(57)【要約】【課題】赤外線レンズを有するレンズユニットなどの調芯作業を精度よく行うことができる赤外線レンズ調芯装置を提供する。【解決手段】赤外線レンズ調芯装置は、赤外線を放射する平面黒体炉２１及び赤外線を遮蔽するテストチャート２２を有する差温度黒体炉２を光源として備える。差温度黒体炉２により赤外線のイメージを形成し、これをレンズユニット１を通して赤外線カメラ５が撮像する。解析装置６は、赤外線カメラ５が撮像した画像のデータを基に光学特性を算出する。作業者は、解析装置６の算出結果に基づいて調芯爪３に把持されたレンズユニット１の第２赤外線レンズ１２を移動及び回転させることによって、調芯作業を行うことができる。【選択図】図３
2010134377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の赤外線レンズの調芯を行うための赤外線レンズ調芯装置において、
赤外線を発する光源と、
該光源へ向けて並べられた前記複数の赤外線レンズを保持する保持部材と、
前記光源から前記複数の赤外線レンズへ照射する赤外線の一部を遮蔽する遮蔽部材と、
前記複数の赤外線レンズを通して赤外線を受光し、撮像を行う赤外線撮像手段と、
該赤外線撮像手段の撮像により得られる前記光源及び前記遮蔽部材の撮像画像を基に、前記複数の赤外線レンズによる光学系の光学特性を算出する算出手段と、
前記保持部材に保持された複数の赤外線レンズのうち、一又は複数の赤外線レンズの位置を調整する調整手段と
を備え、
前記光源は、平面状の赤外線放射面を有する黒体炉であること
を特徴とする赤外線レンズ調芯装置。
【請求項２】
前記遮蔽部材及び前記複数の赤外線レンズの間に配設され、入射した前記光源からの赤外線を平行光に変換する赤外線コリメータを更に備えること
を特徴とする請求項１に記載の赤外線レンズ調芯装置。
【請求項３】
前記光源から前記複数の赤外線レンズ外へ出射する赤外線を反射して、前記複数の赤外線レンズへ入射させる赤外線ミラーを更に備えること
を特徴とする請求項１に記載の赤外線レンズ調芯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線レンズを複数備えるレンズユニットなどの製造工程又は組立工程等にて、赤外線レンズの調芯を行うために用いられる赤外線レンズ調芯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置が備えるレンズユニットは、略円筒型の鏡筒に複数のレンズを挿嵌した構成をなしている。鏡筒内の複数のレンズは、軸方向に一列に並べて配されており、各レンズの間の距離を精度よく設定すると共に、各レンズの中心軸を精度よく一致させることが望まれる。特にレンズユニットの製造工程又は組立工程等において複数のレンズの軸合わせ（調芯）の作業は重要である。
【０００３】
レンズの調芯作業は、レンズユニットのレンズを通して撮像装置によるチャート画像の撮像を行い、撮像により得られた画像を基にＭＴＦ（Modulation Transfer Function）などの光学性能を算出し、算出結果に応じてレンズの位置を調整することで行われる。レンズの位置調整は、例えば一のレンズを鏡筒に固定し、他のレンズを軸方向に垂直な平面上で移動又は回転させることで行うことができる。レンズの間の僅かな位置ずれ又は偏心等が生じた場合、レンズユニットの光学性能が著しく低下するため、レンズの調芯作業は精度よく行う必要がある。
【０００４】
特許文献１においては、複数のレンズ及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）を一体的に備えるカメラユニットのレンズ同士の調芯を容易に行うことができるレンズ調芯装置が提案されている。このレンズ調芯装置は、カメラユニットを前方が上向きとなるように載置するテーブルと、最前端に配置されたレンズを上から押圧するように保持するレンズホルダと、レンズホルダを三次元方向に移動させる駆動機構と、カメラユニットの上方に配置された撮影チャート及びＣＣＤにより撮影された撮影チャートの画像を表示するモニタとを備える。これにより、モニタの表示画像を確認しつつ、駆動機構を適宜に駆動することでレンズ同士の調芯作業を行うことができる。
【０００５】
近年、赤外線による撮像を行う赤外線撮像装置が普及している。例えば、車輌に赤外線撮像装置を搭載して夜間などに車輌周辺の撮像を行い、衝突の可能性がある歩行者を検出して運転者に警告を発するナイトビジョンシステムが実用化されている。赤外線撮像装置は、赤外線を透過及び集光する赤外線レンズと、赤外線を受光する赤外線撮像素子とを備えることによって、撮像を行っている。
【特許文献１】特開２００５−２４９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のレンズ調芯装置は、カメラユニットのＣＣＤにて撮影した撮影チャートをモニタに表示し、調芯作業を行う作業者がモニタに表示された画像を基にレンズの移動を行う構成である。しかしながら、赤外線撮像装置に備えられるレンズユニットでは、赤外線レンズが可視光を透過しないため、撮影チャートを撮影してその画像をモニタに表示することができない。よって、特許文献１のレンズ調芯装置では、赤外線レンズを有するレンズユニットの調芯作業を行うことができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、赤外線レンズを有するレンズユニットなどの調芯作業を精度よく行うことができる赤外線レンズ調芯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る赤外線レンズ調芯装置は、複数の赤外線レンズの調芯を行うための赤外線レンズ調芯装置において、赤外線を発する光源と、該光源へ向けて並べられた前記複数の赤外線レンズを保持する保持部材と、前記光源から前記複数の赤外線レンズへ照射する赤外線の一部を遮蔽する遮蔽部材と、前記複数の赤外線レンズを通して赤外線を受光し、撮像を行う赤外線撮像手段と、該赤外線撮像手段の撮像により得られる前記光源及び前記遮蔽部材の撮像画像を基に、前記複数の赤外線レンズによる光学系の光学特性を算出する算出手段と、前記保持部材に保持された複数の赤外線レンズのうち、一又は複数の赤外線レンズの位置を調整する調整手段とを備え、前記光源は、平面状の赤外線放射面を有する黒体炉であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る赤外線レンズ調芯装置は、前記遮蔽部材及び前記複数の赤外線レンズの間に配設され、入射した前記光源からの赤外線を平行光に変換する赤外線コリメータを更に備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る赤外線レンズ調芯装置は、前記光源から前記複数の赤外線レンズ外へ出射する赤外線を反射して、前記複数の赤外線レンズへ入射させる赤外線ミラーを更に備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、赤外線を発する光源として、平面状の赤外線放射面を有する黒体炉（平面黒体炉）を用いる。更に、光源から放射される赤外線の一部を遮蔽する遮蔽部材を設けることにより、遮蔽部材の温度と黒体炉の温度との差により赤外線による像を作ることができる。この構成は、所謂差温度黒体炉の構成である。
また、この光源へ向けて複数の赤外線レンズを保持しておき、赤外線レンズを通して光源及び遮蔽部材により形成される赤外線の像を赤外線撮像手段にて撮像し、撮像で得られた画像を基にＭＴＦなどの光学特性を算出する。赤外線レンズ調芯装置は、保持された複数の赤外線レンズのうち、一又は複数の赤外線レンズの位置を調整する調整手段を備えており、算出されたＭＴＦに応じて調整手段により赤外線レンズの位置を調整することで、調芯作業を行うことができる。
よって、可視光線を透過しない赤外線レンズを有するレンズユニットであっても、黒体炉及び遮蔽部材を用いた赤外線によるテスト画像に基づいて、可視光線を透過するレンズと同様に、調芯作業を行うことができる。
【００１２】
赤外線を発する光源として黒体炉を用いる構成の場合、調芯を行う赤外線レンズの焦点距離又は物体距離等に応じて、赤外線レンズ調芯装置は赤外線放射面が大きい黒体炉を備える必要がある。しかし、黒体炉は高価な装置であり、サイズが大きいほど黒体炉はより高価になるため、赤外線レンズ調芯装置の価格が上昇するという問題がある。また黒体炉の大型化によって、赤外線レンズ調芯装置の装置サイズが大型化するという問題がある。
そこで、本発明においては、光源及び遮蔽部材と赤外線レンズとの間に赤外線コリメータを配設する。コリメータは光源から放射状に出射された光を平行光に変換する光学素子であり、赤外線コリメータは黒体炉からの赤外線を平行光として出射する。また赤外線コリメータは黒体炉及び遮蔽部材による赤外線の像を拡大投影することができる。
よって、黒体炉を大型化することなく、様々な焦点距離又は物体距離の赤外線レンズの調芯に対応することができる。また赤外線コリメータは平行光として赤外線を出射するため、軸方向に関する赤外線レンズの位置調整を行う必要がない。これらにより、赤外線レンズ調芯装置の低価格化及び小型化を実現することができる。
【００１３】
また、本発明においては、光源から発せられて赤外線レンズに入射しない赤外光を赤外線ミラーにより反射することによって、赤外線レンズへ入射させる。即ち、赤外線ミラーを設けることによって、光源及び遮蔽部材の像を赤外線ミラーに映し、赤外線撮像手段が赤外線レンズを通して光源及び遮蔽部材の像を複数撮像することができる構成とする。
これにより、算出手段はより多くの光源及び遮蔽部材の像に基づいて光学特性の算出を行うことができ、調芯作業に有用な光学特性をより精度よく作業者へ提供することができる。よって、赤外線レンズの調芯作業を精度よく行うことができ、本発明の赤外線レンズ調芯装置を用いて調芯作業を行ったレンズユニットなどの光学特性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による場合は、光源として黒体炉を用い、赤外線撮像装置により赤外線レンズを通して光源及び遮蔽部材を撮像し、撮像画像に基づいて複数の赤外線レンズによる光学系の光学特性を算出する構成とすることにより、可視光線を透過するレンズの調芯作業と同様に、ＭＴＦなどの光学特性に基づいて赤外線レンズの位置を調整して調芯作業を行うことができる。よって、赤外線レンズを有するレンズユニットなどを精度よく調芯することができ、光学特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１及び図２は、レンズユニットの一構成例を示す模式図であり、図１に分解斜視図を示し、図２に断面図を示してある。図示のレンズユニット１は、第１赤外線レンズ１１、第２赤外線レンズ１２、鏡筒１５、スペーサ１６及びレンズ押さえ１７を備えており、鏡筒１５に第１赤外線レンズ１１、スペーサ１６、第２赤外線レンズ１２を順に挿嵌し、鏡筒１５の短部にレンズ押さえ１７を固定した構成をなしている。なお以下においては、鏡筒１５の軸方向について第２赤外線レンズ１２側（図２上側）を正面側といい、第１赤外線レンズ１１側（図２下側）を背面側という。
【００１６】
第１赤外線レンズ１１及び第２赤外線レンズ１２は、硫化亜鉛又はゲルマニウム等を原料として製造され、例えば８μｍ〜１２μｍ帯の赤外線を透過するが、それ以外の波長の光（可視光線及び紫外線等）はほとんど透過しないレンズである。第１赤外線レンズ１１及び第２赤外線レンズ１２は、円板状をなしており、正面側に凸面を有し、背面側に凹面を有するレンズである。
【００１７】
鏡筒１５は、円筒状をなしており、背面側の端部に第１赤外線レンズ１１を保持するためのレンズ保持部１５ａが形成されている。レンズ保持部１５ａは、鏡筒１５の背面側端部の内周面に一周に亘って突設され、正面側から背面側へ内径が段階的に小さくなる階段状をなした部分である。鏡筒１５の正面側の開口から挿入された第１赤外線レンズ１１は、鏡筒１５の背面側端部に形成されたレンズ保持部１５ａに内嵌することで保持される。
【００１８】
スペーサ１６は、円筒状をなしており、その外径は鏡筒１５の内径と略同じである。鏡筒１５の正面側の開口から挿入されたスペーサ１６は鏡筒１５に内嵌し、スペーサ１６の背面側の端面は、レンズ保持部１５ａに保持された第１赤外線レンズ１１の正面側の周縁部分に当接する。また鏡筒１５の内径は第２赤外線レンズ１２の外径と略同じであり、鏡筒１５の正面側の開口から挿入された第２赤外線レンズ１２は、鏡筒１５に内嵌すると共に、背面側の周縁部分がスペーサ１６の正面側の端面に当接する。即ち、スペーサ１６は、第１赤外線レンズ１１及び第２赤外線レンズ１２の間に介在し、第１赤外線レンズ１１と第２赤外線レンズ１２との軸方向に関する位置決めを行っている。
【００１９】
また、鏡筒１５に第１赤外線レンズ１１、スペーサ１６及び第２赤外線レンズ１２を挿入して嵌合させた状態においては、第２赤外線レンズ１２の外周面の一部が鏡筒１５の正面側の開口から露出するように、鏡筒１５及びスペーサ１６の軸方向の長さが調節してある。これにより、第赤外線レンズ１２を鏡筒１５内に挿入した後、鏡筒１５から露出する外周面の一部を把持して、第２赤外線レンズ１２を光軸に直行する平面上で移動及び回転させて、調芯作業を行うことができる。
【００２０】
また図示は省略するが、鏡筒１５の外周面には正面側端部近傍にねじ溝が形成されている。レンズ押さえ１７は、円筒状をなし、内周面にはねじ溝が形成されており、鏡筒１５の正面側端部にレンズ押さえ１７を螺合させることによって、鏡筒１５及びレンズ押さえ１７を固定できるようにしてある。またレンズ押さえ１７は、正面側の内周面に第２赤外線レンズ１２の正面側の周縁に当接する押さえ部１７ａが形成されている。押さえ部１７ａは、円筒状をなすレンズ押さえ１７の正面側端部の内周面に一周に亘って突設された環状部分であり、レンズ押さえ１７を鏡筒１５に螺合させることによって、第２赤外線レンズ１２は軸方向に関してレンズ押さえ１７の押さえ部１７ａ及びスペーサ１６の正面側端面の間に挟持される。
【００２１】
レンズユニット１の組み立てを行う場合、まず、鏡筒１５内に第１赤外線レンズ１１を挿入してレンズ保持部１５ａに嵌合させることにより保持させ、スペーサ１６を背面側端面が第１赤外線レンズ１１の正面側の周縁に当接するまで挿入して嵌合させる。なお第１赤外線レンズ１１は鏡筒１５に接着剤などを用いて固定してもよい。次いで、鏡筒１５内に第２赤外線レンズ１２をスペーサ１６に当接するまで挿入して嵌合させ、第２赤外線レンズ１２の調芯作業を行う。調芯作業の終了後、接着剤などを用いて第２赤外線レンズ１２を鏡筒１５に固定し、レンズ押さえ１７を鏡筒１５の正面側に螺合させることによって、レンズユニットの組み立てが完了する。
【００２２】
上記のレンズユニット１の組立工程において第２赤外線レンズ１２の調芯作業を行う際に、本発明に係る赤外線レンズ調芯装置を用いることができる。図３は、本発明の実施の形態１に係る赤外線レンズ調芯装置の構成を示す模式図である。実施の形態１に係る赤外線レンズ調芯装置は、差温度黒体炉２、調芯爪３、保持台４、赤外線カメラ５及び解析装置６等を備えている。
【００２３】
差温度黒体炉２は、赤外線を発する光源であり、平面黒体炉２１及びテストチャート２２を有している。黒体とは外部から入射する放射をあらゆる波長に亘って吸収する理想的な物体であり、黒体炉は黒体を近似的に実現した装置である。黒体炉は温度に応じた赤外線を放射（黒体放射）する光源として用いることができる。平面黒体炉２１は、赤外線を放射する平面（黒体平面）を有する黒体炉である。
【００２４】
またテストチャート２２は、平面黒体炉２１から放射される赤外線の一部を遮蔽する遮蔽部材である。図４は、テストチャート２２の一構成例を示す模式図である。図示のテストチャート２２は、赤外線を透過しない素材で形成され、略円板形をなしており、中央に四角形の開口２２ａが形成されている。テストチャート２２は平面黒体炉２１の黒体平面に対向配置され、平面黒体炉２１から放射される赤外線は、その一部がテストチャート２２の開口２２ａを通過する。差温度黒体炉２は、平面黒体炉２１の黒体平面の前にテストチャート２２を配し、テストチャート２２の温度に対する黒体平面の温度（差温度）を制御することによって、赤外線によるイメージ（像）を生成することができる。
【００２５】
赤外線レンズ調芯装置の保持台４は、差温度黒体炉２のテストチャート２２に対向配置され、レンズユニット１の鏡筒１５の背面側端部に外嵌する凹部が形成されている。レンズユニット１を保持台４の凹部に嵌合させることにより、保持台４はレンズユニット１を不動に保持することができ、この状態でレンズユニット１は差温度黒体炉２へ向けて（レンズユニット１の第２赤外線レンズ１２が差温度黒体炉２のテストチャート２２に対向するように）保持される。なお、保持台４に保持されるレンズユニット１は、レンズ押さえ１７が装着される前のものである。また保持台４の凹部には中央に略円形の開口が形成されており、凹部に保持されたレンズユニット１の第１赤外線レンズ１１が開口から保持台４の背面側に露出する。
【００２６】
保持台４の背面側には、赤外線カメラ５が配されている。赤外線カメラ５は、赤外線を受光する受光素子を有しており、保持台４に保持されたレンズユニット１の第１赤外線レンズ１１及び第２赤外線レンズ１２を通して差温度黒体炉２から放射された赤外線を受光する。即ち、赤外線カメラ５は、レンズユニット１を通して差温度黒体炉２の平面黒体炉２１及びテストチャート２２により形成される赤外線のイメージを撮像することができる。赤外線カメラ５は、撮像により得られる画像のデータを解析装置６へ与える。
【００２７】
解析装置６は、赤外線カメラ５から与えられる画像のデータに基づいてレンズユニット１の光学特性の算出を行う装置である。解析装置６は、赤外線カメラ５からの画像データから光学特性を算出する算出手段、算出結果を表示するディスプレイなどの表示手段、調芯作業を行う作業者の操作を受け付けるマウス又はキーボード等の操作手段、及び赤外線レンズ調芯装置に備えられた他の機器の動作を制御する制御手段等を有している。解析装置６は、例えば汎用のＰＣ（Personal Computer）に光学特性の算出を行うソフトウェアを搭載することで実現できる。
【００２８】
解析装置６は、赤外線カメラ５が撮像した赤外線の画像から光学特性としてＭＴＦの算出を行うことができる。光学系を評価するための特性としてＯＴＦ（Optical Transfer Function、光学的伝達関数）があり、ＯＴＦは画像の強度分布をフーリエ変換して算出することができ、コントラスト及び位相の変化を空間周波数の関数として表したものである。ＯＴＦの絶対値からＭＴＦを算出することができ、ＭＴＦはＯＴＦからコントラストの変化を取り出したものに相当する。なお、解析装置６が行うＭＴＦ算出の詳細な方法は、既知の技術であるため詳細な説明は省略する。
【００２９】
レンズユニット１の調芯を行う作業者は、解析装置６が算出したＭＴＦなどの光学特性をディスプレイなどに表示して確認し、レンズユニット１の第２赤外線レンズ１２を移動及び回転させることで調芯作業を行うことができる。また、赤外線レンズ調芯装置は、保持台４及び調芯爪３をそれぞれ移動させるアクチュエータなどの駆動機構（図示は省略する）を備えており、この駆動機構の動作を解析装置６が制御することができる。よって、解析装置のマウス又はキーボード等を操作することによって、作業者は保持台４に保持されたレンズユニット１及び調芯爪３に把持された第２赤外線レンズ１２の位置を調整することができる。
【００３０】
保持台４は、上述の駆動機構によってＸ−Ｙ−Ｚの３方向に移動させることができる。ここでＸ方向及びＹ方向は保持台４に保持されるレンズユニット１の軸方向に垂直な平面上の２方向であり、Ｚ方向はレンズユニット１の軸方向である。これにより、赤外線レンズ調芯装置の差温度黒体炉２及び赤外線カメラ５に対して、保持台４に保持されたレンズユニット１の位置を調整することができる。
【００３１】
調芯爪３は、保持台４に保持されたレンズユニット１の第２赤外線レンズ１２を把持することができ、また、上述の駆動機構によってＸ−Ｙ−θの３方向に移動させることができる。図５は、調芯爪３の構成を示す模式図であり、（ａ）に調芯爪３のみの背面斜視を示し、（ｂ）に調芯爪３がレンズユニット１の第２赤外線レンズ１２を把持した状態の正面斜視を示してある。調芯爪３は、円板の中央に開口が形成された環部３１と、この環部３１の背面に突設された３つの爪部３２とを有している。３つの爪部３２は、環部３１の周方向に３等配され、それぞれの突端部分がレンズユニット１の鏡筒１５から露出する第２赤外線レンズ１２の外周面に３方向から当接することによって、第２赤外線レンズ１２を把持することができる。調芯爪３は、上述の駆動機構によって、保持台４と同様のＸ方向及びＹ方向に移動させることができ、θ方向へ移動（即ち回転）させることができる。なお、作動黒体炉２から放射された赤外線は調芯爪３の環部３１に形成された開口を通してレンズユニット１へ入射するため、調芯爪３がレンズユニット１への赤外線の入射を阻害することはない。
【００３２】
以上の構成の赤外線レンズ調芯装置を用いてレンズユニット１の調芯作業を行う場合、まず作業者は、鏡筒１５に第１赤外線レンズ１１、スペーサ１６及び第２赤外線レンズ２が挿嵌されたレンズユニット１を、保持台４に保持させる。次いで作業者は解析装置６を操作することによって保持台４を移動させ、保持台４に保持されたレンズユニット１（の第１赤外線レンズ１１）の中心と差温度黒体炉２及び赤外線カメラ５の中心との位置合わせを行うと共に、レンズユニット１と赤外線カメラ５との距離調整（即ちピント合わせ）を行う。また作業者は、調芯爪３にレンズユニット１の第２赤外線レンズ１２を把持させる。
【００３３】
次いで作業者は、解析装置６を操作してレンズユニット１の光学特性の算出を行わせる。このとき、差温度黒体炉２から赤外線の放射が行われ、平面黒体炉２１及びテストチャート２２による赤外線のイメージがレンズユニット１を通して赤外線カメラ５にて撮像され、赤外線カメラ５から解析装置６へ撮像した画像のデータが与えられる。解析装置６は与えられたデータにフーリエ変換などの演算を行うことによってレンズユニット１の光学特性ＭＴＦを算出し、算出結果をディスプレイなどに表示する。作業者は、算出されたレンズユニット１の光学特性が最も良好となるように、調芯爪３に把持された第２赤外線レンズ１２を移動させることによって、レンズユニット１の調芯作業を行うことができる。
【００３４】
このように、本発明の実施の形態１に係る赤外線レンズ調芯装置は、平面状の赤外線放射面（黒体平面）が設けられた平面黒体炉２１及び赤外線を遮蔽するテストチャート２２を有する差温度黒体炉２を光源として備えることによって、赤外線によるイメージを形成し、レンズユニット１を通して赤外線カメラ５がこれを撮像することができる。これにより、赤外線カメラ５が撮像した画像のデータをもとにフーリエ変換などの演算を行って光学特性を算出することができ、算出結果に基づいて調芯爪３に把持されたレンズユニット１の第２赤外線レンズ１２を移動及び回転させることによって、調芯作業を行うことができる。よって、赤外線レンズを有するレンズユニット１であっても、本発明に係る赤外線レンズ調芯装置を用いることで精度のよい調芯を行うことができる。
【００３５】
なお、本実施の形態においては、赤外線レンズ調芯装置の差温度黒体炉２が有するテストチャート２２は、円形の中央に四角形の開口２２ａを設けた形状（図４参照）としたが、これに限るものではなく、その他の種々の形状とすることができる。特に開口２２ａの形状は四角形に限らない。また、赤外線レンズ調芯装置にて調芯を行うことができるレンズユニット１の構成は図１及び図２に示すものに限らない。
【００３６】
また、解析装置６がアクチュエータなどの駆動機構を制御することによって調芯爪３及び保持台４の移動を行う構成としたが、これに限るものではなく、作業者が手動で調芯爪３又は保持台４を移動させる構成としてもよい。また、解析装置６が算出した光学特性をディスプレイなどに表示し、これを基に作業者が解析装置６のマウス又はキーボード等を操作することによって調芯爪３及び保持台４を移動させる構成としたが、これに限るものではなく、算出した光学特性が良好な値となるように解析装置６が調芯爪３を自動的に移動させて、調芯作業を自動的に行う構成としてもよい。
【００３７】
（実施の形態２）
上述の実施の形態１に係る赤外線レンズ調芯装置は、光源として差温度黒体炉２を備えることによって、赤外線レンズを有するレンズユニット１のＭＴＦなどの光学特性を算出し、これに基づいて赤外線レンズの調芯作業を行うことを可能にしたものである。しかし調芯を行う赤外線レンズの焦点距離又は物体距離等に応じて赤外線レンズ調芯装置はサイズの大きな差温度黒体炉２を備える必要があるため、赤外線レンズ調芯装置が大型化及び高価格化する虞がある。実施の形態２に係る赤外線レンズユニットは、実施の形態１に係る赤外線レンズ調芯装置の小型化及び低価格化を実現する構成である。
【００３８】
図６は、本発明の実施の形態２に係る赤外線レンズ調芯装置の構成を示す模式図である。実施の形態２に係る赤外線レンズ調芯装置は、実施の形態１に係る赤外線調芯装置と略同じ構成であるが、差温度黒体炉２と保持台４との間に配設された赤外線コリメータ７を備える点が異なる。
【００３９】
コリメータは光源から放射された広がりのある光を平行な光に変換して出力する光学素子であり、例えば凸レンズの焦点に光源を配することで平行光を得ることができる。赤外線コリメータ７は、差温度黒体炉２から放射された広がりのある赤外線を平行な赤外線に変換してレンズユニット１へ出力する。赤外線コリメータ７は、赤外線を透過する凸レンズで実現され、差温度黒体炉２及びレンズユニット１の間に赤外線コリメータ７を配することによって、レンズユニット１に対して差温度黒体炉２の像を拡大することができる。また赤外線コリメータ７は、レンズユニット１へ平行光を出射するため、軸方向に関してレンズユニット１の位置に関わらず差温度黒体炉２の像の大きさが変化しない。よって、Ｍ赤外線コリメータ７を用いることで、ＭＴＦなどの算出を行う際に、レンズユニット１の軸方向の位置調整を行う必要がないという利点がある。
【００４０】
図７は、赤外線レンズ調芯装置に搭載する差温度黒体炉２のサイズを説明するための模式図である。なお、図７においては、レンズユニット１を簡略化して１つのレンズとして示し、作動黒体炉２から出射された赤外線がレンズユニット１を通して赤外線カメラ５へ入射するまでの光学系を模式的に図示してある（図７（ａ）参照）。また赤外線カメラ５は、赤外線を受光する赤外線撮像素子のみを図示してあり、赤外線撮像素子の撮像面の構成を図７（ｂ）及び（ｃ）に示してある。
【００４１】
赤外線カメラ５の赤外線撮像素子は、略長方形の撮像面を有する板状をなしている。赤外線撮像素子の撮像面のサイズは、対角線の長さＤdetectorが以下の（１）式で表される。なお（１）式において、ＤH は撮像面の水平方向の長さを表し、ＤV は撮像面の垂直方向の長さを表す（図７（ｂ）参照）。また赤外線撮像素子の水平方向の画素数をＮH とし、垂直方向の画素数をＮV とし、各画素のピッチをＤpitch としてある（図７（ｃ）参照）。
【００４２】
【数１】
2010134377.tif 000003
【００４３】
また、レンズユニット１を１つのレンズとした場合の焦点距離をｆlensとし、差温度黒体炉２からレンズユニット１までの距離をＤobjectとすると、赤外線カメラ５の赤外線撮像素子にて撮像することができる差温度黒体炉２のサイズ（即ち、差温度黒体炉２の平面黒体炉２１及びテストチャート２２にて形成される赤外線イメージのサイズ）Ｄtargetは、以下の（２）式で表される。
【００４４】
【数２】
2010134377.tif 000004
【００４５】
また、図７において図示は省略するが、差温度黒体炉２及びレンズユニット１の間に赤外線コリメータ７を配した場合に、赤外線コリメータ７の焦点距離をｆcollimatorとすると、赤外線コリメータ７及びレンズユニット１による光学系の倍率は（ｆlens／ｆcollimator）であるため、以下の（３）式が成立する。
【００４６】
【数３】
2010134377.tif 000005
【００４７】
一例として、赤外線カメラ５の赤外線撮像素子は、水平方向の画素数ＮH ＝３２０、垂直方向の画素数ＮV ＝２４０、各画素のピッチＤpitch ＝０．０２５ｍｍであるとすると、（１）式より水平方向の長さＤH ＝８ｍｍ、垂直方向の長さＤV ＝６ｍｍ、対角線の長さＤdetector＝１０ｍｍとなる。レンズユニット１の焦点距離ｆlens＝２０ｍｍとし、差温度黒体炉２からレンズユニット１までの距離Ｄobject＝１０００ｍｍとした場合、（２）式より差温度黒体炉２のサイズＤtarget＝５００ｍｍとなる。
【００４８】
また、差温度黒体炉２及びレンズユニット１の間に赤外線コリメータ７を配した場合に、赤外線コリメータの焦点距離ｆcollimator＝１００ｍｍとすると、（３）式より差温度黒体炉２のサイズＤtarget＝５０ｍｍとなる。よって、赤外線コリメータ７を配することによって、差温度黒体炉２のサイズを１／１０に縮小することが可能であり、赤外線レンズ調芯装置の小型化及び低価格化を実現することができる。
【００４９】
なお、実施の形態２に係る赤外線レンズ調芯装置のその他の構成は、実施の形態１に係る赤外線レンズ調芯装置の構成と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５０】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３に係る赤外線レンズ調芯装置の構成を示す模式図である。実施の形態３に係る赤外線レンズ調芯装置は、実施の形態１に係る赤外線レンズ調芯装置と略同じ構成であるが、２つの赤外線ミラー８を備える点が異なる。
【００５１】
赤外線ミラー８は赤外線を反射する素子であり、２つの赤外線ミラー８はレンズユニット１の光軸を間にして対称の位置に配設されている。また赤外線ミラー８は、差温度黒体炉２から放射されてレンズユニット１へ直接入射する赤外線の光路上には配されず、差温度黒体炉２からレンズユニット１へ直接には入射しない赤外線を反射することによって、間接的にレンズユニット１へ入射させる。よって、レンズユニット１の光軸に直行する方向に関して、光軸から赤外線ミラー８までの距離は、第１赤外線レンズ１１及び第２赤外線レンズ１２の半径より長い。
【００５２】
これにより、赤外線カメラ５はレンズユニット１を通して、差温度黒体炉２から直接的に放射された赤外線に基づく像と、２つの赤外線ミラー８により反射された赤外線に基づく２つの像とを撮像することができる。よって赤外線カメラ５は、差温度黒体炉２の平面黒体炉２１及びテストチャート２２で形成される赤外線イメージを３つ撮像することができ、この画像データを解析装置６へ出力する。解析装置６は、３つのイメージが撮像された画像データからＭＴＦを算出することができるため、より高精度な算出を行うことができる。
【００５３】
以上の構成の実施の形態３に係る赤外線レンズ調芯装置は、複数の赤外線ミラー８を用いて差温度黒体炉２の平面黒体炉２１及びテストチャート２２による赤外線イメージを複数形成し、レンズユニット１を通して赤外線カメラ５が複数の赤外線イメージを撮像する構成とすることにより、解析装置６による光学特性の算出をより精度よく行うことができる。よって、小芯作業を行う作業者は、解析装置６が算出した光学特性に基づいて、より精度よく赤外線レンズの調芯を行うことができ、レンズユニット１の光学特性を向上することができる。
【００５４】
なお、実施の形態３に係る赤外線レンズ調芯装置のその他の構成は、実施の形態１に係る赤外線レンズ調芯装置の構成と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】レンズユニットの一構成例を示す模式図である。
【図２】レンズユニットの一構成例を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る赤外線レンズ調芯装置の構成を示す模式図である。
【図４】テストチャートの一構成例を示す模式図である。
【図５】調芯爪の構成を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る赤外線レンズ調芯装置の構成を示す模式図である。
【図７】赤外線レンズ調芯装置に搭載する差温度黒体炉のサイズを説明するための模式図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る赤外線レンズ調芯装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  レンズユニット
２  差温度黒体炉
３  調芯爪（調整手段）
４  保持台（保持部材）
５  赤外線カメラ（赤外線撮像手段）
６  解析装置（算出手段）
７  赤外線コリメータ
８  赤外線ミラー
１１  第１赤外線レンズ
１２  第２赤外線レンズ
１５  鏡筒
１６  スペーサ
２１  平面黒体炉（光源、黒体炉）
２２  テストチャート（遮蔽部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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