JP2006279865A - チャート表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 検査設備開発工数の省力化を可能にするとともに、被検査装置の性能を正確に、且つ定量的に検査できる画質検査システム。
【解決手段】 被検査対象のレンズユニット２０を含むデジタルカメラ１０を冶具１１に取付ける（ステップ１００）。検査対象の焦点距離のズームポジションとなるようにズーム機構の制御し（ステップ１０２）、画枠合わせ（ステップ１０４）、ズーム倍率調整（ステップ１０８）、色味評価（ステップ１１２）、解像度検査（ステップ１１６）が行われる。前述した各ステップでＮＧがなかった場合は、全ての検査対象の焦点距離のズームポジションにおける機能評価が完了したか否かが判断される（１２０）。未検査のズームポジションがある場合は、前記ステップ１０２に移行する。全てのズームポジションの検査が完了した場合はデジタルカメラ１０が冶具から取外される（ステップ１２２）。
【選択図】 図７

Description

本発明は、レンズ及び撮像素子を含む被検査対象によって撮像をすることで、当該被検査対象に実行される撮像処理系の状態を検査する装置に関する。

デジタルカメラ等のレンズユニットを有する製品の解像度の検査は、従来、作業者の目視検査による確認に頼るところが大きかった。しかし、レンズユニットに使用されるＣＣＤ等の撮像素子の高画素化に伴い、検査者の習熟や、生理現象による目の疲れから、定量的な把握と管理が困難となっていた。

これに対し、解像度チャートを撮像し、撮像素子から得られる映像信号の振幅から変調度を求め、予め設定した基準値と比較する手段を有し、良否判定を行う変調度測定方式の解像度検査装置が開示されている（特許文献１参照）。

また、中央部及び周辺部に下地とは異なる輝度を持つ図形を配置したパターンチャートを光源で照らし、被検査対象から出力される画像信号から抽出される輝度信号から解像度を算出し、検査規格との比較を行うことで、解像度検査の自動化を可能とし、人の判定による検査結果のばらつきを排除するとともに、出力画像の場所による解像度のばらつきを評価する技術が提案されている（特許文献２参照）。

更に、被写体像を撮像した画像データと、予め記憶されている解像度パターンとが、略同等となるようにズームレンズを移動させ、被検査対象のデジタルカメラの解像度の調整を行う技術の提案（特許文献３参照）、及び、被写体像を撮像した画像データと、予め記憶されている画角及びチルト角パターンとが、略同等となるようにズームレンズを移動させ、被検査対象のデジタルカメラの画角及びチルト角の調整を行う技術の提案（特許文献４参照）もなされている。

また、所謂「くさび型」チャートを撮像することで、撮像画像から限界解像度を算出する技術の提案もなされている（特許文献５参照）。

一方、被検査対象の撮像機器自身に解像度検査に必要な機能の一部を予め内蔵しておくことにより、ＰＣ等、外部の汎用信号処理装置と接続することで、従来のような専用の解像度検査専用装置を必要とせず、撮像機器の解像度検査を行うことができる技術の提案がなされている（特許文献６参照）。
特開平６−２２９８７２号公報 特開２００１−３２０７４２公報 特開平１１−２１５４２７号公報 特開平１１−２１５４２３号公報 特開２００３−２５９４００公報 特開２００１−１４８８７２公報

しかしならがら、上述した特許文献１乃至特許文献６による提案では、チャート等の検査対象が、紙等固定のものであった。よって、撮像素子の画素数やズーム倍率が変わるごとに専用の高解像度プリンタを使用して作成する必要があった。更に、検査環境の設置の困難を回避するために、１枚のチャート内に複数の検査対象画像を複雑に配置させた複雑な検査用のチャートの作成が行われていた。

また、検査対象となるチャートは、紙等の自ら発光しないものであるために、透過型の光源、又は正面周囲からの蛍光灯等の明かりの照射ができる環境の構築の必要もあった。

本発明は、上記事実を考慮し、複雑な解像度検査用のチャートの作成、及び専用の高解像度プリンタの使用をなくし、検査設備開発工数の省力化を可能にするとともに、被検査装置の性能を正確に、且つ定量的に検査できるチャート表示装置を得ることを目的とする。

また、付随する調整周辺環境の簡素化も可能とするチャート表示装置を得ることも目的とする。

本発明は、レンズ及び撮像素子を含む被検査対象によって撮像をすることにより、当該被検査対象に実行される撮像処理系の状態を検査するためのチャート画像のうち、少なくとも基本チャート画像の画像データを記憶する記憶手段と、前記画像データに基づくチャート画像を表示手段に表示させるとともに、実行する検査内容に応じて前記チャート画像を切換える表示制御手段と、を有する。

本発明における表示制御手段としては、例えばＰＣ等の外部制御機器であってもよい。

また、表示手段としては、例えば、複数の発光素子を有し、前記表示制御手段の制御に基づき前記発光素子を発光させることで前記チャート画像を表示するディスプレイであってもよいし、画像データに基づく画像光を出射するプロジェクタが出射した画像光に基づくチャート画像を表示するスクリーンであってもよい。

表示手段がディスプレイであったとすると、発光素子を有することから、チャート画像に光を当てるための光源が不要となる。一般に、ズーム機能を有する被検査装置においては、ズーム倍率が高くなると、チャート画像の寸法が大きくなり、照明光がチャート画像全面を照射することが困難となり、輝度シェーディング等が発生し、解像度評価自体を行うことができなくなってしまっていた。これに対し、ディスプレイは、自らが発光する機構であることから、シェーディングによるチャート画像の周辺解像度の落ち込みは発生しない。

一方、表示手段がスクリーンであったとすると、採用されるのは光学的に画像を再生させる機構である。即ち、被検査装置の解像度が高くなったとしても検査装置として解像感の問題が生じることはない。

一方、本発明においては、前記記憶手段が、複数の検査内容に各々対応する複数のチャート画像の画像データを予め記憶するのでもよいし、前記表示制御手段が、前記画像データに基づいて、実行する検査内容に応じたチャート画像の画像データを生成するのでもよい。

また、前記チャート画像は、コントラスト、輝度、解像度、倍率のうち少なくとも１つを検査するための画像を含む。

このように、本発明によれば、例えばズーム倍率毎、検査内容別に必要なチャート画像を予め準備しておき、当該チャート画像を選択的に切換えて表示させることで、トラッキング評価、及び全てのズームポジションでの解像度評価も可能となる。

例えば、紙等の固定のチャート画像を用いる場合、作成できるチャート画像の寸法には制限がある。にもかかわらず、その中に検査を行うために必要な図形画像をチャート画像全体に渡って配置する必要があった。特に、各々の図形画像が重ならないように配慮するのは困難であった。

例えば、ズーム機能付の被検査対象の検査を行う場合には、ＴＥＬＥ端、及びＷＩＤＥ端の評価が必要であるが、紙等の固定のチャート画像を用いる場合は、まずＷＩＤＥ端検査用の図形画像を配置し、その中心部に縮尺を変えたＴＥＬＥ端の図形画像を貼り付ける、といった配置が行われていた。

これに対し、本発明においては、表示制御手段によってチャート画像の切換が可能なため、例えば前記ＴＥＬＥ端、及びＷＩＤＥ端の検査においても、それぞれに対応する画像データを作成し、選択的に切換えて表示させればよく、必要となる検査を短時間で行うことができる。

また、通常、検査において使用されるチャート画像はモノクロであるが、人間の目は緑色にリニアに反応すること、及び通常の被検査対象（例えば、デジタルカメラ等）の撮像素子数のＧ画素はＲ画素、及びＢ画素に対して２倍配されていることから、例えば図形画像の色を緑色とすることで、合焦精度をあげることができる。

さらに、例えば、単一グレー色のチャート画像を評価することで、別途光源を準備することなく、ゴミの有無やシェーディング測定を行うことができる。

また、さらに、本発明においては、前記画像データは、解像度を検査するための画像データとして、線分を等間隔に並べた線分列を不連続に段階的に配列した線分列群を表示させるための画像データを含むことを特徴とする。

また、本発明においては、前記表示制御手段は、前記基本チャート画像が含むチャート画像の画枠を示す画枠印の位置と前記被検査対象によって撮像された前記画枠印の位置との位置の差を求め、当該位置の差に対応するチャート画像を前記表示手段に表示させる。

そして、さらに、前記表示制御手段は、前記基本チャート画像が含む画枠印の位置と前記被検査対象によって撮像された前記位置の差に対応するチャート画像が含む画枠印の位置との位置の差が許容範囲内か否かを判断し、許容範囲外である場合は、再度当該位置の差に対応するチャート画像を前記表示手段に表示させることを繰り返す。

本発明によれば、例えばオフセットを持たせたチャート画像を複数用意する、もしくは生成する。こうして、当該チャート画像を選択的に切換え、再生することで、オフセット補正に必要な処理を高速に行うことが可能となる。

以上説明した如く、本発明は、検査設備開発工数の省力化を可能にするとともに、被検査装置の性能を正確に、且つ定量的に検査できるチャート表示装置を得るという優れた効果を有する。

また、付随する調整周辺環境の簡素化も可能とするチャート表示装置を得るという優れた効果も有する。

図１に示されるように、第１実施形態における検査環境では、被検査対象レンズユニット（以下、「レンズユニット」という）２０を含むデジタルカメラ１０は冶具１１に取付けられている。該デジタルカメラ１０は、高解像度ディスプレイ（以下、「ディスプレイ」という。）１２との撮像光軸が矢印Ｄで示す所定の相対距離関係となるように、冶具１１に取付けられている。なお、該所定の相対距離は、冶具１１に取付けられたデジタルカメラ１０がディスプレイ１２を撮像したときに、所定の精度の撮像が可能であるように設計されている。

前記デジタルカメラ１０は、ＰＣ１４とカメラインターフェースケーブル（以下、「カメラＩ／Ｆケーブル」という）７２で接続されている。ＰＣ１４は、デジタルカメラ１０の撮影処理の制御行うようになっている。更に、前記デジタルカメラ１０は、ディスプレイ１２とＰＣインターフェースケーブル（以下、「ＰＣＩ／Ｆケーブル」という）９４で接続されている。ＰＣ１４は、ディスプレイ１２の再生の制御を行うようになっている。そして、ＰＣ１４は、前記デジタルカメラ１０の制御、及びディスプレイ１２の再生の制御を連動させて行えるようになっている。なお、ＰＣ１４とディスプレイ１２との接続は、ＰＣＩ／Ｆケーブル９４による有線接続に限らず、赤外線リモコン等による無線接続でもよい。

なお、カメラＩ／Ｆケーブル７２、及びＰＣＩ／Ｆケーブルは、省スペースのために、不要時には収納できるよう、収容可能とした方がよい。

次に、図２を参照して、本実施形態の電気系の要部構成を説明する。

デジタルカメラ１０に含まれるレンズユニット２０は、光学ユニット２２と、光学ユニット２２の光軸後方に配設されたＬＰＦ３４、電荷結合素子（以下、「ＣＣＤ」という。）３４と、入力されたアナログ信号に対して各種のアナログ信号処理を行うＣＣＤドライバ４０と、を含んで構成されている。

前記光学ユニット２２は、複数枚のレンズ（図示省略）を駆動して焦点距離の変更（変倍）を行うズーム機構２４及びフォーカス機構２６、光量を調整する絞り機構２８、及びシャッターの開閉駆動を行うシャッター機構３０を備えている。

また、デジタルカメラ１０は、入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器（以下、「ＡＤＣ」という。）４２と、入力されたデジタルデータに対して各種のデジタル信号処理を行うデジタル信号処理部４４と、を含んで構成されている。

なお、デジタル信号処理部４４は、所定容量のラインバッファを内蔵し、入力されたデジタルデータを後述するカメラメモリ５６の所定領域に直接記憶させる制御も行う。

ＣＣＤ３６の出力端はＣＣＤドライバ４０の入力端に、ＣＣＤドライバ４０の出力端はＡＤＣ４２の入力端に、ＡＤＣ４２の出力端はデジタル信号処理部４４の入力端に、各々接続されている。従って、ＣＣＤ３６から出力された被写体像を示すアナログ信号はＣＣＤドライバ４０によって所定のアナログ信号処理が施され、ＡＤＣ４２によってデジタル画像データに変換された後にデジタル信号処理部４４に入力される。

一方、デジタルカメラ１０は、被写体像をビデオモニタ７０に表示させるための信号を生成してビデオモニタ７０に供給するビデオインターフェース（以下、「ビデオＩ／Ｆ」という）４６と、被写体像やメニュー画面等をＬＣＤ５０に表示させるための信号を生成してＬＣＤ５０に供給するＬＣＤインターフェース（以下、「ＬＣＤＩ／Ｆ」という）４８と、デジタルカメラ１０全体の動作を司るカメラＣＰＵ（中央処理装置）５２と、撮影により得られたデジタル画像データ等を記憶するカメラメモリ５６と、カメラメモリ５６に対するアクセスの制御を行うメモリインターフェース（以下、「メモリＩ／Ｆ」という）５４と、を含んで構成されている。

更に、デジタルカメラ１０は、可搬型のメモリカード６０をデジタルカメラ１０でアクセス可能とするための外部メモリインターフェース（以下、「外部メモリＩ／Ｆ」という）５８と、デジタル画像データに対する圧縮処理及び伸張処理を行う圧縮・伸張処理回路６２と、を含んで構成されている。

なお、本実施形態のデジタルカメラ１０では、カメラメモリ５６としてフラッシュ・メモリ（Flash Memory）が用いられ、メモリカード６０としてスマートメディア（Smart Media（登録商標））が用いられている。

デジタル信号処理部４４、ＬＣＤＩ／Ｆ４８、カメラＣＰＵ５２、メモリＩ／Ｆ５４、外部メモリＩ／Ｆ５８及び圧縮・伸張処理回路６２はシステムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、カメラＣＰＵ５２は、デジタル信号処理部４４及び圧縮・伸張処理回路６２の作動の制御、ＬＣＤ５０に対するＬＣＤＩ／Ｆ４８を介した各種情報の表示、カメラメモリ５６及びメモリカード６０へのメモリＩ／Ｆ５４ないし外部メモリＩ／Ｆ５８を介したアクセスを各々行うことができる。

一方、前記レンズユニット２０には、主としてＣＣＤ３６を駆動させるためのタイミング信号を生成してＣＣＤ３６に供給するタイミングジェネレータ３８が備えられており、ＣＣＤ３６の駆動はカメラＣＰＵ５２によりタイミングジェネレータ３８を介して制御される。

更に、デジタルカメラ１０にはモータ駆動部３２が備えられており、光学ユニット２２に備えられたズーム機構２４、フォーカス機構２６、絞り機構２８、及びシャッター機構３０の駆動もカメラＣＰＵ５２によりモータ駆動部３２を介して制御される。

更に、レリーズボタン、電源スイッチ、モード切替スイッチ、十字カーソルボタン、メニューボタン等の各種ボタン、スイッチ類（同図では、「キー操作部６４」と総称。）はカメラＣＰＵ５２に接続されており、カメラＣＰＵ５２は、これらのキー操作部６４に対する操作状態を常時把握できる。また、撮影時に必要に応じて被写体に照射する光（撮影補助光）を発する発光部６６もカメラＣＰＵ５２に接続されており、発光部６６による撮影補助光の発光もカメラＣＰＵ５２によって制御される。

ところで、デジタルカメラ１０とＰＣ１４とは、ＵＳＢケーブル等のカメラＩ／Ｆケーブル７２を介して接続されることで相互に通信可能となっている。なお、ＩＥＥＥ１３９４など、ＵＳＢ規格以外のケーブルで接続して、相互通信可能としてもよいし、Bluetooth規格を適用し、無線で相互通信が実現されるようにしてもよい。

デジタルカメラ１０は、デジタルカメラ１０とカメラＩ／Ｆケーブル７２を介して接続された外部装置、即ちＰＣ１４との間で情報通信を行うカメラ外部インターフェース（以下、「カメラ外部Ｉ／Ｆ」という）６８を備えている。具体的に本実施形態では、撮影により取得した画像データをＰＣ１４へ送信するようになっている。

なお、近年のデジタルカメラは、一般に、ＵＳＢマスストレージクラス（USB Mass Storage Class）に対応しており、ＰＣ１４と接続された場合には、ＰＣ１４側のＯＳにより自動的に新たなデバイスとして認識され、ＰＣ１４から該デジタルカメラに装填されているメモリカード６０等の記録メディアへのアクセスが可能となる。

更に、ＰＣ１４から、デジタルカメラ１０を制御する制御データが送信されている場合については、カメラＣＰＵ５２は、ＰＣ１４からの指示に従って制御を行うようになっている。

一方、ＰＣ１４は、表示手段として、各種情報を表示するためのディスプレイ７６と、指示手段として、操作されることにより各種情報を入力するためのキーボードやマウスなどの操作部７８とを備えている。また、ＰＣ１４は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ等のＰＣメモリ８０やＣＤ（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ）ドライブ８８を備えており、ＰＣメモリ８０に情報を読書きしたり、ＣＤドライブ８８に装填されたＣＤから情報を読み出す（ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒの場合は読書き）ことができるようになっている。

更に、ＰＣ１４は、ディスプレイ７６の表示を制御するためのディスプレイインターフェース（以下、「ディスプレイＩ／Ｆ」という）７４と、ＵＳＢ規格のケーブルを介して接続された他の装置との通信を行う接続手段としてのＰＣ外部インターフェース（以下、「ＰＣ外部Ｉ／Ｆ」という）９０と、ＰＣ１４全体の制御を司るＰＣＣＰＵ９２と、を備えている。ディスプレイＩ／Ｆ７４、ＰＣ外部Ｉ／Ｆ９０、ＰＣＣＰＵ９２、及びＰＣメモリ８０は、バスにより相互に接続されている。

ディスプレイＩ／Ｆ７４は、ディスプレイ７６と接続されており、該ＰＣ１４における各種処理結果を表す画像をディスプレイ７６に表示させる。詳しくは、ディスプレイＩ／Ｆ７４は、表示対象の画像データを映像信号に変換してディスプレイ７６に供給する。即ち、ディスプレイ７６は、ディスプレイＩ／Ｆ７４の制御下で各種情報の表示がなされる。

ＰＣ外部Ｉ／Ｆ９０は、該ＰＣ１４とカメラＩ／Ｆケーブル７２を介して接続された外部装置、即ちデジタルカメラ１０との間で情報通信を行うものであり、具体的に本実施形態では、デジタルカメラ１０から送信されてきた画像データを受信する。受信した画像データは、ＰＣメモリ８０に記憶される。

ＰＣメモリ８０には、予めインストールされたデジタルカメラ１０から画像データ取り込み、及びデジタルカメラ１０に備わるレンズユニット２０の駆動制御、及び撮像の指示を受け付け制御するためのプログラム（ドライバソフト）８２、及び画像評価ソフト８４が格納されている。このプログラム８２や画像評価ソフト８４は、例えば、該プログラム８２や画像評価ソフト８４が記録されたＣＤから読み出して格納（インストール）されている。なお、プログラム８２、及び画像評価ソフト８４は、所定のサーバ装置（図示省略）からインターネットや衛星通信によりダウンロードして格納してもよい。

ＰＣＣＰＵ９２は、ＰＣ１４の各部の駆動・制御をつかさどるものであり、操作部７８の操作状態やＰＣ外部Ｉ／Ｆ９０を介した接続状態に応じて、上記各部の駆動を制御する。特に、本実施形態では、ＰＣＣＰＵ９２は、ＰＣ外部Ｉ／Ｆ９０によりデジタルカメラ１０と接続されたことを検知すると、プログラム８２を読み出して実行し、デジタルカメラ１０の制御機構として機能するようになっている。また、ＰＣ外部Ｉ／Ｆ９０によりデジタルカメラ１０から撮影した画像データを受信すると、画像評価ソフト８４を実行して、画像評価を行うようになっている。

一方、ＰＣ１４は、ＰＣ外部Ｉ／Ｆ９０を介して、ディスプレイ１２とも接続しており、前記ＰＣメモリ８０に格納されている表示データ８６を送信、及び再生制御するようになっている。

なお、ディスプレイ１２自身が表示データ８６、及びデジタルデータ再生機能を有しており、ＰＣ１４からは表示切換指示を出すだけの構成でもよいし、別途ＤＶＤプレイヤー等の再生装置を使用する構成であってもよい。

なお、各種画像評価ソフト８４としては、例えばＣＩＰＡからリリースされているＨＹＲｅｓ（オリンパス）、及びＰｈｏｔｓｈｏｐ等の画像取り込みソフトを指す。

また、解像感が悪くならないよう、デジタルカメラ１０における撮像タイミングと、ディスプレイ１２におけるスキャンタイミングとの関係は考慮されるようになっている。

図３には、ディスプレイ１２に表示された、チャート画像３１０、３２０、３３０が示されている。各チャート画像３１０、３２０、３３０は、前記ＰＣメモリ８０に記憶されている表示データ８６に基づいて表示されている。なお、横方向にのびる方向をＸ方向、縦方向にのびる方向をＹ方向とする。

それぞれのチャート画像３１０、３２０、３３０に示されている図柄のうちで、それぞれチャート画像の異なった位置に示される三角形状の画枠検索印３４０は、画枠合わせのための印である。本実施形態においては、デジタルカメラ１０でチャート画像３１０を撮像したときの画枠と、画枠検索印３４０とが一致するか否かを確認することで、デジタルカメラ１０に撮像されるディスプレイ１２の位置範囲を検出できるようになっている。

画枠検索においては、まず、ディスプレイ１２の中心を基準としたときに、オフセットを持たないチャート画像３１０を表示するようになっている。チャート画像３１０における、前記画枠検索印３４０は、ディスプレイ１２の中心を含む複数の直線とチャート画像の画枠とが交わる複数の位置に配されている。そして、ディスプレイ１２に表示された当該チャート画像３１０をデジタルカメラ１０で撮像し、撮像画像データの画枠と、画枠検索印３４０との位置ズレ量の検出が行われる。

例えばＸ方向に−Ａ、Ｙ方向にＡの位置ズレがあった場合は、例えばチャート画像３２０のような、Ｘ方向にＡ、Ｙ方向に−Ａのオフセットを持たせたをチャート画像を表示する。そして、前述したのと同様に、画枠と画枠検索印３４０とが一致の確認を行う。また、更に、例えばＸ方向にＢの位置ズレがあった場合は、例えばチャート画像３３０のような、Ｘ方向に−Ｂのオフセットを持たせたチャート画像を表示し、画枠と画枠検索印３４０とが一致の確認を行う。このような、ディスプレイ１２へのチャート画像の表示、デジタルカメラ１０による撮影、及びＰＣ１４による確認の作業を繰り返すことで、検査対象であるデジタルカメラ１０に撮像されるディスプレイ１２の位置範囲を検出するようになっている。

一方、該チャート画像３１０、３２０、３３０の中心には、ピーク検索画像として用いられるジーメンスター３５０が配されている。検査対象のデジタルカメラ１０のオートフォーカスの検査時には、フォーカス機構２６を駆動し、当該ジーメンスター３５０のピーク検索ができるか否か、即ちピント合わせ処理ができるか否かが検査されるようになっている。

更に、該チャート画像３１０、３２０、３３０の中心からの所定距離位置には、倍率合わせ印３６０が配されている。デジタルカメラ１０の倍率測定時には、当該倍率合わせ印３６０を撮影して、倍率が規格内にあるか否かが検査されるようになっている。

なお、画枠検索印、倍率合わせ印、及びピーク検索画像の形状は、検査可能であるものであればよく、形状は特に規定しない。例えば、図４に示されるチャート画像４１０のように、鍵括弧形状の画枠検索印４１２あってもよいし、丸形状の倍率合わせ印４１４であってもよい。また、チャート画像４２０のように、四角形状の画枠検索印４２２であってもよいし、三角形状の倍率合わせ印４２４であってもよい。更に、チャート画像４３０のように、倍率合わせ印４３４は垂直に配置されていてもよい。

なお、本実施形態では、オフセットを持った表示データを予め複数用意し、該表示データを順に再生し、位置の差の検出を行うことで、最適なオフセット画像を選択する構成としたが、画像データは１枚だけを用意し、ディスプレイ１２の出力を上下左右にずらして再生する機構としてもよい。又は、ＰＣ１４において表示データをトリミング加工してから出力する機構としてもよい。

図５には、解像度評価用のチャートの一例が示されている。当該図面では、ＷＩＤＥ用解像度評価チャート画像５１０、及びＴＥＬＥ用解像度評価チャート画像５２０を一例として示しているが、本実施形態で用意される画像データはこれらに限らず、ズーム倍率、及びそのポジションごとの画像データが予め作成されている。そして、任意のポジションにおける解像度レベルの評価が行えるようになっている。

本実施形態で用いられる解像度評価チャート画像５１０には、画像の中心、及び画枠の四隅を起点にして、各々の位置にブロック図形５００が配されている。該ブロック図形５００は、所定長の線分が平行に等間隔に並べられた線列５０１、５０２、５０３で構成されている。線列５０１、５０２、５０３を構成する線分の間隔は、各線列毎に異なり、画像の中心、及び画枠の四隅の起点となる位置を離れるに従い広くなっていく。例えば、線列５０１の線同士の間隔は３００ｄｐｉ、線列５０２の線同士の間隔は４００ｄｐｉ、線列５０３の線同士の間隔は５００ｄｐｉというようになっている。即ち、各々の線列の線分毎の間隔は、異なる解像度の間隔であり、各々の線列を撮像することで、異なる解像度の検査が行えるようになっている。

一方、解像度評価チャート画像５３０を形成する線分の色は、緑色である。通常、検査における画像はモノクロであるが、人間の目は緑色にリニアに反応すること、及び通常のデジタルカメラにおいては撮像素子数のＧ画素を、Ｒ画素及びＢ画素に対して２倍配していることから、線分の色を緑色とすることで、合焦精度をあげることができる。

なお、本実施形態においては、ズーム倍率、及びそのポジションごとの画像を表示する表示データ、更には着色した画像を表示する表示データが予め作成、記憶されている構成としたが、ＰＣ１４内で、表示データの変倍、及び着色処理を行い、ディスプレイ１２に表示する構成であってもよい。

こうして、任意のズームポジションにおける解像度レベルの評価、及び画像の色の変更が可能になることで、レンズユニット２０のトラッキング評価も詳細に把握することができる。

図６に示されているチャート画像６１０は、色味測定用に用いられるチャート画像である。当該色味測定用チャート画像６１０には、白６１１、Ｂ６１２、Ｒ６１３、Ｇ６１４の各色を組合せたブロックが配されている。そして、当該チャート画像６１０を撮影することで、各色の色味の評価ができるようになっている。また、単一色の白６１１のみ、Ｂ６１２のみ、Ｒ６１３のみ、Ｇ６１４のみの再生を行うことで、分光特性の評価を行うこともできるようになっている。

一方、チャート画像６２０は、単一グレー色のチャート画像である。当該チャート画像６２０を撮影することで、光源を別途準備することなく、ゴミの有無やシェーディング測定を行うことができるようになっている。このように、本実施形態のチャート表示装置は、データ出力による再生方式を採用し、画像データに着色が可能であることから、解像度検査以外の画質評価も可能となっている。

本実施形態では、基本的には自動検査に有効であるが、デジタルカメラ１０が撮像した画像データは、ビデオモニタ７０、又はディスプレイ７６に表示して目視にて検査するのでもよい。目視であっても、各検査毎に必要な画像しか表示されないため、目視検査に適用して、現状の検査精度を向上させることも可能である。

このように、本実施形態では、撮像した画像の画質検査に必要となるチャートを表示するための表示データを複数に分けて作成しておき、検査内容に従って、寸法、表示図柄、及び色等をＰＣ１４等の外部制制御機器を使用して選択的に、且つ高速に切り替えられることができる。

よって、従来のように画像の配置の考慮をする必要がなくなるため、必要な検査画像データを短時間で作成することができるようになる。

更に、検査画像は、必要に応じて作成することもできる。よって、追加検査が必要な場合でも速やかに追加検査画像を作成し、追加検査を実施することが可能となる。

また、本実施形態では、設計者によりＰＣ等を使用し設計されたデジタル画像データをそのまま用いる運用を行う。従って、高画質のチャートを印刷するといった手間はなく、データが完成するとすぐに運用が可能となる。

更に、本実施形態では、デジタル画像データを使用するため、例えばインターネット経由での配信が可能となる。そして、検査環境は、前回の環境を引き継ぐことができる。加えて、デジタル画像データは、経時変化、及び温湿度の影響を受けないため、安定した測定が可能である。

従来のように、紙等の固定のチャート画像を用いる場合は高解像度の印刷機が必要となるが、高解像度の印刷機は高額であり、社内で所有することは困難であった。同時に、印刷対象の紙、インク、及びレーザー等の管理がされていないと、色、明るさ等のムラが発生してしまう。更に、印刷後も被写体画像の取り扱いには注意が必要であった。

また、紙等の固定のチャート画像は、物理的なものであることから、持ち運びにも注意が必要となり、設置する際には寸法精度に注意が必要となっていた。更には、経時変化や、温湿度変化による劣化に対しても注意が必要であった。

これに対し、上述の通り、本実施形態では従来の問題は解決される。

次に、本実施形態の作用を図７乃至図１１のフローチャートに従い説明する。

図７には、画質検査の全体の流れが示されている。

まずステップ１００にて、被検査対象のレンズユニット２０を含むデジタルカメラ１０を冶具１１に取付ける。本実施形態の検査は、ズーム機構２４を駆動させ、焦点距離を変化させ該各々の焦点距離におけるレンズユニット２０の機能評価を行うことを目的としている。

ステップ１０２では、検査対象の焦点距離のズームポジションとなるようにズーム機構２４をＰＣ１４から制御する。

続いてステップ１０４に移行する。ステップ１０４では、後述する画枠合わせが行われる。続いてステップ１０６に移行する。ステップ１０６では、前記ステップ１０４の画枠合わせにて検査対象のデジタルカメラ１０がＮＧが否かが判断される。ＮＧでなかった場合は、ステップ１０８に移行する。ＮＧであった場合は、後述するステップ１２２に移行する。

ステップ１０８では、後述するズーム倍率調整が行われる。ズーム倍率調整の後はステップ１１０に移行する。ステップ１１０では、前記ステップ１０８のズーム倍率調整にて検査対象のデジタルカメラ１０がＮＧが否かが判断される。ＮＧでなかった場合は、ステップ１１２に移行する。ＮＧであった場合は、後述するステップ１２２に移行する。

ステップ１１２では、後述する色味評価が行われる。色味評価の後はステップ１１４に移行する。ステップ１１４では、前記ステップ１１２の色味評価にて検査対象のデジタルカメラ１０がＮＧが否かが判断される。ＮＧでなかった場合は、ステップ１１６に移行する。ＮＧであった場合は、後述するステップ１２２に移行する。

ステップ１１６では、後述する解像度検査が行われる。解像度検査の後はステップ１１８に移行する。ステップ１１８では、前記ステップ１１６の解像度検査にて検査対象のデジタルカメラ１０がＮＧが否かが判断される。ＮＧでなかった場合は、ステップ１２０に移行する。ＮＧであった場合は、後述するステップ１２２に移行する。

ステップ１２０では、全ての検査対象の焦点距離のズームポジションにおける機能評価が完了したか否かが判断される。未検査のズームポジションがある場合は、前記ステップ１０２に移行する。全てのズームポジションの検査が完了した場合はステップ１２２に移行する。ステップ１２２では、被検査対象のレンズユニット２０を含むデジタルカメラ１０が冶具１１から取外される。

続いて、図８のフローチャートを用い、画枠合わせの流れを示す。

まず、ステップ１３０で、評価対象ズームポジションの評価用の画像を表示する。該画像は、前述の図３に示されたチャート画像３１０のようなディスプレイ１２の中心に画像が表示されるような画像である。

続いてステップ１３２に移行する。ステップ１３２では、ＰＣ１４からのフォーカス機構２６の制御により、オートフォーカスが行われる。続いてステップ１３４に移行する。ステップ１３４では、前記ステップ１３２にてＰＣ１４で実施されたオートフォーカスにてピーク検索ができたか否かが判断される。ピーク検索ができた場合はステップ１３６に移行する。ピーク検索ができなかった場合は後述するステップ１４６に移行する。

ステップ１３６では、絞り機構２８、及びシャッター機構３０の制御が行われ、ディスプレイ１２に表示されたチャート画像の撮像が行われる。続いてステップ１３８に移行する。ステップ１３８では、撮像されたチャート画像の画像データをＰＣ１４が取り込む。続いてステップ１４０に移行する。ステップ１４０では、ＰＣ１４にて、画像データの画像の画枠合わせ印３４０（又は、４１２、４２２等）と、基準となる画枠合わせ印３４０との位置が一致するか否かが判断される。一致した場合は、当該オフセット補正処理は終了する。

前記ステップ１４０において、撮像した画枠合わせ印３４０と、基準となる画枠合わせ印３４０との位置が一致しなかった場合は、ステップ１４２に移行する。ステップ１４２では、画枠合わせ印３４０と、基準となる画枠合わせ印３４０との位置の差が、当該レンズユニット２０の許容範囲内か否かが判断される。許容範囲内の場合は、ステップ１４４に移行する。ステップ１４４では、画枠合わせ印３４０と、基準となる画枠合わせ印３４０との位置の差に相当するオフセットを持つチャート画像をディスプレイ１２に表示させ、前記ステップ１３０に戻る。

前記ステップ１４２にて、位置の差が許容範囲外であった場合はステップ１４６に移行する。ステップ１４６では、当該検査対象のレンズユニット２０はＮＧと判断される。

続いて図９のフローチャートを用い、ズーム倍率調整の流れを示す。

まず、ステップ１５０では、前記ステップ１０４にて行われた画枠合わせで決定されたチャート画像が表示される。続いてステップ１５２に移行する。ステップ１５２では、絞り機構２８、及びシャッター機構３０の制御が行われ、ディスプレイ１２に表示された画像の撮像が行われる。続いてステップ１５４に移行する。ステップ１５４では、撮像されたチャート画像の画像データをＰＣ１４が取り込む。続いてステップ１５６に移行する。ステップ１５６では、ＰＣ１４にて、撮像されたチャート画像に配される倍率合わせ印３６０（又は、４１４、４２４、４３４等）の間隔が測定されて、倍率が規格内であるか否かが判断される。規格内であった場合は、当該ズーム倍率調整処理は終了する。

前記ステップ１５６で、規格外であった場合は、ステップ１５８に移行する。ステップ１５８では、ズーム倍率が計算上不足しているか否かが判断される。計算上不足していない場合はステップ１６０に移行する。ステップ１６０では、ＰＣ１４によるレンズユニット２０の調整が行われる。調整後は、前記ステップ１５６に戻る。

前記ステップ１５８で、ズーム倍率が計算上不足していた場合は、ステップ１６２に移行する。ステップ１６２では、当該検査対象のレンズユニット２０はＮＧと判断される。

なお、場合によっては、規格の倍率に合うように、ＰＣ１４によりズーム機構２４を駆動制御して、定量評価の観点で、規格内に収まるように制御してもよい。

続いて図１０のフローチャートを用い、色味評価の流れを示す。

まず、ステップ１７０では、前記ステップ１０４にて行われた画枠合わせで決定されたチャート画像が表示される。続いてステップ１７２に移行する。ステップ１７２では、絞り機構２８、及びシャッター機構３０の制御が行われ、ディスプレイ１２に表示されたチャート画像の撮像が行われる。続いてステップ１７４に移行する。ステップ１７４では、撮像されたチャート画像の画像データをＰＣ１４が取り込む。続いてステップ１７６に移行する。ステップ１７６では、ＰＣ１４にて、撮像されたチャート画像のコントラスト、輝度からシェーディング（中心に対する明るさの落ち込み量）、及びディストーション（樽型もしくは糸巻き歪）が規格内であるか否かが判断される。規格内であった場合は、当該色味評価は終了する。

前記ステップ１７６で、規格外であった場合は、ステップ１７８に移行する。ステップ１７８では、当該検査対象のレンズユニット２０はＮＧと判断される。

続いて図１１のフローチャートを用い、解像度評価の流れを示す。

まず、ステップ１８０では、前記ステップ１０４にて行われた画枠合わせで決定されたチャート画像が表示される。続いてステップ１８２に移行する。ステップ１８２では、絞り機構２８、及びシャッター機構３０の制御が行われ、ディスプレイ１２に表示されたチャート画像の撮像が行われる。続いてステップ１８４に移行する。ステップ１８４では、撮像されたチャート画像の画像データをＰＣ１４が取り込む。続いてステップ１８６に移行する。ステップ１８６では、ＰＣ１４にて、撮像された画像の解像度評価が行われ、規格内であるか否かが判断される。規格内であった場合は、当該解像度評価処理は終了する。

ところで、既存の解像度検査用のチャートは一般的に「くさび型」と呼ばれる画像が使用される。しかし、該くさび型画像の画線の本数には明確な仕様がなく、且つチャート内の配置位置が任意となっているため、正確な性能評価は困難である。これに対し、本実施形態では、前述の図５で示されるような解像度評価チャート画像５１０等を用い、正確な性能評価を可能としている。

前記ステップ１８６で、規格外であった場合は、ステップ１８８に移行する。ステップ１８８では、当該検査対象のレンズユニット２０はＮＧと判断される。

図１２には、第２実施形態に係る解像度検査システムの外観を示す外観図が、図１３には、第２実施形態に係る解像度検査システムの電気系の要部構成を示すブロック図が示されている。

第２実施形態で、第１実施形態と異なるのは、チャート画像が、プロジェクタ１６からの出力をスクリーン１８に投影され表示される構成となっている点である。

ディスプレイ１２に表示データを表示する第１実施形態においては、ディスプレイ１２の解像度が撮像素子の解像度を上回る必要がある。即ち、技術的に撮像素子の画素数にディスプレイ１２の画素数が追いつかなかった場合には、第１実施形態の適用は不可となる。これに対し、光学的に画像を再生させる第２実施形態においては、上記撮像素子の画素数に起因する問題は生じない。

第１実施形態に係る解像度検査システムの外観を示す外観図である。 第１実施形態に係る解像度検査システムの電気系の要部構成を示すブロック図である。 画枠合わせ、フォーカスサーチ、ズーム評価用のチャートである。 画枠合わせ、フォーカスサーチ、ズーム評価用のチャートの変形例である。 解像度評価用のチャートである。 色味評価用のチャートである。 画質検査の流れを示すフローチャートである。 画枠合わせ、及びオートフォーカス調整の流れを示すフローチャートである。 ズーム倍率調整の流れを示すフローチャートである。 色味評価の流れを示すフローチャートである。 解像度評価の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態に係る解像度検査システムの外観を示す外観図である。 第２実施形態に係る解像度検査システムの電気系の要部構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ チャート表示装置
１０ デジタルカメラ（被検査対象）
１１ 冶具
１２ ディスプレイ（表示手段）
１４ ＰＣ（表示制御手段）
１６ プロジェクタ
１８ スクリーン（表示手段）
２０ レンズユニット
２２ 光学ユニット（レンズ）
２４ ズーム機構
２６ フォーカス機構
２８ 絞り機構
３０ シャッター機構
３２ モータ駆動部
３４ ＬＰＦ
３６ ＣＣＤ（撮像素子）
３８ タイミングジェネレータ
４０ ＣＣＤドライバ
４２ ＡＤＣ
４４ デジタル信号処理部
４６ ビデオインターフェース
４８ ＬＣＤインターフェース
５０ ＬＣＤ
５２ カメラＣＰＵ
５４ メモリインターフェース
５６ カメラメモリ
５８ 外部メモリインターフェース
６０ メモリカード
６２ 圧縮・伸張処理回路
６４ キー操作部
６６ 発光部
６８ カメラ外部インターフェース
７０ ビデオモニタ
７２ カメラインターフェースケーブル
７４ ディスプレイインターフェース
７６ ディスプレイ
７８ 操作部
８０ ＰＣメモリ（記憶手段）
８２ プログラム
８４ 画像評価ソフト
８６ 表示データ（画像データ）
８８ ＣＤドライブ
９０ ＰＣ外部インターフェース
９２ ＰＣＣＰＵ
９４ ＰＣインターフェースケーブル
３１０ チャート画像（基本チャート画像）
３２０、３３０、４１０、４２０、４３０ チャート画像（チャート画像）
３４０、４１２、４２２、４３２ 画枠検索印（画枠印）
３５０ ピーク検索画像（チャート画像）
３６０、４１４、４２４、４３４ 倍率合わせ印
５００ ブロック図形（チャート画像）
５０１、５０２、５０３ 線列
５１０、５２０、５３０ 解像度評価チャート画像（チャート画像）
６１０、６２０ 色味測定用チャート画像（チャート画像）

Claims (7)

1. レンズ及び撮像素子を含む被検査対象によって撮像をすることにより、当該被検査対象に実行される撮像処理系の状態を検査するためのチャート画像のうち、少なくとも基本チャート画像の画像データを記憶する記憶手段と、
   前記画像データに基づくチャート画像を表示手段に表示させるとともに、実行する検査内容に応じて前記チャート画像を切換える表示制御手段と、
   を有するチャート表示装置。
2. 前記記憶手段は、複数の検査内容に各々対応する複数のチャート画像の画像データを予め記憶することを特徴とする請求項１記載のチャート表示装置。
3. 前記表示制御手段は、前記画像データに基づいて、実行する検査内容に応じたチャート画像の画像データを生成することを特徴とする請求項１記載のチャート表示装置。
4. 前記チャート画像は、コントラスト、輝度、解像度、倍率のうち少なくとも１つを検査するための画像を含むことを特徴とする請求項１又は請求項３の何れか１項記載のチャート表示装置。
5. 前記画像データは、解像度を検査するための画像データとして、線分を等間隔に並べた線分列を不連続に段階的に配列した線分列群を表示させるための画像データを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項記載のチャート表示装置。
6. 前記表示制御手段は、前記基本チャート画像が含むチャート画像の画枠を示す画枠印の位置と前記被検査対象によって撮像された前記画枠印の位置との位置の差を求め、当該位置の差に対応するチャート画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項記載のチャート表示装置。
7. 前記表示制御手段は、前記基本チャート画像が含む画枠印の位置と前記被検査対象によって撮像された前記位置の差に対応するチャート画像が含む画枠印の位置との位置の差が許容範囲内か否かを判断し、許容範囲外である場合は、再度当該位置の差に対応するチャート画像を前記表示手段に表示させることを繰り返すことを特徴とする請求項６記載のチャート表示装置。