JP3230310B2 - 光学スクリーン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学部品評価用の光学
スクリーンの構造に関し、更に詳しくは、レンズ鏡筒な
どの光学部品を評価する際に使用する光学スクリーンで
あって、種類の異なるスクリーンパターンをそれぞれ表
示するスクリーン板を組み合わせて、一つの装置で複数
の種類の性能評価が行えるように改良された汎用の光学
スクリーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】本明細書で、光学スクリーンとは、光学
部品の性能を評価するための光学スクリーンを備えた評
価装置全体を意味するものである。光学スクリーンは、
光学部品の性能を評価するために検査、調整工程でしば
しば使用されている。ここでは、カメラ一体型ＶＴＲ等
に使用する撮像部を例にして説明する。カメラ一体型Ｖ
ＴＲ等に使用する撮像部は、一般に自動的に焦点を合わ
せるオートフォーカス機能と、撮影者が任意にテレ・ワ
イド撮影を行えるようにズーム機能を有しており、これ
を実行させるためにレンズ鏡筒制御部は、フォーカス駆
動部とズーム駆動部とを合わせ持っている。

【０００３】そこで、レンズ鏡筒自体及びレンズ鏡筒制
御部を製作する過程において、若しくはこれらを研究、
開発する過程において、従来、これら２つの機能のそれ
ぞれについて別個の専用光学スクリーン装置により適当
な映像を得て、これらの機能を評価することが多く行わ
れている。通常、フォーカス駆動部の性能は、スクリー
ン板に記された専用のパターンをレンズ鏡筒を介して実
写してモニターにその画像を表示し、表示した画像のパ
ターン境界部分の明瞭性を評価することにより判断され
る。使用する専用パターンは、例えば、縦１，２００m
m、横１，６００mmの大きさのスクリーンにスクリーン
の中心から外側まで図６（ａ）に示すように描かれた線
対称の放射状白黒模様のパターンである。そのパターン
を実写し、白と黒に塗り分けられた境界部分の明暗差を
測定することにより、フォーカス駆動部の性能評価を行
う。

【０００４】また、ズーム駆動部の性能は、ズーム動作
を行いながらスクリーン板に記された専用パターンをレ
ンズ鏡筒を介して実写してモニターにその画像を表示
し、モニターに表示される画像がズーム動作中に光軸中
心のズレに起因して発生する像飛び・揺れを伴うか否か
を目視して判断することにより、評価されている。パタ
ーンは、一般に多数の小さい図形からなるパターンであ
って、例えば縦３００mm、横４００mmのスクリーンに図
６（ｂ）に示すような漢字等の文字或いはバーコード状
の図形を多数表示したものである。ところで、上述の２
種類の駆動部の性能評価を行うに当たり、従来は、オー
トフォーカス評価用パターンと像飛び・揺れ評価用パタ
ーンをそれぞれ個別に表示した個別の専用スクリーン板
を用意し、各々別の評価スクリーン固定用基台上に載せ
た個別の専用光学スクリーンを用意していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の評価工程では、
上述のようにオートフォーカス機能評価と像飛び・揺れ
評価のためにそれぞれ個別の専用光学スクリーンを使用
していたので、次のような問題があった。第１には、そ
れぞれの光学スクリーンを別個に設置するため、評価す
べき光学部品をその間で移動する作業が必要になり、そ
れだけコストが嵩み、時間を要した。第２には、評価工
程が２工程で構成されているため、電気的接合を含むレ
ンズ鏡筒の脱着が工程毎に必要になると言ったように、
評価作業が煩雑になり、それだけコストが嵩み、時間を
要した。第３には、２個の光学スクリーンを設置する空
間がそれぞれ必要になり、作業建物のコストが増大し
た。

【０００６】上述のような問題に鑑み、本発明の目的
は、光学部品について種類の異なる性能を評価するに当
たり、従来のようにそれぞれ個別の専用光学スクリーン
を必要とすることなく、同一の光学スクリーンにより行
うことができるように改良された汎用的光学スクリーン
を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、オートフォ
ーカス評価用パターンと像飛び・揺れ評価用パターンと
を組み合わせて共通のスクリーン板に表示することに着
目し、研究の末、以下に説明するような本発明を発明す
るに至った。上述の目的を達成するために、本発明に係
る光学スクリーンは、光学部品を性能評価する光学スク
リーンであって、開孔部により一部分が欠落する第１の
光学性能評価パターンを有する第１のスクリーン板と、
少なくとも前記第１の光学性能評価パターンの欠落部分
と第２の光学性能評価パターンとを有する第２のスクリ
ーン板と、前記第１のスクリーン板の裏面に前記第２の
スクリーン板の光学性能評価パターン形成面をほぼ面接
触させつつ前記第２のスクリーン板を移動させ、前記開
孔部に前記第１の光学性能評価パターンの欠落部分と前
記第２の光学性能評価パターンとを選択的に位置決めす
る手段と、を有することを特徴としている。

【０００８】本発明で使用する第１及び第２の光学性能
評価パターンは、それぞれ光学部品についての種類の異
なる性能評価に必要な別個のパターンであって、任意の
図形又は文字、例えば白黒画、文字、バーコード、三角
形、円形等を描いたものであり、第２の光学性能評価パ
ターンは、第１のスクリーンの開孔部の寸法と同じ大き
さのパターンである。第２のスクリーン板には、第１の
スクリーン板の開孔部に対応する第１の光学性能評価パ
ターンの欠落部分と任意の数の第２の光学性能評価パタ
ーンを設ける。本発明で使用する選択的に位置決めする
手段である滑動機構は、第２のスクリーン板を第１のス
クリーン板の裏面に沿って円滑に移動させるようにした
常用の機構で、例えば第２のスクリーンを保持した走行
体を直線状の軌道上で、或いは円形ないし任意の曲線状
の軌道上で滑動させるようにしたもの等がある。

【０００９】本発明の望ましい実施態様では、上述の光
学スクリーンにおいて、滑動機構は、第２のスクリーン
板を直線滑動させるものであって、第２のスクリーン板
に設けた複数のパターンは、直線滑動方向に配置されて
いる。

【００１０】本発明の別の望ましい実施態様では、上述
の光学スクリーンにおいて、滑動機構は、第２のスクリ
ーン板を回動させるものであって、第２のスクリーン板
に設けた複数のパターンは、回動中心を中心とする円周
上で回動方向に配置されていることを特徴としている。

【００１１】

【作用】本発明の上記構成では、第１のスクリーン板に
は、開孔部が設けられ、かつ第１の光学性能評価パター
ンの一部が該開孔部により欠落したパターンが面上に記
されており、第２のスクリーン板には、少なくとも第１
の光学性能評価パターンの欠落部分と第２の光学性能評
価パターンの少なくとも一つが設けられており、第２の
スクリーン板を第１のスクリーン板の裏面にほぼ面接触
させるようにして配置し、選択的に位置決めする手段で
ある滑動機構により第１のスクリーン板の裏面に沿って
第２のスクリーン板を移動させることにより、開孔部か
ら第２のスクリーン板に設けた複数のパターンのいずれ
かを選択的に出現させるようになっている。

【００１２】第１の光学性能評価パターンにより光学部
品を評価する場合には、滑動機構により第２のスクリー
ン板を移動させて、第１のスクリーン板の開孔部に合わ
せて第１の光学性能評価パターンの欠落部分を配置し、
第１のスクリーン板を補完することにより、所要の第１
の光学性能評価パターンを完成する。また、第２の光学
性能評価パターンにより光学部品を評価する場合には、
滑動機構により第２のスクリーン板を移動させて、第１
のスクリーン板の開孔部に合わせて第２の光学性能評価
パターンを配置し、その開孔部を介して第２の光学性能
評価パターンを使用する。

【００１３】

【実施例】以下に、添付図面を参照して実施例に基づき
本発明をより詳細に説明する。図１は本発明に係る光学
スクリーンの第１の実施例の構成を示す模式的斜視図で
あり、図２は図１に示す光学スクリーンの要部の構成を
示す平面図であり、図３は図１に示した光学スクリーン
のスクリーン板とその上に描かれたパターンとを示して
おり、図３（ａ）は第１のスクリーン板である大スクリ
ーン板とその上に描かれたパターンを示し、図３（ｂ）
は第２のスクリーン板である小スクリーン板とその上に
描かれた２個のパターンを示している。

【００１４】図１に示すように、光学スクリーン１０
は、端面の壁にスクリーン板を保持するスクリーン室１
２と、スクリーン室１２を遮光する遮光パネル１３と、
大スクリーン板を保持する架台１５と、大スクリーン板
２０とから構成されている。他に付属の部品として、性
能評価すべきレンズ鏡筒Ａを脱着自在に取り付ける取り
付け台１４と、レンズ鏡筒により撮像したスクリーン板
上のパターンを画像処理して表示するモニター１６と、
装置の操作及び制御を行う電装部１８とが設置されてい
る。モニター１６の画面には、縦横に細かい格子状の枡
目が入っており、ズーム動作でテレ操作からワイド操作
に又はその逆にする際に、画面に表示したスクリーンの
パターンに着目し、モニター画面の枡目からの画像の移
動量を観察して像飛び・揺れ量を評価する。取り付け台
１４、モニター１６及び電装部１８は、光学部品を評価
するために使用されて来た光学スクリーンに従来から設
けられていたものと同じものであるから、本明細書では
それらについてこれ以上の説明を省略する。

【００１５】スクリーン室１２は、外光の影響を防止す
るために、図１に示すように周囲が外光遮光パネル１３
で囲まれ、かつ所定の照度に維持するために照明装置
（図示せず）が具備された部屋であって、取り付け台１
４から約２ｍ離れて対向する端面に大スクリーン板２０
を保持する架台１５を収容している。尚、大スクリーン
板２０は、架台１５上を移動できるような移動台（図示
せず）に保持されていて、取り付け台１４からの距離が
調節可能になっている。大スクリーン板２０は、横１，
６００mm、縦１，２００mmであって、その中央部には横
４００mm、縦３００mmの開孔部２４が設けられている。
更に、任意のパターン、例えば本実施例では、図３
（ａ）に示す第１の光学性能評価パターン（以下、パタ
ーンＡと言う）が貼着ないし描かれている。図３（ａ）
の第１の光学性能評価パターンは、図６（ａ）の第１の
光学性能評価パターンから開孔部２４の部分が欠落して
いるものである。本実施例では、その中央に開孔部が設
けられているが、必ずしも中央に設ける必要はなく、任
意の場所に設けることができるし、また、開孔部の形状
は、長方形である必要はなく、任意の形状、例えば扇
形、円形、楕円形、三角形の形状でもよい。

【００１６】小スクリーン板２６は、大スクリーン板２
０の裏面に沿って面接触するようにして配置されてい
る。更に、大スクリーン板２０の裏面には、小スクリー
ン板２６を移動させるために図２に示すような選択的に
位置決めする手段である滑動機構２２が取り付けてあっ
て、滑動機構２２は、次に説明する構成により、小スク
リーン板２６を大スクリーン板２０の裏面に接して定ピ
ッチで大スクリーン板２０に対して並進させ、大スクリ
ーン板２０の開孔部２４に合致させることができる。滑
動機構２２は、図２に示すように、上下に平行に設けら
れた２本の直線軌条２８と、小スクリーン板２６を保持
しながら、この２本の軌条２８上をそれに沿って走行す
る走行体３０と、走行体３０を駆動して軌条２８上を走
行させるリニアアクチュエータとしてエアシリンダー３
２とを備えている。

【００１７】２本の軌条２８は、大スクリーン板２０の
開孔部２４の開口縁部の上下にそれぞれ設けられてい
る。走行体３０は、２本の軌条２８に沿ってそれぞれ走
るように設けられた２個のガイド部３４を備え、ガイド
部３４を連結している中央連結部材３６で２本の軌条２
８の間に小スクリーン板２６を保持し、移動させる。エ
アシリンダー３２は、走行体３０の適所に取り付けられ
ており、電装部１８からの制御により動作して走行体３
０を大スクリーン板２０に対して並進させ、小スクリー
ン板２６上のパターンを大スクリーン板２０の開孔部２
４に合致する位置に移動させる。

【００１８】小スクリーン板２６は、図３（ｂ）に示す
ように２個のパターンＢ及びＣを備えており、図面の左
がパターンＢであり、図面の右がパターンＣである。パ
ターンＢは、大スクリーン板２０の開孔部２４により欠
落した第１の光学性能評価パターンの一部である。小ス
クリーン板２６を動かして、パターンＢを大スクリーン
板２０の開孔部２４に合わせたとき、パターンＢがパタ
ーンＡを補完してオートフォーカス機能を評価する専用
の第１の光学性能評価パターンを形成する。また、パタ
ーンＣは、大スクリーン板２０の開孔部２４と同じ大き
さの第２の光学性能評価パターンを構成し、モニター１
６の画面上で像飛び・揺れを目視してズーム機能を評価
する専用パターンである。小スクリーン板２６を動かし
て、パターンＣを大スクリーン板２０の開孔部２４に合
わせたとき、パターンＣは、開孔部２４を介してレンズ
鏡筒に向け出現する。

【００１９】本実施例では、パターンＡとパターンＢと
が協同して形成する第１の光学性能評価パターンは、図
６（ａ）に示すパターンと同じものであり、パターンＣ
は図６（ｂ）に示す第２の光学性能評価パターンと同じ
ものである。また、小スクリーン板２６は、大スクリー
ン板２０の開孔部２４より大きく、かつ大スクリーン板
２０と協同して前述のパターン形成が可能であれば、特
に寸法、形状に制約はない。

【００２０】上述の構成により、従来の光学スクリーン
では、それぞれ別個の専用光学スクリーンを必要とし
た、光学部品のオートフォーカス機能とズーム機能の２
種類の性能評価について、第１の実施例は、単独の光学
スクリーンによりこれを可能としている。

【００２１】次に本発明に係る第２の実施例を図４を参
照して説明する。第２の実施例は、第１の実施例とは滑
動機構の構造が異なる改変例である。この実施例では、
第１の実施例と同様に、小スクリーン板４１は、大スク
リーン板２０の裏面に沿って面接触するように配置され
ている。更に、大スクリーン板２０の裏面には、小スク
リーン板４１を移動させるために図４に示すような選択
的に位置決めする手段である滑動機構４０が取り付けて
あって、滑動機構４０は、次に説明する構成により、小
スクリーン板４１を大スクリーン板２０の裏面に接して
定ピッチで大スクリーン板２０に対して並進させ、大ス
クリーン板２０の開孔部２４に合致させることができ
る。滑動機構４０は、図４に示すように、間隔を維持す
るようにして上下に設けられた２本の同心円弧からなる
曲線軌条４２と、小スクリーン板４１を保持しながら、
この２本の軌条４２上をそれに沿って走行する走行体４
４と、軌条４２上を走行するように走行体４４を駆動す
るロータリアクチュエータとしてエアシリンダー４６と
を備えている。

【００２２】２本の軌条４２は、大スクリーン板２０の
開孔部２４の開口縁部の上下にそれぞれ設けられてい
る。走行体４４は、２本の軌条４２に沿ってそれぞれ走
るように設けられた２個のガイド部４８を備え、ガイド
部４８を連結している中央連結部材５０により２本の軌
条４２の間に小スクリーン板４１を保持し、移動させ
る。エアシリンダー４６は、走行体４４の適所に取り付
けられており、電装部１８からの制御により動作して走
行体４４を並進させ、小スクリーン板４１を大スクリー
ン板２０の開孔部２４に合致する位置に移動させる。本
実施例において、大スクリーン板２０及び小スクリーン
板４１に描写又は貼着されたパターンは、第１の実施例
と同じものであり、その他の部品も第１の実施例と同様
のものである。本実施例では、小スクリーン板４１は、
円環の一部をなす形状をしている。しかし、大スクリー
ン板２０の開孔部２４より大きく、かつ前述したように
大スクリーン板２０と協同してパターン形成が可能であ
れば、特に寸法、形状に制約はない。

【００２３】図５は、図４に示した第２の実施例の小ス
クリーン板の改変例を示す説明図であって、図５（ａ）
は小スクリーン板の斜視図であり、図５（ｂ）は小スク
リーンの正面図である。小スクリーン４１は、回転円盤
状であって、その回転軸の端部にはロータリアクチュエ
ータとしてエアシリンダー４６を備えてある。小スクリ
ーン４１の表面には、同一半径の円周上に多数のパター
ンＢ、Ｃ、Ｄ・・（図５（ｂ）では、簡単のため３個の
パターンのみが図示されている）が貼着または描かれて
いる。パターンＢ、パターンＣ及びパターンＤは、それ
ぞれ図３（ｂ）に示すパターンＢ、図３（ｂ）に示すパ
ターンＣ及び任意の別のパターンである。エアシリンダ
ー４６により小スクリーン４１を回転して所望のパター
ンを大スクリーン板２０の開孔部２４に合致させる。

【００２４】上述の構成により、従来の光学スクリーン
では、それぞれ別個の専用光学スクリーンを必要とし
た、光学部品のオートフォーカス機能とズーム機能の２
種類の性能評価について、第２の実施例は、第１の実施
例同様、単独の光学スクリーンによりこれを可能として
いる。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、選択的に位置決めする手段で
ある滑動機構により第２のスクリーンを移動させて、第
１のスクリーン板の開孔部から第２のスクリーン板に設
けた複数のパターンのいずれかを選択的に出現させてい
る。これにより、本発明に係る光学スクリーンは、第１
の光学性能評価パターンを必要とする光学部品の性能評
価では、第１のスクリーン板の第１の光学性能評価パタ
ーンの欠落部分を第２のスクリーン板のパターンの一つ
により補完して第１の光学性能評価パターンを完成し、
第２の光学性能評価パターンを必要とする光学部品の性
能評価では、第１のスクリーン板の開孔部から第２の光
学性能評価パターンを出現させることができる。従っ
て、本発明に係る光学スクリーンは、光学部品について
同一の装置で２種類以上の光学的評価を行うことがで
き、かつ従来はスクリーン板毎に必要であったスクリー
ン室、モニター、電装部等を共通にできるので、評価装
置に必要なコストを軽減できる。本発明に係る光学スク
リーンの使用により、従来のような別個の専用光学スク
リーン毎のレンズ鏡筒の脱着作業及び光学部品の移動作
業が不要になって、評価作業に要する人手とコストが軽
減され、また評価装置を設置する空間が節減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光学スクリーンの第１の実施例の
模式的斜視構成図である。

【図２】図１に示した光学スクリーンの要部の平面図で
ある。

【図３】図３（ａ）は大スクリーン板及びその上のパタ
ーン図、図３（ｂ）は小スクリーン板及びその上のパタ
ーン図である。

【図４】本発明に係る光学スクリーンの第２の実施例の
要部を示す平面図である。

【図５】図５は本発明に係る光学スクリーンの第２の実
施例の改変例の要部を示し、図５（ａ）は小スクリーン
板の斜視図であり、図５（ｂ）は小スクリーン板上のパ
ターン図である。

【図６】従来の光学スクリーンに使用されているパター
ンの一例であって、図６（ａ）はオートフォーカス機能
評価用パターン図、図６（ｂ）は像飛び・揺れ評価用パ
ターン図である。

【符号の説明】

１０ 本発明に係る実施例の光学スクリーンとその付属
部品 １２ スクリーン室 １３ 外光遮光パネル １４ 取り付け台 １５ 架台 １６ モニター １８ 電装部 ２０ 大スクリーン板 ２２ 滑動機構 ２４ 開孔部 ２６、４１ 小スクリーン板 ２８ 直線軌条 ３０、４４ 走行体 ３２、４６ エアシリンダー ３４、４８ ガイド部 ３６、５０ 中央連結部材 ４０ 第２の実施例の滑動機構 ４２ 曲線軌条

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01M 11/00 - 11/02 H04N 13/00 - 17/06 A61B 3/00 - 3/16

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学部品を性能評価する光学スクリーン
   であって、開孔部により一部分が欠落する第１の光学性能評価パタ
   ーンを有する 第１のスクリーン板と、少なくとも前記第１の光学性能評価パターンの欠落部分
   と第２の光学性能評価パターンとを有する 第２のスクリ
   ーン板と、前記第１のスクリーン板の裏面に前記第２のスクリーン
   板の光学性能評価パターン形成面をほぼ面接触させつつ
   前記第２のスクリーン板を移動させ、前記開孔部に前記
   第１の光学性能評価パターンの欠落部分と前記第２の光
   学性能評価パターンとを選択的に位置決めする手段と、
   を有する ことを特徴とする光学スクリーン。
2. 【請求項２】 前記選択的に位置決めする手段が、前記
   第２のスクリーン板を直線滑動させる手段を有するとと
   もに、 前記第２のスクリーン板に有する前記第１の光学性能評
   価パターンの欠落部分と前記第２の光学性能評価パター
   ンとが 前記直線滑動方向に配置されていることを特徴と
   する請求項１に記載の光学スクリーン。
3. 【請求項３】 前記選択的に位置決めする手段が、前記
   第２のスクリーン板を回動させる手段を有するととも
   に、 前記第２のスクリーン板に有する前記第１の光学性能評
   価パターンの欠落部分と前記第２の光学性能評価パター
   ンとが 前記回動方向に配置されていることを特徴とする
   請求項１に記載の光学スクリーン。