(57)【要約】【課題】像位置調整方法及び像位置調整装置において、撮像装置の像位置を正確に調整する。【解決手段】像位置調整方法は、光源から出射された、像位置調整対象である撮像装置２０の撮像素子２１を照明するための照明光Ｌ１の光路を、半透過膜１３ａを有する光学部材（プリズム１３）を用いることで、照明光Ｌ１の撮像素子２１からの反射光Ｌ２が入射する投影光学系１２の光軸Ａに一致させ、撮像素子２１の観察画像に基づき、撮像素子２１に入射光を結像する撮像装置２０の撮像光学系２２と撮像素子２１との間隔Ｄを調整して像位置を調整する。【選択図】図１
2012242723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された、像位置調整対象である撮像装置の撮像素子を照明するための照明光の光路を、半透過膜を有する光学部材を用いることで、前記照明光の前記撮像素子からの反射光が入射する投影光学系の光軸に一致させ、
前記撮像素子の観察画像に基づき、前記撮像素子に入射光を結像させる前記撮像装置の撮像光学系と前記撮像素子との間隔を調整して像位置を調整する、像位置調整方法。
【請求項２】
前記撮像素子の前記観察画像の中心部分を含む一部を複数に分割した各部のコントラストを測定し、
該コントラストが基準を満たすように前記像位置を調整する、請求項１記載の像位置調整方法。
【請求項３】
像位置調整対象である撮像装置の撮像素子を照明するための照明光を出射する光源と、
前記照明光の前記撮像素子からの反射光が入射する投影光学系と、
半透過膜を有し、前記光源から出射された前記照明光の光路を、前記投影光学系の光軸に一致させることが可能な光学部材と、
前記撮像素子に入射光を結像させる前記撮像装置の撮像光学系と前記撮像素子との間隔を調整して像位置を調整する間隔調整装置と、
前記間隔調整装置を制御する制御部と、を備える、像位置調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置の像位置を調整する像位置調整方法及び像位置調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、望遠状態での描写性能評価用のチャート板及び広角状態での描写性能評価用のチャート板を用いて、これらのチャート板に描かれた解像力評価用チャート図を撮像することで、カメラの描写性能を評価する描写性能評価装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２０６９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の描写性能評価装置は、チャート板を一様に照明することができない。そのため、解像力評価用チャート図の読み取りバラツキが発生し、描写性能を正確に評価することができなくなることで、所望のピントが得られないという問題が生じる。
【０００５】
本発明の目的は、撮像装置の像位置を正確に調整することができる像位置調整方法及び像位置調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の像位置調整方法は、光源から出射された、像位置調整対象である撮像装置の撮像素子を照明するための照明光の光路を、半透過膜を有する光学部材を用いることで、上記照明光の記撮像素子からの反射光が入射する投影光学系の光軸に一致させ、上記撮像素子の観察画像に基づき、上記撮像素子に入射光を結像させる上記撮像装置の撮像光学系と上記撮像素子との間隔を調整して像位置を調整する。
【０００７】
また、上記像位置調整方法において、上記撮像素子の上記観察画像の中心部分を含む一部を複数に分割した各部のコントラストを測定し、このコントラストが基準を満たすように上記像位置を調整するようにしてもよい。
【０００８】
本発明の像位置調整装置は、像位置調整対象である撮像装置の撮像素子を照明するための照明光を出射する光源と、上記照明光の上記撮像素子からの反射光が入射する投影光学系と、半透過膜を有し、上記光源から出射された上記照明光の光路を、上記投影光学系の光軸に一致させることが可能な光学部材と、上記撮像素子に入射光を結像させる上記撮像装置の撮像光学系と上記撮像素子との間隔を調整して像位置を調整する間隔調整装置と、上記間隔調整装置を制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、撮像装置の像位置を正確に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る像位置調整装置と、像位置調整対象である撮像装置とを示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る像位置調整方法を説明するためのコンピュータの表示部を拡大して示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係る像位置調整方法及び像位置調整装置について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る像位置調整装置１０と、像位置調整対象である撮像装置２０とを示す概略構成図である。
【００１２】
図１に示すように、像位置調整装置１０は、光源１１と、投影光学系１２と、半透過膜１３ａを有する光学部材の一例であるプリズム１３と、観察用撮像素子１４と、制御部１５ａを有するコンピュータ１５と、を備える。
【００１３】
撮像装置２０は、調整対象撮像素子（撮像素子）２１と、撮像光学系２２とを備える。
光源１１は、像位置調整対象である撮像装置２０の調整対象撮像素子２１を照明する照明光Ｌ１を出射する。
【００１４】
投影光学系１２は、複数の光学素子を有する。複数の光学素子としては、例えば、入射側から出射側へ順に、両凸レンズ１２ａ、両凹レンズ１２ｂ、両凸レンズ１２ｃ、両凸レンズ１２ｄ、両凹レンズ１２ｅ、両凸レンズ１２が配置されている。
【００１５】
投影光学系１２には、撮像装置２０の調整対象撮像素子２１からの反射光Ｌ２が入射する。
プリズム１３は、投影光学系１２の両凸レンズ１２ｃと両凸レンズ１２ｄとの間に配置されている。また、プリズム１３は、例えば金属薄膜である半透過膜１３ａを有し、光源１１から出射された照明光Ｌ１の光路を、投影光学系１２の光軸Ａに一致させることが可能である。
【００１６】
半透過膜１３ａは、例えば２つの三角柱の部材の間に形成されている。半透過膜１３ａは、光源１１からの照明光Ｌ１を撮像装置２０側へ投影光学系１２の光軸Ａ方向に反射させることで、照明光Ｌ１の光路を投影光学系１２の光軸Ａに一致させる。
【００１７】
観察用撮像素子１４には、投影光学系１２により調整対象撮像素子２１の像が結像される。観察用撮像素子１４は、撮像信号を出力し、その撮像信号はコンピュータ１５の例えば図示しないＩ／Ｆ部により取得される。コンピュータ１５は、観察用撮像素子１４により撮像された観察画像（撮像装置２０の調整対象撮像素子２１の観察画像）を表示する表示部１５ｂを有する。
【００１８】
撮像装置２０の調整対象撮像素子２１は、プリズム１３により反射された照明光Ｌ１（調整対象撮像素子２１の入射光）を撮像光学系２２によって、結像される。
調整対象撮像素子２１は、間隔調整装置３０によって、撮像光学系２２との間隔Ｄを調整される。これにより、撮像装置２０の像位置が調整される。なお、上記の間隔Ｄを調整するには、調整対象撮像素子２１及び撮像光学系２２のうち少なくとも一方を移動させるようにすればよい。
【００１９】
撮像光学系２２は、複数の光学素子を有する。複数の光学素子としては、例えば、入射側から出射側へ順に、片凸レンズ２２ａ、メニスカスレンズ２２ｂ、メニスカスレンズ２２ｃ、片凸レンズ２２ｄ、両凸レンズ２２ｅが配置されている。
【００２０】
間隔調整装置３０は、ＣＰＵである制御部１５ａによって像位置を調整するように制御される。制御部１５ａは、像位置調整装置１０の観察用撮像素子１４の観察結果に基づき、間隔調整装置３０を制御して上記の間隔Ｄを調整する。
なお、撮像装置２０は、例えば、図１に示すＸＹＺの３軸方向に移動可能であると共に、光軸（投影光学系の光軸Ａと同一）方向に移動可能である。
【００２１】
以下、本実施の形態に係る像位置調整方法について説明する。なお、上述の説明と重複する点については、説明を適宜省略する。
図２は、本実施の形態に係る像位置調整方法を説明するためのコンピュータ１５の表示部１５ｂを拡大して示す説明図である。
【００２２】
図１において、撮像装置２０は、撮像光学系２２の光軸が像位置調整装置１０の投影光学系１２の光軸Ａに対向するように配置されている。
まず、光源１１が、照明光Ｌ１を出射する。この照明光Ｌ１は、プリズム１３の半透過膜１３ａによって、投影光学系１２の光軸Ａ方向のうち撮像装置２０側へ反射される。
【００２３】
そして、照明光Ｌ１は、投影光学系１２の両凸レンズ１２ｃ、両凹レンズ１２ｂ、両凸レンズ１２ａ、撮像光学系２２へ順に導光されて撮像装置２０の調整対象撮像素子２１に照射される。
【００２４】
照明光Ｌ１の調整対象撮像素子２１からの反射光Ｌ２は、光路（即ち、照明光Ｌ１の光路）が投影光学系１２の光軸Ａに一致するように調整対象撮像素子２１において反射し、撮像光学系２２、投影光学系１２の両凸レンズ１２ａ、両凹レンズ１２ｂ、両凸レンズ１２ｃへ順に導光されてプリズム１３の半透過膜１３ａを透過する。
【００２５】
また、半透過膜１３ａを透過した反射光Ｌ２は、投影光学系１２の両凸レンズ１２ｄ、両凹レンズ１２ｅ、両凸レンズ１２ｆへ順に導光され、観察用撮像素子１４に撮像装置２０の調整対象撮像素子２１像が結像される。
【００２６】
観察用撮像素子１４は、撮像信号を出力し、その撮像信号はコンピュータ１５により取得される。コンピュータ１５は、観察用撮像素子１４により撮像された観察画像（撮像装置２０の調整対象撮像素子２１の観察画像）を表示部１５ｂに表示する。なお、本実施の形態では、観察画像が表示部１５ｂに表示されるが、観察画像が表示部１５ｂに表示されなくともよい。
【００２７】
制御部１５ａは、観察用撮像素子１４により取得した調整対象撮像素子２１の観察画像に基づき、撮像装置２０の撮像光学系２２と調整対象撮像素子２１との間隔Ｄを調整して像位置を調整する。
【００２８】
像位置を調整する際には、制御部１５ａは、例えば、図２の表示部１５ｂに表示される調整対象撮像素子２１の観察画像２１ａの中心部分（例えば観察画像２１ａの中心点）を含む一部を複数に分割した各部（例えば、ｍ×ｎ（ｍ・ｎは、それぞれ２以上の自然数）に分割）２１ａ−１１〜２１ａ−ｍｎのコントラストを測定する。
【００２９】
なお、観察画像２１ａの中心部分を含む一部とは、例えば図２の表示部１５ｂに表示されている矩形部分であるが、観察画像２１ａの中心部分を含んでいれば形状は限定されない。
【００３０】
そして、制御部１５は、各部２１ａ−１１〜２１ａ−ｍｎのコントラストの平均値が例えば閾値以上となる場合などの、コントラストの基準を満たすように、間隔調整装置３０によって撮像光学系２２と調整対象撮像素子２１との間隔Ｄを調整して、撮像装置２０の像位置を調整する。
【００３１】
以上説明した本実施の形態では、半透過膜１３ａを有するプリズム（光学部材）１３は、像位置調整対象である撮像装置２０の調整対象撮像素子２１を照明する照明光Ｌ１の光路を、この照明光Ｌ１の調整対象撮像素子２１からの反射光Ｌ２が入射する投影光学系１２の光軸Ａに一致させる。また、制御部１５ａ及び間隔調整装置３０は、調整対象撮像素子２１の観察画像に基づき、調整対象撮像素子２１に入射光を結像する撮像装置２０の撮像光学系２２と調整対象撮像素子２１との間隔Ｄを調整して像位置を調整する。
【００３２】
そのため、調整対象撮像素子２１に照明光Ｌ１を一様に照射して、調整対象撮像素子２１の観察精度を高めることができる。
よって、本実施の形態によれば、撮像装置２０の像位置を正確に調整することができる。
【００３３】
更には、公知の特許文献１（特開平１０−２０６９９３号公報）の描写性能評価装置のように焦点距離の違いごとに解像力評価用チャート図を用意してそれを撮像するという工程が不要であるため、簡素な構成で簡単に像位置を調整することができる。
【００３４】
また、本実施の形態では、調整対象撮像素子２１の観察画像２１ａの中心部分を含む一部を複数に分割した各部２１ａ−１１〜２１ａ−ｍｎのコントラストを測定し、そのコントラストが基準を満たすように像位置を調整する。そのため、例えば撮像光学系２２のレンズに面形状誤差が発生すると、観察画像２１ａの中心近傍においても解像力に差が生じるが、各部２１ａ−１１〜２１ａ−ｍｎのコントラストが基準を満たすように像位置を調整することで、より一層正確に像位置を調整することができる。
【００３５】
なお、本実施の形態の撮像装置２０は、撮像素子２１と撮像光学系２２との間隔を調整することで像位置調整を行うことができるものであればよい。また、撮像装置２０は、例えば、内視鏡装置に適用してもよい。
【００３６】
また、光源１１と観察用撮像素子１４との位置を入れ替えることができる。その場合、投影光学系１２の配置を変更すればよい。
【符号の説明】
【００３７】
１０      像位置調整装置
１１      光源
１２      投影光学系
１２ａ      両凸レンズ
１２ｂ      両凹レンズ
１２ｃ      両凸レンズ
１２ｄ      両凸レンズ
１２ｅ      両凹レンズ
１２ｆ      両凸レンズ
１３      プリズム（光学部材）
１３ａ      半透過膜
１４      観察用撮像素子
１５      コンピュータ
１５ａ      制御部
１５ｂ      表示部
２０      撮像装置（像位置調整対象）
２１      調整対象撮像素子（撮像素子）
２１ａ      観察画像
２２      撮像光学系
２２ａ      片凸レンズ
２２ｂ      メニスカスレンズ
２２ｃ      メニスカスレンズ
２２ｄ      片凸レンズ
２２ｅ      両凸レンズ
３０      間隔調整装置
【図１】
2012242723.tif 000003
【図２】
2012242723.tif 000004