(57)【要約】【課題】  レンズの組み付け時のレンズの位置ずれを検出することができるレンズ位置ずれ検出方法及びレンズ位置ずれ検出装置を提供すること【解決手段】  収差特性が既知のレンズ３１を正規位置に組み付けてなる基準カメラ３０ａにより、位置基準パターン２２を有するターゲット板２０を撮像し、得られた基準画像データをレンズ３１の収差特性に基づいて収差補正変換して基準補正画像データを取得する。次に、同一の収差特性を有するレンズ３１をカメラ３０に組み付ける製造工程において、基準画像データ取得と同一条件でターゲット板２０を撮像して画像データ取得し、画像データを上述の収差補正変換に基づく補正手段４１により収差補正変換して補正画像データを取得する。そして、検出手段４２は基準補正画像データと補正画像データとを比較し、レンズ３１の位置ずれ（歪）を検出する。従って、レンズ組み付け時にレンズ３１の位置ずれを検出することができる。【選択図】        図３
2005114683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置へレンズを組み付ける際のレンズ位置ずれ検出方法であって、
正規の位置に前記レンズを組み付けた撮像装置により、位置基準パターンを有する被写体を撮像して基準画像データを取得する基準画像データ取得ステップと、
当該基準画像データを、前記レンズの収差特性に基づいて補正を行う補正手段により収差補正変換し、基準補正画像データを生成する基準補正画像データ生成ステップと、
組み付けた前記レンズの位置精度が未知の撮像装置により、前記基準画像データを取得するステップと同一条件で前記被写体を撮像し、画像データを取得する画像データ取得ステップと、
当該画像データを、前記補正手段により収差補正変換し、補正画像データを生成する補正画像データ生成ステップと、
前記基準補正画像データと前記補正画像データとを比較判定することによって、前記レンズの組み付け時の位置ずれを検出する検出ステップとを備えることを特徴とするレンズ位置ずれ検出方法。
【請求項２】
前記検出ステップは、前記基準補正画像データをもとに設定された許容範囲に対して、当該許容範囲内に前記補正画像データが属するか否かを検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズ位置ずれ検出方法。
【請求項３】
前記検出ステップにおいて、前記補正画像データが前記基準補正画像データに対して所定量を超えてずれていることを検出した場合、当該ずれが所定量以下となるように、前記レンズの位置を調整する調整ステップをさらに備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズ位置ずれ検出方法。
【請求項４】
前記検出ステップは、前記検出結果を報知部に出力することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載のレンズ位置ずれ検出方法。
【請求項５】
前記検出ステップは、検出結果を前記報知部としてのモニタに出力することを特徴とする請求項４に記載のレンズ位置ずれ検出方法。
【請求項６】
前記画像データ取得ステップにおいて、前記画像データを動画として取得し、前記検出ステップにおいて、前記基準補正画像データに対して動画としての前記補正画像データを重ねて表示するようにモニタに出力することを特徴とする請求項５に記載のレンズ位置ずれ検出方法。
【請求項７】
前記補正手段は、前記レンズの収差特性による画像の歪を是正するための座標変換用マップを有することを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載のレンズ位置ずれ検出方法。
【請求項８】
前記位置基準パターンは、前記被写体の他の部位とは異なる色彩若しくは明度を有していることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載のレンズ位置ずれ検出方法。
【請求項９】
位置基準パターンを有する被写体と、
レンズを介して前記被写体を撮像する撮像装置と、
前記撮像により得られた画像データを、前記レンズを正規位置に組み付けた撮像装置の収差特性に基づき収差補正変換する補正手段と、
前記レンズを正規位置に組み付けた際の基準画像データを前記補正手段により収差補正変換して得られる基準補正画像データと、前記収差補正変換により得られる補正画像データとを比較判定することによって、前記レンズの組み付け字の位置ずれを検出する検出手段とを備えることを特徴とするレンズ位置ずれ検出装置。
【請求項１０】
前記検出手段は、前記基準補正画像データをもとに設定された許容範囲に対して、当該許容範囲内に前記補正画像データが属するか否かを検出することを特徴とする請求項９に記載のレンズ位置ずれ検出装置。
【請求項１１】
前記検出手段により、前記補正画像データが前記基準補正画像データに対して所定量を超えてずれていることを検出された際に、当該ずれが所定量以下となるように前記レンズの位置を調整する位置調整機構を備えることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載のレンズ位置ずれ検出装置。
【請求項１２】
前記検出結果を出力する報知部を有することを特徴とする請求項９〜１１いずれか１項に記載のレンズ位置ずれ検出装置。
【請求項１３】
前記報知部は、前記検出結果を画像として出力するモニタであることを特徴とする請求項１２に記載のレンズ位置ずれ検出装置。
【請求項１４】
前記画像データは動画として取得され、基準補正画像データに対して動画としての前記補正画像データが重ねて表示されるように前記モニタに出力されることを特徴とする請求項１３に記載のレンズ位置ずれ検出装置。
【請求項１５】
前記補正手段は、前記レンズの収差特性による画像の歪を是正するための座標変換用マップを有することを特徴とする請求項９〜１４いずれか１項に記載のレンズ位置ずれ検出装置。
【請求項１６】
前記位置基準パターンは、前記被写体の他の部位とは異なる色彩若しくは明度を有していることを特徴とする請求項９〜１５いずれか１項に記載のレンズ位置ずれ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置へレンズを組み付ける際のレンズ位置ずれ検出方法及びレンズ位置ずれ検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば車両後方の様子を表示する装置として、車両の後部に取り付けたカメラの画像をモニタに出力する表示装置が知られている。
【０００３】
ここで、カメラのレンズには収差があり、レンズを介して撮影された被写体の像は、レンズ収差に起因した歪を生じる。従って、撮影された被写体の像に対してレンズ収差に基づく補正処理を行い、上記歪を補正した画像をモニタに出力している。
【０００４】
しかしながら、撮影された被写体の像を歪ませる要因として、上記レンズ収差以外にも例えばカメラ（レンズ）の光軸ずれがある。従って、レンズの光軸が正規位置からずれている場合、上記補正を行っても、補正された被写体の像が歪むこととなる。このようなレンズの光軸ずれを検出し調整する方法が特許文献１に開示されている。
【０００５】
この方法によると、載置台のカメラ設置位置にレーザ光射出装置を載置して、レーザ光を検定用画像（チャート）の撮像中心位置に配置したミラーに入射させ、その反射光の受光位置と、レーザ光の光軸がミラーに対して垂直である場合の基準の受光位置とのずれ量から、レーザ光の光軸のずれを検出する。尚、レーザ光はカメラ（レンズ）の光軸に沿って射出される。そして、当該ずれ量に基づいて、レーザ光の光軸がチャートに対して垂直となるようにチャートと載置台との相対的な位置を調整する。次いで、位置調整完了後に、収差が未知のレンズを備えたカメラをレーザ射出装置と置き換えることにより、チャートに対するレンズの光軸ずれが調整される。また、置き換えられたカメラによりチャートを撮像し、撮像で得られた画像データと、チャートを表す基準画像データとからレンズを介して撮像された像におけるレンズの収差に起因する歪を検出し、当該歪を解消するよう画像データを補正する補正量を設定する。従って、レンズの光軸ずれを排除した上で、レンズ収差に起因する像の歪を補正することができる。
【特許文献１】特開平１２−００４３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記調整方法の場合、カメラの代わりにレーザ射出装置を用いて光軸ずれを検出するため、レンズとチャートとのカメラにおけるレンズの組み付け位置のずれ（撮像素子の中心に対してレンズの光軸が一致し、且つレンズの光軸に対して撮像素子平面が垂直となるレンズと撮像素子との位置関係が正規の位置からずれた状態）までは検出することができない。従って、レンズの光軸調整を行った上に、さらにカメラ１台毎に補正量を設定する必要がある。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑み、レンズの組み付け時のレンズの位置ずれを検出することができるレンズ位置ずれ検出方法及びレンズ位置ずれ検出装置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】
【０００８】
上記目的を達成する為に請求項１に記載のレンズ位置ずれ検出方法は、撮像装置へレンズを組み付ける際のレンズの位置ずれを検出する方法であって、正規の位置にレンズを組み付けた撮像装置により、位置基準パターンを有する被写体を撮像して基準画像データを取得する基準画像データ取得ステップと、当該基準画像データを、レンズの収差特性に基づいて補正を行う補正手段により収差補正変換し、基準補正画像データを生成する基準補正画像データ取得ステップと、組み付けたレンズの位置精度が未知の撮像装置により、上述の基準画像データ取得ステップと同一条件で被写体を撮像して画像データを取得する画像データ取得ステップと、当該画像データを上述の補正手段により収差補正変換し、補正画像データを生成する補正画像データ取得ステップと、基準補正画像データと補正画像データとを比較判定することにより、レンズの組み付け時の位置ずれを検出する検出ステップとを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明のレンズ位置ずれ検出方法によると、予め、収差特性が既知のレンズを正規位置に組み付けてなる撮像装置により位置基準パターンを有する被写体を撮像し、得られた基準画像データを収差補正変換して基準補正画像データを取得しておく。そして、前記レンズと同一の収差特性を持つレンズを撮像装置に組み付けた際、上述の基準画像データ取得ステップと同一条件で被写体を撮像して画像データ取得し、当該画像データを上記補正手段により収差補正変換して補正画像データを生成する。従って、基準補正画像データと補正画像データとは、撮像条件及び補正手段が同一であるので、両データを比較判定することにより、正規のレンズ位置に対するレンズ位置のずれを検出することができる。
【００１０】
また、従来のように、カメラをレーザ射出装置と置き換える必要がないので、被写体に対するレンズの光軸のずれを低減することができる。
【００１１】
また、従来のように、レンズの光軸ずれを検出・調整するためにレーザ射出装置を必要としないため、カメラの製造コストを低減することができる。
【００１２】
また、レンズ組み付け時にレンズの位置ずれを検出（すなわち歪確認）するので、レンズ組み付け後の歪確認が不要となる。
【００１３】
請求項２に記載のように、検出ステップは、基準補正画像データをもとに設定された許容範囲に対して、当該許容範囲内に補正画像データが属するか否かを検出することが好ましい。
【００１４】
このように、基準画像データに対して許容範囲が設定されていれば、比較判定が容易となる。
【００１５】
請求項３に記載のように、検出ステップにおいて、補正画像データが基準補正画像データに対して所定量を超えてずれていることを検出した場合、当該ずれが所定量以下となるように、レンズの位置を調整する調整ステップをさらに備えることが好ましい。
【００１６】
このように、検出の結果、補正画像データが基準補正画像データに対して所定量を超えてずれている場合（基準補正画像データをもとに設定された許容範囲に対して許容範囲外となる場合も含む）、当該ずれが所定量以下（許容範囲内）となるようにレンズ位置を調整することにより、カメラの品質を確保することができる。
【００１７】
また、従来は、カメラにおけるレンズの組み付け位置のずれ（撮像素子とレンズとの位置関係が正規の位置からずれた状態）までは検出することができないので、レンズの光軸調整を行った上に、さらにカメラ１台毎に補正量を設定する必要があった。しかしながら、レンズの位置ずれ調整を行うことにより、同一の補正手段により個々のカメラを補正することができる。
【００１８】
請求項４に記載のように、検出ステップは、検出結果を報知部に出力することが好ましい。
【００１９】
このように、検出結果を報知部に出力することで、出力された検出結果を作業員が確認することができる。また、検出結果に基づいて、作業員がレンズの位置調整を行うことができる。尚、検出結果は出力されずに、例えばレンズの位置調整を行う調整装置に送信されて、レンズ位置が自動的に調整されても良い。また、レンズ位置が自動的に調整される場合であっても、検出結果が出力されても良い。また、報知部としては、正否結果のみを出力するものであっても良いし、正否結果を画像或いは座標として出力するものであっても良い。
【００２０】
特に、請求項５に記載のように、検出結果を報知部としてのモニタに出力すると、検出結果を容易に確認することができる。また、モニタを確認しつつレンズの位置を調整することができるので、ずれに対するレンズの位置調整が容易となる。
【００２１】
請求項６に記載のように、画像データ取得ステップにおいて、画像データを動画として取得し、検出ステップにおいて、基準補正画像データに対して動画としての補正画像データ重ねて表示するようにモニタに出力することが好ましい。
【００２２】
補正画像データは静止画としてモニタに出力されても良い。しかしながら、動画として基準補正画像データに重ねて出力されると、レンズ位置の調整を行いやすい。
【００２３】
請求項７に記載のように、補正手段は、レンズの収差特性による画像の歪を是正するための座標変換用マップを有すると良い。
【００２４】
補正手段としてレンズの収差特性を考慮した演算式を有しても良いが、当該演算結果を座標変換用マップとして有していれば、補正処理時間を短縮することができる。
【００２５】
尚、位置基準パターンは、請求項８に記載のように、被写体の他の部位とは異なる色彩若しくは明度を有していると、検出ステップにおいて比較判定を行いやすい。また、位置基準パターンのみを抽出して比較判定する際には、当該位置基準パターンを検出しやすい。
【００２６】
次に、レンズ位置ずれ検出装置としては、請求項９に記載のように、位置基準パターンを有する被写体と、レンズを介して被写体を撮像する撮像装置と、撮像により得られた画像データを、レンズを正規位置に組み付けた撮像装置の収差特性に基づき収差補正変換する補正手段と、レンズを正規位置に組み付けた際の画像データを、補正手段により収差補正変換して得られる基準補正画像データと、画像データを収差補正変換して得られる補正画像データとを比較判定することによって、レンズの組み付け時の位置ずれを検出する検出手段とを備えることを特徴とする。
【００２７】
本発明の作用効果は、請求項１に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【００２８】
請求項１０に記載のように、検出手段は、基準補正画像データをもとに設定された許容範囲に対して、当該許容範囲内に補正画像データが属するか否かを検出することが好ましい。
【００２９】
本発明の作用効果は、請求項２に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【００３０】
請求項１１に記載のように、検出手段により、補正画像データが基準補正画像データに対して所定量を超えてずれていることを検出された際に、当該ずれが所定量以下となるように、レンズの位置を調整する位置調整機構を備えると良い。
【００３１】
本発明の作用効果は、請求項３に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【００３２】
請求項１２に記載のように、検出結果を出力する報知部を有することが好ましい。なかでも、請求項１３に記載のように、画像として出力するモニタであることが好ましく、さらには、請求項１４に記載のように、画像データが動画として取得され、基準補正画像データに対して動画としての補正画像データを重ねて表示するようにモニタに出力されることが好ましい。以上の作用効果は、請求項４〜請求項６に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【００３３】
請求項１５に記載のように、補正手段は、レンズの収差特性による画像の歪を是正するための座標変換用マップを有すると良い。
【００３４】
本発明の作用効果は、請求項７に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【００３５】
請求項１６に記載のように、位置基準パターンは、被写体の他の部位とは異なる色彩若しくは明度を有していることが好ましい。
【００３６】
本発明の作用効果は、請求項８に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態のレンズ位置調整装置の概略構成を示す図である。
【００３８】
図１に示すように、レンズ位置ずれ検出装置１０は、被写体としてのターゲット板２０と、当該ターゲット板２０を撮像する撮像装置としてのカメラ３０と、撮像により得られた画像データを処理する画像処理ユニット４０と、報知部としてのモニタ５０とにより構成される。
【００３９】
ターゲット板２０は、後述する検出ステップにおいて、レンズの位置ずれを判定する基準となる位置基準パターンを有している。本実施形態においては、位置ずれ検出及びその後のレンズ位置調整が行いやすいように、撮像面に例えば格子状模様を有しており、当該格子状模様に対して、位置基準パターンが設けられている。また、ターゲット板２０は、後述するカメラ３０のレンズ光軸が、ターゲット板２０の撮像中心と一致し、且つ、ターゲット板２０の撮像面と垂直となるように、カメラ３０に対して所定位置に配置されている。
【００４０】
位置基準パターンは、画像処理で容易に検出が可能な色、形状を有していれば良く、ターゲット板２０の他の部位と明確に異なる色彩或いは明度を有していることが好ましい。本実施形態においては、図２に示すように、白色のターゲット板２０の撮像面に黒色インクにより格子状模様２１が描画され、当該格子状模様２１上に撮像中心を中心とするリングが位置基準パターン２２として赤色インクを用いて描画されている。このように、ターゲット板２０の撮像面に格子状模様２１を有していると、後述する検出ステップにて、レンズの位置ずれの量を相対的に判断しやすくなる。位置基準パターン２２の形成位置は、カメラ３０の撮像範囲内であれば良いが、画像データにおいて歪が生じやすい周囲部に設けられることが好ましい。尚、位置基準パターン２２は、上記例に限定されるものではない。例えば、ターゲット板２０の位置基準パターン２２に対応する部位をくりぬき、背面側から特定色の光を発光させたものであっても良い。また、位置基準パターン２２は、赤色以外の色を有していても良いし、形状もリング状ではなく、直線や点等であっても良い。
【００４１】
カメラ３０は、レンズ３１と、ＣＣＤやＣＭＯＳを利用した撮像素子３２と、駆動回路としての回路基板３３と、レンズ３１、撮像素子３２、及び回路基板３３を収納する筐体３４とにより構成されるものである。本実施形態におけるカメラ３０はＣＣＤカメラであり、例えば自動車の後部に、斜め下方を俯瞰して撮影するように配置される。しかしながら、撮像装置は上記カメラ３０に限定されるものではない。例えば、デジカメ等の静止画を撮像するカメラであっても良い。
【００４２】
画像処理ユニット４０は、マイクロコンピュータを主要部として構成され、カメラ３０により撮像されたターゲット板２０の画像データを収差補正処理する補正手段４１と、補正処理された補正画像データと、基準カメラ３０ａから得られたターゲット板２０の画像データ（以下基準画像データ）を収差補正変換してなる基準補正画像データとを比較判定し、レンズ３１の位置ずれを検出する検出手段４２とを有している。尚、画像処理ユニット４０は、カメラ３０及びモニタ５０のいずれかと一体の構造となっていても良い。
【００４３】
ここで、基準カメラ３０ａとは、筐体３４に対して正規の位置にレンズ３１が組み付けられたカメラ３０であり、後述するカメラ３０の製造工程（レンズ位置ずれ検出方法）において、レンズ３１の位置ずれ検出の基準となる。従って、他のカメラ３０の製造に先駆けて製造され、予めターゲット板２０を撮像して、基準画像データと、基準補正画像データとが取得される。その詳細については後述する。尚、レンズ３１の正規の位置とは、レンズ３１の光軸が、撮像素子３２平面の中心を通りつつ、撮像素子３２平面に対して垂直となる位置である。
【００４４】
モニタ５０は、静止画である基準補正画像データに基づく画像に対して、動画としての補正画像データを重ねて表示する。これにより、作業者は、筐体３４に組み付けたレンズ３１の位置ずれを検出することができる。また、動画として表示されるので、モニタ５０を確認しながら、レンズ３１の位置の再調整を容易に行うことができる。その詳細については後述する。
【００４５】
尚、モニタ５０は検出結果を動画として表示するものに限定されるものではなく、静止画を表示するものであっても良い。また、報知部は、画像として表示するものに限定されるものではない。例えば検出結果を座標として出力するものであっても良いし、検出結果に基づく正否（例えばレンズ３１の位置修正要・不要）のみを表示又は判定音により報知するものであっても良い。従って、モニタ５０以外にも、プリンタ、パトライト、サイレン等であっても良い。しかしながら、検出結果が画像としてモニタ５０に出力されると、作業者はレンズ３１の位置ずれ量及び位置ずれ方向を容易に確認することができる。
【００４６】
次に、レンズ位置ずれ検出方法について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。尚、レンズ位置ずれ検出方法とは、カメラ３０の製造工程において、筐体３４にレンズ３１を組み付ける際のレンズ３１の位置ずれを検出する方法である。
【００４７】
先ず、カメラ３０の製造前に、後述する検出ステップにおいて、位置ずれの判定基準となる基準補正画像データを予め取得しておく（図示せず）。具体的には、レンズ３１を筐体３４に対して正規の位置に組み付けてなる基準カメラ３０ａを用い、ターゲット板２０を撮像して基準画像データを取得する。そして、基準画像データをレンズ３１の収差特性に基づく補正手段により収差補正変換し、基準補正画像データを生成する。
【００４８】
ここで、カメラ３０ａによりターゲット板２０を撮像して得られる基準画像データは、レンズ３１の収差特性により、例えば図４に示すように、周囲部ほど歪んだたる型となる。従って、画像データと基準画像データとを比較して、レンズ３１の組み付け位置のずれを検出しようとしても、像の歪から位置ずれを検出するのが困難である。尚、図４においては、格子状の模様のみを図示している。
【００４９】
そこで、以下に示す数式に基づいて、基準画像データを収差補正処理する。
【００５０】
【数１】
2005114683.tif 000003
【００５１】
【数２】
2005114683.tif 000004
【００５２】
【数３】
2005114683.tif 000005
【００５３】
【数４】
2005114683.tif 000006
尚、（Ｘ，Ｙ）：補正処理前の画像座標、（ｘｄ，ｙｄ）：補正処理後の画像座標、（Ｃｘ，Ｃｙ）：補正処理後の画像の中心座標、（Ｃｘａ，Ｃｙａ）：レンズ３１の中心座標、α，ｋ１，ｋ２，ｋ３，ｋ４：レンズ３１の収差特性（値）、Ｆ：カメラ焦点距離係数（Ｆ＝ｆ／ｓ×１０００）、ｆ：カメラ焦点距離（ｍｍ）、ｓ：カメラセルサイズ（ｍｍ／ｐｉｘｅｌ）である。また、数式１及び数式２に示すβは、数式３により求められ、数式３に示すｒｄ２〜ｒｄ８は、数式４から求められる。
【００５４】
上記の各数式から、補正処理後の画像座標（すなわち基準補正画像データ）が生成される。ここで、基準補正画像データをそのまま検出ステップに用いることもできるが、本実施形態においては、ターゲット板２０に描画された位置基準パターン２２としての赤色のリングに対応する部位のみを、基準補正画像データの中から検出（画像処理ユニット４０のＣＰＵによりＲ階調の強い部位を検出）する。そして、図５に示すように、検出された位置基準パターン６０に対して、レンズ３１の位置ずれの許容範囲６１を設定し、図示されないメモリに記憶する。このように、許容範囲６１を設定すると、後述する検出ステップにおいて、レンズ３１の位置調整が再度必要かどうかの判定を行い易い。尚、許容範囲６１は、位置基準パターン６０に対して適宜設定されれば良く、例えば画像の中心座標から位置基準パターン６０までの距離に対して±５％ずれた位置に設定される。
【００５５】
次に、カメラ３０の製造工程において、図３に示すように、カメラ３０の筐体３４に、レンズ３１を組み付け（Ｓ１１０）、ターゲット板２０を撮像（Ｓ１２０）して得られる画像データを、画像処理ユニット４０の画像メモリ（図示せず）に入力する。このとき、カメラ３０と基準カメラ３０ａの構成要素は同一であり、撮像条件も同一である。
【００５６】
そして、画像処理ユニット４０は、画像データを画像メモリから読み出して、補正手段４１により収差補正変換し、補正画像データを生成する（Ｓ１３０）。
【００５７】
本実施形態において、画像処理ユニット４０は、補正手段４１として座標変換用マップを有している。上述したように、カメラ３０と基準カメラ３０ａの構成要素及び撮像条件は同一であり、この座標変換用マップは、基準カメラ３０ａの基準画像データを基準補正画像データに変換した際の数式１〜数式４の演算結果をマップとしたものである。従って、座標交換用マップは収差補正前後の座標の対応関係を示しており、カメラ３０におけるレンズ３１の組み付け位置が基準カメラ３０ａにおけるレンズ３１と異なる場合には、座標変換用マップにより収差補正変換された補正画像データに、レンズ３１の位置ずれが反映される。尚、補正手段４１は、上述した数式１〜数式４により、補正処理後の画像座標（ｘｄ，ｙｄ）を算出しても良い。しかしながら、上記各数式に基づいて補正処理後の座標を算出するのには時間がかかるため、座標変換用マップを有していることが好ましい。
【００５８】
次に、基準カメラ３０ａ同様、補正画像データから、ターゲット板２０に描画された赤色のリング（位置基準パターン２２）に対応する部位のみを検出（画像処理ユニット４０のＣＰＵによりＲＧＢ処理）する（Ｓ１４０）。
【００５９】
Ｓ１４０の実行後、メモリから基準カメラ３０ａに基づく許容範囲６１を読み出し、検出手段４２により、カメラ３０に基づく補正処理後の位置基準パターン６０の座標が、許容範囲６１の座標内に属するか否かの正否を比較判定し、レンズ３１の位置ずれを検出する（Ｓ１５０）。
【００６０】
カメラ３０に基づく補正処理後の位置基準パターン６０が、基準カメラ３０ａに基づく許容範囲６１以内にある場合には、レンズ３１が筐体３４に対して正規の位置に組み付けられていると判断される。従って、レンズ３１の位置ずれ検出を終了する。
【００６１】
また、カメラ３０に基づく補正処理後の位置基準パターン６０が、図６に示すように、基準カメラ３０ａに基づく許容範囲６１外にある場合には、レンズ３１が筐体３４に対して正規の位置に組み付けられていないものと判断する。そして、本実施形態においては、Ｓ１１０に戻って再度レンズ３１の位置調整からの処理を実行する。
【００６２】
尚、レンズ３１の位置調整は、例えば位置調整機構としての複数の位置調整ねじを動かすことにより、レンズ３１と撮像素子３２との相対的な位置関係（撮像素子３２の平面に沿う方向及び撮像素子３２の平面に垂直な方向）が調整される。その一例を図７に示す。図７に示すように、位置調整ねじ７０は、撮像素子３２の平面に垂直な方向（以下上下方向）の位置を調整する第１の調整ねじ７０ａと、撮像素子３２の平面に沿う方向（以下左右方向）の位置を調整する第２の調整ねじ７０ｂとにより構成される。そして、第１の調整ねじ７０ａを動かすことにより、レンズ３１が取り付けられたレンズ取付け用ステ−７１を上下方向に移動させる。また、第２の調整ねじ７０ｂを動かすことにより、撮像素子３２を搭載した回路基板３３が取り付けられた回路基板取付け用ステ−７２を左右方向に移動させる。これにより、レンズ３１と撮像素子３２との相対的な位置関係が調整される。
【００６３】
上述の検出結果は、静止画である基準補正画像データに基づく画像に対して、動画としての補正画像データを重ねて表示するように、モニタ５０に出力される（Ｓ１６０）。従って、作業者は、レンズ３１の位置ずれを容易に検出することができる。また、再度レンズ３１の位置を調整する場合であっても、モニタ５０を確認しながらレンズ３１の位置調整を実行できる。このように、画像データが動画として取得され、検出結果が動画として表示されるので、レンズ３１の位置調整を容易に行うことができる。
【００６４】
尚、カメラ３０に基づく補正処理後の位置基準パターン６０の画像と、基準カメラ３０ａに基づく許容範囲６１の画像のみをモニタ５０に出力しても良いが、撮像された被写体であるターゲット板２０（格子状模様２１）の補正処理後の画像も合わせて出力されても良い。特に、格子状模様２１の補正処理後の画像が出力されると、ずれの大きさを相対的に判定できるので好ましい。
【００６５】
このように、本発明のレンズ位置ずれ検出装置１０及びレンズ位置ずれ検出方法によると、レンズ３１をカメラ３０に組み付ける際、基準カメラ３０ａの基準画像データ取得ステップと同一条件でターゲット板２０を撮像して画像データ取得する。そして、当該画像データを基準画像データを収差補正変換した補正手段４１により収差補正変換し、補正画像データを生成する。従って、基準補正画像データと補正画像データとは、撮像条件及び補正手段が同一であるので、両データを比較判定することにより、正規のレンズ位置に対するレンズ３１の位置ずれを検出することができる。
【００６６】
また、従来のように、カメラ３０をレーザ射出装置と置き換える必要がないので、ターゲット板２０に対するレンズ３１の光軸のずれを低減することができる。
【００６７】
また、従来のように、レンズ３１の光軸ずれを検出・調整するためにレーザ射出装置を必要としないため、カメラ３０の製造コストを低減することができる。
【００６８】
また、補正画像データは、実際に車両表示装置で使用し、また従来レンズ３１の組み付け後に歪確認を行う画像データであり、レンズ３１の組み付け時に当該補正画像データをもとにレンズの位置ずれを検出（すなわち歪確認）するので、レンズ組み付け後の歪確認が不要となる。
【００６９】
また、本発明のレンズ位置ずれ検出装置１０及びレンズ位置ずれ検出方法によると、上記位置ずれ検出の結果、カメラ３０に基づく補正処理後の位置基準パターン６０が、基準カメラ３０ａに基づく許容範囲６１外にある場合には、許容範囲６１内となるようにレンズ３１の位置を調整することもできる。従って、カメラ３０の品質を確保することができる。
【００７０】
尚、レンズ３１の収差特性には所定の公差が設定されているため、同一の収差特性（同一品番）を有するレンズ３１を用いて正規位置に組み付けても、補正画像データに基づく画像が基準補正画像データに基づく画像に対してずれる（歪む）場合がある。この場合、補正画像データには、レンズ３１の位置ずれとともに、上記収差特性のずれも像の歪として反映される。従って、検出ステップ後、再度レンズ３１の位置を調整しても、どうしても許容範囲６１内に入らない場合には、レンズ３１を不良として処理することが好ましい。
【００７１】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、種々変更して実施する事ができる。
【００７２】
本実施形態において、補正画像データの位置基準パターン６０と、基準補正画像データから得られた許容範囲６１とを比較判定し、レンズ３１の位置ずれを検出する例を示した。しかしながら、本発明は上記例に限定されるものではない。例えば、基準補正画像データと補正画像データ、或いは基準補正画像データの位置基準パターン６０と補正画像データの位置基準パターン６０とにより、位置ずれの検出を行っても良い。この場合、検出手段４２により、例えば基準補正画像データに基づく画像と補正画像データに基づく画像とを重ねてモニタ５０に表示する。これにより、作業者が両者のずれ（ずれ量及びずれの方向）を確認することができ、モニタ５０を確認しながら位置ずれを調整することができる。従って、位置基準パターン６０のみを検出しなくても検出ステップは実行可能であるので、図３においてＳ１４０は省略されても良い。
【００７３】
また、本実施形態において、位置調整機構としての位置調整ねじ７０を手動で動かすことにより、レンズ３１の位置を調整する例を示した。しかしながら、検出ステップにおける検出結果が位置調整ねじ７０を自動で動かすねじ調整装置（図示せず）に送信され、当該ねじ調整装置により、レンズ３１の位置ずれを修正する方向に所定位置の位置調整ねじ７０が自動で調整されても良い。尚、検出結果は、報知部に出力されなくとも良いし、ねじ調整装置とともに報知部に出力されても良い。従って、図３においてＳ１６０は省略されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるレンズ位置ずれ検出装置の概略構成を示す図である。
【図２】ターゲット板を説明するための図である。
【図３】レンズ位置ずれ検出方法の説明するためのフローチャートである。
【図４】レンズ収差による歪を説明するための図である。
【図５】許容範囲を説明するための図である。
【図６】検出結果の一例を示す図である。
【図７】レンズの位置調整を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０・・・レンズ位置ずれ検出装置
２０・・・ターゲット板
２２・・・位置基準パターン（赤色リング）
３０・・・カメラ
３０ａ・・・基準カメラ
３１・・・レンズ
４０・・・画像処理ユニット
４１・・・補正手段
５０・・・モニタ
６０・・・補正処理後の位置基準パターン
６１・・・許容範囲
【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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