專利名稱：以復(fù)原處理為前提的透鏡的評(píng)價(jià)方法及裝置、評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以復(fù)原處理為前提的透鏡的評(píng)價(jià)方法及裝置、評(píng)價(jià)用 補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)，更詳細(xì)而言，涉及一種在以放大焦點(diǎn)深度為目的的復(fù)原處
理的前提下，為此反而不成像卻按照在高頻帶降低MTF(Modulation Transfer Function)深度使得恰似具有模糊像的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，且基于此
設(shè)計(jì)被制作的以復(fù)原處理為前提的透鏡的評(píng)價(jià)方法及裝置、此評(píng)價(jià)所使用 的評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，將光學(xué)系統(tǒng)所獲得的光學(xué)像轉(zhuǎn)換為電子圖像并作為圖像數(shù)據(jù) 取入且對(duì)此圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理而得到所希望的像的技術(shù)發(fā)展顯著。若 用此技術(shù)，即使由成像性能低的光學(xué)系統(tǒng)得到不鮮明的像，也可進(jìn)行圖像 處理而最終獲得鮮明的像，所以，提出了以得到鮮明的像的復(fù)原處理為前 提的光學(xué)系統(tǒng)。
非專利文獻(xiàn)1 2及專利文獻(xiàn)1 5記載了利用上述技術(shù)形成圖像的系 統(tǒng)。圖8表示此系統(tǒng)20的概略構(gòu)成。圖8所示的系統(tǒng)20通過光學(xué)系統(tǒng)22 形成物體21的像23。此光學(xué)系統(tǒng)22不同于通常的成像光學(xué)系統(tǒng)，被構(gòu)成 得在所謂的通常的光學(xué)系統(tǒng)的成像位置，也形成具有規(guī)定的模糊量的不鮮 明的像，像23為模糊像。即，如下述，光學(xué)系統(tǒng)22被構(gòu)成為形成以由圖 像處理部25的復(fù)原處理為前提的像，以下，將具有如光學(xué)系統(tǒng)22性質(zhì)的
透鏡系稱作以復(fù)原處理為前提的透鏡。
攝像元件24將此模糊像23攝像并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)且傳送至進(jìn)行圖像處 理的圖像處理部25。圖像處理部25通過數(shù)字濾波器對(duì)此模糊像23實(shí)施復(fù) 原處理，使聚焦時(shí)的圖像的強(qiáng)度分布得以復(fù)原，進(jìn)而形成鮮明的像26。
非專利文獻(xiàn)1 2及專利文獻(xiàn)1 4記載了應(yīng)用上述系統(tǒng)20放大景深 的景深放大系統(tǒng)，此系統(tǒng)中的以復(fù)原處理為前提的透鏡被設(shè)計(jì)成放大景深。
非專利文獻(xiàn)1 2及專利文獻(xiàn)2 4記載了作為以這種復(fù)原處理為前提 的透鏡，在通常的成像透鏡的光瞳位置插入調(diào)制相位分布的模罩(以下稱 作光瞳調(diào)制型)。
另一方面，專利文獻(xiàn)5記載了作為以復(fù)原處理為前提的透鏡，不使用 光瞳調(diào)制型模罩，故意發(fā)生形成模糊像的像差的透鏡系(以下，稱作像差 附加型)。
非專利文獻(xiàn)1W. Thomas Cathey and Edward R. Dowski， "New paradigm for imaging systems", APPLIED OPTICS/Vol.41，No.29/10 October 200非專利文獻(xiàn)2Edward R. Dowski, Jr. ， and W, Thomas Cathey， "Extended depth of field through wave-front coding，, ， APPLIED OPTICS/Vol. 34， No. 11/10 April 199專利文獻(xiàn)1國際專利申請2004/090581號(hào)說明書專利文獻(xiàn)2特許第3275010號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開2000-275582號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4特開2007-60647號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5特表2006-519527號(hào)公報(bào)
然而，非專利文獻(xiàn)l所記載的光瞳調(diào)制型，具有由于使用相對(duì)光軸為 旋轉(zhuǎn)非對(duì)稱構(gòu)成的模罩使得性能相對(duì)圍著光軸的旋轉(zhuǎn)而敏感地變化的不 足。為得到鮮明的像，必須使相對(duì)圍著光軸旋轉(zhuǎn)的模罩的位置與對(duì)應(yīng)的圖 像處理方向絕對(duì)一致。另外，光瞳調(diào)制型因模罩部分、部件數(shù)的增加，成 本變高，所以不優(yōu)選。
另一方面，像差附加型不需要使用模罩，也可構(gòu)成得相對(duì)光軸為旋轉(zhuǎn) 對(duì)稱，由此，從這些點(diǎn)而言可認(rèn)為是優(yōu)選的。然而，像差附加型即使可按 照設(shè)計(jì)制作，但在任一位置中也只能得到模糊像，難以說是可特定成像位 置的成像光學(xué)系統(tǒng)，由此，存在在其評(píng)價(jià)工序中不能采用以用于通常的成 像光學(xué)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)的成像位置為基礎(chǔ)的評(píng)價(jià)方法或裝置之問題。
為了評(píng)價(jià)像差附加型，使用如圖8所示的構(gòu)成，應(yīng)當(dāng)將模糊像暫時(shí)轉(zhuǎn) 換成電信號(hào)而得到圖像數(shù)據(jù)并對(duì)此圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理且對(duì)圖像處理 后的像進(jìn)行評(píng)價(jià)。然而，此方法具有花費(fèi)時(shí)間和成本，不能對(duì)應(yīng)于大量生 產(chǎn)等問題。另外，因圖像處理方法不同時(shí)，圖像處理后的像也產(chǎn)生差異， 所以，具有不能只評(píng)價(jià)光學(xué)系統(tǒng)性能的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，提供一種對(duì)像差附加 型的以復(fù)原處理為前提的透鏡，也可使用與通常的成像光學(xué)系統(tǒng)相同的通 用的手法，可只評(píng)價(jià)光學(xué)系統(tǒng)的性能的以復(fù)原處理為前提的透鏡的評(píng)價(jià)方 法及裝置、用于此評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)。
本發(fā)明的以復(fù)原處理為前提的透鏡的評(píng)價(jià)方法，上述以復(fù)原處理為前 提的透鏡是在光學(xué)像轉(zhuǎn)換為電子圖像后以獲得鮮明的圖像而進(jìn)行復(fù)原處 理的圖像形成系統(tǒng)中使用的、基于以上述復(fù)原處理為前提的設(shè)計(jì)實(shí)際上所 制作的透鏡，上述以復(fù)原處理為前提的透鏡的評(píng)價(jià)方法，包括準(zhǔn)備工序， 準(zhǔn)備通過與按照上述設(shè)計(jì)的透鏡組合來形成鮮明的光學(xué)像的評(píng)價(jià)用補(bǔ)正 光學(xué)系統(tǒng)；測定工序，測定由上述評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)和上述所制作的透 鏡組合的合成光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性；和評(píng)價(jià)工序'基于上述測定工序的測 定結(jié)果，評(píng)價(jià)上述制作的透鏡。
另外，本發(fā)明的以復(fù)原處理為前提的透鏡的評(píng)價(jià)裝置，上述以復(fù)原處 理為前提的透鏡是在光學(xué)像轉(zhuǎn)換為電子圖像后以獲得鮮明的圖像而進(jìn)行 復(fù)原處理的圖像形成系統(tǒng)中使用的、基于以上述復(fù)原處理為前提的設(shè)計(jì)實(shí) 際上所制作的透鏡，上述以復(fù)原處理為前提的透鏡的評(píng)價(jià)裝置，其特征在
于，包括評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)，通過與按照上述設(shè)計(jì)的透鏡組合形成鮮
明的光學(xué)像；測定手段，測定由上述評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)和上述制作的透 鏡組合后的合成光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性；評(píng)價(jià)手段，基于上述測定結(jié)果，評(píng) 價(jià)上述制作的透鏡。
另外，本發(fā)明的評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)，是用于評(píng)價(jià)在光學(xué)像轉(zhuǎn)換為電 子圖像后以獲得鮮明的圖像而進(jìn)行復(fù)原處理的圖像形成系統(tǒng)中使用的、基
于以此復(fù)原處理為前提的設(shè)計(jì)實(shí)標(biāo)上所制作的以復(fù)原處理為前提的透鏡， 其特征在于，通過與按照上述設(shè)計(jì)的透鏡組合來形成鮮明的光學(xué)像。
此處，本發(fā)明的"以復(fù)原處理為前提的透鏡"并不限定于只由透鏡構(gòu) 成，也可以是透鏡以外的光學(xué)元件，例如，也可包括衍射光學(xué)元件、反射
元件、相位分布調(diào)制元件例如液晶透鏡(liquid crystal lens)等。
本發(fā)明的"評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)"不僅可使用通常的折射型透鏡，而
且還可使用折射率分布型透鏡或衍射光學(xué)元件，或不限定于透鏡，還可使
用相位分布調(diào)制元件例如液晶透鏡(liquid crystal lens)等，另外，
也可以是反射光學(xué)系統(tǒng)、偏芯光學(xué)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)非對(duì)稱光學(xué)系統(tǒng)等形態(tài)，也
可以是它們的復(fù)合型構(gòu)成。
需要說明的是，配置"評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)"的位置可以是以復(fù)原處
理為前提的透鏡的物體側(cè)、像側(cè)的任一側(cè)，也可以插入以復(fù)原處理為前提
的透鏡中，或者還可以在多個(gè)位置配置。
另外，"評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)"只要通過與以按照設(shè)計(jì)的復(fù)原處理為
前提的透鏡組合，形成鮮明的光學(xué)像即可，也可使以復(fù)原處理為前提的透
鏡的焦距不同于由評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)和以復(fù)原處理為前提的透鏡的組
合后的合成焦距。
需要說明的是，組合"按照設(shè)計(jì)的透鏡"和"評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)"， 優(yōu)選具有高的成像性能，而且，更優(yōu)選對(duì)以復(fù)原處理為前提的透鏡的誤差 可敏感地產(chǎn)生性能變化。
此處，將組合"評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)"和"制作的透鏡"時(shí)的配置與 組合"評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)"和"按照設(shè)計(jì)的透鏡"時(shí)的配置設(shè)為相同。
此處，作為"復(fù)原處理"，例如，可使用維納(々4于一)濾波器、 核心維納(力一氺》，Y于一)濾波器等公知的手法。
此處，"光學(xué)特性"意味著光學(xué)定數(shù)或成像性能等，具體而言，例如 是焦距、F值、周邊光量、畸變、色差、MTF、波像差等。
本發(fā)明的評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)通過組合以按照設(shè)計(jì)的復(fù)原處理為前 提的透鏡，可形成鮮明的光學(xué)像，所以，可看作組合評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng) 和以制作的復(fù)原處理為前提的透鏡的合成光學(xué)系統(tǒng)形成大致鮮明的光學(xué)
像的成像光學(xué)系統(tǒng)。即，通過使用評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)，可構(gòu)成包括以復(fù) 原處理為前提的透鏡的成像光學(xué)系統(tǒng)。
而且，根據(jù)本發(fā)明的以復(fù)原處理為前提的透鏡的評(píng)價(jià)方法及裝置，即 使以復(fù)原處理為前提的透鏡是像差附加型，也可通過使用上述合成光學(xué)系 統(tǒng)，以與通常的成像光學(xué)系統(tǒng)相同的測定方法或裝置，基于成像位置測定 光學(xué)特性，不使用圖像處理也可只評(píng)價(jià)光學(xué)系統(tǒng)的性能。
圖1表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的以復(fù)原處理為前提的透鏡的評(píng) 價(jià)裝置的概略構(gòu)成的圖。
圖2是表示由以復(fù)原處理為前提的透鏡聚光的狀態(tài)的圖。 圖3是表示由通常的成像光學(xué)系統(tǒng)聚光的狀態(tài)的圖。 圖4是示意表示以復(fù)原處理為前提的透鏡的MTF和通常的成像光學(xué)系 統(tǒng)的MTF的圖。
圖5是表示由評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)和按照設(shè)計(jì)的以復(fù)原處理為前提的 透鏡組合后的光學(xué)系統(tǒng)聚光的狀態(tài)的圖。
圖6是由評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)和按照設(shè)計(jì)的以復(fù)原處理為前提的透鏡 組合后的光學(xué)系統(tǒng)在成像位置的MTF的示意圖。
圖7是本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的以復(fù)原處理為前提的透鏡的評(píng)價(jià) 方法的流程圖。
圖8是表示包括復(fù)原處理的圖像形成系統(tǒng)的概略構(gòu)成的圖。
圖中1-以復(fù)原處理為前提的透鏡，2-評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)，3-被檢 透鏡，4-合成光學(xué)系統(tǒng)，5-測定手段，6-評(píng)價(jià)手段，7-物體，8-光學(xué)像， 9一存儲(chǔ)部，10-評(píng)價(jià)裝置'21-物體，22-光學(xué)系統(tǒng)，23-像，24-攝像元件， 25-圖像處理部，26-像，101-通常的成像光學(xué)系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖l表示本發(fā)明的一實(shí)施 方式所涉及的評(píng)價(jià)裝置10的概略構(gòu)成的框圖。評(píng)價(jià)裝置10是用于評(píng)價(jià)在 光學(xué)像轉(zhuǎn)換為電子圖像后以獲得鮮明的圖像而進(jìn)行復(fù)原處理的圖像形成
系統(tǒng)中使用的、基于以此重構(gòu)處理為前提的設(shè)計(jì)實(shí)際上所制作的以重構(gòu)處 理為前提的透鏡的評(píng)價(jià)裝置。
首先， 一邊參照圖2 圖4， 一邊說明本實(shí)施方式的以重構(gòu)處理為前
提的透鏡的性質(zhì)。圖2示意表示向按照設(shè)計(jì)的以重構(gòu)處理為前提的透鏡1 所射入的平行光被聚光的狀態(tài)。另外，圖3示意表示向通常的成像光學(xué)系 統(tǒng)101所射入的平行光被聚光的狀態(tài)。
如圖3所示，通過通常的成像光學(xué)系統(tǒng)101，在焦點(diǎn)位置P1聚光為大 致一點(diǎn)且進(jìn)行成像，相對(duì)于此，如圖2所示，通過以重構(gòu)處理為前提的透 鏡l，在對(duì)應(yīng)于焦點(diǎn)位置的位置P1也沒有聚光為一點(diǎn)，在任一位置也沒有 形成鮮明的像。需要說明的是，圖2所示的位置Pl是連結(jié)聚光位置附近 的對(duì)角線方向的光束棱線的交點(diǎn)的位置。
另一方面，通過以重構(gòu)處理為前提的透鏡l，在圖2的雙向箭頭所示 的寬范圍、即在包括位置Pl且從其前后位置P2至位置P3的寬范圍保持 大致固定的光束徑。相對(duì)于此，通過圖3所示的通常的成像光學(xué)系統(tǒng)101， 在位置P1和從位置P1隔開圖2同距離的位置P2、 P3，光束徑大不相同。
艮P，與通常的成像光學(xué)系統(tǒng)101相比，以重構(gòu)處理為前提的透鏡1雖 然沒有成像鮮明的圖像，但具有對(duì)散焦的性能變化幾乎沒有的特征。
圖4表示以重構(gòu)處理為前提的透鏡1在位置Pl的MTF (符號(hào)1-Pl) 及在位置P2、 P3的MTF (符號(hào)1-P2、 P3)和通常的成像光學(xué)系統(tǒng)101在 位置P1中的MTF(符號(hào)101-Pl)及在位置P2、P3的MTF(符號(hào)101-P2、P3)。 圖4中的橫軸是被正規(guī)化的空間頻率，縱軸是MTF。 '
如圖4所示，在通常的成像光學(xué)系統(tǒng)101，雖然焦點(diǎn)位置的位置Pl 的MTF取高的值，但在散焦位置的位置P2、 P3的MTF變得極低，還存在 具有0及負(fù)值的部分。MTF取為負(fù)值的區(qū)域成為相位180度偏離的相位反 轉(zhuǎn)的狀態(tài)，引起偽解像等現(xiàn)象。偽解像是看似解像而實(shí)際表示假信息的， 例如是對(duì)于黑白物體而言看到了黑白反轉(zhuǎn)后的像。
相對(duì)于此，如圖4所示，在以重構(gòu)處理為前提的透鏡l，雖然位置P1 的MTF取低值，但在與通常的成像光學(xué)系統(tǒng)中散焦位置相對(duì)應(yīng)的位置P2、 P3的MTF也和位置P1大致相同，因不產(chǎn)生偽解像，所以，雖得到模糊像， 但不表示假信息。
該以重構(gòu)處理為前提的透鏡1，是在對(duì)由以此重構(gòu)處理為前提的透鏡
1得到的不鮮明的像進(jìn)行畫像處理且形成鮮明的像的如圖8所示的圖像形
成系統(tǒng)中使用的透鏡。另外，本實(shí)施方式中的以重構(gòu)處理為前提的透鏡1 是背景技術(shù)項(xiàng)中所述的像差附加型透鏡。附加像差的種類及其值在還考慮 了處理模糊像的圖像處理手法后被設(shè)計(jì)
然而，在一般的大量生產(chǎn)線，完全按照設(shè)計(jì)值的透鏡要制作是困難的，
實(shí)際上制作了具有接近于設(shè)計(jì)值的性能的透鏡。評(píng)價(jià)裝置10是評(píng)價(jià)基于 上述設(shè)計(jì)實(shí)際所制作的以重構(gòu)處理為前提的透鏡(以下稱作被檢透鏡3) 與設(shè)計(jì)值以何種程度接近的裝置。
評(píng)價(jià)裝置10具備評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2;測定手段(單元)5，測
定由評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2和被檢透鏡3組合后的合成光學(xué)系統(tǒng)4的光學(xué) 特性；和評(píng)價(jià)手段6，基于測定結(jié)果來評(píng)價(jià)被檢透鏡3。
評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2具有消除按照設(shè)計(jì)的以重構(gòu)處理為前提的透鏡 所持有的剩余像差的像差，通過與按照設(shè)計(jì)的以重構(gòu)處理為前提的透鏡組 合，形成鮮明的光學(xué)像。
圖5示意表示射入由評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2和按照設(shè)計(jì)的以重構(gòu)處理 為前提的透鏡1組合后的光學(xué)系統(tǒng)的平行光被聚光的狀態(tài)。透過的光在一 點(diǎn)聚光，形成鮮明的像。圖6示意表示由評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2和按照設(shè) 計(jì)的以重構(gòu)處理為前提的透鏡1組合后的光學(xué)系統(tǒng)在成像位置的MTF。圖 6所示的MTF具有與通常的成像光學(xué)系統(tǒng)相同的高值。
如上所述，雖然通過以重構(gòu)處理為前提的透鏡不能單獨(dú)地形成鮮明的 像，所以，不能測定基于成像位置的焦距等的基本定數(shù)或成像性能，但通 過組合評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2和以重構(gòu)處理為前提的透鏡，可構(gòu)成成像光 學(xué)系統(tǒng)，進(jìn)而可測定基本定數(shù)或成像性能。另外，被檢透鏡3由于具有與 按照設(shè)計(jì)的以重構(gòu)處理為前提的透鏡l大致接近的特性值，所以，由被檢 透鏡3和評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2組合后的合成光學(xué)系統(tǒng)4可看作是成像光 學(xué)系統(tǒng)，通過合成光學(xué)系統(tǒng)4可形成物體7的鮮明的光學(xué)像8。
就評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2而言，在知道了以重構(gòu)處理為前提的透鏡1 的設(shè)計(jì)值的情況下，就可使用現(xiàn)有的光學(xué)設(shè)計(jì)軟件通過公知的手法而容易
進(jìn)行設(shè)計(jì)。然后，通過將構(gòu)成評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2的各部件以嚴(yán)格的公
差高精度地制作，可得到大致具有所希望的性能的評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2。
需要說明的是，由按照設(shè)計(jì)的以重構(gòu)處理為前提的透鏡1和評(píng)價(jià)用補(bǔ)
正光學(xué)系統(tǒng)2組合后的光學(xué)系統(tǒng)，優(yōu)選具有非常高的成像性能；在設(shè)計(jì)評(píng)
價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2時(shí)優(yōu)選進(jìn)行這樣的最優(yōu)化。在這樣的情況下，當(dāng)評(píng)價(jià) 多個(gè)被檢透鏡3時(shí)，可知構(gòu)成成像性能最高的合成光學(xué)系統(tǒng)4的被檢透鏡 是最接近于設(shè)計(jì)值的透鏡。另外，在構(gòu)成合成光學(xué)系統(tǒng)4之后，調(diào)整被檢 透鏡3以使成像性能變高，由此，能夠使被檢透鏡3接近于設(shè)計(jì)值。
評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2可由一般的球面透鏡構(gòu)成、或也可為非球面透 鏡、使用自由曲面的透鏡，而且，還可不限定于透鏡，由衍射光學(xué)元件、 相位調(diào)制元件等構(gòu)成。
需要說明的是，圖1中評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2雖被配置在被檢透鏡3 的物體側(cè)，但也可構(gòu)成為配置在被檢透鏡3的像側(cè)或被檢透鏡3中、或還 可構(gòu)成為在多處位置配置。至于配置在哪一位置，可在設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光 學(xué)系統(tǒng)2時(shí)設(shè)定。
測定手段5具備裝置評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2和被檢透鏡3的載置臺(tái)(未 圖示〉，使得設(shè)計(jì)時(shí)的評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2和以重構(gòu)處理為前提的透鏡 1的位置關(guān)系與評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2和被檢透鏡3的位置關(guān)系相同。裝 置被檢透鏡3的載置臺(tái)優(yōu)選構(gòu)成為可容易交換被檢透鏡3。
就測定手段5而言，關(guān)于載置臺(tái)以外的構(gòu)成，基本上可采用與以往的 成像光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性的測定裝置相同的物件。作為由測定手段5測定 的光學(xué)特性是成像性能及光學(xué)定數(shù)，具體可舉出MTF、焦距、后截距、F 值、周邊光量、畸變、色差等。測定手段5所完成的測定通過目視進(jìn)行也 可，或合成光學(xué)系統(tǒng)4所獲得的光學(xué)像8由未圖示的攝像元件進(jìn)行攝像也 可。
評(píng)價(jià)手段6，例如可由個(gè)人用電腦等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成。在評(píng)價(jià)手段6 內(nèi)裝或外部連接的存儲(chǔ)部9中，預(yù)先保存有由按照設(shè)計(jì)的以重構(gòu)處理為前 提的透鏡1和評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2組合后的光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)值所對(duì)應(yīng)的 光學(xué)特性的數(shù)據(jù)(設(shè)計(jì)光學(xué)特性數(shù)據(jù))，將此數(shù)據(jù)與由測定手段5測定的 合成光學(xué)系統(tǒng)4的光學(xué)特性的測定結(jié)果相比較，由此，評(píng)價(jià)被檢透鏡3也
可。另外，預(yù)先設(shè)定基于設(shè)計(jì)光學(xué)特性數(shù)據(jù)的容許誤差范圍，將此容許誤 差范圍保存在存儲(chǔ)部9也可。
接下來， 一邊參照圖7， 一邊說明使用上述構(gòu)成的評(píng)價(jià)裝置10的本發(fā)
明的實(shí)施方式所涉及的透鏡的評(píng)價(jià)方法的一例。圖7是表示本實(shí)施方式所
涉及的以重構(gòu)處理為前提的透鏡的評(píng)價(jià)方法的構(gòu)成圖。
首先，準(zhǔn)備通過與按照設(shè)計(jì)的以重構(gòu)處理為前提的透鏡1的組合就可
形成鮮明的光學(xué)像的評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2 (步驟S1)。其次，在測定手 段5的載置臺(tái)載置被檢透鏡3和評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2，形成由被檢透鏡 3和評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2組合后的合成光學(xué)系統(tǒng)4 (步驟S2)。
然后，通過測定手段5測定合成光學(xué)系統(tǒng)4的光學(xué)特性(步驟S3)。 最后，基于步驟3的測定結(jié)果，評(píng)價(jià)被檢透鏡3 (步驟S4)。
步驟S4的評(píng)價(jià)工序，例如，參照被保存在存儲(chǔ)部9的設(shè)計(jì)光學(xué)特性 數(shù)據(jù)，通過比較測定結(jié)果和設(shè)計(jì)光學(xué)特性數(shù)據(jù)，可評(píng)價(jià)被檢透鏡3為與何 種程度接近設(shè)計(jì)的透鏡。另外，參照被保存在存儲(chǔ)部9的容許誤差范圍， 通過判定測定結(jié)果是否在其范圍內(nèi)，判定被檢透鏡的好壞也可。
如從以上說明可清楚，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的透鏡的評(píng)價(jià)裝置及方 法，對(duì)像差附加型的以重構(gòu)處理為前提的透鏡，也可使用以往的成像光學(xué) 系統(tǒng)的評(píng)價(jià)裝置及方法同樣地進(jìn)行性能評(píng)價(jià)，沒有圖像處理，也可評(píng)價(jià)光 學(xué)系統(tǒng)單體中的性能。
以上，雖說明了本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明不限于上述的實(shí)施 方式，只要不改變本發(fā)明的宗旨，可添加各種變化。
例如，上述實(shí)施方式，通過對(duì)測定結(jié)果和設(shè)計(jì)光學(xué)特性數(shù)據(jù)進(jìn)行比較， 可評(píng)價(jià)被檢透鏡，但是，通過對(duì)存儲(chǔ)部9預(yù)先保存評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)2 的數(shù)據(jù)，且進(jìn)行演算處理從合成光學(xué)系統(tǒng)4的測定結(jié)果中扣除評(píng)價(jià)用補(bǔ)正 光學(xué)系統(tǒng)2貢獻(xiàn)的部分，取得被檢透鏡3的光學(xué)特性，評(píng)價(jià)被檢透鏡也可。
另外，作為以重構(gòu)處理為前提的透鏡，雖舉例說明了背景技術(shù)項(xiàng)所述 的像差附加型，但光瞳調(diào)制型的以重構(gòu)處理為前提的透鏡也可適用本發(fā) 明。
權(quán)利要求
1.一種以復(fù)原處理為前提的透鏡的評(píng)價(jià)方法，上述以復(fù)原處理為前提的透鏡是在光學(xué)像轉(zhuǎn)換為電子圖像后以獲得鮮明的圖像而進(jìn)行復(fù)原處理的圖像形成系統(tǒng)中使用的、基于以上述復(fù)原處理為前提的設(shè)計(jì)實(shí)際上所制作的透鏡，上述以復(fù)原處理為前提的透鏡的評(píng)價(jià)方法，包括準(zhǔn)備工序，準(zhǔn)備通過與按照上述設(shè)計(jì)的透鏡的組合來形成鮮明的光學(xué)像的評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)；測定工序，測定由上述評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)和上述所制作的透鏡組合后的合成光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性；和評(píng)價(jià)工序，基于上述測定工序的測定結(jié)果，評(píng)價(jià)上述所制作的透鏡。
2. —種以復(fù)原處理為前提的透鏡的評(píng)價(jià)裝置，上述以復(fù)原處理為前提的透鏡是在光學(xué)像轉(zhuǎn)換為電子圖像后以獲得 鮮明的圖像而進(jìn)行復(fù)原處理的圖像形成系統(tǒng)中使用的、基于以上述復(fù)原處 理為前提的設(shè)計(jì)實(shí)際上所制作的透鏡，上述以復(fù)原處理為前提的透鏡的評(píng)價(jià)裝置，包括評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)，通過與按照上述設(shè)計(jì)的透鏡的組合來形成鮮明 的光學(xué)像；測定單元，測定由上述評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)和上述所制作的透鏡組合 后的合成光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性；和評(píng)價(jià)單元，基于上述測定結(jié)果，評(píng)價(jià)上述所制作的透鏡。
3. —種評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)，是用于評(píng)價(jià)在光學(xué)像轉(zhuǎn)換為電子圖像 后以獲得鮮明的圖像而進(jìn)行復(fù)原處理的圖像形成系統(tǒng)中使用的、基于以此 復(fù)原處理為前提的設(shè)計(jì)實(shí)際上所制作的以復(fù)原處理為前提的透鏡，其中， 通過與按照上述設(shè)計(jì)的透鏡進(jìn)行組合來形成鮮明的光學(xué)像。
全文摘要
本發(fā)明提供一種以復(fù)原處理為前提的透鏡的評(píng)價(jià)方法及裝置，即使對(duì)以像差附加型的復(fù)原處理為前提的透鏡，也可使用與通常的成像光學(xué)系統(tǒng)相同的通用的手法，只進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)。是一種將光學(xué)像轉(zhuǎn)換為電子圖像后，在為獲得鮮明的圖像而進(jìn)行復(fù)原處理的圖像形成系統(tǒng)中使用的基于以此復(fù)原處理為前提的設(shè)計(jì)實(shí)際制作而成的以復(fù)原處理為前提的透鏡的評(píng)價(jià)裝置。此評(píng)價(jià)裝置(10)包括評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)(2)，通過與按照設(shè)計(jì)的透鏡組合形成鮮明的光學(xué)像；測定手段(5)，測定將評(píng)價(jià)用補(bǔ)正光學(xué)系統(tǒng)(2)和制作的透鏡(被檢透鏡3)組合的合成光學(xué)系統(tǒng)(4)的光學(xué)特性；評(píng)價(jià)手段(6)，基于測定結(jié)果，評(píng)價(jià)制作的透鏡。
文檔編號(hào)G02B27/00GK101363968SQ20081013369
公開日2009年2月11日 申請日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月7日
發(fā)明者富岡領(lǐng)子 申請人:富士能株式會(huì)社