特許 7285894 ＭＴＦ測定装置とその使用

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-25

(45)【発行日】2023-06-02

(54)【発明の名称】ＭＴＦ測定装置とその使用

(51)【国際特許分類】

   G01M 11/02 20060101AFI20230526BHJP

【ＦＩ】

G01M11/02 A

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021154393

(22)【出願日】2021-09-22

(65)【公開番号】P2022054446

(43)【公開日】2022-04-06

【審査請求日】2023-04-12

(31)【優先権主張番号】10 2020 125 064.9

(32)【優先日】2020-09-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】518193696

【氏名又は名称】トライオプティクス ゲーエムベーハー

【氏名又は名称原語表記】Ｔｒｉｏｐｔｉｃｓ ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100118913

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 邦生

(74)【代理人】

【識別番号】100142789

【弁理士】

【氏名又は名称】柳 順一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100201466

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】ラルフ ポイカト

【審査官】井上 徹

(56)【参考文献】

【文献】欧州特許第３２９５１４４（ＥＰ，Ｂ１）

【文献】中国特許第１０５６７５２６６（ＣＮ，Ｂ）

【文献】中国特許出願公開第１１０１８６６５１（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２０１７４４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０８９３１３５７（ＣＮ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０６５０５８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０９６８８４５１（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１１４６９７５０９（ＣＮ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／０５５６５４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｍ １１／００－Ｇ０１Ｍ １１／０８

Ｈ０４Ｎ ２３／００

Ｈ０４Ｎ ２３／１１

Ｈ０４Ｎ ２３／２０－Ｈ０４Ｎ ２３／３０

Ｈ０４Ｎ ２３／４０－Ｈ０４Ｎ ２３／７６

Ｈ０４Ｎ ２３／９０－Ｈ０４Ｎ ２３／９５９

Ｈ０４Ｎ ２５／００

Ｈ０４Ｎ ２５／２０－Ｈ０４Ｎ ２５／６１

Ｈ０４Ｎ ２５／６１５－Ｈ０４Ｎ ２５／７９

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの被測定デバイス（６）を受け入れるためのサンプルステージ（４）であって、前記被測定デバイス（６）が少なくとも１つのレンズ（１０）を備えるサンプルステージ（４）と、
剛性構造であるカメラホルダ（２２）の所定の位置に取り付けられた複数の望遠鏡状カメラ（８）であって、前記被測定デバイス（６）の少なくとも１つの前記レンズ（１０）によって投影された像を受け取る望遠鏡状カメラ（8）と
少なくとも１つのデータリンク（１４）を経由して前記望遠鏡状カメラ（８）に結合された処理ユニット（１２）とを備え、
前記望遠鏡状カメラ（８）が、前記データリンク（１４）を経由して画像データを前記処理ユニット（１２）に送信するように構成され、
前記処理ユニット（１２）が、全ての前記望遠鏡状カメラ（８）から前記画像データを受信し、前記望遠鏡状カメラ（８）によって受け取られた前記画像データから全ての望遠鏡状カメラ（８）のＭＴＦ測定データセットを演算することによって、複数のＭＴＦ測定を実行するように構成され、
前記望遠鏡状カメラ（８）が、カメラホルダ（２２）に取り付けられ、全ての前記望遠鏡状カメラ（８）が、異なる視野位置においてＭＴＦ測定に帰結する前記画像データを捕捉し、
前記カメラホルダ（２２）が、保持構造（２６）と、第１端部（３４）と第２端部（３６）との間に延びる細長い部材である少なくとも２つのブラケット（３２）とを備え、
前記第１端部（３４）および前記第２端部（３６）が、前記保持構造（２６）に取り外し可能に取り付けられ、
少なくとも２つの前記望遠鏡状カメラ（８）が、全ての前記ブラケット（３２）に取り付けられ、
該ブラケット（３２）が、前記保持構造（２６）から個別に脱着可能であるＭＴＦ測定装置（２）。

【請求項2】

全ての前記ブラケット（３２）が、前記第１端部（３４）と前記第２端部（３６）との間の長手方向（Ｌ）に延び、前記ブラケット（３２）が前記保持構造（２６）に取り付けられ、前記ブラケット（３２）の長手方向（Ｌ１～Ｌ７）が互いに平行である請求項１に記載のＭＴＦ測定装置（２）。

【請求項3】

前記保持構造（２６）が、第１側部要素（２８）および第２側部要素（３０）を備え、
前記第１側部要素（２８）および前記第２側部要素（３０）が、前記保持構造（２６）の反対側の横方向の側面を形成し、
前記ブラケット（３２）の前記第１端部（３４）が、前記第１側部要素（２８）に取り付けられ、
前記ブラケット（３２）の前記第２端部（３６）が、前記第２側部要素（３０）に取り付けられている請求項１または請求項２に記載のＭＴＦ測定装置（2）。

【請求項4】

前記ブラケット（３２）が、前記第１端部（３４）と前記第２端部（３６）との間に延びる湾曲した中央部（３８）を備え、
少なくとも２つの前記望遠鏡状カメラ（８）が、湾曲した前記中央部（３８）に取り付けられている請求項１から請求項３のいずれかに記載のＭＴＦ測定装置（2）。

【請求項5】

前記ブラケット（３２）の湾曲した前記中央部（３８）が、少なくとも部分的に、円の一部のように湾曲し、特に、前記円の中心が、前記カメラホルダ（２２）と前記サンプルステージ（４）との間に配置され、さらに、特に、前記円の中心が、前記サンプルステージ（４）の平面内に配置されている請求項４に記載のＭＴＦ測定装置（2）。

【請求項6】

前記ブラケット（３２）の断面が、前記第１端部（３４）および／または前記第２端部（３６）において、前記中央部（３８）の断面と比較して大きい請求項４または請求項５に記載のＭＴＦ測定装置。

【請求項7】

前記ブラケット（３２）が平坦な部材であり、
全ての前記ブラケット（３２）がブラケット平面（４０）内に延びており、
少なくとも２つの前記ブラケット（３２）の前記ブラケット平面（４０）が、ブラケット平面交差線（４２）に沿って交差するように配置され、特に、前記ブラケット平面交差線（４２）が、前記カメラホルダ（２２）と前記サンプルステージ（４）との間に配置され、さらに、特に、前記ブラケット平面交差線（４２）が、前記サンプルステージ（4）の平面内に配置されている請求項１から請求項６のいずれかに記載のＭＴＦ測定装置。

【請求項8】

前記ブラケット（３２）が、互いに反対向きに配置された２つの大きな表面（４４）をそれぞれ有する平坦な部材であり、
前記望遠鏡状カメラ（８）は、全ての該望遠鏡状カメラ（８）のカメラ本体（４６）が、前記ブラケット（３２）の２つの大きな前記表面（４４）のうちの１つに直接取り付けられるように、前記ブラケット（３２）に取り付けられている請求項１から請求項７のいずれかに記載のＭＴＦ測定装置。

【請求項9】

前記保持構造（２６）および／または前記ブラケット（３２）の少なくとも１つが、ヒートシンク、特に冷却フィン（４７）を備える請求項１から請求項８のいずれかに記載のＭＴＦ測定装置（2）。

【請求項10】

前記ブラケット（３２）が、その上に取り付けられた前記望遠鏡状カメラ（８）とともにカメラモジュールを形成し、全ての前記カメラモジュールが同様に設計されている請求項１から請求項９のいずれかに記載のＭＴＦ測定装置（2）。

【請求項11】

前記望遠鏡状カメラ（８）が、少なくともほぼ正方形状のパターンまたは六角形状のパターンで取り付けられている請求項１から請求項１０のいずれかに記載のＭＴＦ測定装置（2）。

【請求項12】

少なくとも１つのレンズ（１０）を有する前記被測定デバイス（６）の異なる視野位置において、複数のＭＴＦ測定を行う請求項１から請求項１１のいずれかに記載のＭＴＦ測定装置（2）の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＭＴＦ測定装置に関するものであり、少なくとも１つのレンズを備える少なくとも１つの被測定デバイスを受けるサンプルステージと、剛体構造であるカメラホルダの所定の固定位置にそれぞれ取り付けられ、単一の被測定デバイスの少なくとも１つのレンズによって投影された像を受ける複数の望遠鏡状カメラと、少なくとも１つのデータリンクを介して望遠鏡状カメラに結合された処理ユニットとを備え、望遠鏡状カメラは、データリンクを介して画像データを処理ユニットに送信するように構成され、処理ユニットは、全ての望遠鏡状カメラから画像データを受信し、望遠鏡状カメラによって送信された画像データから全ての望遠鏡状カメラのＭＴＦ測定データセットを演算することによって、複数のＭＴＦ測定を実行するように構成されており、望遠鏡状カメラは、全てのカメラが異なる視野位置でのＭＴＦ測定をもたらす画像データを取り込むように、カメラホルダに取り付けられている。本発明は、さらに、このＭＴＦ測定装置の使用に関するものである。

【0002】

ＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）とは、光学系の品質を直接的かつ定量的に示すための１つのパラメータである。ＭＴＦ測定は、撮像光学系の特性評価のための品質管理に頻繁に適用されている。イメージングの応用が、例えば、携帯電話機や自動車応用のような大量生産の市場に移行するにつれ、大量のＭＴＦ測定が大量生産において標準となっている。

【背景技術】

【0003】

大量のＭＴＦ測定を行うＭＴＦ測定装置は、例えば、米国特許出願公開第２０１７／００４８５１７号明細書によって知られている。このＭＴＦ測定装置は、複数の被測定デバイスを搭載したトレイを測定することができる。測定は、複数の望遠鏡またはコリメータを使用して同時に行われ、これらの望遠鏡またはコリメータは、各コリメータまたは望遠鏡が回転しながら平行に移動し、測定構造の画像をその測定対象のレンズに提供する。望遠鏡またはコリメータを保持する機械的な装置は、コリメータおよび望遠鏡の平行移動を可能にし、各コリメータまたは望遠鏡が各被測定レンズの中心回りに回転する。レンズの中心付近の多数の点から光を照射することにより、視野内の異なる点を特徴づけるＭＴＦ値を測定することができる。

【0004】

もうひとつの測定原理は、複数の静止した望遠鏡状カメラを被測定レンズまたは被測定デバイスに対して異なる角度で設置することに基づいている。測定は、各被測定デバイス（ＤＵＴ）を測定位置に移動させ、測定を行い、その位置から移動させ、続いて次のＤＵＴを測定位置に移動させるという、１つずつの手順で行われる。この測定原理に基づいたＭＴＦ測定装置としては、例えば、Ｔｒｉｏｐｔｉｃｓ社の「ＩｍａｇｅＭａｓｔｅｒ Ｐｒｏ」（商標）がある。

【0005】

「ＩｍａｇｅＭａｓｔｅｒ Ｐｒｏ」（商標）は、複数の望遠鏡状カメラを備え、各望遠鏡状カメラが、所定の位置に固定されている。これは、ドーム型のカメラホルダを使用することによって達成される。カメラは、ドームの曲率中心に向かうドームの内側に配置されている。望遠鏡状カメラは、単一の被測定デバイスに向けられている。Ｘ－Ｙステージ上に設置されたサンプルホルダは、被測定デバイス（ＤＵＴ）を搬送する。サンプルホルダは、被測定デバイスの少なくとも１つのレンズによって投影された像を望遠鏡状カメラが撮影する測定位置に、ＤＵＴを連続的に順次移動させる。カメラが異なる位置および方向に取り付けられているため、ＤＵＴの異なる視野位置のＭＴＦを並行して特徴づけることができる。

【0006】

本発明の目的は、ＭＴＦ測定装置およびＭＴＦ測定装置の使用を提供することであり、ＭＴＦ測定装置は、被測定デバイスの視野内の異なる点を特徴づけるために、それぞれが固定位置に取り付けられた複数の静止した望遠鏡状カメラを備えることが望ましく、ＭＴＦ測定装置は、強化された保守可能性を提供する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的は、以下のＭＴＦ測定装置によって解決される。
ＭＴＦ測定装置は、少なくとも１つのレンズを備える、少なくとも１つの被測定デバイスを受けるサンプルステージと、剛性構造を有するカメラホルダの固定された所定の位置に取り付けられ、単一の被測定デバイスの少なくとも１つのレンズによって投影された像を受ける複数の望遠鏡状カメラと、少なくとも１つのデータリンクを介して望遠鏡状カメラに接続された処理ユニットとを備え、望遠鏡状カメラが、データリンクを介して処理ユニットに画像データを送信するように構成され、処理ユニットが、全ての望遠鏡状カメラから画像データを受信し、望遠鏡状カメラによって取得された画像データから全ての望遠鏡状カメラのＭＴＦ測定データセットを計算することにより、複数のＭＴＦ測定を行うように構成され、望遠鏡状カメラが、カメラホルダに取り付けられ、全ての望遠鏡状カメラが、異なる視野位置において、ＭＴＦ測定に帰結する画像データを取得する。

【0008】

ＭＴＦ測定装置は、カメラホルダが、保持構造と、第１端部と第２端部との間に延びる細長い部材である少なくとも２つのブラケットとを備え、第１端部および第２端部が、保持構造に取り外し可能に取り付けられ、少なくとも２つのカメラが、全てのブラケットに取り付けられ、ブラケットが、保持構造から個別に脱着可能である点において強化されている。

【0009】

有利なことに、カメラホルダは、モジュール設計を有している。モジュールは、全てのブラケットに取り付けられた少なくとも２つのカメラと、カメラが取り付けられたブラケットとを備えている。カメラホルダのモジュールは容易に交換することができ、これによりＭＴＦ測定装置の迅速な保守が可能となる。さらに、各モジュールは互いに独立して交換することができる。これはさらに重要な利点である。このような技術的側面は、ＭＴＦ測定装置を、非常に保守容易なものにしている。

【0010】

本明細書では、「カメラ」という表現は、そのカメラが望遠鏡状カメラであると特に言及しなくても、常に「望遠鏡状カメラ」という表現とみなされるべきである。

【0011】

これらの利点は、次のような状況を考えると容易に理解できる。ＭＴＦ測定装置のカメラの１つにエラーが検出された場合には、サービス技術者は、このカメラを含むブラケットを、当該ブラケットに取り付けられている他の全てのカメラと一緒に交換することができる。言い換えれば、サービス技術者は、カメラホルダのモジュールを交換する。ＭＴＦ測定装置は、非常に短いダウンタイムで再び動作可能になる。これにより、ＭＴＦ測定装置の可用性または稼働時間が向上し、経済的にも大きな利点がある。ＭＴＦ測定装置から取り外されたモジュールは、その後、保守を受けることができる。カメラの保守、例えばカメラの交換は、個別のモジュールを対象とした作業の場合、より容易に行うことができる。さらに、これらの保守作業は、ＭＴＦ測定装置が再び稼働している間に行うことができる。カメラがブラケットに設置され、そのブラケットと共にモジュールが構成されると、カメラはブラケット上に予め位置合わせされ得る。言い換えれば、現場、すなわち、ＭＴＦ測定装置内においてカメラが動作させられる場所における、カメラの位置合わせに必要な時間を不要にするか、少なくとも大幅に短縮することができる。モジュールの交換は、経験の浅いユーザまたは保守技術者によっても簡単に行うことができる。有利なことに、ＭＴＦ測定装置は、必要な保守作業を最小限に抑えながら、（稼働時間の増加として）可用性を向上させることができる。

【0012】

本発明の有利な実施形態によれば、ＭＴＦ測定装置は、全てのブラケットが、第１端部と第２端部との間で長手方向に延びており、ブラケットが保持構造に取り付けられ、ブラケットの長手方向が互いに平行になっている点において、さらに強化されている。

【0013】

ブラケットの平行な配置は、ＭＴＦ測定装置の保守性をさらに向上する。モジュールのブラケットが互いに平行に配置されていると、モジュールを迅速かつ容易に交換することができる。モジュールへのアクセスが容易である。経験の浅いユーザまたは保守技術者であっても、保守作業を迅速かつ容易に行うことができる。

【0014】

本発明のさらに別の有利な実施形態によれば、ＭＴＦ測定装置は、保持構造が第１側部要素と第２側部要素とを備え、両側部要素が保持構造の反対側の横方向の側面を形成し、ブラケットの第１端部が、第１側部要素に取り付けられ、ブラケットの第２端部が第２側部要素に取り付けられている点において、さらに強化されている。

【0015】

第１側部要素および第２側部要素と、これら２つの側部要素の間の空間にまたがるブラケットとを備える保持構造は、機械的に非常に安定しており、保守容易かつ経済的に生産できる。したがって、信頼性が高く、複数のカメラを正確に保持するのに適した保持構造を提供することができる。

【0016】

本発明の他の有利な実施形態において、ＭＴＦ測定装置は、ブラケットが、第１端部と第２端部との間に延びる湾曲した中央部を備え、少なくとも２つのカメラが中央部に取り付けられている点において、さらに強化されている。

【0017】

ブラケットの湾曲した中央部は、このブラケットに取り付けられるカメラの位置合わせを単純化する。カメラは、１つの単一の被測定デバイスを指向するように整列される。そのためには、カメラの光軸を星状に揃える必要がある。さらに、カメラが、少なくとも被測定デバイスからほぼ同じ距離を有することが望ましい場合には、そのような配列を達成する最も簡単な方法は、カメラを湾曲したホルダに配置することである。この湾曲したホルダの曲率中心は、有利なことに、少なくとも被測定デバイスの位置とほぼ一致している。このような観点から、カメラを保持するための湾曲した中央部を有するブラケットが特に好適である。

【0018】

ＭＴＦ測定装置は、ブラケットの湾曲部分が、少なくとも部分的に、円の一部のように湾曲しており、特に、円の中心がカメラホルダとサンプルステージとの間に配置され、さらに、特に、円の中心がサンプルステージの平面内に配置されている点において、さらに強化することができる。

【0019】

円の中心は、有利には、サンプルステージが、被測定デバイスの光学系（例えば、レンズ）を保持する平面内に配置される。湾曲した中央部を有するブラケットは、必要な方法でカメラを容易かつ正確に保持するのに特に適している。

【0020】

さらに別の有利な実施形態では、ブラケットの断面は、中央部の断面と比較して、第１端部および／または第２端部においてより大きい。

【0021】

カメラは必然的に排熱を発生させる。このため、カメラ保持構造の一部を構成するブラケットは、カメラから排熱を逃がすための熱の逃げ道としても機能する。このことは、中央部よりも端部が大きな断面を有するブラケットを使用して非常に効率的に実施することができる。この種のブラケットは、ブラケットの熱伝導率が中央部と比較して端部において高いため、排熱を側部要素に効率的に放散することができる。

【0022】

本発明の別の有利な実施形態によれば、ＭＴＦ測定装置は、ブラケットが平坦な部材であり、全てのブラケットがブラケット平面内に延び、少なくとも２つのブラケットが、少なくとも２つのブラケットのブラケット平面がブラケット平面交差線に沿って交差するように配置され、特に、ブラケット平面交差線が、カメラホルダとサンプルステージとの間に配置され、さらに、特に、ブラケット平面交差線がサンプルステージの平面内に配置されている点において、さらに強化されている。

【0023】

上記の説明では、カメラが１つの被測定デバイスに指向するように配置されている。これは、１つのモジュール、つまり１つのブラケットに取り付けられているカメラだけに適用されるものではない。このカメラの配置ルールは、異なるブラケット、つまり異なるモジュールに取り付けられたカメラにも適用される。モジュールを相互に交換可能に維持するには、モジュール全体、すなわちブラケットを傾けて、このブラケットのカメラを単一の被測定デバイスに位置合わせする。これは、個々のブラケットのブラケット平面を上述したように位置合わせすることにより、非常に簡単かつ効率的に達成することができる。

【0024】

この設計は、カメラホルダの全てのモジュールを同様に設計することができ、非常に有利である。１つのモジュールを交換する必要がある場合には、当該ブラケットの特定の取り付け位置に関係なく交換することができる。言い換えれば、カメラホルダのどの位置にもこのモジュールを配置できるため、スペア部品として単一のモジュールだけがあれば十分である。

【0025】

本発明の別の有利な実施形態によれば、ブラケットは、互いに反対側に配置される２つの大きな表面をそれぞれ有する平坦な部材であり、カメラは、全てのカメラのカメラ本体がブラケットの２つの大きな表面のうちの１つに直接取り付けられるように、ブラケットに取り付けられる。

【0026】

カメラ本体をブラケットに直接取り付けることにより、排熱の効率的な放熱を達成することができる。カメラとブラケットとの接触面積が大きければ大きいほど、カメラからブラケットへの排熱が効率的に放散される。このことは、カメラ本体をブラケットの２つの大きな面のうちの１つに直接取り付けることが重要な利点であることの理由である。

【0027】

保持構造および／または少なくとも１つのブラケットがヒートシンク、特に冷却フィンを備えていると、排熱の放散がさらに促進される。

【0028】

保持構造、つまり、ヒートシンクを有する側部要素および／またはブラケットを提供することにより、カメラから発生する排熱を効率的に環境に放散することができる。側部要素またはブラケットにのみ、適切なヒートシンクを設けることもできる。冷却フィン以外のヒートシンク、例えば、液冷システムなども、本実施形態の範囲内である。

【0029】

ＭＴＦ測定装置は、ＭＴＦ測定装置のハウジング内に熱が蓄積されたり、熱対流の気流が大きくなったりしないように、追加の適切な冷却手段を設けることにより、さらに強化することができる。熱対流は、取得された画像にフリッカーを発生させ、それによって測定精度を低下させる可能性がある。効率的な放熱と光路内の熱対流の最小化は、例えば、ＭＴＦ測定装置のハウジングにファンを設け、ハウジングの上側から放出される強制的な上昇気流を発生させることにより達成することができる。

【0030】

本発明の有利な実施形態において、ブラケットとそれに取り付けられた望遠鏡状カメラとがカメラモジュールを形成し、ＭＴＦ測定装置の全てのカメラモジュールが同様に設計されている。これにより、交換部品の保管コストを最小限に抑えながら、モジュールの交換を容易に行うことができる。第１のアプローチにおいては、スペア部品として１つの単一のモジュールだけをストックしておけば十分である。なぜなら、どのモジュールにエラーが発生しても、このスペア部品のモジュールがその交換に適しているからである。

【0031】

カメラホルダの設計が、排熱の効率的な放散を可能にするので、ＭＴＦ測定装置に適用されるカメラの密度および全数を増やすことができる。カメラを四角状のパターンで並べることにより、高い設置密度を達成することができる。また、カメラを六角状のパターンで配置すれば、設置密度をさらに向上することができる。四角状のパターンおよび／または六角状のパターンは、それぞれ少なくともほぼ四角状および六角状であればよい。数学的に考えると、六角状のパターンは、カメラの密度を最大にすることができる配置である。ＭＴＦ測定装置に配置できるカメラの数が多ければ多いほど、被測定デバイスをより正確に特徴づけることができる。

【0032】

また、この目的は、少なくとも１つのレンズを有する被測定デバイスの異なる視野位置において複数のＭＴＦ測定を行うための、１つ以上の上述した実施形態に係るＭＴＦ測定装置の使用によっても解決される。

【0033】

ＭＴＦ測定装置に関して述べられたものと同一または類似の利点が、ＭＴＦ測定装置の使用にも適用される。

【0034】

本発明のさらなる特徴は、本発明に係る実施形態の説明並びに請求項および添付図面から明らかになる。本発明に係る実施形態は、個々の特徴を満たすことも、いくつかの特徴の組み合わせを満たすこともできる。

【0035】

本発明は、本発明の一般的な意図を制限することなく、例示的な実施形態に基づいて以下に説明され、本文中でより詳細に説明されていない本発明に係る全ての詳細の開示に関しては、図面の参照が明示的に行われる。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】ＭＴＦ測定装置の測定原理を示す模式的な図である。

【図2】ＭＴＦ測定装置のカメラホルダを示す単純化された斜視図である。

【図3】カメラホルダの側面視を示す他の単純化された透視図である。

【図4】図３と比較して９０°異なる方向からみたカメラホルダの他の側面視を示す他の単純化された透視図である。

【図5】カメラホルダの上面視を示す単純化された透視図である。

【図6】ブラケットに取り付けられた複数の望遠鏡状カメラを備えるカメラホルダの単一のモジュールを示す他の単純化された斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

図面において、同一または類似の種類の要素またはそれぞれ対応する部品には、その項目が再度紹介される必要をなくすために、同じ参照符号が付けられている。

【0038】

図１は、本発明の一実施形態に係るＭＴＦ測定装置２の測定原理を示す模式図である。ＭＴＦ測定装置２は、複数の被測定デバイス６を受け入れるサンプルステージ４を備えている。図面を分かりやすくするために、１つの被測定デバイス６のみに参照符号を付与している。サンプルステージ４は、被測定デバイス６を受ける高品質のトレイである。サンプルステージ４は、一例として２つのサンプルについて示されているような、サンプルの不要な傾きを回避するように設計されている。分かりやすくするために、傾き角度が強調されている。

【0039】

サンプルステージ４は、交差した方向矢印によって示されるＸ－Ｙ平面内で並進移動することができる。サンプルステージ４の動きは、一度に一つの被測定デバイス６を測定のための位置に配置する。そして、最初の被測定デバイス６のＭＴＦ測定が終了した後に、別の被測定デバイス６に位置を変える。言い換えると、ＭＴＦ測定装置２は、被測定デバイス６を順次測定するためのものであり、一度に１つの被測定デバイス６が特徴づけられることを意味している。

【0040】

また、ＭＴＦ測定装置２は、軸上ＭＴＦ測定を行うための第１の望遠鏡状カメラ（ｔｅｌｅｓｃｏｐｉｃ ｃａｍｅｒａ）８．１を備えている。さらに、ＭＴＦ測定装置２は、軸外のＭＴＦ測定を行うための第２の望遠鏡状カメラ８．２および第３の望遠鏡状カメラ８．３を備えている。望遠鏡状カメラ８．１～８．３は、概して、参照符号８を用いて参照される。本明細書においては、「カメラ」を参照する場合、そのカメラが「望遠鏡状」カメラであることを明示的に言及しなくても、常に「望遠鏡状カメラ」を参照していると考えるべきである。カメラ８．１～８．３は、被測定デバイス６によって投影された像を受け取る。被測定デバイス６は、少なくとも１つのレンズ１０を有する光学系を備えている。図面の簡略化のためだけに、描かれている被測定デバイス６は、単一のレンズ１０を有する。カメラ８．１～８．３は、異なる位置に取り付けられているため、被測定デバイス６の光学系、例えば、レンズ１０の異なる視野位置を特徴づけるＭＴＦ測定に帰結する画像データを取得することができる。この明細書においては、レンズ１０に言及するとき、光学系への言及と考えることもできる。

【0041】

望遠鏡状カメラ８は、適切なデータリンク１４を介して処理ユニット１２に結合されている。処理ユニット１２は、ＭＴＦ測定装置２の一部を構成している。望遠鏡状カメラ８は、データリンク１４を介して画像データを処理ユニット１２に送るように構成されている。画像データを取得するために、望遠鏡状カメラ８は、イメージセンサ１６と、望遠撮像光学系１８とを備えている。処理ユニット１２は、全ての望遠鏡状カメラ８から取得された画像データを受信し、当該カメラ８によって受信された画像データから全てのカメラ８のためのＭＴＦ測定データセットを演算することによって、複数のＭＴＦ測定を行うように構成されている。

【0042】

取得される画像データは、被測定デバイス６の少なくとも１つのレンズ１０に、レンズ１０の焦点面２０に配置されたレチクルの像を照射することによって生成される。レチクルは、スルーフォーカススキャンを行うために、Ｚ軸に沿って移動される。

【0043】

ＭＴＦ測定装置２は、複数のカメラ８を保持するカメラホルダ２２（図１では図示せず）を備えている。ＭＴＦ測定装置２は、ハウジング２４をさらに備えている。処理ユニット１２は、ハウジング２４内に配置されてもよい。

【0044】

図２は、ＭＴＦ測定装置２のカメラホルダ２２の図を示す簡略化した斜視図である。カメラホルダ２２は、図示された実施形態によれば、第１側部要素２８および第２側部要素３０として構成される保持構造２６を備えている。２つの側部要素２８，３０は、保持構造２６の反対側の横方向の側部を形成する。さらに、カメラホルダ２２は、複数のブラケット３２，１～３２．７を備え、これらは、概して、参照符号３２を用いて参照される。ブラケット３２は、第１端部３４と第２端部３６との間に延びる細長い部材である。端部３４，３６において、ブラケット３２は、保持構造２６、すなわち、側部要素２８，３０に取り外し可能に取り付けられている。これは、例えば、側部要素２８，３０の貫通孔に挿入され、各ブラケット３２の端面にねじ込まれるねじを使用することによって達成される。全てのブラケット３２には、複数のカメラ８が取り付けられている。ブラケット３２は、保持構造２６に対して個別に着脱可能である。つまり、ブラケット３２は、個別に取り付けおよび取り外しが可能である。例えば、隣のブラケット３２を交換する場合に、１以上の追加のブラケット３２を取り外す必要はない。これにより、カメラホルダ２２の保守が容易になる。

【0045】

図３は、カメラホルダ２２の側面視を示す簡略化した透視図である。全てのブラケット３２は、第１端部３４と第２端部３６との間に延びる湾曲した中央部３８を備えている。２つの端部３４，３６は、図３において破線で示されている。２つの端部３４，３６は、それぞれのブラケット３２の端面間で測定されるブラケット３２の全長の、例えば、１％から１０％の間、特に、約５％の長さに沿って延びている。

【0046】

特に、ブラケット３２の湾曲した中央部３８は、少なくとも部分的に、円の一部のように湾曲している。ブラケット３２は、その円の中心が、カメラホルダ２２とサンプルステージ４との間に配置されるように設計されている（図１参照）。この円の中心は、特に、サンプルステージ４の平面上に配置される。また、測定されるレンズ１０または光学系の中心面に配置することもできる。ブラケット３２のこの設計は、ブラケット３２上に配置されるカメラ８の整列に特に有効である。カメラ８は全て１つの被測定デバイス６（図１参照）に指向され、カメラ８は被測定デバイス６に対して少なくともほぼ同じ距離を持っていることが有利であるため、カメラ８を円の一部の上に配置することが有利である。これは、異なる形状のブラケット３２を使用することによっても達成可能であるが、カメラ８を湾曲した中央部３８に配置することにより、カメラ８がブラケット３２に非常に均等に取り付けられた設計が可能になる。

【0047】

図４は、カメラホルダ２２の別の簡略化された透視側面図である。そこには、第１側部要素２８と、ブラケット３２のそれぞれの端面の一部とが示されている。ブラケット３２は、平坦な部材であり、全てのブラケット３２は、ブラケット平面４０内に延びている。説明のために、第１のブラケット３２．１のための第１のブラケット平面４０，１が、一転鎖線を用いて図示されている。さらに、第３のブラケット３２，３のための第３のブラケット平面４０．３も、同じく一転鎖線を用いて図示されている。ブラケット平面は、概して、参照符号４０を用いて参照される。カメラホルダ２２のブラケット３２は、ブラケット３２のブラケット平面４０が、ブラケット平面交差線４２に沿って交差するように配置されている。ブラケット平面交差線４２は、カメラホルダ２２とサンプルステージ４との間に配置されている（図１参照）。特に、ブラケット平面交差線４２は、サンプルステージ４の平面上に配置されている。さらに、全てのブラケット３２について、ブラケット３２が湾曲した中央部３８を有するように設計されている場合には、円の中心がブラケット平面交差線４２上に位置している。言い換えれば、カメラホルダ２２のブラケット３２は、ブラケット３２上に配置されたカメラ８が単一の被測定デバイス６上に整列するように傾斜している。

【0048】

ブラケット３２がカメラ８とともに、容易に交換可能なモジュールを形成しているので、この設計は特に有利である。軸上測定を行うカメラ８．１を備える中央のモジュールに対して対称に配置されたモジュール（図５も参照。）が、同一になるように設計されているので、交換が可能である。言い換えれば、これらの２つのブラケット３２は、１つずつ交換することができる。これは、中央のブラケット３２．４の隣に直接配置されているブラケット３２だけでなく、中央のブラケット３２．４から離れた第２列または第３列に配置されているブラケット３２にも適用される。

【0049】

このことは、図５の模式的な簡略化された透視上面図において容易に見ることができる。さらに、ブラケット３２がそれぞれ、参照符号Ｌを用いて共通して言及される長手方向Ｌ１～Ｌ７に延びていることが分かる。ブラケット３２の長手方向Ｌは、カメラホルダ２の右側に隣接して示された二重矢印によって示されている。ブラケット３２の長手方向のＬは、各ブラケット３２のそれぞれの第１端部３４と第２端部３６との間に延びている。ブラケット３２は、保持構造２６上、つまり、第１側部要素２８および第２側部要素３０上に取り付けられ、全てのブラケット３２の長手方向Ｌ１～Ｌ７が互いに平行である。

【0050】

図６は、カメラホルダ２２の中央ブラケット３２．４を示す簡略化された斜視図である。図６には、中央ブラケット３２．４について見ることができ、全てのブラケット３２について説明できることは、ブラケット３２の断面が、湾曲した中央部３８の断面に比べて、第１端部３４および第２端部３６において大きくなっていることである。このことは、ブラケット３２が、カメラ８からの排熱を側部要素２８，３０に放散するための熱橋としても機能するので有利である。第１端部３４および第２端部３６の断面が大きいほど、中央部３８と比較して熱伝導率が高くなる。これにより、熱が保持構造２６内、例えば、側部要素２８，３０内に放散される。

【0051】

ブラケット３２は、それぞれが２つの反対向きの大きな表面を有する平坦な部材である。図６には、１つの大きな表面４４が見える。カメラ８は、ブラケット３２に直接取り付けられ、全てのカメラ８のカメラ本体４６がブラケット３２の２つの大きな表面４４のうちの１つに直接接触している。カメラ本体４６をブラケット３２の大きな表面４４に直接取り付けることにより、カメラ８とブラケット３２との間に良好な熱伝導性を持たせることができる。これは主に、２つの部品間の大きな接触面によるものである。このことは、カメラ８からの排熱をブラケット３２に逃がす補助となる。

【0052】

ブラケット３２には、冷却フィン４７が設けられていてもよい。同様のことが、側部要素２８，３０および保持構造２６全般に適用される。冷却フィン４７は、熱を環境に、つまりハウジング２４の内部に放散させることができる（図１参照）。冷却フィン４７は、図４および図６に模式的に示されている。冷却フィン４７は、異なる設計のものを用いてもよく、図示された部品の他の部分に延びていてもよい。ハウジング２４から熱を排出するために、ファン４８が、ハウジング２４の天板の内側または天板上に配置されてもよい。ファン４８は、ハウジング２４の内部から外部環境に暖かい空気を排出することができる。

【0053】

効率的な熱放散により、カメラ８を緊密に密集して配置することができる。例えば、カメラ８は、少なくともほぼ正方形状のパターンまたは六角形状のパターンで取り付けられてもよい。図５では、一例として、ほぼ六角形の配置が示されている。

【0054】

ＭＴＦ測定装置２は、少なくとも１つのレンズ１０を有する被測定デバイス６の異なる視野位置において、複数のＭＴＦ測定を行うために使用するのに特に適している。

【0055】

図面のみから引用されたものを含む全ての名前の付いた特徴、および、他の特徴と組み合わせて開示されている個々の特徴は、単独および組合せで、本発明にとって重要であると考えられる。本発明に係る実施形態は、個々の特徴またはいくつかの特徴の組合せによって完全に満たされ得る。「特に」または「特別に」という文言と組み合わされた特徴は、好ましい実施形態として扱われる。

【符号の説明】

【0056】

２ ＭＴＦ測定装置
４ サンプルステージ
６ 被測定デバイス
８，８．１，８．２，８．３ 望遠鏡状カメラ
１０ レンズ
１２ 処理ユニット
１４ データリンク
１６ イメージセンサ
１８ 望遠撮像光学系
２０ 焦点面
２２ カメラホルダ
２４ ハウジング
２６ 保持構造
２８ 第１側部要素
３０ 第２側部要素
３２，３２．１～３２．７ ブラケット
３４ 第１端部
３６ 第２端部
３８ 湾曲した中央部
４０，４０．１，４０．３ ブラケット平面
４２ ブラケット平面交差線
４４ 表面
４６ カメラ本体
４７ 冷却フィン
４８ ファン
Ｌ，Ｌ１～Ｌ７ 長手方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】