JPH0799332B2 - Convergence mechanism - Google Patents

Convergence mechanism

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JPH0799332B2
JPH0799332B2 JP25857986A JP25857986A JPH0799332B2 JP H0799332 B2 JPH0799332 B2 JP H0799332B2 JP 25857986 A JP25857986 A JP 25857986A JP 25857986 A JP25857986 A JP 25857986A JP H0799332 B2 JPH0799332 B2 JP H0799332B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は2つの集束光学系により同一の物体を所望の位
置に結像させるのに利用される輻輳合せ機構に関する。
この様な輻輳合せ機構はたとえば立体視により光学的に
物体までの距離を測定するの有効に利用される。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a convergence adjusting mechanism used to image the same object at a desired position by two focusing optical systems.
Such a convergence adjustment mechanism is effectively used, for example, to optically measure a distance to an object by stereoscopic vision.

[従来の技術] 光学的に物体までの距離を測定する方法としていわゆる
ステレオ法と呼ばれる方法がある。この方法においては
焦点距離が同一の2つの対物レンズを光軸を平行に保ち
且つ所定の距離隔てて並列に維持し該各対物レンズの後
方にそれぞれ照度分布測定手段を配置し、これら2つの
測定手段により測定される同一の照度分布パターンの位
置関係から物体までの距離を算出することができる。
[Prior Art] There is a so-called stereo method as a method of optically measuring a distance to an object. In this method, two objective lenses having the same focal length are kept parallel to each other with their optical axes being parallel to each other with a predetermined distance therebetween, and an illuminance distribution measuring means is arranged behind each objective lens to measure these two. The distance to the object can be calculated from the positional relationship of the same illuminance distribution pattern measured by the means.

第4図(a),(b)はステレオ法の原理を説明するた
めの図である。図において、101,102は焦点距離の等し
い光集束性の対物レンズであり、101A,102Aはそれぞれ
それらの光軸である。レンズ101,102は光軸101A,102Aが
平行になる様に且つレンズ中心間を結ぶ直線(基線)が
光軸101A,102Aと直交する様に配置されている。レンズ1
01の後方には該レンズの焦点距離Fだけ隔てられた位置
に測定手段103が配置されており、レンズ102の後方には
距離Fだけ隔てられた位置に測定手段104が配置されて
いる。これら測定手段はレンズ101,102の基線方向と平
行な方向の1つの直線上に配置されている。
FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining the principle of the stereo method. In the figure, 101 and 102 are light-focusing objective lenses having the same focal length, and 101A and 102A are their optical axes. The lenses 101 and 102 are arranged such that the optical axes 101A and 102A are parallel to each other and the straight line (base line) connecting the lens centers is orthogonal to the optical axes 101A and 102A. Lens 1
A measuring means 103 is arranged behind the lens 01 at a position separated by the focal length F of the lens, and a measuring means 104 is arranged behind the lens 102 at a position separated by the distance F. These measuring means are arranged on one straight line in a direction parallel to the base line direction of the lenses 101 and 102.

第4図(a)においては物体105が光軸101A上において
無限遠に存在する。この場合には、レンズ101による測
定手段103上での物体105の像106は光軸101A上に存在
し、同様にレンズ102による測定手段104上での物体105
の像107は光軸102A上に存在する。
In FIG. 4A, the object 105 exists at infinity on the optical axis 101A. In this case, the image 106 of the object 105 on the measuring means 103 by the lens 101 is on the optical axis 101A, and similarly the object 105 on the measuring means 104 by the lens 102.
Image 107 of is present on the optical axis 102A.

第4図(b)においては物体105が光軸101A上において
有限の距離Xだけ離れた位置に存在する。この場合に
は、レンズ101による測定手段103上での物体105の像106
は光軸101A上に存在するが、レンズ102による測定手段1
04上での物体105の像107は光軸102Aから距離Dだけ離れ
た位置に存在する。
In FIG. 4B, the object 105 exists at a position separated by a finite distance X on the optical axis 101A. In this case, the image 106 of the object 105 on the measuring means 103 by the lens 101
Exists on the optical axis 101A, but the measuring means 1 by the lens 102
An image 107 of the object 105 on 04 exists at a position separated from the optical axis 102A by a distance D.

従って、像107の光軸102Aからのずれ量Dを測定手段で
検出することによって、レンズ101,102と測定手段と10
3,104との間の距離F及び基線長Lから、測定すべき距
離Xは次式による計算処理で求めることができる。
Therefore, by detecting the deviation amount D of the image 107 from the optical axis 102A by the measuring means, the lenses 101 and 102 and the measuring means 10
The distance X to be measured can be obtained from the distance F to the 3,104 and the base line length L by the calculation processing according to the following equation.

X=FL/D ところで、一般に物体はある程度の広がりを有するの
で、測定手段上にはある範囲にわたって画像が形成され
る。このため、同一物体上の同一物点の像を特定するこ
とは困難である。そこで、以上の様なステレオ法におい
ては、測定手段103,104により像106,107の位置を求める
ために、一方の測定手段103における照度分布と他方の
測定手段104における照度分布との相関をとることが行
なわれる。
X = FL / D By the way, since an object generally has a certain extent, an image is formed over a range on the measuring means. Therefore, it is difficult to identify the images of the same object point on the same object. Therefore, in the above stereo method, in order to obtain the positions of the images 106, 107 by the measuring means 103, 104, the illuminance distribution in one measuring means 103 and the illuminance distribution in the other measuring means 104 are correlated. .

第5図(a),(b),(c)はこの様な相関法の原理
を説明するための図である。
5 (a), (b) and (c) are diagrams for explaining the principle of such a correlation method.

測定手段103,104としては、たとえば自己走査型センサ
であるCCDアレイが用いられる。
As the measuring means 103 and 104, for example, a CCD array which is a self-scanning sensor is used.

第5図(a)において、レンズ101に対応する測定手段
であるCCDアレイ103はn個の受光要素を有し、レンズ10
2に対応する測定手段であるCCDアレイはm個の受光要素
を有する(m>n)。即ち、光軸101A上の物体までの距
離を測定するとすれば、レンズ101による像106は物体ま
での距離に無関係に光軸101A上に存在するが、レンズ10
2による像107は物体までの距離に応じて位置が変化する
ので、CCDアレイ104にはCCDアレイ103よりも多くの受光
要素が設けられている。この様な配置において、CCDア
レイ103を基準視野と称し、CCDアレイ104を参照視野と
称する。
In FIG. 5A, the CCD array 103, which is a measuring means corresponding to the lens 101, has n light receiving elements, and the lens 10
The CCD array, which is the measuring means corresponding to 2, has m light receiving elements (m> n). That is, if the distance to the object on the optical axis 101A is measured, the image 106 by the lens 101 exists on the optical axis 101A regardless of the distance to the object.
Since the position of the image 107 formed by 2 changes according to the distance to the object, the CCD array 104 is provided with more light receiving elements than the CCD array 103. In such an arrangement, the CCD array 103 is referred to as the standard field of view and the CCD array 104 is referred to as the reference field of view.

第5図(a)に示される様な基準視野及び参照視野での
照度分布は第5図(b)に示される様になる。即ち、レ
ンズ101に関する物体105及び像106の光軸方向の結像関
係はレンズ102に関する物体105及び像107の光軸方向の
結像関係と等しい(即ち、倍率が等しい)ので、像106
の照度分布と銅107の照度分布とは光軸から距離Dだけ
ずれた点が異なるのみである。
The illuminance distributions in the standard visual field and the reference visual field as shown in FIG. 5 (a) are as shown in FIG. 5 (b). That is, the imaging relationship in the optical axis direction of the object 105 and the image 106 related to the lens 101 is equal to the imaging relationship in the optical axis direction of the object 105 and the image 107 related to the lens 102 (that is, the magnification is the same), so
The illuminance distribution of the copper 107 and the illuminance distribution of the copper 107 are different only in that they are displaced from the optical axis by a distance D.

従って、CCDアレイ103,104からは、第5図(c)に示さ
れる様な各受光要素に対応する出力が得られる。
Therefore, the CCD arrays 103 and 104 can provide outputs corresponding to the respective light receiving elements as shown in FIG. 5 (c).

そこで、2つのCCDアレイの出力の相関をとるため、先
ず基準視野における第1〜n番目の受光要素の出力S
(1)〜S(n)と参照視野における第1〜n番目の受
光要素の出力R(1)〜R(n)との対応する出力どう
しの差の和 を求める。次に同様にして、基準視野における第1〜n
番目の受光要素の出力S(2)〜S(n)と参照視野に
おける第2〜(n+1)番目の受光要素の出力R(1)
〜R(n+1)との対応する出力どうしの差の和 を求める。以下、同様にして まで求める。
Therefore, in order to correlate the outputs of the two CCD arrays, first, the outputs S of the first to nth light receiving elements in the reference field of view are output.
(1) to S (n) and the sum of the differences between the outputs corresponding to the outputs R (1) to R (n) of the first to nth light receiving elements in the reference field of view. Ask for. Next, similarly, the first to nth points in the reference visual field
Outputs S (2) to S (n) of the second light receiving element and outputs R (1) of the second to (n + 1) th light receiving elements in the reference field of view.
~ R (n + 1) sum of the difference between corresponding outputs Ask for. And so on Ask up to.

この様にして求めた(m−n+1)個の値のうちで最も
小さい値(理想的には0)となるCORの番号を選び、そ
の番号にCCDアレイの1受光要素の幅を乗ずることによ
り上記Dの値を求めることができる。
By selecting the COR number that has the smallest value (ideally 0) from the (m-n + 1) values thus obtained, and multiplying that number by the width of one light receiving element of the CCD array The value of D can be obtained.

以上の様に、相関法による距離Dの決定に際してはある
程度の大きさの基準視野と該基準視野よりも大きい参照
視野とを必要とする。そして、以上の説明から分る様
に、無限遠から近距離までの広い距離範囲にわたって距
離測定を行なおうとする場合には、近距離測定に際して
は上記Dの値が大きくなるので、参照視野を構成するCC
Dアレイの受光要素数をかなり多くする必要があるとい
う問題がある。
As described above, when determining the distance D by the correlation method, a standard visual field having a certain size and a reference visual field larger than the standard visual field are required. As will be understood from the above description, when the distance measurement is performed over a wide distance range from infinity to short distance, the value of D becomes large at the time of short distance measurement, and thus the reference field of view is formed. CC
There is a problem that the number of light receiving elements of the D array needs to be increased considerably.

この様な問題を解決するため、参照視野を構成するCCD
アレイとして実質上基準視野CCDアレイと同数の受光要
素をもち且つ基線方向に沿って移動可能としたCCDアレ
イを用いて本質的に同様に距離測定を行なうことが特開
昭61−116611号公報に記載されている。該公報にはま
た、所定の関係を維持しながらレンズ間隔及びレンズと
CCDアレイとの間隔を変化させることにより合焦状態で
精度良く測定を行なうことが開示されている。
In order to solve such problems, CCD that constitutes the reference field of view
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 61-116611 discloses that a CCD array having substantially the same number of light receiving elements as the reference visual field CCD array and movable along the baseline direction can be used to perform essentially the same distance measurement. Have been described. The publication also discloses a lens interval and a lens while maintaining a predetermined relationship.
It is disclosed that accurate measurement is performed in a focused state by changing the distance from the CCD array.

[発明が解決しようとする問題点] ところで、以上の様な距離測定のための装置において
は、従来、レンズの移動及び照度分布測定手段の移動は
それぞれ独立にパルスモータ等の駆動手段を用いて行な
われていた。このため、それぞれの移動量を所定の関係
に維持するための制御手段が別途必要となり、構成が複
雑化するという問題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, in the distance measuring apparatus as described above, conventionally, movement of the lens and movement of the illuminance distribution measuring means are independently performed by using driving means such as a pulse motor. It was being done. For this reason, there is a problem that a separate control means is required to maintain the respective movement amounts in a predetermined relationship, which complicates the configuration.

そこで、本発明は、この様な従来技術の問題点を解決
し、1つの駆動源でレンズ及び照度分布測定手段の双方
を所定の関係をもって移動させ、かくして立体視におけ
る輻輳合せを容易ならしめることを目的とする。
Therefore, the present invention solves such a problem of the conventional technique, and moves both the lens and the illuminance distribution measuring means in a predetermined relationship with one driving source, thus facilitating the convergence adjustment in stereoscopic vision. With the goal.

[問題点を解決するための手段] 本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとし
て、 実質上同一の焦点距離を有し光軸が互いに平行になる様
に並置された2つの光学系と該光学系に対応して並置さ
れた照度分布測定手段とを有し、該照度分布測定手段の
間隔に対して上記光学系の間隔が相対的に可変であり且
つ上記照度分布測定手段が上記光学系に対し相対的に光
軸方向に移動可能であり、上記2つの光学系と照度分布
測定手段との間が上記2つの光学系の光軸により形成さ
れる面に対し垂直な方向を軸として回動し得るクランク
レバーにより直接的または間接的に連結されており、該
クランクレバーの回動にともない上記光学系及び照度分
布測定手段の相対位置関係を変化させる様に上記2つの
光学系と上記照度分布測定手段のうちの少なくともいず
れかを移動する様になっていることを特徴とする、輻輳
合せ機構、 が提供される。
[Means for Solving the Problems] According to the present invention, in order to achieve the above object, two optics having substantially the same focal length and arranged side by side such that their optical axes are parallel to each other. System and illuminance distribution measuring means juxtaposed corresponding to the optical system, the distance between the optical systems is relatively variable with respect to the distance between the illuminance distribution measuring means, and the illuminance distribution measuring means is It is movable in the optical axis direction relative to the optical system, and the direction between the two optical systems and the illuminance distribution measuring means is perpendicular to the plane formed by the optical axes of the two optical systems. The two optical systems are connected directly or indirectly by a crank lever that can rotate as an axis, and change the relative positional relationship between the optical system and the illuminance distribution measuring means with the rotation of the crank lever. And the above illuminance distribution measuring means Wherein the of have become as moving at least one congestion combined mechanism, is provided.

[実施例] 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。
[Examples] Specific examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図(a),(b)は本発明による輻輳合せ機構の第
1の実施例を示す概略図である。
1 (a) and 1 (b) are schematic views showing a first embodiment of a congestion matching mechanism according to the present invention.

図において、11はレンズ1の鏡筒であり、該鏡筒は不図
示のフレームに固定されている。尚、1Aはレンズ1の光
軸である。12はレンズ2の鏡筒であり、該鏡筒には基線
方向に延びた1対の付属部材12a,12bが付設されてい
る。該付設部材にはそれぞれ上記基線方向に延びたガイ
ド長穴13a,13bが形成されている。14a,14bはそれぞれ不
図示のフレームに固定されたガイドピンであり、これら
はそれぞれ上記ガイド長穴13a,13bに嵌合されている。
上記鏡筒12にはまた光軸方向及び基線方向の双方に直交
する方向(以下、P方向と称する)に突出せるガイドピ
ン15が付設されている。上記レンズ1,2の焦点距離はと
もにFである。
In the figure, 11 is a lens barrel of the lens 1, and the lens barrel is fixed to a frame (not shown). Incidentally, 1A is the optical axis of the lens 1. A lens barrel 12 for the lens 2 is provided with a pair of accessory members 12a and 12b extending in the base line direction. The attached members are formed with elongated guide holes 13a and 13b extending in the base line direction. Reference numerals 14a and 14b are guide pins fixed to a frame (not shown), and these are fitted in the guide elongated holes 13a and 13b, respectively.
The lens barrel 12 is also provided with a guide pin 15 protruding in a direction (hereinafter, referred to as P direction) orthogonal to both the optical axis direction and the base line direction. The focal lengths of the lenses 1 and 2 are both F.

16はクランクレバーであり、該レバーはほぼ直交する2
つの腕16a,16bを有する。腕16aはほぼ光軸方向に延びて
おり、腕16bはほぼ基線方向に延びている。これら2つ
の腕の接続部分にはP方向の回転軸16cが設けられてい
る。該回転軸は不図示のフレームに回転自在な様に連結
されている。上記腕16aの先端部には上記回転軸16cの中
心へと向かう方向に延びたガイド長穴17aが形成されて
おり、一方上記腕16bの先端部には上記回転軸16cの中心
へと向かう方向に延びたガイド長穴17bが形成されてい
る。そして、上記鏡筒12に付設されたガイドピン15は上
記ガイド長穴17aに嵌合されている。
Reference numeral 16 is a crank lever, which is substantially orthogonal to each other 2
It has two arms 16a and 16b. The arm 16a extends substantially in the optical axis direction, and the arm 16b extends substantially in the base line direction. A rotating shaft 16c in the P direction is provided at the connecting portion of these two arms. The rotating shaft is rotatably connected to a frame (not shown). A guide elongated hole 17a extending in a direction toward the center of the rotating shaft 16c is formed at the tip of the arm 16a, while a direction toward the center of the rotating shaft 16c is formed at the tip of the arm 16b. A guide elongated hole 17b extending in the direction is formed. The guide pin 15 attached to the lens barrel 12 is fitted in the guide elongated hole 17a.

3,4はそれぞれレンズ1,2に対応して配置された同数の受
光要素を有するCCDアレイであり、該CCDアレイはいづれ
も基線方向に沿って支持体18に固定されている。該支持
体にはP方向に突出せるガイドピン19が付設されてい
る。そして、該ガイドピンは上記ガイド長穴17bに嵌合
されている。また、支持体18には光軸方向に延びてたガ
イド長穴20が形成されている。21a,21bは光軸方向に沿
って整列して不図示のフレームに固定されているガイド
ピンであり、該ガイドピンは上記ガイド長穴20に嵌合さ
れている。
Reference numerals 3 and 4 denote CCD arrays having the same number of light receiving elements arranged corresponding to the lenses 1 and 2, respectively, and the CCD arrays are fixed to the support 18 along the base line direction. A guide pin 19 projecting in the P direction is attached to the support. The guide pin is fitted in the guide elongated hole 17b. Further, a guide elongated hole 20 extending in the optical axis direction is formed in the support 18. Reference numerals 21a and 21b are guide pins aligned in the optical axis direction and fixed to a frame (not shown), and the guide pins are fitted into the guide elongated holes 20.

第1図(a)においては、レンズ1の中心とレンズ2の
中心とは基線方向に距離Lを隔てて位置しており、同様
にCCDアレイ3の中心とCCDアレイ4の中心とは基線方向
に距離Lを隔てて位置しており、且つレンズ1,2とCCDア
レイ3,4とはレンズ1,2の焦点距離Fだけ隔てて位置して
いる。
In FIG. 1 (a), the center of the lens 1 and the center of the lens 2 are located at a distance L in the base line direction, and similarly, the center of the CCD array 3 and the center of the CCD array 4 are in the base line direction. The lenses 1 and 2 and the CCD arrays 3 and 4 are separated from each other by the focal length F of the lenses 1 and 2.

第1図(b)は第1図(a)の状態からクランクレバー
16を回転軸16cのまわりに図中反時計回りに角度θだけ
回転させた状態を示すものである。この回転により、鏡
筒12はガイド長穴17aとガイドピン15との結合関係及び
ガイド長穴13a,13bとガイドピン14a,14bとの結合関係に
基づき基線方向に図中左方へと距離ΔLだけ移動する。
一方、この回転により、支持体18はガイド長穴17bとガ
イドピン19との結合関係及びガイド長穴20とガイドピン
21a,21bとの結合関係に基づき光軸方向に図中下方への
距離ΔFだけ移動する。そして、第1図(b)では、レ
ンズ1とレンズ2との間の距離がL′(=L−ΔL)で
あり、レンズ1,2とCCDアレイ3,4との間の距離がF′
(=F+ΔF)である。
FIG. 1 (b) shows the crank lever from the state of FIG. 1 (a).
It shows a state in which 16 is rotated about the rotation axis 16c counterclockwise in the figure by an angle θ. By this rotation, the lens barrel 12 is moved toward the left side in the drawing by a distance ΔL in the base line direction based on the connection relationship between the guide elongated holes 17a and the guide pins 15 and the connection relationship between the guide elongated holes 13a and 13b and the guide pins 14a and 14b. Just move.
On the other hand, due to this rotation, the support 18 is connected to the guide elongated hole 17b and the guide pin 19 and the guide elongated hole 20 and the guide pin 19 are connected.
It moves in the optical axis direction by a distance ΔF downward in the figure based on the connection with 21a and 21b. In FIG. 1 (b), the distance between the lens 1 and the lens 2 is L '(= L-ΔL), and the distance between the lenses 1 and 2 and the CCD arrays 3 and 4 is F'.
(= F + ΔF).

ここで、クランクレバー16の腕16aが光軸方向の時に、
該クランクレバー16の回転軸16cの中心から上記鏡筒12
に付設されたガイドピン15の中心までの距離をA・Lと
し該回転軸16cの中心から上記支持体18に付設されたガ
イドピン19の中心までの距離をA・Fとしておく(ここ
で、Aは比例定数である)。
Here, when the arm 16a of the crank lever 16 is in the optical axis direction,
From the center of the rotary shaft 16c of the crank lever 16 to the lens barrel 12
The distance from the center of the rotary shaft 16c to the center of the guide pin 19 attached to the support 18 is A · F, and the distance from the center of the rotating shaft 16c is A · F. A is a constant of proportionality).

この場合、上記回転角θ(ラジアン)が小さいとすれ
ば、 ΔL=A・L・θ ΔF=A・F・θ と近似でき、従って、 L′・F′=(L−A・L・θ)・(F+A・F・θ) =L・F−A2LFθ である。そして、θが小さい場合にはA2LFθは無視し
得るので、 L′・F′=L・F と近似できる。
In this case, if the rotation angle θ (radian) is small, it can be approximated as ΔL = A · L · θ ΔF = A · F · θ, and thus L ′ · F ′ = (LA−L · θ ) · (F + a · F · θ) = a L · F-a 2 LFθ 2 . Then, when θ is small, A 2 LFθ 2 can be ignored, so that L ′ · F ′ = L · F can be approximated.

第2図(a),(b)はそれぞれ上記第1図(a),
(b)の状態に相当する光学図である。
2 (a) and 2 (b) are the same as FIG. 1 (a) and FIG.
It is an optical diagram corresponding to the state of (b).

第2図(a)は物体5が光軸1A上において無限遠に存在
する場合である。レンズ1,2によるCCDアレイ3,4上での
物体5の像6,7はそれぞれ光軸上に存在する。そして、
該像はCCDアレイ3,4のそれぞれの中央に合焦状態で位置
している。
FIG. 2 (a) shows a case where the object 5 exists at infinity on the optical axis 1A. The images 6 and 7 of the object 5 on the CCD arrays 3 and 4 by the lenses 1 and 2 exist on the optical axis. And
The image is located in focus in the center of each of the CCD arrays 3,4.

第2図(b)は物体5が光軸1A上において有限の距離X
だけ離れた位置に存在する場合である。この場合は、レ
ンズ1によるCCDアレイ3上での物体5の像6は光軸1A
上に存在するが、レンズ2によるCCDアレイ4上での物
体5の像7は光軸2A上には存在しない。しかし、本実施
例においては、クランクレバー16の回転に際し、上記の
様にL′・F′=L・Fなる関係を維持してΔL及びΔ
Fが変化するので、物体5の像6,7はそれぞれCCDアレイ
3,4の中央に合焦状態で位置することになる。
2 (b) shows that the object 5 has a finite distance X on the optical axis 1A.
This is the case when they are located at a distance. In this case, the image 6 of the object 5 on the CCD array 3 formed by the lens 1 is the optical axis 1A.
It exists above, but the image 7 of the object 5 on the CCD array 4 by the lens 2 does not exist on the optical axis 2A. However, in this embodiment, when the crank lever 16 is rotated, ΔL and Δ are maintained while maintaining the relationship of L ′ · F ′ = L · F as described above.
Since F changes, the images 6 and 7 of the object 5 are CCD arrays, respectively.
It will be in focus in the center of 3 and 4.

以下、本実施例においてCCDアレイの中央には必ず合焦
状態で結像がなされる理由を説明する。
The reason why an image is always focused on the center of the CCD array in this embodiment will be described below.

上記の様に、第2図(a),(b)において、L′・
F′=L・Fであるので、 L・F=(L−ΔL)(F+ΔF) が成り立つ。また、第2図(b)における相似関係か
ら、 (L−ΔL)/X =L/[X+(F+ΔF)] が成り立つ。これらの式から、 1/F=1/X+1/(F+ΔF) が導かれる。これにより第2図(b)における物体5と
像6,7とはそれぞれレンズ1,2に関し合焦結像の公式を満
たしていることが分る。
As described above, in FIGS. 2 (a) and 2 (b), L '.
Since F ′ = L · F, L · F = (L−ΔL) (F + ΔF) holds. Further, from the similarity relationship in FIG. 2 (b), (L−ΔL) / X = L / [X + (F + ΔF)] holds. From these equations, 1 / F = 1 / X + 1 / (F + ΔF) is derived. From this, it can be seen that the object 5 and the images 6 and 7 in FIG. 2 (b) satisfy the formulas for focusing images with respect to the lenses 1 and 2, respectively.

本実施例におけるレンズ2の移動は、鏡筒12、クランク
レバー16または支持体18のうちの1つを適宜の駆動手段
により所定の方向に直線往復移動または回動させること
により駆動することができる。
The movement of the lens 2 in the present embodiment can be driven by linearly reciprocating or rotating one of the lens barrel 12, the crank lever 16 and the support 18 in a predetermined direction by an appropriate drive means. .

第3図は本発明による輻輳合せ機構の第2の実施例を示
す概略図である。本図において、上記第1図におけると
同様の部材には同一の符号が付されている。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a second embodiment of the congestion matching mechanism according to the present invention. In this figure, the same members as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

本実施例においては、レンズ1の鏡筒11もレンズ2の鏡
筒12と同様に基線方向に但し反対向きに移動できる様に
なっている。即ち、該鏡筒11の移動に関連して、上記付
属部材12a,12bと同様な付属部材22a,22b、上記ガイド長
穴13a,13bと同様なガイド長穴23a,23b、上記ガイドピン
14a,14bと同様なガイドピン24a,24b、上記ガイドピン15
と同様なガイドピン25、上記クランクレバー16と同様な
クランクレバー26、上記腕16a,16bと同様な腕26a,26b、
上記回転軸16cと同様な回転軸26c、上記ガイド長穴17a,
17bと同様なガイド長穴27a,27b、及び上記ガイドピン19
と同様なガイドピン29が設けられている。
In the present embodiment, the lens barrel 11 of the lens 1 can also move in the base line direction but in the opposite direction like the lens barrel 12 of the lens 2. That is, in association with the movement of the lens barrel 11, the attachment members 22a and 22b similar to the attachment members 12a and 12b, the guide elongated holes 23a and 23b similar to the guide elongated holes 13a and 13b, and the guide pin
Guide pins 24a, 24b similar to 14a, 14b, above guide pin 15
A guide pin 25 similar to the above, a crank lever 26 similar to the above crank lever 16, arms 26a and 26b similar to the above arms 16a and 16b,
A rotary shaft 26c similar to the rotary shaft 16c, the guide elongated hole 17a,
Long guide holes 27a and 27b similar to 17b, and the above guide pin 19
A guide pin 29 similar to the above is provided.

但し、本実施例においては、各クランクレバー16,26の
2つの腕の長さの比が上記第1の実施例の場合と異な
る。即ち、クランクレバー16の腕16aが光軸方向の時
に、該クランクレバー16の回転軸16cの中心から上記鏡
筒12に付設されたガイドピン15の中心までの距離をA・
L/2とし該回転軸16cの中心から上記支持体18に付設され
たガイドピン19の中心までの距離をA・Fとしておき
(ここで、Aは比例定数である)、同様にクランクレバ
ー26の腕26aが光軸方向の時に、該クランクレバー26の
回転軸26cの中心から上記鏡筒11に付設されたガイドピ
ン25の中心までの距離をA・L/2とし該回転軸26cの中心
から上記支持体18に付設されたガイドピン29の中心まで
の距離をA・Fとしておく。
However, in the present embodiment, the ratio of the lengths of the two arms of the crank levers 16 and 26 is different from that in the first embodiment. That is, when the arm 16a of the crank lever 16 is in the optical axis direction, the distance from the center of the rotary shaft 16c of the crank lever 16 to the center of the guide pin 15 attached to the lens barrel 12 is A.
Let L / 2 be the distance from the center of the rotary shaft 16c to the center of the guide pin 19 attached to the support 18 as A and F (where A is a proportional constant), and similarly crank lever 26 When the arm 26a is in the optical axis direction, the distance from the center of the rotation shaft 26c of the crank lever 26 to the center of the guide pin 25 attached to the lens barrel 11 is A · L / 2 and the center of the rotation shaft 26c. From the center of the guide pin 29 attached to the support 18 to A · F.

これにより、実質上上記第1の実施例と同様な関係を維
持してレンズ1,2及びCCDアレイ3,4を相対的に移動させ
ることができる。
As a result, the lenses 1 and 2 and the CCD arrays 3 and 4 can be moved relative to each other while maintaining the same relationship as in the first embodiment.

上記実施例においてはクランクレバーの腕の先端にガイ
ド長穴を形成し該ガイド長穴と嵌合するガイドピンを鏡
筒及び照度分布測定手段支持体に形成しているが、本発
明においては逆にクランクレバーにガイドピンを形成し
該ガイドピンと嵌合するガイド長穴を鏡筒及び支持体に
形成してもよい。この場合は、鏡筒には光軸方向のガイ
ド長穴を形成し且つ支持体には基線方向のガイド長穴を
形成する。この場合も上記実施例と実質上同様な輻輳合
せを実現することができる。
In the above embodiment, the guide elongated hole is formed at the tip of the arm of the crank lever, and the guide pin that fits with the guide elongated hole is formed on the lens barrel and the illuminance distribution measuring means supporting member. Alternatively, a guide pin may be formed on the crank lever, and a guide elongated hole that fits the guide pin may be formed on the lens barrel and the support. In this case, a guide slot in the optical axis direction is formed in the lens barrel, and a guide slot in the base line direction is formed in the support. In this case as well, it is possible to realize congestion matching substantially similar to that of the above embodiment.

[発明の効果] 以上の様な本発明によれば、1つの駆動源により常に2
つの照度分布測定手段に対し実質上同一の視野を合焦状
態で結像させる輻輳合せを実現することができ、ステレ
オ法による距離測定に適用した場合には測定の際の制御
が簡単になり且つ測定精度を向上させることができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention as described above, it is possible to always use two driving sources.
It is possible to realize convergence adjustment in which two illuminance distribution measuring means form substantially the same visual field in a focused state, and when applied to distance measurement by the stereo method, control at the time of measurement becomes simple and The measurement accuracy can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図(a),(b)は本発明による輻輳合せ機構を示
す概略図である。 第2図(a),(b)は本発明による輻輳合せ機構にお
ける光学図である。 第3図は本発明による輻輳合せ機構を示す概略図であ
る。 第4図(a),(b)はステレオ法の原理を説明するた
めの図である。 第5図(a),(b),(c)は相関法の原理を説明す
るための図である。 1,2:レンズ、1A,2A:光軸、 3,4:CCDアレイ、5:物体、 6,7:像、11,12:鏡筒、 16,26:クランクレバー、18:支持体。
1 (a) and 1 (b) are schematic views showing a congestion matching mechanism according to the present invention. 2 (a) and 2 (b) are optical diagrams of the convergence adjusting mechanism according to the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram showing a congestion matching mechanism according to the present invention. FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining the principle of the stereo method. 5 (a), (b) and (c) are diagrams for explaining the principle of the correlation method. 1,2: Lens, 1A, 2A: Optical axis, 3,4: CCD array, 5: Object, 6,7: Image, 11,12: Lens barrel, 16,26: Crank lever, 18: Support.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】実質上同一の焦点距離を有し光軸が互いに
平行になる様に並置された2つの光学系と該光学系に対
応して並置された照度分布測定手段とを有し、該照度分
布測定手段の間隔に対して上記光学系の間隔が相対的に
可変であり且つ上記照度分布測定手段が上記光学系に対
し相対的に光軸方向に移動可能であり、上記2つの光学
系と照度分布測定手段との間が上記2つの光学系の光軸
により形成される面に対し垂直な方向を軸として回動し
得るクランクレバーにより直接的または間接的に連結さ
れており、該クランクレバーの回動にともない上記光学
系及び照度分布測定手段の相対位置関係を変化させる様
に上記2つの光学系と上記照度分布測定手段のうちの少
なくともいずれかを移動する様になっていることを特徴
とする、輻輳合せ機構。
1. An optical system comprising: two optical systems having substantially the same focal length and juxtaposed such that their optical axes are parallel to each other; and an illuminance distribution measuring means juxtaposed corresponding to the optical systems. The distance between the optical systems is relatively variable with respect to the distance between the illuminance distribution measuring means, and the illuminance distribution measuring means is movable in the optical axis direction relative to the optical system. The system and the illuminance distribution measuring means are directly or indirectly connected by a crank lever which is rotatable about a direction perpendicular to a plane formed by the optical axes of the two optical systems as an axis. At least one of the two optical systems and the illuminance distribution measuring means is moved so as to change the relative positional relationship between the optical system and the illuminance distribution measuring means with the rotation of the crank lever. Convergence matching, characterized by Structure.
【請求項2】クランクレバーの回動にともなう光学系及
び照度分布測定手段の移動に際し、2つの光学系の光軸
間の距離と光学系−照度分布測定手段間の距離との積が
ほぼ一定に維持される様になっている、特許請求の範囲
第1項の輻輳合せ機構。
2. When the optical system and the illuminance distribution measuring means move with the rotation of the crank lever, the product of the distance between the optical axes of the two optical systems and the distance between the optical system and the illuminance distribution measuring means is substantially constant. The congestion adjusting mechanism according to claim 1, wherein the congestion adjusting mechanism is maintained.
【請求項3】一方の光学系のみが基線方向に移動可能で
あり、クランクレバーの回転中心と該レバーの光学系移
動に対する作用点との間の距離と、クランクレバーの回
転中心と該レバーの照度分布測定手段の光軸方向移動に
対する作用点との間の距離との比が、2つの照度分布測
定手段間の距離と光学系の焦点距離との比にほぼ等しく
なる様に設定されている、特許請求の範囲第2項の輻輳
合せ機構。
3. Only one optical system is movable in the base line direction, the distance between the rotation center of the crank lever and the point of action of the lever for moving the optical system, the rotation center of the crank lever and the lever. The ratio of the distance between the illuminance distribution measuring means and the point of action with respect to the movement in the optical axis direction is set to be substantially equal to the ratio between the distance between the two illuminance distribution measuring means and the focal length of the optical system. The congestion matching mechanism according to claim 2.
【請求項4】2つの光学系が共に基線方向に移動可能で
あり、各光学系は照度分布測定手段の移動にともない互
いに逆向きに移動する様になっており、各光学系の移動
に関し、クランクレバーの回転中心と該レバーの光学系
移動に対する作用点との間の距離と、クランクレバーの
回転中心と該レバーの照度分布測定手段の光軸方向移動
に対する作用点との間の距離との比が、2つの照度分布
測定手段間の距離の半分と光学系の焦点距離との比にほ
ぼ等しくなる様に設定されている、特許請求の範囲第2
項の輻輳合せ機構。
4. Two optical systems are both movable in the base line direction, and each optical system moves in the opposite direction with the movement of the illuminance distribution measuring means. With respect to the movement of each optical system, The distance between the center of rotation of the crank lever and the point of action for the movement of the optical system of the lever, and the distance between the center of rotation of the crank lever and the point of action for the movement of the illuminance distribution measuring means of the lever in the optical axis direction. The ratio is set to be substantially equal to the ratio of the half of the distance between the two illuminance distribution measuring means and the focal length of the optical system.
Convergence matching mechanism of term.
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