JPH0544977B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、カメラレンズの結像性能の測定器、
特に、カメラの実際の結像位置におけるカメラレ
ンズのMTF測定器に関する。

従来技術 レンズ等の結像系の性能を総合的に表わす量と
してMTF、すなわち、レンズの空間周波数特性
があり、これは空間的な正弦波をレンズに入力し
たときのレンズによる像の振幅と物体側の振幅と
比で表される。MTFは、この他に、被検レンズ
による点像、線像、エツジ像の光強度分布を光電
検出し、フーリエ変換等の信号処理によつても測
定される。

第６図に従来のMTF測定器の一つの例におけ
る測定原理を示す。カメラのフイルム面に相当す
る位置であつて、被検レンズ３の光軸上と光軸外
とにスリツト２を置き、このスリツト２を光源１
で照明して、被検レンズ３によつてカメラの物体
面に相当する像面にスリツト像４を結像させる。
このスリツト像４をそれぞれCCD等のラインセ
ンサ５で撮像してスリツト像の長手方向に直交す
る方向へ走査し、こうして得られた信号を信号波
形処理回路６で増幅、ノイズ除去し、FFT演算
回路（入力信号を高速フーリエ変換処理するため
の回路）７で処理してMTFの値を算出し、表示
部８にその結果を表示する。フイルム面に置くも
のはスリツトに代えてエツジシヤート、ピンホー
ル等であつても良い。

第７図ａに信号波形処理回路６の出力の一例
を、第７図ｂにFFT演算回路７からの出力の一
例をそれぞれ示す。

第８図にMTF測定器の従来の別の例の光学的
な部分を示す。この例では、カメラの物体面にス
リツト２を配置し、これを光源１で照明し、スリ
ツトの像４は被検レンズ３を通りカメラのフイル
ム面に相当する面に配置したラインセンサ５上に
結像する。この例における信号波形処理及び
FFT演算、表示は前記第１の従来技術の場合と
同様である。信号波形処理後の出力及びFFT演
算回路の出力は第７図と同様のものが得られる。

ところで、MTFは、多くのパラメータにより、
その値が変化する。パラメータには、例えば、空
間周波数、像高、デフオーカス位置、測定光線の
分光特性等がある。第９図に縦軸にMTF値、横
軸にデフオーカス位置をとつたときの測定カーブ
の一例を示す。デフオーカス位置とは、測定面と
レンズとの間の光軸に沿つた距離で、このデフオ
ーカス位置によりレンズのベストピント位置を示
すことができる。第９図におけるピーク位置がベ
ストピント位置となる。このピーク位置は測定す
る空間周波数、測定像高によつてデフオーカス位
置座標上でその位置が異なる。

ここで被測定レンズの性能を示す代表的な像面
を、例えば、空間周波数30mm^-1、像高を像面中心
としたときの、デフオーカスカーブがピークとな
るような、デフオーカス位置とすると、前記した
ような従来技術では、レンズを光軸方向に動か
し、上記の条件でのMTFの最大値を示すレンズ
位置をさがし、そのレンズ位置での他の空間周波
数、像高におけるMTFの値を測定している。こ
れは、レンズ単体については、前記の条件での最
良状態での測定となる。

ここで、一眼レフカメラのレンズのピントの合
わせ方を第１０図を参照にして、説明する。レン
ズ２２による被写体２１の像がはね上げミラー２
３を介してフアインダ２５上に結像される。この
フアインダスクリーン２５上の像をペンタゴナル
ダハプリズム２６を介し、フアインダルーペ２７
で拡大し、眼２８でこれを観察しながらレンズ２
２を調節してピントを合わせ、次に図示していな
いレリーズボタンを押すことにより、ピントの合
つた像が、フイルム面２４に結像される。

第１１図に、スプリツトイメージと呼ばれる対
のプリズムを設けたフアインダスクリーン上のフ
アインダ像中央付近の様子を示す。ピントが合つ
ていないときは第１１図Ｂの様に上と下の像が左
右に相互にずれ、ピントが合うと第１１図Ａの様
に上と下の像が一致して連続する。

第１０図の説明で述べたように、カメラレンズ
のピントは、レンズからフイルム面に至るまでの
間に、ミラーを設け、フイルム面と等価の位置に
設けた、例えば、スプリツトイメージ・プリズム
を備えたフアインダスクリーン上に結像した像の
状態で判断している。しかし、レンズの組立て誤
差、及び、カメラボデイのミラーからフアインダ
スクリーンとミラーからフイルム面との光路差に
より、フアインダスクリーン上でのピントの合致
と、フイルム面でのピント合致とでは、レンズの
光軸上の位置が異つているのが一般的である。

前記の従来技術による測定法では、単体のレン
ズのベストピント位置の性能を測定はしている
が、これは、レンズの性能の一部の測定ではある
が、実際の使用時に即した測定ではない。代用特
性として最大値をとるとしても、フアインダ側と
フイルム側とのずれの程度が不明なため、適切な
評価とはなり得ない。

発明の目的 本発明の目的は、このような従来技術のカメラ
レンズ結像性能測定器の欠点を除去した、新規で
有効なカメラレンズ結像性能測定器を提供するこ
とであり、特に、実際にカメラのフアインダを通
してピントを合わせたときのフイルム面でのカメ
ラレンズのMTFを測定する装置を提供すること
である。

発明の概要 本発明は、被検カメラレンズを通過したMTF
測定用チヤートの像光束を、MTF測定用光電変
換素子とフアインダピント検出部とに向けるよう
に、切換える機構を設けたカメラレンズ結像性能
測定器である。

より具体的には、本発明は、被検レンズを光軸
方向に調節可能に取付けるマウント台と、被検レ
ンズの物体面に配置されたMTF測定用チヤート
と、被検レンズの像面に配置されたMTF測定用
光電変換素子とからなるカメラレンズ結像性能測
定器において、被検レンズの物体面に配置される
フアインダピント検出用チヤートと、被検レンズ
を通過したフアインダピント検出用チヤートの像
光束をMTF測定用光電変換素子とフアインダピ
ント検出部とに向けるように切換える機構を設
け、このフアインダピント検出部にフアインダピ
ント検出用チヤートの像のピント合致を検出する
装置を設けたものである。

実施例 第１図に本発明の原理を示す。被検レンズ３５
は光軸方向に微動可能なレンズシフト機構３６に
取付けられる。この被検レンズ３５の物体側の光
軸と直交する面上に、測定に必要な像高及び像方
向に相当するスリツト３２，３２′は被検レンズ
に対して反対側に配置され、それぞれのスリツト
３２，３２′、被検レンズに対して反対側に配置
された光源３１，３１′により、照明される。こ
のときのスリツトが含まれる平面が物体面であ
る。中心のスリツト３２はチヤート切換機構３４
により、半月チヤート３３と切換えられる。物体
面の半月チヤート３３からの光束は、被検レンズ
３５を通り、被検レンズ３５とこのレンズの像面
との間に設けられている切換ミラー３７に当る。
最初は、切換ミラー３７によつて、フアインダピ
ント検出部４０へ光束が導かれる。ここで、フア
インダスクリーン４１上に物体面上の半月チヤー
ト３３の像が結像され、フアインダルーペ４２、
リレーレンズ４３を介して、フアインダスクリー
ン４１の中心のスプリツトイメージプリズム４
１′の部分を拡大した像がビデオカメラ４４の撮
像面上に結像する。第２図にビデオカメラ４４に
入力されたスプリツトイメージ部の像を示す。第
２図Ａ，Ｂの様に、スプリツトの両側に１本ずつ
走査線をスプリツトの境界に平行に設定する。こ
の走査線Ａ，Ｂに沿つた出力を第３図に示す。こ
の走査線Ａ，Ｂの出力５１，５２が合致するよう
な被検レンズ３５の位置が、フアインダピント検
出部によつて検出されるピント面である。こうし
て、フアインダピントの位置が求まる。

次に、半月チヤート３３をスリツト３２に切換
え、同時に、切換ミラー３７を退避させて、被検
レンズ３５より入射した光束がラインセンサ（又
はリニアセンサ）３８に結像するようにする。こ
のMTF測定部の構成は第８図で示した従束技術
の場合と同様なものであつて、MTF処理装置３
９で、ラインセンサのノイズ除去、Ａ／Ｄ変換、
FFT演算、表示等の処理を行う。

以上において、フアインダピント検出部を通し
てピントを検出する際、半月チヤート３３に切換
えてこのチヤートを用いているが、必ずしもこの
ようなピント検出専用のチヤートを用いず、
MTF測定用のスリツト３２をピント検出用にも
用いても良い。このようにすると、チヤート切換
機構３４を省略することができる。

本発明のカメラレンズ結像性能測定器は基本的
にはこのような構成であるので、被検レンズのベ
ストピント位置でのMTFを測定するのではなく、
フアインダでピント合致が検出されたときのフイ
ルム面での実際のMTFを測定するものであり、
したがつて、カメラを実際に使用するときのフイ
ルムに記録される像のレンズ結像性能が測定され
ることになる。

ピント面検出のために、以上に説明したような
方法によらず、他の公知の光電的ピント面検出方
法を用いて、フアインダを通して検出しても良い
ことは明らかであろう。さらに、被検レンズ３５
の位置は手動によつて調節しているが、これを電
気的に調節できるようにし、これをフアインダの
光電的ピント検出機構と連動させて、自動的にピ
ントを合致させるようにできることは、現在のオ
ートフオーカス技術を考えれば明らかであろう。

さて第４図に本発明の第１実施例を示す。その
構成を説明すると、レンズホルダ６１は、被検物
である一眼レフカメラ用交換レンズ６０をマウン
ト面基準で装着できるようになつており、光軸方
向に、図示してない送り機構で微動可能となつて
いる。前記レンズ６０の物体側の光軸上には、
MTF測定用のスリツトチヤート６６と、フアイ
ンダピント検出用の半月チヤート７０が図示され
ていない切換え機構によつて、光軸上の同じ平面
内にセツトできるようになつている。それぞれの
チヤートのうしろには、拡散板６８及び適切な光
学フイルタ６７，７１が配置されていて、さらに
それらのうしろの光軸上にあるランプ６９が、光
軸上にあるスリツトチヤート６６または半月チヤ
ート７０に、均一で、適切な分光特性の照明を与
えるようになつている。この光学フイルタ６７，
７１は、ラインセンサ６４とビデオカメラ７６の
分光感度を補正する作用と、この測定器の分光エ
ネルギー分布をレンズの設計値に合わせてその測
定結果を設計にフイードバツクできるようにする
作用とをしている。被検レンズ６０の画角内の軸
外の必要な像高及び像方向に対応する場所にもス
リツト発生部７２が配置される（通常は光軸上の
スリツト発生部と同じ物体面に配置する）。この
スリツト発生部７２は、軸上のMTF測定用のス
リツト発生部の構成と同様に、被検レンズ側から
スリツトチヤート、光学フイルタ、拡散板、ラン
プからなつている。

被検レンズの像側には切換えミラー６２及び切
換えミラー駆動ハンドル６３が光軸上に設けら
れ、被検レンズ６０より来た光束をMTF測定部、
または、フアインダピント検出部へ切換える。
MTF測定部は被検レンズ６０によるスリツトの
結像位置にラインセンサ６４の位置を調節できる
ようにするために、このラインセンサ６４を取付
けてある駆動回路基板６５を光軸と直角な２軸方
向へ位置調節可能にしてある（機構は図示せず）。
また、軸外に結像されるスリツト像の位置にも、
図示していない２軸の送り機構でライセンサ６４
の受光部を持つてくることを可能としている。フ
アインダピント検出部はスプリツトイメージプリ
ズムを中央に備えたフアインダスクリーン７３、
フアインダルーペ７４、リレーレンズ７５、ビデ
オカメラ７６が光軸上に配置されている。ビデオ
カメラ７６による、フアインダスクリーン７３の
スプリツトイメージの像はモニタTV７８で観察
でき、さらにビデオ信号が電装部７７に送られ
る。電装部７７は、ラインセンサ駆動回路基板６
５への電源供給、スプリツトイメージの合致度検
出、MTFの演算及び物体側のスリツトチヤート
６６と半月チヤート７０の切換えの制御を行う。
次に、この測定器の操作手順を追つて説明する。
被検レンズ６０をレンズホルダ６１にセツトし、
物体側には、光軸上の半月チヤート７０をセツト
し、切換えミラー６２で、被検レンズ６０による
半月チヤート７０の像をフアインダスクリーン７
３上に結像させ、フアインダルーペ７４、リレー
レンズ７５で拡大したスプリツトイメージの像を
ビデオカメラ７６の撮像面上に結像させる。スプ
リツトイメージの拡大像を、モニタTV７８で観
察し、レンズホルダ６１を光軸方向に微動させて
行き、スプリツトの合致点をさがし、さらに電装
部７７の表示で精度よくこの合致を検出する。そ
のレンズ位置で、今度は切換えミラー６２を切換
え、物体側のチヤートもスリツトチヤート６６に
切換えてラインセンサ６４上にスリツトチヤート
６６の像を結像させて、MTF測定を行う。電装
部の測定スタートボタン（図示せず）を押すと、
電装部７７内部でMTFの演算が実行され、結果
が表示される。光軸外のスリツトチヤートについ
ても同様にMTFが測定される。

この実施例の測定器によると、一眼レフカメラ
のフアインダでピントを合わせたときと同じ像面
でのレンズの結像性能を測定することができるた
め、実際の使用に即したカメラレンズのチエツク
が可能になる。

第５図に本発明の第２実施例の要部を示す。こ
の第２実施例においてもスリツト発生部は第４図
の第１実施例のものと同様であるので図示は省略
してある。この第２実施例ではフアインダピント
検出部の光学系に一眼レフカメラのボデイ８２を
利用したことが特長である。第４図で、物体側に
半月チヤート７０をセツトしたとき、一眼レフの
クイツクリターンミラー８８を下げておけば、ボ
デイ８２に組み込まれたフアインダスクリーン、
フアインダールーペ（共に図示せず）を通つて、
フアインダより光束が出る。これをリレーレンズ
８６でビデオカメラ８７に拡大結像する。このカ
メラ８７でピント合わせの検出を行い、物体側に
スリツトチヤート６６をセツトし、ボデイ８２の
クイツクリターンミラー８８を上げるとボデイ８
２のフイルム面に置いたライセンサ８３上にスリ
ツト像が結像される。処理系は、第１実施例と同
じである。この実施例によると、一眼レフカメラ
のボデイを利用することにより、光学的な要素を
高精度に配置することが容易にできる。

発明の効果 カメラレンズのMTF測定において、測定像面
が、レンズのみの場合のベストの性能を示す図で
なく、実際にレンズを一眼レスカメラに装着し、
フアインダでピントを合わせたときのフイルム面
であり、その面におけるレンズの性能を測定する
ことが可能になつた。そのため、実際の使用に即
したレンズのチエツクが可能になつた。これによ
り、球面収差等で、フアインダでのピントがフイ
ルム面でのピントからずれてしまうようなレンズ
のチエツクが可能になつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示す説明図、第２図は
第１図におけるフアインダのピントの検出方法を
示す説明図、第３図は第２図の走査線の出力の例
を示すグラフ、第４図は本発明の第１実施例の斜
視図、第５図は本発明の第２実施例の要部の側面
図、第６図は第１の従来例の説明図、第７図は第
６図の各部の出力の例を示すグラフ、第８図は第
２の従来例の説明図、第９図は測定する像面と
MTF値との関係を示すグラフ、第１０図は通常
の一眼レフカメラでの写真撮影時のフイルム面と
フアインダピントの差を説明する図面、第１１図
はスプリツトイメージ式のフアインダのピント検
出を説明する図面である。 ３１，３１′……光源、３２，３２′……スリツ
ト、３３……半月チヤート、３４……チヤート切
換機構、３５……被検レンズ、３６……レンズシ
フト機構、３７……切換ミラー、３８……ライン
センサ、３９……MTF処理装置、４０……フア
インダピント検出部、４１……フアインダスクリ
ーン、４２……フアインダルーペ、４３……リレ
ーレンズ、４４……ビデオカメラ、４５……ピン
ト検出処理部、４１′……スプリツトイメージプ
リズム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検レンズを光軸方向に調節可能に取付ける
   マウント台と、被検レンズの物体面に配置される
   MTF測定用チヤートと、被検レンズの像面に配
   置されたMTF測定用光電変換素子とを備えたカ
   メラレンズ結像性能測定器において、 前記被検レンズの物体面に配置されるフアイン
   ダピント検出用チヤートと、前記被検レンズを通
   過するフアインダピント検出用チヤートの像光束
   を前記MTF測定用光電変換素子とフアンダピン
   ト検出部とに向けるように切り換える切換え機構
   とを設けると共に、このフアインダピント検出部
   にフアインダピント検出用チヤートの像のピント
   合致を検出する装置を設け、ピント合致が検出さ
   れた後に前記切換え機構を切り換えてMTF測定
   用チヤートにより被検レンズのMTFを測定する
   ことを特徴とするカメラレンズ結像性能測定器。 ２ 特許請求の範囲第１項において、フアインダ
   ピント検出用チヤートはMTF測定用チヤートを
   兼ねるように構成したことを特徴とするカメラレ
   ンズ結像性能測定器。 ３ 特許請求の範囲第１項において、フアインダ
   ピント検出用チヤートは被検レンズの光軸上の物
   体面上で、MTF測定用チヤートと切換可能に並
   設されていることを特徴とするカメラレンズ結像
   性能測定器。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか
   において、フアインダピント検出用チヤートはス
   リツトチヤートであることを特徴とするカメラレ
   ンズ結像性能測定器。 ５ 特許請求の範囲第３項又は第４項において、
   フアインダピント検出用チヤートは透光部と不透
   光が半分ずつになつている半月チヤートであるこ
   とを特徴とするカメラレンズ結像性能測定器。 ６ 特許請求の範囲第１項から第５項のいずれか
   において、フアインダピント検出用チヤートはこ
   れを照明する光源を備えていることを特徴とする
   カメラレンズ結像性能測定器。 ７ 特許請求の範囲第１項から第６項のいずれか
   において、フアインダピント検出部はスプリツト
   イメージプリズムを備えたフアインダスクリーン
   と、フアインダルーペとを含んでいることを特徴
   とするカメラレンズ結像性能測定器。 ８ 特許請求の範囲第１項から第７項のいずれか
   において、チヤートの像のピント合致を検出する
   装置は光電変換装置を備え、この光電変換装置か
   らの出力信号を処理してチヤートの像の合焦状態
   を検出する回路を含んでいることを特徴とするカ
   メラレンズ結像性能測定器。 ９ 特許請求の範囲第８項において、光電変換装
   置はビデオカメラであることを特徴とするカメラ
   レンズ結像性能測定器。 １０ 特許請求の範囲第１項から第８項のいずれ
   かにおいて、チヤートの像のピント合致を検出す
   る装置と被検レンズのマウント台の調節機構とを
   連動させて自動的に調節できるように構成したこ
   とを特徴とするカメラレンズ結像性能測定器。 １１ 特許請求の範囲第１項から第１０項のいず
   れかにおいて、マウント台、フアインダピント検
   出部、光束切換機構は一眼レフカメラボデイに備
   わつているものであることを特徴とするカメラレ
   ンズ結像性能測定器。