(57)【要約】【課題】偏心調整量測定装置において、レンズ組立体の偏心調整に必要な偏心調整量を簡素な装置を用いて短時間で測定することができるようにする。【解決手段】フォーカス位置を調整する移動レンズを含むレンズ組立体の偏心調整量を測定する偏心調整量システム１であって、合焦評価パターンを有する合焦用チャートと、レンズ組立体を通して、合焦用チャートを撮像する撮像素子３ａと、合焦用チャートの画像データにおいて、予め決められた複数の異なる測定エリアを指定し、移動レンズを移動させつつ測定エリアごとの画像コントラストを合焦評価値として算出し、測定エリアのそれぞれにおいて山登り法により移動レンズの合焦位置を検出する合焦位置検出部１０１および合焦位置検出制御部１１０と、測定エリアごとに検出された合焦位置に基づいて、レンズ組立体の偏心調整量を算出する偏心調整量算出部１１１と、を備える構成とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカス位置を調整する移動レンズを含むレンズ組立体の偏心調整量を測定する偏心調整量測定装置であって、
合焦位置を検出するための合焦評価パターンを有する合焦用チャートと、
前記レンズ組立体を通して、前記合焦用チャートを撮像する撮像部と、
該撮像部で撮像された前記合焦用チャートの画像データにおいて、予め決められた複数の異なる測定エリアを指定し、前記移動レンズを移動させつつ前記測定エリアごとの画像コントラストを合焦評価値として算出し、前記測定エリアのそれぞれにおいて山登り法により前記移動レンズの合焦位置を検出する合焦位置検出処理部と、
前記測定エリアごとに検出された前記合焦位置に基づいて、前記レンズ組立体の偏心調整量を算出する偏心調整量算出部と、
を備える、偏心調整量測定装置。
【請求項２】
前記測定エリアは、
前記レンズ組立体の光軸を中心とした中心エリアと、
前記レンズ組立体および前記撮像部による撮影領域の四隅にそれぞれ位置する周辺エリアと、
からなる
ことを特徴とする、請求項１に記載の偏心調整量測定装置。
【請求項３】
前記合焦用チャートの前記合焦評価パターンは、
前記測定エリアのそれぞれに対応する位置に設けられ、白ラインと黒ラインとが等間隔に配列された格子パターンである
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の偏心調整量測定装置。
【請求項４】
前記格子パターンの前記白ラインと前記黒ラインとは、
前記合焦用チャートの中心に対する同心円の接線に沿って延ばされている
ことを特徴とする、請求項３に記載の偏心調整量測定装置。
【請求項５】
前記合焦用チャートの前記合焦評価パターンは、
前記測定エリアよりも、広い範囲に形成されている
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の偏心調整量測定装置。
【請求項６】
前記レンズ組立体が装着可能なカメラを備え、
該カメラは、
前記レンズ組立体によって被写体を撮像する内蔵撮像部と、
前記レンズ組立体の前記移動レンズを移動させつつ、前記内蔵撮像部で撮像された画像のコントラストを合焦評価値として算出し、山登り法によって前記移動レンズの合焦位置を検出する内蔵合焦位置検出部と、
前記内蔵合焦位置検出部と通信を行うための通信接続部と、
を有しており、
前記撮像部は、前記内蔵撮像部からなり、
前記合焦位置検出処理部は、前記内蔵合焦位置検出部と、前記カメラの外部に設けられるとともに前記通信接続部を介して前記内蔵撮像部および前記内蔵合焦位置検出部と通信可能に接続された合焦位置検出制御部と、からなり、
該合焦位置検出制御部は、
前記内蔵合焦位置検出部に対して前記複数の異なる測定エリアを指定し、前記測定エリアごとに前記移動レンズの合焦位置を検出するように前記内蔵合焦位置検出部の動作制御を行って、前記内蔵合焦位置検出部から前記合焦位置を取得する
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の偏心調整量測定装置。
【請求項７】
前記偏心調整量算出部は、
前記測定エリアごとの前記合焦位置から、画像中心における中心像面位置と、画像の周辺部における周辺像面位置とを算出し、前記中心像面位置と前記周辺像面位置との偏差を用いて前記偏心調整量を算出する
ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の偏心調整量測定装置。
【請求項８】
フォーカス位置を調整する移動レンズを含むレンズ組立体の偏心調整量を測定する偏心調整量測定方法であって、
合焦位置を検出するための合焦評価パターンを有する合焦用チャートの画像データから合焦位置を検出する複数の異なる測定エリアを設定する測定エリア設定工程と、
前記移動レンズを移動させつつ、前記レンズ組立体を通して前記合焦用チャートを撮像し、前記測定エリアのそれぞれに対応する画像データを取得し、前記測定エリアごとの画像コントラストを合焦評価値として算出し、前記測定エリアのそれぞれにおいて山登り法により前記移動レンズの合焦位置を検出する合焦位置検出工程と、
前記測定エリアごとに検出された前記合焦位置に基づいて、前記レンズ組立体の偏心調整量を算出する偏心調整量算出工程と、
を備える、偏心調整量測定方法。
【請求項９】
前記偏心調整量算出工程は、
前記測定エリアごとの前記合焦位置から、画像中心における中心像面位置と、画像の周辺部における周辺像面位置とを算出し、前記中心像面位置と前記周辺像面位置との偏差を用いて前記偏心調整量を算出する
ことを特徴とする、請求項８に記載の偏心調整量測定方法。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の偏心調整量測定方法によって前記偏心調整量を測定し、
該偏心調整量に基づいて前記レンズ組立体のレンズ位置を変更する、偏心調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は偏心調整量測定装置、偏心調整量測定方法、および偏心調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、複数のレンズで構成されたレンズユニットの製造では、レンズ部品、レンズ枠部品の製造バラつきなどにより、レンズ枠部品の取り付け基準などにより決まる基準軸線に対するレンズユニットの光軸のズレ（偏心）が生じる。
このような偏心が発生すると、レンズユニットを用いて撮影された画像の周辺部の一方の解像度が低下したり、像面が画像の中心部回りに回転することにより画像の中心部に対して画像周辺の両方の解像度が低下したりする原因となる。
従来、このようなレンズユニットの偏心による画像のボケを抑制するため、例えば、各画像位置に対応してレンズユニットのＭＴＦ測定を行い、ＭＴＦの分布に基づいて、偏心を調整することが行われている。
また、偏心調整量測定装置ではないが、例えば、特許文献１には、被調整レンズと撮像素子とを用いて、合焦調整チャートを撮影し、撮影画面の分割エリアごとに合焦位置を測定し、撮影画面の左右方向の両端の分割エリア同士の合焦位置の差分、および撮影画面の上手方向の両端の分割エリア同士の合焦位置の差分に基づいて、被調整レンズを移動して偏心調整を行う偏心調整方法および偏心調整装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８６０３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来技術には、以下の問題があった。
ＭＴＦ測定による偏心調整では、ＭＴＦ検査機を用いるため、ＭＴＦ検査機が高価な装置であり、また測定時間も長いことから、測定費用が高価につくという問題がある。このため、ＭＴＦ検査機を、レンズ量産における製造工程において偏心の調整を行うために用いると、レンズユニットの製造コストが増大してしまうという問題がある。
一方、特許文献１に記載の技術では、ＭＴＦ検査機を用いず、カメラのオートフォーカス機構を用いて合焦位置を求め、この合焦位置から偏心を補正するための移動量を求めている。このため、ＭＴＦ検査機を用いる場合に比べると、より安価かつ短時間に偏心調整を行うことができる。
ところが、特許文献１では、少なくとも８箇所の分割エリアで合焦位置を求める必要があるため、これらの分割エリアのすべてにおいて合焦位置を検出できるように、一定の範囲内で被調整レンズのフォーカス位置を変えて、デフォーカス撮影を行っている。このため、ＭＴＦ検査機を用いる場合よりは改善されているものの、さらなる測定時間の短縮が強く求められている。
また、特許文献１に記載の技術は、合焦位置の差分から、被調整レンズの１つを光軸と直交する方向に移動させるのみで調整するため、良好な補正精度が得られないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、フォーカス位置を調整する移動レンズを含むレンズ組立体の偏心調整に必要な偏心調整量を簡素な装置を用いて短時間で測定することができる偏心調整量測定装置および偏心調整量測定方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、短時間かつ容易に偏心調整を行うことができる偏心調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様の偏心調整量測定装置は、フォーカス位置を調整する移動レンズを含むレンズ組立体の偏心調整量を測定する偏心調整量測定装置であって、合焦位置を検出するための合焦評価パターンを有する合焦用チャートと、前記レンズ組立体を通して、前記合焦用チャートを撮像する撮像部と、該撮像部で撮像された前記合焦用チャートの画像データにおいて、予め決められた複数の異なる測定エリアを指定し、前記移動レンズを移動させつつ前記測定エリアごとの画像コントラストを合焦評価値として算出し、前記測定エリアのそれぞれにおいて山登り法により前記移動レンズの合焦位置を検出する合焦位置検出処理部と、前記測定エリアごとに検出された前記合焦位置に基づいて、前記レンズ組立体の偏心調整量を算出する偏心調整量算出部と、を備える構成とする。
【０００７】
上記偏心調整量測定装置では、前記測定エリアは、前記レンズ組立体の光軸を中心とした中心エリアと、前記レンズ組立体および前記撮像部による撮影領域の四隅にそれぞれ位置する周辺エリアと、からなることが可能である。
【０００８】
上記偏心調整量測定装置では、前記合焦用チャートの前記合焦評価パターンは、前記測定エリアのそれぞれに対応する位置に設けられ、白ラインと黒ラインとが等間隔に配列された格子パターンであることが可能である。
【０００９】
上記偏心調整量測定装置では、前記格子パターンの前記白ラインと前記黒ラインとは、前記合焦用チャートの中心に対する同心円の接線に沿って延ばされていることが可能である。
【００１０】
上記偏心調整量測定装置では、前記合焦用チャートの前記合焦評価パターンは、前記測定エリアよりも、広い範囲に形成されていることが可能である。
【００１１】
上記偏心調整量測定装置では、前記レンズ組立体が装着可能なカメラを備え、該カメラは、前記レンズ組立体によって被写体を撮像する内蔵撮像部と、前記レンズ組立体の前記移動レンズを移動させつつ、前記内蔵撮像部で撮像された画像のコントラストを合焦評価値として算出し、山登り法によって前記移動レンズの合焦位置を検出する内蔵合焦位置検出部と、前記内蔵合焦位置検出部と通信を行うための通信接続部と、を有しており、前記撮像部は、前記内蔵撮像部からなり、前記合焦位置検出処理部は、前記内蔵合焦位置検出部と、前記カメラの外部に設けられるとともに前記通信接続部を介して前記内蔵撮像部および前記内蔵合焦位置検出部と通信可能に接続された合焦位置検出制御部と、からなり、該合焦位置検出制御部は、前記内蔵合焦位置検出部に対して前記複数の異なる測定エリアを指定し、前記測定エリアごとに前記移動レンズの合焦位置を検出するように前記内蔵合焦位置検出部の動作制御を行って、前記内蔵合焦位置検出部から前記合焦位置を取得することが可能である。
【００１２】
上記偏心調整量測定装置では、前記偏心調整量算出部は、前記測定エリアごとの前記合焦位置から、画像中心における中心像面位置と、画像の周辺部における周辺像面位置とを算出し、前記中心像面位置と前記周辺像面位置との偏差を用いて前記偏心調整量を算出することが可能である。
【００１３】
本発明の第２の態様の偏心調整量測定方法は、フォーカス位置を調整する移動レンズを含むレンズ組立体の偏心調整量を測定する偏心調整量測定方法であって、合焦位置を検出するための合焦評価パターンを有する合焦用チャートの画像データから合焦位置を検出する複数の異なる測定エリアを設定する測定エリア設定工程と、前記移動レンズを移動させつつ、前記レンズ組立体を通して前記合焦用チャートを撮像し、前記測定エリアのそれぞれに対応する画像データを取得し、前記測定エリアごとの画像コントラストを合焦評価値として算出し、前記測定エリアのそれぞれにおいて山登り法により前記移動レンズの合焦位置を検出する合焦位置検出工程と、前記測定エリアごとに検出された前記合焦位置に基づいて、前記レンズ組立体の偏心調整量を算出する偏心調整量算出工程と、を備える方法とする。
【００１４】
上記偏心調整量測定方法では、前記偏心調整量算出工程は、前記測定エリアごとの前記合焦位置から、画像中心における中心像面位置と、画像の周辺部における周辺像面位置とを算出し、前記中心像面位置と前記周辺像面位置との偏差を用いて前記偏心調整量を算出することが可能である。
【００１５】
本発明の第２の態様の偏心調整量測定方法は、上記偏心調整量測定方法によって前記偏心調整量を測定し、該偏心調整量に基づいて前記レンズ組立体のレンズ位置を変更する方法とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の偏心調整量測定装置および偏心調整量測定方法によれば、合焦用チャートを撮像し合焦用チャートの画像上の複数の異なる測定エリアにおいて山登り法により合焦位置を測定して偏心調整量を算出するため、フォーカス位置を調整する移動レンズを含むレンズ組立体の偏心調整に必要な偏心調整量を簡素な装置を用いて短時間で測定することができるという効果を奏する。
また、本発明の偏心調整方法によれば、本発明の偏心調整量測定方法を用いるため、短時間かつ容易に偏心調整を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態の偏心調整量測定装置の概略構成を示す模式的な斜視図である。
【図２】本発明の実施形態の偏心調整量測定装置の測定対象のレンズ組立体の一例を示す模式的な正面図およびそのＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施形態の偏心調整量測定装置の模式的な正面図である。
【図４】図３におけるＢ視図である。
【図５】本発明の実施形態の偏心調整量測定装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図６】本発明の実施形態の偏心調整量測定装置に用いる合焦用チャートの合焦評価パターンを示す部分拡大図である。
【図７】本発明の実施形態の偏心調整量測定方法の測定フローを示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態のカメラで撮像した合焦用チャートの画像と測定エリアとの関係を示す模式図である。
【図９】本発明の実施形態の偏心調整量測定方法における合焦位置検出処理のフローを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態の偏心調整量測定方法における山登り法を説明するための模式的なグラフである。
【図１１】本発明の実施形態の偏心調整量測定方法における補正値算出処理の処理フローを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態の変形例の偏心調整量測定方法の測定フローを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態の変形例の偏心調整量測定方法における合焦位置検出処理のフローを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
まず、本発明の実施形態の偏心調整量測定装置について説明する。
図１は、本発明の実施形態の偏心調整量測定装置の概略構成を示す模式的な斜視図である。図２（ａ）は、本発明の実施形態の偏心調整量測定装置の測定対象のレンズ組立体の一例を示す模式的な正面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図３は、本発明の実施形態の偏心調整量測定装置の模式的な正面図である。図４は、図３におけるＢ視図である。図５は、本発明の実施形態の偏心調整量測定装置の機能構成を示す機能ブロック図である。図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の実施形態の偏心調整量測定装置に用いる合焦用チャートの合焦評価パターンを示す部分拡大図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態の偏心調整量測定システム１は、フォーカス位置を調整する移動レンズを含む被検レンズユニット１０（レンズ組立体）の偏心調整量を測定する偏心調整量測定装置である。
被検レンズユニット１０は、フォーカス位置を調整する移動レンズを含む複数のレンズからなるレンズ組立体であれば、特に限定されない。被検レンズユニット１０は、例えば、１眼レフデジタルカメラやミラーレス１眼デジタルカメラの交換レンズであってもよいし、コンパクトデジタルカメラ用のレンズユニットであってもよい。また、被検レンズユニット１０は、アナログカメラ用の交換レンズ等であってもよい。
以下では、一例として、被検レンズユニット１０が、図２（ａ）、（ｂ）に主要部の構成を模式的に示すような三群構成のデジタルカメラ用の交換レンズの場合の例で説明する。
【００２０】
被検レンズユニット１０は、物体側から像側に向かって、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３（移動レンズ）がこの順に配置されている。
図２（ａ）、（ｂ）は模式図のため、各レンズの形状を両凸単レンズの形状で図示しているが、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３の構成や形状は両凸単レンズに限定されるものではない。
第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３は、適宜の形状や屈折力を有するレンズまたはレンズ群を採用することができる。
また、被検レンズユニット１０の群構成は、このような三群構成には限定されず、二群以上の適宜の群構成を採用することができる。
【００２１】
第１レンズＬ１は、固定群を構成するレンズまたはレンズ群であり、調整レンズ枠１２に保持されている。
第２レンズＬ２は、固定群を構成するレンズまたはレンズ群であり、固定レンズ枠１１に保持されている。
第３レンズＬ３は、移動群を構成するレンズまたはレンズ群であり、移動レンズ枠１３に保持されている。
【００２２】
固定レンズ枠１１は、被検レンズユニット１０の物体側（図２（ｂ）の図示左側）となる第１端部１１ｇに調整レンズ枠１２が、第１端部１１ｇの反対側の第２端部１１ｈの内周部に移動レンズ枠１３が、それぞれ取り付けられた筒状部材である。
固定レンズ枠１１の第１端部１１ｇと第２端部１１ｈとの間の内周部には、第２レンズＬ２を被検レンズユニット１０の基準軸線である光軸Ｏと同軸となる位置に固定保持するためのレンズ受け部１１ａが設けられている。
レンズ受け部１１ａへの第２レンズＬ２の固定方法は特に限定されない。例えば、接着やカシメによる直接的な固定、固定レンズ枠１１に接着される押さえリングによる固定、あるいは固定レンズ枠１１と螺合可能な押さえリングによる固定などを採用することができる。
【００２３】
固定レンズ枠１１の第１端部１１ｇには、調整レンズ枠１２の像側の端部を挿入するための挿入開口１１ｃが形成されている。
固定レンズ枠１１の第１端部１１ｇの軸方向の端面である先端面１１ｄには、調整レンズ枠１２を固定レンズ枠１１に固定するための固定ねじ１５を螺合する雌ねじ部１１ｅ（図２（ｂ）参照）が、半径Ｒの円周上において、周方向を３等分する位置に設けられている。
【００２４】
固定レンズ枠１１の第２端部１１ｈには、後述するカメラボディー３のボディーマウント３ｃに対して着脱可能な取付部１１ｂが設けられている。また、図示は省略するが、取付部１１ｂには、ボディーマウント３ｃに取付時に、後述するカメラボディー３と電気的に接続する電気的な接点が設けられている。
取付部１１ｂは、被検レンズユニット１０の取り付け基準を構成しており、取付部１１ｂの中心軸線が光軸Ｏに一致している。
また、固定レンズ枠１１の第２端部１１ｈの内周部には、移動レンズ枠１３を光軸Ｏに沿って移動可能に保持する移動保持部１１ｆが設けられている。
移動保持部１１ｆの構成は、自動フォーカス位置調整（ＡＦ）を行うための交換レンズにおける周知構成はすべて採用することができる。
例えば、図示略のカム溝などの移動案内部が設けられ、移動レンズ枠１３の外周部に設けられた図示略の係止突起が移動可能に係止された構成を採用することができる。
【００２５】
固定レンズ枠１１には、後述するカメラボディー３のカメラ制御部３ｄと通信可能に接続されたレンズ駆動部１１ｉが設けられている。
レンズ駆動部１１ｉは、ボディーマウント３ｃに装着された被検レンズユニット１０のフォーカス位置調整をするために、被検レンズユニット１０の装着時に、後述するカメラ制御部３ｄからの制御信号に基づいて、移動レンズ枠１３を被検レンズユニット１０の光軸Ｏに沿う方向に移動させるものである。
レンズ駆動部１１ｉの具体的な構成としては、例えば、適宜の伝動機構を介して移動レンズ枠１３と連結されるステッピングモータなどを採用することができる。
レンズ駆動部１１ｉは、例えば、図示略のエンコーダ等の位置検出部を有している。このため、レンズ駆動部１１ｉは、移動レンズ枠１３、したがって第３レンズＬ３の移動位置を位置検出部によって検出し、移動位置の情報を後述するカメラ制御部３ｄに送信することができる。
【００２６】
調整レンズ枠１２は、第１レンズＬ１を固定保持する略筒状部材である。
調整レンズ枠１２は、被検レンズユニット１０の物体側となる第１端部１２ｇに、第１レンズＬ１を固定するレンズ受け部１２ａが設けられている。
レンズ受け部１２ａへの第１レンズＬ１の固定方法は特に限定されない。例えば、接着やカシメによる直接的な固定、調整レンズ枠１２に接着される押さえリングによる固定、あるいは調整レンズ枠１２と螺合可能な押さえリングによる固定などを採用することができる。
調整レンズ枠１２の第１端部１２ｇの反対側の第２端部１２ｈの外周部には、固定レンズ枠１１の挿入開口１１ｃよりも小径の外径を有する円筒状の挿入部１２ｂが形成されている。挿入部１２ｂの外径は、後述する偏心調整によって調整レンズ枠１２が傾斜されても、挿入開口１１ｃと接触しない大きさに設定しておく。
【００２７】
調整レンズ枠１２の第１端部１２ｇと第２端部１２ｈとの間の外周側の側面には、周方向を三等分する三箇所に、側面から側方に突出する突片状のフランジ部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが設けられている。
フランジ部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃには、それぞれ、固定ねじ１５を厚さ方向に挿通し、固定ねじ１５の螺合位置において光軸Ｏに関する調整レンズ枠１２の径方向および周方向の位置決めを行う貫通孔１２ｃ（図２（ｂ）参照）が設けられている。
貫通孔１２ｃは、調整レンズ枠１２の中心軸線を中心として、半径Ｒの円周上を三等分する位置に形成されている。これにより、挿入部１２ｂを固定レンズ枠１１の第１端部側から挿入開口１１ｃに挿入して組み立てたときに、固定レンズ枠１１の各雌ねじ部１１ｅとそれぞれ対向可能になっている。
【００２８】
被検レンズユニット１０において、調整レンズ枠１２は、挿入部１２ｂが固定レンズ枠１１の挿入開口１１ｃに挿入され、各フランジ部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃと固定レンズ枠１１の先端面１１ｄとの間に、それぞれ、スペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを挟んだ状態で、固定ねじ１５によって固定レンズ枠１１にねじ締結されている。
スペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とのレンズ間隔を調整するための板部材であり、本実施形態では、適宜の厚さを有する円環板状とされている。
スペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは、後述する偏心調整量に対応して、複数の厚さを有するものが予め用意されており、後述するレンズ位置補正値に合わせて適宜の厚さのものを選択して装着できるようになっている。
本実施形態では、偏心調整量の範囲が±ｔとすると、偏心調整前に装着するスペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは、厚さｔのものを装着する。
このため、偏心調整量が−ｔになる場合には、偏心調整後の被検レンズユニット１０では、偏心調整量が−ｔの位置のスペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは装着されないことになる。
【００２９】
調整レンズ枠１２および固定レンズ枠１１の形状は、このような厚さｔのスペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを装着したとき、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とのレンズ間隔が設計上のレンズ間隔になるように設計されている。しかし、実際には、調整レンズ枠１２、固定レンズ枠１１、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２には、製造誤差や組立誤差があるため、スペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃが厚さｔであっても、偏心が発生する可能性がある。
【００３０】
移動レンズ枠１３は、第３レンズＬ３を、固定レンズ枠１１に対して軸方向に移動可能に保持する略筒状部材である。
移動レンズ枠１３の内周部には、第３レンズＬ３を固定保持するためのレンズ受け部１３ａが設けられている。
レンズ受け部１３ａへの第３レンズＬ３の固定方法は特に限定されない。例えば、接着やカシメによる直接的な固定、移動レンズ枠１３に接着される押さえリングによる固定、あるいは移動レンズ枠１３と螺合可能な押さえリングによる固定などを採用することができる。
【００３１】
移動レンズ枠１３の外周部は、固定レンズ枠１１の移動保持部１１ｆの内側において移動可能に嵌合され、移動保持部１１ｆの図示略の移動案内部に、例えば、図示略の係止突起を介して係止されている。
また、移動レンズ枠１３は、レンズ駆動部１１ｉと連結され、後述するカメラボディー３のボディーマウント３ｃに装着されたときカメラボディー３側からの制御信号を受けたレンズ駆動部１１ｉから駆動力を受けることができるようになっている。
【００３２】
このような構成の被検レンズユニット１０の偏心調整量を測定する偏心調整量測定システム１の概略構成は、図１、３、４に示すように、カメラボディー３（カメラ）、合焦用チャート２、照明部４、および測定制御装置５を備える。
【００３３】
カメラボディー３は、被検レンズユニット１０を着脱可能に装着し、装着時に被検レンズユニット１０の移動レンズ枠１３の位置を移動することにより、合焦位置を調整し、被検レンズユニット１０を通して撮像を行う装置部分である。
カメラボディー３は、このような要件を満足する専用装置を採用してもよいが、本実施形態では、被検レンズユニット１０が交換レンズとして装着することができ、種々の被写体が撮影可能な、市販または市販予定のカメラボディーを、偏心調整量測定システム１の架台８（図３参照）上に配置して用いている。
また、カメラボディー３は、被検レンズユニット１０の種類を変更して測定する場合、被検レンズユニット１０の種類に合わせた他のカメラボディー３に交換することが可能である。
【００３４】
カメラボディー３の概略構成は、ボディーマウント３ｃ、撮像素子３ａ（内蔵撮像部、撮像部）、カメラ制御部３ｄ、および通信接続部３ｅを備える。
【００３５】
ボディーマウント３ｃは、被検レンズユニット１０の光軸Ｏが撮像素子３ａの撮像面中心に位置決めされる状態で着脱可能に装着するもので、周知の適宜のマウント方式を採用することができる。
【００３６】
撮像素子３ａは、ボディーマウント３ｃに装着された被検レンズユニット１０を通して被写体を撮像するもので、例えば、ＣＣＤや、ＣＭＯＳ素子などの光電変換素子を採用することができる。
【００３７】
カメラ制御部３ｄは、カメラボディー３に設けられた図示略の操作部からの操作入力、または外部機器から入力される制御信号に応じて、図示略のカメラボディー３の動作全般を制御するものである。
カメラ制御部３ｄは、撮像素子３ａおよび通信接続部３ｅと電気的に接続されている。  また、カメラ制御部３ｄは、被検レンズユニット１０の装着時には、ボディーマウント３ｃおよび固定レンズ枠１１の取付部１１ｂを介して、レンズ駆動部１１ｉとも通信可能に接続されている。
カメラ制御部３ｄが行う制御は、被写体を撮影するために必要なデジタルカメラ製品としての周知の制御が可能である。
このようなカメラ制御部３ｄが行う制御の例としては、例えば、撮像素子３ａによる撮像動作制御、レンズ駆動部１１ｉを介して移動レンズ枠１３を移動することにより行うフォーカス位置調整制御、および撮像素子３ａによって撮像された画像のコントラストを合焦評価値として、いわゆる山登り法によって、ＡＦを行うＡＦ動作制御などを挙げることができる。
【００３８】
カメラ制御部３ｄの主要な機能構成は、図５に示すように、画像処理部１００、合焦位置検出部１０１、記憶部１０２、および外部コマンド解析部１０３を備える。
画像処理部１００は、撮像素子３ａによって光電変換された画像データを取得し、例えば、ホワイトバランス制御、ノイズ除去処理、階調処理等の画像処理を必要に応じて行うものである。
画像処理部１００によって画像処理された画像データは、例えば、記憶部１０２に記憶したり、図示略のカメラボディー３の表示部である液晶パネル等に表示したりすることが可能である。
【００３９】
合焦位置検出部１０１は、被検レンズユニット１０の移動レンズである第３レンズＬ３を移動させつつ、撮像素子３ａで撮像された画像のコントラストを合焦評価値として算出し、山登り法によって第３レンズＬ３の合焦位置を検出するものである。
合焦位置検出部１０１は、ボディーマウント３ｃおよび取付部１１ｂを介してレンズ駆動部１１ｉと通信可能に接続されており、レンズ駆動部１１ｉによる移動レンズ枠１３の移動量の情報を取得することにより、第３レンズＬ３の移動位置を検出する。
合焦位置検出部１０１は、カメラボディー３における通常の撮影モードでは、ＡＦに用いられている。すなわち、合焦評価値の最大値を超えたことを検出したら、合焦評価値の最大値となる合焦位置に、第３レンズＬ３の位置を戻す制御を行って、合焦位置にフォーカス位置を合わせる。
ただし、本実施形態では、合焦位置検出部１０１は、後述する測定制御装置５の制御信号に基づく動作では、合焦用チャート２に対する合焦位置を検出する動作のみを行えればよく、検出された合焦位置に第３レンズＬ３を移動させる機能は必須ではない。
【００４０】
記憶部１０２は、画像処理部１００が出力する画像データを記憶するものである。
外部コマンド解析部１０３は、後述する通信接続部３ｅを介して測定制御装置５から受信した信号を解析し、解析された信号が、コマンド等の制御信号であるか、データ信号であるか判定するものである。
受信した信号が制御信号の場合には、外部コマンド解析部１０３は、制御動作に応じて必要となる制御信号を画像処理部１００または合焦位置検出部１０１に送出する。
受信した信号がデータ信号である場合には、外部コマンド解析部１０３は、データ信号として合焦位置検出部１０１に転送する。
【００４１】
カメラ制御部３ｄの装置構成は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェース、リムーバブル記憶装置などを備えるコンピュータからなる。これにより、上記のような制御機能は、各制御機能に対応する適宜の制御プログラムを実行することにより実現している。
【００４２】
通信接続部３ｅは、カメラ制御部３ｄにおける入出力インターフェースを介して、外部機器との通信を行う外部接続端子である。
本実施形態では、カメラボディー３に対する外部機器である後述の測定制御装置５からの制御信号を受信するとともに、例えば、撮像素子３ａに取得された画像データや、ボディーマウント３ｃおよび取付部１１ｂを介してレンズ駆動部１１ｉから取得されたデータや、これらのデータを演算処理して得られたデータなどを、カメラ制御部３ｄを介して外部機器に向けて送信できるようになっている。
通信接続部３ｅの通信方式は、特に限定されず、周知の通信方式を適宜採用することができる。例えば、シリアル通信方式でもよいし、パラレル通信方式でもよい。また、有線通信方式でも、無線通信方式でもよい。
本実施形態では、一例として、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）端子を採用している。
【００４３】
このようなカメラボディー３の構成において、撮像素子３ａは、被検レンズユニット１０によって被写体を撮像する内蔵撮像部を構成している。
また、合焦位置検出部１０１は、被検レンズユニット１０の移動レンズである第３レンズＬ３を移動させつつ、内蔵撮像部で撮像された画像のコントラストを合焦評価値として算出し、山登り法によって第３レンズＬ３の合焦位置を検出する内蔵合焦位置検出部を構成している。
また、通信接続部３ｅは、内蔵合焦位置検出部と通信を行うための通信接続部を構成している。
【００４４】
図３、４に示すように、合焦用チャート２は、被検レンズユニット１０を装着したカメラボディー３によって撮影を行い、撮影領域の異なる複数の位置における合焦位置を検出するため、表面に複数の合焦評価パターン部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ（合焦評価パターン）を有するチャートである。以下では、簡単のため、合焦評価パターン部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅを合焦評価パターン部２Ａ〜２Ｅと略記する場合がある。
【００４５】
合焦用チャート２は、本実施形態では、被検レンズユニット１０の光軸Ｏが水平となる状態で架台８上に配置されたカメラボディー３から、撮影距離ｄ（図３参照）だけ離れた前方位置に立設された矩形状の板状部材である。
合焦用チャート２の大きさは、被検レンズユニット１０の焦点距離、撮影距離ｄ、および撮像素子３ａの有効撮像範囲の大きさによって決まる撮影範囲の全体を覆う大きさとされている。
なお、本実施形態では、カメラボディー３は、撮影範囲の長辺が水平方向に整列し、撮影範囲の短辺が鉛直方向（図４のＹ軸方向）に整列するように配置されている。これに合わせて合焦用チャート２も、長辺が水平方向（図４のＸ軸方向）に整列し短辺が鉛直方向に整列するように配置されている。
【００４６】
合焦評価パターン部２Ａ〜２Ｅのパターン形状は、撮像素子３ａで取得する画像のコントラストの変化を精度よく検出できるパターン形状であれば特に限定されない。本実施形態では、一例として、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、白ラインＬＷと黒ラインＬＢとが等間隔に矩形状の領域に配列された格子パターンを採用している。
合焦評価パターン部２Ａ〜２Ｅの大きさは、撮像素子３ａで取得する画像のコントラストの変化を精度よく検出できる大きさであれば特に限定されない。
【００４７】
合焦評価パターン部２Ｃは、図４に示すように、被検レンズユニット１０の光軸Ｏの延長線上に位置する合焦用チャート２の中心位置の点Ｐ０と中心する矩形領域に形成されたパターンである。
本実施形態では、図６（ａ）に示すように、線幅ｄＢの黒ラインＬＢと、線幅ｄＷの白ラインＬＷとがそれぞれ鉛直方向に延在し、水平方向に交互に配列された格子パターンを採用している。線幅ｄＢ、ｄＷは互いに等しいことが好ましい。
【００４８】
合焦評価パターン部２Ａ（２Ｄ）は、図４に示すように、中心位置Ｐ０に対して、右（左）斜め上（下）側となる撮影範囲の隅部の周辺位置の点Ｐ１（Ｐ３）を中心とする矩形領域に形成されたパターンである。
本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、合焦評価パターン部２Ｃと同様の黒ラインＬＢと白ラインＬＷとが交互に配列された格子パターンからなり、各ラインの延在方向が、点Ｐ０と点Ｐ１（Ｐ３）とを通る直線２ａ（２ｄ）と直交する方向である点のみが異なる。
【００４９】
合焦評価パターン部２Ｂ（２Ｅ）は、図４に示すように、中心位置Ｐ０に対して、左（右）斜め上（下）側となる撮影範囲の隅部の周辺位置の点Ｐ２（Ｐ４）を中心とする矩形領域に形成されたパターンである。
本実施形態では、図６（ｃ）に示すように、合焦評価パターン部２Ｃと同様の黒ラインＬＢと白ラインＬＷとが交互に配列された格子パターンからなり、各ラインの延在方向が、点Ｐ０と点Ｐ２（Ｐ４）とを通る直線２ｂ（２ｅ）と直交する方向である点のみが異なる。
【００５０】
このような構成により本実施形態では、図４に示すように、点Ｐ０を原点とするＸＹ座標系をとると、合焦評価パターン部２Ａ、２Ｂ、２Ｄ、２Ｅは、それぞれＸＹ座標系の第１象限、第２象限、第３象限、第４象限に配置されている。
合焦評価パターン部２Ａ、２Ｂ、２Ｄ、２Ｅの配置位置は、それぞれ点Ｐ０からの距離が互いに異なっていてもよいが、本実施形態では、互いに等しい距離に配置されている。  また、合焦評価パターン部２Ａ、２Ｂ、２Ｄ、２Ｅにおける黒ラインＬＢおよび白ラインＬＷの延在方向は、点Ｐ０を中心とする同心円の接線方向に一致されている。
【００５１】
図１、３に示すように、照明部４は、合焦用チャート２に白色の照明光を照射するものである。図示の例では、合焦用チャート２とカメラボディー３との間において、被検レンズユニット１０の光軸Ｏを挟んで、鉛直方向に延ばして配置された一対の線状光源としているが、合焦評価パターン部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅに照明光を均等に照射できれば、光源の形状及び配置は問わない。
【００５２】
測定制御装置５の機能構成は、図６に示すように、合焦位置検出制御部１１０、偏心調整量算出部１１１、レンズ位置補正値算出部１１２、および表示制御部１１３を備える。
【００５３】
合焦位置検出制御部１１０は、合焦位置検出部１０１に対して複数の異なる測定エリアを指定し、この測定エリアごとに第３レンズＬ３の合焦位置を検出するように合焦位置検出部１０１の動作制御を行って、合焦位置検出部１０１から各合焦位置を取得するものである。このため、合焦位置検出制御部１１０は、カメラボディー３の通信接続部３ｅを介して、合焦位置検出部１０１と通信可能に接続されている。
また、合焦位置検出制御部１１０は、測定制御装置５に接続されたキーボード７ａ、マウス７ｂ（図１参照）などからなる操作部７が接続されており、これらの操作部７を介して、測定者が操作入力を行うことにより、測定エリアを指定することができるようになっている。
【００５４】
偏心調整量測定システム１では、合焦位置検出部１０１と、測定制御装置５の合焦位置検出制御部１１０とは、撮像素子３ａで撮像された合焦用チャート２の画像データにおいて、予め決められた複数の異なる測定エリアを指定し、第３レンズＬ３を移動させつつこれらの測定エリアごとの画像コントラストを合焦評価値として算出し、これら測定エリアのそれぞれにおいて山登り法により第３レンズＬ３の合焦位置を検出する合焦位置検出処理部を構成している。
【００５５】
偏心調整量算出部１１１は、測定エリアごとに検出された合焦位置に基づいて、被検レンズユニット１０の偏心調整量を算出するものであり、合焦位置検出制御部１１０と通信可能に接続されている。
偏心調整量算出部１１１は、後述する表示制御部１１３と通信可能に接続されており、偏心調整量算出部１１１が算出した偏心調整量を、表示制御部１１３に送出することできる。
【００５６】
レンズ位置補正値算出部１１２は、偏心調整量算出部１１１によって算出された被検レンズユニット１０の偏心調整量を補正するためのレンズ位置補正値を算出するものである。
本実施形態では、スペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの厚さを、０〜２ｔの範囲で変えることにより、調整レンズ枠１２の固定レンズ枠１１に対する位置および姿勢、したがって光軸Ｏおよび第２レンズＬ２に対する第１レンズＬ１の位置および姿勢を、変更できるようになっている。このため、レンズ位置補正値は、スペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの厚さとして算出される。
レンズ位置補正値算出部１１２は、後述する表示制御部１１３と通信可能に接続されており、レンズ位置補正値算出部１１２が算出したレンズ位置補正値を、表示制御部１１３に送出することできる。
【００５７】
合焦位置検出制御部１１０、偏心調整量算出部１１１、およびレンズ位置補正値算出部１１２が行う詳細な制御動作、および演算については、後述する動作説明において説明する。
【００５８】
表示制御部１１３は、後述する通信接続部５ｅを介してカメラボディー３から送出されたデータ、偏心調整量算出部１１１から送出された偏心調整量のデータ、レンズ位置補正値算出部１１２から送出されたレンズ位置補正値のデータを、例えば、適宜の映像信号に変換し、測定制御装置５に接続された、例えば、液晶ディスプレイなどからなる表示部６に表示させるものである。
表示部６に表示させる各データは、例えば、数値データなどの文字情報によって表示するか、または、グラフ等の画像情報に変換して表示することが可能である。
【００５９】
測定制御装置５の装置構成は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェース、外部記憶装置などを備えるコンピュータからなる。これにより、上記のような制御機能または演算機能は、各制御機能、演算機能に対応する適宜の制御プログラム、演算プログラムを実行することにより実現している。
また、測定制御装置５には、カメラボディー３の通信接続部３ｅと同様の通信方式を採用した通信接続部５ｅが設けられている。
通信接続部５ｅは、測定制御装置５における入出力インターフェースを介して、外部機器との通信を行う外部接続端子である。
本実施形態では、通信接続部５ｅは、ＵＳＢ接続ケーブル９を介してカメラボディー３の通信接続部３ｅと接続されている。
このため、測定制御装置５は、外部機器であるカメラボディー３との間で、制御信号やデータの送受信が可能になっている。
【００６０】
次に、このような偏心調整量測定システム１を用いた本実施形態の偏心調整量測定方法およびこれを用いた偏心調整方法について説明する。
図７は、本発明の実施形態の偏心調整量測定方法の測定フローを示すフローチャートである。図８は、本発明の実施形態のカメラで撮像した合焦用チャートの画像と測定エリアとの関係を示す模式図である。図９は、本発明の実施形態の偏心調整量測定方法における合焦位置検出処理のフローを示すフローチャートである。図１０は、本発明の実施形態の偏心調整量測定方法における山登り法を説明するための模式的なグラフである。図１１は、本発明の実施形態の偏心調整量測定方法における補正値算出処理の処理フローを示すフローチャートである。
【００６１】
偏心調整量測定システム１を用いて被検レンズユニット１０の偏心調整量を測定するには、図７に示すフローにしたがって、ステップＳ１〜Ｓ１０を実行する。
【００６２】
ステップＳ１は、測定者が被検レンズユニット１０を偏心調整量測定システム１にセットするステップである。
本ステップに用いる被検レンズユニット１０は、厚さｔのスペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを固定レンズ枠１１と調整レンズ枠１２との間に挟んで組み立てておく。
そして、図３に示すように、合焦用チャート２に対して撮影距離ｄだけ離れた位置に配置された架台８上のカメラボディー３のボディーマウント３ｃに、被検レンズユニット１０を取り付ける。ここで、撮影距離ｄは、合焦用チャート２の略全体が撮影範囲に入るように、被検レンズユニット１０の焦点距離に応じて予め決められた値に設定する。
【００６３】
ここで、以下の説明において、計算や方向の参照に用いるｘｙｚ座標系について説明する。
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ｚ軸は、被検レンズユニット１０の光軸Ｏに整列した座標軸であり被検レンズユニット１０の物体側が負方向、像側が正方向である。
ｘ軸は、ｚ軸に交差する水平方向に延ばされた座標軸であり、被検レンズユニット１０を物体側から像側に向かって見たとき、向かって左側が正方向、右側が負方向である。
ｙ軸は、ｚ軸に交差する鉛直方向に延ばされた座標軸であり、鉛直上方側が正方向、鉛直下方側が負方向である。
ｘｙｚ座標系の原点は、計算の必要に応じて適宜決めることができる。
【００６４】
本実施形態の被検レンズユニット１０は、このようなｘｙｚ座標系に対して、図２（ａ）に示すように、フランジ部１２Ｃおよび先端面１１ｄに挟まれるスペーサ１４Ｃの固定位置の中心がｘ軸上に位置する向きに配置される。
このため、フランジ部１２Ａおよび先端面１１ｄに挟まれるスペーサ１４Ａの固定位置の中心は、スペーサ１４Ｃの中心をｚ軸回りに図示時計回りに１２０°回転した位置である。よって、スペーサ１４Ａの中心とｚ軸に交差する直線は、ｙ軸に対してθＡ＝３０（°）だけ傾いている。
フランジ部１２Ｂおよび先端面１１ｄに挟まれるスペーサ１４Ｂの固定位置の中心は、スペーサ１４Ｃの中心をｚ軸回りに図示反時計回りに１２０°回転した位置である。よって、スペーサ１４Ｂの中心とｚ軸に交差する直線は、ｙ軸に対してθＢ＝３０（°）だけ傾いている。
【００６５】
このようにして配置された被検レンズユニット１０は、その光軸Ｏが合焦用チャート２の中心位置の点Ｐ０に向けられており、合焦評価パターン部２Ａ〜２Ｅを含む合焦用チャート２の略全体の領域が撮影範囲に入る。
以上で、ステップＳ１が終了する。
【００６６】
次に、ステップＳ２では、偏心調整量測定の初期設定を行う。
本ステップでは、偏心調整量測定に必要な情報を測定制御装置５に設定する。
偏心調整量測定に必要な情報としては、合焦用チャート２の合焦評価パターン部２Ａ〜２Ｅのそれぞれにおいて合焦位置を算出するための測定エリアＡ１、Ａ２、Ａ０、Ａ３、Ａ４（図８参照）の位置情報と、被検レンズユニット１０の光学設計上の情報と、を挙げることができる。
これらの情報は、測定者が操作部７を通して測定制御装置５に入力することが可能である。また、予め種々の被検レンズユニット１０に必要な情報のデータベースを測定制御装置５に記憶させておき、測定者が被検レンズユニット１０の種類に応じて初期設定情報を選択できるようにしておくことも可能である。
以下では、一例として、測定者が操作部７を通して測定制御装置５に入力する場合の例で説明する。
【００６７】
被検レンズユニット１０をカメラボディー３にセットした状態で、合焦用チャート２を撮像すると、図８に示すような画像が撮像される。すなわち、撮像素子３ａ上の位置ｐ１、ｐ２、ｐ０、ｐ３、ｐ４を中心として、合焦評価パターン部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅに対応する格子パターンの画像Ｉ２Ａ、Ｉ２Ｂ、Ｉ２Ｃ、Ｉ２Ｄ、Ｉ２Ｅが撮像される。
測定エリアＡ１、Ａ２、Ａ０、Ａ３、Ａ４は、カメラボディー３の設置誤差を考慮しても、これらの画像Ｉ２Ａ、Ｉ２Ｂ、Ｉ２Ｃ、Ｉ２Ｄ、Ｉ２Ｅの内側となるように設定する。
すなわち、測定エリアＡ１、Ａ２、Ａ０、Ａ３、Ａ４は、カメラボディー３の設置誤差がない場合に合焦用チャート２上の点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ０、Ｐ３、Ｐ４に対応する撮像素子３ａ上の位置である点ｐ１、ｐ２、ｐ０、ｐ３、ｐ４を中心とした矩形領域である。
このため、測定エリアＡ０は、光軸Ｏを中心とした中心エリアを構成しており、測定エリアＡ１〜Ａ４は、撮影領域の四隅にそれぞれ位置する周辺エリアを構成している。
【００６８】
さらに、測定エリアＡ１、Ａ２、Ａ０、Ａ３、Ａ４は、カメラボディー３の設置誤差を考慮して、画像Ｉ２Ａ、Ｉ２Ｂ、Ｉ２Ｃ、Ｉ２Ｄ、Ｉ２Ｅの大きさよりも小さい矩形領域として設定する。
設定方法としては、例えば、測定エリアＡ１、Ａ２、Ａ０、Ａ３、Ａ４の各四隅となる画素位置の位置座標を設定する。
ただし、カメラボディー３の設置誤差が無視できる場合には、測定エリアＡ１、Ａ２、Ａ０、Ａ３、Ａ４は、画像Ｉ２Ａ、Ｉ２Ｂ、Ｉ２Ｃ、Ｉ２Ｄ、Ｉ２Ｅが占める撮像素子３ａ上の領域と一致させてもよい。
【００６９】
測定者が、操作部７から測定エリアＡ１、Ａ２、Ａ０、Ａ３、Ａ４の位置情報を入力すると、合焦位置検出制御部１１０は、これらの位置情報をＵＳＢ接続ケーブル９で接続されたカメラボディー３に送信する。
カメラボディー３では、受信した信号を外部コマンド解析部１０３によって解析し、測定エリアＡ１、Ａ２、Ａ０、Ａ３、Ａ４の位置情報として、合焦位置検出部１０１に送出する。
これにより、合焦位置検出部１０１では、合焦位置検出動作を測定エリアＡ１、Ａ２、Ａ０、Ａ３、Ａ４ごとに実行することが可能となる。
【００７０】
偏心調整量測定に必要な被検レンズユニット１０の光学設計上の情報としては、例えば、合焦用チャート２の点Ｐ０〜Ｐ４に対応する像高位置における設計上の像面位置Ｉ０〜Ｉ４と、移動量換算係数ｋと、補正係数Ｗｘ、Ｗｙと、傾き補正係数ｘｃ、ｙｃと、周辺像面ズレ量補正係数ｚｃとを挙げることができる。
設計上の像面位置Ｉ０〜Ｉ４に関しては、以下では、簡単のため、被検レンズユニット１０の像面湾曲収差が無視できるように収差補正された設計となっている場合の例で説明する。この場合には、設計上の像面位置Ｉ０〜Ｉ４は、光軸Ｏに直交するｘｙ平面と平行であるため、ｚ軸に沿う座標原点を適宜に設定することにより、それぞれを０と置くことができる。
また、移動量換算係数ｋ、補正係数Ｗｘ、Ｗｙ、傾き補正係数ｘｃ、ｙｃ、周辺像面ズレ量補正係数ｚｃについては後述する。
【００７１】
初期設定が終了したら、測定者が操作部７を通して測定開始を操作入力することにより、ステップＳ２が終了し、ステップＳ３に移行する。
【００７２】
なお、本ステップは、測定者が行うことは必須ではない。例えば、被検レンズユニット１０の量産時など、測定対象の被検レンズユニット１０が１種類に決まっている場合には、初期設定情報は予め測定制御装置５に記憶しておき、操作部７から測定開始の操作入力が行われると、自動的に初期設定値がロードされるようにすることも可能である。
【００７３】
ステップＳ２は、合焦用チャート２の画像データから合焦位置を検出する複数の異なる測定エリアＡ０〜Ａ４を設定する測定エリア設定工程を構成している。
【００７４】
ステップＳ３は、測定制御装置５の合焦位置検出制御部１１０における偏心調整量測定のカウンタｉを、ｉ＝０にセットするステップである。
【００７５】
次に、ステップＳ４を行う。本ステップは、合焦位置の測定エリアを測定エリアＡｉに設定するステップである。
具体的には、測定制御装置５の合焦位置検出制御部１１０からカメラボディー３に対し、カウンタｉの値とともに、測定エリアを測定エリアＡｉに設定して合焦位置の検出を行わせるコマンドが送出される。
【００７６】
次に、ステップＳ５では、合焦位置検出処理を行う。
本ステップは、図９に示すフローにしたがって、ステップＳ１１〜Ｓ１３を実行することで行われる。
【００７７】
ステップＳ１１は、被検レンズユニット１０のフォーカス位置を無限遠に設定するステップである。
本ステップでは、合焦位置検出制御部１１０から信号を受信した外部コマンド解析部１０３によって、処理開始の制御信号が合焦位置検出部１０１に送出される。
これにより合焦位置検出部１０１は、レンズ駆動部１１ｉに対して、被検レンズユニット１０のフォーカス位置が無限遠となるように、第３レンズＬ３が固定された移動レンズ枠１３を移動する制御信号を送出する。
レンズ駆動部１１ｉは、移動レンズ枠１３を移動し、フォーカス位置を無限遠に設定する。このとき、レンズ駆動部１１ｉは、図示略の位置検出部において、移動レンズ枠１３の移動位置、すなわち、第３レンズＬ３の移動位置の現在位置を移動開始原点に設定する。以下では、誤解のおそれがない限り、移動レンズ枠１３の移動位置、移動量のことを、単に第３レンズＬ３の移動位置、移動量と称する。
以上で、ステップＳ１１が終了する。
【００７８】
次に、ステップＳ１２を行う。本ステップは、至近位置に向けてフォーカス位置移動を開始するステップである。
すなわち、合焦位置検出部１０１は、レンズ駆動部１１ｉに被検レンズユニット１０のフォーカス位置が至近位置に向かって移動するように、第３レンズＬ３を単位移動量ずつ移動させる制御信号を送出する。ここで単位移動量は合焦精度に応じて適宜設定することができる。例えば、レンズ駆動部１１ｉとしてステッピングモータを使用している場合には、単位ステップの移動量の整数倍を単位移動量とすることが可能である。
これにより、第３レンズＬ３が移動し、フォーカス位置が至近側に移動していく。第３レンズＬ３の移動量は、レンズ駆動部１１ｉの位置検出部によって逐次測定される。この第３レンズＬ３の移動量は、合焦位置検出部１０１に送出される。
第３レンズＬ３の移動量は、被検レンズユニット１０の光学設計値に基づいてフォーカス位置の移動量に換算することが可能である。
【００７９】
このように第３レンズＬ３が移動を開始したら、ステップＳ１３を行う。本ステップは、山登り法により合焦位置を探索し、測定エリアＡｉの合焦位置Ｇｉを求めるステップである。
合焦位置検出部１０１は、撮像素子３ａによって撮像された画像データのうち測定エリアＡｉの画像データを、画像処理部１００から取得して、画像のコントラスト（明暗の差）から合焦評価値を算出する。合焦評価値の算出方法は、カメラボディー３が他の被写体を撮影する際のＡＦ動作における合焦評価値の算出方法を同じ方法を採用することができる。
本ステップが最初に実行される際は、ｉ＝０であるため、現在位置における測定エリアＡ０の合焦評価値が算出される。
このような合焦評価値は、第３レンズＬ３が単位移動量だけ移動するごとに算出される。この合焦評価値は、コントラストが低い場合には小さい値をとり、コントラストが高くなるにつれて増大していく。合焦用チャート２にフォーカス位置が一致した場合には、コントラストが最大となり、合焦評価値も最大値をとる。
このため、合焦評価値は、例えば、図１０に示すように、フォーカス位置が無限遠側から至近側に向かうにつれて、コントラストが低いことを示す小さな値から、次第に増大し、被写体の位置に対応するピーク値に到達した後、低下する、といった山形の変化を示す。
【００８０】
合焦位置検出部１０１は、このような合焦評価値に変化を調べて、ピークが検出されたら、レンズ駆動部１１ｉによる移動を停止する。そして、レンズ駆動部１１ｉから送られる第３レンズＬ３の移動位置の情報を参照し、ピークが検出された第３レンズＬ３の移動位置を合焦位置Ｇｉとする。
以上で、ステップＳ１３が終了する。これにより、ステップＳ５が終了する。
【００８１】
本実施形態では、このように合焦位置Ｇｉを山登り法によって検出するため、ピークが検出されるとすぐに第３レンズＬ３の移動が停止され、全体として迅速な測定を行うことができる。
また本実施形態では、ステップＳ１１にてフォーカス移動位置を無限遠に、ステップＳ１２にて至近位置に向けてフォーカス移動を行なっているが、ステップＳ１1にてフォーカス移動位置を至近位置に、ステップＳ１２にて無限遠位置に向けてフォーカス移動を行なっても良い。
【００８２】
次に、図７に示すように、ステップＳ６を行う。本ステップは、合焦位置Ｇｉを記憶するステップである。
合焦位置検出部１０１は、合焦位置Ｇｉが求まると、合焦位置検出処理が終了したことを測定制御装置５に通知するとともに、検出された合焦位置Ｇｉを測定制御装置５に送信する。
合焦位置検出制御部１１０は、カメラボディー３から送信された合焦位置Ｇｉをメモリに記憶する。
以上で、ステップＳ６が終了する。
【００８３】
次にステップＳ７では、合焦位置検出制御部１１０が、カウンタｉを、ｉ＝ｉ＋１として更新する。
次にステップＳ８では、合焦位置検出制御部１１０により、カウンタｉが４を越えたかどうか判定する。
カウンタｉが４を越えている場合には、ステップＳ９に移行する。
カウンタｉが４以下の場合には、ステップＳ４に移行して、上記ステップＳ４〜Ｓ８を繰り返す。
【００８４】
このようにして、カウンタｉが更新されるごとに、合焦用チャート２の点Ｐｉに対応する位置での合焦位置Ｇｉが検出され、測定制御装置５のメモリに記憶されていく。
合焦位置Ｇｉ（ｉ＝０、１，…，４）は、被検レンズユニット１０に偏心がない場合には、レンズ設計上の像面位置に対応した値をとる。
例えば、レンズ設計上の設計上の像面位置Ｉ０〜Ｉ４が０になっていれば、合焦位置Ｇｉは、それぞれ互いに等しい値をとる。
一方、被検レンズユニット１０に偏心がある場合には、偏心に応じて像面がレンズ設計値から移動するため、像面の移動量に応じて合焦位置Ｇｉが変化することになる。
【００８５】
このようにステップＳ４〜Ｓ８は、第３レンズＬ３を移動させつつ、被検レンズユニット１０を通して合焦用チャート２を撮像し、測定エリアＡ０〜Ａ４のそれぞれに対応する画像データを取得し、測定エリアＡ０〜Ａ４ごとの画像コントラストを合焦評価値として算出し、測定エリアＡ０〜Ａ４のそれぞれにおいて山登り法により第３レンズＬ３の合焦位置Ｇ０〜Ｇ４を検出する合焦位置検出工程を構成している。
【００８６】
次に、ステップＳ９では、補正値算出処理を行う。
本ステップは、測定エリアＡ０〜Ａ４ごとに検出された合焦位置Ｇ０〜Ｇ４に基づいて、被検レンズユニット１０の偏心調整量を算出する偏心調整量算出工程を行った後、偏心調整量算出工程で測定された偏心調整量を補正するためのレンズ位置補正値を算出する補正値算出工程を行うステップになっている。
本ステップは、図１１に示すフローにしたがって、ステップＳ２１〜Ｓ２５を実行することで行われる。
ここで、ステップＳ２１〜Ｓ２４は偏心調整量算出工程を構成し、ステップＳ２５は補正値算出工程を構成している。
【００８７】
ステップＳ２１は、合焦位置Ｇｉ（ｉ＝０，…，４）から、次式（１）〜（４）によって、点ｐ０の像面位置（中心像面位置）に対する点ｐ１〜ｐ４の像面位置（周辺像面位置）の像面移動量ｔｂｉ（ｉ＝１，…，４）を算出するステップである。
【００８８】
ｔｂ１＝（Ｇ１−Ｇ０）・ｋ                                        ・・・（１）
ｔｂ２＝（Ｇ２−Ｇ０）・ｋ                                        ・・・（２）
ｔｂ３＝（Ｇ３−Ｇ０）・ｋ                                        ・・・（３）
ｔｂ４＝（Ｇ４−Ｇ０）・ｋ                                        ・・・（４）
【００８９】
ここで、ｋは、レンズ駆動部１１ｉによる第３レンズＬ３の単位移動量を被検レンズユニット１０の像面移動量に換算する移動量換算係数であり、上記ステップＳ２で予め初期設定されている。
移動量換算係数ｋは、被検レンズユニット１０の光学系に固有の量であり、光学シミュレーションによって、算出しておくことができる。
【００９０】
本ステップでは、まず、合焦位置検出制御部１１０から、移動量換算係数ｋと、合焦位置Ｇ０〜Ｇ４とが、偏心調整量算出部１１１に送出される。
次に、偏心調整量算出部１１１によって上記式（１）〜（４）の演算が行われ、各像面移動量ｔｂｉが算出される。
以上で、ステップＳ２１が終了する。
【００９１】
次に、ステップＳ２２を行う。本ステップは、像面移動量ｔｂｉ（ｉ＝１，…，４）から被検レンズユニット１０の片ボケ量、周辺像面ズレ量を算出するステップである。
【００９２】
片ボケ量とは、画像周辺部の特定方向における解像度低下に関連する評価量であり、次式（５）で表される撮影範囲の水平方向（ｘ軸方向）の片ボケ量ｘｔと、次式（６）で表される撮影範囲の鉛直方向（ｙ軸方向）の片ボケ量ｙｔとからなる。
片ボケ量ｘｔは、ｘ軸方向のシフト偏心、およびｙ軸回りのチルト偏心に起因する像面移動に対応している。
片ボケ量ｙｔは、ｙ軸方向のシフト偏心、およびｘ軸回りのチルト偏心に起因する像面移動に対応している。
【００９３】
【数１】
2014190776.tif 000003
【００９４】
ここで、Ｗｘ、Ｗｙは、測定エリアＡ１〜Ａ４のｘ軸方向およびｙ軸方向の配置位置の違いを規格化（正規化）するため補正係数であり、上記ステップＳ２で予め初期設定されている。
補正係数Ｗｘ、Ｗｙは、それぞれ点ｐ１〜ｐ４のｘ座標、ｙ座標の相違に応じて予め決めておくことができる。例えば、点ｐ１〜ｐ４のｘ座標、ｙ座標の比が、０．８：０．６の場合には、Ｗｘ＝０．８、Ｗｙ＝０．６とすればよい。
【００９５】
周辺像面ズレ量とは、画像の中心部に対して周辺部の全体的な解像度低下に関連する評価量であり、次式（７）で表される周辺像面ズレ量ｚｗからなる。したがって、周辺像面ズレ量ｚｗは、被検レンズユニット１０の収差の一つである像面湾曲の変化や、デフォーカス量と関連するものの、像面湾曲やデフォーカス量そのものとは異なる量である。
【００９６】
【数２】
2014190776.tif 000004
【００９７】
本ステップでは、偏心調整量算出部１１１によって上記式（５）〜（７）の演算が行われ、片ボケ量ｘｔ、片ボケ量ｙｔ、周辺像面ズレ量ｚｗが算出される。
算出された片ボケ量ｘｔ、片ボケ量ｙｔ、周辺像面ズレ量ｚｗは、必要に応じて表示制御部１１３に送出され、数値情報やグラフ等の画像情報として、表示部６に表示される。
以上で、ステップＳ２２が終了する。
【００９８】
次に、ステップＳ２３を行う。本ステップは、片ボケ量ｘｔ、片ボケ量ｙｔに相当する偏心量が第１レンズＬ１の傾きによって生じているとして、片ボケ成分に対応する偏心を補正する偏心調整量であるレンズ傾き量Ｅｘ、Ｅｙを算出するステップである。
レンズ傾き量Ｅｘ、Ｅｙは、偏心調整量算出部１１１が、次式（８）、（９）に基づいて算出する。
【００９９】
Ｅｘ＝ｘｔ／ｘｃ                                                  ・・・（８）
Ｅｙ＝ｙｔ／ｙｃ                                                  ・・・（９）
【０１００】
ここで、レンズ傾き量Ｅｘ（Ｅｙ）は、第１レンズＬ１のｙ（ｘ）軸回りの傾きの調整量を表す。
また、ｘｃ（ｙｃ）は、片ボケ量ｘｔ（ｙｔ）に相当する被検レンズユニット１０の偏心量を補正するための第１レンズＬ１のチルト偏心量の大きさに変換する傾き補正係数である。傾き補正係数ｘｃ（ｙｃ）は、上記ステップＳ２で予め初期設定されている。
傾き補正係数ｘｃ（ｙｃ）は、被検レンズユニット１０の光学系に固有の量であり、光学シミュレーションによって、第１レンズＬ１の傾き量と片ボケ量ｘｔ（ｙｔ）に対応する像面移動量との関係を求めることにより、予め決定することができる。
算出されたレンズ傾き量Ｅｘ、Ｅｙは、レンズ位置補正値算出部１１２に送出される。また、必要に応じて表示制御部１１３にも送出され、数値情報やグラフ等の画像情報として、表示部６に表示される。
以上で、ステップＳ２３が終了する。
【０１０１】
次に、ステップＳ２４を行う。本ステップは、周辺像面ズレ量ｚｗに相当するレンズの位置ずれが第１レンズＬ１の光軸に沿う方向（ｚ軸方向）の位置ずれによって生じているとして、周辺像面ズレ量ｚｗを補正する第１レンズＬ１の移動量Ｄｚを算出するステップである。
レンズ移動量Ｄｚは、偏心調整量算出部１１１が、次式（１０）に基づいて算出する。
【０１０２】
Ｄｚ＝ｚｗ／ｚｃ                                                ・・・（１０）
【０１０３】
ここで、ｚｃは、周辺像面ズレ量ｚｗを第１レンズＬ１の光軸Ｏに沿う方向の移動によって補正するために、周辺像面ズレ量ｚｗを第１レンズＬ１の移動量に換算する周辺像面ズレ量補正係数である。周辺像面ズレ量補正係数ｚｃは、上記ステップＳ２で予め初期設定されている。
周辺像面ズレ量補正係数ｚｃは、被検レンズユニット１０の光学系に固有の量であり、光学シミュレーションによって、第１レンズＬ１の移動量と像面移動量との関係を求めることにより、予め決定することができる。
算出されたレンズ移動量Ｄｚは、レンズ位置補正値算出部１１２に送出される。また、必要に応じて表示制御部１１３に送出され、数値情報やグラフ等の画像情報として、表示部６に表示される。
以上で、ステップＳ２４が終了する。
【０１０４】
次に、ステップＳ２５を行う。本ステップは、ステップＳ２３で算出した片ボケ成分の補正値であるレンズ傾き量Ｅｘ、Ｅｙと、ステップＳ２４で算出した周辺像面ズレ成分の補正値であるレンズ移動量Ｄｚとから、それぞれを組み合わせたレンズ位置補正値を算出するステップである。
【０１０５】
レンズ傾き量Ｅｘ、Ｅｙ、レンズ移動量Ｄｚは、被検レンズユニット１０の偏心補正の機構に寄らず成立する補正値になっているが、これらの補正値を用いて被検レンズユニット１０の偏心調整を行うには、具体的な調整作業に対応するレンズ位置補正値に換算することが好ましい。
本実施形態では、偏心調整をスペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの厚さを変えることによって行うため、レンズ位置補正値算出部１１２によって、レンズ傾き量Ｅｘ、Ｅｙ、レンズ移動量Ｄｚを実現するためのスペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの厚さを算出する。
【０１０６】
第１レンズＬ１がレンズ傾き量Ｅｘ、Ｅｙの傾きを有するために必要なスペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの厚さに対応する片ボケ成分カンザ量ＥＡ、ＥＢ、ＥＣは、次式（１１）、（１２）、（１３）によって求まる。
ただし、片ボケ成分カンザ量ＥＡ、ＥＢ、ＥＣは、場合により負の値もとるため、スペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの厚さと一致しているわけではない。
【０１０７】
【数３】
2014190776.tif 000005
【０１０８】
また、レンズ移動量Ｄｚは、第１レンズＬ１のｚ軸方向のレンズ移動量そのものであるため、それ自体でスペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの厚さに対応する。
ただし、レンズ移動量Ｄｚは、場合により負の値もとるため、スペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの厚さと一致しているわけではない。
【０１０９】
レンズ位置補正値算出部１１２は、第１レンズＬ１の傾きと光軸に沿う方向の位置とを同時に補正して、偏心と、偏心に伴う像面位置とを補正するためのレンズ位置補正値として、次式（１４）、（１５）、（１６）によるカンザ量ＫＡ、ＫＢ、ＫＣを、が算出する。
【０１１０】
ＫＡ＝ＥＡ＋Ｄｚ＋ｔ                                          ・・・（１４）
ＫＢ＝ＥＢ＋Ｄｚ＋ｔ                                          ・・・（１５）
ＫＣ＝ＥＣ＋Ｄｚ＋ｔ                                          ・・・（１６）
【０１１１】
ここで、カンザ量ＫＡ、ＫＢ、ＫＣは、偏心調整量の範囲±ｔが適切であれば、０以上２ｔ以下の数値となり、スペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの厚さそのものを表すレンズ位置補正値になっている。
【０１１２】
さらに、カンザ量ＫＡ、ＫＢ、ＫＣは、次式（１７）、（１８）、（１９）のように、Ｐ以下の端数を丸めた、カンザ量ＫＡ’、ＫＢ’、ＫＣ’として算出することも可能である。
【０１１３】
ＫＡ’＝Ｐ・ＲＯＵＮＤ（ＫＡ／Ｐ）                            ・・・（１７）
ＫＢ’＝Ｐ・ＲＯＵＮＤ（ＫＢ／Ｐ）                            ・・・（１８）
ＫＣ’＝Ｐ・ＲＯＵＮＤ（ＫＣ／Ｐ）                            ・・・（１９）
【０１１４】
ここで、Ｐは、スペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃとして厚さを段階的に変えて用意する場合のスペーサ厚さの最小寸法差である。また、ＲＯＵＮＤ（Ｃ）は、引数Ｃの小数点第一位を四捨五入する演算を表す関数である。
Ｐの値は、被検レンズユニット１０における必要な偏心調整精度に基づいて適宜設定することができる。
カンザ量ＫＡ’、ＫＢ’、ＫＣ’を用いれば、カンザ量ＫＡ、ＫＢ、ＫＣを用いる場合に比べて、これらに対応するスペーサ厚さの種類を低減することができるため好ましい。
【０１１５】
算出されたカンザ量ＫＡ、ＫＢ、ＫＣまたはカンザ量ＫＡ’、ＫＢ’、ＫＣ’は、測定制御装置５に記憶される。そして、必要に応じて表示制御部１１３に送出されて、数値情報やグラフ等の画像情報として、表示部６に表示することが可能である。
以上で、ステップＳ２５が終了する。これにより、図７に示すステップＳ９が終了する。
【０１１６】
次に、ステップＳ１０では、カメラボディー３から、被検レンズユニット１０を取り外す。
以上で、偏心調整量測定システム１を用いた本実施形態の偏心調整量測定方法が終了する。
【０１１７】
このようにして、偏心調整量測定システム１によれば、被検レンズユニット１０ごとの偏心に応じて、偏心調整量が測定され、この偏心調整量による第１レンズＬ１の位置、姿勢を補正するためのレンズ位置補正値として、カンザ量ＫＡ、ＫＢ、ＫＣまたはカンザ量ＫＡ’、ＫＢ’、ＫＣ’が算出される。
【０１１８】
これらレンズ位置補正値を用いて、被検レンズユニット１０の偏心調整を行うには、偏心調整量測定システム１から被検レンズユニット１０を取り外した後、レンズ位置調整工程を行う。
レンズ位置調整工程は、被検レンズユニット１０の厚さｔのスペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを、カンザ量ＫＡ、ＫＢ、ＫＣまたはカンザ量ＫＡ’、ＫＢ’、ＫＣ’に一致した厚さを有するスペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃに交換することにより、被検レンズユニット１０の偏心調整を行う工程である。
【０１１９】
本工程は、偏心調整量測定システム１の外部で別工程として行うことができるため、偏心調整量測定システム１を占有する必要がなく、偏心調整量測定システム１では、他の被検レンズユニット１０の偏心調整量の測定を順次行うことができる。
【０１２０】
偏心調整量測定システム１およびこれを用いた偏心調整量測定方法によれば、合焦用チャート２を撮像し合焦用チャート２の画像上の複数の異なる測定エリアＡ０〜Ａ４において山登り法により合焦位置Ｇｉを測定して偏心調整量を算出するため、被検レンズユニット１０の偏心調整に必要な偏心調整量を、ＭＴＦ検査機のような高価な装置を用いることなく、市販または市販予定のカメラボディー３のような簡素な装置を用いて短時間で測定することができる。
また、ＭＴＦ検査機を用いる場合に比べて、装置の大きさも小さくなり省スペース化が可能である。
【０１２１】
偏心調整量測定システム１において、撮像部、合焦位置検出部は、カメラボディー３の設けられた撮像素子３ａ、合焦位置検出部１０１を用いているため、測定制御装置５の装置構成が簡素化される。さらに、被検レンズユニット１０に固有のボディーマウント３ｃなどは、カメラボディー３に持たせているため、カメラボディー３を除く偏心調整量測定システム１の装置構成の汎用性が向上する。
【０１２２】
偏心調整量測定システム１において、偏心調整量であるレンズ傾き量Ｅｘ、Ｅｙは、画像中心における中心像面位置と、画像の周辺部における周辺像面位置とを算出し、中心像面位置と周辺像面位置との偏差を用いて算出している。
このため、中心像面位置、周辺像面位置を算出するための合焦位置を、画像の中心部における１箇所の合焦位置Ｇ０と、画像の周辺部における４箇所の合焦位置Ｇ１〜Ｇ４との合計５箇所の合焦位置を測定するだけよい。
これにより、従来技術に比べて合焦位置Ｇｉの測定箇所を低減することができるため、より迅速短時間で測定を行うことができる。
【０１２３】
偏心調整量測定システム１では、被検レンズユニット１０の偏心量に対応するレンズ傾き量Ｅｘ、Ｅｙを算出し、表示部６に表示することもできるため、被検レンズユニット１０の偏心量に対応する情報も得られる。このため、工程管理などにも役立つ。
【０１２４】
［変形例］
次に、本実施形態の変形例の偏心調整量測定方法について説明する。
図１２は、本発明の実施形態の変形例の偏心調整量測定方法の測定フローを示すフローチャートである。図１３は、本発明の実施形態の変形例の偏心調整量測定方法における合焦位置検出処理のフローを示すフローチャートである。
【０１２５】
本変形例の偏心調整量測定方法は、上記実施形態と同様の偏心調整量測定システム１を用いて被検レンズユニット１０の偏心調整を行う方法である。ただし、上記実施形態の偏心調整量測定方法が、合焦位置を測定エリアごとに複数のステップを繰り返して求めていたのに対して、すべての測定エリアの合焦位置を一括して求める点が上記実施形態と異なる。
以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１２６】
本変形例の方法は、図１２に示すフローにしたがって、ステップＳ３１〜３５を実行する。
ステップＳ３１、Ｓ３２、は、上記実施形態のステップＳ１、Ｓ２と同様のステップである。
【０１２７】
ステップＳ３３は、合焦位置検出処理を行う。
本ステップは、図１３に示すフローにしたがって、ステップＳ４１〜Ｓ４８を実行することで行われる。
ステップＳ４１は、上記実施形態のステップＳ１１と同様のステップである。
【０１２８】
次に、ステップＳ４２を行う。本ステップは、合焦位置の測定エリアを測定エリアＡ０〜Ａ４に設定するステップである。
具体的には、測定制御装置５の合焦位置検出制御部１１０からカメラボディー３に対し、測定エリアを測定エリアＡ０〜Ａ４に設定し、合焦位置の検出を開始させるコマンドが送出される。このコマンドは、外部コマンド解析部１０３によって解析される。これにより、カメラ制御部３ｄによって、次ステップ以降の動作が実行される。
以上で、ステップＳ４２が終了する。
【０１２９】
次に、ステップＳ４３では、カメラ制御部３ｄがレンズ駆動部１１ｉに制御信号を送出して、移動レンズ枠１３を至近位置に向けて単位移動量だけ移動させる。この単位移動量に対応してフォーカス位置が移動する。
次に、ステップＳ４４では、合焦位置検出部１０１によって、合焦評価値を測定エリアＡ０〜Ａ４で算出する。
【０１３０】
次に、ステップＳ４５は、合焦位置を越えた測定エリアがあるかどうか判定するステップである。
本ステップは、合焦位置検出部１０１によって、測定エリアＡ０〜Ａ４の合焦評価値の変化を評価し、合焦評価値がピークを越えたかどうかで判定する。
合焦位置を越えた測定エリアがある場合には、ステップＳ４６に移行する。
合焦位置を越えていない場合には、ステップＳ４３に移行し、ステップＳ４３〜Ｓ４５を繰り返す。
【０１３１】
ステップＳ４６は、合焦位置を越えた測定エリアＡｊの合焦位置Ｇｊを合焦位置検出部１０１のメモリに記憶するステップである。ここで、ｊは、合焦位置を越えたすべての測定エリアの添字を示す。
【０１３２】
次に、ステップＳ４７は、合焦位置検出部１０１が、合焦位置を越えた測定エリアＡｊを測定エリアから除くステップである。
除かれた測定エリアは、ステップＳ４４が実行される場合、合焦評価値の算出の対象とならない。
【０１３３】
次に、ステップＳ４８は、合焦位置検出部１０１によって、測定エリアが残っているかどうか判定するステップである。
測定エリアが残っていない場合には、合焦位置検出部１０１に記憶された合焦位置Ｇ１〜Ｇ４を、測定制御装置５に送出して、合焦位置検出処理を終了する。これにより、図１２に示すステップＳ３３が終了する。
測定エリアが残っている場合には、ステップＳ４３に移行し、ステップＳ４３〜Ｓ４８を繰り返す。
【０１３４】
このように、ステップＳ３３では、フォーカス位置が移動するたびに、各測定エリアにて並行して、合焦評価値が算出され、合焦位置を越えた測定エリアから順次、合焦評価値の算出が停止される。このため、本ステップは、測定エリアＡ０〜Ａ４にて、それぞれ山登り法による合焦位置の探索を行っていることになる。
【０１３５】
次に、図１２に示すステップＳ３４、Ｓ３５を行う。
これらのステップは、上記実施形態のステップＳ９、Ｓ１０と同様なステップである。
【０１３６】
本変形例では、第３レンズＬ３を移動することにより、フォーカス位置を無限遠位置から至近側に１回移動させるだけで、合焦位置検出部１０１により合焦位置Ｇｉが検出される点が、上記実施形態と異なるのみである。
このため、偏心調整量の算出や、偏心調整量に基づく偏心調整は、上記実施形態と全く同様にして行うことができる。
本変形例では、上記実施形態に比べて第３レンズＬ３の移動回数が低減されるため、偏心調整量の測定時間をより短縮することができる。
【０１３７】
なお、上記の実施形態および変形例の説明では、合焦評価値として、画像のコントラスを用いた場合の例で説明したが、合焦評価値は、カメラボディー３のカメラ制御部３ｄが算出可能な評価値であれば、画像のコントラストには限定されない。例えば、解像度などを合焦評価値に用いてもよい。
【０１３８】
上記の実施形態および変形例の説明では、偏心調整量測定システム１がカメラボディー３を備えることにより、撮像部が、カメラボディー３の内蔵撮像部で構成され、合焦位置検出処理部が、カメラボディー３の内蔵合焦位置検出部と、測定制御装置５の合焦位置検出制御部とからなる場合の例で説明したが、カメラボディー３に対応する装置部分を専用装置で構成する場合には、内蔵合焦位置検出部と合焦位置検出制御部とを、一つの装置構成からなる合焦位置検出処理部として実現してもよい。この場合、通信接続部３ｅ、５ｅやＵＳＢ接続ケーブル９は、省略することが可能である。
【０１３９】
また、上記の実施形態および変形例の説明では、偏心調整量に基づいて、スペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを用いて第１レンズＬ１の位置を移動させる場合の例で説明したが、スペーサ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの個数、配置位置、形状等は、一例である。このため、４個以上の適宜形状のスペーサを、上記の配置位置とは異なる位置に配置した構成も可能である。
また、第１レンズＬ１の位置を移動させる手段は、スペーサには限定されない。例えば、第１レンズＬ１の保持位置を治具等で固定して、レンズ受け部１２ａとの間の接着剤を充填して位置を固定することも可能である。この場合には、第１レンズＬ１の位置をアナログ的に変えても手間は変わらないため、レンズ位置補正値としては、カンザ量ＫＡ、ＫＢ、ＫＣを用いることが好ましい。
【０１４０】
また、上記の実施形態および変形例の説明では、レンズ組立体として、被検レンズユニット１０を用いる場合の例で説明したが、これは一例であり、レンズ組立体の構成によって、移動レンズや、偏心調整に用いる調整レンズや、偏心調整手段は、適宜設定することができる。
【０１４１】
また、上記の実施形態および変形例の説明では、レンズ組立体がカメラ用の交換レンズの場合の例で説明したが、例えば、ビデオや内視鏡など、デジタルカメラとは異なる光学機器に用いるレンズの偏心調整も同様にして行うことが可能である。
【０１４２】
また、上記の実施形態および変形例の説明では、固定レンズ枠１１がレンズ駆動部１１ｉを有し、カメラボディー３の内蔵合焦位置検出部は、レンズ駆動部１１ｉに制御信号を送出することにより、レンズ枠１３を移動させる場合の例で説明したが、レンズ駆動部１１ｉを削除し、カメラボディー３側にレンズ枠１３を駆動するレンズ駆動部を内蔵させた構成としてもよい。
【０１４３】
また、上記の実施形態および変形例で説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせたり、削除したりして実施することができる。
【符号の説明】
【０１４４】
１  偏心調整量測定システム（偏心調整量測定装置）
２  合焦用チャート
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ  合焦評価パターン部（合焦評価パターン）
３  カメラボディー（カメラ）
３ａ  撮像素子（内蔵撮像部、撮像部）
３ｃ  ボディーマウント
３ｄ  カメラ制御部
３ｅ、５ｅ  通信接続部
５  測定制御装置
７  操作部
１０  被検レンズユニット（レンズ組立体）
１１  固定レンズ枠
１１ｉ  レンズ駆動部
１２  調整レンズ枠
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ  フランジ部
１３  移動レンズ枠
１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ  スペーサ
１５  固定ねじ
１００  画像処理部
１０１  合焦位置検出部（内蔵合焦位置検出部、合焦位置検出処理部）
１１０  合焦位置検出制御部（合焦位置検出処理部）
１１１  偏心調整量算出部
１１２  ンズ位置補正値算出部
Ａ０  測定エリア（中心エリア）
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４  測定エリア（周辺エリア）
Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇｉ、Ｇｊ  合焦位置
Ｌ１  第１レンズ
Ｌ２  第２レンズ
Ｌ３  第３レンズ（移動レンズ）
Ｏ  光軸
【図１】
2014190776.tif 000006
【図２】
2014190776.tif 000007
【図３】
2014190776.tif 000008
【図４】
2014190776.tif 000009
【図５】
2014190776.tif 000010
【図６】
2014190776.tif 000011
【図７】
2014190776.tif 000012
【図８】
2014190776.tif 000013
【図９】
2014190776.tif 000014
【図１０】
2014190776.tif 000015
【図１１】
2014190776.tif 000016
【図１２】
2014190776.tif 000017
【図１３】
2014190776.tif 000018