JP2723914B2 - レンズ鏡筒解像度検査装置 - Google Patents
レンズ鏡筒解像度検査装置Info
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- JP2723914B2 JP2723914B2 JP63199806A JP19980688A JP2723914B2 JP 2723914 B2 JP2723914 B2 JP 2723914B2 JP 63199806 A JP63199806 A JP 63199806A JP 19980688 A JP19980688 A JP 19980688A JP 2723914 B2 JP2723914 B2 JP 2723914B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はVTRカメラレンズ鏡筒の解像度検査装置に係
り、特に解像度の定量化および検査時間短縮に好適なレ
ンズ鏡筒解像度検査装置に関する。
り、特に解像度の定量化および検査時間短縮に好適なレ
ンズ鏡筒解像度検査装置に関する。
従来のレンズ検査装置は、特開昭55−134339号公報に
記載のように１枚のレンズを検査する装置となってい
た。一方でVTRカメラのようにズームレンズを対象にし
た検査は、受光素子を置く位置にテストチャートを置
き、被検レンズに対してテストチャートの反対側の人物
や風景の位置にスクリーンを置いてテストチャートを照
明し、被検レンズを介して数倍から数100倍拡大してス
クリーン上に結像させ、これを作業者が観て検査する官
能検査方法がとられており自動化されていなかった。
記載のように１枚のレンズを検査する装置となってい
た。一方でVTRカメラのようにズームレンズを対象にし
た検査は、受光素子を置く位置にテストチャートを置
き、被検レンズに対してテストチャートの反対側の人物
や風景の位置にスクリーンを置いてテストチャートを照
明し、被検レンズを介して数倍から数100倍拡大してス
クリーン上に結像させ、これを作業者が観て検査する官
能検査方法がとられており自動化されていなかった。
上記従来技術は、検査の処理を簡単化するためのもの
であり、レンズの最も重要な性能である像形成特性を検
出する点について配慮がされておらず、レンズの像形成
特性を定量化するには人手による官能検査に頼らなけれ
ばならない問題があった。一方でレンズの像形成特性を
専用に測るOTF（オプティカル・トランスファ・ファン
クション）測定装置は、測定に多くの時間を必要とする
ため、工場のラインでの検査装置としては多くの問題が
あり、簡単で測定時間の短い検査装置が必要となってい
た。
であり、レンズの最も重要な性能である像形成特性を検
出する点について配慮がされておらず、レンズの像形成
特性を定量化するには人手による官能検査に頼らなけれ
ばならない問題があった。一方でレンズの像形成特性を
専用に測るOTF（オプティカル・トランスファ・ファン
クション）測定装置は、測定に多くの時間を必要とする
ため、工場のラインでの検査装置としては多くの問題が
あり、簡単で測定時間の短い検査装置が必要となってい
た。
本発明の目的は、測定装置を簡単化するとともに、合
焦までを自動化して検査時間を短縮できるOTFを用いた
レンズ鏡筒解像度検査装置を提供するにある。
焦までを自動化して検査時間を短縮できるOTFを用いた
レンズ鏡筒解像度検査装置を提供するにある。
上記目的は、被検レンズ鏡筒の設置位置に関して、該
レンズ鏡筒の受光面側にスリット板を設け、反対側にTV
カメラの受光手段を設け、かつ該スリット板を被検レン
ズ鏡筒の焦点位置近傍に設置し、該スリット板を照明装
置により集光レンズを介して照明し、所定位置に設置さ
れた被検レンズ鏡筒による前記スリット板上の角穴パタ
ーンの拡大像を前記受光手段上に結像して投影検査する
レンズ鏡筒解像度検査装置において、前記受光手段上に
現れる前記角穴パターンのエッジ像を受光手段上に拡大
像として結像させ、該拡大像の光量分を画素単位で蓄え
る記憶装置と、前記記憶装置から隣接画素間の光量差に
より得られる画素単位の光量差分値を前記エッジに沿っ
て全走査ライン加算したデータであるエッジ差分像のデ
ータを処理するデータ処理装置とを具備することにより
達成される。
レンズ鏡筒の受光面側にスリット板を設け、反対側にTV
カメラの受光手段を設け、かつ該スリット板を被検レン
ズ鏡筒の焦点位置近傍に設置し、該スリット板を照明装
置により集光レンズを介して照明し、所定位置に設置さ
れた被検レンズ鏡筒による前記スリット板上の角穴パタ
ーンの拡大像を前記受光手段上に結像して投影検査する
レンズ鏡筒解像度検査装置において、前記受光手段上に
現れる前記角穴パターンのエッジ像を受光手段上に拡大
像として結像させ、該拡大像の光量分を画素単位で蓄え
る記憶装置と、前記記憶装置から隣接画素間の光量差に
より得られる画素単位の光量差分値を前記エッジに沿っ
て全走査ライン加算したデータであるエッジ差分像のデ
ータを処理するデータ処理装置とを具備することにより
達成される。
また本願発明は、前記データ処理装置において、前記
エッジ差分像をフーリエ変換し、伝達効率が設定値を越
える限界空間周波数を被検レンズの解像度とすることを
特徴とする。
エッジ差分像をフーリエ変換し、伝達効率が設定値を越
える限界空間周波数を被検レンズの解像度とすることを
特徴とする。
また、前記データ処理装置において、前記エッジ差分
像をもとにフォーカス調整及びバックフォーカス調整を
行うことを特徴とする。
像をもとにフォーカス調整及びバックフォーカス調整を
行うことを特徴とする。
さらに前記データ処理装置において、前記エッジ差分
像データを係数α（０≦α≦１）倍した値と左隣接画素
のエッジ差分像データを（１−α）倍した値の和とする
ことを特徴とする。
像データを係数α（０≦α≦１）倍した値と左隣接画素
のエッジ差分像データを（１−α）倍した値の和とする
ことを特徴とする。
また、前記データ処理装置において、前記エッジ差分
像のピーク値がフォーカス調整つまみ位置の変化に対し
て合焦位置で鋭いピーク最大値を示すのを利用し、山登
りアルゴリズムで合焦することを特徴とする。
像のピーク値がフォーカス調整つまみ位置の変化に対し
て合焦位置で鋭いピーク最大値を示すのを利用し、山登
りアルゴリズムで合焦することを特徴とする。
上記レンズ鏡筒解像度検査装置は、線像の強度分布を
フーリェ変換すればOTFが与えられ、エッジ像の強度分
布を微分すれば線像の強度分布を得ることができるか
ら、したがってエッジ線を得る手段があれば計算機によ
りOTFを得ることが可能となり、被検レンズの解像度検
査には格子幅の異なる矩形波形格子を人に見せたときに
各格子が区別できる最小の格子幅を求める方法で行なわ
れているが、これはある空間周波数の伝達率が特定の比
率（10％〜30％）以下になったときに相当するから上記
によるOTFを得るのと等価であり、一方で実際に被検レ
ンズ鏡筒の解像度検査を行うさいにはレンズ鏡筒の位置
と物体開口位置すなわちテストチャートを置く位置が正
確に焦点位置に合っている必要があるため、これを調整
するバックフォーカス調整を行い、またズームレンズの
場合にはテストチャートの位置とフォーカス調整つまみ
の位置が正確に合っている必要があるため、これを調整
するフォーカス調整を行うが、検査を正確に行うために
はこのバックフォーカス調整とフォーカス調整を厳密に
短時間で実現しなければならないのに対応して、上記エ
ッジ微分像のピーク高さが合焦位置で最高となることか
ら、このバックフォーカス調整とフォーカス調整にもエ
ッジ微分像が利用できるため装置および処理が簡素化さ
れる。
フーリェ変換すればOTFが与えられ、エッジ像の強度分
布を微分すれば線像の強度分布を得ることができるか
ら、したがってエッジ線を得る手段があれば計算機によ
りOTFを得ることが可能となり、被検レンズの解像度検
査には格子幅の異なる矩形波形格子を人に見せたときに
各格子が区別できる最小の格子幅を求める方法で行なわ
れているが、これはある空間周波数の伝達率が特定の比
率（10％〜30％）以下になったときに相当するから上記
によるOTFを得るのと等価であり、一方で実際に被検レ
ンズ鏡筒の解像度検査を行うさいにはレンズ鏡筒の位置
と物体開口位置すなわちテストチャートを置く位置が正
確に焦点位置に合っている必要があるため、これを調整
するバックフォーカス調整を行い、またズームレンズの
場合にはテストチャートの位置とフォーカス調整つまみ
の位置が正確に合っている必要があるため、これを調整
するフォーカス調整を行うが、検査を正確に行うために
はこのバックフォーカス調整とフォーカス調整を厳密に
短時間で実現しなければならないのに対応して、上記エ
ッジ微分像のピーク高さが合焦位置で最高となることか
ら、このバックフォーカス調整とフォーカス調整にもエ
ッジ微分像が利用できるため装置および処理が簡素化さ
れる。
以下に本発明の一実施例を第１図から第６図により説
明する。
明する。
第１図は本発明によるレンズ鏡筒解像度検査装置の一
実施例を示す光学系の構成図である。第１図において、
１は光源、２は集光レンズ、３はスリット板、４は被検
レンズ、５は２次元イメージセンサ、６は角穴パター
ン、７はＹ軸テーブル、８はＸ軸テーブルである。本実
施例では検査用のエッジパターンはスリット板３に形成
された角穴パターン６として与えられている。光源１は
スリット板３を照明するためのものであり、集光レンズ
２はスリット板３を照明する光量を増大させるためのも
のである。光源１により照明されたスリット板３上の角
穴パターン６の像は被検レンズ４により２次元イメージ
センサ５の受光面上に結像される。この装置において被
検レンズ４は１枚のレンズ、組みレンズ、ズームレン
ズ、ズームを駆動するモータ付きのパワーズームレン
ズ、フォーカスつまみを駆動するモータ付きのパワーフ
ォーカスレンズなどのいずれでもよい。
実施例を示す光学系の構成図である。第１図において、
１は光源、２は集光レンズ、３はスリット板、４は被検
レンズ、５は２次元イメージセンサ、６は角穴パター
ン、７はＹ軸テーブル、８はＸ軸テーブルである。本実
施例では検査用のエッジパターンはスリット板３に形成
された角穴パターン６として与えられている。光源１は
スリット板３を照明するためのものであり、集光レンズ
２はスリット板３を照明する光量を増大させるためのも
のである。光源１により照明されたスリット板３上の角
穴パターン６の像は被検レンズ４により２次元イメージ
センサ５の受光面上に結像される。この装置において被
検レンズ４は１枚のレンズ、組みレンズ、ズームレン
ズ、ズームを駆動するモータ付きのパワーズームレン
ズ、フォーカスつまみを駆動するモータ付きのパワーフ
ォーカスレンズなどのいずれでもよい。
第２図は第１図のスリット板３を光軸方向から見た平
面図である。第２図において、スリット板３には拡大投
影した像が２次元イメージセンサ５の受光面の数倍の大
きさになるような直線からなる角穴パターン６を形成し
ている。この角穴パターン６は２次元イメージセンサ５
の受光面に明と暗の境界線であるエッジパターンを１本
だけ結像させるためのものである。
面図である。第２図において、スリット板３には拡大投
影した像が２次元イメージセンサ５の受光面の数倍の大
きさになるような直線からなる角穴パターン６を形成し
ている。この角穴パターン６は２次元イメージセンサ５
の受光面に明と暗の境界線であるエッジパターンを１本
だけ結像させるためのものである。
つぎに角穴パターン像の読み取りについて説明する。
第１図の２次元イメージセンサ５のモニタ画面には被検
レンズ４のレンズ面の歪、傾き、偏心等によって第３図
（ａ）に示す画像信号が得られる。第３図（ａ）は第１
図の被検レンズ４の画像信号を示す波形図で、画像信号
の縦軸は光強度を示し、横軸は２次元イメージセンサ５
の画像走査信号の走査時間を示す。第３図（ａ）におい
て、H1は被検レンズ４の画像信号を１走査ラインだけ抜
き出して示したものであり、H2は比較のために理想的な
被検レンズによる像を理想的な２次元イメージセンサで
とらえた画像信号である。被検レンズ４の画像信号H1は
理想レンズの画像信号H2に比べて、レンズ面の歪、傾
き、偏心等や２次元イメージセンサ５の各受光センサの
特性のばらつきにより波形が歪みくずれている。第３図
（ｂ）は第３図（ａ）の被検レンズ４の画像信号を走査
時間で微分した信号を示す波形図である。第３図（ｂ）
において、理想的な被検レンズによる画像信号H2を時間
微分した信号Ｈ′２は鋭いパルス波形となるのに対し、
一方のレンズ面に歪、傾き、偏心等のある被検レンズ４
の画像信号H1を時間微分した信号Ｈ′１はすそのの広が
った山形の波形を示すうえ、２次元イメージセンサ５の
各セルの感度のばらつきの影響を受けて波形が高調波ノ
イズ成分を含んでいる。第３図（ｃ）は第３図（ｂ）の
被検レンズ４の画像信号H1の走査時間微分信号Ｈ′１を
角穴パターン６のエッジに沿って全走査ライン加算した
信号Ｈ′０を示す波形図である。
第１図の２次元イメージセンサ５のモニタ画面には被検
レンズ４のレンズ面の歪、傾き、偏心等によって第３図
（ａ）に示す画像信号が得られる。第３図（ａ）は第１
図の被検レンズ４の画像信号を示す波形図で、画像信号
の縦軸は光強度を示し、横軸は２次元イメージセンサ５
の画像走査信号の走査時間を示す。第３図（ａ）におい
て、H1は被検レンズ４の画像信号を１走査ラインだけ抜
き出して示したものであり、H2は比較のために理想的な
被検レンズによる像を理想的な２次元イメージセンサで
とらえた画像信号である。被検レンズ４の画像信号H1は
理想レンズの画像信号H2に比べて、レンズ面の歪、傾
き、偏心等や２次元イメージセンサ５の各受光センサの
特性のばらつきにより波形が歪みくずれている。第３図
（ｂ）は第３図（ａ）の被検レンズ４の画像信号を走査
時間で微分した信号を示す波形図である。第３図（ｂ）
において、理想的な被検レンズによる画像信号H2を時間
微分した信号Ｈ′２は鋭いパルス波形となるのに対し、
一方のレンズ面に歪、傾き、偏心等のある被検レンズ４
の画像信号H1を時間微分した信号Ｈ′１はすそのの広が
った山形の波形を示すうえ、２次元イメージセンサ５の
各セルの感度のばらつきの影響を受けて波形が高調波ノ
イズ成分を含んでいる。第３図（ｃ）は第３図（ｂ）の
被検レンズ４の画像信号H1の走査時間微分信号Ｈ′１を
角穴パターン６のエッジに沿って全走査ライン加算した
信号Ｈ′０を示す波形図である。
第４図は本発明によるレンズ鏡筒解像度検査装置の一
実施例を示す信号処理装置のブロック図である。第４図
において、本信号処理装置は上記した２次元イメージセ
ンサ５上の光強度分布を時系列信号として取り出し、こ
れをデジタル量に変換して被検レンズ４を評価するもの
である。10は計算機で、２次元イメージセンサ（CCDカ
メラ）５の画像信号をデジタル量に変換するA/D変換器1
1と、そのデジタル量を画像メモリとして蓄えるフレー
ムバッファ12と、中央処理装置CPU13と、浮動小数点演
算装置FPU14と、ランダムな読み書き可能メモリRAM15
と、プログラムを格納した読み出し専用メモリROM16
と、作業者とのデータの授受を行う端末装置21と計算機
10を結ぶ入出力部17と、スリット板３を載せたＹ軸テー
ブル７と該Ｙ軸テーブル７を載せたＸ軸テーブル８とを
接続したＸ−Ｙ軸テーブルの移動量を検出するパルスカ
ウンタ18と、そのＸ−Ｙ軸テーブルを制御するサーボア
ンプ19と、フレームバッファ12とCPU13とFPU14とRAM15
とROM16と入出力部17とパルスカウンタ18とサーボアン
プ19を接続したバス22とから構成される。なお数値演算
に関してはFFTのプログラムをROM16に格納し、CPU13とF
PU14とRAM15を用いて計算できる。２次元イメージセン
サ５はモニタ画面20を有する。
実施例を示す信号処理装置のブロック図である。第４図
において、本信号処理装置は上記した２次元イメージセ
ンサ５上の光強度分布を時系列信号として取り出し、こ
れをデジタル量に変換して被検レンズ４を評価するもの
である。10は計算機で、２次元イメージセンサ（CCDカ
メラ）５の画像信号をデジタル量に変換するA/D変換器1
1と、そのデジタル量を画像メモリとして蓄えるフレー
ムバッファ12と、中央処理装置CPU13と、浮動小数点演
算装置FPU14と、ランダムな読み書き可能メモリRAM15
と、プログラムを格納した読み出し専用メモリROM16
と、作業者とのデータの授受を行う端末装置21と計算機
10を結ぶ入出力部17と、スリット板３を載せたＹ軸テー
ブル７と該Ｙ軸テーブル７を載せたＸ軸テーブル８とを
接続したＸ−Ｙ軸テーブルの移動量を検出するパルスカ
ウンタ18と、そのＸ−Ｙ軸テーブルを制御するサーボア
ンプ19と、フレームバッファ12とCPU13とFPU14とRAM15
とROM16と入出力部17とパルスカウンタ18とサーボアン
プ19を接続したバス22とから構成される。なお数値演算
に関してはFFTのプログラムをROM16に格納し、CPU13とF
PU14とRAM15を用いて計算できる。２次元イメージセン
サ５はモニタ画面20を有する。
この構成で、２次元イメージセンサ（CCDカメラ）５
からの画像信号はCPU13の指示により、A/D変換器11を介
してフレームバッファ12にディジタル量として取り込ま
れる。このさいスリット板３の角穴パターン６に対応す
る走査ラインの画像信号はモニタ画面20に表示された走
査ラインの画像信号H1がそのままデジタル量としてフレ
ームバッファ12に蓄えられる。CPU13はこのフレームバ
ッファ12から画素単位の画像信号のデジタル量を取り出
して処理を行う。ここで第３図（ｂ）に示す走査ライン
の画像信号H1の走査時間微分信号Ｈ′１は各走査ライン
上の隣接画素間の差分値として得ている。この差分信号
Ｈ′１を角穴パターン６のエッジに沿って全走査ライン
加算した信号が第３図（ｃ）に示す信号Ｈ′０の波形で
ある。これにより市販の安価なCCDカメラ等の２次元イ
メージセンサ５を用いて高精度の信号Ｈ′０を得ること
ができる。
からの画像信号はCPU13の指示により、A/D変換器11を介
してフレームバッファ12にディジタル量として取り込ま
れる。このさいスリット板３の角穴パターン６に対応す
る走査ラインの画像信号はモニタ画面20に表示された走
査ラインの画像信号H1がそのままデジタル量としてフレ
ームバッファ12に蓄えられる。CPU13はこのフレームバ
ッファ12から画素単位の画像信号のデジタル量を取り出
して処理を行う。ここで第３図（ｂ）に示す走査ライン
の画像信号H1の走査時間微分信号Ｈ′１は各走査ライン
上の隣接画素間の差分値として得ている。この差分信号
Ｈ′１を角穴パターン６のエッジに沿って全走査ライン
加算した信号が第３図（ｃ）に示す信号Ｈ′０の波形で
ある。これにより市販の安価なCCDカメラ等の２次元イ
メージセンサ５を用いて高精度の信号Ｈ′０を得ること
ができる。
この差分信号（微分信号）Ｈ′０の微分波形は１画素
幅の線像の光強度分布に相当している。したがってこの
信号Ｈ′０を計算機10の数値演算に関わるCPU13,FPU14,
RAM15,ROM16を用いてデジタルフーリエ変換することに
より第５図に示す全空間周波数に対応したMTFを得る。
第５図は第４図の空間周波に対するMTFを示す説明図で
ある。第５図において、解像度としては伝達率がある定
められた値より大きくなる限界の空間周波数値とするこ
とにより、被検レンズ４の解像度を評価できる。第５図
ではその設定値を20％としており、このとき限界の空間
周波数は58本/mmであるので、この被検レンズ４の解像
度は58本/mmとする。
幅の線像の光強度分布に相当している。したがってこの
信号Ｈ′０を計算機10の数値演算に関わるCPU13,FPU14,
RAM15,ROM16を用いてデジタルフーリエ変換することに
より第５図に示す全空間周波数に対応したMTFを得る。
第５図は第４図の空間周波に対するMTFを示す説明図で
ある。第５図において、解像度としては伝達率がある定
められた値より大きくなる限界の空間周波数値とするこ
とにより、被検レンズ４の解像度を評価できる。第５図
ではその設定値を20％としており、このとき限界の空間
周波数は58本/mmであるので、この被検レンズ４の解像
度は58本/mmとする。
つぎにエッジパターン像はフォーカス調整およびバッ
クフォーカス調整に使用できる。第６図は第４図（第１
図）の２次元イメージセンサ５の例えば100ラスタ目の
光強度分布がフォーカスつまみを回転することにより、
フォーカスつまみ位置（矢印方向）に対応してどのよう
に変化していくかを示す説明図である。第６図（ａ）は
入力波形そのものの変化、第６図（ｂ）はその入力波形
のうちデジタルフィルタにより高周波成分を取り除いた
入力波形成形波形の変化、第６図（ｃ）はその波形成形
データを微分した微分波形の変化、第６図（ｄ）はその
微分成形のうち高周波成分を取り除いた微分波形成形波
形の変化、第６図（ｅ）は各フォーカスつまみ位置（横
軸矢印方向）での微分波形成形波形のピーク値の変化を
示す説明図である。
クフォーカス調整に使用できる。第６図は第４図（第１
図）の２次元イメージセンサ５の例えば100ラスタ目の
光強度分布がフォーカスつまみを回転することにより、
フォーカスつまみ位置（矢印方向）に対応してどのよう
に変化していくかを示す説明図である。第６図（ａ）は
入力波形そのものの変化、第６図（ｂ）はその入力波形
のうちデジタルフィルタにより高周波成分を取り除いた
入力波形成形波形の変化、第６図（ｃ）はその波形成形
データを微分した微分波形の変化、第６図（ｄ）はその
微分成形のうち高周波成分を取り除いた微分波形成形波
形の変化、第６図（ｅ）は各フォーカスつまみ位置（横
軸矢印方向）での微分波形成形波形のピーク値の変化を
示す説明図である。
第６図の波形成形波形の波形成形方法としては、フレ
ームバッファ12に蓄えられた画像信号のデジタル値をも
とに計算機10によりデジタル演算処理する。いま波形成
形処理前の元データをａ（i,j）とし、波形成形処理後
のデータをｂ（i,j）とする。ここでｉはラスタ番号を
示し、ｊほそのラスタ上のピクセル番号を示す。このと
きの演算式は次式となる。
ームバッファ12に蓄えられた画像信号のデジタル値をも
とに計算機10によりデジタル演算処理する。いま波形成
形処理前の元データをａ（i,j）とし、波形成形処理後
のデータをｂ（i,j）とする。ここでｉはラスタ番号を
示し、ｊほそのラスタ上のピクセル番号を示す。このと
きの演算式は次式となる。
ｂ（i,j）＝αａ（i,j）＋（１−α）ｂ（i,j−１） ただし０≦α≦１とし、係数αは波形の歪みの程度に
より変更する。このデジタルフィルタを用いることによ
り、全ラスタを用いた処理よりも短い時間で高周波ノイ
ズの少ない波形を得ることができる。
より変更する。このデジタルフィルタを用いることによ
り、全ラスタを用いた処理よりも短い時間で高周波ノイ
ズの少ない波形を得ることができる。
第６図（ｅ）に示すように合焦位置は鋭い山の頂きと
なっているので、山登り法を用いて合焦位置にフォーカ
スつまみを合わすことが容易にできる。こうしてフォー
カスつまみの位置をかえるごとに第６図（ｅ）に示す微
分波形成形波形のピーク値を探索し、そのピーク値が増
加する方向にフォーカスつまみを調整することにより合
焦できる。つぎにバックフォーカス調整についても同様
に行う。スリット板３を載せたＹ軸テーブル７を載せた
Ｘ軸テーブル８を動かすごとに第６図（ｅ）に示す微分
波形成形波形のピーク値を探索し、そのピーク値が増加
する方向にＸ軸テーブル８を計算機10からの指令で制御
して合焦位置にスリット板３を合わすことができる。こ
こで微分波形成形波形のピーク値が２次元イメージセン
サ５の中央部分からずれている場合には、スリット板３
を載せたＹ軸テーブル７を計算機10からの指令で動かし
て中央部に合わせる。これによりフーリェ変換する場合
に有効なデータを多く得ることができるので変換後のMT
Fの値の精度が向上できる。
なっているので、山登り法を用いて合焦位置にフォーカ
スつまみを合わすことが容易にできる。こうしてフォー
カスつまみの位置をかえるごとに第６図（ｅ）に示す微
分波形成形波形のピーク値を探索し、そのピーク値が増
加する方向にフォーカスつまみを調整することにより合
焦できる。つぎにバックフォーカス調整についても同様
に行う。スリット板３を載せたＹ軸テーブル７を載せた
Ｘ軸テーブル８を動かすごとに第６図（ｅ）に示す微分
波形成形波形のピーク値を探索し、そのピーク値が増加
する方向にＸ軸テーブル８を計算機10からの指令で制御
して合焦位置にスリット板３を合わすことができる。こ
こで微分波形成形波形のピーク値が２次元イメージセン
サ５の中央部分からずれている場合には、スリット板３
を載せたＹ軸テーブル７を計算機10からの指令で動かし
て中央部に合わせる。これによりフーリェ変換する場合
に有効なデータを多く得ることができるので変換後のMT
Fの値の精度が向上できる。
また被検レンズ４がズームレンズの場合には、ズーム
の位置により２次元イメージセンサ５上に結像する像の
大きさが変わる。しかしエッジ像の処理は拡大率には依
存しないので処理が単純であり、高速化および低価格化
が図れる。またズームレンズの拡大率が大きく異なる場
合には、２次元イメージセンサ５上の光量が拡大率の２
乗に反比例しているので、拡大率が大きいほど光量が少
なくなって２次元イメージセンサ５の能力を低下させ
る。このような場合にはズーム位置に合った光量調整機
構を用いることにより、２次元イメージセンサ５上の光
量を一定として画像信号の信頼性を向上できる。
の位置により２次元イメージセンサ５上に結像する像の
大きさが変わる。しかしエッジ像の処理は拡大率には依
存しないので処理が単純であり、高速化および低価格化
が図れる。またズームレンズの拡大率が大きく異なる場
合には、２次元イメージセンサ５上の光量が拡大率の２
乗に反比例しているので、拡大率が大きいほど光量が少
なくなって２次元イメージセンサ５の能力を低下させ
る。このような場合にはズーム位置に合った光量調整機
構を用いることにより、２次元イメージセンサ５上の光
量を一定として画像信号の信頼性を向上できる。
本発明によれば、カメラレンズの解像度を安価な２次
元イメージセンサを用いて精度の高い検査ができるので
安価な検査装置が提供でき、またスリツ板に角穴パター
ンを設けるだけなので画像処理が簡単であって処理の高
速化が図れ、かつ角穴パターンのエッジ像の微分波形を
FFT処理して空間周波数ごとのMTFを求めているため解像
度検査が１回の画像取り込みだけで実現可能にして処理
時間の短縮が図れるうえ、さらに解像度を試験するため
の角穴パターンのエッジを用いて山登りアルゴリズムで
合焦できるので自動化が容易で処理装置の価格低減がで
き、ズームレンズの場合にも何らスリットを変更する必
要がないので装置の低価格化が実現できる等の効果があ
る。
元イメージセンサを用いて精度の高い検査ができるので
安価な検査装置が提供でき、またスリツ板に角穴パター
ンを設けるだけなので画像処理が簡単であって処理の高
速化が図れ、かつ角穴パターンのエッジ像の微分波形を
FFT処理して空間周波数ごとのMTFを求めているため解像
度検査が１回の画像取り込みだけで実現可能にして処理
時間の短縮が図れるうえ、さらに解像度を試験するため
の角穴パターンのエッジを用いて山登りアルゴリズムで
合焦できるので自動化が容易で処理装置の価格低減がで
き、ズームレンズの場合にも何らスリットを変更する必
要がないので装置の低価格化が実現できる等の効果があ
る。
第１図は本発明によるレンズ鏡筒解像度検査装置の一実
施例を示す光学系の構成図，第２図は第１図のスリット
板の光軸方向からみた平面図，第３図（ａ），（ｂ），
（ｃ）は第１図の被検レンズの画像信号、その走査時間
微分信号、その全走査ライン加算した走査時間微分信号
の波形図、第４図は本発明によるレンズ鏡筒解像度検査
装置の一実施例を示す信号処理装置のブロック図、第５
図は第４図の空間周波数に対するMTFを示す説明図，第
６図（ａ），（ｂ），（ｃ），（Ｄ），（ｅ）は第４図
のフォーカスつまみ位置対応の光強度分布の入力波形、
その成形波形、その微分波形、その成形波形，そのピー
ク値の変化を示す説明図である。 １……光源,2……集光レンズ、,3……スリット板,4……
被検レンズ,5……２次元イメージセンサ,6……角穴パタ
ーン,7……Ｙ軸テーブル,8……Ｘ軸テーブル,10……計
算機,11……A/D変換器,12……フレームバッファ,13……
CPU,14……FPU,15……RAM,16……ROM,17……入出力部,1
8……パルスカウンタ,19……サーボアンプ,20……モニ
タ画面,21……端末装置。
施例を示す光学系の構成図，第２図は第１図のスリット
板の光軸方向からみた平面図，第３図（ａ），（ｂ），
（ｃ）は第１図の被検レンズの画像信号、その走査時間
微分信号、その全走査ライン加算した走査時間微分信号
の波形図、第４図は本発明によるレンズ鏡筒解像度検査
装置の一実施例を示す信号処理装置のブロック図、第５
図は第４図の空間周波数に対するMTFを示す説明図，第
６図（ａ），（ｂ），（ｃ），（Ｄ），（ｅ）は第４図
のフォーカスつまみ位置対応の光強度分布の入力波形、
その成形波形、その微分波形、その成形波形，そのピー
ク値の変化を示す説明図である。 １……光源,2……集光レンズ、,3……スリット板,4……
被検レンズ,5……２次元イメージセンサ,6……角穴パタ
ーン,7……Ｙ軸テーブル,8……Ｘ軸テーブル,10……計
算機,11……A/D変換器,12……フレームバッファ,13……
CPU,14……FPU,15……RAM,16……ROM,17……入出力部,1
8……パルスカウンタ,19……サーボアンプ,20……モニ
タ画面,21……端末装置。
Claims (5)
- 【請求項１】被検レンズ鏡筒の設置位置に関して、該レ
ンズ鏡筒の受光面側にスリット板を設け、反対側にTVカ
メラの受光手段を設け、かつ該スリット板を被検レンズ
鏡筒の焦点位置近傍に設置し、該スリット板を照明装置
により集光レンズを介して照明し、所定位置に設置され
た被検レンズ鏡筒による前記スリット板上の角穴パター
ンの拡大像を前記受光手段上に結像して投影検査するレ
ンズ鏡筒解像度検査装置において、 前記受光手段上に現れる前記角穴パターンのエッジ像を
受光手段上に拡大像として結像させ、該拡大像の光量分
を画素単位で蓄える記憶装置と、 前記記憶装置から隣接画素間の光量差により得られる画
素単位の光量差分値を前記エッジに沿って全走査ライン
加算したデータであるエッジ差分像のデータを処理する
データ処理装置と を具備したことを特徴とするレンズ鏡筒解像度検査装
置。 - 【請求項２】請求項１記載のレンズ鏡筒解像度検査装置
の前記データ処理装置において、 前記エッジ差分像をフーリエ変換し、伝達効率が設定値
を越える限界空間周波数を被検レンズの解像度とするこ
とを特徴とするレンズ鏡筒解像度検査装置。 - 【請求項３】請求項２記載のレンズ鏡筒解像度検査装置
の前記データ処理装置において、 前記エッジ差分像をもとにフォーカス調整及びバックフ
ォーカス調整を行うことを特徴とするレンズ鏡筒解像度
検査装置。 - 【請求項４】請求項３記載のレンズ鏡筒解像度検査装置
の前記データ処理装置において、 前記エッジ差分像データを係数α（０≦α≦１）倍した
値と左隣接画素のエッジ差分像データを（１−α）倍し
た値の和とすることを特徴とするレンズ鏡筒解像度検査
装置。 - 【請求項５】請求項３記載のレンズ鏡筒解像度検査装置
の前記データ処理装置において、 前記エッジ差分像のピーク値がフォーカス調整つまみ位
置の変化に対して合焦位置で鋭いピーク最大値を示すの
を利用し、山登りアルゴリズムで合焦することを特徴と
するレンズ鏡筒解像度検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63199806A JP2723914B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | レンズ鏡筒解像度検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63199806A JP2723914B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | レンズ鏡筒解像度検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0251038A JPH0251038A (ja) | 1990-02-21 |
| JP2723914B2 true JP2723914B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=16413941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63199806A Expired - Lifetime JP2723914B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | レンズ鏡筒解像度検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2723914B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03122345U (ja) * | 1990-03-27 | 1991-12-13 | ||
| JP3893922B2 (ja) | 2000-10-18 | 2007-03-14 | セイコーエプソン株式会社 | レンズの評価方法およびレンズ評価装置 |
| JP2002148694A (ja) * | 2000-11-07 | 2002-05-22 | Asahi Optical Co Ltd | レンズ焦点位置調整装置 |
| CN114383646B (zh) * | 2021-10-29 | 2023-08-25 | 廊坊市大华夏神农信息技术有限公司 | 一种连续变化型被测量传感器分辨力的检测方法和设备 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58156828A (ja) * | 1982-03-13 | 1983-09-17 | Toshiba Corp | レンズ特性測定方法及びその装置 |
| JPS61253440A (ja) * | 1985-05-01 | 1986-11-11 | Olympus Optical Co Ltd | 像面検出装置 |
-
1988
- 1988-08-12 JP JP63199806A patent/JP2723914B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0251038A (ja) | 1990-02-21 |
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