JPH0319498B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ レンズの射影特性測定装置における鏡位置制御
装置であつて、レンズ近傍に設けた光源を投光器
に設けた受光器で鏡を介して検出して鏡位置の制
御を行なうようにして、装置を簡易かつ正確なも
のとした。

［産業上の利用分野］ この発明はレンズの射光特性を測定するレンズ
の射影特性測定装置、特に投光器の光を鏡で反射
してレンズに入射するタイプのレンズの射影特性
測定装置における鏡位置の制御装置に関する。

［従来の技術］ 近年レンズと撮像素子とからなるカメラ装置を
画像入力手段を用いて環境認識を行なう技術が用
いられる。このように技術分野においてはレンズ
の射影特性を知らなければ正確な環境認識を行な
うことはできない。

これは、ある方向からレンズに入射した光がレ
ンズにより撮像面のどの位置に結像するかを知
り、この結果に基づいて像の結像個所により光の
入射方向を認識するものである。

このレンズ射影特性を測定するレンズの射影特
性測定装置としては第５図に示すように、レンズ
１を付けたテレビカメラ２を回転台３上に載置し
て光軸Ａとを中心として回転できるようにし、平
行光を照射する投光器としてコリメータ４をレン
ズ１の光軸Ａに対して斜めに固定し、光軸Ａの延
長線上を照射するようにする一方、この平行光の
上方にその照射方向と平行に移動軸６を設けると
共に、この移動軸６には、この移動軸６に沿つて
移動する移動部材７を介して鏡５を平行光中に位
置するように取り付けたもので、またこの鏡５は
移動部材７に対して、光軸に垂直な方向を傾斜軸
として傾斜可能なものとしている。そしてレンズ
１に入射した光がテレビカメラ２の撮像面のどの
位置に結像したかが測定され、光の入射方向と光
の結像する撮像面の位置との対応を知ることがで
きる。

ここで、このレンズの射像特性の測定を自動的
に行なうようにするため、第７図に示すように鏡
５の傾斜、鏡５の移動、テレビカメラ２の回転を
夫々モータ２０，２１，２２で行なうと共に鏡の
傾斜角、鏡位置、カメラの回転角を夫々測定器２
３，２４，２５で測定し、この測定値と、テレビ
カメラ２の撮像面における光の結像位置を測定装
置２６で測定した価とに基づいて、各モータの制
御を制御装置２７で行なうようにするようにして
いる。

そしてこのレンズの射像特性を自動的に測定す
る場合にあつては、まず鏡５の傾斜角を設定す
る。鏡５の傾斜角を定めれば、鏡５の移動軸６方
向への移動は平行光に対して平行であるから、レ
ンズ１への入射光の余緯度θは一義に定まるし、
また入射光の方位角は、テレビカメラ２の回転に
より一義に定めることができる。しかしながら、
入射光の余緯度及び方位角が定まつたとしても、
この入射光が正しくレンズ１表面に入射しなけれ
ば（例えば第５図の状態）、入射光は撮像面に結
像しないか、あるいは光量が不足して、正確なレ
ンズ射影特性を測定することはできない。そこ
で、鏡５の移動軸６方向の位置を制御する必要が
ある。

従来この鏡５の移動軸６方向の制御装置とし
て、例えば鏡５の傾斜角における所定の鏡５の移
動軸６上の位置を予め計算により求めておき、こ
の値を制御装置２７に入力しておく一方、第５図
に示すように、移動軸６と平行に計測レール８を
設けると共に移動部材７に固定され一体となつて
移動すると共に計測レール８に摺接して鏡５の位
置を検出する位置センサー９を設けて鏡５の位置
を制御するものがある。

また鏡５の位置を制御する他の装置としては、
第６図に示すように、テレビカメラ２の撮像面の
画像により光が撮像面に結像しているかを直接検
出するようにするものがある。

第６図において、φはレンズ１の視野を示すも
のであり、第５図に示した場合の撮像面の像を模
式的に示している。図において撮像面にはコリメ
ータ４からの光１０が鏡５を介して不充分に結像
しており、この光を測定装置で検出して、充分な
光を得るよう鏡５を光軸方向（図中ａで示した）
に移動して光１０が鏡５の中央となるように制御
するようにする。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述した第１の鏡の制御装置におい
ては、予め鏡５の角度に対応する位置を計算して
おかなければならず煩雑であるし、また移動する
部材に位置センサを設けなければならず、装置が
複雑となる。

また上述した第２の装置にあつては、測定レン
ズの視野が広いものにあつては、鏡、光等の撮像
面における像の大きさは極めて小さいものとな
り、上述のような制御を正確に行なうことは難し
いものとなる。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上述した問題点を解決して、レンズ
の射影特性測定装置における鏡位置制御装置の構
造を簡単なものとすると共にその制御を正確に行
うことができるようにするため、レンズ光軸に対
して傾斜し、レンズ光軸の上方への延長線の一点
に向け光を照射する投光器と、この光の照射方向
に沿つて移動かつ取り付け角度可変で上記光をレ
ンズに向け反射する鏡と、レンズを回転させる回
転台とからなるレンズの射影特性測定装置におい
て、被測定レンズ近傍に光源を配設する一方、上
記投光器近傍には受光器を配設し、上記測定レン
ズ近傍に配設された光源からの光を鏡を介して上
記投光器近傍に配設された受光器で検出すること
により鏡を適正位置に制御するようにした。

［作用］ 第１図及び第２図に示すように投光器であるコ
リメータ４により照射された光Ｌは鏡５で反射さ
れ、レンズ１に対して余緯度θをもつて照射され
る。この場合所定のレンズ位置１に照射している
場合、コリメータ４の側部に取り付けられた受光
器１０は、レンズ近傍に設けられた光源１１を鏡
５を介して検出する。また鏡５の移動軸に沿つた
位置が不適正である場合には、コリメータ４から
の光はレンズ１の所定位置から外れた位置に照射
され（第１図中一点鎖線で示した）、受光器１０
は光源１１の光を検出しない。この受光器１０の
信号に基づいて、鏡の位置の適否を検出して鏡５
の位置を制御する。

［実施例］ 以下本発明に係るレンズの射影特性測定装置に
おける鏡位置制御装置の実施例について説明す
る。第３図は本発明に係るレンズの射影特性測定
装置における鏡位置制御装置の実施例を示すもの
である。本実施例において、投光器であるコリメ
ータ４は例えば基準となる十字線を平行光として
レンズ１の上方に向け照射するように、基板１２
にスタンド１３を用いて固定されている。またレ
ンズ１を取り付けたテレビカメラ２は、基板１２
に回転台３を介して取り付けられている。そして
鏡５が移動部材７を介して移動可能に取り付けら
れている移動軸６は基盤１２上に２本のスタンド
１４を用いて固定されている。尚、これらの部材
はレンズ１、テレビカメラ２等の大きさ等により
位置関係を変えることができるものとしている。

そして、移動軸６を支える１本のスタンド１４
には光源１１が腕１５を介して取り付けられてお
り、この光源１１はレンズ１の近傍にもうられて
いる。またコリメータ４の上記光源１１とレンズ
１をはさむ反対側には光源１１を鏡５を介して検
出する受光器１０が設けられている。この受光器
１０は制御装置２７に接続されており、この制御
装置にはモータドライバ２８が接続され、鏡移動
モータ２１を制御する。この制御は第４図に示す
ようなフローチヤートに従つて行なわれる。

従つて、本実施例によるレンズの射影特性の測
定の手順は、先ずレンズ１へのコリメータ４から
の入射光の余緯度θを決定するため鏡５を鏡傾斜
モータ２０を作動させ所定の角度まて傾斜させ
る。この際余緯度θは、鏡４の傾きにより一義に
定まるが、照射光はレンズ１の所定位置に照射さ
れているとは限らない。そこで鏡４を移動軸６に
沿つて移動させて調整を行なう。即ち先ず、鏡５
を初期位置に設定し、受光器１０でレンズ１近傍
の光源１１を検出するまで鏡５を移動して、受光
器１０がレンズ１近傍の光源１１を鏡５を介して
検出した位置に停止するようにする。これによつ
て、鏡５は、コリメータ４の光を反射して、レン
ズ１に余緯度θで光線を入射する。

この状態で回転台３を回転して、レンズ１に入
射する光の方位角を０〜2πの間で変化して測定
する。

この手順を必要な余緯度値に対して行なえば必
要な余緯度、方位角に対するレンズの射影特性を
測定することができる。

従つて本実施例によれば、レンズの射影特性測
定装置における鏡位置制御装置の可動部に位置測
定器等を設ける必要がなく構造を単純にすること
ができる他、正確な鏡位置の測定を行なうことが
できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、レンズ
の射影特性測定装置における鏡位置制御装置を以
上のように構成したから、可動部分に測定器等を
設ける必要がなく、また検出を光学的に行なうよ
うにしたため、制御装置の構造を簡単なものとす
ることができる他、鏡の制御の精度を高いものと
することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るレンズの射影特性測定装
置における鏡位置制御装置を示す側面図、第２図
は第１図に示した測定装置の正面図、第３図は本
発明の実施例を示す図、第４図は本発明に用いら
れる鏡位置制御のフローチヤート、第５図は従来
の制御装置の例を示す側面図、第６図は従来の制
御装置の他の例を示す図、第７図は従来及び本発
明における制御装置の制御系を示すブロツク図で
ある。 １……レンズ、２……テレビカメラ、３……回
転台、４……コリメータ（投光器）、５……鏡、
６……移動軸、１０……受光器、１１……光源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ レンズ光軸に対して傾斜し、レンズ光軸の上
   方への延長線の一点に向け光を照射する投光器
   と、この光の照射方向に沿つて移動かつ取り付け
   角度可変で上記光をレンズに向け反射する鏡と、
   レンズを回転させる回転台とからなるレンズの投
   射特性測定装置において、被測定レンズ近傍に光
   源を配設する一方、上記投光器近傍には受光器を
   配設し、上記測定レンズ近傍に配設された光源か
   らの光を鏡を介して上記投光器近傍に配設された
   受光器で検出することにより鏡を適正位置に制御
   することを特徴とするレンズの射影特性測定装置
   における鏡位置制御装置。