JPH0212009A - カメラの測距装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明はアクティブ方式を用いたカメラの測距装置に関
する。

（従来技術） ビデオカメラやスチルカメラのＡＦ（オートフォーカス
、自！！焦点調ｆｒ３）には様々な方式かあるか、その
１つとしてアクティブ方式か知られている。

アクティブ方式においては、投光素子と受光素子とを備
え、投光素子からの光を被写体に反射させ、その反射光
を受光素子で受光する。そして受光素子上の光点位置を
検出し、その検出値から三角側量の原理により被写体ま
での距離を演算する。

＝一般に、投光素子とし“〔はたとえば赤外ＬＥＤか用
いられ、また受光素子としてはＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ　５ｅｎｓｉｔｉｖｅ　Ｄｅｖｉｃｅ　）や２分割ホ
トダイオードなどが用いられている。

さてビデオカメラなどにおいては、前記投光素子からの
光を投光レンズによって絞りをかけ、スポット光にして
、そのスポット光を撮影画面のほぼ中央（フォーカスゾ
ーン）に当てて測距を行なっている。ところが、従来、
投光レンズからのスボッ１−光のピントの調整やこのス
ポット光をフォーカスゾーン内におさめるようにする調
整（エリア調整）は行なわれておらず、それはＡＦ光学
系を構成する部品のメカ精度に頼つていた。

したかって部品の精度のバラツキによってはスポット光
かボケて被写体からの反射光が欠けてしまったり、ある
いはその光強度が弱くなったりして正確な測距が行なえ
なくなる。

さらに最近のようにズームが高倍率になってくると、測
距においても高い精度が要求されるようになってきてい
る。

−・方、受光スポット光の受光素子上の位置を調整につ
いては、従来より、たとえばＰＳＤを光点移動方向に動
かして調整するようにしていた。しかし、この調整法に
よると、素子自体が小さいため調整作業がやりにくく、
またドライバなどで調整Ｖるため、ドライバが周りの金
属部品に当るとノイズが発生し調整がしづらくという問
題があった。

（発明の目的および構成） 本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、より精
度の高い測距を実現することを目的とし、この目的を達
成するため、投光レンズの取り付け位置を光照射方向に
調整する調整手段を設けるように構成した。

また、投光素子の投射軸とほぼ直角な方向を第１の方向
と定め、投射軸および第１の方向にほぼ直角な方向を第
２の方向と定め、投光素子の取り付け位置を第１の方向
または第２の方向に調整する位置調整手段を設けるよう
にした。

また、受光素子の受光レンズの取り付け位置を受光素子
の光点移動方向に調整する位置調整手段を設けた。

さらに、投光素子および受光素子の被写体に対する取り
付け角度を調整する取り付け角度調整手段を設けるよう
に構成した。

（実施例） 以下本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明によるカメラの測距装置をビデオカメラ
に適用した例を示す分解図である。

図において、ｌはビデオカメラのマスターレンズ系、２
はマスターレンズ系ｌの下側に取り付けられるＡＦユニ
ウド枠である。３は投光レンズ、４は投光し・ンズ３を
保持するレンズホルダであり、レンズホルダ４はネジ部
４ａを有し、このネジ部４ａがＡＦユニット２のネジ部
２ａと螺合してレンズホルダ４がＡＦユニット枠に２に
取り付けられるようになっている。レンズホルダ４を回
転させることによって投光レンズ３の光軸方向の位置を
調整することができる。

５は赤外ＬＥＤ、６は赤外ＬＥＤ５を収容するＬＥＤホ
ルダであり、ＬＥＤホルダ６はさらに調整ボックス７に
収容されてＡＦユニット枠２に形成されたボックス収容
室２ｂへはめ込まれる。

ボックス収容室２ｂから投光レンズ３へは赤外しＥＤ５
からの光が通る通路が形成され、その通路上の調整ボッ
クス７にも開ロアａが形成されている。調整ボックス７
にはさらに赤外ＬＥＤＳ用の開ロアｂおよび調整用の小
孔７ｃが形成されている。

８は赤外ＬＥＤ５の位置調整用の偏心ビンであり、この
偏心ピン８は、ドライバが差し込まれる溝が形成された
円筒部８ａと、ピン８ｂとが一体になって構成されてい
る。赤外ＬＥＤ５およびＬＥＤホルダ６が調整ボックス
７に収容された後、偏心ビン８が小孔７ｃを通ってＬＥ
Ｄホルダ６に形成されたビン孔６ａに差し込まれる。こ
の差し込まれた偏心ビン８をドライバ９によって回転さ
せると、ＬＥＤホルダ６の上下位置を調整することがで
きる。

第２図はその調整の様子を示す図であり、偏心ビン８は
上下方向を小孔７ｃによって規制されているので、偏心
ビン８を回すとピン８ｂが上下動し、そのピン８ｂとビ
ン孔６ａによって結合されているＬＥＤホルダ６が上下
動する。第２図（イ）はＬＥＤホルダ６が最下位にある
状態を示し、同図（ロ）は最上位にある状態を示してい
る。

さてＬＥＤホルダ６が挿入された調整ボックス７はＡＦ
ユニット枠２のボックス収容室２ｂに収められる。ボッ
クス収容室２ｂには調整窓２Ｃか形成され、そこから偏
心ビン８の調整がてきるようになっている。調整窓２ｃ
の隣には小孔２ｄが設けられ、この小孔２ｄを通して偏
心ビンｌＯが調整ボックス７に形成されたビン孔７ｄに
挿通される。

偏心ビンｌＯは赤外ＬＥＤ５の左右の位置調整をするも
ので、ドライバ９によって偏心ビン１０を回すと赤外Ｌ
ＥＤ５は調整ボックスとともにＬＥＤ光の照射方向に対
して左右に微動する。その動作原理は第２図の例と同様
である。

さらに第１図の１１は受光レンズ、１２は受光レンズ１
１のレンズホルダ、１３はレンズホルダ１２と一体成形
された取り付け板であり、取り付け板１３は、ＡＦユニ
ット枠２の端部に形成されたステージ２ｅに嵌合される
。

取り付け板１３の取り付け位置は調整可能となっている
。すなわち、取り付け板１３の下面には調整用のビン孔
と固定用のネジ孔とが形成され、一方、ステージ２ｅに
も調整孔２ｆと固定ネジ用の小孔２ｇとが形成されてい
る。取り付け板１３をステージ２ｅに嵌合させた後、偏
心ドライバ１４を調整孔２ｆから差し込む、偏心ドライ
バ１４の先端には偏心ビン１４ａが形成されており、偏
心ビン１４ａを取り付け板１３のビン孔に挿入してドラ
イバ１４を回すと、取り付け板１３は図の左右方向に移
動する。その動作原理は第２図の例と同様である。調整
後はネジ１５によって取り付け板１３をステージ２ｅ上
に固定する。

１６はＡＦユニット枠２に固定された金属製のＰＳＤケ
ースであり、このケース１６内には第３図の分解図に示
すように、ＰＳＤ基板１７がネジ止めされている。ＰＳ
Ｄ基板１７上には受光素子としてのＰＳＤ　ｌＢ、ＰＳ
ＤｌＢの初段増幅器であるヘッドアンプ１９、および他
の回路素子２０が取り付けられている。

２１はＡＦ基板であり、この基板上にはＰＳＤの光点位
置を検出し、その検出値に基づいて被写体までの距離を
演算する演算手段（マイクロコンピュータなど）や赤外
ＬＥＤ５の駆動回路などが搭載されている。　　ＰＳＤ
基板１７とＡＦ基板２１とは配線２２によって接続され
ている。ＰＳＤケース１６には開口ｌｅａが設けられ、
ＰＳＤ５はこの開口１６ａｉ通して受光するようになっ
ている。ＰＳＤ基板１７がＰＳＤケース１６にネジ止め
された後、ＰＳＤケース１６は金属製のケース蓋２３て
覆われる。ケース蓋２４はビス２４でネジ止めされる。

以りのようにＰＳＤｌＢおよびヘッドアンプはＰＳＤケ
ース１６およびケー・ス蓋２３によって完全にシールド
されている。

さて以上のように投受光レンズ３．１１および役受光稟
子５，１８か組み込まれたＡＦユニット枠２はマスター
レンズ系ｌの下側に取り付けられる。すなわちＡＦユニ
ット２の吊り下げ部２ｈ。

２ｊが吊り下げビス３０．３１によってマスタレンズ系
ｌの基体３２に吊り下げられる。ＡＦユニット枠２の後
部には調整孔２ｋが形成されており、ＡＦユニット枠２
の後部は調整孔２ｋを通して偏心ビン３３によってマス
ターレンズ系ｌの基体３２に取り付けられる。ただし偏
心ビン３３をドライバによって回転させることにより、
ＡＦユニット枠２は吊り下げビス３０．３１を軸として
僅かに回動し、投受光素子の被写体に対する取り付け角
度を調整することができる。この動作原理は第２図の例
と同様である。

次に測距装置の調整方法について説明する。

まずビデオカメラから所定比ｌ１ｌ（たとえば２ｍ）離
れた位置にテストチャートを置き、それに赤外ＬＥＤ５
からの赤外光を投光する。赤外光は投光レンズ３によっ
て集光されてスポット光としてテストチャート上に照射
されるが、ＩＲビューワーを用いてそれを観察し、レン
ズホルダ４な回転させてスポット光が最小となるように
調整する。

次にＰＳＤ　ｌＢ上の受光位置を受光レンズｉｔの位置
を調整することによって行なう、この調整は前述したピ
ント調整と同様にカメラから所定距離だけ離れた位置に
テストチャートを置いて、そのテストチャートからの反
射光を受光して行なう。まずＰＳＤｌＢの光点移動方向
（つまりＰＳＤの左右方向）の調整であるか、ＰＳＤｌ
Ｂからの出力値をテスト計器によって゛測定し、その測
定イｎか前記所定距離に対応する値となるように、偏心
ドライバ１４で受光レンズ１１の位置を調整する。この
ように受光レンズ１１を移動させるたけなので、従来の
ＰＳＤを動かして調整するより調整が簡単である。また
調整の過程でドライバが他の金属部品に当たってノイズ
を発生させることもない。

次にＰＳＤの上下方向の光点位置の調整は、偏心ビン８
をドライバ９で回して赤外ＬＥＤ５を上下に動かして行
ない、ＰＳＤｌＢの出力値が一番大きくなったところで
停止させる。

最後にエリア調整について説明する。この調整のときは
撮像素子で撮像した被写体像をモニタ上で再生しながら
調整する。このとき赤外ＬＥＤ５からのスポット像も再
生できるようにしておく（たとえば撮像素子を赤外カッ
トフィルタを抜いておく）、そこで、モニタに映ったス
ポット像な見ながう、それが画面の中央から左右方向に
ずれていれば、偏心ビンｌＯをドライバ９で回しながら
スポット像が画面の中央にくるように赤外ＬＥＤ５の位
置を調整する。スポット像が画面中央から上下にずれて
いるときは偏心ビン３３を回してＡＦユニット枠２の角
度を調整してスポット像が画面中央にくるようにする。

なお、それぞれの調整が終了した後は、偏心ビンあるい
はネジなどは接着剤をつけて固定しておく。

上記実施例においてはビデオカメラを例にとって説明し
たが、本発明はそれに限らず、アクティブ測距方式を採
用したスチルカメラにも適用てきることはもちろんであ
る。また実施例では赤外光の走査方式として受光素子お
よび投光素子か固定された固定型について述べたが１本
発明は１発光素子を移動させる発光部移動型または受光
素子を移動させる受光部径！［にも適用可能である。

（発明の効果） 以上説明したように１本発明によれば、投光素子および
投受光レンズの取り付け位置を調整てきるようにしたの
で、より精度の高い測距を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカメラの測距装置の一実施例の分
解図、第２図は投光素子の取り付番プ位置調整機構の説
明図、第３図はＰＳＤケースおよびＰＳＤ基板の斜視図
である。 ２−Ａ　Ｆユニット枠、３・−・投光レンズ、５・・・
赤外ＬＥＤ、６−ＬＥＤホルダ、７・・・調整ボックス
、８，１０．３３・・・偏心ビン、１１・・・受光レン
ズ、１４−・・偏心ドライバ、１Ｂ−ＰＳＤケース、１
８・・・ＰＳＤ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）投光素子からの光を投光レンズを通して被写体へ
   照射し、被写体からの反射光を受光素子で受光して前記
   受光素子の光点位置を検出し、その検出値に基づいて被
   写体までの距離を演算するカメラの測距装置において、
   前記投光レンズの取り付け位置を光照射方向に調整する
   調整手段を設けたことを特徴とするカメラの測距装置。
2. （２）投光素子から照射された光の被写体からの反射光
   を受光素子で受光して前記受光素子の光点位置を検出し
   、その検出値に基づいて被写体までの距離を演算するカ
   メラの測距装置において、前記投光素子の投射軸とほぼ
   直角な方向を第１の方向と定め、前記投射軸および前記
   第１の方向にほぼ直角な方向を第２の方向と定め、前記
   投光素子の取り付け位置を前記第１の方向または第２の
   方向に調整する位置調整手段を設けたことを特徴とする
   カメラの測距装置。
3. （３）投光素子から照射された光の被写体からの反射光
   を受光レンズ介して受光素子で受光して前記受光素子の
   光点位置を検出し、その検出値に基づいて被写体までの
   距離を演算するカメラの測距装置において、前記受光レ
   ンズの取り付け位置を前記受光素子の光点移動方向に調
   整する位置調整手段を設けたことを特徴とするカメラの
   測距装置。
4. （４）投光素子から照射された光の被写体からの反射光
   を受光素子で受光して前記受光素子の光点位置を検出し
   、その検出値に基づいて被写体までの距離を演算するカ
   メラの測距装置において、前記投光素子および前記受光
   素子の被写体に対する取り付け角度を調整する取り付け
   角度調整手段を設けたことを特徴とするカメラの測距装
   置。