JPH0554901B2 - - Google Patents
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- JPH0554901B2 JPH0554901B2 JP24919986A JP24919986A JPH0554901B2 JP H0554901 B2 JPH0554901 B2 JP H0554901B2 JP 24919986 A JP24919986 A JP 24919986A JP 24919986 A JP24919986 A JP 24919986A JP H0554901 B2 JPH0554901 B2 JP H0554901B2
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- JP
- Japan
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- lens
- light beam
- centering
- optical axis
- halo
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は複数個のレンズによつて構成された複
合レンズの中の、少なくとも一個のレンズについ
て芯出しするための方法及び装置に関するもので
ある。
合レンズの中の、少なくとも一個のレンズについ
て芯出しするための方法及び装置に関するもので
ある。
写真レンズに限らず、一般のレンズ系は複数個
のレンズを組み合わせた複合レンズによつて構成
されている。複合レンズを組み立ててゆく場合に
は、各々のレンズの光軸を全て合致させる芯出し
作業が必要になる。
のレンズを組み合わせた複合レンズによつて構成
されている。複合レンズを組み立ててゆく場合に
は、各々のレンズの光軸を全て合致させる芯出し
作業が必要になる。
従来におけるこの芯出し作業は、目視を主とし
ている。すなわち、複合レンズに点光源からの光
を入射させてレチクルやスクリーンに点像として
結像させ、その結像位置のずれを目視観察しなが
ら適宜のレンズを移動させて点像のずれをなくす
ようにしたり、あるいは点像を目視観察するとき
に複合レンズを光軸を中心として回転させ、点像
の振れがなくなるように適宜のレンズを移動調節
したりしている。ところが、こうした目視的観察
による芯出し作業は、個人差、あるいは作業の繰
り返しによつて蓄積される疲労などの影響によつ
て、芯出しの精度を一定に維持しにくいという欠
点がある。
ている。すなわち、複合レンズに点光源からの光
を入射させてレチクルやスクリーンに点像として
結像させ、その結像位置のずれを目視観察しなが
ら適宜のレンズを移動させて点像のずれをなくす
ようにしたり、あるいは点像を目視観察するとき
に複合レンズを光軸を中心として回転させ、点像
の振れがなくなるように適宜のレンズを移動調節
したりしている。ところが、こうした目視的観察
による芯出し作業は、個人差、あるいは作業の繰
り返しによつて蓄積される疲労などの影響によつ
て、芯出しの精度を一定に維持しにくいという欠
点がある。
このような欠点を解決するために、複合レンズ
の焦点面に、光軸を中心として例えば扇型に4分
割された光電素子を配置し、これらの光電素子か
らの出力を比較することによつて、光軸からの点
像のずれを光電的、定量的に評価する方法も行わ
れている。これによれば、分割された各々の光電
素子からの出力が均等になるように、すなわち点
像の中心が光電素子の分割中心にくるように所定
のレンズを移動調節することによつて、芯出し調
節を行うことができるようになる。
の焦点面に、光軸を中心として例えば扇型に4分
割された光電素子を配置し、これらの光電素子か
らの出力を比較することによつて、光軸からの点
像のずれを光電的、定量的に評価する方法も行わ
れている。これによれば、分割された各々の光電
素子からの出力が均等になるように、すなわち点
像の中心が光電素子の分割中心にくるように所定
のレンズを移動調節することによつて、芯出し調
節を行うことができるようになる。
ところが、このような手法によつて芯出し調節
を行おうとするときには、複合レンズの中で基準
となるレンズ系の光軸を、光電素子の分割中心に
正確に合致させておかなくてはならない。例え
ば、前群レンズに対する後群レンズの芯ずれを検
査したり、あるいは芯出し調節する場合には、前
群レンズの光軸を予め光電素子の分割中心に合致
させる作業が不可欠となる。したがつて、写真レ
ンズのように量産を対象としたものでは、各々の
レンズごとに光軸合わせしなくてはならず、その
作業は非常に煩わしいものになつている。
を行おうとするときには、複合レンズの中で基準
となるレンズ系の光軸を、光電素子の分割中心に
正確に合致させておかなくてはならない。例え
ば、前群レンズに対する後群レンズの芯ずれを検
査したり、あるいは芯出し調節する場合には、前
群レンズの光軸を予め光電素子の分割中心に合致
させる作業が不可欠となる。したがつて、写真レ
ンズのように量産を対象としたものでは、各々の
レンズごとに光軸合わせしなくてはならず、その
作業は非常に煩わしいものになつている。
本発明はこのような従来技術に鑑みてなされた
もので、複合レンズの芯出し作業を自動化してそ
の作業効率を大幅に向上させ、芯出しの精度も一
定に維持できるようにするための芯出し方法及び
装置を提供することを目的とする。
もので、複合レンズの芯出し作業を自動化してそ
の作業効率を大幅に向上させ、芯出しの精度も一
定に維持できるようにするための芯出し方法及び
装置を提供することを目的とする。
もちろん、本発明において芯出しの対象となる
複合レンズは、写真レンズだけでなく種々の光学
系にも同様にして用いることができる。また、芯
出しのために移動調節されるレンズとしても、予
め芯出し調節して結合した2個以上のレンズユニ
ツトであつてもよい。
複合レンズは、写真レンズだけでなく種々の光学
系にも同様にして用いることができる。また、芯
出しのために移動調節されるレンズとしても、予
め芯出し調節して結合した2個以上のレンズユニ
ツトであつてもよい。
本発明は上記目的を達成するために、芯出しの
ために移動調節されるレンズを含む全体として正
パワーの複合レンズに光ビームを通し、この光ビ
ームの光軸上で、しかも光ビームの結像位置から
外れた位置に物点がくるように配置された検出光
学系に入射させるようにしている。これにより検
出光学系の焦点面上には、前記光ビームは低輝度
のハロー部分及び高輝度の核部分とからなるボケ
像として結像されることになる。このボケ像は撮
像装置によつて撮像され、前記ハロー部分及び核
部分について各々の画像信号が得られる。こうし
て得られた画像信号に基づき、ハロー部分及び核
部分の各々の輪郭を求め、さらにこれらの中心位
置が求められる。こうして求められたハロー部分
及び核部分の中心位置は、複合レンズの芯出しが
不十分のときには合致することがない。そこで本
発明では、これらの中心位置を合致させるよう
に、あるいは前記中心位置相互間のずれ量を所定
の管理値幅内に収めるように、所定のレンズすな
わち芯出しの対象とされているレンズを、その光
軸と垂直な面内で移動調節して芯出しを行うよう
にしたものである。
ために移動調節されるレンズを含む全体として正
パワーの複合レンズに光ビームを通し、この光ビ
ームの光軸上で、しかも光ビームの結像位置から
外れた位置に物点がくるように配置された検出光
学系に入射させるようにしている。これにより検
出光学系の焦点面上には、前記光ビームは低輝度
のハロー部分及び高輝度の核部分とからなるボケ
像として結像されることになる。このボケ像は撮
像装置によつて撮像され、前記ハロー部分及び核
部分について各々の画像信号が得られる。こうし
て得られた画像信号に基づき、ハロー部分及び核
部分の各々の輪郭を求め、さらにこれらの中心位
置が求められる。こうして求められたハロー部分
及び核部分の中心位置は、複合レンズの芯出しが
不十分のときには合致することがない。そこで本
発明では、これらの中心位置を合致させるよう
に、あるいは前記中心位置相互間のずれ量を所定
の管理値幅内に収めるように、所定のレンズすな
わち芯出しの対象とされているレンズを、その光
軸と垂直な面内で移動調節して芯出しを行うよう
にしたものである。
このような芯出しを行うための本発明装置は、
複合レンズのうちの基準となるレンズを保持する
テーブルと、芯出しの対象となるレンズをその光
軸と垂直な面内に移動自在に保持する移動テーブ
ルと、前記テーブル及び移動テーブルに開設され
た光通路を介して複合レンズに光ビームを入射さ
せる光ビーム発生手段と、複合レンズによつて結
像された光ビームの光軸上で、その結像点から外
れた位置に物点がくるように位置決めされた検出
光学系と、この検出光学系によつて形成されたハ
ロー部分及び核部分からなる像を撮像する撮像装
置と、この撮像装置からの出力信号に基いてハロ
ー部分及び核部分の輪郭を決定するとともに、こ
れらの輪郭からハロー部分及び核部分の中心位置
を求める画像演算部と、前記各々の中心位置を所
定の管理値幅内に収めるように前記移動テーブル
を移動させるテーブル駆動装置とを備えているも
のである。
複合レンズのうちの基準となるレンズを保持する
テーブルと、芯出しの対象となるレンズをその光
軸と垂直な面内に移動自在に保持する移動テーブ
ルと、前記テーブル及び移動テーブルに開設され
た光通路を介して複合レンズに光ビームを入射さ
せる光ビーム発生手段と、複合レンズによつて結
像された光ビームの光軸上で、その結像点から外
れた位置に物点がくるように位置決めされた検出
光学系と、この検出光学系によつて形成されたハ
ロー部分及び核部分からなる像を撮像する撮像装
置と、この撮像装置からの出力信号に基いてハロ
ー部分及び核部分の輪郭を決定するとともに、こ
れらの輪郭からハロー部分及び核部分の中心位置
を求める画像演算部と、前記各々の中心位置を所
定の管理値幅内に収めるように前記移動テーブル
を移動させるテーブル駆動装置とを備えているも
のである。
以下、本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
本発明装置の一例を概略的に示す第1図におい
て、ベース1内にはランプ2、ランプ2からの光
を一定の径の光ビームにするための光学系3、そ
して光学系3の光軸3aに沿う光ビームを真上に
向けるためのミラー4が設けられている。ベース
1の上面には、X軸方向(紙面と平行な左右方
向)にスライドするXテーブル5が取り付けら
れ、さらにこのXテーブル5の上面にはY軸方向
(X軸と直交する方向)にスライドするYテーブ
ル6が取り付けられている。また、前記Yテーブ
ル6の上には、前記X軸方向にスライドするxテ
ーブル7が設けられ、さらにこのxテーブル7の
上には前記Y軸方向にスライドするyテーブル8
が設けられている。
て、ベース1内にはランプ2、ランプ2からの光
を一定の径の光ビームにするための光学系3、そ
して光学系3の光軸3aに沿う光ビームを真上に
向けるためのミラー4が設けられている。ベース
1の上面には、X軸方向(紙面と平行な左右方
向)にスライドするXテーブル5が取り付けら
れ、さらにこのXテーブル5の上面にはY軸方向
(X軸と直交する方向)にスライドするYテーブ
ル6が取り付けられている。また、前記Yテーブ
ル6の上には、前記X軸方向にスライドするxテ
ーブル7が設けられ、さらにこのxテーブル7の
上には前記Y軸方向にスライドするyテーブル8
が設けられている。
前記Xテーブル5、Yテーブル6のそれぞれの
中央部には、後述するように光学系3からの光ビ
ームを上方へと通過させるための光通路が形成さ
れ、またxテーブル7及びyテーブル8は光ビー
ムが上方に通過するのを妨げないように配設され
ている。そして、上方へと通過した光ビームを受
けるように、支柱10を介して顕微鏡12が設け
られている。支柱10と顕微鏡12との間には昇
降機構13が介装されており、これにより顕微鏡
13はZ軸方向(紙面と平行な上下方向)に移動
自在となつている。
中央部には、後述するように光学系3からの光ビ
ームを上方へと通過させるための光通路が形成さ
れ、またxテーブル7及びyテーブル8は光ビー
ムが上方に通過するのを妨げないように配設され
ている。そして、上方へと通過した光ビームを受
けるように、支柱10を介して顕微鏡12が設け
られている。支柱10と顕微鏡12との間には昇
降機構13が介装されており、これにより顕微鏡
13はZ軸方向(紙面と平行な上下方向)に移動
自在となつている。
顕微鏡12のアイピースを所定の位置に調節
し、あるいはアダプターレンズ等を付加すること
によつて顕微鏡12は実像を形成し、この像はビ
デオカメラ14によつて撮像される。ビデオカメ
ラ14から得られるビデオ信号は画像処理部15
に供給され、詳しくは後述するように種々の信号
変換や演算処理が行われ、その結果はモニター1
6で映像表示されたり、プリンタ17でハードコ
ピーされたり、あるいはフロツピーデイスク18
に情報記憶されたりする。
し、あるいはアダプターレンズ等を付加すること
によつて顕微鏡12は実像を形成し、この像はビ
デオカメラ14によつて撮像される。ビデオカメ
ラ14から得られるビデオ信号は画像処理部15
に供給され、詳しくは後述するように種々の信号
変換や演算処理が行われ、その結果はモニター1
6で映像表示されたり、プリンタ17でハードコ
ピーされたり、あるいはフロツピーデイスク18
に情報記憶されたりする。
画像処理部15にはマイクロコンピユータによ
つて構成されたコントローラ20が接続されてお
り、画像処理部15との間で信号の授受が行われ
る。コントローラ20はステージ移動機構21の
作動を制御するための信号も出力するようになつ
ており、この信号によつてXテーブル5、Yテー
ブル6、xテーブル7、yテーブル8は、それぞ
れ設けられたステツピングモータを介して個別に
スライドされる。また、同様にして昇降機構13
も作動され、顕微鏡12も上下に移動される。
つて構成されたコントローラ20が接続されてお
り、画像処理部15との間で信号の授受が行われ
る。コントローラ20はステージ移動機構21の
作動を制御するための信号も出力するようになつ
ており、この信号によつてXテーブル5、Yテー
ブル6、xテーブル7、yテーブル8は、それぞ
れ設けられたステツピングモータを介して個別に
スライドされる。また、同様にして昇降機構13
も作動され、顕微鏡12も上下に移動される。
上記装置の要部を図示した第2図にも示したよ
うに、写真レンズ24の前群レンズ24aは、Y
ステージ6に形成されたスリーブ6aを介して、
所定の位置に保持される。また後群レンズ24b
は、前群レンズ24aの上面に載置されるととも
に、yステージ8に設けられたクランプレバー8
aによつて、X軸、Y軸いずれの方向にも移動し
ないように位置決めされる。なお、これらの前群
レンズ24aと後群レンズ24bとをビス25に
よつて緊締することによつて、写真レンズ24と
して一体化されることになる。また、後群レンズ
24bの取り付け用のフレーム26にはビス25
の外径よりも内径の大きい取り付け孔26aが形
成されているから、後群レンズ24bをX軸及び
Y軸方向に位置調節した後にも、ビス25によつ
て前群レンズ24aと後群レンズ24bとを一体
に結合することができるようになつている。
うに、写真レンズ24の前群レンズ24aは、Y
ステージ6に形成されたスリーブ6aを介して、
所定の位置に保持される。また後群レンズ24b
は、前群レンズ24aの上面に載置されるととも
に、yステージ8に設けられたクランプレバー8
aによつて、X軸、Y軸いずれの方向にも移動し
ないように位置決めされる。なお、これらの前群
レンズ24aと後群レンズ24bとをビス25に
よつて緊締することによつて、写真レンズ24と
して一体化されることになる。また、後群レンズ
24bの取り付け用のフレーム26にはビス25
の外径よりも内径の大きい取り付け孔26aが形
成されているから、後群レンズ24bをX軸及び
Y軸方向に位置調節した後にも、ビス25によつ
て前群レンズ24aと後群レンズ24bとを一体
に結合することができるようになつている。
ランプ2からの光は、集光レンズ27,50
μmのピンホールが形成されたピンホール板28、
コリメータレンズ29によつて、15mmの径の光ビ
ーム30となつてミラー4に入射する。ミラー4
によつて上方に向けられた光ビーム30は、前群
レンズ24a及び後群レンズ24bを通過する。
光ビーム30は平行光であるから、前群レンズ2
4aと後群レンズ24bとが偏芯なく正しく整列
されている場合には、光ビーム30は写真レンズ
24の焦点P0に点像として結像される。
μmのピンホールが形成されたピンホール板28、
コリメータレンズ29によつて、15mmの径の光ビ
ーム30となつてミラー4に入射する。ミラー4
によつて上方に向けられた光ビーム30は、前群
レンズ24a及び後群レンズ24bを通過する。
光ビーム30は平行光であるから、前群レンズ2
4aと後群レンズ24bとが偏芯なく正しく整列
されている場合には、光ビーム30は写真レンズ
24の焦点P0に点像として結像される。
顕微鏡12の光軸は、光ビーム30の光軸3a
と一致して配設されるとともに、その物点P1は
写真レンズ24の焦点P0からlだけ外されてい
る。したがつて、顕微鏡12の結像面にビデオカ
メラ14のCCD32を設けてこれを撮像したと
きには、モニター16には第6図に示したような
映像が表示される。すなわち、写真レンズ24の
点像が焦点外し量lに応じて広がつた高輝度の核
部分35と、円形の淡い輝度をもつたハロー部分
36とが観察される。
と一致して配設されるとともに、その物点P1は
写真レンズ24の焦点P0からlだけ外されてい
る。したがつて、顕微鏡12の結像面にビデオカ
メラ14のCCD32を設けてこれを撮像したと
きには、モニター16には第6図に示したような
映像が表示される。すなわち、写真レンズ24の
点像が焦点外し量lに応じて広がつた高輝度の核
部分35と、円形の淡い輝度をもつたハロー部分
36とが観察される。
次に、上記装置の機能ブロツクを示す第3図に
したがつて、後群レンズ24bに対する自動芯出
し作用について説明する。
したがつて、後群レンズ24bに対する自動芯出
し作用について説明する。
まず、Yテーブル6のスリーブ6aに前群レン
ズ24aをセツトし、その上に後群レンズ24b
を載置してこれをクランプレバー8aによつて水
平に保持する。しかる後にキーボード40からマ
イクロプロセツサユニツト41(以下、MPU4
1という)にスタート信号が入力されると、第2
図にも示した昇降駆動部43、Xテーブル駆動部
44、Yテーブル駆動部45、xテーブル駆動部
46、yテーブル駆動部47のそれぞれに駆動信
号が供給される。そして、これらの駆動部43〜
47によつてステツピングモータ49,50,5
1,52,53が一定量回転され、各々予め設定
された測定開始位置にセツトされる。また、顕微
鏡12の物点P1は、写真レンズ24の焦点距離
に対応して、一定の焦点外し量lにくるように位
置決めされる。なお、この測定開始位置の設定の
ために必要なデータ及び各駆動部の作動プログラ
ムは、ROM55に記憶されている。
ズ24aをセツトし、その上に後群レンズ24b
を載置してこれをクランプレバー8aによつて水
平に保持する。しかる後にキーボード40からマ
イクロプロセツサユニツト41(以下、MPU4
1という)にスタート信号が入力されると、第2
図にも示した昇降駆動部43、Xテーブル駆動部
44、Yテーブル駆動部45、xテーブル駆動部
46、yテーブル駆動部47のそれぞれに駆動信
号が供給される。そして、これらの駆動部43〜
47によつてステツピングモータ49,50,5
1,52,53が一定量回転され、各々予め設定
された測定開始位置にセツトされる。また、顕微
鏡12の物点P1は、写真レンズ24の焦点距離
に対応して、一定の焦点外し量lにくるように位
置決めされる。なお、この測定開始位置の設定の
ために必要なデータ及び各駆動部の作動プログラ
ムは、ROM55に記憶されている。
こうして各部が測定開始位置にセツトされ、こ
のセツト完了信号がMPU41にフイードバツク
されると、顕微鏡12によつてCCD32上に形
成された画像が電気信号として読み取られる。
CCD32によつて読み取られた画像信号は、
A/Dコンバータ57によつて、ドツトごとに輝
度を表すデジタル信号として画像演算部58に入
力される。こうして得られたデジタル信号は、
VRAM59にドツト座標と対応づけられた画像
データとして格納される。そして、MPU41は
このVRAM59に格納された画像データを、ま
ず第1スレツシユホールドレベル信号によつて所
定の輝度レベルを境にして2値化し、この2値化
された情報をドツト座標と対応してBRAM60
に格納する。なお、前記第1スレツシユホールド
レベル信号は、より高輝度レベルの第2スレツシ
ユホールド信号とともに、キーボード40からの
入力によつてRAM61にメモリされている。ま
た、VRAM59にデジタル信号として格納され
た画像信号は、信号処理部62によつて映像表示
のための信号処理を受け、これによりモニター1
6には第4図に示すような映像が表示される。こ
の映像は、後群レンズ24bの偏芯に対応して、
いびつな形状をもつ高輝度の核部分35と、その
回りにコマ状に方向性をもつて広がつた低輝度の
ハロー部分36とからなるボケ像として映出され
る。
のセツト完了信号がMPU41にフイードバツク
されると、顕微鏡12によつてCCD32上に形
成された画像が電気信号として読み取られる。
CCD32によつて読み取られた画像信号は、
A/Dコンバータ57によつて、ドツトごとに輝
度を表すデジタル信号として画像演算部58に入
力される。こうして得られたデジタル信号は、
VRAM59にドツト座標と対応づけられた画像
データとして格納される。そして、MPU41は
このVRAM59に格納された画像データを、ま
ず第1スレツシユホールドレベル信号によつて所
定の輝度レベルを境にして2値化し、この2値化
された情報をドツト座標と対応してBRAM60
に格納する。なお、前記第1スレツシユホールド
レベル信号は、より高輝度レベルの第2スレツシ
ユホールド信号とともに、キーボード40からの
入力によつてRAM61にメモリされている。ま
た、VRAM59にデジタル信号として格納され
た画像信号は、信号処理部62によつて映像表示
のための信号処理を受け、これによりモニター1
6には第4図に示すような映像が表示される。こ
の映像は、後群レンズ24bの偏芯に対応して、
いびつな形状をもつ高輝度の核部分35と、その
回りにコマ状に方向性をもつて広がつた低輝度の
ハロー部分36とからなるボケ像として映出され
る。
ところで前述したように、前記BRAM60に
は第1スレツシユホールドレベル信号によつて2
値化された2値化データが格納されている。この
第1スレツシユホールド信号の輝度レベルは、前
記ハロー部分36の輝度に対応して決められてい
る。そして、MPU41はBRAM60の2値化デ
ータを参照してその中心位置をX軸方向、Y軸方
向の座標位置として算出する。この中心位置を算
出するための演算プログラムはROM55にメモ
リされており、例えば第4図のハロー部分36の
輪郭からその重心を求めたり、ハロー部分36の
輪郭から円を近似してその中心を求めればよい。
こうしてハロー部分36の中心位置が決定される
と、その座標データはRAM61の所定番地に格
納される。なお、前述した輪郭は必ずしも輪郭線
のみを意味するものではなく、ハロー部分36の
形状が特定できるものであればよい。
は第1スレツシユホールドレベル信号によつて2
値化された2値化データが格納されている。この
第1スレツシユホールド信号の輝度レベルは、前
記ハロー部分36の輝度に対応して決められてい
る。そして、MPU41はBRAM60の2値化デ
ータを参照してその中心位置をX軸方向、Y軸方
向の座標位置として算出する。この中心位置を算
出するための演算プログラムはROM55にメモ
リされており、例えば第4図のハロー部分36の
輪郭からその重心を求めたり、ハロー部分36の
輪郭から円を近似してその中心を求めればよい。
こうしてハロー部分36の中心位置が決定される
と、その座標データはRAM61の所定番地に格
納される。なお、前述した輪郭は必ずしも輪郭線
のみを意味するものではなく、ハロー部分36の
形状が特定できるものであればよい。
こうしてハロー部分36の中心位置がRAM6
1にメモリされた後、MPU41は第2スレツシ
ユホールドレベル信号に基づいて、VRAM59
に格納されている画像データを再び2値化処理す
る。こうして新たに2値化されたデータによつて
BRAM60の画像データが書き換えられる。こ
の第2スレツシユホールドレベル信号の輝度レベ
ルは、核部分35の輝度に対応して決められてい
るから、この時点でBRAM60は核部分35の
形状を表すデータを格納していることになる。引
続きMPU41は、このBRAM60の2値化デー
タを参照して前述と同様の処理を繰り返し、核部
分35の中心位置を求め、これを座標データとし
てRAM61の所定番地にメモリする。
1にメモリされた後、MPU41は第2スレツシ
ユホールドレベル信号に基づいて、VRAM59
に格納されている画像データを再び2値化処理す
る。こうして新たに2値化されたデータによつて
BRAM60の画像データが書き換えられる。こ
の第2スレツシユホールドレベル信号の輝度レベ
ルは、核部分35の輝度に対応して決められてい
るから、この時点でBRAM60は核部分35の
形状を表すデータを格納していることになる。引
続きMPU41は、このBRAM60の2値化デー
タを参照して前述と同様の処理を繰り返し、核部
分35の中心位置を求め、これを座標データとし
てRAM61の所定番地にメモリする。
以上の処理によつてハロー部分36と核部分3
5のそれぞれの中心位置を求めた後、MPU41
はRAM61にメモリされているそれぞれの中心
位置を比較する。すでに述べたように、前群レン
ズ24aと後群レンズ24bとの間に芯ずれがあ
るときには、第4図に示したように、ハロー部分
36の中心位置36aと、核部分35の中心位置
35aとは一致せず、Δx,Δyのすれがでてく
る。こうしてΔx,Δyのずれが検出されると、こ
れを各々所定の管理値幅内の値(理想的には各々
「0」)にするようにMPU41がxテーブル駆動
部46及びyテーブル駆動部47に駆動信号を供
出する。この結果、後群レンズ24bは、yテー
ブル8とともに前群レンズ24aに対して偏心が
減少するようにX軸方向及びY軸方向に移動調節
される。この移動調節の過程では、例えば第5図
に示したように、ハロー部分36の中心位置36
aと核部分35の中心位置35aとは接近してく
る。なお、顕微鏡12の倍率を適当に調節してお
き、各々の中心位置35a,36aとの間のずれ
量Δx,Δyに対し、xテーブル7、yテーブル8
の補正移動量を、例えばk=1.4としてそれぞれ
Δx×k,Δy×kのように拡大して調節できるよ
うにしておくことによつて、芯出し精度を向上さ
せることができる。もちろん、前記kの値は、芯
出し処理の対象となる光学系の構成に応じて適宜
設定することになる。
5のそれぞれの中心位置を求めた後、MPU41
はRAM61にメモリされているそれぞれの中心
位置を比較する。すでに述べたように、前群レン
ズ24aと後群レンズ24bとの間に芯ずれがあ
るときには、第4図に示したように、ハロー部分
36の中心位置36aと、核部分35の中心位置
35aとは一致せず、Δx,Δyのすれがでてく
る。こうしてΔx,Δyのずれが検出されると、こ
れを各々所定の管理値幅内の値(理想的には各々
「0」)にするようにMPU41がxテーブル駆動
部46及びyテーブル駆動部47に駆動信号を供
出する。この結果、後群レンズ24bは、yテー
ブル8とともに前群レンズ24aに対して偏心が
減少するようにX軸方向及びY軸方向に移動調節
される。この移動調節の過程では、例えば第5図
に示したように、ハロー部分36の中心位置36
aと核部分35の中心位置35aとは接近してく
る。なお、顕微鏡12の倍率を適当に調節してお
き、各々の中心位置35a,36aとの間のずれ
量Δx,Δyに対し、xテーブル7、yテーブル8
の補正移動量を、例えばk=1.4としてそれぞれ
Δx×k,Δy×kのように拡大して調節できるよ
うにしておくことによつて、芯出し精度を向上さ
せることができる。もちろん、前記kの値は、芯
出し処理の対象となる光学系の構成に応じて適宜
設定することになる。
以上の移動調節を行い、Δx,Δyの各々の値が
所定の管理値幅内の値になると、第6図に示した
ように、ハロー部分36及び核部分35の輪郭が
円になるとともに、これらの中心位置36a,3
5aが一致する。かかる状態においては、前群レ
ンズ24a、後群レンズ24bの各々が偏芯なく
整列された状態、すなわち、芯出しが完了した状
態であるから、ビス25を緊締してこれらを一体
に結合することによつて、写真レンズ24の組立
が終了する。そして、キーボード40から終了信
号が入力されると、Xテーブル5あるいはYテー
ブル6が移動され、写真レンズ24が顕微鏡12
の下から退避した位置に移動されるから、調節済
みの写真レンズ24を取り出し、次の調節のため
に新たな前群レンズ24a、後群レンズ24bを
セツトすることになる。
所定の管理値幅内の値になると、第6図に示した
ように、ハロー部分36及び核部分35の輪郭が
円になるとともに、これらの中心位置36a,3
5aが一致する。かかる状態においては、前群レ
ンズ24a、後群レンズ24bの各々が偏芯なく
整列された状態、すなわち、芯出しが完了した状
態であるから、ビス25を緊締してこれらを一体
に結合することによつて、写真レンズ24の組立
が終了する。そして、キーボード40から終了信
号が入力されると、Xテーブル5あるいはYテー
ブル6が移動され、写真レンズ24が顕微鏡12
の下から退避した位置に移動されるから、調節済
みの写真レンズ24を取り出し、次の調節のため
に新たな前群レンズ24a、後群レンズ24bを
セツトすることになる。
なお、第6図に示した例においては、各々の中
心位置35a,36aが画面の中心位置、すなわ
ち光ビーム30の光軸3aとも合致している。し
かしながら、核部分35、ハロー部分36のそれ
ぞれの中心位置35a,36aは、前記光軸3a
とは無関係に求められるものであるから、これら
の中心位置35a,36aを合致させてゆく際に
は、画面の中心位置については考慮する必要がな
い。したがつて、画面内であればその中心位置を
外れた他の位置でも、前記中心位置35a,36
aを合致させることができるものである。
心位置35a,36aが画面の中心位置、すなわ
ち光ビーム30の光軸3aとも合致している。し
かしながら、核部分35、ハロー部分36のそれ
ぞれの中心位置35a,36aは、前記光軸3a
とは無関係に求められるものであるから、これら
の中心位置35a,36aを合致させてゆく際に
は、画面の中心位置については考慮する必要がな
い。したがつて、画面内であればその中心位置を
外れた他の位置でも、前記中心位置35a,36
aを合致させることができるものである。
ところが、前群レンズ24aをスリーブ6aに
セツトするとき、そのセツト状態は必ずしも一定
ではない。したがつて、Xテーブル5、Yテーブ
ル6を予め設定されている測定開始位置に移動さ
せたときに、前群レンズ24aの光軸中心が光ビ
ーム30の光軸3aからずれている場合もある。
そして、このずれが大きすぎる場合には、核部分
35はもとより、ハロー部分36についても
CCD32によつて捕捉できないことがある。こ
うした場合には、ROM55にメモリされている
測定開始位置補正用のプログラムが起動され、
CCD32がハロー部分36を捕捉できる位置ま
でXテーブル5及びYテーブル6が移動調節され
ることになる。
セツトするとき、そのセツト状態は必ずしも一定
ではない。したがつて、Xテーブル5、Yテーブ
ル6を予め設定されている測定開始位置に移動さ
せたときに、前群レンズ24aの光軸中心が光ビ
ーム30の光軸3aからずれている場合もある。
そして、このずれが大きすぎる場合には、核部分
35はもとより、ハロー部分36についても
CCD32によつて捕捉できないことがある。こ
うした場合には、ROM55にメモリされている
測定開始位置補正用のプログラムが起動され、
CCD32がハロー部分36を捕捉できる位置ま
でXテーブル5及びYテーブル6が移動調節され
ることになる。
さらに、クランプレバー8aによつて仮クラン
プされた後群レンズ24bの位置が前群レンズ2
4aに対して大きく偏芯している場合には、ハロ
ー部分36が撮像画面いつぱいに広がり、その輪
郭及び中心位置を特定することができず、しかも
核部分35を識別することもできなくなる。この
ようなときには、やはりROM55にメモリされ
ているZ軸補正プログラムが起動し、昇降駆動部
43を介して顕微鏡12をZ軸方向に移動させ、
焦点外し量lを小さくする。焦点外し量lを小さ
くしてゆくにつれ、ハロー部分36の面積は減少
し核部分35も現れてくるようになるものであ
る。なお、このZ軸補正プログラムを実行すると
きには、VRAM59にメモリされた画像データ
を参照しながら、まず核部分35が検出される位
置まで顕微鏡12の位置が調節される。しかる後
に、ハロー部分36の輪郭が得られるような位置
に顕微鏡12が位置決めされることになる。
プされた後群レンズ24bの位置が前群レンズ2
4aに対して大きく偏芯している場合には、ハロ
ー部分36が撮像画面いつぱいに広がり、その輪
郭及び中心位置を特定することができず、しかも
核部分35を識別することもできなくなる。この
ようなときには、やはりROM55にメモリされ
ているZ軸補正プログラムが起動し、昇降駆動部
43を介して顕微鏡12をZ軸方向に移動させ、
焦点外し量lを小さくする。焦点外し量lを小さ
くしてゆくにつれ、ハロー部分36の面積は減少
し核部分35も現れてくるようになるものであ
る。なお、このZ軸補正プログラムを実行すると
きには、VRAM59にメモリされた画像データ
を参照しながら、まず核部分35が検出される位
置まで顕微鏡12の位置が調節される。しかる後
に、ハロー部分36の輪郭が得られるような位置
に顕微鏡12が位置決めされることになる。
ハロー部分36の輪郭が得られるか否かは、ハ
ロー部分36の面積に基づいてこれを判別するこ
とができる。すなわち、VRAM59にメモリさ
れている画像データからハロー部分36の面積を
算出することができるから、こうして算出される
面積値が所定範囲に収まるまでZ軸補正プログラ
ムを繰り返すようにすればよい。また、ハロー部
分36の面積値が小さすぎるときにも、この面積
値が前記所定範囲内に収まるようにZ軸補正プロ
グラムが実行される。これにより、ハロー部分3
6及び核部分35が適当な大きさになるから、
各々の中心位置間のずれ量Δx,Δyも、調節しや
すい適当な値に設定することができる。
ロー部分36の面積に基づいてこれを判別するこ
とができる。すなわち、VRAM59にメモリさ
れている画像データからハロー部分36の面積を
算出することができるから、こうして算出される
面積値が所定範囲に収まるまでZ軸補正プログラ
ムを繰り返すようにすればよい。また、ハロー部
分36の面積値が小さすぎるときにも、この面積
値が前記所定範囲内に収まるようにZ軸補正プロ
グラムが実行される。これにより、ハロー部分3
6及び核部分35が適当な大きさになるから、
各々の中心位置間のずれ量Δx,Δyも、調節しや
すい適当な値に設定することができる。
このような芯出し方法では、前群レンズ24a
の光軸を、光ビーム30の光軸3aと必ずしも合
致させなくてもよいという利点がある。すなわ
ち、芯出し調節を行うためのデータとしては、ハ
ロー部分36及び核部分35の中心位置であり、
これは光ビーム30の光軸3aや、基準となつて
いる前群レンズ24aの光軸の位置とは無関係で
ある。すなわち、ハロー部分36及び核部分35
のそれぞれがCCD32の撮像面内に捕捉されれ
ばよいから、測定開始位置のセツテイングも簡便
になり、上述のように完全に自動化することが可
能となるものである。
の光軸を、光ビーム30の光軸3aと必ずしも合
致させなくてもよいという利点がある。すなわ
ち、芯出し調節を行うためのデータとしては、ハ
ロー部分36及び核部分35の中心位置であり、
これは光ビーム30の光軸3aや、基準となつて
いる前群レンズ24aの光軸の位置とは無関係で
ある。すなわち、ハロー部分36及び核部分35
のそれぞれがCCD32の撮像面内に捕捉されれ
ばよいから、測定開始位置のセツテイングも簡便
になり、上述のように完全に自動化することが可
能となるものである。
以上、図示した実施例にしたがつて本発明につ
いて説明してきたが、写真レンズ24から一定の
物体距離位置に点光源を配置しても、光軸3a上
には焦点P0の位置よりも上方の所定位置に点像
が形成されるようになる。したがつて、この結像
位置から外れた位置に顕微鏡12の物点を設定し
てもほぼ同様の処理で芯出しができることになる
が、汎用性や処理の簡便さを考慮するときには、
やはりコリメータレンズ29を利用して平行光束
となる光ビーム30を利用するのがよい。
いて説明してきたが、写真レンズ24から一定の
物体距離位置に点光源を配置しても、光軸3a上
には焦点P0の位置よりも上方の所定位置に点像
が形成されるようになる。したがつて、この結像
位置から外れた位置に顕微鏡12の物点を設定し
てもほぼ同様の処理で芯出しができることになる
が、汎用性や処理の簡便さを考慮するときには、
やはりコリメータレンズ29を利用して平行光束
となる光ビーム30を利用するのがよい。
以上説明したように、本発明によれば複合レン
ズの中の少なくとも一個のレンズの芯出しを行う
にあたり、複合レンズの焦点面から光軸方向にず
れた位置に形成されるハロー部分及び核部分の像
を撮像し、これを画像処理することによつて各々
の画像中心を求め、これらの中心位置間のずれを
所定の管理値幅内に収めるようにすることによつ
て芯出しを行うようにしている。したがつて、測
定用の光ビームの光軸に対し、複合レンズの基準
となる光軸を精密に一致させなくてもハロー部分
及び核部分の像を得ることができるから、従来の
芯出し作業の前処理として不可欠であつた焦点合
わせや光軸合わせなどを省略し、あるいは完全に
自動化することが可能となり、効率的でしかも精
度的にも満足し得る芯出しを行うことができる。
ズの中の少なくとも一個のレンズの芯出しを行う
にあたり、複合レンズの焦点面から光軸方向にず
れた位置に形成されるハロー部分及び核部分の像
を撮像し、これを画像処理することによつて各々
の画像中心を求め、これらの中心位置間のずれを
所定の管理値幅内に収めるようにすることによつ
て芯出しを行うようにしている。したがつて、測
定用の光ビームの光軸に対し、複合レンズの基準
となる光軸を精密に一致させなくてもハロー部分
及び核部分の像を得ることができるから、従来の
芯出し作業の前処理として不可欠であつた焦点合
わせや光軸合わせなどを省略し、あるいは完全に
自動化することが可能となり、効率的でしかも精
度的にも満足し得る芯出しを行うことができる。
第1図は本発明装置の一例を示す概略構成図で
ある。第2図は第1図の装置の要部断面図であ
る。第3図は第1図の装置に用いられる回路構成
の概略を示す機能ブロツク図である。第4図乃至
第6図は、芯出し過程におけるハロー部分及び核
部分の変化を示す説明図である。 1……ベース、2……ランプ、5……Xテーブ
ル、6……Yテーブル、7……xテーブル、8…
…yテーブル、12……顕微鏡、13……昇降機
構、14……ビデオカメラ、24……写真レン
ズ、24a……前群レンズ、24b……後群レン
ズ、35……核部分、36……ハロー部分。
ある。第2図は第1図の装置の要部断面図であ
る。第3図は第1図の装置に用いられる回路構成
の概略を示す機能ブロツク図である。第4図乃至
第6図は、芯出し過程におけるハロー部分及び核
部分の変化を示す説明図である。 1……ベース、2……ランプ、5……Xテーブ
ル、6……Yテーブル、7……xテーブル、8…
…yテーブル、12……顕微鏡、13……昇降機
構、14……ビデオカメラ、24……写真レン
ズ、24a……前群レンズ、24b……後群レン
ズ、35……核部分、36……ハロー部分。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 正パワーをもつた複合レンズを構成する複数
個のレンズの中の少なくとも一個を、その光軸が
複合レンズの光軸と一致するように芯出しする複
合レンズの芯出し方法において、 前記複合レンズに光ビームを通した後、これを
前記光ビームの光軸上に配置された検出光学系に
入射させることによつて、前記検出光学系の結像
面に低輝度のハロー部分及び高輝度の核部分とか
らなる像を形成し、この像を撮像装置によつて撮
像して前記ハロー部分及び核部分の中心位置をそ
れぞれ測定し、これらの中心位置相互間のずれ量
が所定の管理値幅内に収まるように前記少なくと
も一個のレンズを光軸と垂直な面内に移動させる
ようにしたことを特徴とする複合レンズの芯出し
方法。 2 前記撮像装置によつて撮像されたハロー部分
から所定レベル以上の輝度をもつた領域を抽出す
るとともにこの領域からハロー部分の輪郭を特定
し、こうして得られた輪郭からハロー部分の中心
位置を求めるようにしたことを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の複合レンズの芯出し方法。 3 前記各々の中心位置相互間のずれ量をそれぞ
れΔx,Δyとしたとき、前記少なくとも一個のレ
ンズをΔx×k、Δy×k(但し、kは正の数)移
動させることによつて、各々の中心位置相互間の
ずれ量を所定の管理値幅内に収めるようにしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の複合
レンズの芯出し方法。 4 前記ハロー部分の中心位置を測定する前にハ
ロー部分の面積を算出し、この面積値が所定範囲
外の値であるときには、前記検出光学系を光ビー
ムの光軸に沿つて移動させるようにしたことを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の複合レンズ
の芯出し方法。 5 全体として正パワーとなる複合レンズのうち
の基準となるレンズを保持する第1テーブルと、
前記複合レンズのうちの他の少なくとも一個のレ
ンズをその光軸と垂直な面内に移動自在に保持す
る第2テーブルと、前記第1テーブル及び第2テ
ーブルに開設された光通路を介して前記複合レン
ズに光ビームを入射させるための光ビーム発生手
段と、光ビームの光軸に沿つて配置され、前記複
合レンズによる光ビームの結像点から光ビームの
光軸方向に外れた位置に物点がくるように位置決
めされた検出光学系と、この検出光学系によつて
形成されたハロー部分及び核部分からなる像を撮
像する撮像装置と、この撮像装置からの出力信号
に基いてハロー部分及び核部分の輪郭を決定する
とともに、このハロー部分及び核部分の輪郭から
それぞれの中心位置を求める画像演算部と、この
画像演算部によつて求められた前記各々の中心位
置を一致させるように前記第2テーブルを移動さ
せるためのテーブル駆動装置とを備えたことを特
徴とする複合レンズの芯出し装置。 6 前記第1テーブルを前記光軸と垂直な面内で
移動自在とし、撮像装置によつてハロー部分が撮
像されないときには、前記撮像装置によつてハロ
ー部分が捕捉されるように前記第1テーブルを移
動させるようにしたことを特徴とする特許請求の
範囲第5項記載の複合サズの芯出し装置。 7 前記光ビーム発生手段は、光源及び光源から
の光を平行光ビームにするコリメータレンズとか
らなり、複合レンズにはこの平行光ビームが入射
されることを特徴とする特許請求の範囲第5項記
載の複合レンズの芯出し装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24919986A JPS63103932A (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 複合レンズの芯出し方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24919986A JPS63103932A (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 複合レンズの芯出し方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63103932A JPS63103932A (ja) | 1988-05-09 |
| JPH0554901B2 true JPH0554901B2 (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=17189380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24919986A Granted JPS63103932A (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 複合レンズの芯出し方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63103932A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3208902B2 (ja) * | 1993-03-11 | 2001-09-17 | ミノルタ株式会社 | レンズ系光軸調整装置及びレンズ系光軸調整方法 |
| US5742441A (en) * | 1995-04-07 | 1998-04-21 | Discovision Associates | Method and apparatus for aligning an objective lens |
| JP6087754B2 (ja) * | 2013-07-09 | 2017-03-01 | シャープ株式会社 | レンズチルト検出装置 |
-
1986
- 1986-10-20 JP JP24919986A patent/JPS63103932A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63103932A (ja) | 1988-05-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |