(57)【要約】      （修正有）【課題】カメラの動作温度範囲でコントラストの低下を抑制できる固定焦点レンズの製造方法を提供する。【解決手段】画像センサー５６及びレンズホルダー５５２を備えた本体部５５のレンズホルダー５５２に、固定焦点となるレンズ５１を取り付けるレンズ取り付け方法であって、撮影テストオブジェクトと画像センサー５６との間の距離が所定の撮影テスト距離となる位置に設置されたレンズホルダー５５２に、取り付け開始位置からコントラストのピーク値に達するピーク位置までの第一領域を通過して、ピーク位置を超えてコントラストが低下する第二領域までレンズ５１を差し込む第一の工程と、第二領域から第一領域までレンズ５１を抜き出す第二の工程と、レンズ５１を固定する第三の工程と、を含むレンズ取り付け方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像センサー及びレンズホルダーを備えた本体部の前記レンズホルダーに、固定焦点となるレンズを取り付けるレンズ取り付け方法であって、
撮影テストオブジェクトと前記画像センサーとの間の距離が所定の撮影テスト距離となる位置に設置された前記レンズホルダーに、取り付け開始位置からコントラストのピーク値に達するピーク位置までの第一領域を通過して、ピーク位置を超えてコントラストが低下する第二領域まで前記レンズを差し込む第一の工程と、
第二領域から第一領域まで前記レンズを抜き出す第二の工程と、
前記レンズを固定する第三の工程と、
を含むレンズ取り付け方法。
【請求項２】
前記第一の工程の前に、前記画像センサーから撮影画像データを取得してコントラストを演算し、コントラストに関する情報を報知する画像検査装置を前記画像センサーに接続する工程、
を含む請求項１に記載のレンズ取り付け方法。
【請求項３】
前記第一の工程において、前記画像検査装置は前記コントラストが前記ピーク値から低下して所定の閾値に達した場合に報知し、
前記第二の工程において、前記画像検査装置は前記コントラストが前記閾値に達した場合に、前記レンズの抜き出し量が多すぎる旨の報知をする、
請求項２に記載のレンズ取り付け方法。
【請求項４】
前記撮影テストオブジェクトは所定の画像パターンを有し、
前記画像検査装置は前記撮影画像データに含まれる前記画像パターンの大きさに基づいて画角相当値を演算し、
前記第一の工程において、前記画像検査装置は前記ピーク位置におけるピーク画角相当値を記録し、
前記第二の工程において、前記画像検査装置は前記画角相当値が前記ピーク画角相当値を下回ったことを報知する、
請求項２又は３に記載のレンズ取り付け方法。
【請求項５】
前記レンズ取り付け方法によって前記レンズが取り付けられた前記本体部は、所定の装置内において、被写体までの距離が所定の設置距離となる設置位置に設置されて固定焦点で前記被写体を撮影する撮影装置として利用され、
前記撮影テスト距離は、前記設置距離よりも長い、
請求項１〜４の何れか一項に記載のレンズ取り付け方法。
【請求項６】
前記レンズは、前記レンズホルダーに取り付けられた場合に、
前記撮影装置の動作温度範囲内である第１温度のときに第１画角となり、
前記撮影装置の動作温度範囲内である前記第１温度よりも高い第２温度のときに前記第１画角より広い第２画角となる特性を有し、
前記第１温度は、前記レンズ取り付け方法を実施する環境温度であり、
前記撮影テスト距離は、前記第１画角と前記第２画角との差に応じた焦点距離分、前記設置距離よりも長い、
請求項５に記載のレンズ取り付け方法。
【請求項７】
前記ピーク位置は、前記第２温度の環境において、前記撮影テストオブジェクトと前記画像センサーとの間の距離を前記設置距離としたときの前記ピーク位置に相当する位置である、
請求項６に記載のレンズ取り付け方法。
【請求項８】
前記所定の装置は、前記被写体に印刷する印刷装置であり、
前記撮影装置は、前記被写体に印刷された画像の画質検査用の撮影装置である、
請求項６又は７に記載のレンズ取り付け方法。
【請求項９】
前記レンズは、少なくともプラスチックレンズを含むレンズ群で構成される、
請求項１〜８の何れか一項に記載のレンズ取り付け方法。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項に記載のレンズ取り付け方法によって前記レンズが前記本体部に取り付けられた撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズの取り付け方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定焦点のカメラの製造に当たっては、想定される動作温度範囲内で、必要な性能をカバーできるようにレンズの取り付け位置を調整する工程、言い換えるとフォーカス位置の調整工程が重要となる。
【０００３】
温度とオートフォーカスとに関する技術としては、例えば特許文献１では、急激な温度変化に対してもフォーカス固定位置が確実に被写界深度をカバーできるようにする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９３１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１で開示されている方法では、レンズ鏡筒の内側の温度と外側の温度を検出する手段や、温度に応じたレンズの設定情報を記憶する手段、レンズの補正値を演算する手段、レンズそのものを駆動する手段が必要になる。その上、特許文献１はオートフォーカスに関する技術である。固定焦点のカメラ、特になにがしかの機器に内蔵される部品としてのカメラの製造に当たっては、特許文献１に開示された技術をそのまま適用することはできない。
【０００６】
本発明は、こうした背景を元に考案されたものであって、その目的とするところは、カメラの動作温度範囲でコントラストの低下を抑制できる固定焦点レンズを製造するための新たな技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するための第１の発明は、画像センサー及びレンズホルダーを備えた本体部の前記レンズホルダーに、固定焦点となるレンズを取り付けるレンズ取り付け方法であって、撮影テストオブジェクトと前記画像センサーとの間の距離が所定の撮影テスト距離となる位置に設置された前記レンズホルダーに、取り付け開始位置からコントラストのピーク値に達するピーク位置までの第一領域を通過して、ピーク位置を超えてコントラストが低下する第二領域まで前記レンズを差し込む第一の工程と、第二領域から第一領域まで前記レンズを抜き出す第二の工程と、前記レンズを固定する第三の工程と、を含むレンズ取り付け方法である。
【０００８】
固定焦点となるレンズとは、ピント調整機能を備えておらず、所定のピントに固定されているレンズである。第１の発明によれば、カメラの動作温度範囲でコントラストの低下を抑制できる固定焦点レンズを製造できる。
【０００９】
第２の発明は、前記第一の工程の前に、前記画像センサーから撮影画像データを取得してコントラストを演算し、コントラストに関する情報を報知する画像検査装置を前記画像センサーに接続する工程、を含む第１の発明のレンズ取り付け方法である。
【００１０】
第２の発明によれば、作業員へ、レンズの取り付け作業に係りコントラストに関する報知を行うことができる。作業員は、この報知を作業の目安とすることで、作業がし易くなり、作業精度や生産性を向上できる。
【００１１】
第３の発明は、前記第一の工程において、前記画像検査装置は前記コントラストが前記ピーク値から低下して所定の閾値に達した場合に報知し、前記第二の工程において、前記画像検査装置は前記コントラストが前記閾値に達した場合に、前記レンズの抜き出し量が多すぎる旨の報知をする、第２の発明のレンズ取り付け方法である。
【００１２】
第３の発明によれば、第２の発明に比べて、作業精度を更に向上できる。
【００１３】
第４の発明は、前記撮影テストオブジェクトは所定の画像パターンを有し、前記画像検査装置は前記撮影画像データに含まれる前記画像パターンの大きさに基づいて画角相当値を演算し、前記第一の工程において、前記画像検査装置は前記ピーク位置におけるピーク画角相当値を記録し、前記第二の工程において、前記画像検査装置は前記画角相当値が前記ピーク画角相当値を下回ったことを報知する、第２又は第３の発明のレンズ取り付け方法である。
【００１４】
第４の発明によれば、第２の発明や第３の発明に比べて作業精度を更に向上できる。
【００１５】
第５の発明は、前記レンズ取り付け方法によって前記レンズが取り付けられた前記本体部は、所定の装置内において、被写体までの距離が所定の設置距離となる設置位置に設置されて固定焦点で前記被写体を撮影する撮影装置として利用され、前記撮影テスト距離は、前記設置距離よりも長い、第１〜第４の何れかの発明のレンズ取り付け方法である。
【００１６】
第５の発明によれば、動作温度範囲でコントラストの低下を抑制できる固定焦点レンズを搭載した撮影装置を実現できる。
【００１７】
第６の発明は、前記レンズは、前記レンズホルダーに取り付けられた場合に、前記撮影装置の動作温度範囲内である第１温度のときに第１画角となり、前記撮影装置の動作温度範囲内である前記第１温度よりも高い第２温度のときに前記第１画角より広い第２画角となる特性を有し、前記第１温度は、前記レンズ取り付け方法を実施する環境温度であり、前記撮影テスト距離は、前記第１画角と前記第２画角との差に応じた焦点距離分、前記設置距離よりも長い、第５の発明のレンズ取り付け方法である。
【００１８】
また、第７の発明は、前記ピーク位置が、前記第２温度の環境において、前記撮影テストオブジェクトと前記画像センサーとの間の距離を前記設置距離としたときの前記ピーク位置に相当する位置である、第６の発明のレンズ取り付け方法である。
【００１９】
第６又は第７の発明によれば、温度が上昇することによりコントラストがピークとなる画角が広くなるように変化する材質のレンズを用いるにあたって、環境温度よりも高温の状況において、実際にその高温の状況でレンズの取り付けを行わずとも目指す性能を確保することができる。
【００２０】
第８の発明は、前記所定の装置が、前記被写体に印刷する印刷装置であり、前記撮影装置は、前記被写体に印刷された画像の画質検査用の撮影装置である、第６又は第７の発明のレンズ取り付け方法である。
【００２１】
第８の発明によれば、レンズの取り付けを行う環境温度よりも高温の使用条件でも、コントラストの低下を抑制できる印刷装置を実現できる。
【００２２】
第９の発明は、前記レンズが、少なくともプラスチックレンズを含むレンズ群で構成される、第１〜第８の何れかの発明のレンズ取り付け方法である。
【００２３】
第９の発明によれば、プラスチックレンズを用いる場合でも、カメラの動作温度範囲でコントラストの低下を抑制できる固定焦点レンズを製造できる。
【００２４】
第１０の発明は、第１〜第９の何れかの発明のレンズ取り付け方法によって前記レンズが前記本体部に取り付けられた撮影装置である。
【００２５】
第１０の発明によれば、第１〜第９の何れかの発明の効果を奏してレンズが本体部に取り付けられた撮影装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】取り付け作業の対象の一例としてのカメラの構成例を示す断面図相当の概要図。
【図２】取り付け作業の対象の一例としてのカメラの動作温度の変化による収差について説明するための図。
【図３】レンズの取り付け作業の流れに応じた「画角−コントラスト」グラフと、「温度−コントラスト」グラフと、を対応付けて示す図。
【図４】レンズの取り付け方法の核心について説明するための図。
【図５】レンズの相対画角とコントラストとの関係を示すグラフであって、２５℃と５０℃それぞれの特性を示す図。
【図６】印刷装置の構成例を示す正面図。
【図７】キャリッジ部の構成例の概要を説明するための概略配置図。
【図８】画質検査用撮影装置の構成例を示す図。
【図９】カメラの構成例を示す分解図。
【図１０】レンズを取り付ける際に使用する治具の構成例を示す図。
【図１１】ラインペアチャートの例を示す図。
【図１２】レンズの取り付け方法における第０工程について説明するための図。
【図１３】レンズの取り付け方法における第一工程について説明するための図。
【図１４】第一工程におけるコントラストの変化の例を示す「画角−コントラスト」グラフ。
【図１５】第一工程の作業について説明するための図。
【図１６】レンズの取り付け方法における第二工程のフローチャート。
【図１７】第二工程におけるコントラストの変化の例を示す「画角−コントラスト」グラフ。
【図１８】第二工程の作業について説明するための図。
【図１９】レンズの取り付け方法における第三工程について説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態によって本発明が限定されるものではなく、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限定されるものでもない。また、図面の記載において、同一要素には同一符号を付す。
【００２８】
先ず、本実施形態におけるレンズ取り付け方法における基本的な考え方について説明する。図１は、取り付け作業の対象の一例としてのカメラ５０の構成例を示す断面図相当の概要図であり、図２が動作温度の変化による収差について説明するための図である。レンズ５１は、組立工程において設定されたピント位置に固定された固定焦点レンズである。本実施形態のレンズ５１は、複数のレンズで構成されるレンズ群でなる。レンズ群は、円筒状のレンズ鏡筒５２にて所定の相対位置関係で固定されている。このため、本実施形態ではレンズ群のことをレンズ５１と称して説明する。レンズ５１は、レンズ鏡筒５２が、画像センサー５６を内蔵する本体部５５のレンズホルダー５５２にねじ込まれることで取り付けられる。ねじ込んだ位置が、レンズ５１の固定焦点の位置として決定されることとなる。
【００２９】
レンズ５１をモデル化すると図２のように表すことができる。レンズ５１から画像センサー５６へ引かれた２本の線分の交点位置がピント位置であり焦点位置となる。
【００３０】
レンズ５１が使用される環境条件はさまざまである。特に重要なのがレンズ５１の温度であって、ピント位置に影響する。具体的には、レンズ５１の温度が１０℃から６０℃に変化すると、レンズ５１の膨張（より具体的にはレンズ５１の材料の膨張）によってコントラストがピークとなる画角が小さくなるように変化する。画角が小さくなると画像センサー５６で撮影できる範囲は狭くなる。これを撮影できる画素（ピクセルとも言う。）の増減で表現すると、画素数が低下することとなる。図２の例では、マイナス１０画素相当の減少となる。
【００３１】
また、レンズ５１の温度が１０℃から６０℃に変化することで、コントラストがピークとなる画角を大きくするように変化する。画角が大きくなるにつれて固定された画像センサー５６で撮影したときコントラストは低下する。画素相当で言うと、図２の例では、プラス３５画素相当の位置でコントラストがピークになる。
【００３２】
そして、実際にレンズ５１の温度変化による影響は、熱膨張の変化と屈折率の変化との総和となる。図２の例では、相当的に２５画素相当の位置でコントラストがピークになる。そして、コントラストがピークとなる画角が広くなる分だけ焦点位置がずれ、画像センサー５６で撮影される画像のコントラストが低下することとなる。
【００３３】
また、温度変化の影響は、レンズ５１を取り付けるためのねじ込み作業を何処で終えたかによっても変化する。
具体的には、図３は、レンズ５１の取り付け作業の流れに応じて、画像センサー５６で撮影された画像のコントラストの変化の例を示す「画角−コントラスト」グラフと、レンズ５１を取り付けるためのねじ込み作業をコントラスト変化の何処で終えたかによってどのように焦点のズレに温度変化が影響するかの例を示す「温度−コントラスト」グラフと、を対応付けて示す図である。なお、「温度−コントラスト」グラフの線は、２５℃の作業環境において白丸位置で取り付け作業を終了した例を示している。
【００３４】
レンズ５１を取り付ける前の段階では、画像センサー５６で撮影される画像のコントラストは一定である。取り付け開始位置からレンズ鏡筒５２をレンズホルダー５５２へねじ込んで行くと、徐々にピントが合い始めてコントラストが上昇する。ねじ込みを進めてゆくと、やがてピントが合った位置をピークにしてコントラストは低下する。
便宜的に、ピントが合い始めてコントラストが上昇する領域を「第一領域」、ピントが合った位置を過ぎてコントラストが低下する領域を「第２領域」と呼ぶこととする。
【００３５】
レンズ５１の取り付けを、コントラストがピークとなるピントが合った位置（図３中の（１）が付された黒丸位置）で終了させると、焦点位置は、温度が上昇する場合と温度が低下する場合の両方で、ほぼ同じようにコントラストが低下するように焦点位置が変化する。
【００３６】
レンズ５１の取り付けを、第２領域で終了させると（例えば、図３中の（２）が付された黒丸位置で終了させる）と、温度が上昇する場合はコントラストが向上するように焦点位置が変化する。温度が低下する場合は、コントラストが低下するように変化する。
【００３７】
そして、レンズ５１の取り付けを、第一領域で終了させると（例えば、図３中の（３）が付された黒丸位置で終了させる）と、温度が低下する場合はコントラストが向上するように焦点位置が変化し、温度が低下する場合はコントラストが低下するように変化する。
【００３８】
従って、カメラ５０を製造するにあたりレンズ５１の取り付けを行う際には、こうした温度変化による焦点位置のズレがあっても、仕様として設定した所定のコントラストの低下に関する性能を満たすように取り付ける必要がある。
【００３９】
図４は、本実施形態におけるレンズ５１の取り付け方法の核心について説明するための図であって、温度変化により生じる相対画角とコントラストとの関係を示すグラフである。説明の前提として、レンズ５１はプラスチックレンズであって、カメラ５０の製造に当たっては、動作温度範囲１０℃〜６０℃において、コントラストを１０％以上確保することを目指すものとする。
【００４０】
取り付け作業の環境温度におけるレンズ５１のコントラスト変化の幅を白色の太矢印で表している。この幅は、図３で示したように、レンズ５１の物性と取り付けを終了させる位置とによって決まる。
【００４１】
次に、コントラストを１０％以上確保するために必要な、レンズ５１のコントラスト変化の第２領域における下限を見極めると、図４中の黒色四角形のポイントとなる。同様にして、レンズ５１のコントラスト変化の第一領域における上限を見極めると、図４中の黒色三角形のポイントとなる。従って、第２領域における下限と第一領域における上限との間に、白色の太矢印を納めれば良いことになる。図４の例では、黒色の太線で記された範囲、すなわち、取り付け作業時の温度を５０℃として第２領域からピークを過ぎ、第一領域へ戻ったときに取り付け作業の終了位置とすることにすれば良いことになる。
【００４２】
しかし、取り付け作業時の温度を５０℃に維持するのは実際にカメラ５０の組立ラインを実現する上で困難である。そこで、レンズ５１が温度に応じてコントラストがピークとなる画角が変化する性質を逆に利用して、実際的な環境温度でありながら、取り付けを５０℃で行ったときと同様の結果を得られるようにする。
【００４３】
仮に実際的な環境温度を２５℃とする。
図５は、レンズ５１の相対画角とコントラストとの関係を示すグラフであって、２５℃と５０℃それぞれの特性を示す図である。この例で、それぞれの特性におけるピーク位置の相対画角を比較すると、５０℃のピーク位置から２５℃のピーク位置が、２０画素分増えている。言い換えると、５０℃のときよりも、２５℃の方がコントラストがピークとなる画角が広くなる。
【００４４】
したがって、図５の例では、レンズ５１の取り付けを行うための治具を、２０画素分画角が広くなるところにピント調整の被写体となるチャートが設置されるようにデザインすればよい。
【００４５】
では、具体的なカメラ５０の用途を例に挙げつつ、レンズ５１の取り付けを行うための治具と、取り付け手順について説明する。
【００４６】
図６は、本実施形態におけるレンズ取り付け方法で組み立てられたカメラ５０が搭載される印刷装置１０の構成例を示す正面図である。
印刷装置１０は、紙、布、プラスチックなどを材料とするシート状の印刷対象の媒体３に対して、染料や顔料といった印刷インクの液滴を吐出することでカラー画像を形成するインクジェット式のカラープリンターである。
【００４７】
具体的には、印刷装置１０は、印刷機制御ボード１２と、キャリッジ部２０とを搭載する。印刷機制御ボード１２は、印刷装置１０の動作を統合的に制御する制御基板である。印刷装置１０は、印刷機制御ボード１２の制御によってキャリッジ部２０を主走査方向Ｄｓに沿って移動させながら印刷インクを媒体３に噴射して印刷を行う。
【００４８】
本実施形態の印刷装置１０は、印刷対象の媒体３としてＡ２サイズ以上を扱うことができるＬＦＰ（Large Format Printer：大判プリンター）とするが、中型・小型のインクジェット式の印刷装置であってもよい。
【００４９】
なお、以降の説明において用いる方向を次のように定義する。前後方向は、印刷装置１０が印刷後の媒体３を排出する側を正面・前とする。左右方向は、前後方向に対して直交する主走査方向Ｄｓに沿っており、正面から向かった左右とする。
この定義に従って、図６以降では方向を示す矢印線分を図中に描いている。但し、矢印線分の交点は、座標原点を表すものではない。
【００５０】
図７は、キャリッジ部２０の構成例の概要を説明するための概略配置図であって、キャリッジ部２０を上から見た図に相当する。キャリッジ部２０は、キャリッジ部コントローラー２２と、印刷ヘッドユニット群２４と、画質検査用撮影装置３０と、を搭載する。
【００５１】
キャリッジ部コントローラー２２は、印刷機制御ボード１２からの制御信号を受けてキャリッジの動作を統合的に制御する。キャリッジ部２０の制御基板に相当する。
【００５２】
印刷ヘッドユニット群２４は、インクジェット式のプリンターヘッドである。使用される印刷インクの色数や種類に応じて搭載する印刷ヘッドの数や相対位置は適宜設定可能である。
【００５３】
画質検査用撮影装置３０は、印刷ヘッドユニット群２４の印刷制御を、印刷装置１０にセットされた媒体３に最適化するいわゆる「キャリブレーション」を行う際に媒体３を撮影するユニットである。
【００５４】
図８は、本実施形態における画質検査用撮影装置３０の構成例を示す図であって、システムの内部構造を示す縦断面図である。画質検査用撮影装置３０は、下方に開口部を有する箱型のケース３１に、第１光源４１及び第２光源４２と、カメラ５０と、システム制御ボード６０と、を搭載する。勿論、これら以外の要素も適宜含めることができる。
【００５５】
第１光源４１と第２光源４２は、印刷対象の媒体３に撮影用の光を照射するＮ個（Ｎ≧２）の光源であって、それぞれの発光正面方向ＤＬ１，ＤＬ２が互いに、被写体となる印刷対象の媒体３に対して正反射の位置に設置されている。また、第１光源４１と第２光源４２は、本実施形態では白色の発光ダイオードであり、駆動用の電圧・電流がシステム制御ボード６０によって制御されることで、光量が制御される。
【００５６】
なお、第１光源４１と第２光源４２の発光体は、白色の発光ダイオードに限らない。他の色の発光ダイオードであっても良いし、発光体の種類も適宜設定可能である。また、本実施形態では光源の数Ｎを２個としているが、複数であれば３個以上であってもよい。
【００５７】
カメラ５０は、光軸Ｄｃが第１光源４１と第２光源４２との正反射の反射位置に向けかれ、且つ、被写体である印刷対象の媒体３との間に所定の設置距離Ｌｃを有するように設置されている。
【００５８】
図９は、本実施形態のカメラ５０の構成例を示す分解図であって、一部を断面で表している。カメラ５０は、レンズ５１と、レンズ鏡筒５２と、本体部５５とを有する。
【００５９】
本実施形態のレンズ５１は、複数のプラスチックレンズ（第１プラスチックレンズ５１１、第２プラスチックレンズ５１２、第３プラスチックレンズ５１３）により構成されたレンズ群とされる。図９の例では、レンズ５１を、１群３枚の構成としているが、これに限定されるものではなく、レンズ５１の構成は適宜変更可能である。また、全てをプラスチックレンズとするのではなく、一部をガラスレンズとする構成でもよい。
【００６０】
レンズ鏡筒５２は、円筒状を有して内部にレンズ５１を保持する。レンズ鏡筒５２は、本体部５５にねじ込んで取り付けるためのねじ部５２２と、取り付け作業時に作業員が指をかけるローレット部５２４とを有する。
【００６１】
本体部５５は、レンズホルダー５５２の内部に、レンズ鏡筒５２のねじ部５２２と螺合するねじ部５５４を有する。
レンズホルダー５５２の底部には、画像センサー５６が設置されている。画像センサー５６は端子部５７を介して外部と電気的な接続が確保される。具体的には、システム制御ボード６０に接続されている（図８参照）。
【００６２】
本実施形態では、画像センサー５６は白黒画像センサーとするが、カラー画像センサーであってもよい。また、画像センサー５６の画素数は２００万画素程度とするが、画素数は適宜設定可能である。
【００６３】
図１０は、カメラ５０の組み立てにおいてレンズ５１を取り付ける際に使用する治具の構成例を示す図である。
【００６４】
治具１００は、治具本体部１０２と、画像検査装置１５０とを有する。
治具本体部１０２は、平板状の台座部１０４の一端部にカメラ取付部１０６を有し、台座部１０４の他端部に、ラインペアチャート１９０が設けられた撮影テストオブジェクト１０８を有する。
【００６５】
カメラ取付部１０６は、固定具１１０を有し、カメラ５０の本体部５５を、レンズホルダー５５２の軸（レンズ鏡筒５２をねじ込む軸であり、カメラ５０の光軸に同じ）を撮影テストオブジェクト１０８へ向けた姿勢で着脱自在に固定することができる。カメラ取付部１０６に固定されたカメラ５０の端子部５７が、カメラ取付部１０６のコンタクトプローブ１１２と当接して電気的に接続される。コンタクトプローブ１１２は通信コネクター１１４に接続されており、通信ケーブル１１６を介して画像検査装置１５０に電気的に接続される。
【００６６】
レンズ５１をカメラ５０の本体部５５に取り付けると、画像センサー５６でレンズ５１を通してラインペアチャート１９０を撮影することが可能となる。
【００６７】
ラインペアチャート１９０は、画像センサー５６で撮影された画像を演算処理することによってコントラストを求めることができる画像パターンである。
例えば、図１１に示すように、ラインペアチャート１９０は、白線と黒線とが交互に配列された部位、所謂「ラインペア」が随所に配置されている。図１１では、ラインペア１９２が黒色の太線の折れ線のように描かれており、一部を拡大表示している。
【００６８】
画像検査装置１５０は、画像センサー５６で撮影した画像からラインペア１９２が写った部分を識別し、ラインペア１９２毎に最大輝度値と最小輝度値を求め、ラインペアが写った部分毎に次式でコントラスト（％）を求める。そして、その平均値をその時撮影された画像のコントラストと見なす。或いは、次式における最大輝度値を、全てのラインペア１９２の最大輝度値の平均値とし、次式における最小輝度値を、全てのラインペア１９２の最小輝度値の平均値として、その時撮影された画像のコントラストと見なすとしても良い。
コントラスト（％）＝（最大輝度値−最小輝度値）／（最大輝度値＋最小輝度値）
【００６９】
画像センサー５６からラインペアチャート１９０までの距離を、撮影テスト距離Ｌｔと呼ぶ。そして、撮影テスト距離Ｌｔが、本実施形態では先に述べたように「２０画素分画角が広くなるところにピント調整の被写体となるチャートが設置されるように」設定されている。
【００７０】
具体的には、レンズ５１は、レンズホルダー５５２に取り付けられた場合に、動作温度範囲内である第１温度（カメラ５０の組立工程におけるレンズ取り付け作業環境の環境温度：本実施形態では２５℃）のときに第１画角となり、画質検査用撮影装置３０の動作温度範囲内（本実施形態では１０℃〜６０℃）である第１温度よりも高い第２温度（本実施形態では５０℃）のときに第１画角より広い第２画角となる、特性を有する。そして、撮影テスト距離Ｌｔは、第１画角と第２画角との差（本実施形態では、画素換算で２０画素）に応じた焦点距離分、設置距離Ｌｃ（図８参照）よりも長く設定されている。
【００７１】
より具体的には、撮影テスト距離Ｌｔは、次のように設定される。本実施形態の例では、２５℃でコントラストがピーク位置を示す状態（ピントが合った状態）にしてラインペアチャート１９０を撮影した画像から、画角を表すためのラインペアチャート１９０に係る２つの基準位置を判定する。図１０の右下図に示す破線の両矢印が示す２つの位置が基準位置である。そして、それら基準位置間の画素数Ｐをカウントすると、その画素数が、５０℃で同じ治具１００を用いて同じラインペアチャート１９０を撮影した画像から同じようにして得られる基準位置間の画素数Ｐｓよりも２０画素だけ大きくなるように、撮影テスト距離Ｌｔが設定されている（図１０参照）。
【００７２】
画像検査装置１５０は、レンズ５１の取り付け作業に際して、取り付け精度を向上させつつ、取り付け作業をし易くするための各種報知を行う。本実施形態では、画像検査装置１５０を、通信ケーブル１１６で治具本体部１０２と接続されたコンピューターとして実現している。
【００７３】
具体的には、画像検査装置１５０は、装置本体部１５１と、タッチパネル１５２と、キーボード１５４と、を有する。
【００７４】
タッチパネル１５２は、装置本体部１５１からの画像信号を受けて、各種操作や報知に係る画面を表示することと、タッチ操作による各種操作入力を受け付けることができる。
【００７５】
装置本体部１５１は、制御基板１５５を搭載する。その他、電源装置や通信装置などを適宜搭載することができる。
【００７６】
制御基板１５５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５６やＧＰＵ（Graphics Processing Unit），ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの各種プロセッサー、ＲＡＭやＲＯＭ等の各種ＩＣメモリー１５７、インターフェース回路１５８などを搭載する。なお、制御基板１５５の一部または全部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）や、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＳｏＣ（System on a Chip）により実現するとしてもよい。
【００７７】
インターフェース回路１５８には、タッチパネル１５２のドライバー回路、キーボード１５４からの信号を入力する回路、通信ケーブル１１６を接続して、治具本体部１０２との間で信号を入出力する回路、などを含めることができる。
【００７８】
制御基板１５５に搭載されているこれらの要素は、バス回路などを介して電気的に接続され、データの読み書きや信号の送受信が可能に接続されている。そして、制御基板１５５は、ＩＣメモリー１５７に記憶された所定のプログラムや各種データに基づいてＣＰＵ１５６が演算処理を実行することにより、レンズ５１の取り付け作業に係る各種の演算処理や報知に係る動作を統合的に制御する。具体的な、演算処理や報知の内容については後述する。
【００７９】
次に、本実施形態におけるレンズ５１の取り付け方法を工程に分けて説明する。
図１２は、本実施形態におけるレンズ５１の取り付け方法における第０工程について説明するための図である。第０工程は、画像検査装置１５０を画像センサー５６に接続する工程である。
【００８０】
具体的には、先ず作業員が、治具１００に組み立て対象とされるカメラ５０の本体部５５を固定する。次いで、画像検査装置１５０へ所定の開始操作を入力する。
【００８１】
画像検査装置１５０は、開始操作の入力を検知すると（ステップＳ２）、画像センサー５６から撮影画像データを取得する制御を開始して（ステップＳ４）、取得した撮影画像データから所定周期でコントラストを演算し、演算したコントラストの値をタッチパネル１５２で表示する制御を開始する（ステップＳ６）。更に、取得した撮影画像データに写っているラインペアチャート１９０の大きさに基づいて所定周期で画角相当値（本実施形態における画素換算値）を算出してタッチパネル１５２で表示する制御を開始する（ステップＳ８）。
【００８２】
図１３は、本実施形態におけるレンズ５１の取り付け方法における第一工程のフローチャートである。
図１４は、第一工程におけるコントラストの変化の例を示す「画角−コントラスト」グラフである。
図１５は、第一工程の作業について説明するための図である。
第一工程は、作業員が、レンズ５１をレンズホルダー５５２へ、取り付け開始位置からコントラストのピーク値に達するピーク位置までの第一領域を通過して、ピーク位置を超えてコントラストが低下する第二領域まで差し込む工程である。
【００８３】
当該工程において、画像検査装置１５０は、逐次演算しているコントラストが所定の報知閾値（本実施形態では１５％）に達した事を検知して、所定の閾値到達報知をタッチパネル１５２にて表示させる（ステップＳ１０）。
更に、レンズ５１の差し込みが進み、逐次演算しているコントラストがピーク値に達すると、画像検査装置１５０は、ピーク位置におけるピーク画角相当値を記録し、ピーク位置に達して超過した事を報知する（ステップＳ１２）。このピーク位置は、第２温度（本実施形態では５０℃）の環境において、撮影テストオブジェクト１０８と画像センサー５６との間の距離を設置距離Ｌｃとしたときのピーク位置に相当する位置である。
【００８４】
作業員は、閾値到達報知を見ることで、レンズ５１の差し込み量が、ピントが合った位置に達したことを知る事ができる。ピーク位置はコントラストが高くなった後に低下した事をもって検知できるため、作業員は、念のために少しだけレンズ５１の差し込みを行い、先のピーク位置の報知の後に再度の報知がなされないことを確認した後、第二工程にとりかかる。
【００８５】
図１６は、本実施形態におけるレンズ５１の取り付け方法における第二工程のフローチャートである。
図１７は、第二工程におけるコントラストの変化の例を示す「画角−コントラスト」グラフである。
図１８は、第二工程の作業について説明するための図である。
第二工程は、作業員が、第二領域から第一領域までレンズ５１をレンズホルダー５５２から抜き出す工程である。
【００８６】
第二工程において、画像検査装置１５０は、逐次演算している画角相当値が、第一工程で記憶されたピーク画角相当値（図１７中の黒丸位置）を下回ったことを報知する表示をタッチパネル１５２に表示させる（ステップＳ１４）。
【００８７】
作業員は、この報知によって、レンズ５１の位置が、第二領域からピーク位置に戻って再び第一領域に戻り、レンズ５１の抜き出しを止めるべきタイミングが近づいたことを知ることができる。そして、抜き出しを緩め、慎重に抜き出しを止める。これで、レンズ５１の取り付け位置の調整が完了したことになる。
【００８８】
なお、第二工程において、ピーク画角相当値（図１７中の黒丸位置）を下回ったことの報知があって、なお作業員がレンズ５１の抜き出しを止め損なった場合でも、画像検査装置１５０がそれに対応した報知を行うことができる。
【００８９】
具体的には、画像検査装置１５０は、逐次演算しているコントラストが報知閾値に達した場合に、レンズ５１の抜き出し量が多すぎる旨の報知をして（ステップＳ１６のＹＥＳ）、記憶されているピーク画角相当値を消去・リセットする（ステップＳ１８）。本実施形態では、第一工程で開始した閾値到達報知を止めることで当該報知とするが、別途、警告表示のような報知を行うとしてもよい。
【００９０】
作業員は、抜き出し量が多すぎる旨の報知によって、自分が抜き出しを止めるべきタイミングを逸したこと、すなわち適切なレンズ５１の取り付け位置の調整に失敗したことを認識する。この場合、作業員は再び第一工程からやり直せばよい。
【００９１】
レンズ５１の抜き出しを止めた作業員は、レンズ５１の取り付け位置の調整を完了したので、画像検査装置１５０にて所定の完了操作を入力する。画像検査装置１５０は、完了操作の入力を検知すると（ステップＳ２０のＹＥＳ）、次のレンズ５１の取り付け位置の調整に備えて、開始操作の入力を待つ。そして、作業員は、第三工程を開始する。
【００９２】
図１９は、第三工程について説明するための図である。
第三工程は、取り付け位置の調整が完了したレンズ５１を本体部５５に固定する工程である。固定方法は、適宜選択可能であるが、例えばレンズ鏡筒５２と本体部５５との間に接着剤８を注入して固めて固定するとしてもよい。
【００９３】
以上、本実施形態によれば、カメラの動作温度範囲でコントラストの低下を抑制できる固定焦点レンズを製造するための新たな技術を提供することができる。
【００９４】
［変形例］
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
【００９５】
〔変形例その１〕
例えば、上記実施形態では、レンズ５１の取り付け方法の説明において、取り付け作業する環境温度である第１温度を２５℃とし、レンズ５１の物性に基づいて動作温度範囲でコントラストの仕様を充足し得る理論的な調整時の温度である第２温度を５０℃としたが、第１温度、第２温度はこれに限定されるものではない。採用するレンズ５１の仕様に応じて適宜変更可能である。動作温度範囲も上記形態の例に限らず、適宜変更可能である。
【００９６】
〔変形例その２〕
また例えば、上記実施形態では、ピーク画角相当値を逐次算出し、コントラストのピーク位置でその値（ピーク画角相当値）を記憶し、報知に用いる例を示したが、これに限らない。ピーク画角相当値の算出そのものを省略し、コントラストのピーク位置で、そのピーク値そのものを記憶して報知に用いる構成も可能である。
【符号の説明】
【００９７】
３…媒体、８…接着剤、１０…印刷装置、２０…キャリッジ部、３０…画質検査用撮影装置、５０…カメラ、５１…レンズ、５２…レンズ鏡筒、５５…本体部、５６…画像センサー、１００…治具、１０２…治具本体部、１０６…カメラ取付部、１０８…撮影テストオブジェクト、１１０…固定具、１５０…画像検査装置、１５１…装置本体部、１５５…制御基板、１９０…ラインペアチャート、５５２…レンズホルダー、Ｄｓ…主走査方向、Ｌｃ…設置距離、Ｌｔ…撮影テスト距離
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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