JPH0632570Y2 - オートフォーカス用測距モジュールの測距試験装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は三角測量法によるアクティブ式オートフォーカ
ス用測距モジュールの測距試験装置に関する。

（従来の技術） アクティブ式オートフォーカス用測距モジュール（以
下、単に測距モジュールという）は発光部から変調赤外
線ビームを被写体に向けて発射し、その反射光を受光部
に結像し、その時の結像位置情報から被写体までの距離
を三角測量法により測定するものである。

この種の測距モジュール単体、またはカメラに装着され
た測距モジュールにあっては、実際に正しい測距動作を
するか否かをチェックする必要がある。

第５図ａは、従来の測距モジュールの測距試験装置の概
略構成図である。

図において、測距モジュール１は、赤外線発光素子及び
投光レンズからなる発光部２及びこの発光部２から被写
体に照射された光像を読み取る集光レンズ及び受光素子
からなる受光部３を備え、発光部２と受光部３は距離Ｘ
_０だけ離間されている。この距離Ｘ_０は距離計測のため
の基線長となる。

上述の測距モジュール１は、測距試験ユニット４の所定
位置に位置決めセットされる。測距試験ユニット４は、
測距モジュール１の発光部２からの赤外線スポットビー
ムの照射方向に距離情報を与える複数の反射板５_１，５
_２，５_３・・・を有し、この各反射板５_１，５_２，５_３
・・・は測距モジュール１から予め決められた実際の距
離_１，_２，_３，・・・に出し入れ可能に配置され
ている。

上記のように構成された従来の測距試験システムにおい
て、測距モジュール１の測距動作が正常に行われるかを
チェックする場合は、例えば、距離_１の実距離に対す
る測距モジュール１の計測距離データを得る場合は、距
離_１にある反射板５_１を発光部２の照射光路上にセッ
トし、発光部２から投光角をもった赤外線スポットビー
ムを反射板５_１に向け投射する。反射板５_１に投影され
たスポットビーム像６_１（第５図ｂ参照）は反射板５_１
により反射されて受光部３の受光素子アレイ上に結像さ
れる。受光部３では、受光素子アレイ上のいずれかの部
分にスポットビーム像６_１が結像されたかを検出し、こ
の検出信号を図示しない演算部に取り込んで三角測量法
に基づく演算を行うことにより反射板５_１までの距離を
計測する。そして、測距モジュール１で演算した計測デ
ータと反射板５_１までの実距離_１とを比較すること
で、測距モジュール１が正しく測距動作しているかをチ
ェックする。

また、反射板５_２，５_３・・・に対する距離_２，
_３，・・・を測定する場合も上述と同様にして行う。
この時、各反射板５_２，５_３・・・上の投影スポットビ
ーム像６_２，６_３・・・（第５図ｂ参照）の位置の違い
が受光部３の受光素子アレイ面の結像位置の違いとなっ
て表われ、これを受光部３で電気信号に変換して演算部
に入力することにより、反射板５_２，５_３・・・までの
距離を算出し、この算出された計測データと各反射板５
_２，５_３・・・までの実距離_２，_３・・・とを比較
することで測距モジュール１が正しく測距動作している
かをチェックしている。

（考案が解決しようとする問題点） 上述のような従来の測距モジュールの測距試験装置で
は、測距モジュール１に対する各距離情報を測距モジュ
ール１の赤外線スポットビーム投射方向に実距離で配列
した反射板５_１，５_２，５_３・・・によって与えるもの
であるため、測距モジュールの測距試験に際しては、実
際に試験したい実距離及び各実距離に出し入れ可能に配
置される反射板が必要になり、これに伴いシステムが大
型化し、その設置スペースが大きくなってしまう。特に
ズーム機構を備えたカメラ用の測距モジュールにあって
は、１０ｍ以上の距離が必要となり、試験システムを更
に大型化すると共に、このような大型かつ占有スペース
の大きい試験システムをモジュール及びカメラの組立ラ
インに組み込むことは組立ライン上不可能に等しかっ
た。

本考案は上述のような従来の問題を解決するためになさ
れたものであって、試験システムの小型化及び省スペー
ス化が可能となり、かつ組立ラインへの組込みを容易に
すると共に、仮想距離用スポットビームの発光を確実に
したオートフォーカス用測距モジュールの測距試験装置
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） 前記目的を達成するため、本考案にかかるオートフォー
カス用測距モジュールの測距試験装置は測距モジュール
を含む被試験体を着脱可能に支持する支持手段と、前記
支持手段に前記測距モジュールの発光部及び受光部の配
列方向と平行な方向に移動可能に配設されオートフォー
カス用のスポットビームを発する赤外線発光体と、前記
測距モジュール及び赤外線発光体に任意距離隔てて正対
され、前記赤外線発光体から発するスポットビーム像が
投影されると共にこのスポットビーム像を実距離ビーム
像として前記測距モジュールの受光部に結像させるスク
リーンと、前記測距モジュールの動作時にその発光部を
遮蔽する遮蔽手段と、前記測距モジュールを、その発光
部を前記遮蔽手段で遮蔽した状態で測距動作モードに制
御すると共に前記赤外線発光体を移動制御することでそ
の移動量が仮想距離情報となるように実距離をシミュレ
ートし、かつ発光制御する制御手段とを備えてなるもの
である。

（作用） 赤外線発光体が制御手段からの指令信号により移動され
発光されると、スクリーン上に投影されたスポットビー
ム像の基準点に対する移動量が実距離をシミュレートし
た仮想の距離情報となる。従って、スクリーン上に投影
された仮想のスポットビーム像は実距離を反映した距離
情報となるから、これを測距モジュールの受光部に結像
するこちにより測距モジュールはあたかも実距離からの
ビーム像として検出することになり、実距離に相当する
距離計測を行うことになる。

従って、本考案にあっては、実距離にスクリーンを配置
する必要がなくなり、必要最小限の短い距離で済むこと
になって、測距試験装置の小型化及び省スペース化を可
能にし、かつ組立ラインへの組込みが容易になる。

また、本考案においては、測距モジュールの測距動作
時、その発光部からの光によって同期信号を発生させ、
この同期信号により赤外線発光体をトリガーし発光させ
るから、赤外線発光体の仮想距離用スポットビームを測
距モジュールの動作に同期して発光させることができ、
仮想距離情報による測距モジュールのテストを確実にし
得る。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本考案によるオートフォーカス用測距モジュー
ルの測距試験装置の全体を示す斜視図である。

図において１０は支持手段の一部をなす枠体で、枠体１
０は上下に所定間隔離して平行に配置した上部基板１０
ａ及び下部基板１０ｂを有し、この上部及び下部基板１
０ａ，１０ｂは複数の支柱１０ｃにより一体に結合され
ている。

上部基板１０ａの中央部に立設した支柱１１の上端には
被試験体である測距モジュール１をセットするための支
持台１２が固着され、この支持台１２には、測距モジュ
ール１に発光のための信号を供給する入力端子及び測距
モジュール１で検出した距離情報をピックアップするた
めの入力端子等を有するプローブヘッド１３及び測距モ
ジュール１を支持台１２上に固定するロック機構１４が
取り付けられている。また、前記プローブヘッド１３及
びロック機構１４をセット状態及び開放状態に操作する
ソレノイドバルブ付きのエアーシリンダ１５が支持台１
２に設置され、このエアーシリンダ１５には図示しない
エアー源からソレノイドバルブを通してエアーが供給で
きるようにしてある。

第１図において符合１６は、測距モジュール１の試験時
にその発光部２からの投射ビームを遮蔽するための遮蔽
板であり、この遮蔽板１６の一端は支持台１２上に設置
したソレノイドバルブ付きのエアーシリンダ１７に連結
され、その他端には発光部２の発光を検出するフォトト
ランジスタ１６ａが取り付けられている。エアーシリン
ダ１７には図示しないエアー源からソレノイドバルブを
通してエアーが供給できるようにしてある。

前記枠体１０の下部基板１０ｂ上には、案内部材１８が
設置されており、この案内部材１８上には移動台１９を
介して赤外線発光体２０が測距モジュール１の発光部２
と受光部３との配列方向と平行な方向に移動可能に取り
付けられ、パルスモータ等の駆動手段２０ａによって矢
印Ｘ方向に移動できるようにしてある。

赤外線発光体２０は、測距モジュール１に対し仮想の距
離情報用スポットビーム像を与えるもので、測距モジュ
ール１の発光部２と同一構造及び同一特性のものから構
成される。

なお、赤外線発光体２０としては、単体構造のものに限
らず、例えば、正しく測距動作するよう構成された測距
モジュールを利用しても良い。この場合、受光部は非動
作状態として用いる。

また、第１図において符号２１は、前記測距モジュール
１及び赤外線発光体２０から任意の距離Ｌ_０（例えば１
ｍ）離して正対させた実距離シミュレート用のスクリー
ンで、予め決められた反射率を有する。このスクリーン
２１上には、赤外線発光体２０から発する仮想距離用の
スポットビーム像が投影されるようになっており、この
スポットビーム像をスクリーン２１上で水平方向に移動
させることにより、測距モジュール１に対し実距離と等
価のスポットビーム像を形成する。

第１図において主制御部２２は、試験システム全体を統
轄制御するもので、マイクロコンピュータから構成され
ている。

主制御部２２には、標準レンズ、ズームレンズあるいは
マイクロレンズ等に対応して予め規格設定されているテ
スト実距離に対するシミュレーション用仮想距離デー
タ、テスト距離段数データ及び計測プログラム等を格納
したメモリ２３と、赤外線発光体２０をシミュレーショ
ン用仮想距離データに基づいてＸ軸方向に移動制御する
発光体制御部２４と、測距モジュール１と主制御部２２
間の信号の受け渡しを行う入出力部２５と、エアーシリ
ンダ１５及び１７を制御する支持台制御部２６がそれぞ
れ接続され、さらにフォトトランジスタ１６ａが入出力
部２５を介して主制御部２２に接続されている。

第２図は、本実施例における赤外線発光体２０を測距モ
ジュール１の測距動作に同期させてトリガーする場合の
フォトトランジスタ１６ａと赤外線発光体２０との接続
関係を示す斜視図であり、また、第３図はその接続回路
図である。

同図において、赤外線発光体２０側の発光素子２８は、
フォトトランジスタ１６ａ及び可変抵抗２９を介して直
流電源３０に直列に接続され、そしてフォトトランジス
タ１６ａは測距モジュール１側の発光部２の赤外線発光
素子２ａに対向されるようになっている。

従って、測距モジュール１の測距動作に伴い発光素子２
ａが発光されると、その照射光を受けたフォトトランジ
スタ１６ａがオン状態になる。これに伴い直流電源３０
から赤外線発光素子２８に可変抵抗２９を通して電流が
流れ、発光素子２８は発光することになる。なお、この
時、発光素子２ａには変調周波数がかかっているため、
発光素子２８も同様に変調された発光状態となる。ま
た、可変抵抗２９は発光素子２８のスポットビームのコ
ントラストを調整する。

次に、上記のように構成された本実施例の動作を第４図
のフローチャートを参照して説明する。

測距モジュール１の測距試験に際しては、まず、被試験
体である測距モジュール１を支持台１２上に載置した
後、試験システムをスタートさせる。この状態で外部か
ら主制御部２２にセット指令を与えることにより、主制
御部２２は支持台制御部２６にセット信号を出力する。
これによりエアーシリンダ１５を動作させてロック機構
１４で測距モジュール１を支持台１２上にロックすると
共に、プローブヘット１３を測距モジュール１の所定の
信号入出力端子に接触させる（ステップＳ１）。

次にステップＳ２において、主制御部２２から入出力部
２５に発光部動作指令を与えて発光部２を発光動作させ
る。そして、発光部２から発射されるスポットビーム像
をスクリーン２１に投影し、このスポットビーム像の中
心位置が予め決められた基準点２７（第１図参照）に一
致するように測距モジュール１を含めた支持台１２を手
動などにより調節する。

測距モジュール１のスクリーン２１に対するゼロ位置調
節を終了した後、次のステップＳ３に進み、主制御部２
２から支持台制御部２６に指令を出し、これによりエア
ーシリンダ１７を動作させて発光部２の投光窓を遮蔽板
１６により覆い、テスト時に発光する発光部２のスポッ
トビームがスクリーン２１へ投影されないようにする。
そして、次のステップＳ４において測距モジュール１の
測距テストを実行する。

即ち、メモリ２３から測距しようとする測距段数及びこ
れに対応するシミュレーション用の仮想距離データを主
制御部２２に順次読み込み、これを主制御部２２で演算
処理した後、発光体制御部２４を通してステップモータ
等の発光体駆動手段２０ａに出力し、該駆動手段２０ａ
を駆動することによってシミュレーション用赤外線発光
体２０を各測距段のシミュレーション用仮想距離データ
に応じて第１図の矢印Ｘ方向移動する。そして、赤外線
発光体２０が各仮想距離データに応じた位置に割出され
る毎に主制御部２２から入出力部２５及びプローブヘッ
ド１３を通して測距モジュール１に測距動作指令が与え
られ、発光部２を発光させる。発光部２が発光すると、
その光を受けたフォトトランジスタ１６ａが導通し、こ
れをトリガーとして赤外線発光体２０を測距モジュール
１の測距動作に同期して発光させる。赤外線発光体２０
が発光すると、これから発射されるスポットビームはス
クリーン２１上に投影される。

この時、各測距段の仮想距離データに応じて移動された
各割出位置で赤外線発光体２０からスクリーン２１上に
投影された各スポットビーム像ＳＢ_１，ＳＢ_２，Ｓ
Ｂ_３，…のずれ量が第３図（ａ）に示す実距離_１，
_２，_３，…にそれぞれ対応する。即ち、スクリーン２
１上の各スポットビーム像ＳＢ_１，ＳＢ_２，ＳＢ_３，…
を測距モジュール１の受光部２から見た場合、これらス
ポットビームは、あたかも実距離から反射されたスポッ
トビーム像となる。そして、基準点２７から各スポット
ビーム像ＳＢ_１，ＳＢ_２，ＳＢ_３，…までの移動量
Ｘ_１，Ｘ_２，Ｘ_３，…が第３図（ａ）に示す実距離
_１，_２，_３，…をシミュレートしたことを意味す
る。

従って、スクリーン２１上に投影されたスポットビーム
像ＳＢ_１，ＳＢ_２，ＳＢ_３，…を測距モジュール１の受
光部３で読み取り、これを受光アレイ面上に結像すれ
ば、その結像位置データから実距離に対する測距モジュ
ール１の計測距離データを求めることができる。即ち、
受光部３では、受光アレイ上のいずれの部分にスポット
ビーム像が結像されたかを検出し、この検出信号を入出
力部２５を通して主制御部２２に取り込み、三角測量法
に基づく演算を行うことで第３図（ａ）に示す実距離
_１，_２，_３，…に対応した距離データを算出し得
る。算出された距離データは、前記移動量Ｘ_１，Ｘ_２，
Ｘ_３，…に対応して予め求めておいたテーブル（これは
主制御部２２の内部メモリなどに格納してある）を参照
し比較することにより、測距モジュール１の良否判定を
行う（ステップＳ５）。

そして、測距モジュール１に対する測距試験が終了した
ならば、ステップ６に進み、主制御部２２から支持台制
御部２６に開放命令を与えて、遮蔽用エアーシリンダ１
７及びロック用エアーシリンダ１５を開放動作させると
共に、赤外線発光体２０の位置を基準位置（スポットビ
ームが基準点２７と一致する位置）にイニシャライズす
る。その後は、測距試験の完了した測距モジュール１を
支持台１２上から取り出し、次の測距モジュールの試験
を行なう。

即ち本実施例では、先ず、枠体１０の上部に被試験用の
測距モジュール１を位置決めセットし、この測距モジュ
ール１に主制御部２２から動作指令を与えて測距動作さ
せると共に、枠体１０の下部に設けたシミュレーション
用の赤外線発光体２０を、実距離に対応したシミュレー
ション用仮距離データに基づく主制御部２２からの指令
によって測距モジュール１の発光部２と受光部３の配列
方向と平行な方向に移動させる。そして、赤外線発光体
２０が仮想距離データに応じた位置に割出された時、該
赤外線発光体２０を発光部２の発光動作に同期して発光
させることにより、測距モジュール１から任意の距離を
隔てて正対させたスクリーン２１にスポットビーム像を
投影して、実距離に対応した仮想の距離ビーム像を形成
する。そして、この仮想の距離ビーム像を測距モジュー
ル１の受光部３で読取り、その受光面上に結像された位
置情報を主制御部２２に出力して実距離計測を実行し、
測距モジュール１の測距試験を行なう。

従って本実施例によれば、測距モジュール１の測距試験
に際しては、いかなる種類のモジュールに対してもスク
リーン２１を実距離に配置する必要がなくなり、例え
ば、モジュールから１ｍ程度離した必要最小限の距離で
済む。これに伴い測距試験装置が小型化でき、且つ省ス
ペース化が可能になると共に、測距モジュール１の測距
試験が主制御部２２等によってシーケンス化されている
ため、モジュール及びカメラの組み立てラインに支障な
く容易に組み込むことができる。

また、測距モジュール１の測距動作時に発光する発光部
２の光をフォトトランジスタ１６ａに受けて赤外線発光
体２０をトリガーするから、赤外線発光体２０を測距モ
ジュール１の測距動作に同期して発光させることがで
き、測距モジュール１のテストを確実になし得る。

なお、上記の実施例では、測距モジュール単体を試験す
る場合について述べたが、これに限らず、カメラ本体に
組み込んだ後の測距モジュールについても同様に試験す
ることが可能である。

また、赤外線発光体を同期発光させるトリガー手段は第
３図の回路方式に限定されない。

（考案の効果） 以上説明したように本考案によれば、被試験体である測
距モジュールに任意の距離をおいて正対させたスクリー
ンに、測距モジュールの発光部とは別の赤外線発光体を
測距モジュールの基線長さと平行する方向に移動し、且
つ発光させることで実距離をシミュレートした仮想の距
離スポットビームを投影し、このスポットビーム像を測
距モジュールの受光部に結像させて距離計測を行なうよ
うにしたので、実距離にスクリーンを配置する必要がな
くなり、必要最小限の短い距離でよいことになるため、
測距試験装置の小型化及び省スペース化が可能になると
共に、測距試験装置をモジュール及びカメラの組み立て
ラインに容易に組み込むことができるという効果があ
る。

また、測距モジュールの測距動作時に発光する発光部の
光を利用して仮想距離用スポットビームを発する赤外線
発光体をトリガーするようにしたので、赤外線発光体を
測距モジュールの測距動作に同期して発光させることが
でき、これに伴い測距モジュールのテスト動作を確実に
し得るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による測距モジュール用測距試験装置の
一例を示す全体の構成図、第２図は本実施例におけるフ
ォトトランジスタと赤外線発光体との接続関係を示す斜
視図、第３図はその回路図、第４図は本実施例の動作手
順を示すフローチャート、第５図（ａ）は従来の測距試
験装置の概略構成図、第５図（ｂ）はそのスポットビー
ムの説明図である。 尚図中１は測距モジュール、２は発光部、３は受光部、
１０は枠体、１２は支持台、１３はプローブヘッド、１
４はロック機構、１６は遮蔽板、１６ａはフォトトラン
ジスタ、１８は案内部材、１９は移動体、２０は赤外線
発光体、２０ａは駆動手段、２１はスクリーン、２２は
主制御部、２３はメモリ、２４は発光体制御部、２５は
入出力部、２６は支持台制御部である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｂ 13/36

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】測距モジュールを含む被試験体を着脱可能
   に支持する支持手段と、 前記支持手段に前記測距モジュールの発光部及び受光部
   の配列方向と平行な方向に移動可能に配設されオートフ
   ォーカス用のスポットビームを発する赤外線発光体と、 前記測距モジュール及び赤外線発光体に任意距離隔てて
   正対され、前記赤外線発光体から発するスポットビーム
   像が投影されると共にこのスポットビーム像を実距離ビ
   ーム像として前記測距モジュールの受光部に結像させる
   スクリーンと、 前記測距モジュールの動作時にその発光部を遮蔽する遮
   蔽手段と、 前記測距モジュールを、その発光部を前記遮蔽手段で遮
   蔽した状態で測距動作モードに制御すると共に前記赤外
   線発光体を移動制御することでその移動量が仮想距離情
   報となるように実距離をシミュレートし、かつ発光制御
   する制御手段と、 前記測距モジュールの測距動作モード時、その発光部か
   らの光を同期信号として取り出し該同期信号により前記
   赤外線発光体をトリガーして発光させる手段と、 を備えたことを特徴とするオートフォーカス用測距モジ
   ュールの測距試験装置。