(57)【要約】    【課題】  円筒状物体の円筒面上の欠陥を高精度に検出することができる照明手段と、その照明手段を用いた照明装置を得ること。    【解決手段】  円筒状物体の円筒軸を延長した軸の周囲に、平行光を出射する複数の照明手段を配置し、  該複数の照明手段からの光で該円筒面を、その法線に対して斜方向から照明する照明装置であって、  該複数の照明手段は、  該円筒軸の垂直方向の距離が等しく、かつ、該円筒状物体の円筒面へ光を照射するときの光の主光線の入射角度が互いに等しくなるように配置されていること。【選択図】図１
2008089408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状物体の円筒軸を延長した軸の周囲に、平行光を出射する複数の照明手段を配置し、
該複数の照明手段からの光で該円筒面を、その法線に対して斜方向から照明する照明装置であって、
該複数の照明手段は、
該円筒軸からの垂直方向の距離が等しく、かつ、該円筒状物体の円筒面へ光を照射するときの光の主光線の入射角度が互いに等しくなるように配置されていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記複数の照明手段は、各々、
該光源部と、
該光源部から出射した光を平行光とするコリメート光学系と、
該コリメート光学系からの光を集光する第１の光学系と、
該第１の光学系の光軸上に光軸を有し、
該第１の光学系で集光した光を平行光として出射する第２の光学系とを有していることを特徴とする請求項１の照明装置。
【請求項３】
前記複数の照明手段のうち、１つの照明手段は、
該光源部と、
該光源部から出射した光を平行光とするコリメート光学系と、
該コリメート光学系からの光を集光する第１の光学系と、
該第１の光学系で集光した光を平行光として出射する他の照明手段と共有する共有光学系を有していることを特徴とする請求項１の照明装置。
【請求項４】
円筒状物体の円筒軸を延長した軸の周囲に、平行光を出射する複数の照明手段を配置し、
該複数の照明手段からの光で該円筒面を、その法線に対して斜方向から照明する照明装置と、
該円筒面を撮影する撮像装置と、
該撮像装置で得られた画像情報より、該円筒面上の表面状態を検査する処理手段とを有した表面状態検査装置であって、
該複数の照明手段は、
該円筒軸からの垂直方向の距離が等しく、かつ、該円筒状物体の円筒面へ光を照射するときの光の主光線の入射角度が互いに等しくなるように配置されていることを特徴とする表面状態検査装置。
【請求項５】
前記複数の照明手段は、各々、
該光源部と、
該光源部から出射した光を平行光とするコリメート光学系と、
該コリメート光学系からの光を集光する第１の光学系と、
該第１の光学系の光軸上に光軸を有し、
該第１の光学系で集光した光を平行光として出射する第２の光学系とを有していることを特徴とする請求項４の表面状態検査装置。
【請求項６】
前記複数の照明手段のうち、１つの照明手段は、
該光源部と、
該光源部から出射した光を平行光とするコリメート光学系と、
該コリメート光学系からの光を集光する第１の光学系と、
該第１の光学系で集光した光を平行光として出射する他の照明手段と共有する共有光学系を有していることを特徴とする請求項４の表面状態検査装置。
【請求項７】
円筒状物体の円筒軸を延長した軸の周囲であって、
該円筒軸からの垂直方向の距離が等しく、かつ、該円筒状物体の円筒面へ平行光を照射するときの光の主光線の入射角度が互いに等しくなるように複数の照明手段を配置した照明装置からの光で該円筒軸を、その法線に対して斜方向から照明する照射工程と、
該円筒面を撮像装置で撮影する撮影工程と、
該撮像装置で得られた画像情報を処理手段で処理して、該円筒面上の欠陥を検査する検査工程と、
を有することを特徴とする表面状態検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は照明装置及びそれを有する表面状態検査装置に関し、例えば円筒面の表面の欠陥や粗面（粗さ）の均一度等の表面状態を、高精度に検査する際に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、物体表面に存在する微小な欠損（キズや異物の付着）の有無を光を利用して検出する方法が知られている。
【０００３】
一般には、照明手段からの一様な強度光を被検査物に照射し、その表面からの正反射光や拡散反射光からなる反射光分布の撮影画像を得て、それより表面上の傷や微小な凹凸ムラ等の欠陥を検査している。
【０００４】
このとき、被検査面上の照射光の入射角を概ね４５°以上とし、被検査物の表面をローアングル（大きな傾斜角）で照射することで表面上の欠陥の有無を強調させて検査する方法が知られている。
【０００５】
被検査面として、円筒状物体の円筒面に平行度の高い光を斜めから照射し、その円筒面から生ずる拡散反射光を検出して円筒状物体の円筒面を検査する装置が知られている。（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２−１１５７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図８、図９は特許文献１に開示されている円筒状部品の表面を自動的に検査する検査装置の要部概略図である。
【０００７】
図８は円筒状物体１の中心軸１ｂと垂直な方向からみた平面図、図９は円筒状物体の中心軸方向から見た平面図である。１は円筒状物体、３は平行度の高い平行光束、７はカメラを示している。また、３０、３１、３２、３３は平行光束中の光線で、円筒状形状１の接線に対する入射角はそれぞれθｉ０、θｉ１、θｉ２、θｉ３である。また、３０´、３１´、３２´、３３´はそれぞれ光線３０、３１、３２、３３の正反射光成分を示している。
【０００８】
図８の方向から見ると、円筒状物体１の表面（円筒面）１ａには光３が同一の入射角で光が入射している。このため、正反射光の反射方向は同一である。つまり、カメラ７で撮影した画像では軸１ｂ方向には照度ムラが発生しない。
【０００９】
一方、図９に示す方向から見ると、円筒状物体１の表面１ａには曲率がついており、平行光３を入射しても円筒面１ａに対する入射角は入射位置に応じて異なることがわかる。したがって、正反射光角も入射角に応じて変化する。
【００１０】
図１０に粗面に光が入射したときの一般的な反射光分布を示す。正反射方向をピークにそこからずれるほど光量が落ちるような分布（反射光強度分布）となっている。つまりカメラ７が位置している方向への光量は、正反射方向に近い光線３０や光線３１では大きく、正反射方向から遠い光線３２、光線３３では小さくなる。
【００１１】
つまり、中心軸１ｂから離れるほど画像上での光量は落ちるため、円筒状物体１の周方向に光量ムラが生じる。
【００１２】
したがって、カメラ７で円筒状物体１を撮影すると撮影画像１Ｐは図１１のように中心部１ｂｂが明るく、周辺部１ａａが暗くなる。ある程度の光量ムラはシェーディング補正を行うことにより補正可能だが、ノイズが増強される恐れがあるため、欠陥検出に使用可能な周方向の領域は限定される。
【００１３】
円筒状物体１の全面１ａの撮影を行う場合には、円筒状物体１あるいはカメラ７を回転させながら撮影を行う必要があり、その撮影回数は撮影有効領域が小さいと増加する。生産現場における被検査面の欠陥検査には高速性が求められるため，撮影回数は少ない方が好まれる。
【００１４】
特許文献１の発明ではこのような光量ムラを解決するための有効な手段は明記されていない。
【００１５】
円周面上の欠陥の自動検査の精度を向上させるには、照射光の円筒面上での照度の均一性と指向性が重要になる。照射光の照度が均一でない場合、円筒面の撮影画像に照度ムラが生じ、誤検出の原因となる。
【００１６】
また、照射光の指向性が低い場合、反射光分布の入射角依存性が高い欠陥では、入射角のばらつきにより検出感度が大きく変化する。
【００１７】
本発明は、円筒状物体の円筒面上の欠陥を高精度に検出することができる照明手段と、その照明手段を用いた表面状態検査装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の照明装置は、円筒状物体の円筒軸を延長した軸の周囲に、平行光を出射する複数の照明手段を配置し、
該複数の照明手段からの光で該円筒面を、その法線に対して斜方向から照明する照明装置であって、
該複数の照明手段は、
該円筒軸の垂直方向の距離が等しく、かつ、該円筒状物体の円筒面へ光を照射するときの光の主光線の入射角度が互いに等しくなるように配置されていることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明の表面状態検査装置は、円筒状物体の円筒軸を延長した軸の周囲に、平行光を出射する複数の照明手段を配置し、
該複数の照明手段からの光で該円筒面を、その法線に対して斜方向から照明する照明装置と、
該円筒面を撮影する撮像装置と、
該撮像装置で得られた画像情報より、該円筒面上の表面状態を検査する処理手段とを有した表面状態検査装置であって、
該複数の照明手段は、
該円筒軸の垂直方向の距離が等しく、かつ、該円筒状物体の円筒面へ光を照射するときの光の主光線の入射角度が互いに等しくなるように配置されていることを特徴としている。
【００２０】
また、本発明の表面状態検査方法は、円筒状物体の円筒軸を延長した軸の周囲であって、
該円筒軸の垂直方向の距離が等しく、かつ、該円筒状物体の円筒面へ平行光を照射するときの光の主光線の入射角度が互いに等しくなるように複数の証明手段を配置した照明装置からの光で該円筒軸を、その法線に対して斜方向から照明する照射工程と、
該円筒面を撮像装置で撮影する撮影工程と、
該撮像装置で得られた画像情報を処理手段で処理して、該円筒面上の欠陥を検査する検査工程と、
を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、円筒状物体の円筒面上の欠陥を高精度に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施例を説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は実施例１の円筒状物体の中心軸と垂直な方向からみた平面図、図２は実施例１の円筒状物体の中心軸方向から見た平面図である。図１、図２において、１は円筒状物体である。２は照明手段としてのアフォーカル光学系ユニット（平行光束発生手段）であり、複数存在している。３はアフォーカル光学系ユニット２から出射した平行光束である。４は平行光束３の主光線、７はカメラ（撮像装置）である。
【００２４】
８は処理手段である。全てのアフォーカル光学系ユニット２は出射する平行光束の主光線４が円筒状物体１の円筒面１ａに対して同一の角度θｉで入射するように円筒状物体１の軸（円筒軸）１ｂを延長した軸の周囲に配置されている。
【００２５】
また、図２に示すように全てのアフォーカル光学系ユニット２は円筒状物体１の軸１ｂに対して軸１ｂからの距離が等しく、かつ等角度間隔で配置されている。カメラ７はカメラ７を構成する光学系７ａの光軸７ｂが円筒状物体１の軸１ｂに対して垂直となるよう配置されている。１台のカメラ７で円筒状物体１の全面（円筒面全面）を撮影するためには円筒状物体１を、軸１ｂを中心に回転させながら撮影すればよい。円筒状物体１の回転用モーターは図中では省略している。
【００２６】
あるいは、複数台のカメラを円筒状物体１の中心軸１ｂを回転軸に等角度間隔に複数台配置して円筒面１ａの全面を撮影しても良い。
【００２７】
処理手段８はカメラ７で得られた画像情報を用いて、円筒面１ａ上の欠陥等の表面状態を検査している。
【００２８】
複数のアフォーカル光学ユニット２は、円筒状物体１の円筒軸１ｂを延長した軸の周囲であって、円筒軸１ｂの垂直方向の距離が等しく、かつ、円筒状物体１の円筒面１ａへ光を照射するときの光の主光線の入射角度が互いに等しくなるように配置されている。
【００２９】
そして本実施例では複数台のアフォーカル光学系ユニット２が円筒状物体１の中心を向くように平行光束を出射する。このため、円筒状物体１の円筒面１ａの照度分布は均一になる。次にその理由を説明する。
【００３０】
本実施例では８つのアフォーカル光学ユニット（以下、単に「ユニット」ともいう。）２を有している。
【００３１】
ユニット２の円筒状物体１の軸１ｂに対する配置角度間隔は４５°である。
【００３２】
各ユニット２の光軸２ａとカメラ７とのなす角θｃは対称性を考慮すると、それぞれ０°、４５°、９０°、１３５°の４種類である。
【００３３】
カメラ７とユニット２のなす角が０°、４５°、９０°、１３５°のときの円筒状物体１の中心軸１ｂ方向からみた平面図をそれぞれ図１２、図１３、図１４、図１５に示す。
【００３４】
図１２〜図１５には、円筒状物体１の円筒面１ａが図１０の反射光分布を持つときにカメラ７で撮影される画像の光量分布も併記した。
【００３５】
カメラ７とユニット２のなす角θｃが大きくなると正反射方向の変化により、画像上での光量のピーク位置が中心から左右にシフトすることがわかる。
【００３６】
したがって、図１６（ａ）〜（ｅ）に示すように、全てのユニット２の光源部を点灯し、加算した光量をカメラ７で撮影すると光量分布は図１６（ｅ）に示すようにほぼフラットになる。
【００３７】
本実施例ではユニット２の数は８であるが、ユニット２の数は８に限定されるものではない。ユニット２を並べる間隔を小さくし高密度にする程、円筒面１ａ上の照度の均一性は高まるため、ユニット２の数は多いほうが好ましい。
【００３８】
次に図３を用いてアフォーカル光学系ユニット２の構成を説明する。図３において２１は光源、２２はコリメートレンズ（コリメート光学系）、２３は物体側レンズ（第１の光学系）、２４はアパーチャ、２５は像側レンズ（第２の光学系）である。
【００３９】
光源２１には、白熱電球、ハロゲンランプ、Xe管、発光ダイオードなどの照明手段を用いることができる。また、常時点灯照明でもストロボ光源でも使用可能であるが、円筒状物体を高速に回転させながら、複数回撮影する場合には、ストロボ光源を用いるのが好ましい。
【００４０】
光源２１は光軸２ａ上でコリメートレンズ２２からコリメートレンズ２２の焦点距離Ｆ１だけ離れた位置に配置される。尚、レンズとの距離は主点位置からの距離である。以下、同様である。したがって、光源２１から出射した球面波はコリメートレンズ２２により平面波、つまり、平行光に変換される。
【００４１】
また、物体側レンズ２３と像側レンズ２５は物体側レンズ２２の焦点距離Ｆ２と像側レンズの焦点距離Ｆ３を足した距離Ｆ２＋Ｆ３だけ光軸上で離して配置されている。
【００４２】
このようなレンズ２３とレンズ２５を有する構成の光学系をアフォーカル光学系と呼ぶ。ビーム径Ｄ１の光が物体側レンズ２３に入射したときは以下の関係式（１）を満たすビーム径Ｄ２で出射する。
【００４３】
Ｄ２＝Ｄ１×Ｆ３／Ｆ２・・・（１）
つまり、物体側レンズ２３の焦点距離Ｆ２と像側レンズ２５の焦点距離Ｆ３を適当に選ぶことにより、任意のビーム径を持つ平行光を作りだすことができる。
【００４４】
円筒状物体１の軸１ｂ方向の照度均一性を確保するためには、図４に示すように円筒状物体１の全面１ａにビームを照射する必要がある。つまり、出射ビーム径Ｄ２は以下の不等式（２）を満たす必要がある。
【００４５】
Ｄ２＞Ｌ×ｃｏｓθｉ・・・（２）
ここでＬは円筒状物体１の軸１ｂ方向の長さ、角度θｉは平行光（主光線）の入射角である。アフォーカル光学系ユニット２を高密度に並べた方が照度の均一性が増すためには好ましい。しかしながら式（２）の関係から円筒状物体１の長さＬと入射角θｉにより制約を受ける。つまり、配置可能な密度は円筒状物体１の長さＬに反比例し、入射角θｉに比例する。
【００４６】
物体側レンズ２３の焦点と像側レンズ２５の焦点が一致する点Ｐの位置にアパーチャ２４を配置することで、平行光の指向性をコントロールすることができる。アパーチャ２４の開口径を小さくすると平行光の指向性は上がり、アパーチャ２４の開口径を大きくすると平行光の指向性は下がる。したがって、円筒状物体１への入射角依存性に応じてアパーチャ２４の開口径を変えることで円筒面１ａ上の欠陥の検出感度と光の利用効率を選択することができる。
【００４７】
図１８は本発明の表面状態検査方法のフローチャートである。図１８においてＳ１は照射工程である。照射工程Ｓ１では平行光を出射する複数の照明手段２を配置した照明装置からの光で円筒面１ａを、その法線に対して斜方向から照明する。
【００４８】
Ｓ２は撮影工程である。撮影工程Ｓ２では円筒面１ａを撮像装置７で撮影する。
【００４９】
Ｓ３は検査工程である。検査工程Ｓ３では撮像装置７で得られた画像情報を処理手段８で処理して円筒面１ａ上の欠陥を検査する。
【００５０】
本実施例によれば、前述の如く複数の平行光束発生手段２を円筒状物体１の軸１ｂに関して配置することで、円筒状物体１の表面（円筒面）１ａを高い指向性で、かつ、均一に照明することができる。これにより円筒面１ａ上の欠陥を高感度かつ高速に検出することができる。
【実施例２】
【００５１】
図５は実施例２の円筒状物体１の中心軸１ｂと垂直な方向からみた平面図、図６は実施例２の円筒状物体１の中心軸１ｂ方向から見た平面図である。５は微小レンズ（第１の光学系）、６は各光源２１と微小レンズ５で共有する共有レンズ（共有光学系）である。実施例２では複数の微小レンズ５と共有レンズ６で軸外れ光学系２０が構成されている。
【００５２】
図３、図７を用いて本実施例の軸外れ光学系２０の説明を行う。図３は通常のアフォーカル光学系２、図７は軸はずれ光学系２０を示している。図７に示すように軸外れ光学系２０でも微小レンズ５と共有レンズ６は、微小レンズ５の焦点距離F４と共有レンズ６の焦点距離F５の和だけ離して配置する。
【００５３】
ただし、図３に示す通常のアフォーカル光学系２では物体側レンズ２３の光軸と像側レンズ２５の光軸が一致するように配置する。これに対して軸はずれ光学系２０では図７に示すように微小レンズ５の光軸５ａと共有レンズ６の光軸６ａが距離Ｊだけずれるように配置する。
【００５４】
アフォーカル光学系では出射平行光の進行方向は光軸と平行だが、軸外れ光学系では２枚のレンズ５、６の光軸をずらして配置したため、出射平行光の進行方向は共有レンズ６の光軸６ａとは平行にならず、角度θｊだけずれた方向になる。
【００５５】
角度のずれ量θｊは、以下の関係式（３）で算出することができる。
【００５６】
θｊ＝ｔａｎ−１（Ｊ／Ｆ５）・・・（３）
ここで、Ｊは微小レンズ５の光軸５ａと共有レンズ６の光軸６ａとのずれ量、F５は共有レンズ６の焦点距離である。円筒面１ａへの光の入射角θｉと角度のずれ量θｊには以下の関係（４）がある。このため、角度のずれ量θｊを適当に決めることで円筒状物体１の円筒面１ａへの光線の入射角θｉを任意に設定することができる。
【００５７】
θｉ＝９０°−θｊ・・・（４）
平行光束の主光線４は共有レンズ６の光軸６ａ上であって、共有レンズ６から共有レンズ６の焦点距離Ｆ５だけ離れた点Ｐ３で交わる。したがって、円筒状物体１の長手方向の中心をＰ３と一致するように配置し、共有レンズ６からの光の出射時のビーム径D４が以下の式（５）、（６）を満たすように各レンズの焦点距離を選択すれば、円筒状物体１を軸１ｂ方向に均一照明することができる。
【００５８】
Ｄ４＝Ｄ３×Ｆ５／Ｆ４・・・（５）
Ｄ４＞Ｌ×ｃｏｓθｉ  ・・・（６）
実施例２の多重化した軸外れ光学系２０を用いた構成でも実施例１の多重化したアフォーカル光学系を用いる構成と同様の理由でカメラ７では、円筒面１ａの周方向に光量ムラの少ない画像が得られる。
【００５９】
実施例１の場合には、出射ビーム径Ｄ２を像側レンズ２５の径よりも大きくすることはできない。一方、実施例２では軸外れ光学系２０の倍率（Ｆ５／Ｆ４）を１よりも大きくすれば、微小レンズ５入射時のビーム径D３よりも大きな出射ビーム径D４で円筒面１ａを照射することができる。
【００６０】
その結果、各出射ビームに重なりを持たすことができるため、照度の均一性をより高めることができる。
【００６１】
また、実施例１の場合には、アフォーカル光学系ユニット２を斜めに傾ける必要がある。これに対して、実施例２の場合には、微小レンズ５は同一平面内に存在するため、アライメントの作業が比較的容易である。
【００６２】
実施例１、２ともにカメラ７の光学系７ａの光軸が円筒状物体１の中心軸１ｂに対して垂直になるように配置したが図１７に示すようにカメラ７を円筒物体１の中心軸１ｂに対して任意の角度θａだけ斜めに傾けて配置しても良い。
【００６３】
カメラ７の傾斜角θａを平行光束の入射角θｉと同一（つまり、θａ＝θｉ）にするとカメラ７には正反射光成分が入射するため、明視野画像が撮影できる。
【００６４】
一方、カメラ７の傾斜角θａを平行光束の入射角と異なる角度（つまり、θａ≠θｉ）にすると、カメラ７には散乱光成分が入射するため、暗視野画像が撮影できる。
【００６５】
カメラ７の光学系７ａの光軸７ｂを円筒状物体１の中心軸１ｂに対して垂直に配置したときは、θａ＝０°となる特別な場合で、円筒状物体１を軸１ｂ方向に歪みなく撮影することができる。
【００６６】
一方、カメラ７をθａ≠０°となるように配置した場合には画像に生じる幾何学的な歪みの補正が必要となる。しかし、斜め方向から明視野画像と暗視野画像の二つの状態で円筒状物体１の表面１ａを観察可能なため、両方の画像間で特定の演算処理を行うことにより、円筒面１ａ上の欠陥部位を強調することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施例１の円筒物体の中心軸と垂直な方向から見た平面図
【図２】本発明の第一の実施例１の円筒物体の中心軸方向から見た平面図
【図３】図１のアフォーカル光学系ユニットを示す平面図
【図４】図１のアフォーカル光学ユニットに関する平行光の出射ビーム径、入射角、そして円筒状物体の長さの関係を示した平面図
【図５】本発明の実施例２の円筒物体の中心軸と垂直な方向からみた平面図
【図６】本発明の実施例２の円筒物体の中心軸方向からみた平面図
【図７】図５の一部分の軸はずれ光学系を示す平面図
【図８】従来の円筒状物体の表面検査装置を円筒物体の中心軸と垂直な方向からみた平面図
【図９】従来の円筒状物体の表面検査装置を円筒物体の中心軸方向からみた平面図
【図１０】一般的な反射光分布の説明図
【図１１】円筒状物体を従来の円筒状物体表面検査装置で撮影したときの画像
【図１２】実施例１においてθｃ＝０°のときの円筒物体の中心軸方向からみた平面図と撮影画像の光量分布
【図１３】実施例１においてθｃ＝４５°のときの円筒物体の中心軸方向からみた平面図と撮影画像の光量分布
【図１４】実施例１においてθｃ＝９０°のときの円筒物体の中心軸方向からみた平面図と撮影画像の光量分布
【図１５】実施例１においてθｃ＝１３５°のときの円筒物体の中心軸方向からみた平面図と撮影画像の光量分布
【図１６】実施例１においてθｃ＝０°、±４５°、±９０°、±１３５°のときの撮影画像と、それら全てを加算した撮影画像の光量分布
【図１７】本発明においてカメラを円筒状物体の中心軸に対して斜めに傾けたときの平面図
【図１８】本発明の表面状態検査方法のフローチャート
【符号の説明】
【００６８】
１・・・円筒状物体
２・・・アフォーカル光学系ユニット
３・・・平行光束
４・・・平行光束の主光線
５・・・微小レンズ
６・・・共有レンズ
７・・・カメラ
８・・・処理手段
２０・・・軸外れ光学系
２１・・・光源
２２・・・コリメートレンズ
２３・・・物体側レンズ
２４・・・アパーチャ
２５・・・像側レンズ
３０・・・平行光束中の光線
３０´・・・光線３０の正反射光
３１・・・平行光束中の光線
３１´・・・光線３１の正反射光
３２・・・平行光束中の光線
３２´・・・光線３２の正反射光
３３・・・平行光束中の光線
３３´・・・光線３３の正反射光
Ｆ１・・・コリメートレンズの焦点距離
Ｆ２・・・物体側レンズの焦点距離
Ｆ３・・・像側レンズの焦点距離
Ｆ４・・・微小レンズの焦点距離
Ｆ５・・・共有レンズの焦点距離
Ｄ１・・・物体側レンズ入射前の平行ビーム径
Ｄ２・・・像側レンズ出射後の平行ビーム径
Ｄ３・・・微小レンズ入射前の平行ビーム径
Ｄ４・・・共有レンズ出射後の平行ビーム径
Ｐ・・・物体側レンズの焦点と像側レンズの焦点が一致する点
Ｐ２・・・微小レンズの焦点と共有レンズの焦点が一致する点
Ｐ３・・・軸外れ光学系から出射した光線が光軸と交わる点
Ｌ・・・円筒状物体の長さ
J・・・軸外れ光学系における微小レンズの光軸と共有レンズの光軸のずれ量
θｉ・・・平行光束主光線の入射角
θｉ０・・・光線３０のxy断面内での入射角
θｉ１・・・光線３１のxy断面内での入射角
θｉ２・・・光線３２のxy断面内での入射角
θｉ３・・・光線３３のxy断面内での入射角
θｃ・・・カメラの光軸とアフォーカル光学系ユニット光軸のｘｙ断面内でのなす角
θａ・・・カメラの光軸と円筒状物体の中心軸のなす角
【図１】
2008089408.tif 000003
【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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