专利名称：测距装置、用于该测距装置的调整装置及调整方法
技术领域：
本发明涉及测距装置、用于该测距装置的调整装置及调整方法，涉及能对例如照相机摄影画面内的多个区域进行测距的所谓多点测距装置的调整技术。
背景技术：
迄今为止，为了电气地校正由测距装置的光学系统或组装的偏差而引起的理论值与实际测距数据之间的误差，如特开昭63-198818号公报所公布的，可根据在两个不同的被摄体距离处所检测的距离数据，来求出校正误差的系数等调整值的方法已为大家所知。
但是，在可以对摄影画面内的多个区域进行测距的测距装置的情况下，若按照如所述特开昭63-198818号公报所公布的同样方法，如果为了电气地校正由测距装置光学系统或组装的偏差而引起的理论值与实际测距数据之间的误差，而进行调整的话，则为调整而设置于不同距离处的图片中的远距离侧的图片就必须大型化。为此，在生产厂内需占用很大空间，存在着生产线的空间利用率变差的问题。
此外，如果为了防止图片的大型化，而实际上只测定多个测距区域之中的中央部位的调整值，并利用该调整值来对整个测距区域进行校正，则由于测距装置的受光镜头的像差和周围光量衰减等原因，可能会产生在周边部位测距区域的测距精度变差的问题。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况提出的，目的在于提供一种调整装置，其既不使调整用图片大型化，也不使周边部的测距区域的测距精度变差，而又可以对摄影画面内的宽广的范围进行测距的测距装置进行调整。
为解决上述问题，本发明的内容之一为一种调整装置，用于对由于测距装置的光学系统或组装的偏差而引起的理论值与实际测距数据之间的误差进行电气校正，其中该测距装置可以对摄影画面内的多个区域进行测距，该调整装置的特征在于，所述调整装置具有多个调整图片，在进行调整时，它们被设置在与所述测距装置具有不同距离的位置，对于所述摄影画面的中央部的测距区域，根据对从所述测距装置到所述多个调整图片的距离进行测距时的测距数据，求出斜度误差校正调整值和偏移量校正调整值，对于所述摄影画面的周边部的测距区域，使用所述中央部的测距区域的斜度误差校正调整值作为斜度误差校正调整值，根据对从所述测距装置到用于求出所述中央部的测距区域的斜度误差校正调整值的两个图片中近距离侧的图片的距离进行测距时的测距数据，求出偏移量校正调整值。
此外，发明的另一内容是一种照相机的测距装置的调整装置，其特征在于，具有第1和第2图片，它们被配置于不同距离处，且大小大致相同；第1检测装置，其根据所述第1和第2图片的测距结果，检测所述照相机的测距装置的倾斜误差和测距特性的偏移量；第2检测装置，其只根据所述第1图片的测距结果，检测所述照相机的测距装置的测距特性的偏移量；对于摄影画面的中央部，使用由所述第1检测装置所检测的倾斜误差和测距特性的偏移量，决定所述照相机的测距误差的调整值，对于摄影画面的周边部，使用由所述第2检测装置所检测的测距特性的偏移量、以及由所述第1检测装置所检测的倾斜误差，决定所述照相机的测距误差的调整值。
此外，发明的又一内容是一种照相机的测距装置的调整方法，其特征在于，具有以下步骤
第1步骤，根据可配置于不同距离处的图片的、配置于第1距离和第2距离处的图片的测距结果，检测所述照相机的测距装置的倾斜误差和测距特性的偏移量；第2步骤，只根据配置于所述第1距离处的图片的测距结果，检测所述照相机的测距装置的测距特性的偏移量；第3步骤，对于摄影画面的中央部，利用由所述第1步骤所检测的倾斜误差和测距特性的偏移量，决定所述照相机的测距误差的调整值；第4步骤，对于摄影画面的周边部，利用由所述第2步骤所检测的测距特性的偏移量、以及由所述第1步骤所检测的倾斜误差，决定所述照相机的测距误差的调整值。
此外，发明的又一内容是一种测距装置，它可以对摄影画面内的多个区域进行测距，并具有调整电路，用于对由测距光学系统或组装偏差引起的理论值与实际测距数据之间的误差进行电气校正；以及存储器，用来存储用于校正的调整值，该测距装置的特征在于，存储在所述存储器中的调整值是根据从所述测距装置到设置于到所述测距装置距离不同的多个位置的调整图片的测距结果进行计算得出的，对于所述摄影画面的中央部的测距区域，是根据对从所述测距装置到所述多个调整图片的距离进行测距时的测距数据，进行计算得出的斜度误差校正调整值和偏移量校正调整值，对于所述摄影画面的周边部的测距区域，斜度误差校正调整值是所述中央部的测距区域的斜度误差校正调整值，偏移量校正调整值是根据对从所述测距装置到用于求出所述中央部的测距区域的斜度误差校正调整值的两个地点的图片中近距离位置的图片的距离进行测距时的测距数据求出的。
此外，发明的又一内容是一种测距装置的调整装置，该测距装置具有存储调整值的存储器、以及利用所述调整值对实测值与理论值之间的误差进行电气校正的校正电路，并且可以对区域内的多个区域进行测距，该调整装置用于决定所述校正值，其特征在于，具有
调整图片，其设置于离开所述测距装置的位置；第1运算电路，对于所述区域的中央部的测距区域，根据设置在2个间隔位置的所述调整图片的多个测距数据，求出斜度误差校正调整值和偏移量校正调整值；第2运算电路，对于所述区域的周边部的测距区域，求出来自所述第1运算电路的斜度误差校正调整值、以及基于从所述测距装置到所述调整图片的单一测距数据的偏移量校正调整值；控制电路，其将由所述第1和第2运算电路所计算的调整值存储到所述存储器中。
图1是用于根据本发明的第1实施方式的测距装置的调整装置的结构示意方框图。
图2是应用本发明的第1实施方式的有源式测距装置的结构示意图。
图3是应用本发明的第1实施方式的无源式测距装置的结构示意图。
图4是在调整图3所示的无源式测距装置时，设置在调整装置中的调整用图片的图案的一个示例图。
图5(a)、(b)是在用于本发明的第1实施方式的测距装置的调整装置中执行的用于将测距数据转换为1/L数据的近似直线的示意图。
图6是用于根据本发明的第1实施方式的测距装置的调整装置的调整步骤的流程示意图。
图7是应用本发明的第1实施方式的有源式测距装置的测距步骤的流程示意图。
图8是应用本发明的第1实施方式的无源式测距装置的测距步骤的流程示意图。
图9是用于根据本发明的第2实施方式的测距装置的调整装置的结构示意方框图。
图10(a)、(b)是在用于根据本发明的第2实施方式的测距装置的调整装置中执行的将测距数据转换为1/L数据的近似直线的示意图。
图11是用于根据本发明的第3实施方式的测距装置的调整装置的结构示意方框图。
图12(a)、(b)是在用于根据本发明的第3实施方式的测距装置的调整装置中执行的将测距数据转换为1/L数据的近似直线的示意图。
图13是应用本发明的第1实施方式的有源式测距装置的三角测距原理的说明示意图。
图14是应用本发明的第1实施方式的无源式测距装置的三角测距原理的说明示意图。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第1实施方式)图1是表示本发明的第1实施方式的测距装置所用的调整装置的结构方框图。
用本实施方式的调整装置调整的是安装有多点测距装置的照相机，该多点测距装置可对摄影画面内的中央部、以及该中央部的左侧和右侧共计3个区域进行测距。
在图1中，参考符号101是安装有进行调整的测距装置的照相机主体。参考符号102是将测距数据转换为1/L数据的直线计算调整用的近距离侧图片。参考符号103是将测距数据转换为1/L数据的直线计算调整用的远距离侧图片。近距离侧图片102和远距离侧图片103的大小大致相同。
参考符号105是控制装置，其根据来自调整用个人计算机(PC)106的信号，对近距离侧图片102的上下驱动等进行控制。参考符号106是调整用个人计算机(PC)，其对进行调整的照相机主体101进行控制，或进行调整值的运算等。参考符号107是用于驱动照相机主体101的电源。
参考符号108a是从照相机主体101到达上述图片102、103的光线，其用于对摄影画面的中央部区域进行测距。如图所示，该光线108a既可到达近距离侧图片102，也可到达远距离侧图片103。
参考符号108b是从照相机主体101到达上述图片102的光线，其用于对上述中央部左侧的区域进行测距。该光线108b虽可到达近距离侧图片102，但并不到达远距离侧图片103。
参考符号108c是从照相机主体101到达上述图片102的光线，其用于对上述中央部右侧的区域进行测距。该光线108c也可到达近距离侧图片102，但并不到达远距离侧图片103。
参考符号L1是从照相机主体101的测距装置到近距离侧图片102的距离。参考符号L2是从照相机主体101的测距装置到远距离侧图片103的距离。
图5(a)、(b)是在根据本发明的第1实施方式的测距装置的调整装置中执行的将测距数据转换为1/L数据的近似直线的示意图。
图5(a)是表示将中央测距区域的测距数据转换为1/L数据的近似直线的示意图。
图5(a)中，参考符号AFDC1是对近距离侧图片102测距时的中央测距区域的测距数据。参考符号AFDC2是对远距离侧图片103测距时的中央测距区域的测距数据。参考符号AFKC是近似直线的斜度数据，它根据调整用图片的设置距离L1、L2、以及该距离的中央测距区域的测距数据AFDC1、AFDC2计算得出。
图5(b)是用于将左右测距区域的测距数据转换为1/L数据的近似直线的示意图。
图5(b)中，参考符号AFDL1是对近距离侧图片102测距时的左测距区域的测距数据。参考符号AFDR1是对近距离侧图片102测距时的右测距区域的测距数据。参考符号AFKC是近似直线的斜度数据，它根据调整用图片的设置距离L1、L2、以及该距离的中央测距区域的测距数据AFDC1、AFDC2计算得出。
(第1实施方式的要点)用于本发明的第1实施方式的测距装置的调整装置，是对误差进行电气调整的调整装置，该误差是由安装在图1所示的照相机主体101内的测距装置的组成构件的尺寸或组装的偏差引起的。
特别地，该调整装置利用了三角测距中的测距数据和被摄体距离的倒数(1/L数据)之间存在的如图5所示的比例关系，并将其用于由实际摄影时的测距数据来求出被摄体距离的运算中，根据图1所示的近距离侧图片102和远距离侧图片103的设置距离L1、L2和测距数据AFDC1、AFDC2，求出图5的直线的斜度数据AFKC及截距(基准数据)。
并且，根据本发明的第1实施方式的调整装置，例如，在对按后述的图2或图3所示构成的可对照相机摄影画面内的多个区域进行测距的测距装置进行调整时，对于中央测距区域，对图1的近距离侧图片102和远距离侧图片103进行测距，测定测距数据AFDC1、AFDC2。
进而，根据这些测距数据，按式(1)计算图5(a)所示的测距装置的测距特性直线的斜度数据AFKC，将该斜度数据AFKC作为斜度误差校正调整值，并将测距数据AFDC1、AFDC2的任何一方作为基准数据(偏移量校正调整值)作为调整值存储在存储装置115(125)中。
AFKC＝{(1/L1)-(1/L2)}/(AFDC1-AFDC2) …(1)此外，对于左右测距区域，只对图1的近距离侧图片102进行测距，测定测距数据AFDL1、AFDR1。进而，将这些测距数据作为基准数据(偏移量校正调整值)，作为调整值存储在存储装置115(125)中。此外，作为斜度数据(斜度误差校正调整值)，将中央区域的数据AFKC作为调整值存储在存储装置115(125)中。
利用如上所述存储在存储装置115(125)中的调整值，在用图2、图3的测距装置的CPU114(124)进行实际测距时，对于中央测距区域，按式(2)或式(3)，对于左右测距区域，按式(4)或式(5)计算1/L数据。
1/L＝AFKC×(AFDC-AFDC1)+(1/L1)…(2)1/L＝AFKC×(AFDC-AFDC2)+(1/L2)…(3)1/L＝AFKC×(AFDL-AFDL1)+(1/L1)…(4)1/L＝AFKC×(AFDR-AFDR1)+(1/L1)…(5)此处，AFDC、AFDL、AFDR分别是实际测距时的中央区域、左区域、右区域的测距数据。
亦即，如(2)至(5)式所指出的那样，对于中央测距区域，根据图5(a)所示的直线计算1/L数据。此外，对于左右测距区域，根据图5(b)所示的直线计算1/L数据。
在图1所示的调整装置中，作为近距离侧图片102和远距离侧图片103，当对如图2所示的有源式测距装置进行调整时，使用标准反射率的灰度图片等无纹理图案的图片。所谓有源式测距装置是这样的测距装置它从投射装置向被摄体投射信号光，用受光装置接受由上述被摄体所反射的信号光，根据从该受光装置输出的信号光的入射位置进行测距。
此外，当对图3所示的无源式测距装置进行调整时，作为近距离侧图片102和远距离侧图片103，使用如图4所示的具有高黑白对比度图案的图片。所谓无源式测距装置是这样的测距装置根据通过至少一对受光装置所受光的所述被摄体的像的相位差进行测距。
此处，用于调整装置的图片102、103的大小相同。由于其大小相同，可以降低调整装置的管理工作量或制造成本。
图2是应用本发明的第1实施方式的有源式测距装置的结构示意图。
图2中，参考符号111b是投射镜头，它将发光元件(IRED)112a、112b、112c所发出的信号光向被摄体(图中未示出)投射。参考符号111a是受光镜头，它将由被摄体反射的信号光成像在受光元件(PSD)113a、113b、113c上。这些投射镜头111b和受光镜头111a是测距光学系统。此处，受光元件(PSD)113a、113b、113c根据由受光镜头111a成像的信号光光点(spot)的重心位置输出电流。
参考符号114是CPU，其用于对AFIC、IRED驱动电路等进行控制并进行测距运算等。该CPU构成调整电路，其用于电气地校正由测距光学系统或组装的偏差而引起的理论值与实际测距数据之间的误差。参考符号115是存储装置，它用来存储用于把测距数据转换为1/L数据的调整值(斜度误差校正调整值或偏移量校正调整值)等，由EEPROM等不易失存储器构成。参考符号116是AFIC，其根据从PSD113a、113b、113c输出的信号光电流之比，计算PSD上的信号光的入射位置。参考符号117是IRED驱动电路，用于使IRED112a、112b、112c发光。
图13是用于说明应用本发明的第1实施方式的有源式测距装置的三角测距原理的示意图。
在图13中，参考符号1是发出投射到被摄体的信号光的IRED。参考符号2是PSD，它根据由受光镜头成像的信号光光点的重心位置输出电流。参考符号3是受光镜头的光轴。参考符号4是受光镜头的像主点。参考符号5是被摄体。参考符号6是投射镜头，其将由IRED1发出的信号光投射到被摄体。参考符号7是受光镜头，其将由被摄体反射的信号光光点，成像在PSD2L。
参考符号L是被摄体距离。参考符号s是基线长。参考符号f是受光镜头的焦距，参考符号t是从PSD2上的受光镜头的光轴3到信号光光点的重心位置的距离。参考符号t∞是从PSD2的远距离端到受光镜头的光轴3的距离。参考符号In是从PSD2的近距离端输出的电流。参考符号If是从PSD2的远距离端输出的电流。
亦即，如图13所示，由IRED1发出的信号光通过投射镜头6被聚光投射到被摄体5，由被摄体反射的信号光，通过受光镜头7，成像在PSD2的距受光镜头的光轴3的距离为t的位置。
由图13可知，在基线长s、受光镜头的焦距f、被摄体距离L、PSD2上距受光镜头的光轴3的距离t之间，关系式(6)成立L/s＝f/t …(6)式(6)中，因为s、f是已知值，若求出t则可求出被摄体距离，一般来说，由于照相机摄影镜头的伸出量具有与被摄体距离的倒数成正比的倾向，为使伸出量的运算容易进行，如(7)式所示，将距离L的倒数作为被摄体距离数据进行计算。
1/L＝t/(s×f)…(7)上述的t值，可将PSD2的两个输出电流In、If通过模拟电路运算来得到，具体言之，作为测距数据，可根据周知的对数压缩技术等求出In/(In+If)。
因为根据PSD2的长度和上述的输出电流的比值，可得到t+t∞，从该值减去t∞之值，可算出t之值。
但是，基线长s、受光镜头的焦距f、从PSD2远距离端到受光镜头的光轴3的距离t∞等会由于构件的加工状况或组装精度而存在偏差，因此通过如上所述的调整装置，测定对应于2点以上的被摄体距离的t的测距数据，求出近似直线，预先将该直线分别存储到各照相机的EEPROM等不易失存储器等存储装置115中，在实际测距时，利用该直线来算出1/L。
图3是应用本发明的第1实施方式的无源式测距装置的结构示意图。
图3中，参考符号121a、121b是作为测距光学系统的受光镜头，其将被摄体像成像在线路传感器(line sensor)122a、122b上。参考符号122a、122b是线路传感器，它把由受光镜头121a、121b成像的被摄体像，根据光强度进行光电转换，转换为电信号。参考符号123是积分控制电路，它控制线路传感器122a、122b的积分动作。参考符号124是产生各种控制信号和进行测距运算等的CPU。该CPU形成调整电路，用于电气地校正由测距光学系统或组装的偏差而引起的理论值与实际测距数据之间的误差。参考符号125是存储装置，用于存储用于把测距数据转换为1/L数据的调整值(斜度误差校正调整值或偏移量校正调整值)等，它由EEPROM等不易失存储器构成。参考符号126是读出装置，其用于将线路传感器122a、122b输出的被摄体像经光电转换后所得到的模拟电信号，进行A/D转换并将其读出。
图4是对图3所示的无源式测距装置进行调整时，设置在调整装置中的调整用图片的图案的一个示例图。
在图4中，参考符号131是调整用图片的主体。参考符号132是由白黑条纹构成的无源式测距装置的调整用图案。
图14是应用本发明的第1实施方式的无源式测距装置的三角测距原理的说明示意图。
在图14中，参考符号11是被摄体。参考符号12a、12b是受光镜头，其将被摄体像成像在线路传感器13a、13b上。参考符号13a、13b是线路传感器，其用于将受光镜头12a、12b成像的被摄体像，根据其光强度进行光电转换并转换为电信号。参考符号14a、14b是从线路传感器13a、13b输出的传感器数据。参考符号L是被摄体距离。参考符号f是受光镜头的焦距。参考符号B是基线长。参考符号X是被摄体像的相对偏移量(相位差)。
亦即，如图14所示，无源式的三角测距是通过受光镜头12a、12b，在线路传感器13a、13b上成像与被摄体11的亮度分布对应的像，利用把该被摄体像进行光电转换后所得的传感器数据14a、14b，根据周知的相关运算、插值运算等，求出被摄体像的相对偏移量X作为测距数据。
由图14可知，在基线长B、受光镜头的焦距f、被摄体距离L、被摄体像的相对偏移量之间，关系式(8)成立。
L/B＝f/X…(8)式(8)中，由于B、f是已知值，若求出X则可求出被摄体距离L，一般来说，由于照相机的摄影镜头的伸出量与被摄体距离的倒数之间存在正比例关系的倾向，为使伸出量的运算容易进行，如(9)式所示，将距离L的倒数作为被摄体距离数据进行计算。
1/L＝X/(B×f)…(9)但是基线长B、受光镜头的焦距f会由于构件的加工状况或组装精度而存在偏差，因此应利用如上所述的调整装置，测定对应于2点以上的被摄体距离的X的测距数据来求出近似直线，预先将该直线分别存储到各照相机的EEPROM等不易失存储器等存储装置125中，在实际测距时，利用该直线来算出1/L。
其次，对图1所示的用于测距装置的调整装置的调整步骤，参考图6的流程图加以说明。此外，对图2所示的有源式测距装置的测距步骤，参考图7的流程图加以说明。此外，对无源式测距装置的测距步骤，参考图8的流程图加以说明。
图6是用于本发明的第1实施方式的测距装置的调整装置的调整步骤的流程示意图。
首先，在步骤S101，在图1所示的用于测距装置的调整装置中，安装装配有进行调整的测距装置的照相机主体101，并打开电源。
其次，在步骤S102，通过PC106，使照相机主体101的测距装置处于驱动状态，从而对近距离侧图片102进行测距，测定测距数据AFDC1、AFDL1、AFDR1。
继而，在步骤S103，通过控制装置105，使近距离侧图片102向上方移动，以便可以对远距离侧图片103进行测距。
其次，在步骤S104，与在步骤S102相同，进行远距离侧图片103的测距，测定测距数据AFDC2。
继而，在步骤S105，通过PC106，按照式(1)计算如图5(a)所示的、用于将测距数据转换为1/L数据的近似直线的斜度数据AFKC。
进而，在步骤S106，通过PC106，把在步骤S102测定的测距数据AFDC1、AFDL 1、AFPR 1、以及在步骤S105计算的斜度数据AFKC作为调整值，写入图2或图3所示的存储装置115(125)中。
然后，在步骤S107，将用于测距装置的调整装置，从照相机主体101上卸下，结束调整。
图7是应用本发明的第1实施方式的有源式测距装置的测距步骤的流程示意图。
首先，在步骤S111，将恒定入射到图2所示的PSD113a、113b、113c的光成分，存储到AFIC116中。
其次，在步骤S112，使IRED112a、112b、112c发光，并由PSD113a、113b、113c接受由被摄体反射的信号光，减去在步骤S111所存储的恒定光成分，只提取出信号光成分，根据从各个PSD113a、113b、113c输出的2个信号光电流的比值，求出PSD113a、113b、113c上的信号光的入射位置。
继而，在步骤S113，把在步骤S112求出的PSD113a、113b、113c上的信号光的入射位置，作为测距数据，从AFIC116读出，存储到CPU114内的RAM中。
其次，在步骤S114，判定对于所有测距区域的测距数据的测定是否已经完成。
此处，若对于所有测距区域的测距数据的测定已经完成，就进入步骤S115，若没有完成，就返回到步骤S111。
其次，在步骤S115，在所有测距区域的测距数据中，选择最近距离的测距数据。
继而，在步骤S116，根据所选择的测距数据的测距区域，按式(2)～(5)的某一个，将所选择的测距数据转换为1/L数据。
图8是应用本发明的第1实施方式的无源式测距装置的测距步骤的流程示意图。
首先，在步骤S121，根据测光数据、预积分数据等，对图3所示的线路传感器122a、122b的传感器感光度进行设定。
其次，在步骤S122，用步骤S121设定的传感器感光度进行积分。
这时，通过积分控制装置123对积分进行控制。
继而，在步骤S123，对在步骤S122积分后的传感器数据，通过读出装置126进行A/D转换并将其读出。
其次，在步骤S124，通过CPU124，进行周知的相关运算，以检测从一对线路传感器122a、122b输出的被摄体像数据的相位差。
其次，在步骤S125，通过CPU124进行插值运算，以求出在步骤S124所得到的离散的相位差(数据偏移量)的小数部分。
进而，在步骤S126，判定对于所有测距区域的测距数据的运算是否已经完成。
此处，若对于所有测距区域的测距数据的运算已经完成，就进入步骤S127，若没有完成，就返回到步骤S124。
其次，在步骤S127，在所有测距区域的测距数据中，选择最近距离的测距数据。
其次，在步骤S128，根据所选择的测距数据的测距区域，按式(2)～(5)的某一个，将所选择的测距数据转换为1/L数据。
若根据如上所述的用于第1实施方式的测距装置的调整装置，当计算周边部的测距区域的1/L数据时，利用中央区域的数据计算斜度数据，利用调整装置的近距离侧图片的实测值计算基准数据。亦即，为计算周边部的测距区域的斜度数据，不使用远距离侧图片103的测定。因此，没有必要加大远距离侧图片103的宽度，从而，不必使用大型的调整装置，就可以高精度地对摄影画面内的多个范围宽广的区域进行测距。
(第2实施方式)图9是根据本发明的第2实施方式的调整装置的结构示意方框图。
图9中，参考符号201是安装有进行调整的测距装置的照相机主体。参考符号202是将测距数据转换为1/L数据的直线计算调整用的近距离侧图片。参考符号203是将测距数据转换为1/L数据的直线计算调整用的远距离侧图片。参考符号205是控制装置，其根据来自调整用个人计算机(PC)206的信号，对近距离侧图片202的上下驱动等进行控制。参考符号206是调整用个人计算机(PC)，其对进行调整的照相机主体101进行控制，或进行调整值的运算等。参考符号207是用于驱动照相机主体201的电源。
此外，参考符号208a是从照相机主体201到达上述图片202、203的光线，其用于对摄影画面的中央部区域进行测距。把该测距区域设为C。
参考符号208b是从照相机主体201到达上述图片202、203的光线，其用于对上述中央部左侧的区域进行测距。把该测距区域设为L。
参考符号208c是从照相机主体201到达上述图片202、203的光线，其用于对上述中央部右侧的区域进行测距。把该测距区域设为R。
参考符号208d是从照相机主体201到达上述图片202的光线，其用于对比上述区域L更加偏左的区域进行测距。该光线208d虽到达近距离侧图片202，但并不到达远距离侧图片203。把该测距区域设为LL。
参考符号208e是从照相机主体201到达上述图片202的光线，其用于对比上述区域R更加偏右的区域进行测距。该光线208e虽到达近距离侧图片202，但并不到达远距离侧图片203。把该测距区域设为RR。
此外，参考符号L1是从照相机主体201的测距装置到近距离侧图片202的距离。参考符号L2是从照相机主体201的测距装置到远距离侧图片203的距离。
图10(a)、(b)是在用于本发明的第2实施方式的测距装置的调整装置上执行的将测距数据转换为1/L数据的近似直线示意图。
图10(a)是将测距区域C、L和R的测距数据转换为1/L数据的近似直线的示意图。
图10(a)中，参考符号AFDC1是对近距离侧图片202测距时的测距区域C的测距数据。参考符号AFDL1是对近距离侧图片202测距时的测距区域L的测距数据。参考符号AFDR1是对近距离侧图片202测距时的测距区域R的测距数据。参考符号AFDC2是对远距离侧图片203测距时的测距区域C的测距数据。参考符号AFDL2是对远距离侧图片203测距时的测距区域L的测距数据。参考符号AFDR2是对远距离侧图片203测距时的测距区域R的测距数据。
参考符号AFKC是近似直线的斜度数据，它根据调整用图片的设置距离L1、L2，以及在这些距离处的测距区域C的测距数据AFDC1、AFDC2计算得出。参考符号AFKL是近似直线的斜度数据，它根据调整用图片的设置距离L1、L2，以及在这些距离处的测距区域L的测距数据AFDL1、AFDL2计算得出。参考符号AFKR是近似直线的斜度数据，它根据调整用图片的设置距离L1、L2，以及在这些距离处的测距区域R的测距数据AFDR1、AFDR2计算得出。
图10(b)是表示将测距区域LL和测距区域RR的各测距数据转换为1/L数据的近似直线的示意图。
图10(b)中，参考符号AFDLL1是对近距离侧图片202测距时的测距区域LL的测距数据。参考符号AFDRR1是对近距离侧图片202测距时的测距区域RR的测距数据。参考符号AFKL是近似直线的斜度数据，它根据调整用图片的设置距离L1、L2、以及在这些距离处的测距区域L的测距数据AFDL1、AFDL2计算得出，用于将测距区域LL的测距数据转换为1/L数据。参考符号AFKR是近似直线的斜度数据，它根据调整用图片的设置距离L1、L2、以及在这些距离处的测距区域R的测距数据AFDR1、AFDR2计算得出，用于将测距区域RR的测距数据转换为1/L数据。
(第2实施方式的要点)在上述第1实施方式中，测距装置的测距区域是3个，其采用中央测距区域的斜度数据作为左右测距区域的斜度数据，而在第2实施方式中，如图9所示，测距装置的测距区域是5个以上时，使用用于计算远距离侧图片203的测距数据调整值的测距区域中最外侧的测距区域的斜度数据，作为周边部的测距区域的斜度数据。
例如，考虑对具有5个测距区域的测距装置进行调整的情况，该5个测距区域按摄影画面从左到右的顺序为LL、L、C、R、RR，对于C、L、R的各测距区域，进行近距离侧图片202和远距离侧图片203的测距，分别测定测距数据AFDC1、AFDL1、AFDR1、AFDC2、AFDL2、AFDR2。
继而，根据这些测距数据，按照式(10)～(12)，计算如图10(a)所示的测距装置的测距特性直线的斜度数据AFKC、AFKL、AFKR，将这些斜度数据AFKC、AFKL、AFKR、以及测距数据AFDC1、AFDL1、AFDR1或者AFDC2、AFDL2、AFDR2中的任何一方作为基准数据，作为调整值存储在如图2或图3所示的存储装置115(125)中。
AFKC＝{(1/L1)-(1/L2)}/(AFDC1-AFDC2) …(10)AFKL＝{(1/L1)-(1/L2)}/(AFDL1-AFDL2) …(11)AFKR＝{(1/L1)-(1/L2)}/(AFDR1-AFDR2) …(12)此外，对于测距区域LL、RR，只对图9的近距离侧图片202进行测距，测定测距数据AFDLL1、AFDRR1。
进而，将这些测距数据作为基准数据，将其作为调整值存储到存储装置115(125)中。此外，作为斜度数据，分别将一个内侧区域的斜度数据AFKL、AFKR作为调整值存储到存储装置115(125)中。
如上所述，使用存储在存储装置115(125)中的调整值，通过图2或图3所示的测距装置的CPU114(124)实际进行测距时，对于C、L、R的各测距区域，按照式(13)～(15)或式(16)～(18)，对于LL、RR的各测距区域，按照式(19)～(20)式，计算1/L数据。
1/L＝AFKC×(AFDC-AFDC1)+(1/L1)…(13)1/L＝AFKL×(AFDL-AFDL1)+(1/L1)…(14)1/L＝AFKR×(AFDR-AFDR1)+(1/L1)…(15)1/L＝AFKC×(AFDC-AFDC2)+(1/L2)…(16)1/L＝AFKL×(AFDL-AFDL2)+(1/L2)…(17)
1/L＝AFKR×(AFDR-AFDR2)+(1/L2) …(18)1/L＝AFKL×(AFDLL-AFDLL1)+(1/L1)…(19)1/L＝AFKR×(AFDRR-AFDRR1)+(1/L1)…(20)此处，AFDC、AFDL、AFDR、AFDLL、AFDRR分别是实际测距时的测距区域C、L、R、LL、RR的测距数据。
亦即，从式(13)～(20)可知，对于C、L、R的各测距区域，根据图10(a)所示的直线来算出1/L数据，对于LL、RR的各测距区域，则根据图10(b)所示的直线来算出1/L数据。
第2实施方式的调整步骤和测距步骤与上述第1实施方式相同。
根据上述第2实施方式，即使在具有5个以上测距区域的情况下，也可以不必加大远距离侧图片203的宽度。此外，因为作为外侧区域LL、RR的斜度数据，并非采用测定中央区域C所得的斜度数据AFKC，而是采用测定比它更靠近外侧的区域L、R所得的斜度数据AFKL、AFKR，因此可进一步提高测距精度。
(第3实施方式)图11是表示根据本发明的第3实施方式的调整装置的结构的方框图。
在图11中，参考符号301是安装有进行调整的测距装置的照相机主体。参考符号302是将测距数据转换为1/L数据的直线计算调整用的近距离侧图片。参考符号303是将测距数据转换为1/L数据的直线计算调整用的中距离图片。参考符号304是将测距数据转换为1/L数据的直线计算调整用的远距离图片。
此外，参考符号305是控制装置，其根据来自调整用个人计算机(PC)306的信号，对近距离图片302的上下驱动等进行控制。参考符号306是调整用个人计算机(PC)，其对进行调整的照相机主体301进行控制、进行调整值的运算等。参考符号307是用于驱动照相机主体301的电源。
此外，参考符号308a是从照相机主体301到达上述图片302、303和304的光线，其用于对摄影画面的中央部的区域进行测距。如图所示，该光线308a到达所有的近距离图片302、中距离图片303和远距离图片304。
参考符号308b是从照相机主体301到达上述图片302、303的光线，其用于对上述中央部左侧的区域进行测距。该光线308b虽可到达近距离图片302和中距离图片303，但并不到达远距离图片304。
参考符号308c是从照相机主体301到达上述图片302、303的光线，其用于对上述中央部右侧的区域进行测距。该光线308c也可到达近距离图片302和中距离图片303，但并不到达远距离图片304。
此外，参考符号L1是从照相机主体301的测距装置到近距离图片302的距离。参考符号L2是从照相机主体301的测距装置到中距离图片303的距离。参考符号L3是从照相机主体301的测距装置到远距离图片304的距离。
图12(a)、(b)是用于在根据本发明的第3实施方式的调整装置上执行的将测距数据转换为1/L数据的近似直线的示意图。
图12(a)是表示将中央的测距区域的测距数据转换为1/L数据的近似直线的示意图。参考符号AFDC1是对近距离图片302测距时的中央测距区域的测距数据。参考符号AFDC2是对中距离图片303测距时的中央测距区域的测距数据。参考符号AFDC3是对远距离图片304测距时的中央测距区域的测距数据。参考符号AFKCN是近距侧近似直线的斜度数据，它根据调整用图片的设置距离L1、L2、以及在该距离处的中央测距区域的测距数据AFDC1、AFDC2计算得出。参考符号AFKCF是远距离侧近似直线的斜度数据，它根据调整用图片的设置距离L2、L3、以及在该距处的中央测距区域的测距数据AFDC2、AFDC3计算得出。
图12(b)是表示用于将左右测距区域的测距数据转换为1/L数据的近似直线的示意图。
图12(b)中，参考符号AFDL1是对近距离图片302测距时的左测距区域的测距数据。参考符号AFDR1是对近距离图片302测距时的右测距区域的测距数据。参考符号AFDL2是对中距离图片303测距时的左测距区域的测距数据。参考符号AFDR2是对中距离图片303测距时的右测距区域的测距数据。
此外，参考符号AFKLN是近距侧近似直线的斜度数据，它根据调整用图片的设置距离L1、L2、以及在该距离处的左测距区域的测距数据AFDL1、AFDL2计算得出。
另外，参考符号AFKRN是近距侧近似直线的斜度数据，它根据调整用图片的设置距离L1、L2、以及在该距离处的右测距区域的测距数据AFDR1、AFDR2计算得出。
此外，参考符号AFKCF是远距离侧近似直线的斜度数据，它根据调整用图片的设置距离L2、L3、以及在该距离处的中央测距区域的测距数据AFDC2、AFDC3计算得出，其用于把左右区域的测距数据转换为1/L数据。
(第3实施方式的要点)第3实施方式在使用如图11所示结构的调整装置，把2条直线作为调整值存储到如图2或图3所示的测距装置的存储装置115(125)的情况下，对于近距离侧的直线，对中央以及左右测距区域，分别对近距离图片302、中距离图片303进行测距，测定测距数据AFDC1、AFDL1、AFDR1、AFDC2、AFDL2、AFDR2。
进而，根据这些测距数据，按照式(21)～(23)，计算如图1 2(a)、(b)所示的测距装置的测距特性直线的近距侧直线的斜度数据AFKCN、AFKLN、AFKRN，将这些斜度数据AFKCN、AFKLN、AFKRN，以及测距数据AFDC2、AFDL2、AFDR2作为基准数据，作为调整值存储在存储装置115(125)中。
AFKCN＝{(1/L1)-(1/L2)}/(AFDC1-AFDC2) …(21)AFKLN＝{(1/L1)-(1/L2)}/(AFDL1-AFDL2) … (22)AFKRN＝{(1/L1)-(1/L2)}/(AFDR1-AFDR2) …(23)此外，对于远距离侧的直线，只有中央测距区域对图11的远距离图片304进行测距，测定测距数据AFDC3。
进而，根据该数据和中距离图片303的测距数据AFDC2，按照式(24)，计算如图12(a)所示的测距装置的测距特性直线的远距离侧直线的斜度数据AFKCF，将该斜度数据AFKCF作为调整值存储在存储装置115(125)中。
AFKCF＝{(1/L2)-(1/L3)}/(AFDC2-AFDC3) … (24)对于左右测距区域，把中央区域的数据AFKCF作为斜度数据存储在存储装置115(125)中作为调整值。
如上所述，使用存储在存储装置115(125)中的调整值，当利用图片2或图片3的测距装置的CPU114(124)实际进行各测距区域的测距时，在测距数据比基准数据近的情况下，对于各测距区域，按式(25)～(27)，计算1/L数据。
1/L＝AFKCN×(AFDC-AFDC2)+(1/L2)…(25)1/L＝AFKLN×(AFDL-AFDL2)+(1/L2)…(26)1/L＝AFKRN×(AFDR-AFDR2)+(1/L2)…(27)此处，AFDC、AFDL、AFDR分别是实际测距时的中央、左、右的测距数据。
此外，在测距数据比基准数据远的情况下，对于各测距区域，按式(28)～(30)，计算1/L数据。
1/L＝AFKCF×(AFDC-AFDC2)+(1/L2)…(28)1/L＝AFKCF×(AFDL-AFDL2)+(1/L2)…(29)1/L＝AFKCF×(AFDR-AFDR2)+(1/L2)…(30)此处，AFDC、AFDL、AFDR分别是实际测距时的中央、左、右的测距数据。
亦即，该第3实施方式是在具有2条以上的1/L转换用近似直线数据的测距装置中，把第1实施方式应用于远距离侧的近似直线数据的情况。作为其变形例，也可以把第2实施方式应用于远距离侧的近似直线数据。
根据上述的第3实施方式，即使在具有2条以上的近似直线数据的测距装置中，也可以得到与其它实施方式同样的效果。
此外，在上述各实施方式的说明中，对能够对摄影画面内的左右方向的多个区域进行测距的多点测距装置的调整进行了说明，但也可以用于能对摄影画面内的上下方向的多个区域、或摄影画面内的2维的多个区域进行测距的多点测距装置的调整。
此外，因为在上述各实施方式的说明中所使用的多个调整图片的大小可以相同，如果使作为被检查物的测距装置和调整图片之间的间隔可以改变的话，可以只使用一个调整图片。亦即，把上述测距装置或调整图片中的任何一方或两方设置在导轨上等，使其可前后移动，在两者接近的状态下测定近距离侧的数据，然后拉开两者的间隔，测定远距离侧的数据。进而，根据两个测定数据，可以计算斜度数据或基准数据。
因此，如上所述，根据本发明，可以提供一种调整装置，其既不使调整用图片大型化，也不使周边部的测距区域的测距精度变差，而又可以对摄影画面内的宽广的范围进行测距的测距装置进行调整。
权利要求
1.一种调整装置，用于对由于测距装置的光学系统或组装的偏差而引起的理论值与实际测距数据之间的误差进行电气校正，其中该测距装置可以对摄影画面内的多个区域进行测距，该调整装置的特征在于，所述调整装置具有多个调整图片，在进行调整时，它们被设置在与所述测距装置具有不同距离的位置，对于所述摄影画面的中央部的测距区域，根据对从所述测距装置到所述多个调整图片的距离进行测距时的测距数据，求出斜度误差校正调整值和偏移量校正调整值，对于所述摄影画面的周边部的测距区域，使用所述中央部的测距区域的斜度误差校正调整值作为斜度误差校正调整值，根据对从所述测距装置到用于求出所述中央部的测距区域的斜度误差校正调整值的两个图片中近距离侧的图片的距离进行测距时的测距数据，求出偏移量校正调整值。
2.如权利要求1所述的调整装置，其特征在于，进行调整的测距装置从投射装置向被摄体投射信号光，用受光装置接受由上述被摄体反射的信号光，根据从该受光装置输出的信号光的入射位置进行测距。
3.如权利要求1所述的调整装置，其特征在于，进行调整的测距装置根据通过至少一对受光装置受光的所述被摄体的像的相位差进行测距。
4.如权利要求1所述的调整装置，其特征在于，所述多个调整图片的大小大致相同。
5.如权利要求1所述的调整装置，其特征在于，所述测距装置可对所述中央部的多个区域进行测距，对于所述周边部的测距区域，使用所述中央部的多个测距区域中邻近的测距区域的斜度误差校正调整值，作为斜度误差校正调整值。
6.如权利要求1所述的调整装置，其特征在于，所述调整装置具有3个调整图片，在进行调整时，它们被设置在与所述测距装置具有不同距离的位置，为了电气校正远距离侧的理论值与实际测距数据之间的误差，对于周边部的测距区域，使用所述中央部的测距区域的远距离侧的斜度误差校正调整值，作为斜度误差校正调整值，根据对从所述测距装置到用于求出所述中央部的测距区域的斜度误差校正调整值的3个图片中的中间的调整图片的距离进行测距时的测距数据，求出偏移量校正调整值。
7.一种照相机的测距装置的调整装置，其特征在于，具有第1和第2图片，它们被配置于不同距离处，且大小大致相同；第1检测装置，其根据所述第1和第2图片的测距结果，检测所述照相机的测距装置的倾斜误差和测距特性的偏移量；第2检测装置，其只根据所述第1图片的测距结果，检测所述照相机的测距装置的测距特性的偏移量；对于摄影画面的中央部，使用由所述第1检测装置所检测的倾斜误差和测距特性的偏移量，决定所述照相机的测距误差的调整值，对于摄影画面的周边部，使用由所述第2检测装置所检测的测距特性的偏移量、以及由所述第1检测装置所检测的倾斜误差，决定所述照相机的测距误差的调整值。
8.一种照相机的测距装置的调整方法，其特征在于，具有以下步骤第1步骤，根据可配置于不同距离处的图片的、配置于第1距离和第2距离处的图片的测距结果，检测所述照相机的测距装置的倾斜误差和测距特性的偏移量；第2步骤，只根据配置于所述第1距离处的图片的测距结果，检测所述照相机的测距装置的测距特性的偏移量；第3步骤，对于摄影画面的中央部，利用由所述第1步骤所检测的倾斜误差和测距特性的偏移量，决定所述照相机的测距误差的调整值；第4步骤，对于摄影画面的周边部，利用由所述第2步骤所检测的测距特性的偏移量、以及由所述第1步骤所检测的倾斜误差，决定所述照相机的测距误差的调整值。
9.如权利要求8所述的调整方法，其特征在于，所述图片是配置于不同距离处的多个调整用图片。
10.如权利要求9所述的调整方法，其特征在于，所述多个调整用图片的大小大致相同。
11.如权利要求8所述的调整方法，其特征在于，进行调整的测距装置从投射装置向被摄体投射信号光，用受光装置接受由所述被摄体反射的信号光，根据从该受光装置输出的信号光的入射位置进行测距。
12.如权利要求8所述的调整方法，其特征在于，进行调整的测距装置根据通过至少一对受光装置受光的所述被摄体像的相位差进行测距。
13.如权利要求8所述的调整方法，其特征在于，所述测距装置可对所述中央部的多个区域进行测距。
14.如权利要求8所述的调整方法，其特征在于，所述调整装置具有3个调整图片，在进行调整时，它们被设置在与所述测距装置具有不同距离的位置。
15.一种测距装置，可以对摄影画面内的多个区域进行测距，并具有调整电路，用于对由测距光学系统或组装偏差引起的理论值与实际测距数据之间的误差进行电气校正；以及存储器，用来存储用于校正的调整值，该测距装置的特征在于，存储在所述存储器中的调整值是根据从所述测距装置到设置于到所述测距装置距离不同的多个位置的调整图片的测距结果进行计算得出的，对于所述摄影画面的中央部的测距区域，是根据对从所述测距装置到所述多个调整图片的距离进行测距时的测距数据，进行计算得出的斜度误差校正调整值和偏移量校正调整值，对于所述摄影画面的周边部的测距区域，斜度误差校正调整值是所述中央部的测距区域的斜度误差校正调整值，偏移量校正调整值是根据对从所述测距装置到用于求出所述中央部的测距区域的斜度误差校正调整值的两个地点的图片中近距离位置的图片的距离进行测距时的测距数据求出的。
16.如权利要求15所述的测距装置，其特征在于，该测距装置通过投射装置向被摄体投射信号光，用受光装置接受由所述被摄体所反射的信号光，根据从该受光装置输出的信号光的入射位置进行测距。
17.如权利要求15所述的测距装置，其特征在于，该测距装置根据通过至少一对受光装置受光的所述被摄体像的相位差进行测距。
18.一种测距装置的调整装置，该测距装置具有存储调整值的存储器、以及利用所述调整值对实测值与理论值之间的误差进行电气校正的校正电路，并且可以对区域内的多个区域进行测距，该调整装置用于决定所述校正值，其特征在于，具有调整图片，其设置于离开所述测距装置的位置；第1运算电路，对于所述区域的中央部的测距区域，根据设置在2个间隔位置的所述调整图片的多个测距数据，求出斜度误差校正调整值和偏移量校正调整值；第2运算电路，对于所述区域的周边部的测距区域，求出来自所述第1运算电路的斜度误差校正调整值、以及基于从所述测距装置到所述调整图片的单一测距数据的偏移量校正调整值；控制电路，其将由所述第1和第2运算电路所计算的调整值存储到所述存储器中。
全文摘要
本发明提供一种测距装置、用于该测距装置的调整装置及调整方法，根据本发明，在对由于测距装置的光学系统或组装的偏差而引起的理论值与实际测距数据之间的误差进行电气校正的调整装置中，具有多个调整图片，在进行调整时，它们被设置在与所述测距装置具有不同距离的位置，对于中央部的测距区域，根据对到所述多个调整图片的距离进行测距时的测距数据，求出斜度误差校正调整值和偏移量校正调整值，对于周边部的测距区域，使用所述中央部的测距区域的斜度误差校正调整值作为斜度误差校正调整值，根据对到用于求出所述中央部的测距区域的斜度误差校正调整值的两个图片中近距离侧的图片进行测距时的测距数据，求出偏移量校正调整值。
文档编号G06T1/00GK1442746SQ0310492
公开日2003年9月17日 申请日期2003年2月27日 优先权日2002年3月5日
发明者中田康一 申请人:奥林巴斯光学工业株式会社