(57)【要約】      （修正有）【課題】レンズ調芯作業時間の短縮と、自動化可能なレンズ調芯方法及びレンズ調芯装置の提供。【解決手段】画像の一点を基準に、近傍の複数の小さい領域で、画像の空間周波数の強度分布を求め、前記領域間で強度の差を計算し、その差と強度に比例するように評価値を定め、前記評価値の符号を反転させたものを評価値1と定める。その評価値が、あらかじめ定めておいた所望の光学性能に到達しているか否かを判定する。次に、前記評価値1を非線形アルゴリズムにより処理して出力値1を求め、前記評価値2を非線形アルゴリズムにより処理して出力値2を求める。前記出力値1と前記出力値2の差に比例した調整量を移動量として算出し、前記移動量を、近傍の領域間を結ぶ方向で測ったレンズ群の相対的な位置関係を表す現在の座標値に加え、前記レンズ群を移動し、前記複数のレンズ群の相対的位置関係を変化させることにより前記レンズ群同士の調芯を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ以上のレンズで構成されるレンズユニットのレンズを、２つ以上のレンズ群に分け、
前記レンズユニットの後方に配置される撮像素子で被写体を撮影し、前記撮影した画像の良し悪しを判断しながら、前記それぞれのレンズ群の相対的な位置関係を調整することによって、前記レンズユニットの光学性能をより良い方向に調整するレンズ調芯方法において、
少なくとも、
前記撮像素子で被写体を撮影し画像を取得する第１ステップと、
前記画像のある一点を基準点とし、該基準点の周囲近傍を複数の小さい領域に分割し、それぞれの領域で、画像のコントラストによる空間周波数の強度の分布を求める第２ステップと、
前記領域間で強度の差を計算し、その差と強度に比例するように評価値（＋）を定め、前記評価値（＋）の符号を反転させたものを評価値（−）と定める第３ステップと、
前記第３ステップで求められた評価値が、あらかじめ定めておいた所望の光学性能に到達しているか否かを判定する第４ステップと、
前記評価値（＋）を非線形アルゴリズムにより処理して出力値（＋）を求め、前記評価値（−）を非線形アルゴリズムにより処理して出力値（−）を求める第５ステップと、
前記出力値（＋）と前記出力値（−）の差に比例した調整量をレンズ群の移動量として算出する第６ステップと、
前記移動量を、近傍の領域間を結ぶ方向で測ったレンズ群の相対的な位置関係を表す現在の座標値に加え、前記レンズ群を移動し、前記複数のレンズ群の相対的位置関係を変化させる第７ステップと、
により前記レンズ群同士の調芯を行い前記レンズユニットの光学性能を調整することを特徴とするレンズ調芯方法。
【請求項２】
前記第４ステップで、前記第３ステップで求められた評価値があらかじめ定めておいた所望の光学性能に到達していると判定された場合、調芯作業を終了することを特徴とする請求項１に記載のレンズ調芯方法。
【請求項３】
前記第１ステップから始まり第７ステップに至るまでの一連の動作を調芯作業順序とし、前記第４ステップの判定であらかじめ定めておいた所望の光学性能に到達するまで、前記調芯作業を繰り返し実行することを特徴とする請求項１に記載のレンズ調芯方法。
【請求項４】
２つ以上のレンズで構成されるレンズユニットのレンズを、２つ以上のレンズ群に分け、
前記レンズユニットの後方に配置される撮像素子で被写体を撮影し、前記撮影した画像の良し悪しを判断しながら、前記それぞれのレンズ群の相対的な位置関係を調整することによって、前記レンズユニットの光学性能をより良い方向に調整するレンズ調芯装置において、
少なくとも、
前記撮像素子を含み、前記被写体を撮影し画像を取得する画像取得手段と、
前記画像のある一点を基準点とし、該基準点の周囲近傍を複数の小さい領域に分割し、それぞれの領域で、画像のコントラストによる空間周波数の強度の分布を求める空間周波数強度分布算出手段と、
前記領域間で強度の差を計算し、その差と強度に比例するように評価値（＋）を定め、前記評価値（＋）の符号を反転させたものを評価値（−）と定める評価値算出手段と、
前記評価値算出手段で求められた評価値が、あらかじめ定めておいた所望の光学性能に到達しているか否かを判定する判定手段と、
前記評価値（＋）を非線形アルゴリズムにより処理して出力値（＋）を求め、前記評価値（−）を非線形アルゴリズムにより処理して出力値（−）を求める出力値算出手段と、
前記出力値（＋）と前記出力値（−）の差に比例した調整量をレンズ群の移動量として算出する移動量算出手段と、
前記移動量を、近傍の領域間を結ぶ方向で測ったレンズ群の相対的な位置関係を表す現在の座標値に加え、前記レンズ群を移動し、前記複数のレンズ群の相対的位置関係を変化させるレンズ群移動手段と、
を有することを特徴とするレンズ調芯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のレンズで構成されるレンズユニットの光学性能をより良い方向に調整するために使用するレンズ調芯機のレンズ調芯方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の携帯電話などに搭載されるカメラモジュールは、ますます小さく薄くなってきており、これらのカメラモジュールに使用されるレンズユニットにも小型化・薄型化が要求されてきている。また、カメラモジュールの撮像素子（イメージセンサ）には高画素品が採用され、かつ、ピクセルサイズも小さいことから、レンズユニットの光学的な解像度に対する要求も非常に高くなってきている。
【０００３】
求められる光学性能が高いため、複数のレンズを組み合わせたレンズユニットが採用され、かつ、レンズユニットを薄くしなければならないため各レンズの厚みには制限が発生する。組み合わせのレンズユニットでは、レンズ同士の位置関係のズレが光学性能に直接影響を与える。レンズの厚み方向に余裕がある場合、形状精度のばらつきを吸収する設計をすることができるが、厚み方向に余裕がない場合、レンズやレンズ鏡筒の成形加工で得られる形状精度のばらつきに非常に敏感になる。そのため、単純にレンズをレンズ鏡筒にはめるだけの設計では、十分な光学性能を得ることができなくなることが多い。
【０００４】
そこで、高い光学性能を持ち、かつ、小さいレンズユニットを実現するために、レンズユニットをいくつかのレンズ群に分割して相互に動かし、レンズ群同士の相対的な位置関係を調整して所望の光学性能を確保する設計が用いられている。相対的な位置関係を調整する具体的な方法は、鏡筒の構造や調整装置、調整方法も含めていろいろ提案されている。レンズ同士の相対的な位置関係を調整して光学性能を確保する作業を、一般的に調芯と呼ぶ。
【０００５】
３枚のレンズが一体的に設けられるカメラユニットにおいて、最も被写体寄りに配置される１枚のレンズを調芯することで、所望の解像力を得る調芯手法が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。３枚のレンズをそれぞれ調芯する方法も提案されている。（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００３−２９１１４号公報
【特許文献２】特開２００５−２４９９６号公報
【特許文献３】特開２００５−２８３７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
レンズユニットを調芯するための鏡筒や装置は、各種提案されている。レンズユニットを調芯するためには、実際にレンズの相対的な位置関係を動かす機構部分と、そのレンズユニットの光学性能を客観的に評価し、その評価が最良であると思われる位置に収束させる調芯方法が必要である。機構部分については多くの提案がなされているが、それに比較し、調芯方法については提案が少ない。レンズユニットの光学性能は、それぞれのレンズの面形状や位置、間隔が複雑に複合した結果で決定されるため、数値モデル化が難しく、画像から得られる情報を計算して最良のレンズ位置を割り出すことは、現実的には不可能である。
【０００７】
実際の調芯作業は、レンズ群の相対的な位置関係に摂動を与え、レンズ群が動く曲面に沿った光学性能値の微分を計算し、光学性能値が向上する方向を求め、全領域中での極大値をその最良の位置として求めることになる。最急降下法が有効だが、単純に最急降下法を応用した場合、勾配に沿って動いて平坦な極大、極小をもとめるため、局所解に捕捉される可能性がある。このため調芯できる範囲をくまなく調べなければならず、作業に時間がかかるという大きな問題が発生する。結局、調芯すべきレンズユニットを使用して撮影した画像を作業員が目視で確認しながら、レンズの相対的な位置関係を調整する方法がもっとも速く確実な方法となっているのが現状である。
【０００８】
本発明は、レンズ調芯作業時間の短縮と、自動化可能なレンズ調芯方法及びレンズ調芯装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
２つ以上のレンズで構成されるレンズユニットのレンズを、２つ以上のレンズ群に分け、
前記レンズユニットの後方に配置される撮像素子で被写体を撮影し、前記撮影した画像の良し悪しを判断しながら、前記それぞれのレンズ群の相対的な位置関係を調整することによって、前記レンズユニットの光学性能をより良い方向に調整するレンズ調芯方法において、
少なくとも、
前記撮像素子で被写体を撮影し画像を取得する第１ステップと、
前記画像のある一点を基準点とし、該基準点の周囲近傍を複数の小さい領域に分割し、それぞれの領域で、画像のコントラストによる空間周波数の強度の分布を求める第２ステップと、
前記領域間で強度の差を計算し、その差と強度に比例するように評価値（＋）を定め、前記評価値（＋）の符号を反転させたものを評価値（−）と定める第３ステップと、
前記第３ステップで求められた評価値が、あらかじめ定めておいた所望の光学性能に到達しているか否かを判定する第４ステップと、
前記評価値（＋）を非線形アルゴリズムにより処理して出力値（＋）を求め、前記評価値（−）を非線形アルゴリズムにより処理して出力値（−）を求める第５ステップと、
前記出力値（＋）と前記出力値（−）の差に比例した調整量をレンズ群の移動量として算出する第６ステップと、
前記移動量を、近傍の領域間を結ぶ方向で測ったレンズ群の相対的な位置関係を表す現在の座標値に加え、前記レンズ群を移動し、前記複数のレンズ群の相対的位置関係を変化させる第７ステップと、
により前記レンズ群同士の調芯を行い前記レンズユニットの光学性能を調整するレンズ調芯方法とする。
【００１０】
前記第４ステップで、前記第３ステップで求められた評価値があらかじめ定めておいた所望の光学性能に到達していると判定された場合、調芯作業を終了するレンズ調芯方法とする。
【００１１】
前記第１ステップから始まり第７ステップに至るまでの一連の動作を調芯作業順序とし、前記第４ステップの判定であらかじめ定めておいた所望の光学性能に到達するまで、前記調芯作業を繰り返し実行することを特徴とするレンズ調芯方法とする。
【００１２】
２つ以上のレンズで構成されるレンズユニットのレンズを、２つ以上のレンズ群に分け、
前記レンズユニットの後方に配置される撮像素子で被写体を撮影し、前記撮影した画像の良し悪しを判断しながら、前記それぞれのレンズ群の相対的な位置関係を調整することによって、前記レンズユニットの光学性能をより良い方向に調整するレンズ調芯装置において、
少なくとも、
前記撮像素子を含み、前記被写体を撮影し画像を取得する画像取得手段と、
前記画像のある一点を基準点とし、該基準点の周囲近傍を複数の小さい領域に分割し、それぞれの領域で、画像のコントラストによる空間周波数の強度の分布を求める空間周波数強度分布算出手段と、
前記領域間で強度の差を計算し、その差と強度に比例するように評価値（＋）を定め、前記評価値（＋）の符号を反転させたものを評価値（−）と定める評価値算出手段と、
前記評価値算出手段で求められた評価値が、あらかじめ定めておいた所望の光学性能に到達しているか否かを判定する判定手段と、
前記評価値（＋）を非線形アルゴリズムにより処理して出力値（＋）を求め、前記評価値（−）を非線形アルゴリズムにより処理して出力値（−）を求める出力値算出手段と、
前記出力値（＋）と前記出力値（−）の差に比例した調整量をレンズ群の移動量として算出する移動量算出手段と、
前記移動量を、近傍の領域間を結ぶ方向で測ったレンズ群の相対的な位置関係を表す現在の座標値に加え、前記レンズ群を移動し、前記複数のレンズ群の相対的位置関係を変化させるレンズ群移動手段と、
を有するレンズ調芯装置とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、まず、撮影された画像のある一点を基準点とし、その周囲に前記撮影画像を小さく分割した領域を設定し、前記領域間でのコントラストによる空間周波数の強度の分布（以下、光学性能値とする）を求め、前記領域間で強度の差を計算する。さらに、その差と強度に比例するように評価値（＋）を定め、前記評価値（＋）の符号を反転させたものを評価値（−）と定める。前記差は、基準点の勾配と厳密には一致しないが、近傍の距離を小さくしたときの極限が基準点の微分としての勾配であることから、前記の差と基準点での光学性能値の勾配の間には、正の相関があることが予想される。つまり、近傍の領域間でその光学性能値の差をとることで、その画面での光学性能値の基準点周辺での傾向を知ることができる。
【００１４】
理想的なレンズユニットにおいては、光軸での光学性能値が最も高く、かつ、光軸に対称な領域での光学性能値の差は０になる。従って、実際にレンズユニットを調芯する場合も、レンズ群のそれぞれの光軸が含まれるのに十分なサイズを持った領域で、レンズ群を少しずつ動かして、光学性能の差ができるだけ小さく、かつ、光学性能の強度が十分に高くなる所を探せば良い。理想的なレンズ群を調芯すれば、レンズそれぞれの光軸と基準点は一致するからである。しかし、現実のレンズでは製造の形状ばらつきやレンズ鏡筒の精度などから必ずしも光軸と基準点は一致しない。また、光学性能値は単純な山形にはならず、多峰性を持ったり、山の頂点がはっきりしない場合も多い。しかしながら、本発明では、大きさが同じで向きが逆な光学評価値に比例した前記評価値（＋）と前記評価値（−）を、非線形アルゴリズムでそれぞれ処理することにより、カオス的に振動する性質を持つ出力値（＋）と出力値（−）が得られ、その差に比例する調整量（調芯量）もカオス的に振動することになり、局所解から容易に脱出できるという効果を得られる。また、カオス的な振動により調芯される座標値の領域を効率的に探索することが可能である。以上の効果より、本発明によれば、作業者の目視に頼ることなくレンズ調芯の自動化が可能となり、調芯作業時間が短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明のレンズ調芯方法を示すフローチャートである。
２つ以上のレンズ群（各レンズ群は、少なくとも１枚のレンズを有する）を初期位置へ移動配置し、まず、第１ステップとして被写体の画像を撮影する。前記被写体は前記レンズ群前方に配置されており、前記レンズ群後方に配置された撮像素子を含む撮像手段によって前記被写体の撮影が行われる。
【００１７】
続いて、第２ステップとして、前記被写体画像のある一点を基準点とし、該基準点の周囲近傍を、複数の小さい領域に分割し、それぞれの領域で、画像のコントラストによる空間周波数の強度の分布を求める。
【００１８】
続いて、第３ステップとして前記領域間で、前記空間周波数強度の差を計算し、その差と強度に比例するように評価値（＋）を定め、前記評価値（＋）の符号を反転させたものを評価値（−）と定める。
【００１９】
次に、第４ステップとして、前記第３ステップで求められた評価値が、あらかじめ定めておいた所望の光学性能に到達しているか否かを判定する。当該第４ステップで所望の光学性能に到達していないと判断された場合には、次のステップで所望の光学性能を満たすべくレンズ群の移動量算出作業が行われる。尚、前記第１から第４ステップまでの初期動作で光学性能に到達していることが確認できれば調芯作業はここで終了してもかまわない。
【００２０】
前記第４ステップで所望の光学性能に到達していないと判定された場合には、第５ステップとして、前記評価値（＋）を非線形アルゴリズムにより処理して出力値（＋）を求め、前記評価値（−）を非線形アルゴリズムにより処理して出力値（−）を求める。
【００２１】
続いて、第６ステップとして、前記出力値（＋）と前記出力値（−）の差に比例した調整量をレンズ群の移動量として算出する。
【００２２】
続いて、第７ステップとして、前記算出された移動量を、近傍の前記領域間を結ぶ方向で測ったレンズ群の相対的な位置関係を表す現在の座標値に加え、前記レンズ群を移動し、前記複数のレンズ群の相対的位置関係を変化させる。これにより前記レンズ群同士の調芯を行いレンズユニットの光学性能を調整する。尚、前記レンズ群の移動は、例えば、レンズ群をクランプして保持すると共にＸ，Ｙ方向に移動動作可能な保持アーム等で構成される移動手段で実現する。
【００２３】
また、本発明のレンズ調芯方法は、前記第１ステップから始まり第７ステップに至るまでの一連の動作を調芯作業順序とし、前記第４ステップの判定であらかじめ定めておいた所望の光学性能に到達したと判定されるまで、前記調芯作業を繰り返し実行する。そして、所望の光学性能に達した時点で調芯作業を終了し、前記レンズ群同士を固定してレンズユニットが完成する。
【００２４】
以下、本発明のレンズ調芯方法について、更に具体的に説明する。
図２は、調芯されるレンズユニットで、被写体として縦横の明暗の縞とクロスハッチを撮影した画像である。図２において、光軸が近傍にあると思われる領域を小さな５つの部分に分割した様子を示したものである。１は基準点であり、この場合画面の中央部分に設定してある。２は基準点を中心にした領域０、３は領域０の右隣である領域Ｘ＋、４は領域０の左隣である領域Ｘ−、５は領域０の上になる領域Ｙ＋、６は領域０の下にある領域Ｙ−、各領域にある縦横の線を利用して空間周波数の強度の分布を求める。右肩添え字の＋と−は、一般的なＸＹ座標に従った表記であり、＋は右と上、−は左と下を表す。調芯動作は図２におけるＸＹ座標に沿ってレンズ群を動かすものとする。
【００２５】
光学性能の良し悪しは解像度で判断されることが多い。解像度は明暗の縞がどれだけ良く見えるかという物理量であるため、明暗を横切る方向で空間周波数の強度の分布をとり、周波数の高い帯域が明暗のエッジの鮮明さを表現するので、適切な帯域における強度で表現すると分かり易い。図３〜図６は空間周波数の強度と画像解像度の関係を表した図である。図３は解像度の高い画像、図４はその時の空間周波数の強度分布を表すグラフで、１０が高解像の強度分布の曲線である。図５は解像度の低い画像、図６はその時の空間周波数の強度分布を表すグラフで、１１が低解像の強度分布の曲線である。
【００２６】
図７は調芯前の縦横の明暗の縞とクロスハッチを撮影した画像を示す図で、調芯作業前（ｔ）での、各領域の画像を示す。図８は調芯途中の縦横の明暗の縞とクロスハッチを撮影した画像を示す図で、調芯途中（ｔ＋１）の領域の画像を示す。図９は調芯完了後の縦横の明暗の縞とクロスハッチを撮影した画像を示す図で、調芯完了後（ｔ＋２）の領域の画像を示す。説明を簡単にするため、図７〜図９までの解像度の変化は、図面水平方法、つまり、領域Ｘ＋と領域Ｘ−を結ぶ方向でのみ変化するものとする。基準点と各領域は、図２で示した番号にハイフンと図面番号を追加して識別する。例えば、図７の領域Ｙ−は、６−７となる。
【００２７】
本発明のレンズ調芯方法に用いる式１〜式５の説明をしておく。
Ｈ＋（ｔ）＝Ｉ（領域Ｘ＋（ｔ））−Ｉ（領域Ｘ−（ｔ））        式１
Ｈ−（ｔ）＝−｛Ｉ（領域Ｘ＋（ｔ））−Ｉ（領域Ｘ−（ｔ））｝  式２
Ｘ＋（ｔ＋１）＝Ｆ｛Ｈ＋（ｔ）、Ｘ＋（ｔ）｝                  式３
Ｘ−（ｔ＋１）＝Ｆ｛Ｈ−（ｔ）、Ｘ−（ｔ）｝                  式４
ｘ（ｔ＋１）＝ｘ（ｔ）＋μ｛Ｘ＋（ｔ＋１）−Ｘ−（ｔ＋１）｝  式５
式１〜式５にある（ｔ）は、時間を表すが、連続量としての時間ではなく、離散的な時間のステップを意味しており、（ｔ）時刻での一連の作業が終わった次の作業を（ｔ＋１）で表している。式１と式２にあるＩは、空間周波数を求める関数である。Ｈ（ｔ）は光学性能を代弁する評価値であり、当該式１と式２により前記本発明の調芯方法の第３ステップにおける評価値（＋）と評価値（−）が定められる。式３と式４のＸ（ｔ＋１）は、次のステップで添え字方向へレンズ群を動かそうとする出力で、当該式３と式４により前記本発明の調芯方法の第５ステップにおける出力値（＋）と出力値（−）が得られる。
【００２８】
Ｈ（ｔ）とＸ（ｔ）を非線形アルゴリズムのＦで計算して得られるＸ（ｔ＋１）は、Ｈ（ｔ）の大きい方に良い画があるだろうという推定に基づいて、計算される値である。しかし、良い画は、もしかしたらＨ（ｔ）の大きい方ではなく、逆のほうにあるかもしれない。本発明では、Ｆは、計算式の中に一つ前の自分自身の値を含む非線形アルゴリズムを採用したことにより、Ｘ（ｔ＋１）が単純な線形の応答ではなくカオスを含む複雑な挙動を示す事を利用し、良い画とは逆に動かそうとする量もＦで計算し、式５で互いに比較して、前記本発明の調芯方法の第６ステップにおけるレンズ群を動かす方向、移動量を決めるものである。尚、式１、式２により得られた出力値は、所定の光学性能を満たすか否か判定され、所定の光学性能を満たさない場合に前記式５で移動量を求めるステップへ移行する。
【００２９】
式５にある小文字ｘ（ｔ）がレンズ群の相対的な位置関係を表す現在の座標値であり、ｘ（ｔ＋１）が次のステップでの座標値であり、＋と−方向への出力の差分に係数μを乗じたものをｘ（ｔ）に足して決まる。式５を実行した後は、式１に戻ってルーチンを実行するが、その時ｔはｔ＋１となり、式３、式４のｔ＋１はｔ＋２となる。
【００３０】
図７では、領域Ｘ＋３−７は画像がくっきり見え解像度は高く、領域Ｘ−４−７はややエッジがぼけていて解像度は低い。式１式２で計算されるＨ（ｔ）は、＋−とも比較的大きな数値となる。次に式３、式４で出力Ｘ（ｔ）を計算し、さらに式５により次のステップでの座標値が確定する。
【００３１】
この例では、式１〜式５に従って計算されたｘ（ｔ＋１）は領域Ｘ＋３−７方向への動作量となり、その時の画像を図８に示す。図８では、領域Ｘ−４−８の画像はシャープ感が増して解像度が向上している。一方、領域Ｘ＋３−８の解像度には顕著な変化はなく、目標に近いことが想像される。Ｉ（領域（ｔ＋１））の差は小さくなり、さらに領域Ｘ＋３−８方向に調整量ｘ（ｔ＋２）が出力され、調芯された結果、図９のように各領域でクリアな画像を得られる。図９の状態では、光学性能の差を表すＨ（領域（ｔ＋２））は＋、−とも小さいものとなる。
【００３２】
ここで調芯は終了してもいいのだが、しかし、図９で得られた位置はもしかしたら、局所的な極大値なのかもしれない。他の座標も試して調芯してみたいのだが、前記段落０００７で述べたように、従来のやり方ではこの解から抜け出すことは容易ではない。
【００３３】
しかし、本発明では出力Ｘが非線形アルゴリズムで計算されるため次のステップ（ｔ＋３）でのＸ（ｔ＋３）は、１ステップ前のＸ（ｔ＋２）と同じ値はとらない。場合によっては式３と式４は、大きな値を出力し、（ｔ＋２）で探した位置から脱出し、別の位置での解を探索することができるのである。領域Ｙの＋と−方向での調芯動作も全く同じやり方で実施することができる。式１〜式５で構成されるシステムに非線形アルゴリズムを導入し、局所解から脱出する原理を内包したことこそが本発明の本質である。本発明では、第４ステップの判定の結果、光学性能を満足してもさらに良い性能を求め探索することが可能である。ただし、必ずより良い解が見つかる保証はないため、現実的には探索時間や空間に制限を掛け、その制限範囲内でより良い光学性能を求めることとなる。
【００３４】
参考として、図１０に典型的な非線形応答を示すロジスティック関数を時間発展させたグラフを示す。ロジスティック関数は、式６で定義される。Ｕ（ｔ）の範囲は、０〜１である。出力が次のステップの入力になっている。
Ｕ（ｔ＋１）＝αＵ（ｔ）（１−Ｕ（ｔ））      式６
αは係数である。αを３．６から４の範囲に設定するとＵ（ｔ）の時間発展はカオス的になる。１２はαを３．８、初期値を０．２にとったときの時間発展を表し、カオスの挙動を示している。１３はαを２．９、初期値を０．２にとったときの時間発展を表し、０．６５あたりに収束しつつある。
【００３５】
本発明では、調芯動作がＸＹ方向に限定される理由はなく、例えば、どちらか一方のレンズ群の光軸をわずかに偏芯させておいて、相互に回転させることによって調芯する場合でも、評価値さえ求めることができれば、非線形アルゴリズムのわずかな調整で応用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、レンズ調芯に限らず、対象に物理的な操作を加えて得られる結果の最大値もしくは最小値を求める問題において、局所解に捕らわれても自発的に脱出することが可能であるため、工業分野で必要とされる製品の特性調整や材料の調合への応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のレンズ調芯方法を示すフローチャート。
【図２】被写体の縦横の明暗の縞とクロスハッチを撮影した画像を示す図。
【図３】解像度の高い画像を示す図。
【図４】解像度の高い画像の空間周波数の強度分布を表すグラフ。
【図５】解像度の低い画像を示す図。
【図６】解像度の低い画像の空間周波数の強度分布を表すグラフ。
【図７】調芯前の縦横の明暗の縞とクロスハッチを撮影した画像を示す図。
【図８】調芯途中の縦横の明暗の縞とクロスハッチを撮影した画像を示す図。
【図９】調芯完了後の縦横の明暗の縞とクロスハッチを撮影した画像を示す図。
【図１０】ロジスティック関数の時間発展を表すグラフ。
【符号の説明】
【００３８】
１  基準点
２  領域０
３  領域Ｘ＋
４  領域Ｘ−
５  領域Ｙ＋
６  領域Ｙ−
１０  高解像の強度分布曲線
１１  低解像の強度分布曲線
１２  カオスの挙動
１３  収束
１―７  基準点
２―７  領域０
３―７  領域Ｘ＋
４―７  領域Ｘ−
５―７  領域Ｙ＋
６−７  領域Ｙ−
１―８  基準点
２―８  領域０
３―８  領域Ｘ＋
４―８  領域Ｘ−
５―８  領域Ｙ＋
６−８  領域Ｙ−
１―９  基準点
２―９  領域０
３―９  領域Ｘ＋
４―９  領域Ｘ−
５―９  領域Ｙ＋
６−９  領域Ｙ−
【図１】
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【図４】
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【図６】
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【図１０】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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