JPS593308A - 測距用センサモジユ−ルの光軸合せ方法 - Google Patents

測距用センサモジユ−ルの光軸合せ方法

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JPS593308A
JPS593308A JP11373782A JP11373782A JPS593308A JP S593308 A JPS593308 A JP S593308A JP 11373782 A JP11373782 A JP 11373782A JP 11373782 A JP11373782 A JP 11373782A JP S593308 A JPS593308 A JP S593308A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor module
axis
light receiving
plate
aperture
Prior art date
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Pending
Application number
JP11373782A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Fukushima
福島 善夫
Yoshimi Ono
好美 大野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP11373782A priority Critical patent/JPS593308A/ja
Publication of JPS593308A publication Critical patent/JPS593308A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B11/27Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • G01B11/272Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes using photoelectric detection means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

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】 本発明はカメラにおける測距用センサモジュールの光軸
合せ方法に関する。
TTL(Through The Lens )方式の
オートフォーカス装置は大別してコントラスト検出方式
と相関方けるフィルム面13と光学的に等価な位置に配
置され、撮影レンズ14を通った光束を半透鏡15及び
全反射鏡16を介して受ける。
第2図(alは上記光学系の、半透鏡15及び全反射鏡
16を除いた等価な構成を示す。測光用センサモジュー
ルllハ、コンタクトレンズ17、レンズレット板18
、受光素子A、Bを設けたセンサ基板19を有し、レン
ズレット板18はレンズレット(微小レンズでアクリル
樹脂により作られている)を持つ一枚の板である。レン
ズレットは1個ま、たけ複数個設けられるが、この例で
は5個設けられている。
受光素子A、Bは一対になっていてともにレンズレッド
の数だけあり、この5組の受光素子AI。
BI % A2 + B2、・・・A5# B5が一列
に並べられている。
受光素子A、Bはレンズレットの後方においてレンズレ
ットの光軸を中心とする直焚座標軸の一万の軸Xに対し
て互に対称で他方の@Yに対しても対称に配置されてい
る。
撮影レンズ14が成る特定の位置にあるときには射出瞳
14Aの中心を通る光はコンタクトレンズ17を通った
後に光軸と平行になる。またこのとき各レンズレットは
射出@14Aの像14八′を各組の受光素子AI + 
BI・・・A5.B5上に作る。受光素子AI + ”
I・・・は第2図tb+及び第3図に示すように各組が
円を三等分した形状になっている。射出瞳の径が所定の
大きさであればどのレンズレッドにおいても各組の受光
素子AI、B、・・・上に作る射出瞳の像が各組の受光
素子A、 、 B、・・・が形成する円形(またはそれ
に近似した形)を下回包括する関係に構成されている。
第2図において受光素子Aは射出瞳の下半分を、また受
光素子Bは射出瞳の上半分を見ている形になる。撮影レ
ンズ14による物体像が下回フィルム面13と等価な位
置にあるときには受光素子A、Bは共に同一物体像から
の光束を受けるので、両受光素子A、Hの出力は等しく
なる。よってすべてのレンズレットに対応する受光素子
Aの列A1.A2・・・の出力を時系列に取り出したも
ののパターンは受光素子Bの列BIIB2・・・のそれ
と全く一致し、このときを合焦とする。物体像がフィル
ム面13と等価な面の前後側れかにずれているときは上
記両パターンは形がほとんど変らずに時間的な位置が相
対的にずれる。このずれの方向と大ささで合焦からのず
れ方向(前ビンか後ビンか)とその根囲を知ることがで
きる。そCで受光素子AIIBI、A21B2.・・・
A5.B5から時系列的に出力されたアナログ信号は図
示しない電気回路でデジタル値に変換された後に所定の
アルゴリズム処理を受けて合焦。
前ビン、後ビンの判定がなされ、測距情報が得られる。
この測距情報はファインダ内で発光ダイオード等によシ
表示され、またはモータ駆動回路に与えられてモータに
より撮影レンズ14が合焦位置に駆動される。
次に上記オートフォーカス装置において正しい測距情報
を得るだめの条件を受光素子Al g B+ +・・・
A5.B5が電荷結合素子で構成されている場合につい
て説明する。電荷結合素子は各受光素子への入射光量を
所定時間積分して電荷を発生し、これを電圧レベルで時
系列に取り出す装置である。物体の明るさが十分に明る
いときは受光素子に十分な光量が入るが、物体が暗いと
きは受光素子にわずかな光量しか入らなくなる。そのた
め光量の積分時間を一定にしたま\では受光素子の出力
が物体の明るさによって著しく変化してしまう。そこで
受光素子の出力の平均値を検出し、それが一定レベルに
なるまで積分を続けるような構成にする必要がある。こ
の構成によって物体の明るさに関らずに安定した測距情
報が得られる。またこの装置では合焦のときに両受光素
子A、Hの出力が等しくなることを前提としているので
、測距用セッサモジュール11が射出瞳に正対している
ことが必須条件となる。即ち撮影レンズの光軸とレンズ
レットの光軸が平行になっていなければならない。もし
この平行関係が正しく出ていなければレンズレ、トによ
る射出瞳の円形の像が受光素子A、Hの作る円形と一致
しなくなる。それが第3図において左右にず几ているの
であれば単なる光量損失になるだけであるが、上下にず
れているのであれば光量損失のほかに、たとえ合焦時で
も受光素子A。
Bの出力が等しくならないという問題が発生する。
すなわち合焦であるにも拘らず非合焦信号が出ることに
なって不都合である。なお上記した左右方向のずれはセ
ンサモジュール11のX@まわりの傾き全意味し、上下
方向のずれはY@まわりの傾きを意味する。したがって
このずれの問題を避けるためにはカメラの製造工程にお
いてセンサモジュール11の光軸合せを行う必要がある
従来の測距用センサモジュールの光軸合せ方法では撮影
レンズ14を取り除き、第4図に示すように所定の射出
瞳位置Pに拡散板20を置いてこれに所定レベルの均一
な照明光を物体側より当てる。
更に第5図のような半径が射出瞳と等しい半円形の開口
部21を有する遮光性開口板22を拡散板20に重ね、
レンズレッドによる開口部2工の像の直線部が受光素子
A、B上のY軸と一致するようにする。すなわち半円形
の開口部21を通った光束がセンサA、Hの右半分(ま
たは左半分)のみに入るようにする。そしてオシロスコ
ープを用いて電荷結合素子の積分開始信号をトリガー信
号として電荷結合素子の積分終了信号を観測し、その波
形から積分に要した時間を読み取る。次に開口板22を
1800回転させて同様に積分時間を読み取る。両積分
時間が等しければセンサモジー−ル】1は左右方向に関
する光軸のずれがない、すなわちY@まわりの傾きがな
いことになる。両積分時間が等しくなければセンサモジ
ュール11はY′@まわりの傾きがあることになるので
、その取付けをY@まわりに調整する。
次に開口板22を第6図のようなスリット形の開口部2
3を有するもの24と交換し、この開口板24はレンズ
レットによる開口部23の像の中心線が受光素子A、B
の丁度中心線、すなわちX軸と一致するように取付ける
。センサモジー−ル11に傾きがなければ受光素子A、
Bには量は少ないが、等量の光束が入るので、受光素子
A、Bの出力は等L(なる。もしセンサモジュール11
が傾いてい肛ば開口部23の像と受光素子A、Bは相対
的にずれ、受光素子A、Hに入る光量の比が著しくf化
する。
そこでオシロスコープで電荷結合素子の転送開始の信号
をトリガー信号として受光素子AI + A2・・・と
B1.B2・・・の出力波形を観測し、それらの平均レ
ベルを比較する。両者が等しければセンサモジール11
はX軸まわりに関する光軸のずれがない。両者が等しく
なけnばセッサモジ−〜ル11はX [III tわり
に関する光軸のずれがあるので、その取付けをX111
]まわりに調整する。
必要があればセンサモジュールはY@まわり、X軸まわ
りの順に調整を繰り返す。
しかしこのような測距用センサモジュールの光軸合せ方
法ではY軸まわりの調整からX@まわりの調整に切換え
るときに全く形状の異なる開口板22 、24を交換し
なければならない。開口板22の180°回転は簡単に
できるが、開口板22.24の交換は手間が刀)かる。
またオシロスコープへの接続端子もその都囲換えなけれ
ばならない。aちオシロスコープのトリガープローブは
Y軸まゎりの調整では電荷結合素子の積分開始信号を与
えてX1illlまわりの調整では電荷結合素子の転送
開始信号を与えるようにし、オシロスコープの観測用プ
ローブはYillまわりの調整では電荷結合素子の積分
終了信号を与えてX軸まわりの調整では電荷結合素子の
出力を与えるようにしなければならない。
X軸まわり、Y@まわりの調整を換える。たびに開口板
の交換やプローブのさし換えを行うので、非能率的であ
り、製造工程には不向きである。
本発明は上記のような欠点を改善し、測距用センサモジ
ュールの光軸合せの手順を、光軸合せの精度を低下させ
ないで簡略化して光軸合せの能率を高めることができる
。測距用センサモジー−ルの光軸合せ方法を提供するこ
とを目的とする。
以下図面を参照しながら本発明について実施例をあげて
説明する。
本発明の一実施例では前述のオート・フォーカス装置を
備えたカメラにおいて第7図のような開口板25を使用
して抑1距用セッサモジュール11の光軸合せを行う。
開口板25は等しい頂角θを持つ同じ扇形の開口部26
.27を頂角が一致するように中心対称に設けた遮光性
部材よりなり、開口部26゜27ヲクロスアパーチヤと
呼ぶ。この開口板25はθ−90°の例であり、射出瞳
位置で拡散板20と重ねて使う点では従来の開口板22
.24と同様である。
まず第8図のようにレンズレットによるクロスアパーチ
ャの像26’、 27’の@線〔等分線〕L′1がX軸
と一致するように開口板25を取付ける。そして受光素
子AI r BI r・・・A5 r B5を構成する
電荷結合素子は図示しない駆動回路により駆動されるが
、その転送開始信号をオシロスコープにトリガー信号と
して与えて電荷結合素子の出力をオシロスコープで観測
し、受光素子AI + A2 +・・・の出力の平均値
と受光素子BI + B2・・・の出力の平均値を読み
取る。
この両平均値が等しければセンサモジー−ル11の光軸
はX軸まわりの傾きがない。もし両平均値が等しくなけ
れば等しくなるようにセ/サモジュ−ル11をX@まわ
りに調整する。
次に開口板25を第8図で時計方向にθ/2−=45゜
だけ回転させ、クロスアパーチャ26.27の像の@線
し′2(像の一方の直線部と一致する軸線)がX軸と一
致するようにする。すなわちクロスアパーチャ26.2
7を通った光束が受光素子Aの左半分と受光素子Bの右
半分に入るようにする。既に前記の調整でセノサモジー
−ルJ1の回転中心はX軸上に乗っているので、もしセ
ンサモジュール11のye+tわりの傾きがなければ受
光素子A、Bの元を受ける面積は等しい。従ってオシロ
スコープの接続をその′!、″!、にしておけば受光素
子AI + A2・・・の出力の平均値と受光素子Bl
 ! B2・・・の出力の平均値が一致したままである
ことが読み取れる。ところがもしセノサモジー−ル11
のY@まわりの傾きがあればクロスアパーチャの像26
’、 27’と受光素子A、Bが第9図のようにずB1
受元素子A、 、 A2・・・とBl r B2・・・
の出力の各平均値が一致しなくなる。
この場合は両平均値が一致するようにセンサモジー−ル
11をYIIl[lまわりに調整する。
l要があれば上記調整を繰り返す。
この実施例によ肛は開口板25の45°回転だけでセッ
サモジュールのX@まわりとYIilIIまわりの調整
を行うこととができ、オシロスコープの接続は換える必
要がなり、シかもオシロスコープの出力波形の見方はX
@まわりとY軸まわりの両調整とも全く同じであるので
、製造工程でセッサモジュールの光軸合せ全能率的に行
うことができる。
第10図は開口板の変形例25′を示す。この開口板2
5′はθ=60°の例であり、前述の開口板25と同様
に用いる。この開口板25′を用いれば開口板25を用
いた場合に比べてセッサモジュール11のY軸まわりの
傾きの検出感変が高くなり、X軸まわりの傾きの検出感
度も若干高くなる。一般にθが小さくなる程X軸、Y@
まわりの傾きの検出感変は高くなるが、あまり小さくな
−ると、光量損、失が大きくなり即ち受光素子出力が小
さくなり精匿が落ちる。θが小さ族(守れば第11図の
ように開口部を三角形にしてもよい。
上記実施例では電荷結合素子の出力レベルでセンサモジ
ュールの傾きを判断するので、電荷結合素子の積分時間
が自動制御されずに固定の一!まである方式でもよい。
したがって受光素子AI + B1・・・A5.B5が
電荷結合素子ではなくフォトダイオードアレイであって
もよい。また一対の受光素子A。
Bが作る外形も円形に限定されるものではない。
以上のように本発明によれば等しい頂角を持つ同形の2
個の開口部を頂角が一致するように点対称に配置した開
口部材を所定の射出瞳位置に拡散板と重ねて配置して測
距用センサモジー−ルの出力を測定し、かつ開口部材を
上記頂角の1/2だけ回動して測距用センサモジュール
の出力を測定し測距用センサモジュールの光軸の傾きを
調整するので、開口部材を上記頂角のJ/2 回動させ
るだけで測距用センサモジー−ルの光軸合せを全て行う
ことができ、光軸合せの手順を、精明を低下させないで
簡略化して光軸合せの能率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はオートフォカス装置の一例における光学系を示
す概略図、第2図fatは同光学系の等価な構成を示す
図、同図(blは1対の受光素子を示す平面図、第3図
は上記光学系を説明するだめの図、第4図は従来の測距
用センサモジュールの光軸合せ方法を説明するための図
、第5図及び第6図は同方法で用いる開口板を示す平面
図、第7図は本発明の一実施例で用いた開口板を示す平
面図、第8図及び第9図は同実施例を説明するだめの図
、第10図及び第11図は開口板の変形例を示す平面図
である。 25・・・開口板、26.27・・・開口部。 ■6月    リq凶 もlθ囚    ■J4■ 手続補正書(自発) 1 事件の表示 昭和57年 特  許 願第113737号2 発明の
名称 測距用センサモジ、−ルの光軸合せ方法3 補正をする
者 事件との関係          特許出rIn人住 
  所 東京都大田区中馬込1丁目3番6号名   称
 (674)  株式会社 リ コ −4代理人〒15
6 住   所 東京都世田谷区桜丘2丁目6番28号電話
03 (428) 5106 6 補正の内容 /41  明細書第2頁第12行の「コンタクトレンズ
」を「コレクタレンズ」に訂正する。 同第3頁第6行の「コンタクトレンズ」を「コレクタレ
ンズ−1に訂正する。 (61同第12頁第19行の「してもよい。」の後に「
捷だ開口部を第12図のように形成してもよい。」を挿
入する。 (41同第14頁第9行の「及び第11図」を「〜第1
2図」に訂正する。 (51図面に別紙の第12図を追加する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1個または複数個の微小レンズと、この微小レンズの後
    方にこの微小レンズの光軸を中心とする直交座標軸の一
    方の軸に対して互に対称で他方の軸に関しても対称に配
    置されこの微小レンズにより所定位置の射出瞳像が結像
    される2個の受光素子とを有する測距用センサモジュー
    ルを持つオートフォーカス装置を備えたカメラにおいて
    、等しい頂角を持つ同形の2個の開口部を頂角が一致す
    るように点対称に配置した。開口部材を所定の射出瞳位
    置に拡散板と重ねて配置して前記受光素子の出力を測定
    し、かつ前記開口部材を前記頂角1/2だけ回動して前
    記受光素子の出力を測定し、これらの測定結果により前
    記測距用センサモジュールの光軸の傾きを調整すること
    を特徴とする測距用センサモジュールの光軸合せ方法。
JP11373782A 1982-06-30 1982-06-30 測距用センサモジユ−ルの光軸合せ方法 Pending JPS593308A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3030880A4 (en) * 2013-09-11 2017-04-26 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for aligning components of integrated optical sensors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3030880A4 (en) * 2013-09-11 2017-04-26 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for aligning components of integrated optical sensors

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