JP2006113189A - 鏡筒の検査装置及び鏡筒の検査方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 鏡筒の片ぼけや、光軸傾き、像面湾曲収差を精度良く測定できるようにすることである。
【解決手段】 検査を行う被検鏡筒2を通してチャート4の像を取得する撮像ヘッド5と、撮像ヘッド5からの信号を取り込む映像信号生成部14と、チャート像からMTF値を算出するMTF値算出部16と、MTF値に基づいて被検鏡筒2のピント位置の差を算出する位置ずれ算出部18と、光軸上の測定チャート4aのMTF値のピーク位置に対して他の測定チャート4b,4c,4d,4eのMTF値のピーク位置のずれから被検鏡筒2の傾きを算出する鏡筒傾き算出部17とを備える。
【選択図】 図1
【解決手段】 検査を行う被検鏡筒2を通してチャート4の像を取得する撮像ヘッド5と、撮像ヘッド5からの信号を取り込む映像信号生成部14と、チャート像からMTF値を算出するMTF値算出部16と、MTF値に基づいて被検鏡筒2のピント位置の差を算出する位置ずれ算出部18と、光軸上の測定チャート4aのMTF値のピーク位置に対して他の測定チャート4b,4c,4d,4eのMTF値のピーク位置のずれから被検鏡筒2の傾きを算出する鏡筒傾き算出部17とを備える。
【選択図】 図1
Description
本発明は、カメラ等のレンズを内部に収容した鏡筒(以下、単に鏡筒という)の光学性能を検査する鏡筒の検査装置、及び鏡筒の検査方法に関する。
複数のレンズを含んで構成されている鏡筒を検査する装置としては、鏡筒の片ぼけや、レンズ傾き、歪曲収差及び中心ずれの有無を自動で測定するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
ここで、特許文献1に開示されている検査装置のブロック図を図5に示し、従来の検査装置の概要を説明する。図5に示すように、鏡筒101に向かい合う位置には、白線と黒線とで構成されたチャート102が設置される。鏡筒101には、接続手段103を介して撮像素子104が接続されており、鏡筒101を通して得られる光学信号を電気信号に変換する。映像信号生成手段105は、撮像素子104からの電気信号に基づいて映像信号を生成し、フォーカス制御手段106と画像メモリ手段107とに出力する。フォーカス制御手段106は、映像信号の高周波成分が最大になるように鏡筒101のフォーカスレンズを移動させ、合焦制御を行う。画像メモリ手段107は、映像信号を1フレーム記憶し、記憶した映像信号を解像度測定手段108に出力する。解像度測定手段108は、映像信号の振幅値を測定することで鏡筒101の水平方向、及び垂直方向の解像度を測定する。さらに、画面の4隅の解像度を取得し、各々の差を演算処理して鏡筒101の片ぼけの有無を検出する片ぼけ検出手段109と、測定検出結果を表示する表示手段110とが設けられている。
特開平10−75467号公報
ここで、特許文献1に開示されている検査装置のブロック図を図5に示し、従来の検査装置の概要を説明する。図5に示すように、鏡筒101に向かい合う位置には、白線と黒線とで構成されたチャート102が設置される。鏡筒101には、接続手段103を介して撮像素子104が接続されており、鏡筒101を通して得られる光学信号を電気信号に変換する。映像信号生成手段105は、撮像素子104からの電気信号に基づいて映像信号を生成し、フォーカス制御手段106と画像メモリ手段107とに出力する。フォーカス制御手段106は、映像信号の高周波成分が最大になるように鏡筒101のフォーカスレンズを移動させ、合焦制御を行う。画像メモリ手段107は、映像信号を1フレーム記憶し、記憶した映像信号を解像度測定手段108に出力する。解像度測定手段108は、映像信号の振幅値を測定することで鏡筒101の水平方向、及び垂直方向の解像度を測定する。さらに、画面の4隅の解像度を取得し、各々の差を演算処理して鏡筒101の片ぼけの有無を検出する片ぼけ検出手段109と、測定検出結果を表示する表示手段110とが設けられている。
しかしながら、従来の検査装置では、高精度の測定が要求される場合に、高周波成分だけでの合焦では、実写時の撮影像とコントラストや、解像を正しく合致させることができず、実写時の撮影像との対応をとることが難しいという問題があった。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、鏡筒の片ぼけや、光軸傾き、像面湾曲収差を精度良く測定できるようにすることである。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、鏡筒の片ぼけや、光軸傾き、像面湾曲収差を精度良く測定できるようにすることである。
上記の課題を解決する本発明の請求項1に係る発明は、離間して配置されたチャートを鏡筒を通して撮像し、対応するチャート像を取り込む撮像手段と、該撮像手段の位置を制御する位置制御手段とを有する検査装置において、前記チャートについて取り込んだ前記チャート像のMTF値を、前記位置制御手段で前記撮像手段を移動させながら算出するMTF値算出手段と、光軸上に配置された前記チャートに対するMTF値に基づいて前記鏡筒のピント位置を算出し、前記位置制御手段に予め登録されている前記撮像手段の基準位置に対する前記ピント位置の差を算出する位置算出手段と、を備えることを特徴とする鏡筒の検査装置とした。
この鏡筒の検査装置では、検査対象となる鏡筒を介して得られるチャートの像からMTF(変調伝達関数)値を求め、このMTF値を撮像手段の位置を変化させながら複数取得してMTF値のピーク位置を求め、このピーク位置を実際のピント位置とし、予め想定されていたピント位置とのずれを求める。
この鏡筒の検査装置では、検査対象となる鏡筒を介して得られるチャートの像からMTF(変調伝達関数)値を求め、このMTF値を撮像手段の位置を変化させながら複数取得してMTF値のピーク位置を求め、このピーク位置を実際のピント位置とし、予め想定されていたピント位置とのずれを求める。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の鏡筒の検査装置において、光軸上の前記チャートと同一平面をなすように配置された複数チャートのそれぞれについて、前記撮像手段を移動させながら算出したMTF値から、それぞれのピーク位置を求め、これらピーク位置に対して、光軸上の前記チャートから算出されたピント位置からのずれ量を求める鏡筒傾き算出手段を設けたことを特徴とする。
この鏡筒の検査装置では、鏡筒のチャートのそれぞれについて、MTF値を求め、光軸上のチャートに対するMTF値のピーク位置からのずれ量、及びずれ方向を求める。ずれ方向に指向性がある場合には、鏡筒がその方向に傾いていると判断できる。また、全てのピーク位置が基準位置に対して同じ方向にずれていた場合には、像面湾曲収差があると判断する。
この鏡筒の検査装置では、鏡筒のチャートのそれぞれについて、MTF値を求め、光軸上のチャートに対するMTF値のピーク位置からのずれ量、及びずれ方向を求める。ずれ方向に指向性がある場合には、鏡筒がその方向に傾いていると判断できる。また、全てのピーク位置が基準位置に対して同じ方向にずれていた場合には、像面湾曲収差があると判断する。
請求項3に係る発明は、離間して配置されたチャートを鏡筒を通して撮像し、対応するチャート像を取り込む工程と、前記位置制御手段で前記撮像手段を移動させながら取り込んだ前記チャート像のそれぞれについてMTF値を算出するMTF値算出工程と、前記MTF値算出手段によって得られた出力から光軸上に配置された前記チャートに対する前記鏡筒のピント位置を算出し、前記位置制御手段に予め登録されている前記撮像手段の基準位置に対する前記ピント位置の差を算出する位置算出工程と、を備えることを特徴とする鏡筒の検査方法とした。
この鏡筒の検査方法では、光軸上に配置されたチャートに対してMTF値算出工程と、位置算出工程とを実行することで、MTF値のピーク位置を実際のピント位置を求めることができ、このピント位置と予め想定されていたピント位置とを比較することでピント位置のずれ量が求まる。
この鏡筒の検査方法では、光軸上に配置されたチャートに対してMTF値算出工程と、位置算出工程とを実行することで、MTF値のピーク位置を実際のピント位置を求めることができ、このピント位置と予め想定されていたピント位置とを比較することでピント位置のずれ量が求まる。
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の鏡筒の検査方法において、光軸上の前記チャートと同一平面をなすように配置された複数のチャートのそれぞれについて、前記撮像手段を移動させながら算出したMTF値から、それぞれのピーク位置を求め、これらピーク位置について、光軸上の前記チャートから算出されたピント位置に対するずれ量を求める鏡筒傾き算出工程を備えることを特徴とする。
この鏡筒の検査方法では、他のチャートに対してMTF値算出工程と、鏡筒傾き算出工程とを実行することで、光軸上のチャートに対するMTF値のピーク位置からのずれ量、及びずれ方向が求められ、これに基づいて鏡筒の傾きや、像面湾曲収差の検査を行うことができる。
この鏡筒の検査方法では、他のチャートに対してMTF値算出工程と、鏡筒傾き算出工程とを実行することで、光軸上のチャートに対するMTF値のピーク位置からのずれ量、及びずれ方向が求められ、これに基づいて鏡筒の傾きや、像面湾曲収差の検査を行うことができる。
本発明によれば、光軸上のチャートについて鏡筒を介して得られる像を、撮像手段を移動させながら取り込んで、MTF値を算出し、このMTF値に基づいて鏡筒のずれ量を求めるようにしたので、実写時の撮影像にコントラストや解像を正しく合致させることが可能になり、鏡筒の検査を精度良く行うことが可能になる。また、複数のチャートについてのMTF値を算出し、光軸上におけるMTF値と比較するようにすると、鏡筒の傾きなどを精度良く、すみやかに検査することが可能になる。
発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明が適用される鏡筒の検査装置の概略構成を示し、図2は図1の要部の斜視図を示す。図3は検査装置により得られる各チャートに対するMTF(Modulation Transfer Function;変調伝達関数)値の測定結果の一例を示すグラフである。
図1に示すように、鏡筒の検査装置1は、レンズ2aを含む被検鏡筒2の一端部が取り付けられる被検鏡筒取付治具3を有し、被検鏡筒2の他端部側には、チャート4が離間して配置されている。チャート4は、被検鏡筒2の光軸上での測定に用いられる測定チャート4aと、この測定チャート4aと同一の平面上に配置される4つの測定チャート4b,4c,4d,4eとを備えている。測定チャート4bは、被検鏡筒2の第1象限に対応した位置に設けられており、測定チャート4cは、第2象限に対応した位置に設けられている。測定チャート4dは、被検鏡筒2の第3象限に対応した位置に設けられており、測定チャート4eは、第4象限に対応した位置に設けられている。これら4つの測定チャートは、測定チャート4aを中心として、被検鏡筒2が使用される撮像素子や、フィルムの縦横比に応じた位置に配置されている。例えば、縦横比3:4の撮像素子を使用する被検鏡筒2の場合では、測定チャート4aを通る水平線と、測定チャート4a及び測定チャート4bを通る直線とのなす角は、tan−1(3/4)=36.87°となる。測定チャート4aと測定チャート4bとの間の距離は、使用する撮像素子の大きさと、被検鏡筒2の倍率、チャート4までの距離で決まる。なお、各測定チャート4a,4b,4c,4d,4eは、例えば、裏面に照明装置を配置したスリット、又はピンホールによって構成されている。
図1は本発明が適用される鏡筒の検査装置の概略構成を示し、図2は図1の要部の斜視図を示す。図3は検査装置により得られる各チャートに対するMTF(Modulation Transfer Function;変調伝達関数)値の測定結果の一例を示すグラフである。
図1に示すように、鏡筒の検査装置1は、レンズ2aを含む被検鏡筒2の一端部が取り付けられる被検鏡筒取付治具3を有し、被検鏡筒2の他端部側には、チャート4が離間して配置されている。チャート4は、被検鏡筒2の光軸上での測定に用いられる測定チャート4aと、この測定チャート4aと同一の平面上に配置される4つの測定チャート4b,4c,4d,4eとを備えている。測定チャート4bは、被検鏡筒2の第1象限に対応した位置に設けられており、測定チャート4cは、第2象限に対応した位置に設けられている。測定チャート4dは、被検鏡筒2の第3象限に対応した位置に設けられており、測定チャート4eは、第4象限に対応した位置に設けられている。これら4つの測定チャートは、測定チャート4aを中心として、被検鏡筒2が使用される撮像素子や、フィルムの縦横比に応じた位置に配置されている。例えば、縦横比3:4の撮像素子を使用する被検鏡筒2の場合では、測定チャート4aを通る水平線と、測定チャート4a及び測定チャート4bを通る直線とのなす角は、tan−1(3/4)=36.87°となる。測定チャート4aと測定チャート4bとの間の距離は、使用する撮像素子の大きさと、被検鏡筒2の倍率、チャート4までの距離で決まる。なお、各測定チャート4a,4b,4c,4d,4eは、例えば、裏面に照明装置を配置したスリット、又はピンホールによって構成されている。
被検鏡筒2の一端部側で、被検鏡筒取付治具3から所定長離れた位置には、被検鏡筒2を介してチャート4を撮影する撮影手段である撮像ヘッド5が配置されている。撮像ヘッド5には、撮像レンズ6を介して入力される光学信号を電気信号に変換する光電変換素子5aが内蔵されている。図2に示すように、撮像ヘッド5は、撮像レンズ6の光軸に平行なZ方向に移動自在なZ軸ステージ7上に取り付けられている。Z軸ステージ7は、光軸に直交するY方向に移動自在なY軸ステージ8上に取り付けられており、Y軸ステージ8は、Z方向及びY方向に直交するX方向に移動自在なX軸ステージ9上に取り付けられている。各軸ステージ7,8,9の駆動は、それぞれX軸モータ10、Y軸モータ11、及びZ軸モータ12によって行われ、これらモータ10,11,12は、図1に示す位置制御部13に接続されている。位置制御部13は、モータ10,11,12の駆動量の制御を行う位置制御手段である。また、位置制御部13には、メモリが設けられており、このメモリには撮像ヘッド5の基準位置の情報や、被検鏡筒2の光軸上の焦点位置の情報などが予め格納されている。
また、撮像ヘッド5には、映像信号生成部14が接続されており、撮像ヘッド5の光電変換素子5aで光電変換された信号が映像信号に変換されるようになっている。映像信号生成部14の出力先には、画像メモリ部15が設けられており、画像メモリ部15は、位置制御部13から出力される撮像ヘッド5の位置決め完了信号を受け取ったら、映像信号生成部14から映像信号を取り込んで、MTF値算出部16に出力するように構成されている。MTF値算出部16は、映像信号を基にしてMTF値を算出するMTF値算出手段である。ここで、MTF値とは、光学系を通して正弦波チャートや、明暗の縞模様を結像させたときに、対物側のコントラストに対する像側のコントラストの比率を求めた値である。MTF値算出部16には、位置制御部13が接続されており、MTF値の算出が終了したら各ステージ7,8,9を移動させるための移動指令を出力するようになっている。さらに、MTF値算出部16には、被検鏡筒2の傾きを算出する鏡筒傾き算出部17と、被検鏡筒2の位置ずれを算出する位置ずれ算出部18と、各部15,16,17で算出したデータを表示する表示部19とが接続されている。位置ずれ算出部18には、位置制御部13が接続されており、各モータ10,11,12の移動指示量、移動指示量から算出される各ステージ7,8,9の位置情報が入力されるようになっている。
ここで、鏡筒の検査装置1の測定結果について図3を参照して説明する。なお、図3には、各測定チャート4a,4b,4c,4d,4eに対するMTF値の変化の一例を示すもので、横軸は、Z軸ステージ7の移動量、つまりデフォーカス量を示し、縦軸はデフォーカス量に対する指定周波数でのMTF値を示している。また、図3において、各グラフの配置は、各測定チャート4a,4b,4c,4d,4eの配置に対応させてある。
グラフAは、光軸用の測定チャート4aについての測定結果を示すもので、撮像ヘッド5の中央に測定チャート4aの像が写るようにX軸ステージ9、Y軸ステージ8を移動させた状態で、Z軸ステージ7を移動させて、デフォーカスしながら取得した指定周波数でのMTF値の変化を示している。P0は、光軸上の被検鏡筒2のMTF値のピーク位置である。
グラフBは、第1象限用の測定チャート4bについての測定結果を示すもので、撮像ヘッド5の中央に測定チャート4bの像が写るようにX軸ステージ9、及びY軸ステージ8を移動させた状態で、Z軸ステージ7を移動させてデフォーカスしながら取得した指定周波数でのMTF値の変化を示している。P1は、第1象限でのMTF値のピーク位置である。
グラフCは、第2象限用の測定チャート4cに対して、撮像ヘッド5の中央に測定チャート4cの像が写るようにX軸ステージ9、及びY軸ステージ8を移動させた状態で、Z軸ステージ7を移動させてデフォーカスしながら取得した指定周波数でのMTF値の変化を示している。P2は、第2象限でのMTF値のピーク位置である。
グラフDは、第3象限用の測定チャート4dに対して、撮像ヘッド5の中央に測定チャート4dの像が写るようにX軸ステージ9、及びY軸ステージ8を移動させた状態で、Z軸ステージ7を移動させてデフォーカスしながら取得した指定周波数でのMTF値の変化を示している。P3は、第3象限でのMTF値のピーク位置である。
グラフEは、第4象限用の測定チャート4eに対して、撮像ヘッド5の中央に測定チャート4eの像が写るようにX軸ステージ9、及びY軸ステージ8を移動させた状態で、Z軸ステージ7を移動させてデフォーカスしながら取得した指定周波数でのMTF値の変化を示している。P4は、第4象限でのMTF値のピーク位置である。
グラフBは、第1象限用の測定チャート4bについての測定結果を示すもので、撮像ヘッド5の中央に測定チャート4bの像が写るようにX軸ステージ9、及びY軸ステージ8を移動させた状態で、Z軸ステージ7を移動させてデフォーカスしながら取得した指定周波数でのMTF値の変化を示している。P1は、第1象限でのMTF値のピーク位置である。
グラフCは、第2象限用の測定チャート4cに対して、撮像ヘッド5の中央に測定チャート4cの像が写るようにX軸ステージ9、及びY軸ステージ8を移動させた状態で、Z軸ステージ7を移動させてデフォーカスしながら取得した指定周波数でのMTF値の変化を示している。P2は、第2象限でのMTF値のピーク位置である。
グラフDは、第3象限用の測定チャート4dに対して、撮像ヘッド5の中央に測定チャート4dの像が写るようにX軸ステージ9、及びY軸ステージ8を移動させた状態で、Z軸ステージ7を移動させてデフォーカスしながら取得した指定周波数でのMTF値の変化を示している。P3は、第3象限でのMTF値のピーク位置である。
グラフEは、第4象限用の測定チャート4eに対して、撮像ヘッド5の中央に測定チャート4eの像が写るようにX軸ステージ9、及びY軸ステージ8を移動させた状態で、Z軸ステージ7を移動させてデフォーカスしながら取得した指定周波数でのMTF値の変化を示している。P4は、第4象限でのMTF値のピーク位置である。
次に、このように構成される鏡筒の検査装置1における検査手順について、図1、図3、及び図4を参照して説明する。なお、図4は、被検鏡筒の検査方法を示すフローチャートである。
まず、被検鏡筒2を被検鏡筒取付治具3に取り付けたら、ステップS1として、光軸結像位置まで撮像ヘッド5を移動させる。具体的には、位置制御部13からの指示によってモータ10,11,12を駆動させ、対応するステージ7,8,9の位置制御を行い、撮像ヘッド5を被検鏡筒2の光軸上の焦点位置と撮像レンズ6の焦点位置とが合致する位置の近傍に移動させる。なお、被検鏡筒2の光軸上の焦点位置は、予め位置制御部13にメモリされているデータが使用される。
まず、被検鏡筒2を被検鏡筒取付治具3に取り付けたら、ステップS1として、光軸結像位置まで撮像ヘッド5を移動させる。具体的には、位置制御部13からの指示によってモータ10,11,12を駆動させ、対応するステージ7,8,9の位置制御を行い、撮像ヘッド5を被検鏡筒2の光軸上の焦点位置と撮像レンズ6の焦点位置とが合致する位置の近傍に移動させる。なお、被検鏡筒2の光軸上の焦点位置は、予め位置制御部13にメモリされているデータが使用される。
撮像ヘッド5の移動が完了したら、ステップS2として、被検鏡筒2、及び撮像レンズ6を通して得られる光軸上の測定チャート4aのチャート像を検出する。この際に、画像メモリ部15は、被検鏡筒2を通して測定チャート4aのチャート像を撮像ヘッド5で写した画像から画像メモリ部15で生成した光量のピーク値と、映像信号生成部14から出力される映像信号内の光量ピーク位置とを確認しながら、画像メモリ部15と位置制御部13とで情報を交換しつつ、撮像ヘッド5の位置制御を行い、取得した信号から画像メモリ部15で形状や光量に応じたチャート像として検出する。
ステップS3では、位置制御部13が予めメモリされている指定量でZ軸ステージ7を光軸と平行に移動させ、撮像ヘッド5をデフォーカス位置に移動させる。
ステップS4では、MTF値算出部16が、映像信号生成部14、画像メモリ部15から取得する信号に基づいて、この状態における映像信号のMTF値を算出する。
ステップS3では、位置制御部13が予めメモリされている指定量でZ軸ステージ7を光軸と平行に移動させ、撮像ヘッド5をデフォーカス位置に移動させる。
ステップS4では、MTF値算出部16が、映像信号生成部14、画像メモリ部15から取得する信号に基づいて、この状態における映像信号のMTF値を算出する。
ステップS5では、位置制御部13に予めメモリされている光軸上の被検鏡筒2の全てのデフォーカス範囲でMTF値を算出したか否かを位置制御部13で判断し、全てのデフォーカス範囲でMTF値の算出が完了するまでステップS3、ステップ4を繰り返す。これにより、図3のグラフAに示すように、Z軸移動量、つまりデフォーカス量(横軸)で、例えば、−0.5mm、−0.4mm、−0.3mm、・・・、0.4mm、0.5mmというように、位置制御部13の指定量に応じて変化させつつ測定し、各位置でのMTF値が算出される。
ステップS6では、前述のステップS3、S4で算出した光軸上での被検鏡筒2のMTF値の指定周波数でのピーク位置P0を、MTF値算出部16で算出する。このとき、表示部19は、グラフAにおいて、ピーク位置P0が被検鏡筒2のZ方向の基準位置(Zd=0mm)として中央に配置されるように表示する。さらに、位置制御部13は、ピーク位置P0におけるX軸ステージ9、Y軸ステージ8、及びZ軸ステージ7の位置情報を位置ずれ算出部18に送る。位置ずれ算出部18は、位置制御部13から受け取ったピーク位置P0における各ステージ7,8,9の位置情報と、各ステージ7,8,9の基準位置として予め位置制御部13にメモリされている位置情報との差を演算し、光軸に対する中心ずれを算出する。同様にして、ピーク位置P0におけるZ軸ステージ7の位置情報、つまり実測したピント位置と、ピント合わせの基準位置として予め位置制御部13にメモリされているZ軸ステージ7の位置情報とから、ピント位置ずれを算出する。
ステップS7では、位置制御部13からの指示により、必要なモータ10,11,12を駆動させ、対応するステージ7,8,9の位置を制御し、撮像ヘッド5を予め位置制御部13にメモリされている被検鏡筒2の第1象限の焦点位置と、撮像レンズ6の焦点位置とが合致する位置の近傍に移動させる。
ステップS8では、被検鏡筒2を通して得られる第1象限用の測定チャート4bのチャート像を、形状や光量から画像メモリ部15で検出する。この際に、画像メモリ部15は、被検鏡筒2を通して測定チャート4bのチャート像を撮像ヘッド5で写した画像から画像メモリ部15で生成した光量のピーク値と、映像信号生成部14から出力される映像信号内の光量ピーク位置とを確認しながら、画像メモリ部15と位置制御部13とで情報を交換しつつ、撮像ヘッド5の位置制御を行う。
ステップS9では、位置制御部13が予めメモリされている指定量でZ軸ステージ7を光軸と平行に移動させ、撮像ヘッド5をデフォーカス位置に移動させる。このとき、被検鏡筒2のF値、倍率によっては、Z軸ステージ7の移動によって、被検鏡筒2を透過した測定チャート4bの像が撮像レンズ6に入射しなくなるので、第1象限用の測定チャート4bの像を撮像ヘッド5に入射させるために、Z軸ステージ7の移動と共に、X軸ステージ9や、Y軸ステージ8を移動させる。
ステップS10で、MTF値算出部16が、映像信号生成部14、画像メモリ部15から取得する信号に基づいて、この状態における映像信号のMTF値を算出する。
ステップS8では、被検鏡筒2を通して得られる第1象限用の測定チャート4bのチャート像を、形状や光量から画像メモリ部15で検出する。この際に、画像メモリ部15は、被検鏡筒2を通して測定チャート4bのチャート像を撮像ヘッド5で写した画像から画像メモリ部15で生成した光量のピーク値と、映像信号生成部14から出力される映像信号内の光量ピーク位置とを確認しながら、画像メモリ部15と位置制御部13とで情報を交換しつつ、撮像ヘッド5の位置制御を行う。
ステップS9では、位置制御部13が予めメモリされている指定量でZ軸ステージ7を光軸と平行に移動させ、撮像ヘッド5をデフォーカス位置に移動させる。このとき、被検鏡筒2のF値、倍率によっては、Z軸ステージ7の移動によって、被検鏡筒2を透過した測定チャート4bの像が撮像レンズ6に入射しなくなるので、第1象限用の測定チャート4bの像を撮像ヘッド5に入射させるために、Z軸ステージ7の移動と共に、X軸ステージ9や、Y軸ステージ8を移動させる。
ステップS10で、MTF値算出部16が、映像信号生成部14、画像メモリ部15から取得する信号に基づいて、この状態における映像信号のMTF値を算出する。
ステップS11では、位置制御部13に予めメモリされている第1象限での被検鏡筒2の全てのデフォーカス範囲でMTF値を算出したか否かを位置制御部13で判断し、全てのデフォーカス範囲でMTF値を算出が完了するまでステップS9、ステップS10を繰り返す。これにより、図3のグラフBに示すように、Z軸移動量、つまりデフォーカス量(横軸)で、例えば、−0.5mm、−0.4mm、−0.3mm、・・・、0.4mm、0.5mmの位置のMTF値がそれぞれ算出される。
ステップS12では、前述のステップS9、S10によって求めた第1象限での被検鏡筒2のMTF値の指定周波数でのピーク位置P1を、MTF値算出部16で算出し、表示部19に図3に示すグラフBのように、基準位置Zd=0を中心にして表示させる。
ステップS13では、第1象限から第4象限までの全ての象限でステップS7からステップS12までの処理が終了したか否かを判断し、全ての象限のMTF値や、そのMTF値の指定周波数でのピーク位置(P1、P2、P3、P4)を算出するまで、ステップS7からステップS12を繰り返す。なお、算出する象限の順番は、任意に選択することができる。
ステップS14では、第1象限のMTF値の指定周波数でのピーク位置P1、第2象限のMTF値の指定周波数でのピーク位置P2、第3象限のMTF値の指定周波数でのピーク位置P3、第4象限のMTF値の指定周波数でのピーク位置P4から、被検鏡筒2の片ぼけや、像面湾曲収差を鏡筒傾き算出部17において算出する。つまり、図3に示すように、第1象限でのMTF値のピーク位置P1が+0.2で、第4象限でのMTF値のピーク位置P4が+0.35で、共に基準位置に対してプラス側にずれており、第2象限でのピーク位置P2が−0.35で、第3象限のMTF値のピーク位置P3が−0.2で、共にマイナス側にずれていた場合には、片ぼけ状態になった鏡筒であると判断する。また、全ての象限のピーク位置が基準位置に対して同じ側にずれている場合には、像面湾曲収差がある鏡筒として判断する。このように、実写時の撮影像との対応がとれたMTF値を用いることで、鏡筒傾き算出部17で、実写時の撮影像とコントラストや、解像を正しく合致させた状態で判断することができる。
ステップS13では、第1象限から第4象限までの全ての象限でステップS7からステップS12までの処理が終了したか否かを判断し、全ての象限のMTF値や、そのMTF値の指定周波数でのピーク位置(P1、P2、P3、P4)を算出するまで、ステップS7からステップS12を繰り返す。なお、算出する象限の順番は、任意に選択することができる。
ステップS14では、第1象限のMTF値の指定周波数でのピーク位置P1、第2象限のMTF値の指定周波数でのピーク位置P2、第3象限のMTF値の指定周波数でのピーク位置P3、第4象限のMTF値の指定周波数でのピーク位置P4から、被検鏡筒2の片ぼけや、像面湾曲収差を鏡筒傾き算出部17において算出する。つまり、図3に示すように、第1象限でのMTF値のピーク位置P1が+0.2で、第4象限でのMTF値のピーク位置P4が+0.35で、共に基準位置に対してプラス側にずれており、第2象限でのピーク位置P2が−0.35で、第3象限のMTF値のピーク位置P3が−0.2で、共にマイナス側にずれていた場合には、片ぼけ状態になった鏡筒であると判断する。また、全ての象限のピーク位置が基準位置に対して同じ側にずれている場合には、像面湾曲収差がある鏡筒として判断する。このように、実写時の撮影像との対応がとれたMTF値を用いることで、鏡筒傾き算出部17で、実写時の撮影像とコントラストや、解像を正しく合致させた状態で判断することができる。
この実施の形態によれば、光軸上、及び各象限に対応する複数の測定チャート4a、4b,4c,4d,4eを用い、光軸上のMTF値のピーク位置P0を基準として、各象限のMTF値のピークP1、P2、P3、P4を算出するようにしたので、光軸上のピーク位置P0とのずれ方向、及びずれ量を検査することができる。さらに、光軸上のピーク位置P0と、各象限のピーク位置P1、P2、P3、P4とから、被検鏡筒2の片ぼけや、像面湾曲収差を高精度に検査することが可能になる。
なお、本発明は、前記の実施の形態に限定されずに、その趣旨を逸脱しない範囲で変形させることができる。
例えば、評価部を設け、各ピーク値P1、P2、P3、P4の配置から被検鏡筒2の片ぼけの有無や、像面湾曲集さの有無の判定し、その結果を表示部19に表示させたり、光軸のずれ量を表示部19に表示させたりしても良い。このようにすることで、表示部19を確認するだけで、被検鏡筒2の評価を目視ですみやかに行うことが可能になる。
また、位置制御部13と、映像信号生成部14と、画像メモリ部15と、MTF値算出部16と、鏡筒傾き算出部17と、位置ずれ算出部18と、表示部19とは、パーソナルコンピュータに所定のプログラムを実行させることで実現させることもできる。
例えば、評価部を設け、各ピーク値P1、P2、P3、P4の配置から被検鏡筒2の片ぼけの有無や、像面湾曲集さの有無の判定し、その結果を表示部19に表示させたり、光軸のずれ量を表示部19に表示させたりしても良い。このようにすることで、表示部19を確認するだけで、被検鏡筒2の評価を目視ですみやかに行うことが可能になる。
また、位置制御部13と、映像信号生成部14と、画像メモリ部15と、MTF値算出部16と、鏡筒傾き算出部17と、位置ずれ算出部18と、表示部19とは、パーソナルコンピュータに所定のプログラムを実行させることで実現させることもできる。
1 鏡筒の検査装置
2 被検鏡筒
4 チャート
4a 測定チャート(光軸上に配置されたチャート)
4b,4c,4d,4e 測定チャート
5 撮像ヘッド(撮像手段)
13 位置制御部(位置制御手段)
16 MTF値算出部(MTF値算出手段)
18 位置ずれ算出部(位置算出手段)
17 鏡筒傾き算出部(鏡筒傾き算出手段)
S2、S8 チャート像を取り込む工程
S4,S10 MTF値算出工程
S6,S12 位置検出工程
S14 鏡筒傾き算出工程
2 被検鏡筒
4 チャート
4a 測定チャート(光軸上に配置されたチャート)
4b,4c,4d,4e 測定チャート
5 撮像ヘッド(撮像手段)
13 位置制御部(位置制御手段)
16 MTF値算出部(MTF値算出手段)
18 位置ずれ算出部(位置算出手段)
17 鏡筒傾き算出部(鏡筒傾き算出手段)
S2、S8 チャート像を取り込む工程
S4,S10 MTF値算出工程
S6,S12 位置検出工程
S14 鏡筒傾き算出工程
Claims (4)
- 離間して配置されたチャートを鏡筒を通して撮像し、対応するチャート像を取り込む撮像手段と、該撮像手段の位置を制御する位置制御手段とを有する検査装置において、
前記チャートについて取り込んだ前記チャート像のMTF(Modulation Transfer Function)値を、前記位置制御手段で前記撮像手段を移動させながら算出するMTF値算出手段と、
光軸上に配置された前記チャートに対するMTF値に基づいて前記鏡筒のピント位置を算出し、前記位置制御手段に予め登録されている前記撮像手段の基準位置に対する前記ピント位置の差を算出する位置算出手段と、
を備えることを特徴とする鏡筒の検査装置。 - 光軸上の前記チャートと同一平面をなすように配置された複数チャートのそれぞれについて、前記撮像手段を移動させながら算出したMTF値から、それぞれのピーク位置を求め、これらピーク位置に対して、光軸上の前記チャートから算出されたピント位置からのずれ量を求める鏡筒傾き算出手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の鏡筒の検査装置。
- 離間して配置されたチャートを鏡筒を通して撮像し、対応するチャート像を取り込む工程と、
前記位置制御手段で前記撮像手段を移動させながら取り込んだ前記チャート像のそれぞれについてMTF(Modulation Transfer Function)値を算出するMTF値算出工程と、
前記MTF値算出手段によって得られた出力から光軸上に配置された前記チャートに対する前記鏡筒のピント位置を算出し、前記位置制御手段に予め登録されている前記撮像手段の基準位置に対する前記ピント位置の差を算出する位置算出工程と、
を備えることを特徴とする鏡筒の検査方法。 - 光軸上の前記チャートと同一平面をなすように配置された複数のチャートのそれぞれについて、前記撮像手段を移動させながら算出したMTF値から、それぞれのピーク位置を求め、これらピーク位置について、光軸上の前記チャートから算出されたピント位置に対するずれ量を求める鏡筒傾き算出工程を備えることを特徴とする請求項3に記載の鏡筒の検査方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004298912A JP2006113189A (ja) | 2004-10-13 | 2004-10-13 | 鏡筒の検査装置及び鏡筒の検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004298912A JP2006113189A (ja) | 2004-10-13 | 2004-10-13 | 鏡筒の検査装置及び鏡筒の検査方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006113189A true JP2006113189A (ja) | 2006-04-27 |
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ID=36381770
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004298912A Withdrawn JP2006113189A (ja) | 2004-10-13 | 2004-10-13 | 鏡筒の検査装置及び鏡筒の検査方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2006113189A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007123113A1 (ja) | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Meiji Seika Kaisha, Ltd. | ホエープロテイン含有顆粒およびその製造方法 |
JP2007334072A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Citizen Miyota Co Ltd | レンズ調芯方法及びレンズ調芯装置 |
JP2008227582A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Hoya Corp | 撮像装置 |
-
2004
- 2004-10-13 JP JP2004298912A patent/JP2006113189A/ja not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007123113A1 (ja) | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Meiji Seika Kaisha, Ltd. | ホエープロテイン含有顆粒およびその製造方法 |
JP2007334072A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Citizen Miyota Co Ltd | レンズ調芯方法及びレンズ調芯装置 |
JP2008227582A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Hoya Corp | 撮像装置 |
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