JP3465991B2 - 測距装置の調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばカメラなどの撮
像装置に使用されるのに好適な測距装置用の調整機に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、カメラ等で自動的に焦点調整を行
う為に、被写体の距離を測定するオートフォーカス(AF;
Auto Focus) 技術は一般に広く知られている。これらの
技術を用いたＡＦ装置は、大量生産の工場工程において
迅速に組み立てられ、各部品のバラツキを補正するため
の調整が行われた後、市場の出荷される。

【０００３】しかしながら、上記調整時に、例えば１０
ｍの距離を正しく測距する試験を行う場合には、１０ｍ
の距離を工場内にとる必要が生じ、そのために広大なス
ペースが必要となり、工場のスペース効率が悪くなる。

【０００４】ここで、図１２（ａ）には、従来技術に係
るカメラの測距装置の調整装置の構成を示し説明する。
同図に於いて、カメラ８内に配設された赤外発光ダイオ
ード（ＩＲＥＤ）１の光は投光レンズ２を介してチャー
ト９ａ又は９ｂに投射され、その反射光は受光レンズ３
を介してカメラ８内に配設された光位置検出素子（PSD;
Position Sensitive Diode) ４に受光される。当該ＰＳ
Ｄ４からの受光位置に係る信号に基づいて、不図示の演
算処理装置はチャート９ａ又は９ｂまでの距離を算出す
る。尚、チェッカ１２は、不図示のパーソナルコンピュ
ータやカメラ８との通信用ケーブルなどを有する装置で
あり、油圧や空気圧でチャートをＡＦの光路から出し入
れするチャート切換部１３を制御しながら、カメラ８に
測距動作を行わせ、且つ、その結果に基いて調整値を算
出するように構成されている。

【０００５】このカメラ８は、公知の三角測距の原理に
基いて測距を行っている。即ち、チャート９ａ，９ｂと
では反射信号光のＰＳＤ４に入射する位置が異なること
に着目して距離の検出を行っている。いま、ＰＳＤ４上
の光位置をＡＦデータ（ＡＤ）として距離Ｌの逆数との
理想的な関係を図示すると図１２（ｂ）の実線のように
なる。しかし、投受光レンズ間距離や各レンズの性質や
取付誤差により、実際には図１２（ｂ）の点線のような
関係になり、必ずしも理論上の関係とは一致しないのが
一般的である。そこで、この調整装置では、距離Ｌ1 と
Ｌ2 の位置にあるチャートを切換えて、そのときの測距
結果ＡＤを用いてカメラ８の調整を行うようにしてい
る。

【０００６】以下、図１３のフローチャートを参照し
て、本調整装置の動作を説明する。先ず、チャート９ａ
をＡＦの光路中に設定し、距離Ｌ2 の測距結果ＡＤ2 を
得る（ステップＳ１，Ｓ２）。同様に、チャート９ｂを
ＡＦの光路中に設定し、距離Ｌ1 の測距結果ＡＤ１を得
る（ステップＳ３，Ｓ４）。続いて、この算出したＡＤ
1 ，ＡＤ2 と距離Ｌ1 ，Ｌ2 から図１２（ｂ）のグラフ
の傾きｋを次式に基いて算出する（ステップＳ５）。

【０００７】 ｋ＝（ＡＤ1 −ＡＤ2 ）／（１／Ｌ1 −１／Ｌ2 ） …（１） そして、このｋを用いて、このグラフの縦軸との交点Ｓ
を次式により求める（ステップＳ６）。

【０００８】 Ｓ＝ＡＤ1 −ｋ（１／Ｌ1 ） …（２） こうして、上記算出したｋ，Ｓをカメラに記憶させ（ス
テップＳ７）、動作を終了する（ステップＳ８）。この
ように、カメラにｋとＳを記憶させておけば、上記
（２）式の関係より、カメラ内蔵の不図示のマイコンが
上記ＡＤ，ｋ，Ｓに基いて１／Ｌを求めることができ、
合焦距離Ｌが正しく算出される。

【０００９】一方、上記調整時のスペース効率を向上す
べく、特開平２−２０５８０８号公報では、近距離にお
いたチャートを使用して、狭いスペースでも遠距離測距
と同様の調整を正確に行うことを可能とした「オートフ
ォーカス用測距モジュールの測距試験方法」に関する技
術が開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
２−２０５８０８号公報により開示された技術は、測距
用チャート上で投光素子の発光位置を変更するというも
ので、別体の投光部を必要とする上、ＡＦ装置が実際に
用いる発光装置とは別の発光部を調整に用いるため、正
確な調整に用いるには不適切であった。

【００１１】さらに、上記従来技術では、例えば実際の
測距装置の出力はＡＦ回路の特性や電源電圧の変動その
他の影響によって必ずしも図１２（ｂ）のように１次関
数のグラフとなるわけではなく、図５の点線のようにな
る場合も多く、その時には投光した測距用光のスポット
像のボケ具合や、距離による反射信号光の減少などが無
視できず、点光源を用いた疑似測距では正確な測距は不
可能であった。本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、狭いスペースで、より正
確に調整可能な測距装置の調整装置を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の態様による測距装置の調整装置は、
対象物までの距離を測距する測距装置における上記測距
装置毎の個々のバラツキを補正するための調整値を測定
する調整装置において、上記測距装置から所定の距離に
配置可能な調整用チャートと、上記測距装置と上記調整
用チャートの間に介挿自在に設けられた光学系と、上記
光学系の光路中に挿入時と非挿入時のそれぞれの場合に
ついて、上記調整用のチャートからの反射信号光に基づ
く光電変換信号を入力し、これらの光電変換信号に基づ
いて上記調整値を演算する調整値演算手段と、を有し、
上記測距装置は、上記対象物までの測距用光を投光し、
上記対象物からの上記測距用光の反射光に基づいて上記
対象物までの距離を測定するものであって、上記光学系
の透過率を上記光路中に挿入される光学系によってそれ
ぞれ異ならせることができる透過率変更手段を有するこ
とを特徴とする。そして、第２の態様による測距装置の
調整装置は、対象物までの距離を測距する測距装置にお
ける上記測距装置毎の個々のバラツキを補正するための
調整値を測定する調整装置において、上記測距装置から
所定の距離に配置可能な調整用チャートと、上記測距装
置と上記調整用チャートの間に介挿自在に設けられた光
学系と、上記光学系の光路中に挿入時と非挿入時のそれ
ぞれの場合について、上記調整用のチャートからの反射
信号光に基づく光電変換信号を入力し、これらの光電変
換信号に基づいて上記調整値を演算する調整値演算手段
と、を具備し、上記測距装置は、上記対象物まで測距用
光を投光し、上記対象物からの上記測距用光の反射光に
基づいて上記対象物までの距離を測定するものであっ
て、上記光学系は、上記測距用光の光路を偏向させる光
路偏向素子によって構成されると共に、この光路偏向素
子の透過率は上記偏向の方向に応じて異ならせることを
特徴とする。さらに、第３の態様による測距装置の調整
装置は、対象物までの距離を測距する測距装置における
上記測距装置毎の個々のバラツキを補正するための調整
値を測定する調整装置において、上記測距装置から所定
の距離に配置可能な調整用チャートと、上記測距装置と
上記調整用チャートの間に介挿自在に設けられた光学系
と、上記光学系の光路中に挿入時と非挿入時のそれぞれ
の場合について、上記調整用のチャートからの反射信号
光に基づく第１の光電変換信号を入力し、これら第１の
光電変換信号に基づいて上記調整値を演算する調整値演
算手段と、上記調整用チャートまで測距用光を投光する
投光手段と、上記調整用チャートからの反射光信号を受
光し、前記第１の光電変換信号とは異なる第２の光電変
換信号を出力する受光手段を有し、上記調整値演算手段
は上記第１の光電変換信号と共に上記第２の光電変換信
号を用いて、上記光学系のガタに基づく誤差分を修正し
て上記調整値を演算することを特徴とする。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【作用】即ち、本発明の第１の態様による測距装置の調
整装置では、測距装置から所定の距離に調整用チャート
が配置され、上記測距装置と上記調整用チャートの間に
光学系が介挿自在に設けられ、調整値演算手段により、
上記光学系の光路中に挿入時と非挿入時のそれぞれの場
合について、上記調整用のチャートからの反射信号光に
基づく光電変換信号の入力を受け、これらの光電変換信
号に基づいて上記調整値が演算される。特に、上記測距
装置によれば、上記対象物までの測距用光が投光され、
上記対象物からの上記測距用光の反射光に基づいて上記
対象物までの距離が測定され、透過率変更手段により、
上記光学系の透過率が上記光路中に挿入される光学系に
よってそれぞれ異なるものとされる。そして、第２の態
様による測距装置の調整装置は、測距装置から所定の距
離に調整用チャートが配置され、上記測距装置と上記調
整用チャートの間に光学系が介挿自在に設けられ、調整
値演算手段により、上記光学系の光路中に挿入時と非挿
入時のそれぞれの場合について、上記調整用のチャート
からの反射信号光に基づく光電変換信号の入力を受け、
これらの光電変換信号に基づいて上記調整値が演算され
る。特に、上記測距装置によれば、上記対象物まで測距
用光が投光され、上記対象物からの上記測距用光の反射
光に基づいて上記対象物までの距離が測定される。上記
光学系は、上記測距用光の光路を偏向させる光路偏向素
子によって構成され、光路偏向素子の透過率が上記偏向
の方向に応じて可変される。さらに、第３の態様による
測距装置の調整装置では、測距装置から所定の距離に調
整用チャートが配置され、上記測距装置と上記調整用チ
ャートの間に光学系が介挿自在に設けられ、調整値演算
手段により、上記光学系の光路中に挿入時と非挿入時の
それぞれの場合について、上記調整用のチャートからの
反射信号光に基づく第１の光電変換信号の入力を受け、
これら第１の光電変換信号に基づいて上記調整値が演算
され、投光手段により上記調整用チャートまで測距用光
が投光され、受光手段により上記調整用チャートからの
反射光信号が受光され、前記第１の光電変換信号とは異
なる第２の光電変換信号が出力される。特に、上記調整
値演算手段により、上記第１の光電変換信号と共に上記
第２の光電変換信号を用いて、上記光学系のガタに基づ
く誤差分が修正されて上記調整値が演算される。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。図１には本発明の第１の実施例に係る測
距装置の調整装置の構成を示し説明する。同図に於い
て、測距装置８内では、ワンチップマイコン等からなる
演算制御回路（以下、ＣＰＵと略記する）１０の出力が
ドライバ５を介してＩＲＥＤ１に接続されている。ＰＳ
Ｄ４の出力はＡＦ回路６を介してＣＰＵ１０の入力に接
続されている。ＣＰＵ１０には電気的に書き込み可能な
メモリであるＥＥＰＲＯＭ７も接続されている。上記Ｉ
ＲＥＤ１からの光の光路上には投光レンズ２、光路切換
部１１が配置されており、該光路切換部１１により所定
の光路に切り換えられた光のチャート９での反射光の光
路上には受光レンズ３を介して上記ＰＳＤ４が配置され
ている。上記光路切換部１１は投光方向モニタ部１４を
介してチェッカ１２に接続されており、該チェッカの出
力は測距装置８に接続されている。

【００１９】このように、第１の実施例に係る測距装置
の調整装置は、測距装置８の前方に光路切換部１１を配
設して、受光部４に入射する光の位置を切換えて、比較
的近い距離Ｌ2 の位置においたチャートだけによって、
より遠距離の測距を行ったと同様の状態を作り出してい
る。

【００２０】尚、チャート９までの距離Ｌは投受光レン
ズの主点間距離Ｓと受光レンズ３の焦点距離ｆj 、及び
ＰＳＤ４上の受光位置から次式により算出される。但
し、上記Ｓやｆj のバラツキや組み付けによって生じる
誤差により、ｘとＬの関係は必ずしも次式の関係になる
とは限らないない。

【００２１】 Ｌ＝Ｓ・ｆj ／ｘ …（３） このような構成において、上記ＣＰＵ１０はドライバ回
路５を介してＩＲＥＤ１を駆動し光を投光させる。この
光は投光レンズ２により集光された後、光路切換部１１
により所定の光路に切り換えられてチャート９により反
射される。このとき、上記光路切換部１１はチェッカ１
２により駆動制御される。上記チャート９により反射さ
れた光は受光レンズ３を介してＰＳＤ４に受光される。
このＰＳＤ４の出力信号は２つの電流信号であり、ＡＦ
回路６はこのＰＳＤ４の出力に基づいて信号光に基く成
分を分離し、信号電流を増幅し、上記信号光入射位置ｘ
に依存した信号をＣＰＵ１０に出力する。こうしてＣＰ
Ｕ１０は、上記ＡＦ回路６の出力に基づいて対象物の距
離Ｌを算出する。

【００２２】上記チェッカ１２は、投光レンズ２の前方
に配設された上記光路切換部１１を制御しつつ、測距装
置８を作動させ、測距結果をＣＰＵ１０部に入力し、先
に図１３で説明したフローチャートと同種のシーケンス
に基づいて補正係数を求め、ＥＥＰＲＯＭ７に該補正係
数を入力し記憶させる。

【００２３】この調整が行われた後、ＣＰＵ１０は測距
が行われる度にＩＲＥＤ１を発光させ、そのときのＡＦ
回路６の出力とＥＥＰＲＯＭ７に書き込まれた調整デー
タから正しい距離情報を算出する。尚、投光方向モニタ
部１４によれば、投光方向が正しく切換えられたかどう
かをモニタすることができる。

【００２４】ここで、図２には本発明の測距装置と該測
距装置の調整装置の外観図を示し説明する。同図に於い
て、符号５０は工場の作業者であり、符号９はチャート
である。カメラ８はカメラ固定台４５の上に固定され、
カメラの不図示のＣＰＵとチェッカ１２は信号線４３
と、当て付けチェック端子４０によって通信される。こ
のチェック端子は、端子支持部材４１によってカメラ８
内の基板などに当て付けられている。符号４２は支持部
材をカメラ８と着脱自在に動かすためのレールである。
チェッカ１２は、光路切換部１１を制御するために通信
線４４によって接続されている。この他、符号３はＡＦ
用の受光レンズ、符号１９ａ，１９ｂ，１９ｃは光路切
換用のプリズムであり、符号２０は投光方向切換部１４
の受光レンズであり、これらについての詳細は後述す
る。

【００２５】次に図３（ａ）には本発明の第２の実施例
の構成を示し説明する。この第２の実施例に係る測距装
置の調整装置は基本的に上記第１の実施例（図１）と同
様の構成となっているが、ここでは光路切換部１１の構
成をより具体的に示している。また、投光方向モニタ部
１４も図示の如く測距装置８とは別体の第２の受光レン
ズ２０及び第２のＰＳＤ２１、第２のＡＦ回路２２によ
って構成されている。この投光方向モニタ部１４によ
り、所定の位置に投光方向が切換えられなかった場合が
検知でき、また、その量が小さい時には、それを加味し
てＥＥＰＲＯＭ７の補正値を変更することも可能であ
る。また、光路切換部１１は、モータドライバ１６によ
って回転させられるモータ１７とギア及びスライド部材
１８等からなり、スライド部材１８には、プリズム１９
ａ，１９ｂ，１９ｃなどが取り付けられている。プリズ
ムの角度と素材のガラスの屈折率により、各プリズムを
介するごとに投光方向が切換えられる。

【００２６】上記投光方向切換部１１によって、図３
（ｂ）に示されるように、投光方向が切換えられると、
ＰＳＤ４には等価的に異なる距離Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 のチ
ャートに測距用光を投光した時と同様の反射信号光が入
射する。つまり、プリズムを介さない時には測距用光は
Ｒ4 のように投射され、Ｌ4 の距離を測距した場合とな
り、角度の小さいプリズム１９ｃを介した場合は投光光
像はＲ3 のようになり、Ｌ3 の距離を測距したのと等価
となる。同様に、プリズムの角度が大きくなるにつれて
光像はＲ2 ，Ｒ1 と曲り方が大きくなり、Ｌ2 ，Ｌ1 と
より遠距離を測距したのと等価な角度で反射信号光がＰ
ＳＤ４に入射する。

【００２７】さらに、実際の測距では遠距離になればな
る程、反射信号光は距離の二乗に反比例して光量が減少
するので、プリズム１９ａ，１９ｂ，１９ｃも、それに
見合うだけの光減衰率を持つフィルタ効果を持たせてい
る。

【００２８】また、プリズムとは別体のＮＤフィルタを
光路中においてもよいことは勿論である。具体的には、
Ｌ1 を１０ｍ、Ｌ2 を５ｍ、Ｌ3 を２ｍ、Ｌ4 を１ｍと
すると、１０ｍ程度の光にするプリズム１９ａは１／１
００の減衰率を持たせ、プリズム１９ｂは１／２５、１
９ｃは１／４の減衰率を持たせるようにする。光学素子
によって投光量を変更することに限らず、発光素子自体
の発光量を電流を制御することによって変更するように
してもよい。

【００２９】このような構成の第２の実施例によれば、
測距装置の投光光源を用い、しかも、距離による光減衰
も加味し、図１２に示したような実際の距離切換と極め
て類似した状況を作り出すことが可能となっている。そ
の他の構成は図１に示したものと同様であり、ここでは
説明を省略する。

【００３０】以下、図４のフローチャートを参照して第
２の実施例の動作を説明する。プリズム１９ａをセット
し、測距装置を作動させると前述のように反射信号光は
光量的にも光位置的にも距離Ｌ1 を測距したことと等価
となり、この時の測距信号をＡＤ1 とする（ステップＳ
１０，Ｓ１１）。同様に、プリズム１９ｂをセットし、
測距装置を作動させると前述のように反射信号光は光量
的にも光位置的にも距離Ｌ2 を測距したことと等価とな
り、この時の測距信号をＡＤ2 とする（ステップＳ１
２，Ｓ１３）。更に、プリズム１９ｃをセットし、測距
装置を作動させると前述のように反射信号光は光量的に
も光位置的にも距離Ｌ3 を測距したことと等価となり、
この時の測距信号をＡＤ3 とする（ステップＳ１４，Ｓ
１５）。そして、プリズムを介さないで、測距装置を作
動させると前述のように反射信号光は光量的にも光位置
的にも距離Ｌ3 を測距したことと等価となり、この時の
測距信号をＡＤ4 とする（ステップＳ１６，Ｓ１７）。

【００３１】以上の動作により、図５に点線で示される
ような特性を示す測距結果のうち、Ｌ1 〜Ｌ4 の各距離
による測距結果ＡＤ1 〜ＡＤ4 が算出される。このよう
に、測距結果が曲線を描いていると、図１２（ｂ）のよ
うな２点の測距による調整では十分測距誤差を小さくで
きないが、本実施例によれば、正確な測距装置の制作が
可能となる。

【００３２】続いて、Ｌ3 からＬ4 の間、Ｌ2 からＬ3
の間、Ｌ1 からＬ2 の間の傾きデータｋ1 乃至ｋ3 が次
式により算出される（ステップＳ１８〜Ｓ２０）。 ｋ1 ＝（（１／Ｌ3 ）−（１／Ｌ4 ））／（ＡＤ3 −ＡＤ4 ） ｋ2 ＝（（１／Ｌ2 ）−（１／Ｌ3 ））／（ＡＤ2 −ＡＤ3 ） ｋ3 ＝（（１／Ｌ1 ）−（１／Ｌ2 ））／（ＡＤ1 −ＡＤ2 ） 尚、各距離測距時には、ＣＰＵ１０は、これらの傾きデ
ータを用いて小刻みに距離算出を行うようにすればよ
い。

【００３３】こうして距離Ｌ2 ，Ｌ3 の測距結果ＡＤ2
，ＡＤ3 と傾きｋ1 〜ｋ3 をチェッカ１２からＥＥＰ
ＲＯＭ７に記憶させ、動作を終了する（ステップＳ２
１）。以上の動作により、測距装置８は図５の点線のよ
うに示された測距特性を実線の折線のように近似してＥ
ＥＰＲＯＭ７に記憶する。

【００３４】次に、図６のフローチャートを参照して、
ＣＰＵ１０が測距時に距離の逆数１／Ｌを算出するカメ
ラのシーケンスについて説明する。調整器から取り外さ
れたカメラの測距装置８は、レリーズスイッチがＯＮさ
れると（ステップＳ３０）、ＩＲＥＤ５を発光し、ＰＳ
Ｄ４にて反射信号光を受光する。そのとき、ＡＦ回路６
からの出力ＡＤをＣＰＵ１０が入力する（ステップＳ３
１）。ＣＰＵ１０は、このＡＤを、各々、距離Ｌ3 を測
距した時の測距結果ＡＤ3 とＬ2 を測距した時の測距結
果ＡＤ2 と比較し（ステップＳ３２，Ｓ３３）、ＡＤが
ＡＤ3 より大きい時はＬ3 ，Ｌ4 の間の傾きｋ3 を用い
て次式により被写体距離Ｌの逆数を算出する（ステップ
Ｓ３４）。尚、このｋ3 は図３のｋとは異なり、ＡＤに
対する１／Ｌの傾きを示している。

【００３５】１／Ｌ＝ｋ3 （ＡＤ−ＡＤ3 ）＋１／Ｌ3 ここでは、ＡＤ3 は、１／Ｌ3 の距離の時のＡＤ値なの
で、１／Ｌ3 とＡＤ3を基準に新たに求まったＡＤと、
ＡＤ3 の差を求め、傾きｋ3 を乗ずることにより、ＡＤ
を１／Ｌのディメンションに置き換え、１／Ｌ3 を加え
て測距結果１／Ｌを算出している。同様に、ＡＤがＡＤ
2 より大きい時はＬ2 ，Ｌ3 の間の傾きｋ2 を用いて次
式により被写体距離Ｌの逆数を算出する（ステップＳ３
５）。

【００３６】１／Ｌ＝ｋ2 （ＡＤ−ＡＤ2 ）＋１／Ｌ2 さらに、ＡＤがＡＤ2 ，ＡＤ3 より小さい時はＬ1 ，Ｌ
2 の間の傾きｋ1 を用いて次式により被写体距離Ｌの逆
数を算出する（ステップＳ３６）。

【００３７】１／Ｌ＝ｋ1 （ＡＤ−ＡＤ1 ）＋１／Ｌ1 こうして、算出された距離に撮影レンズのピントを合わ
せ（ステップＳ３７）、露出を行い（ステップＳ３
８）、動作を終了する（ステップＳ３９）。

【００３８】以上説明したように、第２の実施例によれ
ば、図１２（ａ）の従来の調整装置のように大型のチャ
ートを動かす必要もなく、また、遠距離チャートを必要
とせず、狭いスペースで遠距離対応のＡＦ装置を調整す
ることができる。また、赤外投光三角測距時の信号光入
射位置に加えＮＤフィルタによる光量変化も加味してい
るので、より実際に近いシーンを想定しての調整が可能
となる。その為、図５の点線のように、ノンリアルな測
距特性に対しても小刻みな補正を加えて極めて正確な近
似式による距離算出演算が可能となる。

【００３９】また、図３（ａ）の光路切換モニタ部１４
を用いると、プリズム１９ａ乃至１９ｃの設定位置のバ
ラツキなども補正したより正確な調整が可能となる。つ
まり、プリズム１９ａ乃至１９ｃのいずれも介さない時
のＰＳＤ４，ＰＳＤ２１への反射信号光の入射位置はプ
リズムの誤差を含まないので、これを基準としてプリズ
ムの誤差を加味した調整を行えばよい。

【００４０】例えば、図７に示されるように、Ｌ10とＬ
20という２つの距離の間で測距調整を行う場合、光源は
プリズム１１によってＲ10の方向に投射されるべきとこ
ろ、装置のバラツキによってＲ20の方向に投射されたと
すると、モニタ用の受光レンズ２０とモニタ用のＰＳＤ
２１にはプリズムを介さない時の入射位置（Ｌ10測距時
の位置）ｘ10からΔｘ10だけ離れた所に入射するはずの
ところが、入射位置はΔｘ20だけズレたところとなって
しまう。

【００４１】これによって、本来の投光方向と異なるこ
とを検知し、警告を行ってもよいが、図８のような調整
を行ってもよい。即ち、プリズムなしの状態で、ＰＳＤ
４，ＰＳＤ２１を用いて反射信号光入射位置を求め、Ｐ
ＳＤ４への光入射位置は測距データＡＤ1 とし、ＰＳＤ
２１への反射信号光入射位置はｘ10とする（ステップＳ
４０〜Ｓ４２）。続いて、プリズムを投光光路内に挿入
し、測距するとＰＳＤ４での測距データはＡＤ2 ，ＰＳ
Ｄ２１への入射位置はｘ20となる（ステップＳ４３〜Ｓ
４５）。このｘ10とｘ20の差は理想的にはΔｘ10となる
はずだが、ｘ10とｘ20の差とΔｘ10の比とＬ10とＬ20の
各々の逆数の差から、この時、等価的に測距した距離Ｌ
30が次式により求められる（ステップＳ４６）。

【００４２】

【数１】

【００４３】従って、このＬ30とＬ10，及びＡＤ1 ，Ａ
Ｄ2 を用いて次式の演算を行えば、正しい傾きｋが算出
される（ステップＳ４７）。 ｋ＝（（１／Ｌ10）−（１／Ｌ30））／（ＡＤ1 −ＡＤ2 ） このｋと所定距離Ｌの測距結果ＡＤ1 を記憶しておけ
ば、ＡＦ装置は測距毎にこれらデータ及びその時の測距
データから正しい距離を求めることができるのは先に図
６で説明した通りである。

【００４４】以上詳述したように、プリズムの設置に多
少のガタなどの誤差があっても、本発明の測距装置の調
整装置によれば、正しい調整が可能である。尚、本発明
は上記実施例に限定されることなく、その趣旨を逸脱し
ない範囲で種々の改良・変更が可能であることは勿論で
ある。

【００４５】例えば、図３のような形状のプリズムを切
換える方法の他、図９（ａ）のようなフレネルレンズの
断面のような形状のプリズムを用いてもよい。また、図
３（ａ）のように、複数のプリズムをスライドさせて切
換える方法の他、図９（ｂ），（ｃ）のように、２つの
プリズムを用いて、その間隔を切換えて投光ポイントを
切換えても同種の効果が得られる。

【００４６】さらに、本発明を応用すれば、図１０のよ
うに、２つの受光レンズ３０，３１を介して得られた対
象物９の像の位置差より、被写体９の距離を求める所謂
パッシブ型のＡＦを調整する調整器も設計可能である。
つまり、図１０（ａ）の状態とＡＦ光路中にプリズム３
６，３７を挿入した場合（図１０（ｂ））とで、近距離
Ｌ2 と遠距離Ｌ1 の２つの距離を測距する状態をＬ2 の
距離のチャート９だけで等価的に作り出すことができ
る。

【００４７】このような測距装置も測距用光を投射しな
いだけで基本は同じ三角測距であるから、図１２（ｂ）
に示すような出力結果ＡＤが像ズレ量検出回路３８から
出力される。この特性から、２つの距離Ｌ1 ，Ｌ2 の測
距結果ＡＤ1 ，ＡＤ2 を用いて先に図１３に示したシー
ケンスによって補正量ｋとＳを求め、ＥＥＰＲＯＭ７に
それを入力させるようにすればよい。この例でも狭い空
間で遠距離対応の測距装置の提供が可能となる。

【００４８】また、こうしたパッシブタイプの測距装置
では、暗い所では対象物の明暗のコントラストがなくな
り測距不能となるため、補助光源を設け、暗いところや
濃淡のない被写体では該補助光を発光させる技術が知ら
れている。このような装置では、図１１のように受光光
路変更プリズム３６，３７の他、投光光路の変更プリズ
ム１１を具備するようにすれば一層効果的である。尚、
図１１において、符号１は補助光源であり、符号２は投
光レンズであり、その他の構成要素は図１０（ｂ）に準
ずるものであるため、ここでは詳細な説明は省略する。

【００４９】尚、本発明の上記実施態様によれば、以下
のごとき構成が得られる。 （１）対象物までの距離を測距する測距装置における上
記測距装置毎の個々のバラツキを補正するための調整値
を測定する調整装置において、上記測距装置から所定の
距離に配置可能な調整用チャートと、上記測距装置と上
記調整用チャートの間に介挿自在に設けられた光学系
と、上記光学系の光路中に挿入時と非挿入時のそれぞれ
の場合について、上記調整用のチャートからの反射信号
光に基づく上記光電変換信号を入力し、これらの光電変
換信号に基づいて上記調整値を演算する調整値演算手段
と、を具備したことを特徴とする測距装置の調整装置。 （２）上記測距装置は、対象物に対し、測距用光を投射
する投光手段と、上記測距用光の上記対象物からの反射
信号光を受光し、光電変換信号を出力する受光手段と、
上記光電変換信号に基づいて上記対象物までの距離を演
算する距離演算手段を具備する上記（１）に記載の測距
装置の調整装置。 （３）上記光学系は、上記測距用光の光路を偏向させる
光路偏向素子によって構成されていることを特徴とする
上記（２）に記載の測距装置の調整装置。 （４）上記光学系は、上記測距用光の光量を調整する光
量調整素子によって構成されていることを特徴とする上
記（２）に記載の測距装置の調整装置。 （５）上記光学系は、上記測距用光の光路を偏向させる
光路変更素子によって構成されると共に、この光路変更
素子の透過率は上記偏向の方向に応じて異ならせること
を特徴とする上記（２）に記載の測距装置の調整装置。 （６）上記調整装置は、さらに、上記調整用チャートか
らの反射信号光を受光し、第２光電変換信号を出力する
第２受光手段を有し、上記調整値演算手段は上記光電変
換信号と共に上記第２光電変換信号を用いて、上記光学
系のガタに基づく誤差分を修正して上記調整値を演算す
ることを特徴とする上記（２）に記載の測距装置の調整
装置。 （７）上記光学系は複数の部分から構成され、上記調整
値演算手段は上記複数の部分に対応してそれぞれ調整値
を演算することを特徴とする上記（２）に記載の測距装
置の調整装置。 （８）上記光学系は異なる角度を有する複数のプリズム
から構成されることを特徴とする上記（２）または
（３）に記載の測距装置の調整装置。 （９）上記光学系は少なくとも２つのプリズムの間隔を
変更可能に構成されていることを特徴とする上記（２）
または（３）に記載の測距装置の調整装置。 （１０）上記測距装置は、一対の受光窓を介して物体像
をそれぞれ受光し、一対の物体像の輝度分布パターンの
位相差に基づいて、上記物体までの距離を測定すること
を特徴とする上記（１）に記載の測距装置の調整装置。 （１１）上記光学系は上記一対の受光窓と上記調整用パ
ターンの間に設けられた一対の光路変更素子から構成さ
れる上記（１０）に記載の測距装置の調整装置。 （１２）上記調整装置は、さらに補助光源を具備し、上
記測距装置の受光手段は上記補助光源の受光位置に応じ
て上記調整値を演算することを特徴とする上記（１０）
に記載の測距装置の調整装置。 （１３）対象物に測距用光を投光師、この対象物からの
反射光を受光して、上記対象物までの距離を測定する測
距装置の調整装置において、上記測距用光の光路を疑似
的に変更する光路変更手段と、上記疑似的に光路を変更
された測距用光の反射光を受光して、上記測距装置で使
用する調整値を決定する調整値決定手段と、を具備する
ことを特徴とする測距装置の調整装置。 （１４）対象物に対し、測距用光を投射する投光手段
と、上記測距用光の上記対象物からの反射信号光を受光
する受光手段と、を有する測距装置を調整する調整装置
において、上記測距装置が測距可能になる位置の所定の
距離に置かれた調整用チャートと、上記投光手段と上記
調整用チャートの間に出し入れ自在に設けられた光学系
と、を具備し、上記光学系が光路中に挿入された時と挿
入されない時で、上記所定距離と異なる測距結果を上記
受光手段が出力するように構成されたことを特徴とする
測距装置の調整装置。 （１５）上記受光手段は光位置検出手段を有し、上記光
学系は上記光位置検出手段上の上記信号光入射位置を変
更するようにした上記（１４）に記載の測距装置の調整
装置。 （１６）上記受光手段は上記反射信号光量に依存した光
電変換信号を出力し、上記光学系は上記受光手段上に入
射する反射信号光量を変更するようにした上記（１４）
に記載の測距装置の調整装置。 （１７）２つの異なる受光レンズ系を介して、対象物の
輝度分布を検出する一対の受光手段と、上記受光手段上
の上記輝度分布のズレ具合から上記対象物までの距離を
算出する演算手段と、を有する測距装置を調整する調整
機において、上記測距装置が測距可能になる位置の所定
距離におかれた調整用チャートと、上記受光手段と上記
調整用チャートの間に出し入れ自在に設けられた光学系
を有し、上記光学系が光路中に挿入された時と、挿入さ
れない時で上記所定距離と異なる測距結果を上記演算手
段が算出するように上記光学系を構成したことを特徴と
する測距装置の調整装置。

【００５０】上記（１）に記載の測距装置の調整装置に
よれば、チャートまでの距離が短くても、比較的遠い距
離にチャートを配置した場合と同等の効果により調整値
を得る事ができる。上記（２）に記載の測距装置の調整
装置によれば、所謂アクティブ方式の測距装置に本発明
を適用できる。上記（３）に記載の測距装置の調整装置
によれば、所謂三角測距型の測距装置において、上記
（１）に記載の光学系を簡単な構成とすることができ
る。上記（４）に記載の測距装置の調整装置によれば、
光量検出型の測距装置において、上記（１）に記載の光
学系を簡単な構成とすることができる。上記（５）に記
載の測距装置の調整装置によれば、距離による光減衰を
加味して、実際の測距状況と類似した環境で調整値を検
出することができ、高精度の調整値を得ることができ
る。上記（６）に記載の測距装置の調整装置によれば、
光学系のガタ分も補正した調整値を得ることができる。
上記（７）に記載の測距装置の調整装置によれば、物体
距離に応じた最適な調整値を得ることができる。上記
（８）に記載の測距装置の調整装置によれば、複数の調
整値を得ることができる。上記（９）に記載の測距装置
の調整装置によれば、プリズムの間隔を変更するだけ
で、疑似的に異なる距離について調整値を得ることがで
きる。上記（１０）に記載の測距装置の調整装置によれ
ば、所謂パッシブ方式の測距装置に本発明を適用でき
る。上記（１１）に記載の測距装置の調整装置によれ
ば、光路変更素子によって光路を偏向するだけで、疑似
的に調整用パターンの配置位置とは異なる距離について
測定することができるので、簡単な構成にすることがで
きる。上記（１２）に記載の測距装置によれば、補助光
源を利用して、より正確に調整値を得ることができる。
上記（１３）に記載の測距装置の調整装置によれば、疑
似的に光路を変更するだけで良いので、簡単な構成で、
しかも調整装置を小形化することができる。上記（１
４）に記載の測距装置の調整装置によれば、所謂アクテ
ィブ型の測距装置の調整装置において、チャートまでの
距離が短くても、比較的遠い距離にチャートを配置した
場合と同等の精度で調整値を得ることができる。上記
（１５）に記載の測距装置の調整装置によれば、所謂三
角測距型の測距装置において、上記（１４）に記載の光
学系を簡単な構成とすることができる。上記（１６）に
記載の測距装置の調整装置によれば、光量検出型の測距
装置において、上記（１４）に記載の光学系を簡単な構
成とすることができる。上記（１７）に記載の測距装置
の調整装置によれば、所謂パッシブ方式の測距装置に本
発明を適用できる。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、狭いスペースで、より
正確に調整可能な測距装置の調整装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る測距装置の調整装
置の構成を示す図である。

【図２】本発明の測距装置と該測距装置の調整装置の外
観図を示す図である。

【図３】（ａ）は本発明の第２の実施例の構成を示す図
であり、（ｂ）は投光方向切換部１１の機能を説明する
ための図である。

【図４】第２の実施例の動作を説明するためのフローチ
ャートである。

【図５】第２の実施例により得られたＡＦデータ（Ａ
Ｄ）として距離Ｌの逆数と関係を示す図である。

【図６】ＣＰＵ１０が測距時に距離の逆数１／Ｌを算出
するカメラのシーケンスを示すフローチャートである。

【図７】プリズム１９ａ乃至１９ｃの設定位置のバラツ
キなども補正したより正確な調整について具体的に説明
するための図である。

【図８】入射位置のズレを補正するためのシーケンスを
示すフローチャートである。

【図９】図３の構成の改良例を示す図である。

【図１０】本発明の測距装置の応用例の構成の概略を示
す図である。

【図１１】外部光源を設けた本発明の測距装置の調整装
置の応用例を示す図である。

【図１２】（ａ）は従来技術に係るカメラの測距装置の
調整装置の構成を示す図であり、（ｂ）はＡＦデータ
（ＡＤ）として距離Ｌの逆数と関係を示す図である。

【図１３】図１２の調整装置の動作を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

１…ＩＲＥＤ、２…投光レンズ、３…受光レンズ、４…
ＰＳＤ、５…ドライバ、６…ＡＦ回路、７…ＥＥＰＲＯ
Ｍ、８…測距装置、９…チャート、１０…演算制御回
路、１１…光路切換部、１２…チェッカ、１３…チャー
ト切換部、１４…投光方向モニタ部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 3/06 G02B 7/32 G03B 13/36 G01B 11/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物までの距離を測距する測距装置に
   おける上記測距装置毎の個々のバラツキを補正するため
   の調整値を測定する調整装置において、 上記測距装置から所定の距離に配置可能な調整用チャー
   トと、 上記測距装置と上記調整用チャートの間に介挿自在に設
   けられた光学系と、 上記光学系の光路中に挿入時と非挿入時のそれぞれの場
   合について、上記調整用のチャートからの反射信号光に
   基づく光電変換信号を入力し、これらの光電変換信号に
   基づいて上記調整値を演算する調整値演算手段と、を有
   し、 上記測距装置は、上記対象物までの測距用光を投光し、
   上記対象物からの上記測距用光の反射光に基づいて上記
   対象物までの距離を測定するものであって、上記光学系
   の透過率を上記光路中に挿入される光学系によってそれ
   ぞれ異ならせることができる透過率変更手段を有するこ
   とを特徴とする測距装置の調整装置。
2. 【請求項２】 対象物までの距離を測距する測距装置に
   おける上記測距装置毎の個々のバラツキを補正するため
   の調整値を測定する調整装置において、 上記測距装置から所定の距離に配置可能な調整用チャー
   トと、 上記測距装置と上記調整用チャートの間に介挿自在に設
   けられた光学系と、 上記光学系の光路中に挿入時と非挿入時のそれぞれの場
   合について、上記調整用のチャートからの反射信号光に
   基づく光電変換信号を入力し、これらの光電変換信号に
   基づいて上記調整値を演算する調整値演算手段と、を具
   備し、 上記測距装置は、上記対象物まで測距用光を投光し、上
   記対象物からの上記測距用光の反射光に基づいて上記対
   象物までの距離を測定するものであって、上記光学系
   は、上記測距用光の光路を偏向させる光路偏向素子によ
   って構成されると共に、この光路偏向素子の透過率は上
   記偏向の方向に応じて異ならせることを特徴とする測距
   装置の調整装置。
3. 【請求項３】 対象物までの距離を測距する測距装置に
   おける上記測距装置毎の個々のバラツキを補正するため
   の調整値を測定する調整装置において、 上記測距装置から所定の距離に配置可能な調整用チャー
   トと、 上記測距装置と上記調整用チャートの間に介挿自在に設
   けられた光学系と、 上記光学系の光路中に挿入時と非挿入時のそれぞれの場
   合について、上記調整用のチャートからの反射信号光に
   基づく第１の光電変換信号を入力し、これら第１の光電
   変換信号に基づいて上記調整値を演算する調整値演算手
   段と、 上記調整用チャートまで測距用光を投光する投光手段
   と、 上記調整用チャートからの反射光信号を受光し、前記第
   １の光電変換信号とは異なる第２の光電変換信号を出力
   する受光手段を有し、 上記調整値演算手段は上記第１の光電変換信号と共に上
   記第２の光電変換信号を用いて、上記光学系のガタに基
   づく誤差分を修正して上記調整値を演算することを特徴
   とする測距装置の調整装置。