(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
描写性能評価用のチャート図をレンズを通して焦点面に結像させ、この結像画像を用いてレンズの描写性能を評価するカメラの描写性能評価装置において、
一端を光入射面として上記カメラの焦点面に位置させられるとともに、他端を光出射面として上記カメラの撮影光軸と平行な状態でカメラ後方へ延出させられた光学繊維束と、
上記光学繊維束の光出射面と対向した位置に配置された拡大光学系と、
この拡大光学系を介して得られるチャート画像を撮像する固体撮像素子カメラと、
上記固体撮像素子の出力を受け、上記レンズによるチャート図の描写性能を判定する判定手段と、
を具備したことを特徴とするカメラの描写性能評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラの撮影レンズの描写性能を評価する描写性能評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、カメラの撮影レンズの描写性能を評価するに当たっては、解像力評価用のチャート図が記されたチャート板を、検査されるべきレンズの付いたカメラ（被検カメラ）にてフィルムへ撮影し、このフィルムを現像してチャート図の解像力を視覚的に判断する方法や、ＭＴＦを用いて性能評価する方法が知られている。又、このＭＴＦ検査装置において固体撮像素子（以下ＣＣＤと称する）を用いることも、特公昭６２―３５０５２号、特公昭６４―１１８８７号、特公平１―４５８６１号、実開昭５８―１８６４５４号等にて知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記チャート図を撮影したフィルムの画像を視覚的に判断する方法は、これを判断する人の技量に頼らざるを得ず熟練作業者でないと評価できないとか、評価結果にバラツキが出るため信頼性に欠けるといった不具合を生じていた。更に、当然のことながら、フィルムの現像という作業行程を経なければならず、非常に面倒なこととなっていた。
【０００４】
一方、ＭＴＦ検査装置においてはその出力結果が曲線グラフであることから、レンズの解像力が規定範囲内に入っているのか否かが感覚的には理解しずらく、やはり熟練者の判断に頼らざるを得ないとの不具合があった。また、カメラの検査に当たってはレンズ解像力の他に例えばＡＦ（自動焦点）機能の検査やＬＤ（レンズ駆動）量の検査ということも行われるが、ＭＴＦ検査装置ではこのＡＦ検査、ＬＤ検査等をも兼用させるということは不可能であった。
【０００５】
上記観点から本出願人は、描写性能検査にＣＣＤカメラを用いて、解像度を含めたレンズの描写性能をデジタル的に出力させ、検査者が明確にレンズの良否を判定できるような評価装置を特願平９―７１７０号として出願した。これはカメラの焦点面に磨りガラス状の光拡散面をもつ焦点板を配置し、これを固体撮像カメラで撮像し、判定手段にて解像度を判定させるものである。
【０００６】
しかしこの出願ではコンデンサレンズの一側に焦点板として、拡散面粒度を１乃至６ミクロン程度の大きさに、且つムラのないように仕上げた磨りガラス面状部を設けなければならず、その作成に当たって非常な困難を伴っていた。又、同じ拡散面状態の磨りガラス面状部をいくつも作成することはほぼ不可能であり、上記焦点板付きコンデンサレンズを交換すると見えの状態が変化してしまうという不具合があった。更にこの焦点板付きコンデンサレンズの取り扱い時に傷をつけやすいとの不具合があった。
【０００７】
又、拡散面の粒度が不均一になってしまうことから、測定する像限ごとの絶対比較ができない、入射角が変わる度に焦点板を作成し直さねばならない、セット位置によっては収差が無視できなくなる、といった不具合も生じていた。
【０００８】
本発明は、上記不具合に鑑みなされたものであって、上述のような精度を要求される焦点板を用いずとも解像力を含めたレンズ描写性能の評価を容易に行ない得るようなカメラの描写性能評価装置を得ることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、描写性能評価用のチャート図をレンズを通して焦点面に結像させ、この結像画像を用いてレンズの描写性能を評価するカメラの描写性能評価装置において、一端を光入射面として上記カメラの焦点面に位置させられるとともに、他端を光出射面として上記カメラの撮影光軸と平行な状態でカメラ後方へ延出させられた光学繊維束と、上記光学繊維束の光出射面と対向した位置に配置された拡大光学系と、この拡大光学系を介して得られるチャート画像を撮像する固体撮像素子カメラと、上記固体撮像素子の出力を受け、上記レンズによるチャート図の描写性能を判定する判定手段とを具備している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図中、１は、望遠状態（以下Ｔ状態と略す）と広角状態（以下Ｗ状態と略す）との間で移動可能な焦点距離可変のズーム撮影レンズ１ａとこの撮影レンズ１ａが取り付けられたカメラ本体１ｂとからなる被検カメラであり、保持具２に着脱自在に保持された状態で、搬送装置３に取り付けられている。ここで、上記被検カメラ１は保持具２に取り付けられるに際しては裏蓋（図示省略）が開かれた状態となっている。
【００１１】
上記カメラ１の撮影レンズ１ａ前方には、所定の距離をおいてＴ状態での描写性能評価用のチャート板４ａ及びＷ状態での描写性能評価用のチャート板４ｂよりなるチャート板４が、カメラ１の撮影レンズ光軸方向に移動自在な状態で配設されている。なお、上記Ｗ用チャート板４ｂは上記光軸から側方への退避も可能なようになっている。又このチャート板４には既知の解像力評価用チャート図等の描写性能評価用図が描かれている。
【００１２】
一方、上記カメラの焦点面相当位置（フィルムが配置される位置）には、フラットファイバー・オプティック・プレート（Ｆｌａｔ−ｆｉｂｅｒ  ＯｐｔｉｃＰｌａｔｅ）（以下Ｆ−ＦＯＰと略す）と称される光学繊維束５の一端５ａが、Ｌ字状に形成された中空円筒状のホルダ８の一端に保持された状態で配置されている。即ちこの光学繊維束５の一端５ａは撮影レンズ１ａを通過してきたチャート画像の入射面となっている。一方この光学繊維束５の他端５ｂは光軸に沿って後方へ延出しており、チャート画像の出射面となっている。
【００１３】
更に、上記ホルダ８は、上記光学繊維束５から出射されるチャート画像を約２倍に拡大する光学系７を保持している。この光学系７は高屈折率（大ＮＡ）対物レンズからなっており、具体的には顕微鏡用の対物レンズを流用している。又このホルダ８のＬ字状屈折部には上記拡大光学系７からの画像の光路を９０度曲げるためのミラー９が固設されている。又、このホルダ８の他端には上記ミラー９を介して上記拡大光学系７からの画像を受けるようにＣＣＤカメラ１０が取り付けられている。これら光学繊維束５、拡大光学系７、ホルダ８、ミラー９、ＣＣＤカメラ１０にて、検査ブロック１１を構成している。
【００１４】
この検査ブロック１１はｘｙｚ方向に移動自在に、適宜の手段により前記搬送装置３に保持されている。更に、上記ＣＣＤカメラ１０はその撮像光軸を中心としてｗ方向に回転自在な状態で上記ホルダ８に保持されている。
【００１５】
更に上記ＣＣＤカメラ１０は適宜の手段により判定手段としての演算装置１２に接続され、この演算装置１２は表示装置１３へ接続されている。ここで、上記演算装置１２はＣＣＤカメラ１０に撮像されたチャート画像を基にレンズの描写性能をデジタル的な値として出力するようになっている。具体的には、この演算装置８では、上記ＣＣＤの各セル中における最大出力部分（Ｂｍａｘ）と最小出力部分（Ｂｍｉｎ）とにより、
Ｃ＝（Ｂｍａｘ−Ｂｍｉｎ）／（Ｂｍａｘ＋Ｂｍｉｎ）
にてコントラストＣを出力するようになっている。表示装置１３はこの演算装置１２の出力結果をブラウン管上で表示したり、プリンタにて印刷したりするものである。また、上記演算装置１４、表示装置１５は適宜の手段により前記搬送装置３に取り付けられている。
【００１６】
ここで上記光学繊維束としてのＦ−ＦＯＰについて説明する。Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃ  Ｐｌａｔｅ（以下ＦＯＰと略称する）とは雑誌「テレビジョン学会技術報告」Ｖｏｌ．１４．Ｎｏ．５３（Ｓｅｐ．１９９０）に記載されているように、光学繊維を束ねてロッド状に構成したものであり、光情報の伝達用部材として既知のものである。この光学繊維は、全長に渡って同じ径に形成されているものであり、入射側端面に形成された実像がそのまま出射側端面から出てくる構成となっている。このように入射側と出射側とが同じ径に形成されているＦＯＰを特にＦ−ＦＯＰと称している。本実施の形態においては図２に示すように光学繊維の径が３ミクロンのものを使用している。
【００１７】
上記評価装置においてはまず、被検カメラ１を保持具２に保持させ、レンズ焦点距離をＷ端あるいはＴ端等検査したい焦点距離に設定し、これに合わせてチャート板４ａ、あるいは４ｂの位置を設定する。次いでホルダ８を介して光学繊維束５の入射端面５ａを、解析すべきチャート図に対応する位置へ移動させる。この時光学繊維束５の入射端面５ａにはチャート図の実像が形成されている。また上記ホルダ８はｘｙｚ方向移動自在とされていることから、必要とされる部分の像解析を自由に行なわせることができる。
【００１８】
次いで、図示しない適宜のスイッチを操作し、ＣＣＤカメラ１０による撮像結果を演算装置１２にて演算させ、描写性能評価のための値として上記コントラストＣに基づく値をデジタル値として出力させ、これを表示装置１３にて表示させる。
【００１９】
【発明の効果】
上記本発明によれば、レンズ描写性能を像の結像状態を示す値としてデジタル値で出力させることから、検査者が明確にレンズの良否を判定でき、更に、任意の位置での検査も可能とすることができる。又、レンズ解像力判定のみにとどまらず、コントラストの大小と合焦度合いとは対応関係にあるとの観点から、ＡＦやＬＤといったカメラの光学的性能の良否の判断にも利用することができ、１台の評価装置で総合的にカメラの光学的状態を評価させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるシステムを示すブロック図。
【図２】上記実施の形態における光学繊維束を示す図。
【符号の説明】
１  被検カメラ
２  保持具
３  搬送装置
４  チャート板
５  光学繊維束
７  拡大光学系
１０  ＣＣＤカメラ
【図１】
0003819981.tif 000002
【図２】
0003819981.tif 000003