JPH0437385A - テストパターン投影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光学装置の性能検査やテレビカメラ等の撮影装
置の動作等を調整する際に用いるテストパターン投影装
置に関し、特にテストパターンの一部に複数の微少な不
透過部分若しくは半透過部分の網点から成る透過率の異
なる複数の光量制御部、所謂グレースケール部を設けた
場合に該網点より生ずるモアレ縞の影響を軽減し、常に
良好なるテストパターンかＣＣＤ等の撮像素子を用いた
場合に得られる例えばテレビカメラ等に好適なテストパ
ターン投影装置に関するものである。

（従来の技術） 従来よりテレビジョン撮像装置においては良好なる画像
を得る為に撮影前にＲ，Ｇ、Ｂの各色像を合わせるレジ
ストレーション調整や１色温度調整、そしてガンマ調整
等各種の調整を行っている。

このときの調整作業を簡略化する為に現在多くのテレビ
カメラではカメラ内に若しくはテーキングレンズ内に切
り換え可能なテストパターン投影装置を内蔵している。

テストパターン投影装置はテストパターンを撮像面等の
所定面上に投影している。そしてテレビカメラの調整作
業はこのときのテストパターン像を利用することにより
行っている。

テレビジ日ンカメラ用のテストパターンはフォーカス調
整、解像力チエツクの為の直線状、若しくは楔状の格子
等から成る比較的高周波のチャート、リニアリティ調整
（偏向による幾何学歪の補正）、レジストレージコン調
整の為の直線状、ｌＩ状若しくはＶ字形等から成る比較
的低周波のチャート、そしてガンマ調整の為、透過光量
を段階的に変化させたグレースケール部のチャートから
成っている。

グレースケール部は所定の透過率を精度良く得る為、網
点等の面積的に透過光量を制御した複数の微少な大きさ
の不透過部若しくは半透過部から成っている。即ち網点
の数若しくは大きさを換えることにより所望の透過率を
得るようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） 最近、撮像素子としてＣＣＤ等か使用されるようになっ
てきた。この為網点より成るグレースケール部を用いた
場合法のような問題点か生してきた。

グレースケール部を網点て構成すると撮像面上における
網点のピッチかＣＣＤの画素ピッチに比して粗い場合は
、網点か撮像されてしまうためグレースケール部か−様
な明るさとならず網点の構造か表われてしまい、グレー
スケール部として使用てきない。

逆に網点のピッチを非常に細かくすれば、網点の構造は
撮像されないか、網点による回折光か生しテストパター
ン像か色づいてしまうという問題点か生ずる。

網点ビウチとＣＣＤの画素ピッチを略同じにすれば、網
点の構造も表われず、回折による影響も少なくすること
かてきるか、モアレ縞か発生してくるという問題点か生
してくる。

本発明はテストパターンかその一部に網点等の面積的に
透過光量を制御するグレースケール部を有している場合
、網点から生ずるモアレ縞の発生を防止し、良好なるテ
ストパターン像が得られるテストパターン投影装置の提
供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明のテストパターン投影装置は複数の微少な不透過
部又は半透過部等の網点から成るグレースケール部を設
けたテストパターンを照明系により照明し、該テストパ
ターンを投影レンズにより所定面上に投影するテストパ
ターン投影装置において、該投影レンズに非点収差発生
手段を設は該網点の所定面上における投影像を一方向に
ボカし、該投影像の網点構造を低減させたことを特徴と
している。

この池水発明では複数の微少な不透過部又は半透過部等
の網点から成るグレースケール部を設けたテストパター
ンを照明系により照明し、該テストパターンを投影レン
ズにより所定面上に投影するテストパターン投影装置に
おいて、該投影レンズの絞り近傍に楔状透明部を一部分
に有する光学部材を配置し、該楔状透明部を通過する光
束を偏向させて、該所定面上に投影される投影像を少な
くとも一方向に変位させたことを特徴としている。

（実施例） 第１図は本発明の第１実施例の光学系の要部概略図であ
る。

図中１はタングステンランプ等の光源、２は光源ｌから
の光束を集光するためのコンデンサーレンズ、３はテス
トパターンて後述するように一部に面積的に透過光量を
制御する複数の微少な不透過部若しくは半透過部等の網
点から成る複数のグレースケール部を有している。

４はテストパターン３のブレスケール部を構成する網点
から生ずるモアレ縞の発生を防止する為の非点収差発生
手段としての透明な平行平面板であり発散光束中に投影
レンズ５の光軸５ｂに対し斜めに配置している。

５は投影レンズ、５ａは絞っである。

６は撮像素子であり、ＣＣＤ等から成っている。

光源ｌとコンデンサーレンズ２て照明系を構成している
。

本実施例ては光源ｌからの光束をコンデンサーレンズ２
によりテストパターン３を均一照明している。このとき
コンデンサーレンズ２と投影レンズ５の一部により投影
レンズ５の絞り５ａ位置近傍、即ち瞳近傍に光源像をつ
くるようにする、所謂ケーラ照明法を採用している。

そして光源ｌからの光束て照明されたテストパターン３
を投影レンズ５により撮像素子６面上に非点収差発生手
段４を介し所定量の非点収差を付与して投影している。

即ちテストパターン３のグレースケール部を構成する網
点構成を低減させてＣＣＤより成る撮像素子６で撮像す
る際のモアレ縞の発生を防止している。

次に本実施例の各要素の構成の特徴について説明する。

第２図は第１図のテストパターン３の一部分の説明図で
ある。８〜１２は各々グレースケール部である。グレー
スケール部８〜１２は透明基板７の一平面上に不透過部
分又は半透過部分より成るグレースケール部毎に大きさ
の異なった複数の網点を略同−ピッチて設けて構成され
ている。そして複数のグレースケール部８〜１２は各々
全体の透過率が互いに興なるように設定されている。

第３図は第２図のグレースケール部１３の一部分の拡大
説明図である。同図において１４は網点てあり、正方形
より成る場合を示している。尚網点は正方形に限らず円
形、多角形等どのような形状であっても良い。

又本実施例ては網点のピッチを撮像素子６としてＣＣＤ
を用いたときＣＣＤの画素ピッチと同程度のピッチとな
るようにし、網点の大きさを各グレースケール部毎に制
御してグレースケール部全体の透過率を調整している。

尚本実施例のテストパターン３はテレビジョンカメラの
γ（ガンマ）調整の際に用いられる。

本実施例の非点収差発生手段は平行平面板４より成り、
該平行平面板４をテストパターン３と投影レンズ５との
間の発散光束中に光軸５ｂに対して傾けて配置している
。

そしてテストパターン３の各グレースケール部を撮像素
子６面土に投影する際に、投影像に所定量の非点収差を
付与している。即ち、第３図に示すグレースケール＠８
〜１２を構成する網点１４を１ｇ４図に示すように一方
向く例えばＣＣＤの水平方向）に点線て示すようにボケ
て伸びた網点像１４ａとなるようにしている。そして網
点ピッチの隙間を埋めるようにして網屯橘造を低減させ
ている。

このように撮像素子６面上て網点像をボカして−様な明
るさとし撮像素子としてＣＣＤを、利いたときの走査線
との干渉によるモアレ縞の発生を効果的に防止している
。

尚、本実施例において平行平面板４を投影レンズ５と撮
像素子６との間の収束光路中に配置しても良い、又平行
平面板４の光軸５ｂに対する傾き具合は網点ピッチの大
小により適当に設定すれば良い。

本実施例における非点収差発生手段としては投影像に所
定量の非点収差か付与することかてきればどのような光
学部材であっても良い。

第５図は本発明に係る非点収差発生手段としての曲面鏡
（同図では凹面鏡）１５を投影レンズ５中の収束光束中
又は発散光束中に光軸５ｂに対して傾けて配置した第２
実施例の要部概略図である。

同図において第１図に示した要素と同一要素には同符番
を付している。

本実施例では光軸５ｂに対して傾けた曲面鏡１５により
撮像素子６面上における投影像に所定量の非点収差を付
与している０本実施例は光軸５ｂか曲面鏡１５により９
０度折れ曲っている点を除いて、テストパターン３を撮
像素子６面上に投影する構成は第１図の第１実施例と同
様である。

般にテレビジョンカメラ用の撮像装置においては撮影光
学系とテストパターン光学系とを切り換えて構成し、こ
のときテストパターン光学系の光軸に対し４５度傾けた
切換ミラーを挿入して切換えている場合か多い、そこで
本実施例てはこのときの切換ミラーを同図に示す弱い屈
折力の曲面鏡１５に代えることにより装置全体の複雑化
を防止しつつ投影像に所定量の非点収差を付与している
ことを特長としている。

尚本実施例において曲面鏡１５として凹面鏡の代わりに
凸面鏡や非球面より成る曲面鏡を用いても同様の効果を
得ることができる。又曲面鏡１５を投影レンズ５の前方
又は後方に配置しても良い。

以上の各実施例ては網点より成るグレースケール部を撮
像素子６面上に投影したときに生ずるモアレ縞の発生を
投影像に所定量の非点収差を付与することにより防止し
た場合を示したが本発明はこのような手段に限らない。

第６図は楔状透明部を有する光学部材を用いて撮像素子
６面上に一方向にシフトした同一の２つの投影像を形成
することにより前述のモアレ縞の発生を防止した第３実
施例の要部概略図である。

同図において第１図て示した要素と同一要素には同符番
を付している。

第６図において１８は光学部材て投影レンズ５の絞り５
ａの開口近傍に配置されており光軸５ｂを境にして平行
平面部１６と楔状透明部１７とを有している。

同図において平行平面部１６を通過した光束は撮像素子
６面上に第７図に示すようなテストパターン３のグレー
スケール部の網点像１４を形成する。一方楔状透明部１
７を通過した光束は撮像素子６面上に一方向にシフトし
た点線て示す網点像１４ａを形成する。このとき楔状透
明部１７は網点像１４ａが第７図の点線で示すように網
点ビウチの略１／２ずれるような傾き角を有するように
している。即ち網点像１４ａと先の平行平面部１６を通
過した光束による網点像１４とか網点ピッチの略１／２
ずれた２重像となるように各要素を設定している。

これにより網点像１４を２倍したのと同様の効果を得て
モアレ縞の発生を効果的に防止している。

＠８図は本実施例における光学部材１８の他の一実施例
の説明図である。同図ては光学部材１８を光軸を中心に
平行平面部２０と矢印の方向ａｂ、ｃに各々傾きを有し
た３つの楔状透明部２１．２２．２３の全体として均等
分割した４つの領域より構成している。

１４９図は第８図の光学部材１８を用いたときの撮像素
子面上における網点像を示し、１４は平行平面部２０を
１４ａ、１４ｂ、１４ｃは各々楔状透明部２１．２２．
２３を通過した光束による網点像を示している。

このとき同図に示すように各々の網点像１４ａ、Ｌ４ｂ
、１４ｃが各々網点ピッチの略１／２ずれるように各要
素を設定している。

本実施例のような光学部材を用いれば網点像１４に対し
て縦横方向に網点像を密に形成することかてきるのでモ
アレ縞の発生を更に良好に防止することかできる。

（発明の効果） 本発明によれば網点より成るグレースケール部を有した
テストパターンを撮像素子面上に投影する際、前述の如
く網点像を所定量ボカし、又は２重像を発生させること
により、網点と撮像素子の画素との干渉によるモアレ縞
の発生を効果的に防止し、偽信号のない、又網点の回折
に起因する透過率の波長差による色ズレ等のない良好な
る投影パターン像が得られるテストパターン投影装置を
達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第５図、第６図は各々本発明の第１第２、第３
実施例の光学系の要部概略図、第２図は第１図のテスト
パターンの説明図、第３図は第２図のグレースケール部
の一部分の拡大説明図第４図は第１図の第１実施例によ
る網点像の説明図、第７図は第６図の第２実施例による
網点像の説明図、第８図は第６図の光学部材の他の実施
例の説明図、第９図は第８図の光学部材を用いたときの
網点像の説明図である。 図中１は光源、２はコンデンサーレンズ、３はテストパ
ターン、４．１５は非点収差発生手段５は投影レンズ、
６は撮像素子、８〜１２はグレースケール部、１４．１
４ａ〜１４ｃは網点像、１８は光学部材、である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の微少な不透過部又は半透過部等の網点から
   成るグレースケール部を設けたテストパターンを照明系
   により照明し、該テストパターンを投影レンズにより所
   定面上に投影するテストパターン投影装置において、該
   投影レンズに非点収差発生手段を設け、該網点の所定面
   上における投影像を一方向にボカし、該投影像の網点構
   造を低減させたことを特徴とするテストパターン投影装
   置。
2. （２）前記非点収差発生手段は前記投影レンズの収束光
   束中又は発散光束中に光軸に対して所定量傾けて配置し
   た透明平行平面板であることを特徴とする請求項１記載
   のテストパターン投影装置。
3. （３）前記非点収差発生手段は光軸に対して所定量傾け
   て配置した曲面反射鏡であることを特徴とする請求項１
   記載のテストパターン投影装置。
4. （４）複数の微少な不透過部又は半透過部等の網点から
   成る複数のグレースケール部を設けたテストパターンを
   照明系により照明し、該テストパターンを投影レンズに
   より所定面上に投影するテストパターン投影装置におい
   て、該投影レンズの絞り近傍に楔状透明部を一部分に有
   する光学部材を配置し、該楔状透明部を通過する光束を
   偏向させて該所定面上に投影される投影像を少なくとも
   一方向に変位させたことを特徴とするテストパターン投
   影装置。
5. （５）前記複数のグレースケール部は大きさの異なる略
   同一ピッチの網点より構成されており、前記光学部材の
   楔状透明部は前記グレースケール部の網点の所定面上に
   おける投影像が該所定面上において網点ピッチの略１／
   ２ずれるような傾き角を有していることを特徴とする請
   求項４記載のテストパターン投影装置。