JPH0255734B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 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制御装置
を鏡の近傍に鏡と連動して傾斜すると共に、透明
部と不透明部とが形成された２つの遮蔽体を設
け、遮蔽体内に設けた２つの光源を検出すること
により、鏡の位置の適否を判定するようにして、
装置の構造を簡単にし、且つ作動を正確なものと
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
の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８図に示すように、レンズ
１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と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行に移動軸６を設けると
共に、その移動軸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
の結像する撮像面の位置との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１０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で行なうと共に、
鏡の傾斜角、鏡位置、カメラの回転角を夫々測定
器２３，２４，２５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で測定した値とに基づいて、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の傾斜角を測定す
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表面に入射しなけれ
ば（例えば第８図の状態）、入射光は撮像面に結
像しないか或は光量が不足して、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８図
に示すように、移動軸６と平行に計測レール８を
設ける一方、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９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９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、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、光源を有し、光源を含む平面との交線を透明
部と不透明部との境界線とする２つの遮蔽体を両
遮蔽体の上記光源を含む２平面が同一平面となり
互いの透明部と不透明部とが隣りあわせ且つ両光
源を結ぶ直線を上記鏡の傾斜軸と平行となるよう
配設すると共に、上記光源と境界線とを含む平面
を常に光の反射方向と一致するよう遮蔽体を上記
光源を結ぶ直線を回動中心として回動する遮蔽体
駆動装置を設け、上記光源のレンズへの入射光に
基づいて鏡位置の適否を判定するようにした。

〔作用〕

第１図及び第３図に示すように、レンズ１に余
緯度θで投光器であるコリメータ４から光を照射
する場合、遮蔽体１０，１１の透明部及び不透明
部の境界線と光源とを含む平面は常に鏡の光反射
方向と一致しているから、鏡５が適正位置である
場合（第１図位置）には、レンズ１の方向から
観察すると光源１３，１４は遮蔽体１０，１１の
透明部１０ａ，１１ａと不透明部１０ｂ，１１ｂ
との境界線上に位置し（第３図２）光源を２つ観
察できる。しかし、鏡位置が不適正な場合（第１
図位置）には、２つ光源１３，１４のうち一
方の光源は遮蔽体１０又は１１の不透明部１０
ｂ，１１ｂに覆われ、他の光源しか観察すること
ができない。これをテレビカメラ２で検出して鏡
の位置の適否を判断することができ、鏡の位置の
制御を行なう。

〔実施例〕

以下、本発明に係るレンズ射影特性測定装置に
おける鏡位置制御装置の実施例を説明する。

第１図乃至第６図は本発明に係るレンズ射影特
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
ンズ光軸の延長上に向け照射するように、またレ
ンズ１を取り付けたテレビカメラ２は、回転台３
を介して基板（図示していない）に取り付けられ
ている。そして鏡５が従来と同様の移動部材（図
示していない）を介して移動軸６に取り付けられ
ている。尚、これらの部材は、レンズ１、テレビ
カメラ２等の大きさ等によつて位置関係を変える
ことができるものとしている。

そして、鏡５には、第４図に示すように、例え
ば遊星歯車装置で構成される遮蔽体駆動装置１２
と円筒形の遮蔽体１０，１１が鏡５の傾斜軸に連
結されており、鏡５を鏡傾斜モータ２０で傾斜さ
せると、遮蔽体１０，１１は円筒の軸を中心とし
て鏡５の２倍の角度回転する。そして、この遮蔽
体１０，１１は、第２図に示すように、円筒形状
の部材で、この円筒の軸を含む平面及び軸に垂直
な平面によつて透明部１０ａ，１１ａ及び不透明
部１０ｂ，１１ｂが互いに隣り合うよう分割され
２つの遮蔽体１０，１１として形成され、鏡５が
コリメータ４に対して垂直の状態で、透明部１０
ａ，１１ａと不透明部１０ｂ，１１ｂとの境界線
１０ｃ，１１ｃと軸を含む平面が鏡５の反射面に
対して垂直となるように遮蔽体駆動装置１２に取
り付けられている。また、この遮蔽体内には円筒
の軸の位置に２つの光源１３，１４が配置されて
いる。

従つて、本実施例では第５図に示すように遮蔽
体１０，１１の透明部１０ａ，１１ａ及び不透明
部１０ｂ，１１ｂ境界線１０ｃ，１１ｃと光源１
３，１４を含む面は鏡５の傾斜角φの２倍の回転
角2φを有するから常に反射光と同一の方向とな
る。それ故、本実施例において２つの透明部１０
ａ，１１ａと不透明部１０ｂ，１１ｂとの位置関
係を第４図に示すようにすれば、鏡５が適正位置
よりコリメータ４側（第１図）の場合は、第３
図１に示すように遮蔽体１１の透明部１１ａを通
過した光源１４のみが観察される。また鏡５の位
置が適正で反射光が適正にレンズ１に入射してい
る場合（第１図）は第３図２に示すように２つ
の遮蔽体１０，１１の境界線１０ｃ，１１ｃ上に
２つの光源１３，１４を観察することができる。
更には、鏡５の位置が遠方の場合（第１図）は
第３図３に示すように第１の場合と逆となる。

従つて、これらの像をテレビカメラ２で検知し
て鏡位置を自動的に制御することができる。即ち
テレビカメラからの情報を制御装置２７に入力し
て第６図に示すフローチヤートに従つて鏡移動モ
ータ２１を制御する。

それ故、本実施例によれば、移動する可動部材
に設ける装置は簡易なものであるし、また鏡位置
の適否の検出をテレビカメラで光学的に行なうか
ら構成を単純に、且つ制御を正確なものとするこ
とができる。

尚、本実施例においては遮蔽体は鏡の傾斜軸と
同軸として設けたがこれは第７図に示したように
傾斜軸と平行であつてもよい。この実施例では遮
蔽体の取付位置が異なり遮蔽体駆動装置が通常の
歯車装置となつている他は、第１の実施例と同一
であるので、同一の部材には同一の符号を付して
その詳細な説明は省略する。

また上記実施例では、遮蔽体は円筒形状のもの
としたがこれは他の形状としてもよいのは勿論で
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射影特性装置にお
ける鏡位置制御装置を示す側面図、第２図は本発
明に用いられる遮蔽体を示す斜視図、第３図１，
２，３は本発明に係る装置を使用した場合におけ
るレンズによる結像状態を示す図、第４図は本発
明の実施例に使用する遮蔽体を示す斜視図、第５
図は使用時における鏡と遮蔽体の状態を示す側面
図、第６図は鏡移動モータの制御方式を示すフロ
ーチヤート、第７図は遮蔽体の他の例を示す斜視
図、第８図は従来の制御装置の例を示す側面図、
第９図は従来の他の例を示す図、第１０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、１０，１１……遮蔽体、１０ａ，
１１ａ……透明部、１３，１４……光源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ レンズ光軸に対して傾斜し、レンズ光軸の前
   方への延長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傾斜角
   度可変で上記光をレンズに受け反射する鏡と、 レンズを光軸を中心として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、 光源を有し、光源を含む平面との交線を透明部
   と不透明部との境界線とする２つの遮蔽体を両遮
   蔽体の上記光源を含む２平面が同一平面となり互
   いの透明部と不透明部とが隣りあわせ且つ両光源
   を結ぶ直線を上記鏡の傾斜軸と平行となるよう配
   設すると共に、上記光源と境界線とを含む平面を
   常に光の反射方向と一致するよう遮蔽体を上記光
   源を結ぶ直線を回動中心として回動する遮蔽体駆
   動装置を設け、 上記光源のレンズの入射光に基づいて鏡位置の
   適否を判定するようにし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。