JP2000284169A - 測距装置 - Google Patents
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- JP2000284169A JP2000284169A JP11093214A JP9321499A JP2000284169A JP 2000284169 A JP2000284169 A JP 2000284169A JP 11093214 A JP11093214 A JP 11093214A JP 9321499 A JP9321499 A JP 9321499A JP 2000284169 A JP2000284169 A JP 2000284169A
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Abstract
も、測距値が主要被写体から極端に外れることのない測
距装置を提供する。 【解決手段】 被写体光束を一対に分割して結像させる
AF光学系3と、受光した被写体光学像を各画素で光電
変換して電荷蓄積し、その被写体像信号に基づき被写体
距離情報を出力するAFIC2と、このAFIC2の出
力または夜景撮影モードスイッチの操作に基づいて、被
写体が夜景もしくは夜景を背景としたものであるか否か
を判定し、被写体が夜景等であってかつ被写体距離が第
1の所定距離よりも遠い場合には、被写体距離を該第1
の所定距離よりも近い第2の所定距離に補正するCPU
1と、を備えた測距装置。
Description
しくは、分割した被写体光束により結像された光学像に
基づき被写体までの距離を測定する測距装置に関する。
シーンでは、画面内の背景のみに所々輝度の高い部分が
あり、主要被写体となる人物は暗くつぶれる場合がほと
んどである。
ラ等で撮影する場合には、背景にある輝度の高いものを
基準にして測距や焦点調節が行われてしまうために、人
物に合焦させたいにも関わらず、誤って背景に合焦され
てしまう場合がある。
特開平7−199039号公報には、夜景撮影モード時
に補助光を的確に点灯させることにより主要被写体を照
明して、該主要被写体に対して合焦検出を行うようにす
るものが記載されている。
1号公報に、アクティブ方式とパッシブ方式の両方で測
距を行う測距装置を備え、夜景撮影モード時は、パッシ
ブ方式の測距を禁止するとともに、アクティブ方式の測
距を実行することにより、主要被写体への合焦検出を行
うようにしたものが記載されている。
開平7−199039号公報に記載されたような技術で
は、必ずしも十分な効果を得られるとはいえない場合が
ある。
光装置では、配設スペースが限られるために大光量の光
源とするのは困難であること、被写体によっては反射率
が低い場合があること、などにより、主要被写体から反
射してくる光量が激減することがあり、背景から主要被
写体である人物等を浮かび上がらせるには光量が不足し
て、測距を確実に行うことができない場合も少なくな
い。
は、カメラと主要被写体との距離を近くして充分な光量
を被写体に照射するという手段が考えられるが、主要被
写体が近い場合は、測距領域に背景の高輝度部が含まれ
なくなり、誤測距自体が発生しなくなる。
載されたような技術では、複数の方式の測距装置が必要
となるために、コストが高くなるとともに装置が大型化
し、ひいては測距装置を設置するカメラも大型化してし
まうなどのデメリットが生じる。
充分に解決できないか、あるいは測距性能を高めるため
にコストやスペースを費やすかが必要であった。
あり、夜景または夜景を背景とするシーンでも測距値が
主要被写体から大きく外れることのない安価で小型な測
距装置を提供することを目的としている。
めに、第1の発明による測距装置は、少なくとも一つの
対に分割した被写体光束により結像された光学像をそれ
ぞれ受光して被写体像信号を出力する複数画素からなる
電荷蓄積型の受光手段と、上記受光手段の出力に基づい
て上記被写体までの距離に関する距離情報を出力する測
距手段と、手動操作部材による夜景撮影モードへの設定
または上記受光手段の出力の何れかに基づいて被写体が
夜景もしくは夜景を背景としたものであるかを判定する
夜景判定手段と、上記夜景判定手段により被写体が夜景
もしくは夜景を背景とするものであると判定され、かつ
上記測距手段の出力が所定距離以遠に対応する場合に限
り上記測距手段の出力を所定方向に補正した値を出力す
る補正手段とを備えたものである。
第1の発明による測距装置において、上記補正手段が行
う所定方向への補正が上記測距情報の近距離側への補正
である。
記第1または第2の発明による測距装置において、上記
夜景判定手段が、上記受光手段の出力信号の平均値と上
記受光手段の出力信号の最大値から最小値までの幅と上
記受光手段の電荷蓄積時間とに基づいて、上記受光手段
の出力に基づいた夜景判定を行うものである。
施の形態を説明する。図1から図8は本発明の第1の実
施形態を示したものである。
るカメラの構成について説明する。図2は、測距装置を
備えたオートフォーカス(AF)カメラの構成の要部を
示すブロック図である。
行うものであり、夜景判定手段、補正手段、遠近判定手
段、測距結果変更手段、合焦距離予測手段、焦点調節補
正手段、積分時間判定手段、積分幅判定手段、積分平均
判定手段を兼ねたCPU1と、このCPU1の指令に基
づき各回路への制御信号を出力するインターフェイスI
C4と、上記インターフェイスIC4からの制御信号に
よりオートフォーカス用の補助光を発光するAF補助光
光源5と、このAF補助光光源5から発光された光を被
写体に向けて投射するためのAF補助光光学系6と、被
写体からの光を集光するためのAF光学系3と、このA
F光学系3により集光された光により被写体までの距離
を算出する受光手段であり測距手段たるAFIC2と、
これらAFIC2,AF光学系3,AF補助光光源5,
AF補助光光学系6を含んでなる測距装置により測定さ
れた被写体距離に基づき、上記CPU1およびインター
フェイスIC4を介して駆動制御されるモータ9と、こ
のモータ9の駆動力により位置を変更される撮影光学系
7内の焦点調節用光学系8と、上記モータ9によるこの
焦点調節用光学系8の駆動量を検出する駆動量検出回路
10と、を有して構成されている。
ットとして構成される場合が多く、これに合わせて図2
においても、上記AFIC2,AF光学系3,AF補助
光光源5,AF補助光光学系6を含んで測距装置として
図示されているが、機能的にはカメラ本体に内蔵される
CPU1等も測距装置の機能の一部を担うようになって
いる。
次のようになる。
者により押圧されると、これをCPU1が検知して、測
距動作を開始する。
命令し、次に、上記AF光学系3を介して入射する被写
体像を、AFIC2が光電変換するとともにその信号の
積分を開始する。
をモニタして、必要に応じてインターフェースIC4を
介してAF補助光光源5を点灯させる。このAF補助光
光源5の点灯は、通常は、被写体が低輝度となっている
ときに行われるように制御され、もちろん、夜景や夜景
を背景とした撮影シーンの場合にも点灯するように制御
される。
U1はAFIC2に積分を中断させるとともにその積分
値をリセットさせ、補助光を点灯した状態で再び積分を
開始するように命令する。
積分が完了すると、CPU1またはAFIC2が、測距
演算を行い、測距が完了する。
より被写体の輝度を測定する。
に基づいて、CPU1は、図示しないストロボの光量制
御まで含めた露出演算を行うとともに、撮影光学系7の
焦点調節を行う。
学系7の焦点調節用光学系8を駆動することにより行わ
れる。
演算して、求められた駆動量に基づき、CPU1は、上
記インターフェースIC4およびモータ9を介して焦点
調節用光学系8を駆動させる。
上記駆動量検出回路10によって検出されるようになっ
ていて、その検出結果に基づいて、さらに焦点調節用光
学系8をフィードバック制御するようになっている。
面上に合焦する位置となったところで、焦点調節(オー
トフォーカス)動作が終了する。
件により、図示しないシャッタを開口させてフィルムへ
露光させる。この露出値に応じた所定時間が経過してシ
ャッタが閉じられ露光が完了すると、CPU1は、フィ
ルムを1コマ巻上げして、次の動作への入力待ち状態に
なる。
おける一連の撮影動作が行われるようになっている。
およびAF光学系3の構成を示す分解斜視図である。
写体像を集光するための受光レンズ31と、この受光レ
ンズ31と上記AFIC2とを所定間隔に保持する箱状
部材でなるAF筐体32と、を有して構成されている。
ズ、つまり左側受光レンズ31Lと右側受光レンズ31
Rとを、透明な素材により例えば一体に形成して構成さ
れている。
壁34により、上記左側受光レンズ31Lと右側受光レ
ンズ31Rとに各対応する左室35Lと右室35Rとに
分割されていて、各室35L,35Rの受光レンズ31
に対向する側には矩形孔33L,33Rが、AFIC2
に対向する側には矩形孔36L,36Rがそれぞれ穿設
されている。また、これら左室35Lと右室35Rとの
内壁面には、光の乱反射を防止するための構造部37が
形成されている。
ケージされた受光部22と、この受光部22から出力さ
れる信号を処理するための回路等が形成された本体部2
1とを有して構成されていて、上記受光部22には上記
左側受光レンズ31Lと右側受光レンズ31Rとを各介
して入射してくる光を光電変換するための左側光電変換
素子列23Lと右側光電変換素子列23Rとがそれぞれ
設けられ、また、上記本体部21の側部からは処理後の
信号を上記CPU1に出力するための複数の接続端子2
4が延出している。
ときの撮影シーンの一例を示す図である。
に輝度の高い街燈42が位置し、画面41の中央やや左
側に輝度のやや高い部分があるタワー43が位置し、画
面41の中央やや右側に主要被写体となる輝度の低い人
物44が位置し、画面41の右側に輝度のやや低い部分
があるビル45が位置している例を示している。
れるターゲットマーク52とAFセンサ視野53の位置
関係を示す図である。
は、ターゲットマーク52が表示されていて、さらに、
該ファインダ視野51内におけるAFセンサ視野は、符
号53に示すように、画面中央部に左右横長の矩形状に
広がった状態となっている。
光電変換素子列23R,23L上にAF光学系3を通し
て結像される被写体の範囲に相当する領域を示してい
る。
を測距したときにAFIC2により得られる被写体像信
号の様子を示す線図である。
素子列23R,23Lから得られた光電流を所定の基準
電圧からGND側へ積分するようになっているために、
被写体の像信号のレベルは、明るい部分が低く、暗い部
分は高くなる。
へ積分するように構成すれば、被写体の像信号における
明/暗を反転させることも可能である。
距したときには、左側光電変換素子列23Lのセンサ出
力は図6(A)に示すようになり、右側光電変換素子列
23Rのセンサ出力は図6(B)に示すようになる。
符号42a,42bに示すようにレベルが最も低くな
り、輝度のやや高い部分があるタワー43の出力は、符
号43a,43bに示すように輝度に応じてレベルが例
えば中程度となり、輝度のやや低い部分があるビル45
の出力は、符号45a,45bに示すように輝度に応じ
てレベルが例えばやや高めとなっている。
ル45、タワー43、街燈42などの並び順が上記図4
と右左逆になっているが、これは上記AF光学系3が単
レンズとして構成されているためである。従って、被写
体の像信号の表われ方は、レンズの構成などに応じて様
々なバリエーションがあり得る。
ンでは、主要被写体である人物44が、街燈42による
照明範囲から離れているなどしているために、輝度が低
く、その像信号をほとんど得ることはできていない。
に基づいて測距演算を行ったとしても、例えばタワー4
3までの距離(遠距離または無限遠)が算出されてしま
い、主要被写体である人物44はいわゆるピンぼけの状
態となってしまうことになる。
に示すようなシーンを測距したときにAFIC2により
得られる被写体像信号の様子を示す線図である。
のセンサ出力は図7(A)に示すようになり、右側光電
変換素子列23Rのセンサ出力は図7(B)に示すよう
になる。
には、上記図6で説明したように像信号をほとんど得る
ことができないために、上記AF補助光光源5を発光さ
せて人物44の輝度を上げようと試みたときのセンサ出
力の例がこの図7である。
号44a,44bに示すように、わずかに得られている
が、依然として、十分なコントラストを得るには至って
いない。
られる測距結果は、例えばタワー43までの距離(遠距
離または無限遠)となってしまうことがほとんどであ
り、主要被写体である人物44はやはりピンぼけとなっ
てしまう。
被写体に合焦させることが困難な場合に、該主要被写体
が極端なピンぼけになるのを防止することができるよう
に工夫したのが図1に示すような処理である。
ャートである。
より公知である外光パッシブ方式により測距を行う(ス
テップS1)。
1の所定距離以遠であるか否かを判断し(ステップS
2)、第1の所定距離以近である場合には、該測距結果
をそのまま用いることになるために、それ以外に何の処
理も行うことなく終了する。
または第1の所定距離以遠であると判断された場合に
は、サブルーチン「夜景判定」により撮影シーンの解析
を行い(ステップS3)、その解析結果に基づいて、主
要被写体が、夜景そのものまたは夜景を背景としたもの
であるか、あるいはそれ以外であるかを判断する(ステ
ップS4)。
景を背景としたものでもないと判断された場合には、上
記ステップS1の測距結果をそのまま用いることになる
ために、それ以外に何の処理も行うことなく終了する。
ーンが、夜景そのものまたは夜景を背景としたものであ
ると判断された場合には、測距結果を第2の所定距離に
変更する(ステップS5)。
距離に対して、次の数式1に示すような関係を有してい
る。
距離よりも近距離となっている。
たところで、測距装置の動作を終了する。
て説明する。
が夜景そのものであるかまたは夜景を背景としたもので
ある場合の、被写体の像信号の特徴を説明する。
分)と暗い部分(輝度が低い部分)の両方が存在しかつ
これらの輝度差が大きいことが多い。従って、このよう
な場合には、図示のように、像信号のダイナミックレン
ジが大きくなるという特徴が発生する。
積に比して、暗い部分が占める面積の方が大きくなる場
合が少なからずあり、本実施形態のように暗い場合に出
力レベルが高くなる構成では、像信号の平均出力レベル
をとった場合に、その値が大きくなるという特徴があ
る。
方が大きくなる夜景の場合には、主要被写体が人物であ
れば、該人物の像信号として十分なコントラストの出力
が得られると考えられるために、人物に対して測距を行
うことが可能となって、ピンぼけ写真になることはな
い。
の処理の詳細を示すフローチャートである。
ず、被写体が夜景そのものまたは夜景と背景としたもの
であるか否かを示すフラグF_nightを0にクリア
する(ステップS11)。ここに、F_night=0
の場合には、夜景等でないと判断し、F_night=
1となった場合に、夜景等であると判断するようになっ
ている。
分時間が所定時間よりも長いか否かを判断する(ステッ
プS12)。これは、夜景等の場合には低輝度となるた
めに、積分時間が一般的に長くなるからである。ここで
積分時間が所定時間よりも短い場合には、夜景等でない
と判断して、フラグF_nightの値を変えることな
く、そのまま終了する。
場合には、次に、像信号であるセンサデータの最大値と
最小値との差が、所定値以上であるか否かを判断する
(ステップS13)。これは、上述したような像信号の
ダイナミックレンジが大きいかどうかを判断している処
理である。ここで、センサ出力のレベル差が所定値より
も小さい場合には、同様に、フラグF_nightの値
を変えることなく、そのまま終了する。
である場合には、さらに、センサデータの平均値が所定
値以上であるか否かを判断する(ステップS14)。こ
こで、センサ出力のレベルの平均値が所定値よりも小さ
い場合には、同様に、フラグF_nightの値を変え
ることなく、そのまま終了する。
値が所定値以上である場合には、被写体が夜景または、
夜景等であると判断して、F_nightを1にセット
してから(ステップS15)、終了する。
く、かつ、センサデータの最大値と最小値の差が所定値
以上あり、かつ、センサデータの平均値が所定値以上で
ある場合にのみ、夜景等であると判断するようになって
いる。
を示したものであり、本発明はこの夜景判定の手段に限
定されるものではない。すなわち、夜景判定にはその他
にも多くのバリエーションがあり、これらを広く適用す
ることが可能である。
えば以下に示すようなものが挙げられる。
れたモード設定スイッチ等により、夜景撮影モードが設
定された場合には、該スイッチの状態を検出することに
より、夜景等であるか否かを判断することが考えられ
る。
時間よりも長く、かつ像信号のほとんどが急峻なエッジ
からなる場合、言い換えると、像信号の隣接差分データ
を求めて(エッジ強調処理)、像信号に大きなエッジが
多い場合には、夜景等であると判断する手段が考えられ
る。
せても、被写体の像信号が得られない場合には、夜景等
であると判断する手段が考えられる。
定幅よりも幅が狭くかつ所定深さよりも深さが深い谷、
または所定幅よりも幅が狭くかつ所定高さよりも高さが
高い山が存在する場合に、夜景等であると判断する手段
が考えられる。
定輝度以下である場合には、自動的に夜景等であると判
断する手段が考えられる。
輝度以下であり、かつ像信号が所定コントラスト以下と
なるローコントラストエリアの面積が全体の面積の所定
割合以上を占める場合に、夜景等であると判断する手段
が考えられる。
複数を組み合わせることにより、夜景判断を行うように
しても良い。
を主要被写体に対して適切に行うことができない場合に
は、合焦させる距離を所定の近距離に設定するようにし
ているために、人物等の主要被写体が極端にピンぼけす
ることはなく、失敗写真を未然に防ぐことが可能であ
る。
風景等を撮影する場合ほど解像力を必要とせず、また、
夜景に映り込む場合が多い光源は、ピントがずれるなど
により解像力が低下しても、写真の映りとしてその影響
が現れ難いものである。
ントに高い合焦精度を要求されないために、いわばごま
かしの効く被写体であり、従って、主要被写体が位置す
ると想定される程度の距離に合焦させることで、多くの
失敗写真を未然に防ぐことが可能となるのである。
トアップを要することなく、かつスペース拡大を要する
ことなく、夜景を背景としたシーンで主要被写体が極端
にピンぼけになるような失敗写真を未然に防ぐことがで
き、撮影シーンによることなく快適に撮影を行うことが
できる測距装置を備えたカメラとなる。
のであり、測距装置の主な動作を示すフローチャートで
ある。この第2の実施形態において、上述の第1の実施
形態と同様である部分については説明を省略し、主とし
て異なる点についてのみ説明する。
方式の測距装置を例とするものであったが、この第2の
実施形態は、TTLのパッシブ(位相差)方式、または
コントラスト方式の測距装置を例とした実施形態であ
る。
の構成が異なるが、それ以外の部分は上述した第1の実
施形態の構成とほぼ同様であるために、必要に応じて、
上記図2の符号等を引用する。
定されるものではないので、ここでは主として、測距方
式の違いにより異なってくる処理方法を理解するのに必
要な部分のみを図9を参照して説明する。
Lのパッシブ(位相差検出)方式またはコントラスト方
式により焦点検出を行って、合焦させるに必要な上記焦
点調節用光学系8の駆動量を算出する(ステップS2
1)。
実行して、上記焦点調節用光学系8の絶対位置を検出す
る(ステップS22)。
ップS21において算出した駆動量だけ移動させたとし
たときの駆動後の焦点調節用光学系8の絶対位置を予測
して、この駆動後の絶対位置が所定の範囲に含まれるか
否かの予測判断を行う(ステップS23)。ここで、所
定の範囲に含まれない場合には、そのままこの処理を終
了する。
位置が所定の範囲に含まれると予測される場合には、例
えば上記図8に示したようなサブルーチン「夜景判定」
により撮影シーンの解析を行い(ステップS24)、そ
の解析結果に基づいて、主要被写体が、夜景そのものま
たは夜景を背景としたものであるか、あるいはそれ以外
であるかを判断する(ステップS25)。ここで、夜景
等でないと判断される場合には、この処理を終了する。
は、焦点調節用光学系8の駆動量を、駆動後の絶対位置
が上記所定範囲よりも近距離側となるような所定の駆動
量に補正して(ステップS26)、終了する。
Lのパッシブ(位相差検出)方式やコントラスト方式の
測距装置においても、上述した第1の実施形態とほぼ同
様の効果を奏することができる。
れるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができ
る。
対の受光手段を通して、少なくとも一対の光電変換素子
列上に結像させ、得られた少なくとも2つの被写体像信
号から被写体距離を算出する測距装置において、測距結
果である被写体距離が第1の所定距離より遠いか近いか
を判定する遠近判定手段と、被写体が夜景もしくは夜景
を背景とするものであるかを判定する夜景判定手段と、
上記遠近判定手段により、被写体距離が第1の所定距離
よりも遠く、かつ上記夜景判定手段により、被写体が夜
景もしくは夜景を背景としたものであると判定された際
に、測距結果である被写体距離を第2の所定距離に変更
する測距結果変更手段と、を具備したことを特徴とする
測距装置。
け、被写体像信号を得て、得られた被写体像信号に基づ
き焦点調節を行うカメラにおいて、焦点検出を行った結
果、合焦距離が所定の距離範囲内に含まれるか否かを予
測する合焦距離予測手段と、被写体が夜景もしくは夜景
を背景とするものであるかを判定する夜景判定手段と、
上記合焦距離予測手段により、合焦距離が所定の距離範
囲内に含まれ、かつ上記夜景判定手段により、被写体が
夜景もしくは夜景を背景とするものであると判定された
際に、合焦距離が所定の距離になるように焦点調節のた
めの情報を補正する焦点調節補正手段と、を具備したこ
とを特徴とするカメラ。
作に要する時間を計時し、計時された時間と所定の時間
とを比較する積分時間判定手段と、被写体像信号の最大
値と最小値との差を求め、この差と第1の所定値とを比
較する積分幅判定手段と、被写体像信号の平均値を求
め、この平均値と第2の所定値とを比較する積分平均判
定手段と、をさらに具備し、上記夜景判定手段は、上記
積分時間判定手段と、積分幅判定手段と、積分平均判定
手段との各判定結果に基づき、被写体が夜景もしくは夜
景を背景とするものであるかを判定するようにしたこと
を特徴とする付記(1)に記載の測距装置、または付記
(2)に記載のカメラ。
ードへの設定に応じて、被写体が夜景もしくは夜景を背
景とするものであると判定するようにしたことを特徴と
する付記(1)に記載の測距装置、または付記(2)に
記載のカメラ。
よれば、被写体が夜景もしくは夜景を背景とするもので
あって、被写体までの距離が所定距離以遠である場合に
は、測距手段の出力を補正するようにしているために、
測距値が主要被写体から極端に外れるのを防ぐことがで
きる。
を示すフローチャート。
フォーカス(AF)カメラの構成の要部を示すブロック
図。
CおよびAF光学系の構成を示す分解斜視図。
景を背景としているときの撮影シーンの一例を示す図。
内に示されるターゲットマークとAFセンサ視野の位置
関係を示す図。
AFICにより得られる被写体像信号の様子を示す線
図。
せて測距したときにAFICにより得られる被写体像信
号の様子を示す線図。
理の詳細を示すフローチャート。
を示すフローチャート。
測距結果変更手段、合焦距離予測手段、焦点調節補正手
段、積分時間判定手段、積分幅判定手段、積分平均判定
手段) 2…AFIC(受光手段、測距手段) 3…AF光学系 4…インターフェイスIC 5…AF補助光光源 6…AF補助光光学系 7…撮影光学系 8…焦点調節用光学系 9…モータ 10…駆動量検出回路
Claims (3)
- 【請求項1】 少なくとも一つの対に分割した被写体光
束により結像された光学像をそれぞれ受光して、被写体
像信号を出力する複数画素からなる電荷蓄積型の受光手
段と、 上記受光手段の出力に基づいて、上記被写体までの距離
に関する距離情報を出力する測距手段と、 手動操作部材による夜景撮影モードへの設定、または上
記受光手段の出力の何れかに基づいて、被写体が夜景も
しくは夜景を背景としたものであるかを判定する夜景判
定手段と、 上記夜景判定手段により被写体が夜景もしくは夜景を背
景とするものであると判定され、かつ上記測距手段の出
力が所定距離以遠に対応する場合に限り、上記測距手段
の出力を所定方向に補正した値を出力する補正手段と、 を具備したことを特徴とする測距装置。 - 【請求項2】 上記補正手段が行う所定方向への補正
は、上記測距情報の近距離側への補正であることを特徴
とする請求項1に記載の測距装置。 - 【請求項3】 上記夜景判定手段は、上記受光手段の出
力信号の平均値と、上記受光手段の出力信号の最大値か
ら最小値までの幅と、上記受光手段の電荷蓄積時間とに
基づいて、上記受光手段の出力に基づいた夜景判定を行
うものであることを特徴とする請求項1または請求項2
に記載の測距装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11093214A JP2000284169A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 測距装置 |
US09/521,718 US6532060B1 (en) | 1999-03-31 | 2000-03-09 | Distance measuring apparatus |
CNB001046756A CN1185540C (zh) | 1999-03-31 | 2000-03-27 | 测距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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