JPH06100461B2 - 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

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明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） アクティブ式の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３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Xo
だけ離間されている。この距離Xo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5₁,5₂,5₃
・・・は測距モジュール１から予め決められた実際の距
離l₁,l₂,l₃・・・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、例えは、距離l₁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l₁
にある反射板5₁を発光部２の照射光路上にセットし、発
光部２から投光角を持った赤外線スポットビームを反射
板5₁に向け投射する。反射板5₁に投影されたスポットビ
ーム像6₁（第３図ｂ参照）は反射板5₁により反射されて
発光部３の発光素子アレイ上に結像される。発光部３で
は、発光素子アレイ上のいずれかの部分にスポットビー
ム像6₁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5₁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5₁までの
実距離l₁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5₂,5₃・・・に対する距離l₂,l₃,・・・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5₂,5₃・・・上の投影スポット像6₂,6₃・・・（第３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
5₂,5₃・・・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5₂,5₃・・・までの実距離l₂,l₃・・・
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。

（発明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5₁,5₂,5₃・・・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下可能に等しかった。

本発明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
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発明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す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
すること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、本発明にあっては、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、距離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。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明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10は
上下に所定間隔離して平行に配置した上部基板10a及び
下部基板10bを有し、この上部及び下部基板10a,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12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図において符号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
される。

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、実施例のように単体構
造のものに限らず、例えば、正しく測距動作するように
構成された測距モジュールを利用しても良い。この場
合、発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、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Lo（例えば1m）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、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。

次に、上記のように構成された本実施例の動作を第２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
ド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22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測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。この発光部２からの光がフォトトランジスタ16a
により検知されると、その検知信号は入出力部25を通し
て主制御部22に取り込まれると共に、発光体制御部24を
通じて赤外線発光体20に発光指令が出力される。これに
より赤外線発光体20が測距モジュール１の動作に同期し
て発光すると、赤外線発光体20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線SB₁,SB₂,SB₃,…のずれ量が第
３図（ａ）に示す実距離l₁,l₂,l₃,…にそれぞれ対応す
る。即ち、スクリーン21の各スポットビーム像SB₁,SB₂,
SB₃,…を測距モジュール１の発光部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SB₁,SB₂,SB₃,…までの移動量X₁,X₂,X₃,…
が第３図（ａ）に示す実距離l₁,l₂,l₃,…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
SB₁,SB₂,SB₃,…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l₁,l₂,l₃,…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X₁,X₂,X₃,…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17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
仮想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、その発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。

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
ることが可能ある。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、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
スポットビーム像を投影し、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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明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図は本実施例の動作手順
を示すフローチャート、第３図（ａ）は従来の測距試験
装置の概略構成図、第３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、14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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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、 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。