JP2005331345A - Lens inspection device and lens inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、カメラ等に用いられるレンズ検査装置及びレンズ検査方法に関するものである。 The present invention relates to a lens inspection device and a lens inspection method used for a camera or the like.
従来、カメラの撮影レンズの性能評価や検査を行う場合には、検査対象のレンズを用いて解像力評価用のチャート図が記されたチャート板を撮像し、このチャート図の画像の解像力を視覚的に判断する方法や、例えば特許文献1に開示されているMTF(Modulation Transfer Function)法を用いて性能を評価する方法が用いられている。また、例えばファイバーオプティックプレート(以下FOPと称する)等の光学繊維束やCCD等の固体撮像素子を用いたMTF検査装置が、特許文献2に開示されている。
Conventionally, when performing a performance evaluation or inspection of a taking lens of a camera, a chart board on which a chart for resolution evaluation is captured using a lens to be inspected, and the resolution of the image of the chart is visually determined. For example, a method of evaluating performance using an MTF (Modulation Transfer Function) method disclosed in
例えば、従来のレンズ検査装置として、検査対象の撮像レンズを保持具によって位置決めし、その状態で搬送装置の可動部に取り付け、この撮影レンズの前方に所定の距離をおいて評価用チャート板を移動可能に配置させるものがある。評価用チャート板は、望遠状態での描写性能評価用のチャート板と、広角状態での描写性能評価用のチャート板とから構成され、駆動手段によって撮影レンズの光軸方向(Z方向)及び光軸方向と直交する方向(X方向)に移動可能に配置される。この評価用チャート板には解像力評価用のチャート図が描かれている。 For example, as a conventional lens inspection device, an imaging lens to be inspected is positioned by a holder, attached in that state to a movable part of a transport device, and an evaluation chart plate is moved at a predetermined distance in front of the imaging lens There is something that can be arranged. The evaluation chart plate is composed of a chart plate for evaluating drawing performance in the telephoto state and a chart plate for evaluating drawing performance in the wide-angle state, and the optical axis direction (Z direction) and light of the photographing lens by the driving means. It arrange | positions so that a movement in the direction (X direction) orthogonal to an axial direction is possible. On this evaluation chart plate, a chart for resolving power evaluation is drawn.
一方、撮影レンズの後方には、フラットファイバー・オプティック・プレート(F−FOP)と称される光学繊維束が配置される。この光学繊維束の一端は、撮影レンズを通過してきたチャート画像の入射面となっている。一方、この光学繊維束の他端は、チャート画像の出射面となる。この光学繊維束の後方には、光学繊維束から出射されるチャート画像を拡大する光学系(拡大光学系)が配置される。光学系の後方には光学系からの画像を受光するように、例えばCCDカメラ等の撮像手段が取り付けられ、CCDカメラを構成する撮像素子、即ちCCD素子の前面にはカバーガラスが配置される。これら光学繊維束、光学系、およびCCDカメラにて撮影ブロックが構成されている。 On the other hand, an optical fiber bundle called a flat fiber optic plate (F-FOP) is disposed behind the taking lens. One end of the optical fiber bundle is an incident surface of the chart image that has passed through the photographing lens. On the other hand, the other end of the optical fiber bundle is an emission surface of the chart image. An optical system (enlarging optical system) for enlarging the chart image emitted from the optical fiber bundle is disposed behind the optical fiber bundle. An imaging means such as a CCD camera is attached behind the optical system so as to receive an image from the optical system, and a cover glass is disposed on the imaging element constituting the CCD camera, that is, the front surface of the CCD element. The optical fiber bundle, the optical system, and the CCD camera constitute a photographing block.
この撮像ブロックは、XYZ各方向の3次元に移動可能に構成され、更に、Z軸中心のθ方向にも回転可能な移動回転手段であるXYZθステージによって保持される。このXYZθステージは、搬送装置上に保持されている。更にCCDカメラは、適宜の手段(例えばケーブル接続)により制御手段、判定手段として機能する演算処理装置に接続される。演算処理装置は、CCDカメラにて撮像したチャート画像の情報を基に、光学繊維束の入射面の3次元位置を演算し、一定のCCD素子とチャートの模様の位置や角度を合わせるように、XYZθステージの位置制御を行う。また、演算処理装置は、表示装置へ接続されている。更に、演算処理装置は、CCDカメラにて撮像したチャートの画像情報を基に撮影レンズの描写性能の演算値をデジタル的な値として出力する。表示装置は、演算処理装置の出力結果を表示するCRTディスプレイ又は液晶ディスプレイ等により構成される。 This imaging block is configured to be movable in three dimensions in XYZ directions, and is held by an XYZθ stage which is a moving and rotating means that can also rotate in the θ direction about the Z axis. This XYZθ stage is held on a transfer device. Further, the CCD camera is connected to an arithmetic processing unit that functions as a control unit and a determination unit by appropriate means (for example, cable connection). The arithmetic processing unit calculates the three-dimensional position of the incident surface of the optical fiber bundle based on the information of the chart image captured by the CCD camera, and adjusts the position and angle of a certain CCD element and the pattern of the chart, The position of the XYZθ stage is controlled. The arithmetic processing unit is connected to a display device. Furthermore, the arithmetic processing unit outputs a calculation value of the drawing performance of the photographing lens as a digital value based on the image information of the chart imaged by the CCD camera. The display device includes a CRT display or a liquid crystal display that displays an output result of the arithmetic processing unit.
このように構成された装置は、まず、撮影レンズを保持具に保持させ、レンズ焦点距離を望遠状態若しくは広角状態の焦点距離に設定し、これに合わせて望遠状態での描写性能評価用のチャート板、又は広角状態での描写性能評価用のチャート板のいずれかが前記撮影レンズに対峙し、かつその焦点面に位置するように当該評価用チャート板を移動する。次に、光学繊維束の入射面を、XYZθステージにより初期作動させ、解析すべきチャート図に対応する位置へ移動させる。この時、光学繊維束の入射面にはチャート図の実像が形成され、さらに出射面を経てCCDカメラに実像の光束が入射して撮像される。 The apparatus configured in this manner first holds the photographic lens on the holder, sets the lens focal length to the focal length in the telephoto state or the wide-angle state, and according to this, a chart for evaluating the drawing performance in the telephoto state The evaluation chart plate is moved so that either the plate or the chart plate for evaluating the drawing performance in the wide-angle state faces the photographing lens and is located on the focal plane. Next, the incident surface of the optical fiber bundle is initially operated by an XYZθ stage and moved to a position corresponding to the chart to be analyzed. At this time, a real image of the chart is formed on the incident surface of the optical fiber bundle, and the real image light flux is incident on the CCD camera through the exit surface and is imaged.
演算処理装置は、CCDカメラにて撮像した評価用チャートの画像情報から、光学繊維束の入射面の3次元位置を演算し、一定のCCD素子と、チャートの模様の位置、角度とを合わせるように、XYZθステージの位置制御を行う。このようにして、光学繊維束の入射面の位置及びCCDカメラの位置を決定した後、CCDカメラによる撮像画像の情報を更に演算処理装置にて演算し、撮像レンズの描写性能を評価する各値を求め、またこの値をデジタル値として出力し、これを表示装置に表示させる(例えば、特許文献3参照)。 The arithmetic processing unit calculates the three-dimensional position of the incident surface of the optical fiber bundle from the image information of the evaluation chart imaged by the CCD camera so as to match a certain CCD element with the position and angle of the chart pattern. In addition, the position of the XYZθ stage is controlled. After determining the position of the entrance surface of the optical fiber bundle and the position of the CCD camera in this way, each value for evaluating the imaging performance of the imaging lens by further calculating the information of the image captured by the CCD camera with an arithmetic processing unit. And this value is output as a digital value and displayed on a display device (see, for example, Patent Document 3).
従来のレンズ検査装置は以上のように構成されているので、レンズ単体において性能評価を行うことから、例えばCCDカメラモジュール用レンズのようなものを評価した場合、最終製品として撮像装置に組み上げた状態の性能数値との比較が難しく、また、撮像装置にレンズを組み込んだ後に評価すると、レンズ単体の不良であっても撮像装置の不良と見なされ、当該撮像装置の生産性が悪化するという課題があった。 Since the conventional lens inspection device is configured as described above, performance evaluation is performed on a single lens, so that when a lens such as a CCD camera module lens is evaluated, for example, it is assembled in an imaging device as a final product. It is difficult to compare with the numerical value of performance, and when evaluating after incorporating a lens into the imaging device, even if the lens alone is defective, the imaging device is regarded as defective, and the productivity of the imaging device deteriorates. there were.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、レンズ単体の性能評価だけでなく、最終製品である撮像装置として組み上げた状態の性能を評価するレンズ検査装置及びレンズ検査方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and includes a lens inspection device and a lens inspection method for evaluating not only the performance of a single lens but also the performance of an assembled state as an imaging device as a final product. The purpose is to obtain.
この発明に係るレンズ検査装置は、撮像手段にレンズが使用される撮像装置に備えられる撮像素子と同様な受光量のスケーリングがなされた撮像素子を備えたものである。 The lens inspection apparatus according to the present invention includes an imaging element in which the received light amount is scaled in the same manner as an imaging element provided in an imaging apparatus in which a lens is used as an imaging unit.
この発明によれば、撮像手段にレンズが使用される撮像装置に備えられる撮像素子と同様な受光量のスケーリングがなされた撮像素子を備えたので、レンズ単体の光学的検査では判定できない不具合を最終製品である撮像装置を組み立てる前に判定することができ、撮像装置の生産性を向上させることができるという効果がある。 According to the present invention, since the image pickup device having the same amount of received light as that of the image pickup device provided in the image pickup apparatus in which the lens is used as the image pickup means is provided, the problem that cannot be determined by the optical inspection of the lens alone is finally obtained. It is possible to determine before assembling the imaging device as a product, and there is an effect that the productivity of the imaging device can be improved.
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1によるレンズ検査装置の構成を示す説明図である。図示したレンズ検査装置11は、その内部にレンズ保持機構部1、ライト等の照明3、撮像対象のチャート像が描かれたパネル等のチャート4、チャート4を保持するチャート保持機構部5、被検査対象のレンズを用いてチャート4を撮像する撮像部(撮像手段)7、及び撮像部7を可動させて被検査対象のレンズと撮像部7に備えられた撮像素子6との距離を調整する焦点調整部8を備える。撮像部7は、撮像素子6の出力信号が画像処理部9へ出力されるように、例えばケーブル7aなどの接続手段により画像処理部9に接続される。画像処理部9は、撮像した画像等を表示する表示手段を有すると共にデータ処理において演算・判定機能を有する例えばパソコンあるいはパソコンと同等の機能を備えた評価部(評価手段)10に接続される。なお、上述の被検査対象のレンズは、レンズ単体のものや複数のレンズを組み合わせたレンズユニット等を指すもので、以下、このように様々な被検査対象のレンズ等を被検レンズと記載する。
An embodiment of the present invention will be described below.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of a lens inspection apparatus according to
レンズ検査装置11の内部は、次のように構成される。レンズ保持機構部1とチャート保持機構部5が対向して設置される。詳しくはレンズ保持機構部1のレンズ挿入部2に保持される被検レンズと、チャート保持機構部5に保持されるチャート4が対向するように設置される。チャート保持機構部5は、例えばレンズ検査装置11の内壁面11aに固定され、内壁面11aに対向する内壁面11b側にレンズ保持機構部1、撮像部7、及び焦点調整部8が備えられる。内壁面11b側には、例えば当該内壁面11bに焦点調整部8が固定される。焦点調整部8は、図1に矢印aを用いて示したように撮像部7を被検レンズに向って遠ざけたり近づけたりする方向に可動させる、即ち被検レンズと撮像素子6との距離を調整する機構を有する。
The inside of the
レンズ検査装置11の内部において、撮像部7の前方、即ち撮像部7とチャート4との間には、例えば内壁面11bに柱状部材を用いて固定されたレンズ保持機構部1が設置される。レンズ保持機構部1は、チャート4に対向する部位に、被検レンズを着脱可能にしながら当該被検レンズを固定するレンズ挿入部2が設けられている。このレンズ挿入部2が設けられたレンズ保持機構部1の部位には、レンズ挿入部2に被検レンズを保持させた状態で当該被検レンズを透過した撮像光が撮像素子6に達するように、図示されない透過孔が設けられている。即ち、撮像素子6がレンズ挿入部2に固定された被検レンズの透過光を受光することができるように、撮像部7が焦点調整部8に搭載される。このように被検レンズの出射面側には、チャート4を撮像する撮像部7が配置される。このときの配置は、被検レンズと撮像素子6との位置関係が、例えばカメラモジュール等の最終製品と同様なものである。照明3は、例えば図示したようにレンズ保持機構部5の両側方近傍に配置され、チャート4を照らす明るさにむらが生じないように光の照射方向や設置台数等を調整して備えられる。
Inside the
撮像部7は、例えば、撮像素子6として受光した光を電荷に変換するCCD素子を備え、また、撮像素子6の受光・出力動作を垂直方向に駆動するVドライバと、撮像素子6の受光・出力動作を水平方向に駆動するタイミングジェネレータと、CCD素子の出力信号をデジタル信号に変換するアナログフロントエンドとを備える。このようなCCD素子などの撮像素子には、光源中心から均一な光量が受光されるようにマイクロレンズが備えられ、当該マイクロレンズにより受光量のスケーリングが施されている。撮像素子は、機種毎にマイクロレンズによるスケーリングの最適化がなされており、機種が異なる撮像素子ではスケーリングが異なるため、撮像装置のレンズとの適合性が好ましくない場合は、撮像した画像に、例えば画像の周辺部分が暗くなる等の影響が生じる。そのため、この発明によるレンズ検査装置は、被検レンズの性能を正確に評価できるように撮像素子6を含む光学系を最終製品と同等に構成したものである。
The
画像処理部9は、前述のようにケーブル7aなどの接続手段によって撮像部7に接続されるもので、最終製品の撮像装置と同等の画像処理機能及び処理特性を備える。当該画像処理部9は、例えばデジタルシグナルプロセッサ(DSP)等の制御手段を備え、撮像部7が撮像した画像信号を入力し、自動露光調整、自動ホワイトバランス調整、出力画像サイズ調整、色補間・階調補正、色差マトリクス変換等のデータ処理を行い、画像データを生成して出力するものである。
As described above, the
評価部10は、ケーブルなどの接続手段によって画像処理部9に接続され、当該画像処理部9から入力した画像データの演算処理や判定処理等を行い、また、後述するように焦点調整部8の動作制御を行うものである。なお、図1では評価部10と焦点調整部8との接続の図示を省略している。
The
次に動作について説明する。
図2は、実施の形態1によるレンズ検査装置の動作を示すフローチャートである。初めに被検レンズを挿入部2へ挿入させ、レンズ保持機構部1に保持してレンズ検査装置11の内部に固定する(ステップST101)。画像処理部9は、照明3により照らし出されたチャート4を撮像部7を用いて撮像する。評価部10は、このとき画像処理部9から出力された画像データに基づいて、焦点調整部8を制御してチャート4の画像が明瞭に撮像されるように焦点調整を行う(ステップST102)。この焦点調整は、例えば、焦点調整部8に撮像部7を摺動させる駆動手段を備え、評価部10が画像処理部9から取得した画像データの焦点に関するデータについて演算処理を行い、その演算結果に基づくフィードバック制御を焦点調整部8に行って撮像部7の位置を摺動させる。また、焦点調整部8にリューズ等のような操作手段と、この操作手段の操作に応じて搭載している撮像部7が摺動する機構を備え、ユーザに操作手段を手動で操作させて撮像部7と被検レンズの距離を調整させるようにしてもよく、このとき撮像部7が撮像した画像データを評価部10の表示手段に再現表示させてユーザに調整させるようにしてもよい。撮像部7の位置を移動させて焦点調整を行うことにより、当該レンズ検査装置内部に配置された被検レンズと撮像部7との距離は、最終製品を組み立てた場合の距離と同様になる。
Next, the operation will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the lens inspection apparatus according to the first embodiment. First, the test lens is inserted into the
画像処理部9は、このように焦点が調整された状態で、撮像部7を用いてチャート4を撮像し、前述のような自動露光調整、自動ホワイトバランス調整、出力画像サイズ調整、色補間・階調補正、色差マトリクス変換等の処理を行って画像データを生成し、評価部10へ出力する。評価部10は、このように処理された画像データを取得する(ステップST103)。このとき取得した画像データは、最終製品である撮像装置と同等の撮像素子6及び画像処理部9を用いて撮像及びデータ処理が行われたもので、最終製品の撮像装置によって取得される画像データと同等なデータである。評価部10は、取得した画像データに所定の演算及び判定処理を行い、また当該画像データを画像に再現して自ら備える表示手段に表示し、ユーザに確認させる(ステップST104)。画像処理部9から画像データを入力した評価部10は、前述のように所定の処理及び判定処理を行う。このとき、入力した画像データの、例えば画像データに含まれている焦点に関するデータを用いて演算を行い、焦点に関する性能を示す数値を求める。このように焦点に関する性能を数値化した後、予め設定されている規格値と焦点に関する性能を示す数値とを比較し、被検レンズの良否を判定し、その判定結果を評価部10の表示手段に表示させる。ここでは焦点に関する性能を例示して説明したが、被検レンズの他の性能についても同様に数値化、判定を行い、被検レンズが最終製品に使用可能なものか否かを判定する。
The
実施の形態1によるレンズ検査装置11は、このようにして最終製品である撮像装置として組み上げた場合と同様な条件下の検査結果を取得し、この検査結果を用いた判定を行うことにより、レンズ単体の光学性能評価だけでは判定が難しかった、例えば撮像素子のスケーリングとの適合性に関するレンズ性能などを評価することが可能になり、最終製品である撮像装置に組み込んで検査しなくても、レンズ検査の段階で被検レンズの良否を判定して選別することが可能となる。
The
以上のように実施の形態1によれば、最終製品の撮像装置と同等な光学系を備えて被検レンズの検査を行うようにしたので、撮像装置を組み立てなければ分からなかった被検レンズの不良を組み立て前に判定することができ、撮像装置の不良品発生を抑制することができ、生産性を向上させることができるという効果がある。 As described above, according to the first embodiment, since the test lens is inspected with the optical system equivalent to the imaging device of the final product, the test lens that has not been known unless the imaging device is assembled. Defects can be determined before assembling, and the occurrence of defective products in the image pickup apparatus can be suppressed, and productivity can be improved.
実施の形態2.
実施の形態2によるレンズ検査装置は、前述の実施の形態1において図1を用いて説明したレンズ検査装置11と同様に構成されるものである。ここでは実施の形態1によるレンズ検査装置11と同様に構成される部分の説明を省略し、実施の形態2によるレンズ検査装置の特徴となる部分について説明する。
The lens inspection apparatus according to the second embodiment is configured similarly to the
図3−1は、この発明の実施の形態2によるレンズ検査装置に使用されるチャート像を示す概念図である。図示したチャート像12は、当該チャート像12の中心点20から同等な角度で放射状に広がる白領域と黒領域とを隣り合わせて配置したもので、図示したペア22のような隣接している白領域と黒領域とのペアを例えば12組有するもので、白領域と黒領域が交互に配置されたものである。このチャート像12は、図1に示したチャート4に描かれ、実施の形態2によるレンズ検査装置に備えられる。なお、白領域と黒領域のペア数は12組に限定されない。
FIG. 3A is a conceptual diagram showing a chart image used in the lens inspection apparatus according to
図3−2は、実施の形態2によるレンズ検査装置により撮像されたチャートの画像の一部分を拡大した説明図である。この図は、図3−1のチャート像12を撮像した画像のうち、図3−1に示したチャート像12の部分13に該当する部分を拡大して示したもので、撮像された画像では白領域と黒領域のペア22の部分に、白領域14、グレー領域16、黒領域15、及びグレー領域17を有することを示している。即ち、撮像されたペア22の画像領域には、近隣の白領域14と黒領域15に加えて、黒領域15の両側方にグレー領域16,17が含まれる。また、ペア22の他の白領域と黒領域のペアでも、撮像した画像には白領域と黒領域の境界部分に図示したようなグレー領域が含まれる。
3-2 is an explanatory diagram in which a part of the chart image captured by the lens inspection apparatus according to the second embodiment is enlarged. This figure is an enlarged view of a portion corresponding to the
次に動作について説明する。
図4は、実施の形態2によるレンズ検査装置により撮像されたチャートの画像を数値化した説明図である。この図は、図3に示したチャート像12の中心点20から距離rの一点破線で描いた円周21上に存在する隣り合う白領域と黒領域とを1ペアとして、この1ペア分の画像領域の明るさを数値化してグラフに表したものである。図4のグラフの縦軸は、図1に示した画像処理部9から出力される画像データのうち、画素の明るさを表す数値を示すものである。ここで例示する画像データは256階調を有するもので、図4の縦軸に示される出力数値は0〜255の値になる。また、図4のグラフの横軸は、図3に示した円周21上の任意の場所を始点とし、当該円周21上に存在する2πr個の画素に順番に付けたピクセル番号を示すものである。図4では、横軸は白領域と黒領域のペア22上に設けられた円周21の一部分に係る画素に付けられたピクセル番号227〜257を表し、縦軸は後述するように定めた数値によりピクセル番号227〜257の画素の明るさを表している。
Next, the operation will be described.
FIG. 4 is an explanatory diagram in which a chart image captured by the lens inspection apparatus according to the second embodiment is digitized. This figure shows a pair of adjacent white areas and black areas existing on the
図4は、例えば次のような明るさを有する画像を表したものである。図中左端側のピクセル番号227からピクセル番号239までの画素は、明るさが白色を示す階調を有するもので、グレーを示す上限の数値から白を示す上限の数値(白レベル)までの範囲の数値を有する。このピクセル番号の範囲が示す画素範囲を白領域とし、その領域幅をAとする。ピクセル番号240からピクセル番号243までの画素は、明るさがグレーを示す階調を有するもので、グレーを示す上限の数値からグレーを示す下限の数値までの範囲の数値を有する。このピクセル番号の範囲が示す画素範囲をグレー領域とし、その領域幅をB1とする。ピクセル番号244からピクセル番号253までの画素は、明るさが黒色を示す階調を有するもので、グレーを示す下限の数値から黒を示す下限の数値(黒レベル)までの範囲の数値を有する。このピクセル番号の範囲が示す画素範囲を黒領域とし、その領域幅をCとする。ピクセル番号254とピクセル番号255の画素は、明るさがグレーを示す階調を有するもので、グレーを示す下限の数値からグレーを示す上限の数値までの範囲の数値を有する。このピクセル番号の範囲が示す画素範囲をグレー領域とし、その領域幅をB2とする。
FIG. 4 shows an image having the following brightness, for example. Pixels from
図5は、実施の形態2によるレンズ検査装置の動作の示すフローチャートである。このフローチャートは、実施の形態2によるレンズ検査方法を示すものである。初めに被検レンズを挿入部2へ挿入させ、レンズ保持機構部1に保持してレンズ検査装置11の内部に固定する(ステップST101)。起動した画像処理部9は、実施の形態1で説明したものと同様にステップST102の過程を処理し、また評価部10は撮像部7がチャート像12を撮像した画像データを取得する(ステップST103)。画像処理部9から画像データを入力した評価部10は、得られた画像データのチャート像12について、中心点20から任意の距離rの円周21上のペア22の部分の明るさを示すデータを、画素毎に図4を用いて説明したように数値化する(ステップST201)。数値化されたデータから、各ペアについて白領域の幅A、黒領域の幅C、グレー領域の幅B1,B2を求める(ステップST202)。求めた各領域の幅A,B1,B2,Cを用いて、以下の式(1)を用いて評価値を算出する(ステップST203)。この評価値はペア22の中に占める全グレー領域の割合である。
評価値=(|B1−B2|×2/(A+B1+B2+C))…(1)
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the lens inspection apparatus according to the second embodiment. This flowchart shows a lens inspection method according to the second embodiment. First, the test lens is inserted into the
Evaluation value = (| B1-B2 | × 2 / (A + B1 + B2 + C)) (1)
円周21上の全ての白領域と黒領域の各ペアについて、図3−1に例示したチャート増12の画像では12組の白領域と黒領域のペアについてそれぞれ評価値を算出する。このように円周21上の画素を所定の範囲に分けて、例えば前述の白領域と黒領域のペアのように分け、それぞれのペアの評価値を算出することにより、レンズ本体を円周方向に分割したとき特定の部分で解像度が劣化する被検レンズを検出することができる。被検レンズの全円周方向について、即ち円周21上の全てのペアについて評価値を求め、その中の最大値を当該被検レンズの判定値とし(ステップST204)、この判定値を予め設定されている規定値と比較して被検レンズの良否を判定する。評価値あるいは判定値が大きい場合ほど解像度の劣化が大きいことを表している。このように、例えばペア22のように被検レンズの円周方向に分割された各領域について、それぞれ評価値を求めることにより、被検レンズの不等方向性解像度を定量化して表すことが可能になる。また、中心点20からの距離rを適当に設定することにより、被検レンズの所望の部分について検査することができる。なお、前述の規定値は、被検レンズに求められる性能に応じて設定される値である。
For each pair of white areas and black areas on the
以上のように実施の形態2によれば、中心点20から放射状に広がる白領域と黒領域とを有するチャート像12を被検レンズを用いて撮像し、その画像データを評価部10へ入力して画像データが示す画像の白領域、黒領域、及びグレー領域の幅を、近隣の白領域と黒領域をペアとした領域毎に求め、当該ペアに含まれるグレー領域の比率を求めて評価値とし、各ペアの評価値の中で最も大きな値を判定値として被検レンズの良否を判定するようにしたので、被検レンズの光軸がずれている場合や、被検レンズが形成される際に生じた残留応力の影響がある場合に生じる不等方向性解像度劣化を評価することができるという効果がある。
As described above, according to the second embodiment, the
1 レンズ保持機構部、2 レンズ挿入部、3 照明、4 チャート、5 チャート保持機構部、6 撮像素子、7 撮像部(撮像手段)、8 焦点調整部、9 画像処理部、10 評価部(評価手段)、11 レンズ検査装置、12 チャート像、13 拡大部、14 白領域、15 黒領域、16,17 グレー領域、20 中心点、21 円周、22 ペア。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記撮像手段に、前記レンズが使用される撮像装置に備えられる撮像素子と同様な受光量のスケーリングがなされた撮像素子を備えたことを特徴とするレンズ検査装置。 A chart used for evaluation of the lens to be inspected, an imaging means for imaging the chart using the lens to be inspected, and the performance of the lens to be inspected based on image data output from the imaging means In a lens inspection apparatus provided with an evaluation means for evaluating,
A lens inspection apparatus, wherein the image pickup unit includes an image pickup element in which the received light amount is scaled in the same manner as an image pickup element included in an image pickup apparatus using the lens.
前記チャートに、中心点から同等な角度で放射状に広がる白領域と黒領域とを交互に隣り合わせたチャート像を備え、
前記評価手段は、前記撮像手段が前記チャートを撮像したとき画像に含まれるグレー領域の割合を求め、当該グレー領域の割合に基づいて前記被検査対象のレンズの良否を判定することを特徴とするレンズ検査装置。 A chart used for evaluation of the lens to be inspected, an imaging means for imaging the chart using the lens to be inspected, and the performance of the lens to be inspected based on image data output from the imaging means In a lens inspection apparatus provided with an evaluation means for evaluating,
The chart includes a chart image in which white areas and black areas that spread radially at an equal angle from the center point are alternately adjacent to each other,
The evaluation unit obtains a ratio of a gray area included in an image when the imaging unit images the chart, and determines whether the lens to be inspected is good or bad based on the ratio of the gray area. Lens inspection device.
評価手段が前記撮像手段から出力された画像データを入力し前記チャート像の中心点から一定の距離を有する円周を前記画像データが示す画像に設定し、当該円周上の画素の明るさを数値化し前記画像の白領域、黒領域及びグレー領域を設定する過程と、
前記評価手段が前記画像の中で近隣の白領域と黒領域とを各々組として設定し、当該各組に含まれるグレー領域の比率を算出して評価値を求める過程と、
前記評価手段が前記各組の評価値の中で最も大きな値を前記被検査対象のレンズの判定値とし当該被検査対象のレンズの良否を判定する過程とを備えたレンズ検査方法。 A process in which the imaging means uses the lens to be inspected to image a chart image in which white areas and black areas extending radially at equal angles from the center point are alternately adjacent; and
The evaluation means inputs the image data output from the imaging means, sets a circle having a certain distance from the center point of the chart image to the image indicated by the image data, and sets the brightness of the pixels on the circle Quantifying and setting the white area, black area and gray area of the image;
The evaluation means sets a neighboring white area and black area in the image as a set, and calculates a ratio of gray areas included in each set to obtain an evaluation value;
A lens inspection method comprising: a step in which the evaluation means determines a pass / fail of a lens to be inspected by using the largest value among the evaluation values of each set as a determination value of the lens to be inspected.
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-
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