交換することなく結像光学系の評価を適切に行うことを可能とする技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係るチャートは、結像光学系の評価用のチャートパターンを有するチャートであって、前記チャートパターンは、各々が直交する２辺を輪郭に含む同一形状を有する複数の閉領域を含み、前記複数の閉領域の各々は、円形形状を有する明部と、前記明部を取り囲む暗部と、からなり、前記複数の閉領域は、前記チャートパターンの中央に置かれた中央閉領域と、前記中央から放射状に、且つ、前記中央を中心とする同心円上に配置された複数の周辺閉領域と、を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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