JP3090078B2 - 測距装置 - Google Patents

測距装置

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JP3090078B2
JP3090078B2 JP3581597A JP3581597A JP3090078B2 JP 3090078 B2 JP3090078 B2 JP 3090078B2 JP 3581597 A JP3581597 A JP 3581597A JP 3581597 A JP3581597 A JP 3581597A JP 3090078 B2 JP3090078 B2 JP 3090078B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車追突防止装
置等に採用可能の外光三角方式の測距装置に関し、特
に、結像レンズの構造及びその取付構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば自動焦点カメラ等に搭載さ
れる外光三角方式(ステレオ方式)の測距装置の原理的
構成は、図10に示すように、被写体(被測定物体)に
臨んで両眼視差を作る左右一対の結像レンズ(正のレン
ズ)1R ,1L を含む複眼結像光学系と、距離測定用半
導体集積回路(オートフォーカス用IC)5とから成
る。このIC5は、結像レンズ1R ,1L の略焦平面上
に配置されてその結像の空間1次元照度分布を電気信号
列に変換する光電変換素子としてのラインセンサ(例え
ばフォトセンサアレイ)2R ,2L と、ラインセンサ2
R ,2L のセル(セグメント)毎の出力信号を順次量子
化する量子化回路3R ,3L と、収集されたディジタル
値の左右一対の結像データ列を基に所要の論理演算処理
を行い距離信号を算出する論理部4とを有している。
【0003】左右一対の結像レンズ1R ,1L は光軸S
R ,SL が相平行で焦点距離fe が等しく、同一面上に
配置されて両眼結像光学系を構成しており、被写体Tは
基準長(光軸間隔又は眼幅)Bだけ隔てた左右一対の結
像レンズ1R ,1L により結像され、焦平面に相当する
ラインセンサ2R ,2L 上にはそれぞれ倒立実像の被写
体像(照度分布)が結ばれる。被写体Tまでの距離が有
限長dの場合は三角測量の原理(三角形の相似)に基づ
いて次式で与えられる。
【0004】 d=Bfe /(X1 +X2 )=Bfe /X …(1) 但し、X1 ,X2 はラインセンサ2R ,2L 上の像点位
置と被写体Tが無限遠にあるときの像点位置とのオフセ
ット距離、XはX1 とX2 の和で、被写体像の相対的な
ずれ量(位相差)である。従って、この空間的な位相差
Xを求めることにより距離dを求めることができる。
【0005】従来、測距装置は、ユーザー側で製造され
るカメラ等への搭載を容易にするため、ユニット化ない
しモジュール化されており、例えば、図11に示す測距
ユニットが知られている。この測距ユニットは写真カメ
ラ搭載用のものであり、結像レンズ1R ,1L を一体的
に備えたプラスチック製の2眼レンズ板1と、左右一対
の窓6R ,6L を備え結像レンズ1R ,1L からの入射
光線を導く箱型アルミニウム製の光導筒6と、光導筒6
の底面で光線が投影されるラインセンサ2R ,2L を備
え、距離測定用半導体集積回路(チップ)5を封止した
ICパッケージ7とから成る。2眼レンズ板1は、結像
レンズ1R ,1L の左右端部に張出部8R ,8L を一体
的に有しており、この張出部8R ,8L のそれぞれには
差込み溝部9が形成されている。また、光導筒6の上面
の左右端には突起部(ダボ)10が起立形成されてい
る。そして、2眼レンズ板1と光導筒6の組立作業にお
いては、差込み溝部9に突起部10を差し込んだ後、そ
の嵌合面の隙間に接着剤を注入して両者を固着するよう
にしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
測距装置の結像レンズ1R ,1L の取付構造にあって
は、次のような問題点がある。
【0007】即ち、2眼レンズ板1はプラスチックレン
ズであることから、硝材と異なり、安価ではあるが、熱
膨張が大きいという不利益がある。例えば、図12に示
す如く、2眼レンズ板1の両側の差込み溝部9に光導筒
6の突起部10を差し込んで固着したときの温度におい
て、光軸間隔BがB0 で与えられると、それより温度が
Δtだけ上昇したときでは、2眼レンズ板1のプラスチ
ックの線膨張率をαとし、2眼レンズ板1が自由熱膨張
すると仮定すれば、光軸間隔Bt はB0 (1+α・Δ
t)で与えられる。しかし、2眼レンズ板1はそれより
線膨張率の小さなアルミニウム製の光導筒6の突起部1
0間に挟まれて拘束されているため、図12の矢印で示
す熱圧縮力が2眼レンズ板1に加わっているので、アル
ミニウムの線膨張率をβ(<α)とすれば、実際の光軸
間隔Bt は、次の不等式で与えられるに過ぎず、一義的
に特定できない。
【0008】 B0 (1+β・Δt)<Bt <B0 (1+α・Δt) …(2) このように、温度変化により熱膨張で光軸間隔は必然的
に伸縮するものであるが、式(2)に示すように、機械
的拘束力の按配やヤング率の相違等の複雑さから伸縮量
の温度依存性が明快一義的に決定できず、ある温度での
光軸間隔は曖昧な範囲(誤差)内で不定になっている。
このため、温度センサを2眼レンズ板1の近傍箇所に配
して光軸間隔の温度補償を試みようとしても、式(2)
で与えられるような原理誤差が紛れ込んでいるため、適
正な温度補償ができない。特に、低温又は高温になれば
なる程、原理誤差B0 (α−β)Δtが線形に拡大する
ため、自動車追突防止装置に採用される測距装置のよう
に、厳しい温度変化の環境下で高精度が要求される測距
装置では、もやは、プラスチック製のレンズとアルミニ
ウム等の金属製光導筒との組み合わせは無理がある。
【0009】光導筒6もプラスチック製とし、α≒βと
近似させれば良いが、これは光導筒6の線膨張率を大き
くすることを意味するため、光導筒6と距離測定用半導
体集積回路5との組み付け構造における熱応力の影響が
強まることになるので、却って位相差Xの測定精度に悪
影響を及ぼす。従って、温度依存性の少ない高精度測定
の実現と結像レンズ1R ,1L のプラスチック化とは二
律背反していた。
【0010】そこで、上記問題点に鑑み、本発明の課題
は、結像レンズの構造とその取付構造を改善することに
より、温度依存性の少ない高精度測定の実現と共に、結
像レンズのプラスチックレンズ化による低コスト化を実
現できる測距装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の講じた手段は、相等しい独立部品の一対の
結像レンズを用い、両結像レンズを光導筒のレンズ受け
面に対して光軸間隔を含む線上で同方向同等に拘束力が
少なく熱膨張できる柔構造で取り付けたことを特徴とし
ている。即ち、本発明は、光軸が平行配置であって相等
しい独立部品の第1の結像レンズと第2の結像レンズが
光導筒のレンズ受け面上に取り付けられており、測距対
象に臨んで結像間に視差を作る一対の結像光学系を有す
る測距装置において、両結像レンズのそれぞれの周辺領
域のうち光軸に対して光軸間隔を含む線上で同側に同距
離だけオフセットした基点部位にて上記レンズ受け面と
固定して成ることを特徴とする。
【0012】温度変化によりいずれの結像レンズの各点
は基点部位を不動点としてレンズ受け面に対して熱膨張
で微小変位を起こすが、結像レンズの固着部位は光軸に
対して光軸間隔を含む線上で同側に同距離だけオフセッ
トした基点部位であるため、いずれの結像レンズの軸心
も光軸間隔を含む線上で同方向に同距離だけ熱膨張で変
位する。そのため、結像レンズ自身が熱膨張しても、そ
れに基づく光軸間隔の変化は生じない。ただ、結像レン
ズが取り付けられた基体たるレンズ受け面も熱膨張をす
るため、結像レンズの基点部位がレンズ受け面の熱膨張
に追従して変位するので、その熱膨張に基づいて光軸間
隔は変化するが、光軸間隔はレンズ受け面即ち光導筒の
素材の熱膨張率と温度変化に比例して一義的に決まるよ
うになるため、原理誤差の無い温度補償が可能となり、
温度特性の向上により高精度測距が実現できる。このよ
うに、光軸間隔の温度依存性は結像レンズの熱膨張と無
関係になるため、熱膨張率の大きなプラスチックレンズ
の使用が可能となり、低コスト化を実現できる。
【0013】上記のような結像レンズの取付構造におい
ては、例えば、結像レンズが上記基点部位に突起を有し
ており、その突起とレンズ受け面の穴とが嵌合し、突起
の周囲が接着剤で固着されて成る。突起を回転中心とし
て結像レンズを回動して光軸合わせ(調心操作)を行う
ことが容易であり、光軸合わせの後は接着剤で仮固定又
は本固定することができる。なお、逆に、基点部位に凹
部を形成し、レンズ受け面に突起を形成した構造でも構
わない。
【0014】ここで、結像レンズの周辺領域のうち光軸
に対して光軸間隔を含む線上で基点部位とは反対側の部
位に縁欠き部が形成されて成る構成では、縁欠き部にレ
バーを当てることにより上記突起を中心として結像レン
ズを容易に回動させることができるので、光軸合わせの
容易化を達成できる。なお、雌形の縁欠き部ではなく、
雄形の突起でもレバーを当てることができるので、レバ
ー当て用の突起を形成した結像レンズでも構わない。
【0015】更に、結像レンズの裏面には滑り突起が形
成されて成る構成では、結像レンズとレンズ受け面との
摩擦抵抗が軽減し、結像レンズの自由膨張が優勢となる
ので、より一層、両結像レンズの拘束力が均等化し、両
結像レンズの膨張度合いが平等化する。また、結像レン
ズ自身の内部には熱応力が発生し難くなるため、温度変
化による像面湾曲等のレンズ特性の劣化が生じ難い。な
お、レンズ受け面側に滑り突起を形成しても良い。
【0016】このような片端固着構造の結像レンズにお
いては、結像レンズの周辺領域を上から弾力的に押さえ
込むレンズ押え手段を有して成ることが好ましい。結像
レンズの基点部位とは反対側がレンズ受け面から浮き上
がってしまうのを阻止できる。
【0017】レンズ押え手段としては、基点部位の真上
位置に圧接する第1の圧子と、縁欠け部に嵌まる第2の
圧子と、を持つ2点式板バネ押えを採用できる。第1の
圧子による押し付け力は基点部位を結像レンズの熱膨張
の不動点と強制する意義において有効的であり、第2の
圧子が縁欠け部に嵌まっていることは、第2の圧子が結
像レンズの熱膨張の方向を光軸間隔を含む線上に規制す
るガイドとして機能する。
【0018】別のレンズ押え手段としては、基点部位の
真上位置に圧接する第1の圧子と、結像レンズの周辺領
域のうち真上位置と光軸に関し反対側で光軸間隔を含む
線に直交した線上にあり、真上位置を頂点とする2等辺
三角形の残り2頂点に圧接する第2及び第3の圧子と、
を持つ3点式板バネ押えを採用できる。第2及び第3の
圧子は光軸間隔を含む線から略等距離にあるため、間接
的に、結像レンズの熱膨張の主方向を光軸間隔を含む線
上に規制する。また、圧子が縁欠け部に嵌まっていない
ため、結像レンズの熱膨張は自由膨張に近くなる。
【0019】このような板バネ押えは、上記圧子がプレ
ス成形(エンボス成形プレス)で膨出部として形成され
たリング状開口絞り板とすることができる。板バネ押え
と開口絞り板との兼用型であるため、部品点数の削減に
寄与し、更なる低コスト化を実現できる。
【0020】ただ、リング状開口絞り板が結像レンズを
上から押さえ込むと、その押さえ込みの按配で開口縁が
湾曲し、真円の開口が得られない虞れがある。そこで、
このような不都合を除去するため、リング状開口絞り板
は薄平板ではなく、プレス成形で膨出形成された開口変
形抑制リブを有して成ることが好ましい。開口変形抑制
リブによりリング状開口絞り板は全体的に撓み剛性が増
強するため、押さえ込みが強くても開口縁の変形が起こ
り難くなる。
【0021】そして更に、リング状開口絞り板がフラン
ジ成形プレスで形成された結像レンズのコバを被う遮光
スカートを有して成る構成では、結像レンズのコバを墨
塗りせずに、そのまま結像レンズを組み付けても、コバ
から入射する迷光を無くすことができるため、高性能の
測距装置を低コストで提供できる。また、撓み剛性も強
くなっているので、開口絞り板の変形が抑制される。
【0022】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。
【0023】〔実施形態1〕図1(A)は本発明の実施
形態1に係る測距装置を示す平面図、図1(B)は図1
(A)中のB−B′線に沿って切断した状態を示す切断
図、図1(C)は図1(A)中のC−C′線に沿って切
断した状態を示す切断図、図2(A)は図1の測距装置
に用いる結像レンズを示す平面図、図2(B)は同結像
レンズを示す底面図、図2(C)は図2(A)中のC−
C′線に沿って切断した状態を示す切断図、図3は図1
の測距装置に用いる板バネ押さえを示す平面図、図4は
図1の測距装置に用いるリング状開口絞り板を示す平面
図である。
【0024】本例の測距装置は例えば自動車追突防止装
置に採用される測距装置であり、左右一対の結像光学系
を構成する結像レンズ20R (20L )の取付構造は、
アルミニウム・ダイキャスト製の箱型光導筒16のレン
ズ受け板16aの窓16R (16L )に合わさってお
り、その収納空間16bにおいて光軸SR (SL )が平
行配置であって左右独立で相等しい結像レンズ20
R (20L )を有している。
【0025】なお、結像レンズ20R (20L )は、レ
ンズ受け板16aの上に重ねたレンズ基板上に取り付け
ても良い。
【0026】結像レンズ20R (20L )は、図2に示
す如く、実質的に平凸の単レンズであり、球面又は非球
面のレンズ曲面部21とその周辺鍔部22とが一体成形
されたポリカーボネイト等のプラスチックレンズであ
る。結像レンズ20R (20L)の周辺鍔部22の裏面
には、固着代用合わせ段部23の中心に起立した基点円
柱突起23aが一体的に形成されている。この基点円柱
突起23aの中心は軸心Oから距離Eだけオフセットし
ている。軸心Oと基点円柱突起23aを結ぶ線(X軸)
の上で基点円柱突起23aとは反対側には調心用の縁欠
き部24が形成されている。結像レンズ20R (2
L )の周辺鍔部22の表面でX軸に直交するY軸の上
には、円柱座25の中心にリング板取付用のピン部25
aが一体的に形成されている。そして、結像レンズ20
R (20L )の周辺鍔部22の裏面のうち、縁欠き部2
4の周辺から円柱座25の真裏箇所の領域に亘りコ字状
の滑り代用の浮かせ段部26が一体的に形成されてい
る。
【0027】このような形状の左右独立部品の結像レン
ズ20R (20L )は、基点円柱突起23aをレンズ受
け板16aとの止め穴16cに嵌め合せ、基点円柱突起
23aの周囲の固着代用合わせ段部23に接着剤を塗布
して固着されている。なお、接着剤を塗布する前に、縁
欠き部24に調心用レバーを当てて結像レンズ20
R(20L )を基点円柱突起23aを回転中心にして回
動させ、光軸合わせを行う。そして、図1に示すよう
に、両結像レンズ20R (20L )の基点円柱突起23
aは光軸間隔B0 を含む線(X軸)で同側にオフセット
距離Eだけオフセットしている。
【0028】このような片端固着構造の結像レンズ20
R (20L )は、周辺鍔部22を板バネ押え30で上か
ら弾力的に押さえ込まれており、縁欠き部24側がレン
ズ受け板16aから浮き上がるのを阻止している。本例
の板バネ押え30は、2点式板バネ押えであり、図3に
示す如く、縦長状八角形窓35を持つ板バネの枠板で、
X軸と直交する長辺31,32にプレス成形で膨出部と
して形成した圧子31a,32aを有している。またY
軸と直交する短辺33,34には取付孔33a,34a
が形成されている。
【0029】この板バネ押え30は、レンズ受け板16
a上に起立した板バネ取付座27上に取付孔33a,3
4aを合わせてネジ27aで締め付け固定されており、
一方の圧子32aは基点円柱突起23aの真上位置に圧
接していると共に、他方の圧子31aは縁欠け部24に
嵌合している。
【0030】そして、結像レンズ20R (20L )の円
柱座25のピン部25aには、図4に示す如く、円形絞
り開口42を持つリング状開口絞り板40のY軸上の取
付孔40a,40aが嵌合しており、接着剤の凝固塊4
1で抜け止め固着されている。
【0031】温度変化によりいずれの結像レンズ20R
(20L )もレンズ受け板16aも熱膨張を起こす。結
像レンズ20R (20L )の各点は基点円柱突起23a
をアンカー(投錨)点としてレンズ受け板16aに対し
て熱膨張変位を起こすが、結像レンズ20R (20L
の基点円柱突起23aは光軸SR (SL )に対して光軸
間隔Bt を含む線(X軸)上で同側に同距離Eだけオフ
セットした位置であるため、いずれの結像レンズ20R
(20L )の軸心Oは光軸間隔Bt を含む線(X軸)上
で同方向に同距離だけ変位する。そのため、結像レンズ
20R (20L)自体が熱膨張しても、それに基づく光
軸間隔Bt の変化は生じない。熱膨張による影響は、結
像レンズ20R (20L )が取り付けられた基体たるレ
ンズ受け板16aから受けるだけである。即ち、光軸間
隔Bt はレンズ受け板16a即ち光導筒16の素材(ア
ルミニウム)の熱膨張率βと温度変化Δtに比例して一
義的に決まるようになる。つまり、光軸間隔Bt は、 Bt =B0 (1+β・Δt) …(3) で与えられる。
【0032】このため、レンズ受け板16a上の結像レ
ンズ20R (20L )間に温度センサを設けて温度計測
を行うことにより、原理誤差の無い温度補償が可能とな
り、温度特性の向上により高精度測距が実現できる。こ
のように、光軸間隔Bt の温度依存性は結像レンズ自体
20R (20L )の熱膨張とは無関係になるため、熱膨
張率の大きなプラスチックレンズの使用が可能となり、
低コスト化を実現できる。
【0033】本例の結像レンズ20R (20L )の取付
構造では、結像レンズ20R (20L )の基点円柱突起
23aとレンズ受け板16aの止め孔16cが嵌合し、
固着代用合わせ段部23が接着剤で固着されて成る。突
起23aを回転中心として結像レンズ20R (20L
の軸心Oを半径Eの円弧上に回動して光軸合わせ(調心
操作)を行うことが容易であり、そして光軸合わせの直
後に接着剤で仮固定又は本固定することができる。
【0034】特に、結像レンズ20R (20L )の周辺
鍔部22のうちX軸上で基点円柱突起23aとは反対側
の部位に縁欠き部24が形成されているため、縁欠き部
24に芯出し用のレバーを当てることにより突起23a
を回転中心として結像レンズ結像レンズ20R (2
L )を容易に回動させることができるので、光軸合わ
せも容易となる。
【0035】また、結像レンズ20R (20L )の周辺
鍔部22の裏面には滑り代用の浮かせ段部26が形成さ
れており、レンズ受け板16aとの接触面積が限定され
ている。このため、結像レンズ20R (20L )とレン
ズ受け板16aとの接触抵抗が軽減し、結像レンズ20
R (20L )はレンズ受け板16aに沿う自由膨張が強
まり、より一層、両結像レンズ20R (20L )の拘束
力が均等化して膨張度合いが平等化する。従って、両結
像レンズ20R (20L )自体の熱膨張が相殺できる。
これに加え、結像レンズ20R (20L )が無拘束状態
であるため、内部には熱応力が発生し難くなり、温度変
化により像面湾曲等のレンズ特性の劣化が生じ難い。
【0036】本例の2点式板バネ押え30の一方の圧子
32aが基点円柱突起23aの真上位置に圧接している
ため、基点円柱突起23aを結像レンズ20R (2
L )自体の熱膨張の不動点として強制する意義で有効
的である。また、図5に示す如く、2点式板バネ押え3
0の他方の圧子31aが縁欠け部24に嵌まっているた
め、結像レンズ20R (20L )の浮き上がりを阻止で
きると共に、圧子31aが結像レンズ20R (20L
の熱膨張の主方向をX軸上に規制するガイドとして機能
している。X軸上での両結像レンズ20R (20L )の
熱膨張が平等化する。
【0037】ただ、圧子31aが縁欠け部24に嵌まっ
ていると、食い込みによりX軸方向の熱膨張に不用意な
拘束力が加わってしまう虞れがある。そこで、これを改
善するため、図6に示す如く、3点式板バネ押え30′
を採用することが好ましい。
【0038】この3点式板バネ押え30′は、縦長状八
角形窓35を持つ閉ループ状の板バネの枠板ではなく、
開ループ状(C字状)の板バネの枠板である。長辺31
のX軸との交叉する部分で欠損部となっており、その欠
損部を挟んで圧子35aと圧子36aが相対峙してい
る。このため、圧子32a,35a,36aは、基点円
柱突起23aの真上位置を頂点とし、それを通るX軸が
底辺への垂線と成る2等辺三角形(正三角形も含む)の
3頂点に位置している。第2及び第3の圧子35a,3
6aは光軸間隔を含むX軸から略等距離にあるため、X
軸が力学的対称軸になっているので、間接的に、結像レ
ンズ20R (20L )の熱膨張の主方向をX軸上に規制
する。従って、X軸方向の熱膨張に対する拘束力が軽減
できるので、両結像レンズ20R (20L )のX軸方向
の熱膨張を平等化できる。
【0039】〔実施形態2〕図7(A)は本発明の実施
形態2に係る測距装置を示す平面図、図7(B)は図7
(A)中のB−B′線に沿って切断した状態を示す切断
図、図8(A)は図7の測距装置に用いる結像レンズを
示す平面図、図8(B)は同結像レンズを示す底面図、
図8(C)は図8(A)中のC−C′線に沿って切断し
た状態を示す切断図、図9(A)は図7の測距装置に用
いる板バネ押さえを示す平面図、図9(B)は同板バネ
押さえを示す側面図、図9(C)は図9(A)中のC−
C′線に沿って切断した状態を示す切断図である。な
お、図7において図1に示す部分と同一部分には同一の
参照符号を付し、その説明は省略する。
【0040】本例の左右一対の結像光学系を構成する結
像レンズ50R (50L )の取付構造も、アルミニウム
・ダイキャスト製の箱型光導筒16のレンズ受け板16
aの窓16R (16L )に合わさっており、その収納空
間16bにおいて光軸SR (SL )が平行配置であって
左右独立で相等しい結像レンズ50R (50L )を有し
ている。
【0041】本例の結像レンズ50R (50L )は、図
8に示す如く、実質的に平凸の単レンズであり、球面又
は非球面のレンズ曲面部51とその周辺鍔部52とが一
体成形されたポリカーボネイト等のプラスチックレンズ
である。結像レンズ50R (50L )の周辺鍔部52の
裏面には、半月状の固着代用合わせ段部53の中心に起
立した基点円柱突起53aとこの突起53aを挟んで近
傍上下位置で起立した補助円柱突起53b,53bが一
体的に形成されている。この基点円柱突起53aの中心
は軸心Oから距離Eだけオフセットしている。軸心Oと
この基点円柱突起53aを結ぶ線(X軸)の上で基点円
柱突起53aとは反対側には調心用の縁欠き部54が形
成されている。結像レンズ50R (50L )の周辺鍔部
52の表面では、基点円柱突起53aの真上位置を頂点
とし、それを通るX軸が底辺への垂線と成る2等辺三角
形(正三角形も含む)の3頂点に圧子受け突起55a,
55b,55cが一体的に形成されている。圧子受け突
起55a,55b,55cの頂面は凸曲面に形成されて
いる。そして、結像レンズ50R (50L )の周辺鍔部
52の裏面のうち、圧子受け突起55b,55cの真下
位置に滑り代用の浮かせ球面突起56b,56cが形成
されている。また、Y軸上にも浮かせ小突起57a,5
7bが形成されている。
【0042】特に本例では、基点円柱突起53aの外
に、これを挟んで補助円柱突起53b,53bがレンズ
受け板16aの止め孔(図示せず)に投錨的に嵌合され
ているため、確実な固着化を実現できることは勿論のこ
と、基点円柱突起53aの不動点としての性格が強くな
り、またレンズ50R (50L )自体の熱膨張をX軸方
向に規制できる。
【0043】更に、浮かせ球面突起56b,56cや浮
かせ小突起57a,57bは、図1に示す浮かせ段部2
6に比しレンズ受け板16aに対し接触面積が狭く、点
接触状態となっているので、レンズ50R (50L )自
体の熱膨張を起こす際の摩擦抵抗が僅少になり、滑性が
高まり、殆ど自由膨張に近くなる。なお、レンズ受け板
16aの上に潤滑材をコートしたものを採用することが
できる。
【0044】本例の片端固着構造の結像レンズ50
R (50L )も、周辺鍔部52を板バネ押え60で上か
ら弾力的に押さえ込まれており、縁欠き部54側がレン
ズ受け板16aから浮き上がるのを阻止している。本例
の板バネ押え60は、図9に示す如く、円形絞り開口6
1aを持つリング状開口絞り板61と、その絞り板61
の直径方向に相離反して一体的に張り出した屈曲脚片6
2,63と、フランジ成形プレスで形成された結像レン
ズのコバを被う遮光スカート64,65とを有してい
る。リング状開口絞り板61は、レンズの圧子受け突起
55a,55b,55cに対応した2等辺三角形の頂点
にプレス成形で膨出部とした圧子66a,66b,66
cを有している。屈曲脚片62,63の先端は二股状に
分かれており、図7に示す如く、この二股間にワッシャ
ー71を合わせて屈曲脚片62,63をネジ72でレン
ズ受け板16aに螺着される。リング状開口絞り板61
のうち屈曲脚片62,63との連結部分にはプレス成形
で膨出形成された開口変形抑制リブ77,78が形成さ
れている。
【0045】本例の板バネ押え60も3点式板バネ押え
となっているが、圧子受け突起55a,55b,55c
の頂面が凸曲面となっており、点接触しているため、レ
ンズ5が熱膨張で変位する際、摩擦抵抗を極力軽減でき
る。そしてまた、この板バネ押え60は開口絞りとして
兼用されているため、実施形態1の構造に比し部品点数
が削減しており、低コスト化が達成できる。
【0046】板バネ押え60をネジ72で締め付けてレ
ンズ受け板16aに螺着した場合、圧子66a,66
b,66cが圧子受け突起55a,55b,55cに圧
接すると、屈曲脚片62,63が撓曲するため、真円の
絞り開口61aが歪む虞れがある。しかし、本例では、
絞り開口61aの縁と屈曲脚片62,63の付け根との
間に開口変形抑制リブ67,78が形成されており、撓
み剛性を増強させてあるため、歪みが絞り開口61aの
縁まで波及し難くなっており、絞り開口61aの変形が
抑制されている。
【0047】更に、板バネ押え60はまたリング状開口
絞り板61の縁を巡る遮光スカート64,65を有して
いるため、結像レンズ50R (50L )のコバ(厚み側
面)を墨塗りせずに、そのまま結像レンズ50R (50
L )を組み付けても、コバから入射する迷光を無くすこ
とができる。高性能の測距装置を低コストで提供でき
る。これら遮光スカート64,65によりバネ押え60
自体の撓み剛性も強くなっているので、絞り開口61a
の変形が抑制される。
【0048】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、相等し
い独立部品の一対の結像レンズを用い、両結像レンズを
光導筒のレンズ受け面に対して光軸間隔を含む線上で同
方向同等に拘束力が少なく熱膨張できる柔構造で取り付
けたことを特徴としているため、次のような効果を奏す
る。
【0049】(1) 光軸間隔がレンズ受け面の素材の
熱膨張率と温度変化にのみ比例して一義的に決まるた
め、光軸間隔の温度補償が可能となり、温度特性の向上
により高精度測距が実現できる。そして、熱膨張率の大
きなプラスチックレンズの使用が可能となり、低コスト
化を実現できる。
【0050】(2) 結像レンズが基点部位に突起を有
しており、その突起とレンズ受け面との穴とが嵌合し、
突起の周囲が接着剤で固着されて成る構成では、突起を
回転中心として結像レンズを回動して光軸合わせ(調心
操作)を行うことが容易であり、光軸合わせの後は接着
剤で仮固定又は本固定することができる。
【0051】(3) 結像レンズの周辺領域のうち光軸
に対して光軸間隔を含む線上で基点部位とは反対側の部
位に縁欠き部が形成されて成る構成では、縁欠き部に芯
出し用のレバーを当てることにより上記突起を中心とし
て結像レンズを容易に旋回させることができるので、光
軸合わせの容易化を達成できる。
【0052】(4) 結像レンズの裏面には滑り突起が
形成されて成る構成では、接触面積が僅少化するため、
結像レンズとレンズ受け面との摩擦抵抗が軽減し、結像
レンズの自由膨張が優勢となるので、より一層、両結像
レンズの拘束力が均等化し、両結像レンズの膨張度合い
が平等化する。また、結像レンズの内部には熱応力が発
生し難くなるため、温度変化により像面湾曲等のレンズ
特性の劣化が生じ難い。
【0053】(5) 結像レンズの周辺領域を上から弾
力的に押さえ込むレンズ押え手段を有して成る構成で
は、結像レンズの基点部位とは反対側がレンズ受け面か
ら浮き上がってしまうのを阻止できる。
【0054】(6) レンズ押え手段としては、基点部
位の真上位置に圧接する第1の圧子と、縁欠け部に嵌ま
る第2の圧子と、を持つ2点式板バネ押えを採用でき
る。第1の圧子の押し付け力は基点部位を熱膨張の不動
点と強制する意義において有効的であり、第2の圧子が
縁欠け部に嵌まっていることは、第2の圧子が結像レン
ズの熱膨張の方向を光軸間隔を含む線上に規制するガイ
ドとして機能する。
【0055】(7) レンズ押え手段としては、基点部
位の真上位置に圧接する第1の圧子と、結像レンズの周
辺領域のうち真上位置と光軸に関し反対側で光軸間隔を
含む線に直交した線上であり、真上位置を頂点とする2
等辺三角形の残り2頂点に圧接する第2及び第3の圧子
と、を持つ3点式板バネ押えを採用できる。第2及び第
3の圧子は光軸間隔を含む線から等距離にあるため、間
接的に、結像レンズの熱膨張の主方向を光軸間隔を含む
線上に規制する。また、圧子が縁欠け部に嵌まっていな
いため、結像レンズの熱膨張は自由膨張に近くなる。
【0056】(8) 板バネ押えは、圧子がプレス成形
で膨出部として形成されたリング状開口絞り板とするこ
とができる。板バネ押えと開口絞り板との兼用型である
ため、部品点数の削減に寄与し、更なる低コスト化を実
現できる。
【0057】(9) リング状開口絞り板は、薄平板で
はなく、プレス成形で膨出形成された開口変形抑制リブ
を有して成る構成では、開口変形抑制リブによりリング
状開口絞り板は全体的に撓み剛性が増強するため、押さ
え込みが強くても開口縁の変形が起こり難くなる。
【0058】(10) リング状開口絞り板がフランジ成
形プレスで形成された結像レンズのコバを被う遮光スカ
ートを有して成る構成では、結像レンズのコバを墨塗り
せずに、そのまま結像レンズを組み付けても、コバから
入射する迷光を無くすことができるため、高性能の測距
装置を低コストで提供できる。また、撓み剛性も強くな
っているので、開口絞り板の変形が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明の実施形態1に係る測距装置を
示す平面図、(B)は図1(A)中のB−B′線に沿っ
て切断した状態を示す切断図、(C)は図1(A)中の
C−C′線に沿って切断した状態を示す切断図である。
【図2】(A)は図1の測距装置に用いる結像レンズを
示す平面図、(B)は同結像レンズを示す底面図、
(C)は図2(A)中のC−C′線に沿って切断した状
態を示す切断図である。
【図3】図1の測距装置に用いる板バネ押さえを示す平
面図である。
【図4】図1の測距装置に用いるリング状開口絞り板を
示す平面図である。
【図5】図3に示す板バネ押さえを用いて結像レンズを
押さえた状態を示す平面図である。
【図6】別の板バネ押さえを用いて結像レンズを押さえ
た状態を示す平面図である。
【図7】(A)は本発明の実施形態2に係る測距装置を
示す平面図、(B)は図7(A)中のB−B′線に沿っ
て切断した状態を示す切断図である。
【図8】(A)は図7の測距装置に用いる結像レンズを
示す平面図、(B)は同結像レンズを示す底面図、
(C)は図8(A)中のC−C′線に沿って切断した状
態を示す切断図である。
【図9】(A)は図7の測距装置に用いる板バネ押さえ
を示す平面図、(B)は同板バネ押さえを示す側面図、
(C)は図9(A)中のC−C′線に沿って切断した状
態を示す切断図である。
【図10】外光三角方式の測距装置の概略構成を示すブ
ロック図である。
【図11】従来の写真カメラ搭載用測距ユニットを示す
分解斜視図である。
【図12】図11の測距ユニットにおける光導筒と2眼
レンズ板との熱膨張の関係を示す平面図である。
【符号の説明】
16…箱型光導筒 16R (16L )…窓 16a…レンズ受け板 16b…収納空間 16c…止め穴 20R ,20L ,50R ,50L …結像レンズ 21,51…レンズ曲面部 22,52…周辺鍔部 23,53…固着代用合わせ段部 23a,53a…基点円柱突起 24,54…調心用の縁欠き部 25…円柱座 25a…ピン部 26…滑り代用の浮かせ段部 27…板バネ取付座 27a…ネジ 30,30′,60…板バネ押え 31,32…長辺 31a,32a…圧子 33,34…短辺 33a,34a…取付孔 40…リング状開口絞り板 40a…取付孔 41…接着剤の凝固塊 42…円形絞り開口 53b…補助円柱突起 55a,55b,55c…圧子受け突起 56b,56c…滑り代用の浮かせ球面突起 57a,57b…浮かせ小突起 SR ,SL …光軸 O…軸心 61a…円形絞り開口 61…リング状開口絞り板 62,63…屈曲脚片 64,65…遮光スカート 66a,66b,66c…圧子 71…ワッシャー 72…ネジ 77,78…開口変形抑制リブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−303032(JP,A) 特開 平5−196462(JP,A) 実開 平2−1715(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 3/00 - 3/32 G02B 7/02 G02B 7/30

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光軸が平行配置であって相等しい独立部
    品の第1の結像レンズと第2の結像レンズが光導筒のレ
    ンズ受け面上に取り付けられており、測距対象に臨んで
    結像間に視差を作る一対の結像光学系を有する測距装置
    において、 両結像レンズのそれぞれの周辺領域のうち光軸に対して
    光軸間隔を含む線上で同側に同距離だけオフセットした
    基点部位にて前記レンズ受け面と固定して成ることを特
    徴とする測距装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記結像レンズは前
    記基点部位に突起を有しており、前記突起と前記レンズ
    受け面との穴とが嵌合し、前記突起の周囲が接着剤で固
    着されて成ることを特徴とする測距装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2において、前記結
    像レンズの前記周辺領域のうち前記光軸に対して前記光
    軸間隔を含む線上で前記基点部位とは反対側の部位に縁
    欠き部が形成されて成ることを特徴とする測距装置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に
    おいて、前記結像レンズの裏面には滑り突起が形成され
    て成ることを特徴とする測距装置。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至請求項4のいずれか一項に
    おいて、前記結像レンズの前記周辺領域を上から弾力的
    に押さえ込むレンズ押え手段を有して成ることを特徴と
    する測距装置。
  6. 【請求項6】 請求項5において、前記レンズ押え手段
    は、前記基点部位の真上位置に圧接する第1の圧子と、
    前記縁欠け部に嵌まる第2の圧子と、を持つ2点式板バ
    ネ押えであることを特徴とする測距装置。
  7. 【請求項7】 請求項5において、前記レンズ押え手段
    は、前記基点部位の真上位置に圧接する第1の圧子と、
    前記結像レンズの前記周辺領域のうち前記真上位置と前
    記光軸に関し反対側で前記光軸間隔を含む線に直交した
    線上にあり、前記真上位置を頂点とする2等辺三角形の
    残り2頂点に圧接する第2及び第3の圧子と、を持つ3
    点式板バネ押えであることを特徴とする測距装置。
  8. 【請求項8】 請求項6又は請求項7のいずれか一項に
    おいて、前記板バネ押えは、前記圧子がプレス成形で膨
    出部として形成されたリング状開口絞り板であることを
    特徴とする測距装置。
  9. 【請求項9】 請求項8において、前記リング状開口絞
    り板はプレス成形で膨出形成された開口変形抑制リブを
    有して成ることを特徴とする測距装置。
  10. 【請求項10】 請求項8又は請求項9において、前記
    リング状開口絞り板はフランジ成形プレスで形成された
    前記結像レンズのコバを被う遮光スカートを有して成る
    ことを特徴とする測距装置。
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