JP2883193B2 - 距離計システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、三角測距方式の距離計とその測距ターゲ
ツトとからなる距離計システムに関する。

〔従来の技術〕

一般に距離計連動カメラ等に用いられる距離計は、測
距儀等と同様の三角測距方式を採用しており、固定の基
準像と可変の参照像とを合致させることによつて物点ま
での距離を知ることができるようになつている。

第９図は通常の三角測距方式距離計の光学系を例示す
るものであり、距離計10の基準部側には、物点Ｐ側から
入射窓1,対物レンズ2,ビームスプリツタ3,接眼レンズ４
を順次配設してある。一方、上記基準部側から基線長ｂ
だけ離れた参照部側には、入射窓5,反射鏡6,対物レンズ
７を順次配設してあり、ビームスプリツタ３及び接眼レ
ンズ４は基準部側と共通となつている。

基準部側の対物レンズ２と共通の接眼レンズ４とによ
つて得られる像倍率は、参照部側の対物レンズ７と共通
の接眼レンズ４とによつて得られる像倍率と同一に設定
してあり、これが距離計の像倍率ｍとなる。

いま、ビームスプリツタ３の半透鏡面3aと反射鏡６と
が距離計の主軸Ａに対して共に45゜傾斜しているとする
と、物点Ｐが無限遠にある時にのみ参照像が基準像に合
致するが、有限距離にある物点については両者が離れて
観察される。

このように離れた位置にある参照像を基準像に合致さ
せるには、反射鏡６を点6aを中心として回転させるか、
参照部側の対物レンズ７を主軸Ａに平行な方向へ移動さ
せる等の方法がとられる。

ここで、第９図に示す主軸Ａ上の物点Ｐの参照部側へ
の主光線の仰角をθ，物点Ｐからビームスプリツタ３ま
での距離をｚとすると、 ｂ＝ｚ・tanθ≒ｚ・θ であり、仰角θが±Δθだけ変化した場合、それに対応
する物点Ｐの距離変化Δz1,Δz2は となる。

また、対物側での角度変化量Δθに対する接眼側での
角度変化量ΔθｉはΔθに距離計の像倍率ｍを掛けたも
の、すなわちΔθｉ＝ｍ・Δθから となり、ｍ・ｂは有効基線と称されその大きさによつて
測距精度が決定される。

以上は、人間の眼の分解能を考慮せずに参照像が基準
像に完全に合致するまで検出し得るとした場合である
が、像の合致が眼の分解能以下になるとこれを識別する
ことができず、測距精度に誤差を生ずる。

したがつて、眼の分解能をεとし、Δθｉ＝εとおく
ことにより、距離計深度Δｚは次のように表わされる。

すなわち、測距誤差に対応する距離計深度Δｚは眼の
分解能εが上がるほど、また有効基線長ｍ・ｂが大きい
ほど小さくなる。

ここで、眼の分解能εの値が問題となるが、像合致方
式の距離計の場合その合致の形式によつて異なることは
広く知られている。

その詳細については本願の要旨と直接関係がないので
省略するが、通常の単純重ね合わせ方式の場合にはε＝
60″＝0.0029ラジアン程度、上下像単純合致式にすると
副尺視力を用いることができてほぼ３倍近く向上してε
＝20″＝0.001ラジアン程度であるとされている。

さらに、このような距離計をカメラの連動距離計とし
て用いる場合、ピント精度を保証するためには、（１）
式で求めた距離計深度Δｚをカメラの被写界深度ｄより
小さくする必要がある。

このカメラの被写界深度ｄは、カメラレンズの焦点距
離をf,FナンバをF,前側主点から物点までの距離をｕ、
フイルム面の許容錯乱円径をδ′，撮影倍率をβとする
と、物点が近距離にある場合は で表わされる。

上式から撮影距離が遠いほど、Ｆナンバが大きいほ
ど、焦点距離が小さいほど被写界深度は深くなり、また
撮影倍率が大きいほど被写界深度が浅くなることが分
る。

これらの諸条件から次の関係式が導き出される。

mb≧ε・f²/δ′・Ｆ ……（２） この（２）式から所要の距離計の有効基線長を定める
ことができる。

因に、許容錯乱円径δ′は標準レンズの焦点距離が画
面の対角線の長さとほぼ等しいことから、一般に画面の
対角線長の1/1500〜1/1000が適当とされ、例えば６×6c
m判で1/20mm,35mm判で1/30mmが用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、このような従来の距離計にあつては、
有効基線長が定められると測距精度が自動的に決定され
てしまうことになる。そのため、工場等で距離計の調整
を行う場合にも使用者の測距精度と同等以上に精度をあ
げることができないという問題点があつた。

実際には調整精度は測距精度を充分に上回らなければ
ならず、前者は後者の少なくとも３倍の精度が望まれ
る。

この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、距
離計の測距精度を大幅に向上させることができる距離計
システムを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記の目的を達成するため、三角測距方式
の距離計とその測距ターゲツトとからなる距離計システ
ムであつて、上記測距ターゲツトの面を複数の領域に分
割し、各領域に隣接する領域と偏光方向がほぼ直交する
偏光板をそれぞれ配設すると共に、上記距離計の基準部
側入射窓部と参照部側入射窓部とに、それぞれ上記測距
ターゲツト面の各偏光板と偏光方向が同一で且つ互いに
直交する偏光板をそれぞれ配設し、基準部側と参照部側
とでその像をそれぞれ補完し得るようにしたものであ
る。

〔作 用〕

この発明による距離計システムは上記のように構成す
ることにより、測距ターゲツトの分割偏光板のパターン
を種々に変更すると、同一の距離計を用いて必要に応じ
てその像合致形式を変更することができ、測距精度を向
上させることが可能となる。

〔実施例〕

以下、添付図面の第１図乃至第８図を参照してこの発
明の実施例を説明するが、第９図に対応する部分には同
一の符号を付してその部分の説明を省略する。

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図であり、そ
の距離計部の構成は第９図と全く同様である。

この実施例では、距離計10の基準部側入射窓１の前面
と参照部側入射窓５の前面とに偏光方向が互いに直交す
る距離計側偏光板（以下単に「偏光板」という）11,12
をそれぞれ配設すると共に、測距ターゲツト20をｘ軸方
向に沿つて３つの領域20a,20b,20cに分割し、各領域に
測距ターゲツト側偏光板（以下単に「偏光板」という）
21,22,23を配設し、隣接する領域はそれぞれ偏光方向を
互いに直交させる。

ここで、距離計10側及び測距ターゲツト20側の各偏光
板11,12及び21,22,23の偏光方向を第３図に示す矢示の
方向とすると、測距ターゲツト20の中央の偏光板22から
の光は距離計10の偏光板11により遮光され、左右の偏光
板21,23からの光だけが偏光板11及び基準部側入射窓１
を通過する。

逆に、参照部側入射窓５へは偏光板22から偏光板12を
通過した光だけが入射して像を形成する。

第４図は、この距離計の接眼部から見たターゲツト像
20′（像21′,22′,23′からなる）の大きさと、基準部
側及び参照部側の視野範囲１′,5′の一例を示すもので
あり、この距離計による像合致時（カメラ合焦時）と非
合致時（カメラ非合焦時）の像の見え方とｘ軸方向の像
コントラストの分布はそれぞれ第５図（ａ），（ｂ）に
示すようになる。

すなわち、参照部の反射鏡６を点6aを中心に回転して
像を合致させた状態では、第５図（ａ）に示すように参
照部側の像22′が基準部側の像21′,23′の中間に収ま
り、全体がほぼ灰色でコントラストの変化はほとんどな
く、中央部の上下に基準部からも参照部からも光が入射
しない黒く見える部分が観察される。

また、像が合致しない状態では、第５図（ｂ）に示す
ように、例えば像22′が若干左側へずれ、像21′と像2
2′とが重なつた部分は周囲より明るくなつて白く見
え、像21′と像23′の補完領域のうち像22′と重ならな
い部分は、基準部からも参照部からも光が入射しないの
で黒く見えて、コントラストの変化が大きくなる。

したがつて、この白色部及び黒色部が消える方向に反
射鏡６を回転させると第５図（ａ）に示す像合致状態と
なる。

このように、この実施例ではε＝60″程度の分解能を
もつ単純重ね合わせ方式の距離計を用いて上下像単純合
致方式のε＝20″程度とほぼ３倍の分解能を得ることが
でき、距離計調整用あるいは検査用の治具としての充分
の精度が得られる。

次に、第６図は測距ターゲツトのパターンを変更した
この発明の他の実施例を示すものである。

この実施例では、測距ターゲツト30を上下２領域30a,
30bに分解し、各領域に互いに偏光方向のほぼ直交する
測距ターゲツト側偏光板（以下単に「偏光板」という）
31,32をそれぞれ配設すると共に、各偏光板31,32にそれ
ぞれ連続する縦方向の線条31a,31b,31c及び32a,32b,32c
を形成する。

なお、距離計側の構成は第１図に示した前実施例と同
様とする。

ここで、距離計側及び測距ターゲツト側の各偏光板1
1,12及び31,32の偏光方向を第７図に示す矢示の方向と
すると、距離計接眼側から見た像合致時（カメラ合焦
時）及び像非合致時（カメラ非合焦時）の像の見え方は
それぞれ第８図（ａ），（ｂ）に示すようになる。

すなわち、第１図に示した反射鏡６を回転させた場
合、下半部の線条像32a′,32b′,32c′は基準部側入射
光束のみによる像であるので不動であるが、上半部の線
条像31a′,31b′,31c′は参照部側の入射光束のみの像
であるので横方向にシフトする。

この実施例によれば、測距ターゲツトの構成を簡略化
しながら、単純重ね合わせ方式の距離計を用いて上下像
単純合致方式の測距精度を得ることが可能になる。

この実施例において、縦の線条に代えてスケールを記
入してもよく、このようにすることにより、像非合致時
のデフオーカス度を容易に知ることができ、その量に応
じて絞り込んで被写界深度を深くすることが可能とな
る。

また、いずれの実施例においても、基準像と参照像と
の明るさのバランスは、例えば第１図に示した距離計接
眼レンズ４の後方に明るさ調整用の偏光板を配設し、こ
の偏光板を回転させて偏光方向を変更することによつて
容易に調整することができる。

さらに、基準部側の像と参照部側の像とを肉眼で観察
するのでなく、例えば１次元あるいは２次元のCCDアレ
ー上に結像させ、その画像を２値化,3値化等の処理をす
ることにより、距離計の調整あるいは検査工程の自動化
を図ることも可能である。

なお、上記実施例では距離計の像倍率を高くとるた
め、対物側を凸レンズ、接眼側を凹レンズとしたガリレ
オ望遠鏡タイプの構成としたが、この距離計をフアイン
ダにも共用する場合には、フアインダ視野を広げるため
に、対物側を凹レンズ、接眼側を凸レンズにした逆ガリ
レオタイプとするのがよく、この場合にもこの発明は何
等支障なく適用することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明による距離計システム
は、測距ターゲツトの面に偏光方向を直交させた偏光板
を分割配設すると共に、それに対応して距離計の基準部
側と参照部側入射窓部に偏光方向を直交させた偏光板を
配設するようにしたので、測距ターゲツト側のパターン
を変更することにより、同一の距離計光学系を用いて種
々の像合致形式を実現することができ、測距精度を大幅
に向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、 第２図は同じくその測距ターゲツトの偏光板配設状態を
示す正面図、 第３図は同じくその各偏光板の組み合わせ例を示す説明
図、 第４図は同じくその距離計視野を示す説明図、 第５図（ａ），（ｂ）は同じくその像合致時と非合致時
の距離計視野とそのコントラスト変化状態を示す説明
図、 第６図はこの発明の他の実施例における測距ターゲツト
の偏光板配設状態を示す説明図、 第７図は同じくその各偏光板の組み合わせ例を示す説明
図、 第８図（ａ），（ｂ）は同じくその像合致時と非合致時
の距離計視野を示す説明図、 第９図は一般の距離計光学系を例示する構成図である。 １……基準部側入射窓 ２……基準部側対物レンズ、３……ビームスプリツタ ４……接眼レンズ、５……参照部側入射窓 ６……反射鏡 ７……参照部側対物レンズ、10……距離計 11,12……距離計側偏光板 20,30……測距ターゲツト 21,22,23,31,32……測距ターゲツト側偏光板

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】三角測距方式の距離計とその測距ターゲツ
   トとからなる距離計システムであつて、 上記測距ターゲツトの面を複数の領域に分割し、各領域
   に隣接する領域と偏光方向がほぼ直交する偏光板をそれ
   ぞれ配設すると共に、上記距離計の基準部側入射窓部と
   参照部側入射窓部とに、それぞれ上記測距ターゲツト面
   の各偏光板と偏光方向が同一で且つ互いに直交する偏光
   板をそれぞれ配設し、基準部側と参照部側とでその像を
   それぞれ補完し得るようにしたことを特徴とする距離計
   システム。