JPS61284634A - レンズの射影特性測定装置における鏡位置制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
って、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け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］ 近年レンズと搬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行に移動軸６を設けると共に
、この移動軸６には、この移動軸６に沿って移動する移
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ｍ
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で行なうと共に鏡の傾斜角、鏡位置、カメラ回転
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で行なうよにするようにしている。

そしてこのレンズの銅像特性を自動的に測定する場合に
あっては、まずＭ５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
の全緯度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、入射光の全緯度及び方位角が定まった
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、ＩＩｔ５の移
動軸６方向の位置を制御する必要がある。

従来この１ｔ５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【プる所定の鏡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２
７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３１測レール８を設けると共に移動部材７に固
定され一体となっ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ｍ像面の像を模式的に示してい
る。図においてＩｉｌ像面にはコリメータ４からの光１
０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Ｈ４を光軸方向く
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【プればならず、装置が複雑となる。

また上述した第２の装置にあっては、測定レンズの視野
が広いものにあっては、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
射方向に沿って移動可能かつ取り付は角度可変で上記光
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１ 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しは鏡５で反射され、レンズ１に
対して全緯度θを持って照射される。この場合所定のレ
ンズ位＠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１１の所定の色を鏡５を介して検出する。ま
た！ｆ！５の移動軸に沿っ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１５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を架は渡している。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１５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挾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＆ｆ［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タ２０、テレビカメラ回転モー
タ２２を制御する。

従って、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からの入射光の全緯
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。

この際全緯度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に沿っ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１１１ｇ１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
置に全緯度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ってレンズ１
に入射させる。これで全緯度θ、方位角Ｏ〜２πの測定
を行ったこととなる。

この手順を必要な余緯度値に対して行なえば必要な全緯
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。

従っ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ＷｆＩ測定器等を設
番ブ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
に異なった２つの色を場所によって異なった割合に塗り
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秦する。

【図面の簡単な説明】

Claims (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。