JP6322798B2 - カメラの検査装置及び該検査装置を用いたカメラの検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、カメラ検査用のチャートに関する。より詳細には、本発明は、量産された広角カメラの品質を検査するための立体型チャート、即ち、装置に関する。

カメラを量産する際には、品質が基準を満たしているかを検査するために、ひずみ、ゆがみ、ローテーション、画角、光軸、色特性及び解像度等の特性が、生産された個々のカメラに関して測定される。この測定は、チャートと呼ばれる所定のパターンを有する物体を撮影し、得られた画像を用いることにより行われる。所定の検査位置及び向きに検査対象のカメラを配置して測定された特性の品質を、同じ位置及び向きに該カメラに関して基準となるカメラ（以下、「基準カメラ」という）を配置して測定された特性を用いて検査することにより、品質が基準を満たしているかが判定される。ここで、検査対象のカメラと基準カメラとは、設計上は同一の特性を有するものである。

ところで、カメラを画角により分類したときに、広角カメラと呼ばれるカメラがある。広角カメラに対する画角の厳密な定義はないが、例えば、１００度〜１８０度又はそれを超える画角を有するカメラを広角カメラと呼ぶことがある。そのようなカメラは、例えば、監視カメラや内視鏡等の用途で使用されている。

カメラを検査する際に撮影される領域の大きさは、検査対象のカメラの画角等の特性に依存する。広角カメラを検査するためには、広範囲の領域を撮影しなければならず、よって、平面型チャートを用いる場合、非常に大きなチャートを用意しなければならない。大きさに関する問題を改善したチャートとして、例えば、ドーム型の魚眼レンズ用チャートがある。

魚眼レンズ用チャートのようなドーム型チャートは、同じ特性のカメラを検査すると仮定した場合、平面型チャートに比べれば小型である。しかし、ドーム型チャートのドームの作成には精密に曲面を形成する必要がある。また、曲面に沿ったパターンの作成には、複雑な計算が必要となる。そのため、ドーム型チャートを生産するためには高額な加工費用がかかり、従って、必然的に製品価格の上昇を招くことになる。

また、カメラを検査するためには、一般的に、上述したような複数の特性を測定する必要がある。ある特性の測定には、その特性の測定に対応したパターンを有するチャートが必要である。例えば、上記魚眼レンズ用チャートは、解像度測定に対応したパターンを有している。しかし、このパターンは、その他の特性の測定には対応していない。複数の特性を測定するためのパターンを有したチャートがあれば、チャートを交換することなく、又は、チャート及びカメラを動かすことなく一度に必要な特性測定を行うことができるため、便利である。

更に、カメラの検査は、最終的には検査対象のカメラの測定結果と基準カメラの測定結果とを用いて行われるものの、検査対象のカメラにより得られた画像を目視でチェックすることにより、該カメラの品質に関してある程度の判定ができることも、カメラ検査の現場からは強く求められている。しかし、広角カメラにより得られる画像は、そうでないカメラにより得られる画像と比較して歪がある。そのため、広角カメラでないカメラの検査においては目視による判定が可能であったチャートであっても、広角カメラの検査おいては判定が不可能な場合がある。

本発明は、以上の課題を鑑みてなされたものであり、当該課題の少なくとも１つを解決するものである。

本発明の一実施形態は、以下の特徴を有する立体型のカメラの検査装置、即ち、チャート、である。この検査装置は、底面に設けられた第１の平板と、上面に設けられた第２の平板と、該第１の平板及び第２の平板との間に配置されて側面を構成する第３、第４及び第５の平板とを備えている。第３の平板及び第５の平板は対向し、第４の平板に対向する側面は開放され、第１、第２、第３及び第５の平板の各々は、検査位置及び向きに基準カメラを配置して開放面から検査装置の内側を撮影したときに、得られた画像上で１つの座標を特定可能なパターンを有している。

検査位置及び向きに基準カメラを配置して検査装置の内側を撮影したときに、第１及び第２の平板のパターンは、それぞれの１つの座標が、得られた画像上で同一の水平位置に現れ、第３及び第５の平板のパターンは、それぞれの１つの座標が、得られた画像上で同一の垂直位置に現れるように配置されてもよい。

この検査装置は、第１と第３の平板の間、第３と第２の平板の間、第２と第５の平板の間、第５と第１の平板の間にそれぞれ配置された第６、第７、第８及び第９の平板を更に備えていてもよい。第４、第６、第７、第８及び第９の平板の各々は、検査位置及び向きに基準カメラを配置して開放面から検査装置の内側を撮影したときに、得られた画像上で１つの座標を特定可能なパターンを有している。

検査位置及び向きに基準カメラを配置して検査装置の内側を撮影したときに、得られた画像上で、第７、第２及び第８の平板のパターンは、それぞれの１つの座標が同一の垂直位置に現れ、第３、第４及び第５の平板のパターンは、それぞれの１つの座標が同一の垂直位置に現れ、第６、第１及び第９の平板のパターンは、それぞれの１つの座標が同一の垂直位置に現れ、第７、第３及び第６の平板のパターンは、それぞれの１つの座標が同一の水平位置に現れ、第２、第４及び第１の平板のパターンは、それぞれの１つの座標が同一の水平位置に現れ、第８、第５及び第９の平板のパターンは、それぞれの１つの座標が同一の水平位置に現れるように配置されてもよい。

この検査装置は、基準カメラの光軸が検査装置の解放面及び第４の平板の中心を通る検査位置及び向きにカメラ及び基準カメラを配置する手段を更に備えていてもよい。第４の平板のパターンは、検査位置に基準カメラを配置して検査装置の内側を撮影したときに、該パターンの領域内に得られた画像の中心座標があるように配置することができる。

第１及び第２の平板の少なくとも一方、又は、第３及び第５の平板の少なくとも一方は、検査装置の内側を照らす光源を備えていてもよい。検査位置及び向きに基準カメラを配置して検査装置の内側を撮影したときに、得られた画像が検査装置の内側のみを含むように、検査位置及び向きは定めることができる。得られた画像が光源を含まない位置に該光源は取り付けることができる。

第４の平板の検査装置の内側の面は、色特性測定用パターン及び解像度測定用パターンの少なくとも一方を有することができる。
本発明の別実施形態は、上述のような検査装置を用いたカメラの検査方法である。この検査方法を使用する際には、カメラにはコンピュータが接続される。この検査方法は、
ａ） コンピュータにより、測定要素のうちの少なくとも２つを測定セットとして選択するステップを含み、測定要素は、ひずみ測定と、ゆがみ測定と、ローテーション測定と、画角測定と、光軸測定とを含む、ステップと、
ｂ） 検査位置及び向きに配置されたカメラにより検査装置の内側を撮影し、得られた画像を用いて、コンピュータにより、測定セットのうちの１以上の測定を行うステップであって、ひずみ測定、ゆがみ測定、ローテーション測定、画角測定及び光軸測定を行うステップは、コンピュータにより、得られた画像上の第１から第９の平板のうちの少なくとも１つのパターンの１つの座標を求め、求められた１つの座標を用いて値を求めるステップを含む、ステップと、
ｃ） コンピュータにより、ステップ（ｂ）で求められた値と、所定の値とを比較するステップと、
ｄ） 測定セットが含む全ての測定が行われていない場合に、検査装置及びカメラを動かすことなく、ステップ（ｂ）及び（ｃ）を繰り返すステップと
を含んでいる。

コンピュータは得られた画像が表示される表示手段を更に含むことができる。
ひずみ測定を行うステップは、第７及び第２の平板のパターンそれぞれの１つの点間、第２及び第８の平板のパターンそれぞれの１つの点間、第３及び第４の平板のパターンそれぞれの１つの点間、第４及び第５の平板のパターンそれぞれの１つの点間、第６及び第１の平板のパターンそれぞれの１つの点間、第１及び第９の平板のパターンそれぞれの１つの点間、第７及び第３の平板のパターンそれぞれの１つの点間、第３及び第６の平板のパターンそれぞれの１つの点間、第２及び第４の平板のパターンそれぞれの１つの点間、第４及び第１の平板のパターンそれぞれの１つの点間、第８及び第５の平板のパターンそれぞれの１つの点間、第５及び第９の平板のパターンそれぞれの１つの点間をそれぞれ結ぶ直線を表示手段に更に表示するステップを含んでいてもよい。

ゆがみ測定を行うステップは、第７及び第２の平板のパターンそれぞれの１つの点間、第２及び第８の平板のパターンそれぞれの１つの点間、第６及び第１の平板のパターンそれぞれの１つの点間、第１及び第９の平板のパターンそれぞれの１つの点間、第７及び第３の平板のパターンそれぞれの１つの点間、第３及び第６の平板のパターンそれぞれの１つの点間、第８及び第５の平板のパターンそれぞれの１つの点間、第５及び第９の平板のパターンそれぞれの１つの点間をそれぞれ結ぶ直線を表示手段に更に表示するステップを含んでいてもよい。

ローテーション測定を行うステップは、第３及び第５の平板のパターンそれぞれの１つの点間、第２及び第１の平板のパターンそれぞれの１つの点間をそれぞれ結ぶ直線を表示手段に更に表示するステップを含んでいてもよい。

測定要素は、色特性測定及び解像度測定を更に含むことができる。色特性測定を行うステップは、コンピュータにより、得られた画像上の色特性測定用パターンを用いて値を求めるステップを含み、解像度測定を行うステップは、コンピュータにより、得られた画像上の解像度測定用パターンを用いて値を求めるステップを含む。

本発明の一実施形態によれば、広角カメラに対応した小型のカメラ検査用チャートを安価に提供することができる。
また、チャート及びカメラを動かすことなく、一度に複数の特性の品質検査を行うことが可能なチャートを提供することができる。

更に、検査位置及び向きに検査対象のカメラを配置して装置の内側を撮影したときに、得られた画像上で第１及び第２の平板のパターンの１つの座標を結んだ直線と、第３及び第５の平板のパターンの１つの座標を結んだ直線とが直交しないことが明らかであれば、基準カメラとの比較をするまでもなく、そのカメラはローテーションの品質基準を満たしていないことを目視で判定することが可能なチャートを提供することができる。

検査位置及び向きに検査対象のカメラを配置して装置の内側を撮影したときに、得られた画像上で第１〜第９の平板のパターンの１つの座標を角及び交点として構成される「田」の字が歪んでいることが明らかであれば、基準カメラとの比較をするまでもなく、そのカメラはひずみ及びゆがみの品質基準を満たしていないことを目視で判定することが可能なチャートを提供することもできる。

検査位置及び向きに検査対象のカメラを配置して装置の内側を撮影したときに、得られた画像の中心付近に第４の平板のパターンがない、例えば、第４の平板のパターンの領域内に得られた画像の中心座標がないことが明らかであれば、基準カメラとの比較をするまでもなく、そのカメラは光軸の品質基準を満たしていないことを目視で判定することが可能なチャートを提供することもできる。

外光の影響を考慮せずにカメラの検査を行うことが可能なチャートを提供することもできる。
本発明の別実施形態によれば、チャート及びカメラを動かすことなく、一度に複数の特性の品質検査を行うことができる。

また、ローテーション、ひずみ、ゆがみ、光軸の品質をある程度目視で検査することができる。

ボックス型チャートを示す図である。 ボックス型チャートの概略図である。 測定用パターンの一例を示す図である。 ボックス型チャートの内側を撮影したときに得られた画像である。 カメラを検査する方法に使用するシステムの概略図である。 カメラを検査する方法のフローチャートである。 ひずみ、ゆがみ又はローテーションの測定時に得られた画像である。

以下、本発明の複数の実施形態について説明する。説明において同じ符号が付されたものは、図面を通じて同一の対象を参照している。
まず、本発明の一実施形態であるボックス型チャートについて説明する。

図１は、様々な視点からのボックス型チャートを示す図である。図１ａは上から、図１ｂ及び図１ｃは斜め上から、図１ｄは横から、図１ｅは正面から、ボックス型チャートをそれぞれ参照している。これら図において、各種特性の測定用パターンは省略され、示されていない。

検査対象のカメラ又は基準カメラであるカメラ１００は、雲台１１０によって検査位置及び向きに配置することができる。このボックス型チャートは、例えば、１０ｍｍの平板を用いてボックスを組み立てることにより、容易に構成可能である。また、例えば、第１及び第２の平板２０１及び２０２の寸法は３２０ｍｍ×２４０ｍｍであり、第３及び第５の平板２０３及び２０５の寸法は３００ｍｍ×２４０ｍｍであり、第４の平板２０４の寸法は３００ｍｍ×３００ｍｍであることができる。なお、平板の厚み及び寸法は、検査対象のカメラの特性その他の条件や、設計上の要望等に依存する。図１に関するその他の符号については、後述する。

図２は、各種特性の測定用パターンを表したボックス型チャートの概略図である。以下、薄いグレーで示された部分は、別の部分に遮られる、裏側である等の理由により、実際には見えないことを示している。また、この図において、各部位の寸法の縮尺は現実のものと対応していない。

このボックス型チャートは、底面に設けられた第１の平板２０１と、上面に設けられた第２の平板２０２と、該第１の平板２０１及び第２の平板２０２との間に配置されて側面を構成する第３、第４及び第５の平板２０３、２０４及び２０５とを備え、第３の平板２０３及び第５の平板２０５が対向し、第４の平板２０４に対向する側面が開放されている。

更に、このボックス型チャートは、第１と第３の平板２０１及び２０３の間、第３と第２の平板２０３及び２０２の間、第２と第５の平板２０２及び２０５の間、第５と第１の平板２０５及び２０１の間にそれぞれ配置された第６、第７、第８及び第９の平板２０６、２０７、２０８及び２０９を備えている。

第１〜第３及び第５〜第９の平板２０１〜２０３及び２０５〜２０９のチャートの内側の面は黒塗の楕円パターン２１１ａ〜２１３ａ及び２１５ａ〜２１９ａを有し、第４の平板２０４のチャートの内側の面は中心に黒塗りの円形パターン２１４ａを有する。第４の平板２０４のチャートの内側の面は、更に、色特性測定用パターン２２０ａ（図３を参照）及び解像度測定用パターン２３０ａを有している。第４の平板２０４が有するパターンの詳細を図３に示す。色特性測定用パターン２２０ａは、シアン、マゼンダ、イエロー、赤、緑及び青の領域２２１ａ〜２２６ａを含むことができる。色特性測定用パターン２２０ａ及び解像度測定用パターン２３０ａは、従来技術のものを用いることができるため、これ以上の説明は省略する。

なお、色特性測定用パターン２２０ａ及び解像度測定用パターン２３０ａは、色特性及び解像度の品質検査が不要である場合、省略することができる。パターン２１４ａは、ひずみ、光軸等の品質検査が不要である場合、省略することができる。また、第６から第９の平板２０６〜２０９は、ゆがみ、ひずみ及び画角等の品質検査が不要である場合、省略することができる。

更に、このボックス型チャートは直方体に第６から第９の平板２０６〜２０９を取り付けることにより構成されているが、第６から第９の平板２０６〜２０９のうちの少なくとも１つを側面として、ボックス型でない立体型チャートを構成してもよい。

また、ボックス型チャートにおいて、検査位置及び向きに配置された基準カメラの光軸が、開放面の中心及び第４の面の中心を通るように、検査位置及び向きを定めることができる。

図４は、このボックス型チャートを用いて、検査位置及び向きに基準カメラを配置してボックス型チャートの内側を撮影したときに得られた画像２５０である。パターン２１１ａ〜２１９ａ、２２０ａ及び２３０ａは、得られた画像２５０上では黒塗りの円形パターン２１１ｂ〜２１９ｂ並びに歪のあるパターン２２０ｂ及び２３０ｂとして現れる。

基準カメラに関して得られた画像２５０上で、パターン２１１ｂ及び２１２ｂの中心点が同一の水平位置に、パターン２１３ｂ及び２１５ｂの中心点が同一の垂直位置にそれぞれ現れるよう、パターン２１１ａ、２１２ａ、２１３ａ及び２１５ａは配置することができる。このような配置は、ローテーションの品質を目視で検査する場合に有用であるが、目視での検査が不要な場合等、必須ではない場合がある。

また、基準カメラに関して得られた画像上で、パターン２１７ｂ、２１２ｂ及び２１８ｂの中心点、パターン２１３ｂ、２１４ｂ及び２１５ｂの中心点並びにパターン２１６ｂ、２１１ｂ及び２１９ｂの中心点が同一の垂直位置に、且つ、パターン２１７ｂ、２１３ｂ及び２１６ｂの中心点、２１２ｂ、２１４ｂ及び２１１ｂの中心点並びにパターン２１８ｂ、２１５ｂ及び２１９ｂの中心点が同一の水平位置に、それぞれ現れるよう、パターン２１１ａ〜２１９ａは配置することができる。言い換えると、この図において、パターン２１１ｂ〜２１９ｂは、漢字の「田」の字の角及び交点を構成している。このような配置は、ローテーションに加えて、ひずみ及びゆがみの品質を目視で検査する場合に有用であるが、目視での検査が不要な場合等、必須ではない場合がある。

更に、基準カメラに関して得られた画像２５０の中心付近にパターン２１４ｂの中心点が位置するようにパターン２１４ａは配置することができる。例えば、パターン２１４ｂの領域内に得られた画像２５０の中心座標があるように、パターン２１４ａは配置することができる。このような配置は、光軸の特性を目視で検査する場合に有用であるが、目視での検査が不要な場合等、必須ではない場合がある。

得られた画像２５０上でパターン２１１ｂ〜２１９ｂとなるボックス型チャート上のパターン２１１ａ〜２１９ａの位置及び形状は、幾何学的な計算により求めてもよい。しかし、例えば、パターン２１１ａ〜２１９ａが配置されていないボックス型チャートを用意し、検査位置及び向きに基準カメラを配置してボックス型チャートの内側を撮影し、フリーハンドで適当なパターンをそのボックス型チャートに描きながら、得られた画像２５０上で所望の位置及び形状となるようなパターン２１１ａ〜２１９ａの位置及び形状を試行錯誤で求めることもできる。

また、黒塗りの円形パターンは、１つの点、即ち座標、を特定可能なパターンの一例にすぎない。得られた画像２５０上で１つの座標を特定可能であるならば、該画像上で中抜きの円形その他の円形や、三角、四角、＋印、×印、ドット等の形状となるよう、パターン２１１ａ〜２１９ａの形状を設計してもよい。黒塗りの円形以外の形状についても、上述した手法は適用可能である。また、パターン２１１ａ〜２１９ａの色は任意である。

ボックス型チャートには、該チャートの内側を照らす光源３１０を取り付けることができる（図１を参照）。ボックス型チャートにおいて、検査位置及び向きは、該検査位置及び向きに基準カメラを配置してボックス型チャートの内側を撮影したときに、得られた画像２５０が開口面の枠を含まないように、即ち、ボックス型チャートの内側のみを含むように定めることができる。また、光源３１０は、得られた画像２５０が該光源を含まない位置に取り付けることができる。このような検査位置及び向き並びに光源３１０の位置は、幾何学的な計算により求めてもよいし、試行錯誤により求めてもよい。

なお、図１に記載されたボックス型チャートは、水平方向の画角が垂直方向の画角よりも大きいカメラのためのものである。そのため、得られた画像２５０に含まれない領域が相対的に多い第１及び第２の平板２０１および２０２に光源３１０は取り付けられている。水平方向の画角が垂直方向の画角よりも小さい検査対象のカメラのためのボックス型チャートであれば、光源３１０は第３及び第５の平板２０３及び２０５に取り付けることができる。

光源３１０により、ボックス型チャート使用時に外光を取り入れる必要がなくなり、その結果、外光の影響を可能な限り受けないように、ボックス型チャートの各部位の寸法を設計することができるようになる。このボックス型チャートにおいて、光源３１０は２つの平板に取り付けられているが、十分な光量が確保できるならば、一方だけに取り付けてもよい。なお、光源３１０は、蛍光灯、ＬＥＤその他のボックス型チャートの内側を照らすことのできる任意の光源であってよい。

次に、本発明の別実施形態である、ボックス型チャートを用いてカメラを検査する方法について説明する。
図５は、この方法の実施に使用するシステムの概略図である。ボックス型チャート４００は、上述のボックス型チャートでよい。検査対象のカメラ１００は、コンピュータ４１０に接続されている。コンピュータ４１０は、表示手段４２０、入力手段４３０、測定シーケンス設定モジュール４４０、ひずみ測定モジュール４４１、ゆがみ測定モジュール４４２、ローテーション測定モジュール４４３、画角測定モジュール４４４、光軸測定モジュール４４５、色特性測定モジュール４４６、解像度測定モジュール４４７、一点特定モジュール４５０、比較モジュール４６０を備えることができる。

図６は、当該方法を示すフローチャートである。この方法は、まず、カメラを検査するための測定シーケンスを定めるステップ６１０に進む。測定シーケンスは、ひずみ測定、ゆがみ測定、ローテーション測定、画角測定、光軸測定、色特性測定及び解像度測定のうちの少なくとも２つを含むことができる。入力手段４３０を介して測定シーケンス設定モジュール４４０に指示することにより、コンピュータ４１０において測定シーケンスに含まれる測定を指定することができる。なお、ここでは測定の順序も考慮した「シーケンス」を定めたが、順序を考慮しない測定「セット」であってもよい。測定セットは、測定シーケンスを含む。

方法は、次に、検査位置及び向きに配置された検査対象のカメラによりボックス型チャートの内側を撮影し、得られた画像２５０を用いて、定められた測定シーケンスが含む少なくとも１つの測定を行うステップ６２０に進む。

得られた画像２５０の各点は、ＸＹ座標系によって表現することができる。幾つかの測定においては、パターン２１１ｂ〜２１９ｂの１つの点を特定し、その座標を求める必要がある。パターン２１１ｂ〜２１９ｂが円形であれば、特定される１つの点は中心点であってよい。円形の中心点は、公知のアルゴリズムを実行する一点特定モジュール４５０により特定することができる。以下、パターン２１７ｂ、２１２ｂ、２１８ｂ、２１３ｂ、２１４ｂ、２１５ｂ、２１６ｂ、２１１ｂ及び２１９ｂの得られた画像２５０上の１つの点を、順に、Ｐ１〜Ｐ９と表記し、また、Ｐ１〜Ｐ９のＸ座標及びＹ座標を、Ｘ１〜Ｘ９及びＹ１〜Ｙ９とそれぞれ表記する。

ひずみ測定はひずみ測定モジュール４４１が行う。この測定においては、Ｐ１〜Ｐ４及びＰ６〜Ｐ９を用いて、水平方向のひずみ差ΔＤｈと、垂直方向のひずみ差ΔＤｖとを、以下の式により求めることができる。

ΔＤｈ＝｜｛ＨＴ＋ＨＢ｝／２／ＨＭ×１００｝−｛１００＋Ｏ＿Ｄｈ｝｜
ΔＤｖ＝｜｛ＶＬ＋ＶＲ｝／２／ＶＭ×１００｝−｛１００＋Ｏ＿Ｄｖ｝｜
ＨＴ＝Ｐ３とＰ１のＸ軸方向距離
ＨＢ＝Ｐ９とＰ７のＸ軸方向距離
ＨＭ＝Ｐ６とＰ４のＸ軸方向距離
ＶＬ＝Ｐ７とＰ１のＹ軸方向距離
ＶＲ＝Ｐ９とＰ３のＹ軸方向距離
ＶＭ＝Ｐ８とＰ２のＹ軸方向距離
Ｏ＿Ｄｈ＝任意のオフセット
Ｏ＿Ｄｖ＝任意のオフセット
また、ひずみ測定においては、目視での検査のため、得られた画像２５０上に、Ｐ１とＰ２、Ｐ２とＰ３、Ｐ４とＰ５、Ｐ５とＰ６、Ｐ７とＰ８、Ｐ８とＰ９．Ｐ１とＰ４、Ｐ４とＰ７、Ｐ２とＰ５、Ｐ５とＰ８、Ｐ３とＰ６及びＰ６とＰ９を結んだ直線を更に描き、表示手段４２０に表示することができる。このとき表示される画像の例示の概略図を図７ａに示す。この図において、パターン２２０ｂ及び２３０ｂは省略されている。

ゆがみ測定はゆがみ測定モジュール４４２が行う。この測定においては、Ｐ１〜Ｐ４及びＰ６〜Ｐ９を用いて、上３点のゆがみ差ΔＤｔと、下３点のゆがみ差ΔＤｂと、左３点のゆがみ差ΔＤｌと、右３点のゆがみ差ΔＤｒとを、以下の式により求めることができる。

ΔＤｔ＝｜［｛Ｙ２−（Ｙ１＋Ｙ３）／２｝／Ｈ×１００］−｛０＋Ｏ＿Ｄｔ｝｜
ΔＤｂ＝｜［｛Ｙ８−（Ｙ７＋Ｙ９）／２｝／Ｈ×１００］−｛０＋Ｏ＿Ｄｂ｝｜
ΔＤｌ＝｜［｛Ｘ４−（Ｘ１＋Ｘ７）／２｝／Ｗ×１００］−｛０＋Ｏ＿Ｄｌ｝｜
ΔＤｒ＝｜［｛Ｘ６−（Ｘ３＋Ｘ９）／２｝／Ｗ×１００］−｛０＋Ｏ＿Ｄｒ｝｜
Ｗ＝得られた画像の幅
Ｈ＝得られた画像の高さ
Ｏ＿Ｄｔ＝任意のオフセット
Ｏ＿Ｄｂ＝任意のオフセット
Ｏ＿Ｄｌ＝任意のオフセット
Ｏ＿Ｄｒ＝任意のオフセット
また、ゆがみ測定においては、目視での検査のため、得られた画像２５０上に、Ｐ１とＰ２、Ｐ２とＰ３、Ｐ７とＰ８、Ｐ８とＰ９．Ｐ１とＰ４、Ｐ４とＰ７、Ｐ３とＰ６及びＰ６とＰ９を結んだ直線を更に描き、表示手段４２０に表示することができる。このとき表示される画像の例示の概略図を図７ｂに示す。この図において、パターン２２０ｂ及び２３０ｂは省略されている。

ローテーション測定はローテーション測定モジュール４４３が行う。この測定においては、Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６及びＰ８を用いて、水平方向の回転角差Δθｈと、垂直方向の回転角差Δθｖとを、以下の式により求めることができる。

Δθｈ＝｜ｔａｎ^−１（｜Ｙ４−Ｙ６｜）／Ｓ＿Ｘ４６）−（０＋Ｏ＿θｈ）｜
Δθｖ＝｜ｔａｎ^−１（｜Ｘ８−Ｘ２｜）／Ｓ＿Ｙ８２）−（０＋Ｏ＿θｖ）｜
Ｓ＿Ｘ４６＝検査位置及び向きに配置された基準カメラによりボックス型チャートを撮影したときの｜Ｘ４−Ｘ６｜
Ｓ＿Ｙ８２＝検査位置及び向きに配置された基準カメラによりボックス型チャートを撮影したときの｜Ｙ８−Ｙ２｜
Ｏ＿θｈ＝任意のオフセット
Ｏ＿θｖ＝任意のオフセット
また、ローテーション測定においては、目視での検査のため、得られた画像上に、Ｐ４とＰ６及びＰ２とＰ８を結んだ直線を更に描き、表示手段４２０に表示することができる。このとき表示される画像の例示の概略図を図７ｃに示す。この図において、パターン２２０ｂ及び２３０ｂは省略されている。

画角測定は画角測定モジュール４４４が行う。この測定においては、Ｐ１〜Ｐ４及びＰ６〜Ｐ９を用いて、水平方向の画角差ΔθＨ、垂直方向の画角差ΔθＶ及び斜め方向の画角差ΔθＤを、以下の式により求めることができる。

ΔθＨ＝｜２ｔａｎ^−１（Ｈ／２／Ｄｉｓｔａｎｃｅ）−（Ｓ＿θＨ＋Ｏ＿θＨ）｜
ΔθＶ＝｜２ｔａｎ^−１（Ｖ／２／Ｄｉｓｔａｎｃｅ）−（Ｓ＿θＶ＋Ｏ＿θＶ）｜
ΔθＤ＝｜２ｔａｎ^−１（Ｄ／２／Ｄｉｓｔａｎｃｅ）−（Ｓ＿θＤ＋Ｏ＿θＤ）｜
Ｈ＝Ｐ６とＰ４のＸ軸方向距離
Ｖ＝Ｐ８とＰ２のＹ軸方向距離
Ｄ＝｛（Ｐ９とＰ１の距離）＋（Ｐ７とＰ３の距離）｝／２
Ｄｉｓｔａｎｃｅ＝カメラ１００から第４の平板２０４までの距離であって、Ｈ、Ｖ及びＤと同一の単位に換算したもの
Ｓ＿θＨ＝検査位置及び向きに配置された基準カメラによりボックス型チャートを撮影したときの２ｔａｎ^−１（Ｈ／２／Ｄｉｓｔａｎｃｅ）
Ｓ＿θＶ＝検査位置及び向きに配置された基準カメラによりボックス型チャートを撮影したときの２ｔａｎ^−１（Ｖ／２／Ｄｉｓｔａｎｃｅ）
Ｓ＿θＤ＝検査位置及び向きに配置された基準カメラによりボックス型チャートを撮影したときの２ｔａｎ^−１（Ｄ／２／Ｄｉｓｔａｎｃｅ）
Ｏ＿θＨ＝任意のオフセット
Ｏ＿θＶ＝任意のオフセット
Ｏ＿θＤ＝任意のオフセット
光軸測定は光軸測定モジュール４４５が行う。この測定においては、Ｐ５を用いて、水平方向の位置差ΔＸ及び垂直方向の位置差ΔＹを、以下の式により求めることができる。

ΔＸ＝｜Ｘ５−（Ｓ＿Ｘ５＋Ｏ＿Ｘ）｜
ΔＹ＝｜Ｙ５−（Ｓ＿Ｙ５＋Ｏ＿Ｙ）｜
Ｓ＿Ｘ５＝検査位置及び向きに配置された基準カメラによりボックス型チャートを撮影したときのＸ５
Ｓ＿Ｙ５＝検査位置及び向きに配置された基準カメラによりボックス型チャートを撮影したときのＹ５
Ｏ＿Ｘ＝任意のオフセット
Ｏ＿Ｙ＝任意のオフセット
色特性測定は色特性測定モジュール４４６が行う。この測定においては、得られた画像上の色特性測定用パターン２２０ｂを用いて、シアン、マゼンダ、イエロー、赤、緑及び青それぞれについての飽和度Ｓと、位相差Δθｐとが求められる。位相差Δθｐは、以下の式により求めることができる。

Δθｐ＝｜θｐ−（Ｓ＿θｐ＋Ｏ＿θｐ）｜
θｐ＝位相
Ｓ＿θｐ＝検査位置及び向きに配置された基準カメラによりボックス型チャートを撮影したときのθｐ
Ｏ＿θｐ＝任意のオフセット
解像度測定は解像度測定モジュール４４７が行う。解像度測定モジュール４４７は、公知のアルゴリズムを実行することにより、得られた画像上の解像度測定用パターン２３０ｂを用いて、空間周波数を表す値、例えばＴＶ本、を求めることができる。

方法は、次に、比較モジュール４６０により、各種測定により求められた値と、所定の値とを比較するステップ６３０に続く。
ひずみ測定についての所定の値は、水平方向のひずみ差ΔＤｈ及び垂直方向のひずみ差ΔＤｖそれぞれの所望の上限値であってよい。比較モジュール４６０が、ΔＤｈ及びΔＤｖの双方が上限値以下であると判定したときに、カメラはひずみの品質検査に合格したと判定することができる。

ゆがみ測定についての所定の値は、上３点のゆがみ差ΔＤｔ、下３点のゆがみ差ΔＤｂ、左３点のゆがみ差ΔＤｌ及び右３点のゆがみ差ΔＤｒそれぞれの所望の上限値であってよい。比較モジュール４６０が、ΔＤｔ、ΔＤｂ、ΔＤｌ及びΔＤｒとの全てが上限値以下であると判定した場合に、カメラはゆがみの品質検査に合格したと判定することができる。

ローテーション測定についての所定の値は、水平方向の回転角差Δθｈ及び垂直方向の回転角差Δθｖそれぞれの所望の上限値であってよい。比較モジュール４６０が、Δθｈ及びΔθｖの双方が上限値以下であると判定した場合に、カメラはローテーションの品質検査に合格したと判定することができる。

画角測定についての所定の値は、水平方向の画角差ΔθＨ、垂直方向の画角差ΔθＶ及び斜め方向の画角差ΔθＤそれぞれの所望の上限値であってよい。比較モジュール４６０が、水平方向の画角差ΔθＨ、垂直方向の画角差ΔθＶ及び斜め方向の画角差ΔθＤの全てが上限値以下であると判定した場合に、カメラは画角の品質検査に合格したと判定することができる。

光軸測定についての所定の値は、水平方向の位置差ΔＸ及び垂直方向の位置差ΔＹそれぞれの所望の上限値であってよい。比較モジュール４６０が、ΔＸ及びΔＹの双方が上限値以下であると判定した場合に、カメラは光軸の品質検査に合格したと判定することができる。

色特性についての所定の値は、シアン、マゼンダ、イエロー、赤、緑及び青それぞれの飽和度Ｓの所望の下限値及び位相差Δθｐの所望の上限値であってよい。比較モジュール４６０が、シアン、マゼンダ、イエロー、赤、緑及び青全てについて、Ｓが下限値以上であり、且つ、Δθｐが上限値以下であると判定した場合に、カメラは色特性の品質検査に合格したと判定することができる。

解像度測定についての所定の値は、空間周波数を示す値の所望の下限値であってよい。比較モジュール４６０が、空間周波数を示す値が下限値以上であると判定した場合に、カメラは解像度の品質検査に合格したと判定することができる。

方法は、次に、コンピュータ４１０により、定められた測定シーケンスが含む全ての測定が行われたかを判定するステップ６４０に進む。全て行われていない場合、ボックス型チャート及びカメラを動かすことなく、ステップ６２０に戻り、ステップ６２０及び６３０を繰り返すことができる。

定められた測定シーケンスが含む全ての測定が行われていた場合、方法は、次に、コンピュータ４１０により、最終的な検査結果を得るステップ６５０に進む。カメラの検査結果として、定められた測定シーケンスに含まれる全ての測定に関する品質検査に合格した場合に合格を、そうでない場合に不合格を得ることができる。

以上、本発明の複数の実施形態について説明した。本発明は、特許請求の範囲によってのみ特定され、上述の実施形態に対して様々な変形、修正、削除及び代替をした実施形態をも含んでいる。

Claims (9)

1. カメラの検査装置であって、底面に設けられた第１の平板と、上面に設けられた第２の平板と、該第１の平板及び第２の平板との間に配置されて側面を構成する第３、第４及び第５の平板と、第１と第３の平板の間、第３と第２の平板の間、第２と第５の平板の間、第５と第１の平板の間にそれぞれ配置された第６、第７、第８及び第９の平板とを備え、第３の平板及び第５の平板が対向し、第４の平板に対向する側面が開放され、
   第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８及び第９の平板の各々は、検査位置及び向きに基準カメラを配置して開放面から検査装置の内側を撮影したときに、得られた画像上で１つの座標を特定可能なパターンを有する
   ことを特徴とする検査装置。
2. 請求項１に記載の検査装置であって、検査位置及び向きに基準カメラを配置して検査装置の内側を撮影したときに、第１及び第２の平板のパターンは、それぞれの前記１つの座標が、得られた画像上で同一の水平位置に現れ、第３及び第５の平板のパターンは、それぞれの前記１つの座標が、得られた画像上で同一の垂直位置に現れるように配置されたことを特徴とする検査装置。
3. 請求項１又は２に記載の検査装置であって、検査位置及び向きに基準カメラを配置して検査装置の内側を撮影したときに、得られた画像上で、
   第７、第２及び第８の平板のパターンは、それぞれの前記１つの座標が同一の垂直位置に現れ、
   第３、第４及び第５の平板のパターンは、それぞれの前記１つの座標が同一の垂直位置に現れ、
   第６、第１及び第９の平板のパターンは、それぞれの前記１つの座標が同一の垂直位置に現れ、
   第７、第３及び第６の平板のパターンは、それぞれの前記１つの座標が同一の水平位置に現れ、
   第２、第４及び第１の平板のパターンは、それぞれの前記１つの座標が同一の水平位置に現れ、
   第８、第５及び第９の平板のパターンは、それぞれの前記１つの座標が同一の水平位置に現れる
   ように配置されたことを特徴とする検査装置。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載の検査装置であって、基準カメラの光軸が検査装置の解放面及び第４の平板の中心を通る検査位置及び向きにカメラ及び基準カメラを配置する手段を更に備え、第４の平板のパターンは、検査位置に基準カメラを配置して検査装置の内側を撮影したときに、該パターンの領域内に得られた画像の中心座標があるように配置されたことを特徴とする検査装置。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載の検査装置であって、
   第１及び第２の平板の少なくとも一方、又は、第３及び第５の平板の少なくとも一方に、検査装置の内側を照らす光源を備え、
   検査位置及び向きに基準カメラを配置して検査装置の内側を撮影したときに、得られた画像が検査装置の内側のみを含むように、検査位置及び向きは定められ、得られた画像が前記光源を含まない位置に該光源は取り付けられた
   ことを特徴とする検査装置。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載の検査装置であって、第４の平板の検査装置の内側の面は、色特性測定用パターン及び解像度測定用パターンの少なくとも一方を有することを特徴とする検査装置。
7. 請求項１又は２に記載の検査装置を用いたカメラの検査方法であって、カメラにはコンピュータが接続され、検査方法は、
   ａ） 前記コンピュータにより、測定要素のうちの少なくとも２つを測定セットとして選択するステップを含み、測定要素は、ひずみ測定と、ゆがみ測定と、ローテーション測定と、画角測定と、光軸測定とを含む、ステップと、
   ｂ） 検査位置及び向きに配置されたカメラにより検査装置の内側を撮影し、得られた画像を用いて、前記コンピュータにより、測定セットのうちの１以上の測定を行うステップであって、ひずみ測定、ゆがみ測定、ローテーション測定、画角測定及び光軸測定を行うステップは、前記コンピュータにより、得られた画像上の第１から第９の平板のうちの少なくとも１つのパターンの前記１つの座標を求め、求められた１つの座標を用いて値を求めるステップを含む、ステップと、
   ｃ） コンピュータにより、ステップ（ｂ）で求められた値と、所定の値とを比較するステップと、
   ｄ） 測定セットが含む全ての測定が行われていない場合に、検査装置及びカメラを動かすことなく、ステップ（ｂ）及び（ｃ）を繰り返すステップと
   を含むことを特徴とする検査方法。
8. 請求項３に記載の検査装置を用いたカメラの検査方法であって、カメラにはコンピュータが接続され、検査方法は、
   ａ） 前記コンピュータにより、測定要素のうちの少なくとも２つを測定セットとして選択するステップを含み、測定要素は、ひずみ測定と、ゆがみ測定と、ローテーション測定と、画角測定と、光軸測定とを含む、ステップと、
   ｂ） 検査位置及び向きに配置されたカメラにより検査装置の内側を撮影し、得られた画像を用いて、前記コンピュータにより、測定セットのうちの１以上の測定を行うステップであって、ひずみ測定、ゆがみ測定、ローテーション測定、画角測定及び光軸測定を行うステップは、前記コンピュータにより、得られた画像上の第１から第９の平板のうちの少なくとも１つのパターンの前記１つの座標を求め、求められた１つの座標を用いて値を求めるステップを含む、ステップと、
   ｃ） コンピュータにより、ステップ（ｂ）で求められた値と、所定の値とを比較するステップと、
   ｄ） 測定セットが含む全ての測定が行われていない場合に、検査装置及びカメラを動かすことなく、ステップ（ｂ）及び（ｃ）を繰り返すステップと
   を含み、前記コンピュータは得られた画像が表示される表示手段を更に含み、
   ひずみ測定を行うステップは、
   第７及び第２の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間、第２及び第８の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間、
   第３及び第４の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間、第４及び第５の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間、
   第６及び第１の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間、第１及び第９の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間、
   第７及び第３の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間、第３及び第６の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間、
   第２及び第４の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間、第４及び第１の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間、
   第８及び第５の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間、第５及び第９の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間
   をそれぞれ結ぶ直線を表示手段に更に表示するステップを含み、
   ゆがみ測定を行うステップは、
   第７及び第２の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間、第２及び第８の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間、
   第６及び第１の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間、第１及び第９の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間、
   第７及び第３の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間、第３及び第６の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間、
   第８及び第５の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間、第５及び第９の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間
   をそれぞれ結ぶ直線を表示手段に更に表示するステップを含み、
   ローテーション測定を行うステップは、
   第３及び第５の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間、
   第２及び第１の平板のパターンそれぞれの前記１つの点間
   をそれぞれ結ぶ直線を表示手段に更に表示するステップを含む
   ことを特徴とする検査方法。
9. 請求項７又は８に記載の検査方法であって、第４の平板の検査装置の内側の面は、色特性測定用パターン及び解像度測定用パターンの少なくとも一方を有し、測定要素は、第４の平板の検査装置の内側の面が色特性測定用パターンを有する場合には色特性測定を、該面が解像度測定用パターンを有する場合には解像度測定を更に含み、
   色特性測定を行うステップは、前記コンピュータにより、得られた画像上の色特性測定用パターンを用いて値を求めるステップを含み、
   解像度測定を行うステップは、前記コンピュータにより、得られた画像上の解像度測定用パターンを用いて値を求めるステップを含むことを特徴とする検査方法。