JPS6184541A

JPS6184541A - カメラレンズ結像性能測定器

Info

Publication number: JPS6184541A
Application number: JP20755384A
Authority: JP
Inventors: Masaomi Sugawara; 菅原　正臣
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1984-10-03
Filing date: 1984-10-03
Publication date: 1986-04-30
Also published as: JPH0544977B2

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】技術分野本発明は、カメラレンズの結像性能の測定器、特に、カ
メラの実際の結像位置におけるカメラレンズのＭＴＦ測
定器に関する。

従来技術レンズ等の結像系の性能を総合的に表わす量としてＭＴ
Ｆ　、すなわち、レンズの空間周波数特性があり、これ
は空間的な正弦波をレンズに入力したときのレンズによ
る像の振幅と物体側の振幅との比で表わされる。ＭＴＦ
は、実際（：は、被検レンズによる点像、線像、エツジ
像の光強度分布を光電検出し、フーリエ変換等の信号処
理を行って測定する。

第６図に従来のＭＴＦ測定器の一つの例における測定原
理を示す。カメラのフィルム面に相当する位置であって
、被検レンズ３の光軸上と光軸外とにスリット２を置き
、このスリット２を光源１で照明して、被検レンズ３に
よってカメラの物体面に相当する像面こスリット像４を
結像させる。

このスリット像４をそれぞれＣＣＤ等のラインセンｆ５
で撮像してスリット像の長手方向に直交する方向へ走査
し、こうして得られた信号を信号波形処理回路Ｂで増幅
、ノイズ除去し、ＦＦＴ演箕回路（入力信号を高速フー
リエ変換処理するための回路）１で処理してＭＴＦの値
を算出し、表示°　部８にその結果を表示する。フィル
ム面（二置くものはスリットに代えてエツジチャート、
ピンホール等であっても良い。

第７図（ａ）（二信号波形処理回路６の出力の一例を、
第７図（ｂ）（二ＦＦＴ演算回路７からの出力の一例を
それぞれ示す。

第８図ｃＭＴＦ測定器の従来の別の例の光学的な部分を
示す。この例では、カメラの物体面（ニスリット２を配
置し、これを光源１で照明し、スリットの像４は被検レ
ンズ３を通りカメラのフィルム面に相当する面１：配置
したラインセンナ５上（二結像する。この例における信
号波形処理及びＦＦＴ演算、表示は前記第１の従来技術
の場合と同様である。信号波形処理後の出力及びＦＦＴ
演算回路の出力は第７図と同様のものが得られる。

ところで、ＭＴＦは、多くのパラメータにより、その値
が変化する。パラメータＣ二は、例えば、空間開波数、
像高、デフォーカス位置、測定光線の分光特性等がある
。＄９図１＝縦軸Ｌ：ＭＴＦ値、横軸（：デフォーカス
位置をとったときの測定カーブの一例を示す。デフォー
カス位置とは、測定面とレンズとの間の光軸に沿った距
離で、このデフォーカス位置によりレンズのベストピン
ト位置を示すことができる。第９図におけるピーク位置
がベストピント位置となる。このピーク位置は測定する
空間用波数、測定像高によってデフォーカス位置座標上
でその位置が異なる。

ここで被測定レンズの性能を示す代表的な像面を、例え
ば、空間周波数が３０　Ｍ’　、像高を像面中心とした
ときの、デフォーカスカーブがピークとなるような、デ
フォーカス位置とすると、前記したような従来技術では
、レンズを光軸方向に動かし、上記の条件でのＭＴＦの
最大値を示すレンズ位置をさがし、そのレンズ位置での
他の空間局波砿、像高におけるＭＴＦの値を測定してい
る。これは、レンズ単体Ｃ：ついては、前記の条件での
最良状態での測定となる。

ここで、−眼レフカメラのレンズのピントの合わせ方を
第１０図を参照にして、説明する。レンズ２２による被
写体２１の像がはね上げミラー２３を介してファインダ
２５上に結像される。このファインダスクリーン２５上
の像をペンタゴナルダハプリズム２６を介し、ファイン
ダルーペ２７で拡大し、眼２Ｂでこれを観察しながらレ
ンズ２２を調節してピントを合わせ、次に図示していな
いレリーズボタンを押すことＣ−より、ピントの合った
像が、フィルム面２４（：結像される。

第１１図に、スプリットイメージと呼ばれる対のブリ女
ムを設けたファインダスクリーン上のファインダ像中央
付近の様子を示す。ピントが合っていないときは第１１
図Ｂの様（二上と下の像が左右に相互Ｃ二ずれ、ピント
が合うと第１１図Ａの様（二上と下の像が一致して連続
する。

第１０図の説明で述べたよう（二、カメラレンズのピン
トは、レンズからフィルム面に至るまでの間に、ミラー
を設け、フィルム面と等価の位置Ｃ二股けた、例えば、
スプリットイメージ・プリズムを備えたファインダスク
リーン上に結像した像の状態で判断している。しかし、
レンズの組立て誤差、及び、カメラボディのミラーから
ファインダスクリーンとミラーからフィルム面との光路
差により、ファインダスクリーンで上でのピントの合致
と、フィルム面でのピント合致とでは、レンズの光軸上
の位置が異っているのが一般的である。

ギ１記の従来技術による測定法では、単体のレンズのベ
ストピント位置の性能を測定はしているが、これは、レ
ンズの性能の一部の測定ではあるが、実際の使用時に即
した測定ではない。代用特性として最大値をとるとして
も、ファインダ側とフィルム側とのずれの程度が不明な
ため、適切な評価とはなり得ない。

発明の目的本発明の目的は、このような従来技術のカメラレンズ結
像性能測定器の欠点を除去した、新規で有効なカメラレ
ンズ結像性能測定器を提供することであり、特に、実際
にカメラのファインダな通してピントを合わせたときの
フィルム面でのカメラレンズのＭＴＦを測定する装置を
提供することである。

発明の概要本発明は、被検カメラレンズを通過した〜ＩＴＦ測定用
チャートの像光束を、ＭＴＦ測定用光電変換素子とファ
インダピント検出部とに向けるよう（二、切換える機構
を設けたカメラレンズ結像性能測定器である。

より具体的には、本発明は、被検レンズを光他方向Ｃ：
調節可能に取付けるマウント台と、被検レンズの物体面
に配置されたＭＴＦ測定用チャートと、被検レンズの像
面に配置されたＭＴＦ　Ａ１１ｌ定用光電変換素子とか
らなるカメラレンズ結像性能測定器において、被検レン
ズ誉通過したＭ丁°Ｆ迎１定用チャートの像光束をＭＴ
Ｆ測定用光電変換累子とファインダピント検出部と（二
向けるよう（−切換える機構を設け、このファインダピ
ント検出部（二ＭＴＦ測定用チャートの像のピント合致
を検出する装置を設けたものである。

実　　施　　例第１図に本発明の原理を示す。被検レンズ３５は光軸方
向１：微動可能なレンズシフト機構３６に取付けられる
。この被検レンズ３５の物体側の光軸と直交する面上に
、測定（二必要な像高及び像方向に相当するスリン）　
３２　、３２’が配置され、それぞれのスリットは、被
検レンズに対して反対側に配置された光源３１　、３１
’　Ｃより、照明される。このときのスリットが含まれ
る平面が物体面である。中心のスリット３２はチャート
切換機構３４により、半月チャート３３と切換えられる
。物体面の半月チャート３３からの光束は、被検レンズ
３５を通り、被検レンズ３５とこのレンズの像面との間
（：設けられている切換ミラー３１に当る。最初は、切
換ミラー　３７　Ｃよって、ファインダピント検出部４
０へ光束が導かれる。ここで、ファインダスクリーン４
１上に物体面上の半月チャートの像が結像され、ファイ
ンダルーペ４２、リレーレンズ４３を介して、ファイン
ダスクリーン４１の中心のスプリットイメージプリズム
４１′の部分を拡大した家がビデオカメラ４４の撮像面
上に結像する。第２図にビデオカメラ４４に入力された
スプリットイメージ部の像を示す。第２図Ａ、Ｂの様（
；、スプリットの両側（２１本ずつ走査線をスプリット
の境界に平行（二股定する。この走査１１ｉ１Ａ、　　
Ｂに沿った出力を第３図に示す。この走査ＭＡ、Ｈの出
力５１　、５２が合致するような被検レンズ３５の位置
が、ファインダピント検出部によって検出されるピント
面である。こうして、ファインダピントの位置が求まる
。

次に、半月チャート３３をスリット３２に切換え、同時
に、切換ミラー３７を退避させて、被検レンズ３５より
入射した光束がラインセンナ（又はリニアセンナ）３８
Ｃ結像するようにする。このＭＴＦ測定部の構成は第８
図で示した従来技術の場合と同様なものであって、ＭＴ
Ｆ処理装［３９で、ラインセンナのノイズ除去、Ａ／Ｄ
変換、ＦＦＴ演算、表示等の処理を行う。

以上Ｃ二おいて、ファインダピント検出部を通してピン
トを検出する際、半月チャート３３に切換えてこのチャ
ートを用いているが、必ずしもこのようなピント検出専
用のチャートを用いず、ＭＴＦ測定用のスリット３２を
ピント検出用にも用いても良い。このよう（ニすると、
チャート切換機構３４を省略することができる。

本発明のカメラレンズ結像性能測定器は基本的にはこの
ような構成であるので、被検レンズのベストピント位置
でのＭＴＦを測定するのではなく、ファインダでピント
合致が検出されたときのフィルム面での実際のＭＴＦを
測定するものであり、したがって、カメラを実際（：使
用するときのフィルムに記録される像のレンズ結像性能
が測定されることになる。

ピント面検出のために、以上に説明したような方法によ
らず、他の公知の光電的ピント面検出方法を用いて、フ
ァインダを通して検出しても良いことは明らかであろう
。さらに、被検レンズ３５の位置は手動によって調節し
ているが、これを電気的に調節できるようにし、これを
ファインダの光電的ピント検出機構と連動させて、自動
的にピントを合致させるようにできることは、現在のオ
ートフォーカス技術を考えれば明らかであろう。

さて第４図に本発明の第１実施例を示す。その構成を説
明すると、レンズホルダ６１は、被検物である一眼レフ
カメラ用交換レンズ６０をマウント面基準で装着できる
よう１：なっており、光軸方向に、図示してない送り機
構で微動可能となっている。

前記レンズ６０の物体側の光軸上には、ＭＴＦ測定用の
スリットチャート６６と、ファインダピント検出用の半
月チャート７０が図示されていない切換え機構；二よっ
て、光軸上の同じ平面内にセットできるようになってい
る。それぞれのチャートのうしろには、拡散板６８及び
適切な光学フィルタ６７　、７１が配置されていて、さ
らにそれらのうしろの光軸上１：あるランプ６９が、光
軸上にあるスリットチャート６６または半月チャー）　
７０に、均一で、適切な分光特性の照明を与えるように
なっている。この光学フィルタ６７　、７１は、ライセ
ンチ６４とビデオカメラ７６の分光感度を補正する作用
と、この測定器の分光エネルギー分布をレンズの設計値
に合わせてその測定結果を設計にフィードバックできる
ようＣ：する作用とをしている。被検レンズ６０の画角
内の軸外の必要な像高及び像方向に対応する場所にもス
リット発生部７２が配置される（通常は光軸上のスリッ
ト発生部と同じ物体面Ｃ：配置する）。このスリット発
生部７２は、軸上のＭＴＦｆｆｉｌｌ定用のスリット発
生部の構成と同様に、被検レンズ側からスリットチャー
ト、光学フィルタ、拡散板、ランプからなっている。

被検レンズの像側には切換えミラー６２及び切換えミラ
ー駆動ハンドル６３が光軸上に設けられ、被検レンズ６
０より来た光束をＭＴＦ測定部、または、ファインダピ
ント検出部へ切換える。ＭＴＦ測足部は被検レンズ６０
≦二よるスリットの結像位置にライセンサ６４の位置を
調節できるようにするために、このライセンｆ６４を取
付けである駆動回路基板６５を光軸と直角な２軸方向へ
位置調節可能にしである（機構は図示せず）。また、軸
外（：結像されるスリット像の位置にも、図示していた
い２軸の送りＰ、１９でライセンサ６４の受光部を持っ
てくることを可能としている。ファインダピント検出部
はスプリットイメージプリズムを中央１＝イｆｔ：ｆえ
たファインダスクリーン７３、ファインダルーベア４、
リレーレンズ７５、ビデオカメラ７６が光Ｇｈ上に配置
されている。ビデオカメラＴ６による、ファインダスク
リーン７３のスプリットイメージのイ得よモニタＴＶ　
７８で観察でき、さらにビデオ信号が電装部７７に送ら
れる。電装部子７は、ラインセンナ駆動回路基板６５へ
の電源供給、スプリットイメージの合致度検出、ＭＴ’
Ｆの演算及び物体側のスリットチャート６８と半月チャ
ートの切換えの制徊１を行う。次に、この測定器の操作
手順を追って説明する。被検レンズ６０をレンズホルダ
６１にセットし、物体側Ｃ：は、光軸上の半月チャー）
　７０をセットし、切換えミラー６２で、被検レンズ６
０による半月チャート７０の像をファインダスクリーン
７３上に結像させ、ファインダルーペア４、リレーレン
ズ７５で拡大したスプリットイメージの像をビデオカメ
ラ７６の撮像面上に結像させる２、スプリットイメージ
の拡大像を、モニタＴＶ　７Ｂで観察し、レンズホルダ
６１を光軸方向に微動させて行き、スプリットの合致点
をさがし、さら（：電装部７７の表示で精度よくこの合
致を検出する。そのレンズ位置で、今度は切換えミラー
６２を切換え、物体側のチャートもスリットチャート６
６に切換えてラインセンサ６４上にスリットチャート６
６の像を結像させて、ＭＴＦ測定を行う。電装部の測定
スタートボタン（図示せず）を押すと、電装部７７内部
でＭＴＦの７寅算が実行され、結果が表示される。光畑
外のスリットチャートについても同様にＭＴＦが測定さ
れる。

この実施例の測定器Ｃ二よると、−眼レフカメラのファ
インダでピントを合わせたときと同じ像面でのレンズの
結像性能を測定することができるため、実際の使用に即
したカメラレンズのチェックが可能になる。

第５図に本発明の第２実施例の要部を示す。この第２実
施例Ｃ二おいてもスリット発生部は第４図の第１実施例
のものと同様であるので図示は省略しである。この第２
実施例ではファインダピント検出部の光学系に一眼レフ
カメラのボディ８２を利用したことが特長である。第４
図で、物体側に半月チャート７０をセットしたとき、−
眼レフのクイックリターンミラー８８を下げておけば、
ボディ８２に組み込まれたファインダスクリーン、ファ
インダルーベアンダより光束が出る。これをリレーレンズ８６でビデオ
カメラ８７に拡大結像する。このカメラ８７でピント合
わせの検出を行い、物体側にスリットチ、ヤード６６を
セットし、ボディ８２のクイックリターンミラー８８を
上げるとボディ８２のフィルム面に置いたライセンナ８
３上にスリット像が結像される。処理系は、第１実施例
と同じである。この実施例によると、−眼レフカメラの
ボディを利用すること（二より、光学的な要素を高精度
に配置することが容易にできる。

発明の効果カメラレンズのＭＴＦ測定において、測定１５！面が、
レンズのみの場合のベストの性能を示す図でなく、実際
（ニレンズを一眼レフカメラに装着し、ファインダでピ
ントを合わせたときのフィルム面であり、その面におけ
るレンズの性能を測定することが可能Ｃ二なった。その
ため、実際の使用に即したレンズのチェックが可能にな
った。これＣ二より、球面収差等で、ファインダでのピ
ントがフィルム面でのピントからずれてしまうようなレ
ンズのチェックが可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示す説明図、第２図は第１図に
おけるファインダのピントの検出方法を示す説明図、第
３図は第２図の走査線の出力の例を示すグラフ、＠４図
は本発明の第１実施例の斜視図、第５図は本発明の第２
実施例の要部の側面図、第６図は第１の従来例の説明図
、第７図は第６図の各部の出力の例を示すグラフ、第８
図は第２の従来例の説明図、第９図は測定する像面とＭ
ＴＦ値との関係を示すグラフ、第１０図は通常の一眼レ
フカメラでの写真撮影時のフイノシム面とファインダピ
ントの差を説明する図面、第１１１図はスプリットイメ
ージ式のファインダのピント検出を説明する図面である
。３１．３１’・・・光源３２．３２’・１．スリット３３・・・・・・・・・・・・半月チャート３４・・・
・・・・・・・・・チャート切換８ｍ病３５・・・・・
・・・・・・・被検レンズ３６・・・・・・・・・・・
・レンズシフト機構３７・・・・・・・・・・・・切換
ミラー３８・・・・・・・・・・・・ラインセンサ３９
・・・・・・・・・・・・ＭＴＦ処理装置４０・・・・
・・・・・・・・ファインダピント検出部４１・・・・
・・・・・・・・ファインダスクリーン４２・・・・・
・・・・・・・ファインダピント４３・・・・・・・・
・・・・リレーレンズ４４・・・・・・・・・・・・ビ
デオカメラ４５・・・・・・・・・・・・ピント検出処
理部４１′・・・・・・・・・・・・スプリットイメー
ジプリズム第− 第２図 ζｎ第６図第８図第９図第１０図第１１図手続補正魯（自発）昭和６０年４月２日１、事１牛の表示昭和５９年特許願第２０７５５３号２、発明の名称カメラレンズ結像性能測定装置３、補正をする者事件との関係　　特許出頓人住　所　　東京都渋谷区幡ケ谷２丁目４３番２号４、代
理人６、補正の対象（ｌ；・　　明細書の「発明の詳細な説明、の憫７、補
正の内容（１）明細孔第５頁第７行目から同頁”、ｉＳ　１０行
目までの記載を下記の通り補正する。「の比で表される。ＭＴＦは、この他に、肢検レンズに
よる点像、線像、エツジ像の光強度分布を光電検出し、
フーリエ変換等の信号処理によっても測定される。ヨ（２）明細書第１１頁第８行目に記載する「スリットは
、を、「スリット３２．３２’ヨと補正する。（３）明細書第１１頁第１８行目記１成ずろ「半月チャ
ートの１を、「半月チャー１・３３の、と７市正する。（４）明細書第１６貫第１２行目に記載する「半月チャ
ートのヨを、「半月チャート７０のヨと補正する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検レンズを光軸方向に調節可能に取付けるマウ
ント台と、被検レンズの物体面に配置されたＭＴＦ測定
用チャートと、被検レンズの像面に配置されたＭＴＦ測
定用光電変換素子とからなるカメラレンズ結像性能測定
器において、被検レンズを通過したＭＴＦ測定用チャー
トの像光束をＭＴＦ測定用光電変換素子とファインダピ
ント検出部とに向けるように切換える機構を設け、この
ファインダピント検出部にＭＴＦ測定用チャートの像の
ピント合致を検出する装置を設けたことを特徴とするカ
メラレンズ結像性能測定器。
（２）特許請求の範囲第１項において、ＭＴＦ測定用チ
ャートはファインダピント検出用チャートを兼ねるよう
に構成したことを特徴とするカメラレンズ結像性能測定
器。
（３）特許請求の範囲第１項において、ＭＴＦ測定用チ
ャートは物体面上で切換可能なファインダピント検出用
チャートを備えていることを特徴とするカメラレンズ結
像性能測定器。
（４）特許請求の範囲第１項から第３項のいずれかにお
いて、ＭＴＦ測定用チャートはスリットチャートである
ことを特徴とするカメラレンズ結像性能測定器。
（５）特許請求の範囲第３項又は第４項において、ファ
インダピント検出用チャートは透光部と不透光部が半分
ずつになつている半月チャートであることを特徴とする
カメラレンズ結像性能測定器。
（６）特許請求の範囲第１項から第５項のいずれかにお
いて、ＭＴＦ測定用チャートは光軸上及び光軸外の所定
位置に複数個設けてあることを特徴とするカメラレンズ
結像性能測定器。
（７）特許請求の範囲第１項から第６項のいずれかにお
いて、ＭＴＦ測定用チャートはこれを照明する光源を備
えていることを特徴とするカメラレンズ結像性能測定器
。
（８）特許請求の範囲第１項から第７項のいずれかにお
いて、ファインダピント検出部はスプリットイメージプ
リズムを備えたファインダスクリーンと、ファインダル
ーペとを含んでいることを特徴とするカメラレンズ結像
性能測定器。
（９）特許請求の範囲第１項から第８項のいずれかにお
いて、チャートのピント合致を検出する装置は光電変換
装置を備え、この光電変換装置からの出力信号を処理し
てチャートの像の合焦状態を検出する回路を含んでいる
ことを特徴とするカメラレンズ結像性能測定器。
（１０）特許請求の範囲第９項において、光電変換装置
はビデオカメラであることを特徴とするカメラレンズ結
像性能測定器。
（１１）特許請求の範囲第１項から第１０項のいずれか
において、チャートのピント合致を検出する装置と被検
レンズのマウント台の調節機構とを連動させて自動的に
調節できるように構成したことを特徴とするカメラレン
ズ結像性能測定器。
（１２）特許請求の範囲第１項から第１１項のいずれか
において、ＭＴＦ測定用光電変換素子は像面上でその位
置を自在に調節できる機構を備えていることを特徴とす
るカメラレンズ結像性能測定器。
（１３）特許請求の範囲第１項から第１２項のいずれか
において、ＭＴＦ測定用光電変換素子はその出力信号を
処理してＭＴＦを算出する回路を備えていることを特徴
とするカメラレンズ結像性能測定器。
（１４）特許請求の範囲第１項から第１３項のいずれか
において、マウント台、ファインダピント検出部、光束
切換機構は一眼レフカメラボディに備わつているもので
あることを特徴とするカメラレンズ結像性能測定器。