JPH0534579A - 温度補償装置付測距装置およびそれを使用したカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度変化による受光素子の変位を補正し、温
度が変化しても常に正確な測距データが得られるように
する。 【構成】 投光素子２から赤外線をレンズを介して被写
体４に投光し、その反射光をレンズ５を介して受光素子
６で受光する。受光素子６は取付け板７に固定され、取
付け板変位手段８により変位される。取付け板変位手段
８にはその駆動回路10から電圧が供給される。制御回路
12に温度測定装置15から温度情報が提供され、制御回路
12内の記憶装置16に、温度変化による取付け板７の変位
を打ち消すのに必要な、取付け板変位手段８の駆動電圧
を求めるデータを記憶させる。測距の前に温度測定装置
15により温度を測定し、制御回路12で温度変化を求めて
記憶装置16からこの温度変化に対応する駆動電圧を読み
出し、駆動回路10を介して取付け板変位手段８を駆動
し、受光素子６を温度変化分が補正された正しい位置に
変位させる。その後で測距動作を行い、合焦動作を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温度補償装置付測距装
置およびカメラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、被写体までの距離を測定する
場合に、カメラに設けた投光素子から例えば赤外線を投
光し、被写体で反射した光をカメラ内の受光素子で受光
し、受光素子からの出力信号により被写体までの距離を
測定し、その距離に適合したレンズの送り量を得てい
る。受光素子はカメラのプラスチック等で作られた構成
部品に固定的に設けてあるので、外気の温度の変化によ
って線熱膨張係数の大きい構成部品が大きく伸縮し、こ
のために受光素子の位置が微妙に変位する。例えば、受
光素子の変位により、反射光を受ける位置が数十μｍ変
化したとすると、この受光素子からの出力信号によって
レンズの送り量が決められた場合には、被写体までの距
離が数ｍ変化したと同等の結果になり、正確なピント合
わせができないことになる。特に使用温度範囲の広いカ
メラでは、温度条件下において光学部品、回路部品の温
度依存性に鑑みて、反射光位置として数十μｍの変化は
容易に生じてしまう。

【０００３】そこでこの誤差を補正するために、例え
ば、特開平１−３００２０９号公報によれば、上記のよ
うにして受光素子から出力信号を得た後で、周辺温度を
温度検出素子によって検出し、マイコンによって、上記
の出力信号により得られるレンズ送り量を、検出された
温度条件によって補正して、適正なレンズの送り量が得
られるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の誤差を補
正するものでは、誤差分を含んだ測距データが受光素子
から得られるので、マイコンによって更にこの誤差分を
補正しなければならず、回路構成が複雑になり、コスト
も上昇するという問題がある。また、受光素子の変位は
わずかであってもレンズ駆動量をそれに応じて補正する
ためには構成が複雑になる。

【０００５】本発明の目的は、簡単な構成によって温度
変化による光学部材の変位を補正して、温度が変化して
も常に正確な測距データが得られ、これによって適正な
合焦位置にレンズを送ることができるようする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の温度補償装置付測距装置は、被写体までの
距離を測定するための投光素子及び変位自在に支持され
た受光素子を含む測距装置と、受光素子を変位させる変
位手段と、変位手段の駆動回路と、環境温度を測定する
温度測定装置と、環境温度に応じて生じる受光素子の基
準位置からの位置ずれ量を補正するための補正データを
記憶させる記憶装置と、温度測定装置による測定温度と
記憶装置内の補正データとに基いて変位手段の駆動回路
を制御する制御回路とを具備している。

【０００７】上記の補正データは、測定温度とそれに対
応する駆動回路の変位手段駆動電圧とを記憶したもので
あり、制御回路は、補正データから測定温度に対応する
駆動電圧を読み出して駆動回路を制御するものである。

【０００８】また上記の補正データは、基準温度からの
温度差に対応する駆動回路の変位手段駆動電圧の変化量
を示す温度・電圧係数であり、制御回路は、測定温度と
温度・電圧係数に基いて駆動回路を制御するものであ
る。そしてこの温度補償装置付測距装置は、カメラに用
いると特に効果的である。

【０００９】

【実施例】図１，図４乃至図６に示すように、測距装置
１は、プラスチック製の枠２０に、例えば赤外線を投光
する投光素子２と、その前面にレンズ３とが固定してあ
る。また投光素子２からの赤外線が被写体４で反射した
光の通路上に、レンズ５が枠２０に固定してある。更に
このレンズ５の後方に受光素子６が設けてある。

【００１０】受光素子６は取付け板７に固定してあり、
取付け板７は後述する取付け板の変位手段８により、レ
ンズ５に平行に変位可能に設けてある。取付け板の変位
手段８としてはモータ，積層圧電素子などが用いられ、
積層圧電素子としては、屈曲型のものや伸縮型のものな
どが適宜用いられる。図４の取付け板の変位手段８は伸
縮型の積層圧電素子であり、電圧の印加により図４左右
方向に伸縮する。取付け板７には引っ張りばね９が掛止
めてあり、図５に示すように取付け板７に設けたガイド
溝７ａ，７ｂに取付け板の変位手段８に設けたガイドピ
ン８ａ，８ｂを摺動自在に嵌合し、引っ張りばね９の付
勢力によって取付け板７を常に取付け板の変位手段８に
当接するように付勢している。

【００１１】図１に示すように、取付け板の変位手段８
には変位手段の駆動回路１０から電圧が供給され、また
投光素子２には投光素子の駆動回路１１から電圧が供給
される。制御回路（ＣＰＵ）１２はカメラ全体の制御を
行うものであるが、ここでは合焦のための制御について
説明する。ＣＰＵ１２からオートフォーカスＩＣ１３に
測距命令を与えかつ測距データを得ており、また合焦の
ために撮影レンズを移動させるモータの駆動回路１４に
信号を供給している。また環境温度を測定する温度測定
装置１５からは測定温度データが供給される。

【００１２】ＣＰＵ１２内には記憶装置（ＲＯＭ）１６
が備わっており、この記憶装置１６には、予め、環境温
度に応じて生じる受光素子６の基準位置からの位置ずれ
量を補正するための補正データを記憶させておく。補正
データとしては、例えば、プラスチック製の構成部品
が、基準温度例えば２０℃から±１℃温度変化した場合
に、取付け板７が基準温度での基準位置から何μｍの位
置ずれ量があるかのデータを調べ、この位置ずれ量を補
正するために駆動回路１０の変位手段駆動電圧をどれだ
けにするかというデータを、測定温度に対応する変位手
段駆動電圧のテーブルに作成してこれを記憶回路１６に
記憶させる。また例えば、回路構成部品の電気的な抵抗
が温度変化により影響を受けるので、そのデータも加味
したテーブルを作成して記憶させる。あるいは補正デー
タとして、基準温度からの温度差に対応する駆動回路１
０の変位手段駆動電圧の変化量を示す、温度・電圧係数
（Ｖ／℃）を記憶装置１６に記憶させても良い。また必
要によって上記の補正データを、ＣＰＵ１２に不揮発性
記憶装置（Ｅ² ＰＲＯＭ）１７を接続し、この中に記憶
させても良い。

【００１３】図２のフローチャートを参照して、記憶装
置１６に、測定温度とそれに対応する駆動回路１０の変
位手段駆動電圧とを示す補正データを記憶させた場合の
合焦の動作について説明する。まず測距の前に、温度測
定装置１５により環境温度を測定する。次いでＣＰＵ１
２では、ＲＯＭ１６内の補正データからこの測定温度に
対応する変位手段駆動電圧を読み出し、変位手段の駆動
回路１０へ出力する。これによって積層圧電素子８が駆
動されて、駆動電圧に対応した伸縮をし、これに連動し
て取付け板７が受光素子６と共に変位する。受光素子６
は、基準位置からの位置ずれ量が補正された正しい位置
に変位する。そこでＣＰＵ１２からオートフォーカスＩ
Ｃ１３に測距信号が与えられると、オートフォーカスＩ
Ｃ１３から投光素子の駆動回路１１に投光信号が供給さ
れ、投光素子２から赤外線の投光が開始される。この赤
外線がレンズ３を通して被写体４に照射され、その反射
光がレンズ５を通して受光素子６で受光されるが、上記
のように受光素子６は環境温度による位置ずれ量が補正
された正しい位置にあるので、受光素子６からの出力を
オートフォーカスＩＣ１３により信号処理を行い、距離
に対応したデジタル信号とし、そのまま測距データとし
てＣＰＵ１２に供給して投光が終了する。またＣＰＵ１
２からの変位手段の駆動回路１０への出力を停止し、取
付け板の変位手段８の駆動を停止する。更に上記の測距
データによって、ＣＰＵ１２から撮影レンズを駆動する
モータの駆動回路１４に駆動信号が供給され、撮影レン
ズが進退して正しい合焦位置に停止される。

【００１４】次に図３のフローチャートでは、記憶装置
１６に基準温度からの温度差に対応する駆動回路１０の
変位手段駆動電圧の変化量を示す温度・電圧係数（Ｖ／
℃）を記憶させた場合であって、その合焦の動作につい
て説明する。まず上記と同様に測距の前に環境温度を測
定する。次いでＣＰＵ１２で測定温度データに基づいて
基準温度からの温度差を求め、ＲＯＭ１６内の温度・電
圧係数を参照してこの温度差に対応する駆動電圧の変化
量を読み出し、演算により変位手段駆動電圧を算出し、
変位手段の駆動回路１０へ出力する。これによって積層
圧電素子８が駆動され、受光素子６を基準位置からの位
置ずれ量が補正された正しい位置に変位させる。その後
の測距動作及び撮影レンズの合焦動作については、上記
した場合と同様である。

【００１５】図６は取付け板の変位手段１８としてステ
ップモータを用いた例であって、変位手段の駆動回路１
０から供給される電圧によって図示しないモータが回転
し、このモータによりに駆動歯車１８ａが回転し、減速
歯車１８ｂを介して駆動カム１８ｃが上下に変位する。
駆動カム１８ｃの傾斜面であるカム面に取付け板７が引
っ張りばね９によって弾接しているので、取付け板の変
位手段１８の駆動によって取付け板７を左右方向に変位
させることができる。動作については上に説明したもの
と同じである。

【００１６】なおモータは、ＤＣモータを用いることも
可能である。また記憶装置に記憶されるデータが、例え
ば１台１台異なるような場合には、Ｅ² ＰＲＯＭ１７に
記憶させるのが有効である。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では測距に
先立って環境温度を測定し、この測定温度に応じて生じ
る受光素子の基準位置からの位置ずれ量を予め補正して
おいて測距を行うので、温度が変化しても常に正確な測
距データが得られ、これによって適正な合焦位置にレン
ズを送ることができて、高品質な撮影が可能となる。し
かも簡単な構成であるので、安価に提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図

【図２】本発明の動作を説明するフローチャート

【図３】他の実施例の動作を説明するフローチャート

【図４】本発明の一実施例を示す断面図

【図５】図４に示す実施例の底面図

【図６】本発明の他の実施例を示す断面図

【符号の説明】

１ 測距装置 ２ 投光素子 ４ 被写体 ６ 受光素子 ８，１８ 変位手段 １０ 変位手段の駆動回路 １５ 温度測定装置 １６，１７ 記憶装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 富彦 千葉県四街道市鹿渡934−13番地 株式会 社精工舎千葉事業所内 (72)発明者 露木 裕人 千葉県四街道市鹿渡934−13番地 株式会 社精工舎千葉事業所内 (72)発明者 雨宮 裕伸 千葉県四街道市鹿渡934−13番地 株式会 社精工舎千葉事業所内 (72)発明者 千々岩 智樹 千葉県四街道市鹿渡934−13番地 株式会 社精工舎千葉事業所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体までの距離を測定するための投光
   素子及び変位自在に支持された受光素子を含む測距装置
   と、 上記受光素子を変位させる変位手段と、 上記変位手段の駆動回路と、 環境温度を測定する温度測定装置と、 上記環境温度に応じて生じる上記受光素子の基準位置か
   らの位置ずれ量を補正するための補正データを記憶させ
   る記憶装置と、 上記温度測定装置による測定温度と上記記憶装置内の補
   正データとに基いて上記変位手段の駆動回路を制御する
   制御回路とを有する温度補償装置付測距装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記補正データは、
   上記測定温度とそれに対応する上記駆動回路の変位手段
   駆動電圧とを記憶したものであり、上記制御回路は、上
   記補正データから上記測定温度に対応する上記駆動電圧
   を読み出して上記駆動回路を制御するものであることを
   特徴とする温度補償装置付測距装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、上記補正データは、
   基準温度からの温度差に対応する上記駆動回路の変位手
   段駆動電圧の変化量を示す温度・電圧係数であり、上記
   制御回路は、上記測定温度と上記温度・電圧係数に基い
   て上記駆動回路を制御するものであることを特徴とする
   温度補償装置付測距装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の温度補
   償装置付測距装置を使用したカメラ。