专利名称：测距装置及其所用的调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种计算离开拍照物体的距离的测距装置，以及调节该测距装置时所使用的调节装置。
并且，在作为日本公开特许公报的特开平1-291111号公报中，提出这样一种测距装置，即切换到不同的距离上进行测距，这时，根据受光元件的输出信号，不仅计算光入射位置，而且也计算光的入射量，即反射光的强度，以此计算出被拍照物体距离。此外，以下把根据光入射位置进行的测距称为比AF(Auto Focus自动聚焦)；把根据入射光量即反射光强度进行的测距称为光量AF。
这些过去的测距装置的实际测距特性由于投光元件和受光元件的位置关系、运算控制电路和投受光透镜等的精度、即测距装置本身的“质量优异程度”的不同而异。因此，例如在日本公开专利公报特开平7-174549号中提出了这样一种测距装置，它为了使理论值和实际的输出(实测值)相一致，利用CPU等运算控制电路进行校正计算，把与各台测距装置的误差相对应的校正系数输入到能电写入的规定存储器件内。
这种测距装置，由于采用光量AF和反射率校正，所以是一种不受被拍摄物体反射率影响能精密测距的测距装置，它根据测距装置固有的调节值(根据距离和反射光量的关系而求出的校正值)，来对投射光束到达被拍摄物体后反射出来的反射光量进行校正，进行测距运算。该校正值是根据来自有限距离处的图表的反射光量数据以及在挡住投射光束的状态下的光量数据(相当于无限远)而求出的。
具体来说，特开平7-174549号公报的测距装置具有第1处理装置(光量AF)，它利用光位置检测装置来检测那种从投光装置投射到被拍摄物体上的测距用光束的反射光，利用在该检测装置中取得的输出来输出那种随该反射光强度而变化的第1信号；第2处理装置(比AF)，它同样是利用上述输出来输出随该反射光的入射位置而变化的第2信号；存储装置，它存储对上述第1、第2处理装置的各个输出的校正值；以及距离运算装置，它利用第2处理装置的输出和上述校正值来计算距离。
再者，对调节装置也加以叙述，作为计算第1处理装置中的误差成分的校正值所用的装置，通过把遮光罩覆盖在投光元件前面，形成反射光不射入到光位置检测装置内的状态，进行测距，把从该结果中得到的校正值存储到存储装置内。
在这种过去的测距调节系统中，从位于有限距离L1的图C来的反射光量数据，其取得的方法是利用遮光装置30把遮光罩31从投光元件前取掉进行测距(参见图23)。并且，相当于无限远的反射光量数据，其取得的方法是利用遮光装置30把遮光罩31置于投光元件之前进行测距(参见图24)。
然而，过去的测距装置20仅是被设置在规定距离为L的位置上，把测距用光束投射到图C1上，接收其反射光计算出离开对象物体的距离，为了计算出校正值，为了形成在投光元件前面遮挡光线的状态和不遮档光线的状态，必须具有对遮光罩31进行物理驱动的遮光装置30(参见图22)。
这样一来，这种过去的测距调节系统，由于必须另行配备遮光装置30等，所以，存在的问题是调节用的装置系统构成变得庞大。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的，本发明的测距装置，具有把测距用光束投射到被拍摄物体上的投光装置、接收从上述被拍摄物体来的上述测距光束的反射光的光检测装置、利用该光检测装置的输出来输出那种随着从上述被拍摄物体来的反射光的强度而变化的信号的第1信号处理装置、根据该第1信号处理装置的输出来计算被拍摄物体距离的第1运算装置，以及对用于上述计算的校正值进行存储的存储装置，其特征在于具有使上述投光装置和上述光检测装置一起动作的第1方式；以及使上述投光装置不动作而使上述光检测装置动作的第2方式，在利用上述第1运算装置来计算被拍摄物体距离时，执行上述第1方式，在计算上述存储装置内所存储的校正值时，一起执行上述第1方式和第2方式。
所述的测距装置与外部的调节装置连接，利用上述外部的调节装置来计算上述校正值。
上述调节装置是个人计算机。
与外部的调节装置连接，由上述外部的调节装置发出选择上述第1方式或第2方式的指示。
存储在上述存储装置内的校正值，在该测距装置的装配调节时进行计算。
上述校正值是被拍摄物体距离的运算式中的常数。
上述校正值是由于该测距装置各台的偏差而产生的值。
上述存储装置是电可擦可编程只读存储器。
利用上述光检测装置的输出来输出那种随着从上述被拍摄物体来的反射光的入射位置不同而变化的信号的第2信号处理装置；以及根据该第2信号处理装置的输出来计算被拍摄物体距离的第2运算装置；在上述第2运算装置的运算结果被判断为不能测距时，利用上述第1运算装置进行运算。
上述光检测装置由一对传感器构成；上述第2运算装置根据在上述一对传感器上成像的一对被拍摄物体图像的偏移量，来计算上述被拍摄物体距离。
本发明还提供一种测距装置，具有把测距用光束投射到对象物上的投光装置；接收从上述对象物来的测距用光束的反射光，输出随入射光量而变化的光电变换信号的光检测装置；利用上述光检测装置的输出来输出随上述反射光强度而变化的信号的信号处理装置，以及利用上述输出来计算上述对象物距离的距离运算装置，其特征在于具有把上述投光装置设定为投光动作状态，把上述光检测装置设定为受光动作状态的第1测距方式；把上述投光装置设定为非动作状态，把上述光检测装置设定为受光动作状态的第2测距方式；测距时仅使用上述第1测距方式，在调节上述测距装置时，可选择上述第1或第2测距方式。
本发明还提供一种调节装置，用于调节测距装置，该测距装置具有把测距用光束投射到被拍摄物体上的投光装置；接受从上述被拍摄物体来的上述测距用光束的反射光的光检测装置；利用该光检测装置的输出，来输出随着上述被拍摄物体的反射光强度而变化的信号的信号处理装置；根据上述信号处理装置的输出来计算被拍摄物体距离的运算装置；以及存储用于上述运算的校正值的存储装置，其特征在于该调节装置具有投射上述测距用光束的测距用图，以及被连接在上述测距装置上，并且有计算上述校正值的功能的调节单元。
上述调节单元还具有切换第1方式和第2方式的功能，该第1方式使上述投光装置和光检测装置一起动作，该第2方式使上述投光装置不动作，而使上述光检测装置动作。
上述调节装置根据在选择了上述第1方式时的基于来自上述测距用图的反射光的上述信号处理装置的输出，以及在选择了上述第2方式时的上述信号处理装置的输出，来计算上述校正值。
在选择了上述第1方式时的基于来自上述测距用图的反射光的上述信号处理装置的输出，相当于有限距离的测距数据；在选择了上述第2方式时的上述信号处理装置的输出，相当于无限远距离的测距数据。
上述调节装置是个人计算机。
图2是表示作为本发明第2实施例的测距装置的构成的构成图。
图3是表示第2实施例的测距装置的光量运算电路的具体构成的电路图。
图4表示本发明的发光部和投光元件，图4(a)是发光部的电路图；图4(b)是发光元件的发光、无灯光的动作的波形图；图5是表示第2测距方式中的定时电路动作的定时图；图5(a)是当该方式为ON时iRED发光信号和积分信号的输出定时；图5(b)是该方式为OFF时iRED发光信号和积分信号的输出定时；图6是关于定时电路中的iRED发光无发光的选择的流程图；
图7是表示第3实施例中的光量运算电路的误差成分的曲线图；图8是表示在测距装置中进行通常测距时的动作的流程图；图9是表示第1测距方式中的有限距离的测距例子的说明图；
图10是表示第1测距方式中的无限远的测距例子的说明图；图11是表示第2测距方式中的测距例子的说明图；图12是表示调节装置利用测距装置的第1测距方式进行测距的说明图；图13是表示调节装置利用测距装置的第2测距方式进行测距的说明图；图14是表示校正运算和存储器写入工序的流程图；图15是表示作为本发明第4实施例的测距装置的构成的构成图；图16是表示第4实施例的测距装置的动作的流程图；图17是表示作为本发明第5实施例的测距装置的构成的构成图；图18是表示调节时的存储器写入工序的流程图；图19是表示第4实施例中的行传感器的检测数据及其传感器积分量数据(调节值)的关系的说明图；图20是表示作为本发明第6实施例存储调节值的说明图；图21是表示作为第6实施例的变形实施例存储调节值的说明图；图22是过去的测距装置和测距调节装置的关系的概要构成图；图23是表示获得有限距离的反射光量数据时的原有测距装置和测距调节装置的构成图。
图24是表示获得无限远距离的反射光量数据时的原有测距装置和测距调节装置的构成图。
投光装置101，用于向未图示的被拍摄物体投射测距用光束；光检测装置102，用于接收上述测距用光束的从该被拍摄物体上来反射光，输出光电变换信号；信号处理装置103，用于利用该光检测装置102的输出来输出随该反射光强度而变化的信号；距离运算装置104，用于借助该输出来计算离该被拍摄物体的距离；投光控制装置105，它能切换并选择以下第1和第2测距方式第1测距方式是当把上述光检测装置102设定为工作状态(即受光工作状态)时，把上述投光装置101设定为工作状态(即投光工作状态)；第2测距方式是当把上述光检测装置102设定为工作状态(即受光工作状态)时把上述投光装置101设定为非工作状态(即无投光状态)；以及校正值存储装置106。
另外，该测距系统中所具有的一个测距装置调节装置(简称为中调节装置)100具有一种用于对存储在上述校正值记录装置106内的校正值进行运算的校正值运算装置151。
在上述测距装置10内，控制方法是利用光检测装置102来检测出从投光装置101投射到被拍摄物体上的测距用光束的反射光，利用信号处理装置103进行处理，利用距离运算装置104来计算出距离数据。并且，该测距装置10所具有的投光控制装置105能进行选择控制，使上述投光装置101处于工作状态或非工作状态，能选择的状态有以下三种；在通常测距时使投光装置101工作(投光，即第1测距方式)；在调节该测距装置10时使投光装置工作(投光时，即第1测距方式)，或者使其不工作(无投光时，即第2测距方式)。
上述测距装置调节装置100，其控制方法是把被拍摄物体放置在有限距离的位置上，利用使投光装置101工作(投光)时的测据数据、以及使上述投光装置101不工作(无投光)时的测距数据，利用校正值运算装置151来计算为校正该测距装置10固有的误差所用的校正值，并将该校正值存储到安装在测距装置10内的校正值运算装置106内。
以下具体地举出几个实施例，详细说明本发明的要点。
图2中表示作为本发明第2实施例的测距装置10的具体构成。在该测距装置10中，其前面部分内布置有构成上述投光装置101的红外发光二极管(iRED)11和投光镜12、以及构成上述光检测装置102的受光镜13和受光元件(PSD)14。另外，如图所示，连接有作为上述信号处理装置103的多个前置放大器15、16和光量运算电路2、作为上述距离运算装置104的运算控制电路(CPU)1、作为上述投光控制装置105的投光控制驱动器3、以及作为上述校正值存储装置106的存储器件，例如电可擦可编程只读存储器EEPROM4。
而且，校正值运算装置151对应于作为测距调节装置100的个人计算机(PC)所具有的运算功能，它与测距装置10内的CPU1互相连接，能与其进行通信。
在这种构成的测距装置10中，由单片微机等构成的CPU1分别输出一种对投光控制驱动器3和光量运算电路2的工作(通)、不工作(断)进行控制的信号，接收光量运算电路2的输出信号进行运算，计算出被拍摄物体距离，投光控制驱动器3根据CPU的指令而使红外发光二极管(I RED)11发光。该红外光由投光镜12聚光，投射到未图示的被拍摄物体上。
从该被拍摄物体来的反射信号光由受光镜13进行聚光，然后射入到PSD14内。该PSD14是这样一种半导体器件，它能把该反射信号光变换成与该光的强度成正比的电流I0，再按照随入射位置而变化的比例使I0分流成2个电流信号I1、I2。这时，I0、I1、I2的关系可由下式表示(在图2中，I用小写字母i表示)。
I0＝I1+I2(式1)该输出电流I1、I2分别由前置放大器15、16进行放大后输入到光量运算电路2内。并且，EEPROM4中存储一种起因于光亮运算电器2的误差成分的校正值。如上所述，CPU1根据光量运算电路2以及存储在EEPROM4内的校正值而计算出被拍摄物体距离。
以下说明上述光量运算电路2的动作。
在图3中表示光量运算电路2的具体构成。在PSD14中产生的光电流I1、I2这2个信号经分别放大后被引入到光量运算电路2内进行比较的电路系统，其构成完全相同，所以，以下仅对一边的光电流I1的电路系统加以说明。
一般，由于被拍摄物体平常受到太阳光和人工照明光的照射，所以，照相机内安装的PSD14中射入的光线，除信号光外，也还有上述太阳光和人工照明光所形成的正常光(平常光)。由于这种正常光而使从受光元件14中的输出包括正常光电流IBO在内。
所以，测距运算中，必须除去该正常光电流IBO，仅分辨出iRED11所产生的信号光电流I1、I2并予以提取。
现对该正常光电流的除去加以说明。上述正常光电流IBO和信号光电流I1、I2的辨别方法是，由于在iRED11发光的状态下和不发光的状态下，正常光电流IBO的成分基本上是不变的，所以，可以把在上述两种状态下电流的变化量判断为信号光电流I1、I2。在这里，对各构件标注的括号内的数字表示对信号光电流I2侧进行处理的构件的参考编号。
首先，在上述iRED发光前，用晶体管240(251)来放大从PSD14来的正常光电流I0。该放大电流借助于电流镜电路241、243(252、254)而流入到压缩二极管246(257)内，这时，若压缩二极管246(257)的电位因上述电流IBO的流动而增高，则保持放大器248(259)动作，对晶体管250(261)的基极电位进行控制，使上述正常光电流IBO流入到GND内。
在上述保持放大器248(259)的“+”侧的输入端上，通过缓冲器247(258)来施加一种用恒流电源245(256)的恒流IDB进行偏置的压缩二极管246(257)的电压；并且，在“—”侧的输入端上，通过缓冲器276来施加一种利用恒流电源268同样地以恒流IDB进行偏置的压缩二极管269的电压。
因此，既然保持放大器248(259)在发挥其功能，就能防止正常光电流IBO所产生的电流流入到压缩二极管246(257)内。也就是说在图中箭头标记所表示的各条线路之间没有电流流过的状态下，该电路保持稳定。
其次，在上述iRED发光的情况下，在正常光电流IBO中增加了信号光电流I1(I2)的状态下，电流被输入到前置放大器15(16)内。这时与上述iRED的发光同步使保持放大器248(259)截止。于是，在保持电容器249(260)内充电的电位，使晶体管250(261)导通，正常光电流IBo流入GND内。
但是，只有信号光电流I1(I2)被晶体管240(251)放大，通过电流镜电路241、243(252、254)流入到压缩二极管246(257)内。这时，恒流电源245(256)和保持放大器248(259)一样，由于在图中符号BO所表示的线路内从定时电路233输出的偏压截止信号B而被切断，所以，在压缩二极管246上只产生信号光电流I1的压缩电压。同样，信号光电流I2也把正常光电流IBO除去后流入到压缩二极管257内。
并且，放大的信号光电流I1被电流镜电路241、242引入到光量信号积分电路内。同样放大的信号光电流I2借助于电流镜电路252、253而与上述信号光电流I1进行相加。
在此，在构成上述电流镜电路的晶体管242、253中，除流过上述信号光电流I1、I2外，平常还流过偏置电流。这是为了平时在上述晶体管240、241、242、243(251、252、253、254)上加偏压，防止对iRED信号电流的响应性变坏。并且，通过上述正常光去除动作，在箭头符号×的电流为“0”的状态下，分别利用恒流电源244(255)流过的恒流IPB来加偏压。
因此，光量信号积分电路的构成是把该恒流IPB产生的偏压除去，仅对信号光电流I1和I2进行积分。也就是说，把iRED11发光前从晶体管242、253流入的电流除去，仅对I1+I2进行积分，进行和上述正常光除去电路相同的动作。
并且，与上述光量运算电路2相连接的开关电路，在iRED11发光前为开关272、273接通状态，开关270、271为切断状态。因此，偏置电流的两个通道合并的电流分量(2×IPB)，由于电流流入到电阻275内时产生电压降而使保持放大器267动作，使晶体管278导通，结果流入到GND内。
在此情况下，若电流沿箭头标记(a)的方向流动，则保持放大器276的“+”侧的输入端的电位上升，晶体管278增大集电极电流，抑制电流向(a)方向流动。并且，若电流沿箭头(a)的相反方向流动，则保持放大器276的“—”侧的输入端的电位上升，晶体管278减小集电极电流，抑制电流向箭头(b)的方向流动。所以，由于偏流分量(2×IPB)所包含的杂波成分的作用，对电阻275来说，无论电流向哪个方向流动，也都能在该电路内很灵敏地将其除去。
其次，若iRED11发光，则开关272、273借助于从定时电路233来的积分信号INT而切断；开关270、271接通。因此，根据贮存在保持电容器277内的电荷，偏流进入晶体管278，流入GND，只有信号光电流I1、I2所产生的电流沿箭头(c)的方向被引入到第1积分电路230内。该第1积分电路230是由积分放大器279和积分电容器280所构成的光量信号电路构成的，用于对上述信号光电流I1、I2进行积分。
该积分若把上述放大用晶体管240、251的电流放大率设定为β，则积分放大器279的输出电压VPINT由下式表示。 式中，上述CP是积分电容器280的电容量，n是上述iRED11的发光电路，τ是一次的积分时间。
和上述比运算动作一样，复位电路281的作用是在iRED11发光前，使上述积入大器279的输出电压VPINT恢复到初始状态。并且，CPU1对经过A/D变换后的上述VPINV进行读取，根据下述(公式4)求出距离信息1/L。在此，假定被拍摄物体的反射率为一定，iRED11的投光点全部到达被拍摄物体时，则根据光扩散原理，下式关系可以成立。 (K是常数，I0＝I1+I2)所以，根据上述(公式2)和(公式3)可以求得下式。 也就是说，这样可以求得距离1/L。
以下参照附图4(a)(b)说明iRED11的发光、无发光的动作。iRED11的发光的通、断的定时取决于来自定时电路233的iRED发光信号。iRED发光信号被输入到图4(a)中的开关Tr301的基极。这时，如图4(b)所示，当iRED发光信号为H(High高)时，Tr301为截止状态，iRED11不发光。并且，当iRED发光信号为L(Low低)时，Tr301为导通状态，iRED11发光。
并且，在图5(a)、(b)中表示采用上述构成的测距装置10的自动聚焦动作的定时图。
定时电路233利用CPU1来输出iRED11的发光、偏压切断(B)和积分信号1NT。
在iRED11发光为导通情况下，如图5(a)所示，CPU1输出iRED11的发光和积分信号，按照时刻(A)的定时来读出光量积分信号XPINT。并且，在进行一般人们熟习的二重积分的A/D变换的情况下，CPU1按照时刻(A’)的定时来读取t1的时间。反射光量随t1的时间而变化，由CPU1将其作为数字值1PDATA而读入。所以，根据(公式4)可由下式的形式表示。 并且，上述(公式5)的常数K’根据iRED11的光量、PSD14的光量变换入率、前置放大器15、16的放大率、以及AF用投光镜12、受光镜13的偏差不同而有很大变化。在此，利用EEPROM4(参见图2)来存储校正数据，该校正数据用于对每台产品装置分别校正上述各种误差，能以更高的精度来实现上述(公式4)的测距运算。
并且，在iRED11发光为截止的情况下，如图5(b)所示，CPU1输出积分信号，按照时点(A)的定时来读出光量积分信号VPINT，进行那种与上述iRED11发光时相同的积分控制。
如上所述，利用上述光量信号运算电路和上述投光控制，可以求出iRED11发光时和不发光时的不同光量信号运算结果。
在此，按照图6所示的流程图，表示出上述定时电路233中的iERD11的发光、不发光的选择方法。
CPU1具有一种状态标记，该状态标记表示第2测距方式的ON、OFF状态。通常测距时上述状态标记为OFF状态(S101)，根据测距调节装置100的指令可将其调节为ON状态(S102)。
测距动作一开始，CPU1就查阅表示第2测距方式ON、OFF状态的标记的状态(S103)。
若第2测距方式为OFF，则定时电路233按照图5(b)所示的定时来输出iRED发光信号和积分信号(S104)。
另一方面，若第2测距方式为ON，则实时电路233按照图5(a)所示的定时来输出iRED发光信号和积分信号(S105)。这时，进行控制，使iRED11不发光。
这样，第1实施例的测距装置10，通常第2测距方式是OFF状态，iRED11进行投光，根据测距调节装置100的指令来改写对应的规定标记，能使其不进行投光动作。
而且，上述第2实施例也可以改为以下的变形例。例如，上述ON.OFF的切换方法不仅限于上述示例方法。例如也可用以用硬件开关等来进行。
并且，第2实施例中，根据测距调节装置100的指令来选择iRE11的发光的ON.OFF。但这种选择装置也可存在于测距装置10的内部。
以下说明本发明的第3实施例。但这里的测距装置的构成假定实质上与上述第2实施例的测距装置10的构成相同，其说明从略，仅详细说明该第3实施例的特征部分。
首先，参照图7，说明上述光量运算电路2的误差成分。该图7是表示光量信号I和被拍摄物体距离1/L的关系的曲线图。但由于光量运算电路2所固有的误差成分IN，实际上如虚线的曲线图所示，在和理想的关系实线之间产生误差。造成该误差成分的因素有驱动测距装置10的电源所产生的电源变动和感应杂波、CPU的杂波、光量运算电路的偏移和质量的不均匀性、以及电容器漏泄等。
将这些误差成分IN和斜率K在制造阶段作为调节值存储到EEPROM4中，由CPU1根据这些数值和测距时的光量运算电路2的输出来进行测距运算。
接着，利用图8的流程图，说明在上述测距装置10中进行通常测距时的动作(在图8中，I用小写字母i来表示)。
CPU1从EEPROM4中读出在下述调节工序中求出的调节值K、IN(S11)。
然后，选择第1测距方式(投光)(S12)，把iRED的光投射到位于规定距离L1处的被拍摄物体上(S13)。
利用光量运算电路2把来自被拍摄物体的反射光作为光量运算结果iO读出(S14)。
利用该结果和在S11步读出的调节值K、IN，CPU1根据下式进行被测物体距离的运算(S15)。 按照根据上述运算式所计算出的距离数据来调节照相机的焦点，即可拍照出对准焦点的照片。
在图9中表示采用上述测距装置10的第1测距方式的有限距离的测距例子。也就是说，利用投光装置投射的光到达被拍摄物体时，与距离相对应的反射光量射入到光检测装置中，由光量运算电路2进行处理。然后，由CPU1来计算距离数据。
并且，在图10中表示采用上述测距装置10的第1测距方式的无限远的测距例子。在无限远的情况下，由投光装置投射的光束不会有反射光返回。在此情况下，被检测的反射光量只有光量运算电路2的误差成分IN，利用该误差成分来计算测距数据(∞)。
另一方面，第2测距方式的测距例子示于图11。同样，在利用上述测距装置10情况下，不从投光装置进行投光，也没有反射光。在此情况下，被检测的反射光量也是只有光量运算电路2中的误差成分IN，利用该误差成分来计算测距数据(∞)。
所以，可以看出，图10和图11中的反射光量从原理上讲是相同的。本发明利用这种情况，在调节上述测距装置10时，把投光束作为无投光的状态下的光量数据作为相当于无限远的测距数据进行调节。
以下利用图12来说明上述测距装置10的测距调节装置100。
在图示的测距装置10和对其进行调节所用的测距调节装置(PC)100以及图C1的构成中，在上述测距装置10上连接作为测距装置调节用个人计算机的PC100。该PC100对第1和第2测距方式进行选择性切换，然后进行测距，根据该结果来计算出校正系数IN、K，并写入到测距装置10内所安装的EEPROM4内。并且把图C1布置在离开距离为L1的位置上。
现一边参照图14的流程图，一边依次说明在这种调节工序中进行的校正系数运算和写入到EEPROM4内的工序〔在图14中I用小写字母i表示〕。
在调节时，首先，PC100向测距装置10的CPU1发出选择第1测距方式(有投光)的指示(S1)。
然后，把红外光投射到位于离开距离为L1的位置上的图C1上(S2)。
利用光量运算电路2把从该图C1来的反射光作为光量运算结果IOcc进行读出(S3，参见图12)。
然后，PC100向测距装置10的CPU1发出选择第2测距方式(无投光)的指示(S4)，利用光量运算电路2将其作为光量运算结果IN进行读出(S5，参见图13)。
把在上述S3和S5步所取得的光量运算结果送入到PC100内，利用下式来计算校正系数K(S6)。
K＝ioc/iN (式7)然后，把求出的校正系数K以及在上述S4步取得的光量运算结果IN存储到测距装置10内所安装的EEPROM4中(S7)。这样就完成了测距装置10的一连串调节工序。
这样，第3实施例中的测距装置10的调节方式是把以投光束为无投光的状态下的光量数据作为相当于无限远的光量数据进行调节，于是能以更简单的调节方法和测距调节装置来进行调节。
第4实施例接着，一边参照图15，一边说明作为本发明第4实施例的测距装置的构成。
该测距装置把一对行传感器602a、602b分别布置在一对受光镜601a、601b的各光轴上，PSD602a、602b分别如图所示，连接在积分控制电路603、A/D变换电路604和正常光除去电路608上，这三种电路分别连接在CPU505上并能进行控制。CPU505外部具有存储用的EEPROM611，并且连接了投光装置606并能对其控制。
在这样构成的测距装置中，由单片微机等构成的运算控制电路(CPU)505分别输出对投光装置606的动作(ON)、不动作(OFF)进行控制的信号，进行被拍摄物体距离的运算。从被拍摄物体来的反射信号光由受光镜601a、601b进行聚光后，射入到传感器602a、602b内。该行传感器602a、602b根据光强度来对由受光镜601a、601b进行成像的被拍摄物体图像进行光电变换，将其变换成模拟电信号。
这些电信号由A/D变换电路604进行的A/D变换，将其结果输入到CPU505内。并且，积分控制电路603进行上述行传感器602a、602b的积分动作控制。并且，正常光除去电路608为了仅对测距用的从被拍摄物体来的反射光进行积分，在投射从投光装置606来的测距用的信号光进行积分时，把正常光成分除去。
以下参图16的流程图，详细说明该测距装置的动作，首先，从EEPROM611中读出上述测距装置固有的调节值(S201)。接着，进行测距装置的初始设定(S202)。在该初始设定中进行正常光积分用的监视区设定(所谓监视区是指为了积分控制，把区内的传感器数据的平均值和最高积分速度的传感器积分量作为监视数据输出到积分范围内的传感器范围)以及传感器灵敏度设定。
以下，根据上述S201、S202步的设定来进行积分(S203)。这里的积分控制的方法是检查上述监视数据是否达到了规定值，或者判断从积分开始的规定时间是否已过去。
利用A/D变换电路604来变换在上述S203步积分的被拍摄物体信号，将其作为传感器数据读入到CPU505内的RAM内(S204)。
然后进行为运算测距数据所需的规定的运算区的设定(S205)。在上述设定的每个运算区内，利用规定的相关、内插运算等来求出由一对受光镜在一对行传感器上成像的一对被拍摄物体图像的偏离量(相位差)，根据已知的三角测距原理来求出测距数据(S206)。
上述S206步的运算结果，判断在上述S205步中设定的全区内是否不能测距，(S207)。若未判断为不能测距，则采用由上述S206步计算出的测距数据来计算距离的倒数1/L(S208)。
若判断为不能测距，则根据投射到被拍摄物体上的信号光从被拍摄物体上反射回来的反射光量来进行测距(S209)。这时，在投光装置606为ON(投光)的情况下，若假设积分时间为t，假设从发光开始经过了时间t时的积分电平变化量为v，则可获得下式所示的关系。
1/L2∞(V/t)(式8)同样，在投光装置606为OFF(无投光)的情况下，假设从发光开始经过了时间t时的积分电平变化量为v’，则可用下式表示。
1/L2∞(V’/t) (式9)并且，假定对上述(v/t)、(v’/t)进行A/D变换后所得的值为IKDATA、I∞DATA，则距离L时的测距数据可用下式的形式表示。 这时，上述(式10)的常数K，和I∞DATA，将随上述行传感器光电效率、A/D变换电路误差和受光镜的误差不同而发生巨大变化。在上述EPPROM611(参见图15)中存储了为对每1个产品分别校正上述误差所用的校正数据，能以更高的精度来进行上述(式10)的测距计算。
而且，上述测距装置的常数K1和I∞DATA能利用与上述第3实施例相同的方法来进行校正。
第5实施例上述实施例也可按以下方法变形。若按图17所示的构成图，则上述测距装置，除了图15所示的构成要素外，在CPU505上还连接了测距装置调节用个人计算机(调节用PC100)。
该调节用PC100选择第1和第2测距方式进行测距，根据其结果来计算校正系数I∞DATA、K1，并将其写入到安装在测距装置内的EEPROM611内。并且，把图C1布置在离开距离为L1的位置上。现利用图18的流程图来说明利用这种调节系统来进行的校正系数计算以及向EEPROM611内的写入工序。
首先，调节用PC100向测距装置的CPU1发出选择第1测距方式(有投光)的指示(S501)。把红外光投射到离开的距离为L1的图C1上，对来自图C1的反射光进行积分(S502)。把从图C1来的反射所产生的积分电平变化量设定为V1；把经过A/D变换电路604进行变换后的值设定为IK1DATA(S503，参见图12)。
然后，由调节用PC100向测距装置的CPU1发出选择第2测距方式(无投光)的指示(S504)，进行积分控制，把这时的积分变化量设定为V∞；把经过A/D变换电路604变换后的值设定为I∞DATA(S505，参见图13)。
把在上述S503和S505中取得的光量运算结果存放到调节用PC100内，利用下式来计算校正系数K1(S506)。 然后，求得的校正系数K1和在上述运算步中取得的光量运算结果I∞DATA存储到安装在测距装置内的EEPROM611内(S507)。这样就结束了该测距装置的一连串调节工序。
第4实施例可按以下方式变形。若按图19～图21来说明，则上述实施例如图19所示，把监视器输出中的最快积分速度的传感器积分量V∞作为监视器数据，作为调节值进行保持。但也可以作为其他保持形态，例如图20和图21所示，上述调节值也可以把由行传感器602a、602b所构成的n个传感器数据的全部(V∞(1)～V∞(n))或者一部分(V∞(K)～V∞(K+1))作为无投光时的积分量数据进行存储。
而且，测距数据的校正方法和第4实施例相同，在上述监视器输出中，把与各传感器相对应的上述积分量数据用于上述(式11)的I∞DATA内。
如上所述，采用通过调节方法的校正，即可获得精度更高的测距结果。
如上所述，本发明并非仅适用于利用PSD的有源三角测距方式的测距装置。也可应用于上述构成或与其同等的测距装置中的光量AF的运算和调节，在该测距装置中所采用的受光传感器不仅限于行传感器，当然也可以是区域传感器。
本发明并非仅限于上述各实施例，也可以有各种变形和应用。此外，在不脱离本发明的要点的范围内，可以有各种变形实施例。
发明的效果如以上说明的那样，若采用本发明，则可提供一种计算校正值等的调节容易进行的测距装置、以及更加简化紧凑的调节装置。
权利要求
1.一种测距装置，具有把测距用光束投射到被拍摄物体上的投光装置、接收从上述被拍摄物体来的上述测距光束的反射光的光检测装置、利用该光检测装置的输出来输出那种随着从上述被拍摄物体来的反射光的强度而变化的信号的第1信号处理装置、根据该第1信号处理装置的输出来计算被拍摄物体距离的第1运算装置，以及对用于上述计算的校正值进行存储的存储装置，其特征在于具有使上述投光装置和上述光检测装置一起动作的第1方式；以及使上述投光装置不动作而使上述光检测装置动作的第2方式，在利用上述第1运算装置来计算被拍摄物体距离时，执行上述第1方式，在计算上述存储装置内所存储的校正值时，一起执行上述第1方式和第2方式。
2.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，与外部的调节装置连接，利用上述外部的调节装置来计算上述校正值。
3.如权利要求2所述的测距装置，其特征在于，上述调节装置是个人计算机。
4.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，与外部的调节装置连接，由上述外部的调节装置发出选择上述第1方式或第2方式的指示。
5.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于存储在上述存储装置内的校正值，在该测距装置的装配调节时进行计算。
6.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于上述校正值是被拍摄物体距离的运算式中的常数。
7.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于上述校正值是由于该测距装置各台的偏差而产生的值。
8.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于上述存储装置是电可擦可编程只读存储器。
9.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于还具有利用上述光检测装置的输出来输出那种随着从上述被拍摄物体来的反射光的入射位置不同而变化的信号的第2信号处理装置；以及根据该第2信号处理装置的输出来计算被拍摄物体距离的第2运算装置；在上述第2运算装置的运算结果被判断为不能测距时，利用上述第1运算装置进行运算。
10.如权利要求9所述的测距装置，其特征在于上述光检测装置由一对传感器构成；上述第2运算装置根据在上述一对传感器上成像的一对被拍摄物体图像的偏移量，来计算上述被拍摄物体距离。
11.一种测距装置，具有把测距用光束投射到对象物上的投光装置；接收从上述对象物来的测距用光束的反射光，输出随入射光量而变化的光电变换信号的光检测装置；利用上述光检测装置的输出来输出随上述反射光强度而变化的信号的信号处理装置，以及利用上述输出来计算上述对象物距离的距离运算装置，其特征在于具有把上述投光装置设定为投光动作状态，把上述光检测装置设定为受光动作状态的第1测距方式；把上述投光装置设定为非动作状态，把上述光检测装置设定为受光动作状态的第2测距方式；测距时仅使用上述第1测距方式，在调节上述测距装置时，可选择上述第1或第2测距方式。
12.一种调节装置，用于调节测距装置，该测距装置具有把测距用光束投射到被拍摄物体上的投光装置；接受从上述被拍摄物体来的上述测距用光束的反射光的光检测装置；利用该光检测装置的输出，来输出随着上述被拍摄物体的反射光强度而变化的信号的信号处理装置；根据上述信号处理装置的输出来计算被拍摄物体距离的运算装置；以及存储用于上述运算的校正值的存储装置，其特征在于该调节装置具有投射上述测距用光束的测距用图，以及被连接在上述测距装置上，并且有计算上述校正值的功能的调节单元。
13.如权利要求12所述的调节装置，其特征在于上述调节单元还具有切换第1方式和第2方式的功能，该第1方式使上述投光装置和光检测装置一起动作，该第2方式使上述投光装置不动作，而使上述光检测装置动作。
14.如权利要求13所述的调节装置，其特征在于上述调节装置根据在选择了上述第1方式时的基于来自上述测距用图的反射光的上述信号处理装置的输出，以及在选择了上述第2方式时的上述信号处理装置的输出，来计算上述校正值。
15.如权利要求13所述的调节装置，其特征在于在选择了上述第1方式时的基于来自上述测距用图的反射光的上述信号处理装置的输出，相当于有限距离的测距数据；在选择了上述第2方式时的上述信号处理装置的输出，相当于无限远距离的测距数据。
16.如权利要求12所述的调节装置，其特征在于上述调节装置是个人计算机。
全文摘要
提供一种计算校正值等的调节容易进行的测距装置、以及更简化紧凑的调节装置。该测距装置具有:把测距用光束投射到被拍摄物体上的投光装置;接受从被拍摄物体来的测距用光束的反射光的光检测装置;利用该光检测装置的输出来输出随着从被拍摄物体来的反射光的强度而变化的信号的第1信号处理装置;根据第1信号处理装置的输出来计算被拍摄物体距离的第1运算装置;对用于运算的校正值进行存储的存储装置,测距装置具有:使投光装置和光检测装置一起动作的第1方式,以及使投光装置不动作使光检测装置动作的第2方式,在利用第1运算装置来计算被拍摄物体距离时执行第1方式;在计算存储在存储装置内的校正值时同时执行第1方式和第2方式。
文档编号G02B7/32GK1347001SQ0113606
公开日2002年5月1日 申请日期2001年9月29日 优先权日2000年10月3日
发明者伊藤圭吾, 中田康一 申请人:奥林巴斯光学工业株式会社