JPH0255732B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ レンズの射影特性測定装置における鏡位置制御
装置であつて、鏡位置の検出をレンズ近傍に設け
た帯状部材の色分布の検出を投光器に設た受光器
により行い鏡位置の制御をするようにして、装置
を簡易かつ正確なものとした。

［産業上の利用分野］ この発明はレンズの射光特性を測定するレンズ
の射影特性測定装置、特に投光器の光を鏡で反射
してレンズに入射するタイプのレンズの射影特性
測定装置における鏡位置の制御装置に関する。

［従来の技術］ 近年レンズと撮像素子とからなるカメラ装置を
画像入力手段を用いて環境認識を行なう技術が用
いられる。このように技術分野においてはレンズ
射影特性を知らなければ正確な環境認識を行なう
ことはできない。

これは、ある方向からレンズに入射した光がレ
ンズにより撮像面のどの位置に結像するかを知
り、この結果に基づいて像の結像個所により光の
入射方向を認識するようにするものである。

このレンズ射影特性を測定するレンズの射影特
性測定装置としては第５図に示すように、レンズ
を付けたテレビカメラ２を回転台３上に載置して
光軸Ａを中心として回転できるようにし、平行光
を照射する投光器としてコリメータ４をレンズ１
の光軸Ａに対して斜めに固定し、光軸Ａの延長線
上を照射するようにする一方、この平行光の上方
にその照射方向と平向に移動軸６を設けると共
に、この移動軸６には、この移動軸６に沿つて移
動する移動部材７を介して鏡５を平行光中に位置
するように取り付けたもので、またこの鏡５は移
動部材７に対して、光軸に垂直な方向を傾斜軸と
して傾斜可能なものとしている。そしてレンズ１
に入射した光がテレビカメラ２の撮像面のどの位
置に結像したかが測定され、光の入射方向と光の
結像撮像面の位置と対応を知ることができる。

ここで、このレンズの射像特性の測定を自動的
に行なうようにするため、第６図に示すように鏡
５の傾斜、鏡５の移動、テレビカメラ２の回転を
夫々モータ２０，２１，２２で行なうと夫に鏡の
傾斜角、鏡位置、カメラ回転角を夫々測定器２
３，２４，２５で測定し、この測定値と、テレビ
カメラ２の撮像面における光の結像位置を測定装
置２６で測定した価とに基づいて、各モータの制
御を制御装置２７で行なうようにするようにして
いる。

そしてこのレンズの射像特性を自動的に測定す
る場合にあつては、まず鏡５の傾斜角を設定す
る。鏡５の傾斜角を定めれば、鏡５の移動軸６方
向への移動は平行光に対して平行であるから、レ
ンズ１への入射光の余緯度θは一義に定まるし、
また入射光の方位角は、テレビカメラ２の回転に
より一義に定めることができる。しかしながら、
入射光の余緯度及び方位角が定まつたとしても、
この入射光が正しくレンズ１表面に入射となけれ
ば（例えば第５図の状態）、入射光は撮像面に結
像しないか、あるいは光量が不足して、正確なレ
ンズ射影特性を測定することはできない。そこ
で、鏡５の移動軸６方向の位置を制御する必要が
ある。

従来この鏡５の移動軸６方向の制御装置とし
て、例えば鏡５の傾斜角における所定の鏡５の移
動軸６上の位置を予め計算により求めておき、こ
の値を制御装置２７に入力しておく一方、第５図
に示すように、移動軸６と平行に計測レール８を
設けると共に移動部材７に固定され一体となつて
移動すると共に計測レール８に摺接して鏡５の位
置を検出する位置センサ９を設けて鏡５の位置を
制御するものがある。

また鏡５の位置を制御する他の装置としては、
第６図に示すように、テレビカメラ２の撮像面の
画像により光が撮像面に結像しているかを直接検
出するようにするものがある。

第６図において、ψはレンズ１の視野を示すも
のであり、第５図に示した場合の撮像面の像を模
式的に示している。図において撮像面にはコリメ
ータ４からの光１０が鏡５を介して不充分に結像
しており、この光を測定装置で検出して、充分な
光を得るよう鏡４を光軸方向（図中ａで示した）
に移動して光１０が鏡５の中央となるように制御
するようにする。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述した第１の鏡の制御装置におい
ては、予め鏡５の角度に対応する位置を計算して
おかなければならず煩雑であるし、また移動する
部材に位置センサを設けなければならず、装置が
複雑となる。

また上述した第２の装置にあつては、測定レン
ズの視野が広いものにあつては、鏡、光等の撮像
面における像の大きさは極めて小さいものとな
り、上述のような制御を正確に行なうことは難し
いものとなる。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上述した問題点を解決して、レンズ
の射影特性測定装置における鏡位置制御装置の構
造を簡単なものとすると共にその制御を正確に行
うことができるようにするため、レンズ光軸に対
して傾斜し、光軸の上方への延長線の一点に向け
光を照射する投光器と、この光の照射方向に沿つ
て移動可能かつ取り付け角度可変で上記光をレン
ズに向け反射する鏡と、レンズを回転させる回転
台とからなるレンズの射影特性測定装置に、被測
定レンズの近傍に色分布が連続的に変化する帯状
部材を配設する一方、上記投光器にはこの帯状部
材の色分布を上記鏡を介して測定し鏡の位置を測
定する受光器を設けるようにした。

［作用］ 第１図及び第２図に示すように投光器であるコ
リメータ４により照射された光Ｌは鏡５で反射さ
れ、レンズ１に対して余緯度θを持つて照射され
る。この場合所定のレンズ位置１に照射している
場合、コリメータ４の側部に取り付けられた受光
器１０は、色分布が連続的に変化する帯状部材１
１の所定の色を鏡５を介して検出する。また鏡５
の移動軸に沿つた位置が不適正である場合には、
コリメータ４からの光はレンズ１の所定位置から
外れた位置に照射され（第１図中一点鎖線で示し
た）、受光器１０は帯状部材１１の所定以外の色
を検出する。

帯状部材１１の色彩分布は既知であるから受光
器の検出した色に基づいて、鏡の位置を検出して
制御する。

［実施例］ 以下本発明に係るレンズの射影特性測定装置に
おける鏡位置制御装置の実施例について説明す
る。第３図は本発明に係るレンズの射影特性測定
装置における鏡位置制御装置の実施例を示すもの
である。本実施例において、投光器であるコリメ
ータ４は例えば基準となる十字線を平行光として
レンズ１の上方に向け射するように基盤１２にス
タンド１３を用いて固定されている。またレンズ
１を取り付けたテレビカメラ２は基盤１２に回転
台３を介して取り付けられている。そして鏡５が
移動部材７を介して移動可能に取り付けられてい
る移動軸６は基盤１２上に２本のスタンド１４を
用いて固定されている。尚これらは、レンズ１及
びテレビカメラ２等の大きさ等により位置関係を
変えることができるものとしている。

そして、移動軸６を支える２本のスタンド１４
の間には、連続的に色の明るさが変化する彩色部
１１ａを有する帯部材１１を架け渡している。こ
帯状部材１１は、レンズ１の第１主面の高さ位置
に取付材を用いて取り付けられていると共に、こ
の帯状部材１１と垂直でレンズ１の光軸を含む面
で切断される個所（以下光軸位置という）におい
て、彩色部１１ａの明るさが、最明部と最暗部と
の1/2となるようにしている。そして、コリメー
タ４には、上記帯状部材と光を挟む反対側にこの
コリメータ４の光軸と平行に、上述した帯状部材
１１の彩色の明るさを鏡４を介して検出する受光
器１０が設けられている。受光器１０は差動増巾
器１６に接続されており、また、この差動増巾器
１６には、受光器１０が帯状部材１１の光軸位置
における明るさを検出した際における信号と同一
の信号を発生する参照信号発生器１７が接続され
ている。この差動増巾器１６の出力端子は制御装
置２７に接続され、鏡移動モータ２１を制御す
る。尚、本実施例においても、制御装置２７は、
第７図に示した場合と同様に鏡傾斜モード２０、
テレビカメラ回転モータ２２を制御する。

従つて、本実施例によるレンズの射影特性の測
定の手順は、先ずレンズ１へのコリメータ４から
の入射光の余緯度θを決定するため鏡５を鏡傾斜
モータ２０を作動させ所定の角度まで傾斜させ
る。この際余緯度θは、鏡４の傾きにより一義に
定まるが、照射光はレンズ１の所定位置に照射さ
れているとは限らない。そこで鏡４を移動軸６に
沿つて移動させて調整を行なう。即ち受光器１０
で現在コリメータ４の光が照射している位置に相
当する個所の帯状部材１１の色の明るさを検出
し、この値と参照信号発生器１７の値とを差動増
巾器１６で比較し、モータ制御装置２７は、検出
値が参照信号に近ずく方向に鏡移動モータ２１を
駆動し、参照信号と検出値とが一致した所で鏡５
を停止させる。これで、コリメータ４からの光は
レンズの所定位置に余緯度θで入射する。この状
態で制御装置２７はテレビカメラ回転モータ２５
を駆動してテレビカメラ２を回転させ、光のすべ
ての入射方位角にわたつてレンズ１に入射させ
る。これで余緯度θ、方位角０〜2πの測定を行
つたこととなる。

この手順を必要な余緯度値に対して行なえば必
要な余緯度、方位角に対するレンズの射影特性を
測定することができる。

従つて本実施例によれば、レンズの照射特定測
定装置における鏡位置制御装置の可動部に位動測
定器等を設ける必要がなく構造を単純にすること
ができる他、正確な鏡位置の測定を行なうことが
できる。

尚、本実施例において、帯状部材の色の変化は
色の明るさの変化としたが他の変化、例えば第４
図に示したように異なつた２つの色を場所によつ
て異なつた割合に塗り分けるようにしても良い。
また受光器と帯状部材とはレンズをはさむ位置と
したが、同一方向に設けても良いのは勿論であ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、レンズ
の射影特性測定装置における鏡位置制御装置を以
上のよう構成したから、可動部材に測定器等を設
ける必要がなく、また検出を光学的に行なうよう
にしたため、制御装置の構造を簡単なものとする
ことができる他、鏡の制御の精度を高いものとす
ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るレンズの射影特性測定装
置における鏡位置制御装置を示す側面図、第２図
は第１図に示した測定装置の正面図、第３図は本
発明の実施例を示す図、第４図は本発明に用いら
れる帯状部材の他の例を示す図、第５図は従来の
制御装置の例を示す側面図、第６図は従来の制御
装置の他の例を示す図、第７図は従来及び本発明
における制御装置の制御系を示すブロツク図であ
る。 １……レンズ、２……テレビカメラ、３……回
転台、４……コリメータ（投光器）、５……鏡、
６……移動軸、１０……受光器、１１……帯状部
材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ レンズ光軸に対して傾斜し、レンズ光軸の上
   方への延長線の一点に向け光を照射する投光器
   と、この光の照射方向に沿つて移動可能かつ取り
   付け角度可変で上記光をレンズに向け反射する鏡
   と、レンズを回転させる回転台とからなるレンズ
   の射影特性測定装置において、被測定レンズの近
   傍に色分布が連続的に変化する帯状部材を配設す
   る一方、上記投光器にはこの帯状部材の色分布を
   上記鏡を介して測定し鏡の位置を測定する受光器
   を設けたことを特徴とするレンズの射影特性測定
   装置における鏡位置制御装置。