(57)【要約】【課題】微小レンズによるスポット像の反射位置や透過位置のパターンマッチングによるサンプリングが容易で、そのスポット像や外乱の形状変化が多い場合でも安定したサンプリングを可能で、レンズの芯出調整が容易なレンズ芯出し装置及びレンズ芯出し方法が求められている。【解決手段】レンズからの特徴点の光学像を撮像するテレビカメラ６と、前記レンズ１を回転させて、サンプリングタイム毎に、前記のテレビカメラ６で撮像された撮像領域の光学像の中から画像の特徴部分を抽出し、その特徴部分からレンズの芯出しに用いる光学像画像の基でレンズの重心位置を演算特定し、その演算特定された重心位置にレンズの光学中心を一致させるレンズ芯出し装置及びレンズ芯出し方法。【選択図】      図１
2005031363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ芯出し装置において、
前記レンズからの特徴点の光学像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像される撮像領域の中から前記光学像の画像を認識する認識手段と、
前記認識手段の認識結果に基づいて、前記撮像領域の中から前記光学像の画像を検出するための検出領域を設定する検出領域設定手段と、
を有することを特徴としたレンズの芯出し装置。
【請求項２】
レンズからの特徴点の光学像を撮像する第１の撮像工程と、
前記第１の撮像工程により撮像された画像の第１の領域から前記特徴点の画像を検出する第１の特徴点検出工程と、
一端面から他端面を通過する軸を中心に前記レンズを回転させるレンズ回転工程と、
一端面から他端面を通過する軸を中心に回転したレンズからの前記特徴点の光学像を撮像する第２の撮像工程と、
前記第１の特徴点検出工程の検出結果に基づいて、前記第１の領域の中から前記特徴点を検出するための検出領域を設定する検出領域設定工程と、
前記検出領域設定工程により設定された検出領域の中から前記特徴点の画像を検出する第２の特徴点検出工程と、
を有することを特徴としたレンズの芯出し方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡等に用いる微小なレンズを複数組み合わせる加工において、レンズの偏芯量を測定してレンズの芯出しを行うレンズ芯出し装置及びレンズ芯出し方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から各種光学装置や機器において、被写体を拡大観察するために、複数のレンズを組み合わせた対物光学系が用いられている。この対物光学系を構成する複数のレンズのそれぞれの光学的中心が不一致や偏芯していると、対物光学系を透過した被写体像が不鮮明になったり歪みが生じたりする。このために、複数のレンズの光学的中心を一致させるためにレンズの芯出しが行われている。
【０００３】
このレンズの芯出しは、チャートを用いて生成されたスポット光をレンズに投射し、そのレンズで反射または透過したスポット光をテレビカメラにより撮像してスポット像を生成する。そのテレビカメラで撮像生成されるスポット像は、レンズを外周方向に一定時間毎に回転させながら撮像し、その一定時間毎に撮像されたスポット像は、画像処理装置により形状認識されてスポット像の形状が記憶される。この画像処理装置は、記憶したスポット像から正規化相関等の幾何学演算による前記スポット像形状がほぼ一致するスポット像の検出、即ちパターンマッチングと位置座標の特定等のサンプリングを行う。このサンプリングされたポイントによりスポット像の軌跡と、その軌跡からレンズの重心座標を演算処理で求め、その重心座標を基にレンズの光学的中心の位置調整を行いレンズの芯出しを行うレンズ芯出し装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１３３８９号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献１に開示されているレンズ芯出し装置は、レンズの外周方向への回転途中に、レンズによるスポット像の反射位置や透過位置、及び雑音等の様々な外的要因により、スポット像の形状は少なからず変化してしまう。
【０００６】
このために、内視鏡等に用いる微小なレンズの場合は、スポット像の形状変化が大きく、パターンマッチングによるサンプリング、あるいはスポット像の位置の連続特定が困難となる。また、スポット像の形状変化が大きいことによるパターンマッチングによるサンプリングが困難な場合には、パターンマッチングの許容範囲を広げる必要があるが、ある許容範囲以上に広げると雑音等の他の検出要素との形状区別が困難となる。
【０００７】
よって、内視鏡などに用いる微小レンズの芯出し装置の光学系には、かなり高い精度が要求され、高価で専用のレンズ芯出し装置、もしくはレンズ芯の測定装置が必要となる。かつ、レンズの芯出し装置のレンズ芯出し用の光学系の調整に多くの時間を要していた。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、微少レンズによるスポット像の反射位置や透過位置のパターンマッチングによるサンプリングが容易で、そのスポット像や外乱像等の形状変化が多い場合でも安定したサンプリングを可能にし、レンズの芯出と、芯出し装置の光学系の調整が容易なレンズ芯出し装置及びレンズ芯出し方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のレンズ芯出し装置は、レンズからの特徴点の光学像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像される撮像領域の中から前記光学像の画像を認識する認識手段と、前記認識手段の認識結果に基づいて、前記撮像領域の中から前記光学像の画像を検出するための検出領域を設定する検出領域設定手段と、を有することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明のレンズ芯出し方法は、レンズからの特徴点の光学像を撮像する第１の撮像工程と、前記第１の撮像工程により撮像された画像の第１の領域から前記特徴点の画像を検出する第１の特徴点検出工程と、一端面から他端面を通過する軸を中心に前記レンズを回転させるレンズ回転工程と、一端面から他端面を通過する軸を中心に回転したレンズからの前記特徴点の光学像を撮像する第２の撮像工程と、前記第１の特徴点検出工程の検出結果に基づいて、前記第１の領域の中から前記特徴点を検出するための検出領域を設定する検出領域設定工程と、前記検出領域設定工程により設定された検出領域の中から前記特徴点の画像を検出する第２の特徴点検出工程と、を有することを特徴としている。
【００１１】
本発明のレンズ芯出し装置及びレンズ芯出し方法は、微小レンズによるスポット像の反射位置や透過位置のパターンマッチングによるサンプリングが容易で、そのスポット像や外乱像の形状変化が多い場合でも安定したサンプリングを可能にし、レンズの芯出と、芯出し装置の光学系の調整が容易なレンズ芯出し装置及びレンズ芯出し方法を提供することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明に係るレンズ芯出し装置の第１の実施形態について図１乃至図６を用いて説明する。
【００１３】
図１は本発明の第１の実施形態であるレンズ表面の反射光による芯出し調整を行うレンズ芯出し装置の構成を示すブロック図、図２は本発明の第１の実施形態であるレンズ裏面の反射光による芯出し調整するレンズ芯出し装置の構成を示すブロック図、図３は本発明の第１の実施形態であるレンズ芯出し装置によるスポット像からの初回サンプリング時のモニタ表示画像を示す説明図、図４は本発明の第１の実施形態であるレンズ芯出し装置によるスポット像からの２回目のサンプリング時のモニタ表示画像を示す説明図、図５は本発明の第１の実施形態であるレンズ芯出し装置によるスポット像の可動範囲が移動した際のサンプリングのモニタ表示画像を示す説明図、図６は本発明の第１の実施形態であるレンズ芯出し装置によるスポット像のサンプリングと軌跡重心の算出の処理作用を説明するフローチャートである。
【００１４】
本発明の第１の実施形態であるレンズ芯出し装置について、図１を用いて説明する。芯出し調整されるレンズ１は、図中に示すＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に位置調整可能なＸＹＺ調整ステージ２ａに取り付けられている。さらに、前記レンズ１は光軸に対して図中上下方向のスイベル角αと水平方向スイベル角βの調整可能なスイベル調整ステージ２ｂにより角度調整が可能に取り付けられている。このレンズ１とＸＹＺ調整ステージ２ａと及びスイベル調整ステージ２ｂは、モータ等の回転手段３によって前記レンズ１の光軸に沿って外周方向に回転駆動させるようになっている。
【００１５】
つまり、レンズ１は、回転手段３で回転駆動するＸＹＺ調整ステージ２ａとスイベル調整ステージ２ｂに取り付けられている。
【００１６】
このレンズ１の表面には、光源４からチャート５を介してスポット光が投射されるようになっている。この光源４からチャート５を通過して投射されたスポット光は、レンズ１の表面で反射されて電荷結合素子等の撮像素子を用いた撮像手段であるテレビカメラ６で撮像されるようになっている。このテレビカメラ６で撮像生成された撮像信号は、画像の認識手段である画像処理装置７において、スポット像を検出するための演算を行い、その検出されたスポット像の位置座標の検出等の所定の信号処理が施され、スポット像データが生成される。更に、モニタ９にスポット像を表示させる。前記画像処理装置７で生成されたスポット像データは、検出領域設定手段である演算処理装置８で、所定の演算処理が行われてスポット像の形状や面積の検出及び位置軌跡と、その軌跡から軌跡中心の算出が行われる。この演算処理装置８で演算処理されたスポット像の軌跡の重心位置がモニタ９に表示される。さらに、スポット像の軌跡の重心位置のデータに基づいて演算処理装置８は、前記ＸＹＺ調整ステージ２ａとスイベル調整ステージ２ｂを駆動制御して、レンズ１の芯出し調整するようになっている。
【００１７】
また、このレンズ芯出し装置は、図２に示すように、前記光源４とチャート５からのスポット光を前記芯出し調整されるレンズ１の表面から裏面へと投射させ裏面からの反射光を前記テレビカメラ６で撮像し、かつ、画像処理装置７と演算処理装置８で前述したと同様な処理が施されて、その処理結果がモニタ９に表示されるようになっている。
【００１８】
つまり、光源４からチャート５を通過したスポット光は、レンズ１の表面と裏面で反射されてテレビカメラ６で撮像され、その撮像信号から画像処理装置７で所定の信号処理が施されて、モニタ９に映像として表示される。このモニタ９に表示される映像には、スポット光によるスポット像１０が、後述する図３及び図４に示すように表示される。
【００１９】
なお、前記ＸＹＺ調整ステージ２ａとスイベル調整ステ．−ジ２ｂの位置関係は、レンズ１の表面反射光によるスポット像１０の位置がスイベル調整ステージ２ｂによる調整に影響されないようになっている。
【００２０】
また、前記モニタ９は、前述したテレビカメラ６で撮像し、画像処理装置７で生成した映像を表示すると共に、タッチパネル機能を有しており、このモニタ９に表示される例えばスポット像１０をタッチすることで、前記画像処理装置７と演算処理装置８に対して処理指示入力が可能となっている。
【００２１】
このような構成のレンズ芯出し装置の作用について、図３と図４に示すモニタ９に表示されるレンズ映像と、図６に示すフローチャートを用いて説明する。
【００２２】
最初に図１に示すように、チャート５を通過して、レンズ１に投射されたスポット光がレンズ１の表面で反射され、その表面反射スポット光の基でテレビカメラ６で撮像生成されたスポット像によるレンズ１の芯出し調整について説明する。
【００２３】
図３は、回転手段３により回転駆動されたレンズ１のある回転位置において、テレビカメラ６で撮像され、画像処理装置７で信号処理されて生成されたレンズ１の画像がモニタ９に表示されている状態を示している。
【００２４】
このモニタ９に表示されているレンズ１の画像には、前記光源４とチャート５によるスポット光の基で撮像された前記レンズ１の表面や裏面から反射されたスポット像１０や、外光等の複数の外乱像１１が含まれて表示されている。
【００２５】
このようにレンズ１の表面からの反射光によるスポット像１０と外乱像１１等がテレビカメラ６で撮像生成し、かつ、画像処理装置７で所定の信号処理が施されてモニタ９に表示されている。このモニタ９に表示されている画像からステップＳ１で前記レンズ１の表面反射光と思われるスポット像１０を目視で判断し、そのスポット像１０がモニタ９の画面に明確に表示されるようにＸＹＺ調整ステージ２ａによりレンズ１の取付位置調整を行い、そのモニタ９の画面に表示されているスポット像１０を指でタッチ入力して、スポット像１０の選択を行う。
【００２６】
このステップＳ１でのスポット像１０の選択入力が行われると、ステップＳ２で前記回転手段３を駆動させて、前記レンズ１を外周方向に回転させる。
【００２７】
次に、ステップＳ３で、前記ステップＳ１で選択されたスポット像１０の重心ａ及び面積Ｓを演算処理装置８で演算し、そのスポット像１０の重心位置ａを第１のサンプリングポイント１３ａとして記憶させる。
【００２８】
次に、ステップＳ４でレンズ１を外周方向に回転させた際のスポット像１０の重心位置の移動を検出するために、例えば、図３に示す第１のサンプリングポイント１３ａの位置と回転手段３の回転速度より予想される一定時間後のスポット像１０の可動範囲１６を演算処理装置８で演算認識設定する。
【００２９】
このステップＳ４における可動範囲１６の演算認識が行われ、かつ、前記ステップＳ２の回転開始から一定時間経過したことをステップＳ５で確認すると、ステップＳ６で、その一定時間後の可動範囲１６内のスポット像１０や外乱像１１等を抽出して、それら全ての像の面積を演算させる。
【００３０】
次に、ステップＳ７で前記ステップＳ６で演算された各像の面積から前記ステップＳ３で算出して記憶したサンプリングポイント１３ａのスポット像１０の面積に最も近い面積を有する像を選択して記憶する。つまり、この一定時間経過後の可動範囲１６において、一定時間前であるスポット像１０（図３に示すサンプリングポイント１３ａのスポット像１０）の面積Ｓに最も近い面積を有するものを移動中のスポット像１０（図４に示すスポット１０）と見なし、その見なしたスポット像１０の重心位置ａを演算処理して第２のサンプリングポイント１３ｂとして記憶する。
【００３１】
このステップＳ７のレンズ１を回転させた後のスポット像１０のサンプリングポイント１３ｂが演算されると、ステップＳ８で、レンズ１が一回転されたかを判定し、一回転駆動されていないと前記ステップＳ３に戻り、ステップ３以降を再度実行させる。つまり、レンズ１を回転駆動させ、一定時間間隔毎にレンズ１の表面から反射されたスポット像１０を抽出して、そのスポット像１０の重心位置ａを演算して、サンプリングポイント１３としてモニタ９に表示させる。
【００３２】
前記ステップＳ８でレンズ１の回転が一回転されたと判定されると、ステップＳ９で回転手段３によるレンズ１の回転を停止させる。
【００３３】
次に、ステップＳ１０で前記レンズ１を回転させて一定時間毎に検出演算された複数のサンプリングポイント１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，…からスポット像１０の軌跡１５を求め、この軌跡１５から軌跡重心１２を演算算出する。
【００３４】
このステップＳ１０で演算された軌跡重心１２は、モニタ９に表示されると共に、そのモニタ９に表示された軌跡重心１２にスポット像１０が位置するように前記ＸＹＺ調整ステージ２ａによりレンズ１の位置調整を行う。
【００３５】
これによりチャート５を介して投射されたスポット光のレンズ１の表面反射による前記レンズ１の芯出し調整が行える。
【００３６】
このチャート５を介したスポット光のレンズ１の表面反射によるレンズ１の芯出し調整が終了すると、図２に示すように、レンズ１の裏面から反射されたスポット光で生成されたスポット像１０に基づいてレンズ１の芯出し調整を行う。
【００３７】
このレンズ１の裏面反射によるスポット像１０による芯出し調整に行うに当たり、モニタ９に表示されている裏面反射によるスポット像１０と思われるスポット像１０をモニタ９に明確に表示させるために、前記ＸＹＺ調整ステージ２ａによりレンズ１の回転手段３の回転軸方向に対して、図中Ｚ方向の位置調整を行う。この際、図中ＸとＹ方向のレンズ位置は固定させておく。
【００３８】
このようにして、モニタ９に明確に表示されたレンズ１の裏面反射のスポット像１０を基に、前述した表面反射スポット像１０と同様に選択設定し、ステップＳ１からＳ１０の処理を行う。これにより一定時間間隔のサンプリングポイント１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，…の裏面反射のスポット像１０の抽出とその重心位置ａを演算して、そのサンプリングポイント１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，…の軌跡１５から軌跡重心１２を演算してモニタ９に表示させる。
【００３９】
このモニタ９に表示されたレンズ１の裏面反射によるスポット像１０による軌跡重心１２にスイベル調整ステージ２ｂによりレンズ１の位置調整を行う。
【００４０】
以上説明したように、本発明のレンズ芯出し装置の第１の実施形態は、レンズ１の反射光をスポット像１０の面積で検出するため外乱像１１が多数発生したり、また、特にレンズ１の裏面反射光を対象とする場合のスポット像１０の形状変化が大きくなる場合でも、スポット像１０の検出範囲を最小限に狭めることでモニタ９に表示される外乱像１１の大部分を検出範囲から排除することができ、サンプリング時のスポット像１０の認識が容易になる。
【００４１】
この結果、スポット像１０を認識するための基準となるスポット像１０の形状が一致させなくても、面積の比較で十分高い精度で、外乱像１１との区別が可能となり、レンズ１の回転によってモニタ９に映し出されるスポット像１０の形状が変化しても安定したサンプリングを行うことができ、レンズの芯出しが確実に行える。
【００４２】
次に、本発明のレンズの芯出し装置の第２の実施形態について図７を用いて説明する。なお、図７は本発明の第２の実施形態であるレンズ芯出し装置によるスポット像の認識方法を説明する説明図である。
【００４３】
この第２の実施形態のレンズの芯出し装置の構成は、前述した第１の実施形態と同じ構成である。前述した第１の実施形態は、テレビカメラ６で撮像し、画像処理装置７で信号処理されてモニタ９に表示されているスポット像１０や外乱像１１等の判別にそれぞれの面積が用いられているが、この第２の実施形態は、それらスポット像１０や外乱像１１の判定に前述した面積に加えて、図７に示すように、可動範囲１６内の各スポット像１０や外乱像１１等の全ての像の形状の最長部ｄと最短部ｆから形状寸法比ｂを演算して用いる点が相違する。
【００４４】
つまり、レンズ１のある回転位置におけるスポット像１０や外乱像１１等のそれぞれの面積Ｓと、新たに演算された形状寸法比ｂにそれぞれ予め定めた係数を掛けた値の合計を演算処理装置８により演算させ、その演算された値が最初のサンプリング（例えば、図３のサンプリングスポット１３ａ）のスポット像１０として記憶させ、レンズ１を回転させて一定時間経過後の可動範囲１６内のスポット像１０や外乱像１１のそれぞれの面積Ｓと、形状寸法比ｂにそれぞれ予め定めた係数を掛けた値の合計演算値から前回サンプリング（例えば、図３のサンプリングスポット１３ａ）に最も近い合計演算値を有するものをスポット像１０（例えば、図４のサンプリングポイント１３ｂ）を検出して記憶させ、モニタ９に表示させるようになっている。
【００４５】
これにより、モニタ９に表示されている画像からスポット像１０の抽出判定がスポット像１０の面積ｓと形状寸法比ｂの２つの条件を用いることでより精度の高いスポット像１０の検出判定が可能となる。
【００４６】
次に、本発明のレンズ芯出し装置の第３の実施形態について説明する。この第３の実施形態のレンズ芯出し装置の構成は、前述した第１の実施形態と同じ構成である。前述した第１の実施形態は、テレビカメラ６で撮像し、画像処理装置７で信号処理されてモニタ９に表示されているスポット像１０や外乱像１１等の判別にそれぞれの面積が用いられているが、この第３の実施形態は、それらスポット像１０や外乱像１１の判定に、可動範囲１６内の各スポット像１０や外乱像１１等の全ての像の輝度の最大値から最小値までの変化幅を用いる点が相違する。
【００４７】
つまり、レンズ１のある回転位置における画像処理装置７で信号処理生成された可動範囲１６内のスポット像１０や外乱像１１等のそれぞれの輝度の最大値から最小値までの変化幅を演算処理装置８により演算させ、その演算された輝度の変化幅を最初のサンプリング（例えば、図３のサンプリングスポット１３ａ）のスポット像１０として記憶させ、レンズ１を回転させて一定時間経過後の可動範囲１６内のスポット像１０や外乱像１１のそれぞれの輝度変化幅を前回サンプリング（例えば、図３のサンプリングスポット１３ａ）の輝度変化幅に最も近い値を有するものをスポット像１０（例えば、図４のサンプリングポイント１３ｂ）として記憶させ、モニタ９に表示させるようになっている。
【００４８】
これにより、モニタ９に表示されている画像からスポット像１０の抽出判定がスポット像１０の形状や面積に影響されることなく、精度の高いスポット像１０の検出判定が可能となる。
【００４９】
なお、レンズ１をあるサンプリングポイントから一定時間経過した際に、図５に示すように、例えばサンプリングポイント１３ａからサンプリングポイント１３ｂに回転させた際に、サンプリングポイント１３ｂを中心とする可動範囲１６が移動することもある。このような場合においても、前述した第１乃至第３の実施形態は確実にスポット像１０の検出判定が可能である。
【００５０】
次に、本発明のレンズ芯出し装置の第４の実施形態について図８を用いて説明する。なお、前述した図１乃至図２と同一部部分は、同一符号をして詳細説明は省略する。前述した第１の実施形態は、レンズ１の前方向斜め下方向にチャート５と光源４が配置され、その光源４とチャート５によりスポット光がレンズ１の表面側から投射されるようになっているが、この第４の実施形態のレンズ芯出し装置は、前記レンズ１の光軸の後方に前記光源装置４とチャート５を設けて、この光源装置４とチャート５から投射されたスポット光は、レンズ１の裏面から表面へと透過されるように配置されている。
【００５１】
このために、前記回転手段３、ＸＹＺ調整ステージ２ａ、及びスイベル調整ステージ２ｂは、前記光源装置４とチャート５から投射されるスポット光を遮蔽しない、光軸から外れた位置に設けられている。
【００５２】
さらに、前記レンズ１の正面の光軸上に前記テレビカメラ６が設けられ、このテレビカメラ６で撮像生成したレンズ１の撮像信号に所定の信号処理を施し、モニタ９に撮像画像を表示させる画像処理装置７と、その画像処理装置７で生成された所定の撮像画像からスポット像１０や外乱像１１の検出と、そのスポット像１０のサンプリングポイント１３、及びそれらサンプリングポイント１３の軌跡１５とその軌跡重心１２の演算を行う演算処理装置８が設けられている。
【００５３】
なお、この第４の実施形態の演算処理装置８による前述したスポット像１０の検出と、そのスポット像１０の重心位置にサンプリングポイント１３の演算、及びサンプリングポイント１３の軌跡１５からの軌跡重心１２の演算は上述した第１乃至第３の実施形態と同じであり、その演算結果から得られた軌跡重心１２にレンズ１を一致させるために、前記ＸＹＺ調整ステージ２ａとスイベル調整ステージ２ｂでレンズ１の位置調整を行う。
【００５４】
これにより、レンズ芯出し装置は、レンズ１の光軸に対して、略直線状に形成でき、レンズ芯出し装置の光軸に対する垂直方向の幅を最小化させることができる。
【００５５】
［付記］
以上詳述した本発明の実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができる。
【００５６】
（付記１）  レンズ芯出し装置において、
前記レンズからの特徴点の光学像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像される撮像領域の中から前記光学像の画像を認識する認識手段と、
前記認識手段の認識結果に基づいて、前記撮像領域の中から前記光学像の画像を検出するための検出領域を設定する検出領域設定手段と、
を有することを特徴としたレンズの芯出し装置。
【００５７】
（付記２）  レンズからの特徴点の光学像を撮像する第１の撮像工程と、
前記第１の撮像工程により撮像された画像の第１の領域から前記特徴点の画像を検出する第１の特徴点検出工程と、
一端面から他端面を通過する軸を中心に前記レンズを回転させるレンズ回転工程と、
一端面から他端面を通過する軸を中心に回転したレンズからの前記特徴点の光学像を撮像する第２の撮像工程と、
前記第１の特徴点検出工程の検出結果に基づいて、前記第１の領域の中から前記特徴点を検出するための検出領域を設定する検出領域設定工程と、
前記検出領域設定工程により設定された検出領域の中から前記特徴点の画像を検出する第２の特徴点検出工程と、
を有することを特徴としたレンズの芯出し方法。
【００５８】
（付記３）  レンズの位置を調整する位置調整手段と、レンズを外周方向に沿って回転する回転手段と、光源から前記レンズを経由したスポット像を検出する光学系と、前記スポット像を取り込む画像処理装置と、前記レンズの回転中、一定時間毎に前記スポット像の重心位置を演算、記憶する演算処理装置を有し、前記画像処理装置による複数のサンプリングを基に前記スポット像の軌跡重心を演算し、前記軌跡重心ヘレンズを移動させることを特徴とするレンズ芯出し装置に於いて、
前記スポット像位置から予め設定された複数の条件を用いて順次スポット像位置を特定してゆくことを特徴とするレンズ芯出し装置及びレンズ芯出し方法。
【００５９】
（付記４）  前記画像処理装置によるスポット像位置の特定に於いて、前記演算処理装置により演算、記憶された前記スポット像の少なくとも２つ以上の幾何学量を、前記スポット像とその他の像を区別する基準として用いることを特徴とする付記３に記載のレンズ芯出し装置及びレンズ芯出し方法。
【００６０】
（付記５）  前記画像処理装置によるスポット像位置の特定に於いて、前記演算処理装置により演算、記憶された前記スポット像の最長部と最短部の寸法比を、前記スポット像とその他の像を区別する基準として用いることを特徴とする付記３に記載のレンズ芯出し装置及びレンズ芯出し方法。
【００６１】
（付記６）  前記画像処理装置によるスポット像位置の特定に於いて、前記演算処理装置により演算、記憶された前記スポット像の輝度の最大部から最小部の変化幅を、前記スポット像とその他の像を区別する基準として用いることを特徴とする付記３に記載のレンズ芯出し装置及びレンズ芯出し方法。
【００６２】
（付記７）  芯出し調整するレンズを保持すると共に、そのレンズを光軸に沿って外周方向に回転させる回転手段と、
この回転手段による回転後、一定時間間隔で前記レンズの光学像を撮像する撮像手段と、
前記回転手段でレンズを回転させて、一定時間間隔毎に前記撮像手段で撮像した光学像からレンズの特徴点を検出する特徴点検出手段と、
この特徴点検出手段で検出したレンズの一定時間間隔毎の特徴点から光学像の重心位置を検出する重心位置検出手段と、
この重心位置検出手段で検出した光学像の重心位置とレンズの光学的中心位置を調整するレンズ位置調整手段と、
を備えたことを特徴とするレンズ芯出し装置。
【００６３】
（付記８）  芯出し調整するレンズの光学像を撮像する第１の撮像工程と、
この第１の撮像工程で撮像された光学像の第１の領域から特徴点画像を検出する第１の特徴点検出工程と、
前記レンズを光軸に沿って外周方向に回転駆動させるレンズ回転工程と、
このレンズ回転工程で回転された前記レンズの光学像を撮像する第２の撮像工程と、
この第２の撮像工程で撮像された光学像から前記特徴点画像を検出する第２の領域を設定するための検出領域設定工程と、
この検出領域設定工程で設定された第２の領域から前記第１の特徴点検出工程で検出した特徴点画像と近似する特徴点画像を検出する第２の特徴点検出工程と、
この第２の特徴点検出工程による前記光学像の第２の領域からの特徴点画像の検出後、前記レンズ回転工程によるレンズの一定時間回転の都度、前記第２の撮像工程、検出領域設定工程、及び第２の特徴点検出工程による撮像、検出領域設定及び特徴点検出した特徴点画像をサンプリングポイント表示させるサンプリングポイント工程と、
このサンプリングポイント工程でサンプリングされたレンズの特徴点画像の軌跡から重心位置を算出する重心位置算出工程と、
この重心位置算出工程で算出した重心位置と、レンズの光学的中心位置を一致させるように調整する調整工程と、
を具備することを特徴としたレンズ芯出し方法。
【００６４】
【発明の効果】
本発明のレンズ芯出し装置及びレンズ芯出し方法は、レンズを回転させ、一定時間間隔毎のスポット像の反射位置や透過位置のパターンマッチングによるサンプリングしたスポット像の検出範囲を限定し、その検出範囲からスポット像の特徴に応じた判定基準が設定でき、形状変化の多いスポット像や外乱像の中から微小レンズの重心位置が確実に検出できる最適特徴を用いることで、微小レンズの芯出し調整の信頼性の向上とコスト低減などの効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態であるレンズ表面の反射光による芯出し調整を行うレンズ芯出し装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態であるレンズ裏面の反射光による芯出し調整するレンズ芯出し装置の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第１の実施形態であるレンズ芯出し装置によるスポット像からの初回サンプリング時のモニタ表示画像を示す説明図。
【図４】本発明の第１の実施形態であるレンズ芯出し装置によるスポット像からの２回目のサンプリング時のモニタ表示画像を示す説明図。
【図５】本発明の第１の実施形態であるレンズ芯出し装置によるスポット像の可動範囲が移動した際のサンプリングのモニタ表示画像を示す説明図。
【図６】本発明の第１の実施形態であるレンズ芯出し装置によるスポット像のサンプリングと軌跡重心の算出の処理作用を説明するフローチャート。
【図７】本発明の第２の実施形態であるレンズ芯出し装置によるスポット像の認識方法を説明する説明図。
【図８】本発明に係るレンズ芯出し装置の第４の実施形態の全体構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１…レンズ
２…調整ステージ
３…回転手段
４…光源
５…チャート
６…テレビカメラ
７…画像処理装置
８…演算処理装置
９…モニタ
【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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