JPS6227640A - レンズの射影特性測定装置における鏡位置制御装置 - 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】 〔概要〕 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制御装置を鏡の近傍に鏡
と連動して傾斜すると共に、透明部と不透明部とが形成
された２つの遮蔽体を設け、遮蔽体内に設けた２つの光
源を検出することにより、鏡の位置の適否を判定するよ
うにして、装置の構造を簡単にし、且つ作動を正確なも
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よう
にするものである。

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８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に沿って移動す
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ｌ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１０図に示すように鏡５の傾斜、鏡
５の移動、ｒレビカメラ２の回転を夫々モータ２０，２
１．２２で行なうと共に、鏡の傾斜角、鏡位置１、カメ
ラの回転角を夫々測定器２３，２４．２５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で測定した値とに基づいて、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
にあっては、まず鏡５の傾斜角を測定する。−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ｌへの入射光の全緯度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、入射光の全緯度及び方位角が定まったとしても、
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８図の状Ｉｓ）、入射光は撮像面に結像しないか
或は光量が不足して、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８図に示すように、移動軸６と平
行に計測レール８を設ける一方、移動部材７に固定され
一体となっ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９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９図において、ψはレンズｌ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０図において撮像面にはコリメータ４からの光が鏡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４を光軸方向（図中ａで
示した）に移動して光が鏡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の装置にあっては、測定レンズの視野
が広いものにあっては、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
光の照射方向に沿って移動かつ取り付は角度可変で上記
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、光
源を有し、光源を含む平面との交線を透明部と不透明部
との境界線とする２つの遮蔽体を両遮蔽体の上記光源を
含む２千面が同一平面となり互いの透明部と不透明部と
が隣りあわせ且つ両光源を結ぶ直線を上記鏡の傾斜軸と
平行となるよう配設すると共に、上記光源と境界線とを
含む平面を常に光の反射方向と一致するよう遮蔽体を上
記光源を結ぶ直線を回動中心として回動する遮蔽体駆動
装置を設け、上記光源のレンズへの入射光に基づいて鏡
位置の適否を判定するようにした。

〔作用〕

第１図及び第３図に示すように、レンズ１に全緯度０で
投光器であるコリメータ４がら光を照射する場合、遮蔽
体ｉｏ、ｉｔの透明部及び不透明部の境界線と光源とを
含む平面は常に鏡の光反射方向と一致しているから、鏡
５が適正位置である場合（第１図■位置）には、レンズ
ｌの方向から観察すると光源１３．１４は遮蔽体１０．
１１の透明部１０ａ、ｌｌａと不透明部１０ｂ。

１１ｂとの境界線上に位置しく第３図（２））光源を２
つ観察できる。しかし、鏡位置が不適正な場合（第１図
■■位置）には、２つ光源１３゜１４のうち一方の光源
は遮蔽体１０又は１１の不透明部１０ｂ、ｌｌｂに覆わ
れ、他の光源しか観察することができない、これをテレ
ビカメラ２で検出して鏡の位置の適否を判断することが
でき、鏡の位置の制御を行なう。

〔実施例〕

以下、本発明に係るレンズ射影特性測定装置における鏡
位置制御装置の実施例を説明する。

第１図乃至第６図は本発明に係るレンズ射影特性測定装
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１例えば
基準となる十字線を平行光として、レンズ光軸の延長上
に向け照射するように、またレンズ１を取り付けたテレ
ビカメラ２は、回転台３を介して基板（図示していない
）に取り付けられている。そして鏡５が従来と同様の移
動部材（図示していない）を介して移動軸６に取り付け
られている。尚、これらの部材は、レンズｌ、テレビカ
メラ２等の大きさ等によって位置関係を変えることがで
きるものとしている。

そして、鏡５には、第４図に示すように、例えば遊星歯
車装置で４Ｒ成される遮蔽体駆動装置１２と円筒形の遮
蔽体ｔｏ、１１が鏡５の傾斜軸に連結されており、鏡５
を鏡傾斜モータ２０で傾斜させると、遮蔽体１０．１１
は円筒の軸を中心として鏡５の２倍の角度回転する。そ
して、この遮蔽体１０．１１は、第２図に示すように１
円筒形状の部材で、この円筒の軸を含む平面及び軸に垂
直な平面によって透明部１０ａ、ｌｌａ及び不透明部１
０ｂ、ｌｌｂが互いに隣り合うよう分割され２つの遮蔽
体１０．１１として形成され、鏡５がコリメータ４に対
して垂直の状態で、透明部１０ａ、ｌｌａと不透明部１
０ｂ、ｌｌｂとの境界線１０ｃ、ｌｌｃと軸を含む平面
が鏡５の反射面に対して垂直となるように遮蔽体駆動装
置１２に取り付けられている。また、この遮蔽体内には
円筒の軸の位置に２つの光源１３．１４が配置されてい
る。

従って、本実施例では第５図に示すように遮蔽体１０．
１１の透明部１０ａ、ｌｌａ及び不透明部１０ｂ、ｌｌ
ｂ境界線１０ｃ、ｌｌｃと光源１３．１４を含む面は鏡
５の傾斜角φの２倍の回転角２φを有・するから常に反
射光と同一の方向となる。それ故、本実施例において２
つの透明部１０ａ、ｌｌａと不透明部１０ｂ、ｌｌｂと
の位置関係を第４図に示すようにすれば、鏡５が適正位
置よりコリメータ４側（第１図■）の場合は、第３図（
１）に示すように遮蔽体１１の透明部１１ａを通過した
光源１４のみが観察される。また鏡５の位置が適正で反
射光が適正にレンズ１に入射している場合（第１図■）
は第３図（２）に示すように２つの遮蔽体１０．１１の
境界線１０ｃ、ｌｌａ上に２つの光源１３．１４を観察
することができる。更には、鏡５の位置が遠方の場合（
第１図■）は第３図（３）に示すように第１の場合と逆
となる。

従って、これらの像をテレビカメラ２で検知して鏡位置
を自動的に制御することができる。即ちテレビカメラか
らの情報を制御装置２７に入力して第６図に示すフロー
チャートに従って鏡移動モータ２１を制御する。

それ故、本実施例によれば、移動する可動部材に設ける
装置は簡易なものであるし、また鏡位置の適否の検出を
テレビカメラで光学的に行なうから構成を単純に、且つ
制御を正確なものとすることができる。

尚、本実施例においては遮蔽体は鏡の傾斜軸と同軸とし
て設けたがこれは第７図に示したように傾斜軸と平行で
あってもよい。この実施例では遮蔽体の取付位置が異な
り遮蔽体駆動装置が通常の歯車装置となっている他は、
第１の実施例と同一であるので、同一の部材には同一の
符号を付してその詳細な説明は省略する。

また上記実施例では、遮蔽体は円筒形状のものとしたが
これは他の形状としてもよいのは勿論である。

〔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構成し
たから、可動部材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射影特性装置における鏡位
置制御装置を示す側面図、第２図は本発明に用いられる
遮蔽体を示す斜視図、第３図（１）（２）（３）は本発
明に係る装置を使用した場合におけるレンズによる結像
状態を示す図、第４図は本発明の実施例に使用する遮蔽
体を示す斜視図、第５図は使用時における鏡と遮蔽体の
状態を示す側面図、第６図は鏡移動モータの制御方式を
示すフローチャート、第７図は遮蔽体の他の例を示す斜
視図、第８図は従来の制御装置の例を示す側面図、第９
図は従来の他の例を示す図、第１０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ック図である。 ｌ・・・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１０．１１・・・
遮蔽体　１０ａ、ｌｌａ・・・透明部１３．１４・・・
光源 特許出願人　　工業技術院長　等々力　達第１図 １ｏ１１ １考４ミ蔽イ林ｎミす５■哄Ｌ［ン１、第２図 １０ａ　　　ｌｆｂ 第３図 ↑免ヒ坊１宙’ｃ４４りし〒す偵ｑ面図第５　図 夕見（’ｆ置制仰−）Ｏ−チャ寸 第６図 す 遮蔽イ参の１１！７のイダ″１１ホＴＩＰ＠！１第　７
　図 ！！ネリ律ＰソＬ！１１挿ｒ斤、友ホＴブロックロ笛１
０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レンズ光軸に対して傾斜し、レンズ光軸の前方への延長
   の一点に向け光を照射する投光器と、この光の照射方向
   に沿って移動可能かつ傾斜角度可変で上記光をレンズに
   受け反射する鏡と、レンズを光軸を中心として回転させ
   る回軸台とからなるレンズの射影特性測定装置において
   、光源を有し、光源を含む平面との交線を透明部と不透
   明部との境界線とする２つの遮蔽体を両遮蔽体の上記光
   源を含む２平面が同一平面となり互いの透明部と不透明
   部とが隣りあわせ且つ両光源を結ぶ直線を上記鏡の傾斜
   軸と平行となるよう配設すると共に、上記光源と境界線
   とを含む平面を常に光の反射方向と一致するよう遮蔽体
   を上記光源を結ぶ直線を回動中心として回動する遮蔽体
   駆動装置を設け、 上記光源のレンズの入射光に基づいて鏡位置の適否を判
   定するようにした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。