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公開番号2025063353
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-16
出願番号2023172428
出願日2023-10-04
発明の名称MTFの環境温度変化測定装置
出願人株式会社エーティーエー,東明技研株式会社
代理人
主分類G01M 11/02 20060101AFI20250409BHJP(測定;試験)
要約【課題】撮影カメラの使用環境温度に対するMTFを250本/mm以上の高空間周波数で測定可能な測定方法、及び装置を提供する。
【解決手段】被検レンズ1は恒温槽5に囲われ、上部には入射窓6a、下部には出射窓6bが配置され、下部から対物レンズ12で第1チャート10の結像点3のチャート像を撮影する。ここで使用される対物レンズの作動距離WD(Working Distance)は10mm以上の長作動距離の対物レンズを採用している。本光学系の構成とすることで、撮影光学系が恒温槽内の過酷な試験温度変化に影響されることなく、高精度なMTF測定が可能となる。
更に、正投影光学系の構成が採用できるため、チャート10のスリット線幅はコリメータと被検レンズとの光学系倍率だけ縮小されて、結像点上に高精細のチャート像を形成することができ、高い空間周波数のMTF特性を計測することが可能となる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
被検レンズの環境温度に対する変調伝達関数（ＭＴＦ値）を測定する測定装置において、環境温度を可変する手段として恒温槽を用い、その恒温槽内部に被検レンズを設置し、前記の被検レンズに光束を入射するための入射窓と、被検レンズの結像位置を観察するための出射窓を有し、恒温槽の出射窓の外部から長作動距離の対物レンズで結像位置のチャート像を観察する正投影光学系であって、観察されたチャート像よりＭＴＦを算出することを特徴とするＭＴＦ測定方法、又はその測定装置。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記の対物レンズの作動距離ＷＤは１０ｍｍ以上、開口数ＮＡが０．５以上を満足し、且つ出射窓の硝材厚さに伴い発生する球面収差が補正されていることを特徴とする請求項１記載のＭＴＦ測定方法、又はその測定装置。
【請求項３】
前記の正投影光学において、空間周波数は２５０本／ｍｍ以上でＭＴＦ評価が可能となるように、解像チャートのスリット線幅、コリメータの焦点距離を設定することを特徴とする請求項１記載のＭＴＦ測定方法、又はその測定装置。
【請求項４】
前記の恒温槽の底部は被検レンズの光軸回りに回転可能な機能をもち、全方位のＭＴＦ測定を可能とすることを特徴とする請求項１記載のＭＴＦ測定方法、又はその測定装置。
【請求項５】
前記の恒温槽の内部には被検レンズを設置する受け台、及びレンズの光軸調整治具が格納されていることを特徴とする請求項１記載のＭＴＦ測定方法、又はその測定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用カメラ、携帯電話用カメラ、ＣＣＴＶ用カメラ等の撮影カメラの環境温度に対するＭＴＦ特性を保証するための測定機、検査機に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
撮影カメラの一例として、代表的な車載用カメラの構造を図１に示す。
対象物体からの光束を取り込み結像させる撮影レンズユニット１００と、画像センサー１５上に撮影された像を回路基板１６で電気信号に変換し、必要に応じ画像処理（露出補正、収差補正、色補正など）が施され、外部装置に出力させるカメラ部１４で構成されている。
【０００３】
ここで、環境温度が変動した場合、レンズユニットは各レンズの屈折率、曲率半径、レンズ厚、レンズ間隔の変化を生じ、結果としてピントずれや、その他の光学収差（歪曲収差、像面湾曲等）のが変化し、解像度性能を表すMTF特性の劣化を招く恐れがある。
【０００４】
特に車載カメラでは、安全保障の観点からも、国際標準ISO２６２６２、自動車業界QMS規格TS１６９４９、サイバーセキュリティ（CS）法規など非常に厳格な標準での安全保証が求められており、極寒の－４０℃～車内最高温度の１２５℃程度の温度範囲で解像度特性であるＭＴＦを保証することが求められている。
しかも、近年は画像センサーの画素サイズが益々高精細化し、撮影レンズユニットの高い解像度が要求されるようになり、高周波数に対するＭＴＦ特性の評価が求められている。
【０００５】
近年の画像センサーの画素サイズは２μｍまで高画素か進んでおり、そのナイキスト周波数Ｆｎは２５０本／ｍｍ（Ｆｎ＝１／（２×０．００２））相当の周波数でのＭＴＦの評価が必要になってきた。
【０００６】
室温でのＭＴＦ測定機は正投影方式が一般に採用されており、３００本／ｍｍ程度までの周波数でのＭＴＦの評価が可能だが、ＭＴＦの温度特性を評価する方式は、後述の理由から現有のＭＴＦ温度特性の測定装置は逆投影光学系を採用されることが多く、そのため１００～１５０本／ｍｍ程度までのＭＴＦ評価にとどまっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開平１０－６８６７４号公報
特開２００３－５０１８３号公報
特開２００４－２９４０７６号公報
特開２０１９－４９５２４号公報
特開２０２２－１９１３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
撮影カメラの解像性能を検査する手段としては、一般的に変調伝達関数ＭＴＦ（ＭｏｄｕｌａｔｉｏｎＴｒａｎｓｆｅｒＦｕｎｃｔｉｏｎ）を測定して検査されている。ＭＴＦを検査する方式、装置は多数提案、発売されており、正投影方式と逆投影方式に大別できる。
【０００９】
正投影方式は被検レンズの物体側にチャートを置き、被検レンズで結像されたチャート像からＭＴＦ値を出力する方式で、特開平１０－６８６７４号公報、特開２００３－５０１８３号公報、特開２００４－２９４０７６号公報などで提案されている。正投影方式は後述の様に高周波数の解像度が検査でき、測定機の光源（ハロゲン等）の光量の利用効率が高いメリットがある。一方で、高画角のＭＴＦ測定する場合は、画像センサーを移動させるか、或いは大型センサーを使用する必要がある。したがって、検査個数、検査時間を短くする用途を優先させる場合は、やや逆投影方式が有利と思われる。
【００１０】
逆投影方式は被検レンズの像側にチャートを置き、被検レンズで物体側に結像されたチャート像からＭＴＦ値を出力する方式で、特開２０１９－４９５２４号公報、特開２０２２－１９１３９２号公報などで提案されている。逆投影方式は正投影方式に対して像面上に各画角に対応するチャートを形成することで、複数の画角のMTF値をほぼ同時に計測できるため、検査個数、検査時間の観点からはメリットがある。一方で、チャートの線幅が測定解像度を決定するため、現状のスリット線幅５μｍ程度が限界のため、周波数１００本/ｍｍ以上のＭＴＦ測定は困難である。
（【００１１】以降は省略されています）

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