JP2015004524A - レンズ駆動異音検査方法、及び、レンズ駆動異音検査装置 - Google Patents

レンズ駆動異音検査方法、及び、レンズ駆動異音検査装置 Download PDF

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【課題】レンズ駆動異音検査方法及びレンズ駆動異音検査装置において、レンズの駆動音が正常であるかを高精度に判定する。
【解決手段】レンズ駆動異音検査方法は、レンズの駆動音を基に、時間と音圧との関係を表す第1の音圧波形、及び周波数と音圧との関係を表す第2の音圧波形を作成し(S11)、第1の音圧波形を音圧の値ごとに分割した複数の領域のそれぞれの面積を算出し(S12)、第1の音圧波形が、音圧の値で定められる複数の境界のそれぞれを横切る横断回数を算出し(S13)、第2の音圧波形を音圧の値ごとに分割した複数の領域のそれぞれの面積を算出し(S14)、第2の音圧波形が、音圧の値で定められる複数の境界のそれぞれを横切る横断回数を算出し(S15)、第1及び第2の音圧波形の複数の領域の面積と、第1及び第2の音圧波形の複数の境界の横断回数と、に基づいて、レンズの駆動音が正常であるかを判定する(S16)。
【選択図】図5

Description

本発明は、レンズの駆動音が正常であるかを判定するレンズ駆動異音検査方法及びレンズ駆動異音検査装置に関する。
デジタルカメラなどの撮像装置に用いられるレンズ鏡枠では、レンズ群や絞りの駆動による異音が発生すると、動画撮影時に異音が録音される。そのため、レンズ鏡枠には、例えば製造工程での異音検査が行われる。
異音判定を行う異音検査装置において、検査対象品からやや離れた位置にマイクなどの収音器が配置された装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、異音検査装置において、取得された音データを周波数解析して所定の周波数領域における音圧レベルを算出し、算出された音圧レベルと補正された判定値とを比較することによって異音を判定する装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開2004−333199号公報 特開2010−96547号公報
ところで、人間が異音と感じる音には、ごく短い時間でも音圧が大きな音や、音圧は小さくても周期的に発生する音などがある。
しかしながら、従来は、このような種々の異音について高精度に判定することができなかった。しかも、レンズについては、駆動音が通常とわずかに異なるだけでユーザに違和感を与えうるため、非常に高精度な異音の検査を行うことが望ましい。
本発明の目的は、レンズの駆動音が正常であるかを高精度に判定することができるレンズ駆動異音検査方法及びレンズ駆動異音検査装置を提供することである。
本発明のレンズ駆動異音検査方法は、レンズの駆動音を基に、時間と音圧との関係を表す第1の音圧波形、及び周波数と音圧との関係を表す第2の音圧波形を作成し、前記第1の音圧波形を音圧の値ごとに分割した複数の領域のそれぞれの面積を算出し、前記第1の音圧波形が、音圧の値で定められる複数の境界のそれぞれを横切る横断回数を算出し、前記第2の音圧波形を音圧の値ごとに分割した複数の領域のそれぞれの面積を算出し、前記第2の音圧波形が、音圧の値で定められる複数の境界のそれぞれを横切る横断回数を算出し、前記第1の音圧波形の前記複数の領域の前記面積と、前記第1の音圧波形の前記複数の境界の前記横断回数と、前記第2の音圧波形の前記複数の領域の前記面積と、前記第2の音圧波形の前記複数の境界の前記横断回数と、に基づいて、前記レンズの前記駆動音が正常であるかを判定する。
また、上記レンズ駆動異音検査方法において、前記レンズの前記駆動音が正常であるかを判定するのは、前記第1の音圧波形の前記複数の領域の面積である第1の特徴量と、前記第1の音圧波形の前記横断回数である第2の特徴量と、前記第2の音圧波形の前記複数の領域の面積である第3の特徴量と、前記第2の音圧波形の前記横断回数である第4の特徴量と、を用いて、MT法により判定するようにしてもよい。
また、上記レンズ駆動異音検査方法において、収音部を有する撮像装置に対し前記レンズを装着した状態で、前記収音部により前記駆動音を取得するようにしてもよい。
本発明のレンズ駆動異音検査装置は、レンズの駆動音が正常であるかを判定する判定部を備え、前記判定部は、レンズの駆動音を基に、時間と音圧との関係を表す第1の音圧波形、及び周波数と音圧との関係を表す第2の音圧波形を作成し、前記第1の音圧波形を音圧の値ごとに複数の第1の分割音圧波形に分割して前記複数の第1の分割音圧波形のそれぞれの面積を算出し、前記第1の音圧波形が、音圧の値で定められる複数の境界のそれぞれを横切る横断回数を算出し、前記第2の音圧波形を音圧の値ごとに複数の第2の分割音圧波形に分割して前記複数の第2の分割音圧波形のそれぞれの面積を算出し、前記第2の音圧波形が、音圧の値で定められる複数の境界のそれぞれを横切る横断回数を算出し、前記第1の音圧波形の前記複数の領域の前記面積と、前記第1の音圧波形の前記複数の境界の前記横断回数と、前記第2の音圧波形の前記複数の領域の前記面積と、前記第2の音圧波形の前記複数の境界の前記横断回数と、に基づいて、前記レンズの前記駆動音が正常であるかを判定する。
本発明によれば、レンズの駆動音が正常であるかを高精度に判定することができる。
本発明の一実施の形態に係るレンズ駆動異音検査装置及び撮像装置を示す概略構成図である。 本発明の一実施の形態に係るレンズ駆動異音検査装置及び撮像装置を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態における動作フロー図である。 本発明の一実施の形態に係るレンズ駆動異音検査装置として動作することが可能なコンピュータのハードウェア構成例である。 本発明の一実施の形態に係るレンズ駆動異音検査方法を説明するためのフロー図である。 本発明の一実施の形態における時間と音圧との関係を表す第1の音圧波形を示す図である。 本発明の一実施の形態における周波数と音圧との関係を表す第2の音圧波形を示す図である。 本発明の一実施の形態における第1及び第2の音圧波形の各領域の面積(第1及び第3の特徴量)を説明するための波形の例である。 本発明の一実施の形態における第1及び第2の音圧波形の各領域の面積(第1及び第3の特徴量)を説明するための表である。 本発明の一実施の形態における第1及び第2の音圧波形の各境界の横断回数(第2及び第4の特徴量)を説明するための波形の例である。 本発明の一実施の形態における第1及び第2の音圧波形の各境界の横断回数(第2及び第4の特徴量)を説明するための表である。 本発明の一実施の形態における第1及び第2の特徴量を示すグラフである。 本発明の一実施の形態における第3及び第4の特徴量を示すグラフである。 本発明の一実施の形態における時間と音圧との関係を表す第1の音圧波形(他の例)を示す図である。 本発明の一実施の形態における周波数と音圧との関係を表す第2の音圧波形(他の例)を示す図である。 本発明の一実施の形態における第1及び第2の特徴量を示すグラフ(他の例)である。 本発明の一実施の形態における第3及び第4の特徴量を示すグラフ(他の例)である。
図1は、本発明の一実施の形態に係るレンズ駆動異音検査装置1及び撮像装置10を示す概略構成図である。
駆動音を検査されるレンズの一例である被検カメラレンズ鏡枠20は、撮像装置10に対し図示しないカメラマウントによって接続されている。
撮像装置10は、記憶部11と、制御部12と、収音部13と、を有する。撮像装置10は、例えば、録画又は録音機能を有するデジタルカメラや、他の録画機などである。
記憶部11は、例えばメモリーカードであり、被検カメラレンズ鏡枠20の駆動条件と収音データとを記憶する。
制御部12は、例えばマイクロプロセッサであり、被検カメラレンズ鏡枠20の駆動を制御する。
収音部13は、例えば内蔵マイクであり、被検カメラレンズ鏡枠20の駆動音を収音する。このように収音された収音データは、上記のとおり記憶部11に記憶される。
撮像装置10は、USB(Universal Serial Bus)ケーブル30などの有線接続又は無線接続によってレンズ駆動異音検査装置1と接続され、記憶部11に記憶された収音データをレンズ駆動異音検査装置1へ転送する。
レンズ駆動異音検査装置1は、レンズの駆動音が正常であるかを判定する判定部2を有する。詳しくは後述するが、判定部2は、インストールされたプログラムにより収音データを解析し、被検カメラレンズ鏡枠20の駆動音の良否を判定する。
図2は、本発明の一実施の形態に係るレンズ駆動異音検査装置1及び撮像装置10を示すブロック図である。
図3は、本実施の形態における動作フロー図である。
まず、撮像装置10では、記憶部11に予め記憶されたAF(Autofocus)レンズ、電動ズーム、絞りなどの駆動条件が制御部12へ転送される(ステップS1)。
制御部12は、設定された駆動条件に基づき、被検カメラレンズ鏡枠20へ制御信号を送る(ステップS2)。
被検カメラレンズ鏡枠20は、上記の制御信号に基づき、AFレンズ駆動、電動ズーム駆動、絞り駆動などを行う(ステップS3)。
被検カメラレンズ鏡枠20の駆動音は、撮像装置10に伝わり、収音部13によって収音される(ステップS4)。
収音された収音データは、記憶部11に記憶される(ステップS5)。
記憶部11に記憶された駆動音は、レンズ駆動異音検査装置1へ転送される(ステップS6)。
レンズ駆動異音検査装置1にインストールされたプログラムに基づき、レンズ駆動異音検査装置1の判定部2が駆動音の特徴量を複数抽出するなどして(ステップS7)、駆動音が正常であるかを判定する(ステップS8)。駆動音の判定については後述する。
図4は、本発明の一実施の形態に係るレンズ駆動異音検査装置1として動作することが可能なコンピュータ100のハードウェア構成例である。
図4に示すコンピュータ100は、CPU(Central Processing Unit)101と、記憶部102と、入力部103と、表示部104と、インターフェース部105と、記録媒体駆動部106とを備える。これらの構成要素は、バスライン107を介して接続されており、各種のデータを互いに授受する。
CPU101は、コンピュータ100全体の動作を制御する演算処理装置である。CPU101は、レンズ駆動異音検査用のプログラムを読み出して実行することにより、レンズ駆動異音検査の処理を行う。CPU101は、レンズ駆動異音検査装置1の判定部2として機能する。
記憶部102は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、ハードディスクなどを含む。
ROMは、所定の基本制御プログラムが予め記録されている読み出し専用半導体メモリである。なお、ROMとして、フラッシュメモリ等の、電力供給の停止に対して記憶データが不揮発性であるメモリを使用してもよい。
RAMは、CPU101が各種の制御プログラムを実行する際に、必要に応じて作業用記憶領域として使用される随時書き込み読み出し可能な半導体メモリである。
ハードディスクは、CPU101によって実行される各種の制御プログラムや各種のデータを記憶する。
入力部103は、例えばキーボード装置やマウス装置であり、コンピュータ100のユーザにより操作されると、その操作内容に対応付けられているユーザからの各種の入力情報を取得し、取得した入力情報をCPU101に送る。
表示部104は、例えばディスプレイであり、各種のテキストや画像を表示する。
インターフェース部105は、コンピュータ100に接続される撮像装置10などの各種機器との間での各種情報の授受の管理を行う。
記録媒体駆動部106は、可搬型記録媒体108に記録されている各種の制御プログラムやデータの読み出しを行う装置である。CPU101は、可搬型記録媒体108に記録されている所定の制御プログラムを、記録媒体駆動装置106を介して読み出して実行することによって、レンズ駆動異音検査の処理を行うようにすることもできる。
なお、可搬型記録媒体108としては、例えばCD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)やDVD−ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、USB規格のコネクタが備えられているフラッシュメモリなどがある。
このようなコンピュータ100をレンズ駆動異音検査装置1として動作させるために、まず、後述する図6に示すようなレンズ駆動異音検査の各処理ステップをCPU101に行わせるための制御プログラムが作成される。この作成された制御プログラムは、記憶部102のハードディスク装置、又は可搬型記録媒体107に予め格納される。そして、CPU101に所定の指示が与えられることで、制御プログラムが読み出されて実行される。これにより、コンピュータ100が、レンズ駆動異音検査装置1として動作する。
図5は、本発明の一実施の形態に係るレンズ駆動異音検査方法を説明するためのフロー図である。
図6は、本発明の一実施の形態における時間と音圧との関係を表す第1の音圧波形を示す図である。
図7は、本実施の形態における周波数と音圧との関係を表す第2の音圧波形を示す図である。
以下で説明する処理は、特に記載する場合を除いて、レンズ駆動異音検査装置1の判定部2(CPU101)により行われる。
まず、レンズの駆動音を基に、図6に示す第1の音圧波形及び図7に示す第2の音圧波形が作成される(ステップS11)。
図6に示す第1の音圧波形は、図1及び図2に示す収音部13により収音された被検カメラレンズ鏡枠20の駆動音の収音データから作成される。
第1の音圧波形は、横軸を駆動時間、縦軸を可聴周波数帯域の音圧の平均とした音圧波形に変換されている。
可聴周波数帯域の音圧は、全周波数帯域の音圧波形にA特性のフィルターを掛けることにより、可聴周波数帯域にウェイトがかかった音圧に変換される。
図7に示す第2の音圧波形は、例えば図6に示す第1の音圧波形をフーリエ変換し、横軸を周波数、縦軸を振幅(音圧)に変換した波形である。
次に、図6に示す第1の音圧波形を音圧の値ごとに分割した複数の領域S1〜S6のそれぞれの面積(第1の特徴量)が算出される(ステップS12)。
各領域S1〜S6は、縦軸を一定の狭い範囲で分割した時のそれぞれの領域である。図6とは別の例であるが、波形が図8Aに示す「sample1」の場合、面積は、図8Bに示すように、下方から順に、領域S1が150、領域S2が120、領域S3が50、領域S4が25、領域S5が8、領域S6が1となる。
なお、図8Aおよび図8Bは、第1の特徴量(領域S1〜S6の面積)及び後述する第3の特徴量(領域FS1〜FS6の面積)の算出方法を共通して説明するためのものであって、第1の特徴量と第3の特徴量との面積が一致するのではない。
次に、図6に示す第1の音圧波形が、音圧の値で定められる複数の境界のそれぞれを横切る横断回数(第2の特徴量)が算出される(ステップS13)。
各横断回数は、縦軸を一定の狭い範囲で分割した時のそれぞれの境界C1〜C6を波形が横切った回数ある。なお、本実施の形態では、領域S1〜S6の間の境界が境界C1〜C5である。
波形が「sample1」の場合、横断回数は、図9Bに示すように、下方から順に、境界C1が0、境界C2が9、境界C3が12、境界C4が10、境界C5が10、境界C6が4となる。
なお、図9Aおよび図9Bは、第2の特徴量(境界C1〜C6の横断回数)及び後述する第4の特徴量(境界FC1〜FC6の横断回数)の算出方法を共通して説明するためのものであって、第2の特徴量と第4の特徴量との横断回数が一致するのではない。
第1の音圧波形と同様に、図7に示す第2の音圧波形についても、各領域FS1〜FS6の面積(第3の特徴量)が算出されるとともに(ステップS14)、各境界FC1〜FC6の横断回数(第4の特徴量)が算出される(ステップS15)。
上述のように図6に示す第1の音圧波形及び図7に示す第2の音圧波形について算出された第1〜第4の特徴量は、図10Aおよび図10Bに示すように表される。これら第1〜第4の特徴量に基づいて、レンズの駆動音が正常であるかが判定される(ステップS16)。なお、レンズ1及びレンズ2は良品であり、レンズ3は不良品であるものとする。
例えば、不良レンズ3の駆動音では、音圧は小さいが人間が耳障りと感じる異音が発生する。
MT(Mahalanobis Taguchi)法を用いることで、第1及び第2の特徴量から図10Aに示すMD(Mahalanobis Distance)値を算出することができる。また、第3及び第4の特徴量から図10Bに示すMD値を算出することができる。
MD値は、公知の手法(例えば、「よくわかるMTシステム 品質工学によるパターン認識の新技術」(田村希志臣著、日本規格協会、2009年、42頁〜45頁))により算出することができる。
例えば、MD値が所定の閾値よりも小さい場合について、駆動音を正常であると判断し、MD値が閾値よりも大きい場合について、駆動音を異常であると判断することができる。なお、閾値は、レンズの試作や生産初期段階で人間の耳で異音を検査し、不良品と判定したレンズのMD値を参考に決定するとよい。
例えば、図10Aに示すように、第1及び第2の特徴量により算出されたMD値は、レンズ1〜3のすべてにおいて大きな差が生じていない。これらレンズ1〜3のMD値が閾値以下である場合には良品であると判断し、レンズ3が不良品であることは判断できない。
一方、図10Bに示すように、第3及び第4の特徴量により算出されたMD値は、レンズ3のみ他のよりも大きい。例えばレンズ3のMD値が閾値よりも大きい場合には不良品であると判断できる。
図7に示す第2の音圧波形の場合は、レンズ3について、図7に示す差Aが生じることで、図10Bに示す第3の特徴量(領域FS1の面積)に差Bが生じる。その結果、MD値については、レンズ3のみ3.61という他より大きな値をとるに至っており、異常と判定されうる。
以下、不良品であるレンズ3を他のレンズ4に置き換えた他の例について説明する。
図11は、本発明の一実施の形態における時間と音圧との関係を表す第1の音圧波形(他の例)を示す図である。
図12は、本実施の形態における周波数と音圧との関係を表す第2の音圧波形(他の例)を示す図である。
例えば、不良レンズ4の駆動音では、ごく短時間に突発的な異音が発生する。
図12に示す第2の音圧波形では、図13Bに示すように第3及び第4の特徴量並びにMD値に顕著な差は表れていないため、レンズ4の駆動音が正常であると判定されうる。
一方、図11に示す第1の音圧波形では、レンズ4について、差Cが生じることで、図13Aに示す第1の特徴量(領域S6のの面積)に差Dが生じるとともに、第2の特徴量(境界Cの横断回数)に差Eが生じる。その結果、MD値については、レンズ4のみ大きな4.84という値をとるに至っており、異常と判定されうる。
以上説明した本実施の形態では、第1の音圧波形から得られる各領域の面積(第1の特徴量)及び各境界の横断回数(第2の特徴量)と、第2の音圧波形から得られる各領域の面積(第3の特徴量)及び各境界の横断回数(第4の特徴量)とに基づいて、レンズの駆動音が正常であるかを判定する。
そのため、第1の音圧波形の各領域の面積(第1の特徴量)及び各境界の横断回数(第2の特徴量)を用いることで、例えば駆動時間中のごく短い時間に比較的大きな音圧が発生する異音を高精度に判定することができる。また、第2の音圧波形の各領域の面積(第3の特徴量)及び各境界の横断回数(第4の特徴量)を用いることで、例えばある特定の周波数だけ発生する異音、つまり仮に音圧は小さくても人間の耳には耳障りと感じる音を高精度に判定することができる。
よって、本実施の形態によれば、レンズの駆動音が正常であるかを高精度に判定することができる。
また、本実施の形態では、上記第1〜第4の特徴量を用いて、MT法により駆動音が正常であるかを判定する。そのため、レンズの駆動音が正常であるかを、より一層高精度に判定することができる。
また、本実施の形態では、収音部13を有する撮像装置10に対し被検カメラレンズ鏡枠(レンズの一例)が装着された状態で、収音部13が駆動音を取得する。そのため、動画撮影時に録音されてしまうレンズの駆動音を実使用状態に近い形態で検出することができ、レンズの駆動音が正常であるかをより一層高精度に判定することができる。更には、収音装置への設備投資を削減できる。なお、撮像装置10の内部で収音する場合には、収音される音が動画撮影時の音になる。しかし、撮像装置10の外部で収音する場合には、レンズ(被検カメラレンズ鏡枠20)を伝わって撮像装置10の内部で収音される音と同一になるとは限らない。
なお、本実施の形態においては、第1〜第4の特徴量を用いてMD値を算出することで非常に高精度に判定することができるが、例えば、第1〜第4の特徴量を基にそれらの所定の基準値からの差の総和を算出することなどによっても、異音を高精度に判定することは可能である。そのため、MD値の算出以外の手法により第1〜第4の特徴量を用いて異音を判定してもよい。
また、本実施の形態では、収音部13を撮像装置10の内部に配置しているため、非常に高精度に異音を判定し且つ設備投資を削減できるが、収音装置がレンズとは別体に配置されるようにしても異音を高精度に判定することは可能である。
1 レンズ駆動異音検査装置
2 判定部
10 撮像装置
11 記憶部
12 制御部
13 収音部
20 被検カメラレンズ鏡枠
30 USBケーブル
100 コンピュータ
101 CPU
102 記憶部
103 入力部
104 表示部
105 インターフェース部
106 記録媒体駆動部
107 バスライン
108 可搬型記録媒体

Claims (4)

  1. レンズの駆動音を基に、時間と音圧との関係を表す第1の音圧波形、及び周波数と音圧との関係を表す第2の音圧波形を作成し、
    前記第1の音圧波形を音圧の値ごとに分割した複数の領域のそれぞれの面積を算出し、
    前記第1の音圧波形が、音圧の値で定められる複数の境界のそれぞれを横切る横断回数を算出し、
    前記第2の音圧波形を音圧の値ごとに分割した複数の領域のそれぞれの面積を算出し、
    前記第2の音圧波形が、音圧の値で定められる複数の境界のそれぞれを横切る横断回数を算出し、
    前記第1の音圧波形の前記複数の領域の前記面積と、前記第1の音圧波形の前記複数の境界の前記横断回数と、前記第2の音圧波形の前記複数の領域の前記面積と、前記第2の音圧波形の前記複数の境界の前記横断回数と、に基づいて、前記レンズの前記駆動音が正常であるかを判定する、レンズ駆動異音検査方法。
  2. 前記レンズの前記駆動音が正常であるかを判定するのは、
    前記第1の音圧波形の前記複数の領域の面積である第1の特徴量と、
    前記第1の音圧波形の前記横断回数である第2の特徴量と、
    前記第2の音圧波形の前記複数の領域の面積である第3の特徴量と、
    前記第2の音圧波形の前記横断回数である第4の特徴量と、を用いて、MT法により判定する、請求項1記載のレンズ駆動異音検査方法。
  3. 収音部を有する撮像装置に対し前記レンズを装着した状態で、前記収音部により前記駆動音を取得する、請求項1又は請求項2記載のレンズ駆動異音検査方法。
  4. レンズの駆動音が正常であるかを判定する判定部を備え、
    前記判定部は、
    レンズの駆動音を基に、時間と音圧との関係を表す第1の音圧波形、及び周波数と音圧との関係を表す第2の音圧波形を作成し、
    前記第1の音圧波形を音圧の値ごとに複数の第1の分割音圧波形に分割して前記複数の第1の分割音圧波形のそれぞれの面積を算出し、
    前記第1の音圧波形が、音圧の値で定められる複数の境界のそれぞれを横切る横断回数を算出し、
    前記第2の音圧波形を音圧の値ごとに複数の第2の分割音圧波形に分割して前記複数の第2の分割音圧波形のそれぞれの面積を算出し、
    前記第2の音圧波形が、音圧の値で定められる複数の境界のそれぞれを横切る横断回数を算出し、
    前記第1の音圧波形の前記複数の領域の前記面積と、前記第1の音圧波形の前記複数の境界の前記横断回数と、前記第2の音圧波形の前記複数の領域の前記面積と、前記第2の音圧波形の前記複数の境界の前記横断回数と、に基づいて、前記レンズの前記駆動音が正常であるかを判定する、レンズ駆動異音検査装置。
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