JP2017015654A - Distance measuring device and control method of the same - Google Patents

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星野 浩恒
Hirotsune Hoshino
浩恒 星野
昌尚 栗田
Masanao Kurita
昌尚 栗田
勝則 畑中
Katsunori Hatanaka
勝則 畑中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a distance measuring device that can obtain information on the distance from a light source to an object with a simple configuration using a member included in a general light emitting device.SOLUTION: A distance measuring device 100 comprises: a light source 110 that irradiates an object with light; detection parts 120-1 and 120-2 that detect reflection light that is light emitted from the light source and reflected on the object; a first storage part 130 that stores a reference detection value that is a detection value from the detection parts when the distance from the light source to the object is a reference distance; and first acquisition means 140 that acquires distance information that is information on the current distance from the light source to the object on the basis of the current detection value from the detection parts.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、測距装置及びその制御方法に関する。   The present invention relates to a distance measuring device and a control method thereof.

光源、光源に対向する位置に設けられた光学シート、及び、光源から発せられて光学シートで反射した光である反射光の輝度を検出する輝度センサ、を有する発光装置(直下型発光装置)が一般的に知られている。このような発光装置では、輝度センサの検出値が目標値に一致するように、光源の発光輝度が制御される。しかしながら、このような発光装置では、光学シートのたわみにより、光源から光学シートまで距離が変化し、光源から発せられた光の拡散距離が変化する。そして、拡散距離の変化により、発光装置から発せられた光の輝度ムラが生じる。例えば、発光装置の発光面において、光源が設けられた位置に近いほど輝度が高い又は低い輝度ムラが生じる。発光装置の発光面は、例えば、光学シートのシート面である。   A light emitting device (direct light emitting device) having a light source, an optical sheet provided at a position facing the light source, and a luminance sensor that detects the luminance of reflected light that is emitted from the light source and reflected by the optical sheet. Generally known. In such a light emitting device, the light emission luminance of the light source is controlled so that the detection value of the luminance sensor matches the target value. However, in such a light-emitting device, the distance from the light source to the optical sheet changes due to the deflection of the optical sheet, and the diffusion distance of the light emitted from the light source changes. And the brightness nonuniformity of the light emitted from the light-emitting device arises by the change of a diffusion distance. For example, in the light emitting surface of the light emitting device, the luminance unevenness is higher or lower as it is closer to the position where the light source is provided. The light emitting surface of the light emitting device is, for example, a sheet surface of an optical sheet.

物体までの距離の測定に関する技術(測距技術)として、様々な従来技術が提案されている。例えば、特許文献1に開示の測距技術では、レンズを用いてスポット光が物体に照射され、位置センサを用いて物体表面におけるスポット光の位置が検出される。そして、三角測量に基づく方法により、物体表面におけるスポット光の位置から、物体までの距離が検出される。三角測量に基づく方法で距離を測定する測距技術は、例えば、撮像装置の合焦、試料の位置調整、等に利用されている。   Various conventional techniques have been proposed as techniques (ranging techniques) for measuring the distance to an object. For example, in the distance measuring technique disclosed in Patent Document 1, spot light is irradiated onto an object using a lens, and the position of the spot light on the object surface is detected using a position sensor. Then, the distance to the object is detected from the position of the spot light on the object surface by a method based on triangulation. A distance measuring technique for measuring a distance by a method based on triangulation is used, for example, for focusing an imaging apparatus, adjusting a position of a sample, and the like.

しかしながら、従来の測距技術では、距離の測定のためだけに使用されるユニット(測距ユニット;レンズ、位置センサ、等)が必要である。そのため、従来の測距技術は、コストの増加を招く。また、従来の測距技術を発光装置に適用すると、測距ユニットが影を作ることによって、新たな輝度ムラが発生する虞がある。   However, the conventional ranging technique requires a unit (ranging unit; lens, position sensor, etc.) that is used only for distance measurement. For this reason, the conventional distance measuring technique causes an increase in cost. In addition, when the conventional distance measuring technology is applied to the light emitting device, there is a possibility that new brightness unevenness may occur due to the shadow of the distance measuring unit.

特開平09−288007号公報JP 09-288007 A

本発明は、一般的な発光装置が有する部材を利用した簡易な構成で光源から物体までの距離に関する情報を得ることができる技術を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the technique which can obtain the information regarding the distance from a light source to an object with the simple structure using the member which a general light-emitting device has.

本発明の第1の態様は、
物体に光を照射する光源と、
前記光源から発せられて前記物体で反射した光である反射光を検出する検出部と、
前記光源から前記物体までの距離が基準距離であるときの前記検出部の検出値である基準検出値を記憶する第1記憶部と、
前記基準検出値と、前記検出部の現在の検出値とに基づいて、前記光源から前記物体までの現在の距離に関する情報である距離情報を取得する第1取得手段と、
を有することを特徴とする測距装置である。
The first aspect of the present invention is:
A light source that illuminates an object;
A detector that detects reflected light that is emitted from the light source and reflected by the object;
A first storage unit that stores a reference detection value that is a detection value of the detection unit when the distance from the light source to the object is a reference distance;
First acquisition means for acquiring distance information, which is information relating to a current distance from the light source to the object, based on the reference detection value and a current detection value of the detection unit;
It is a ranging device characterized by having.

本発明の第2の態様は、
物体に光を照射する光源と、
前記光源から発せられて前記物体で反射した光である反射光の輝度を検出する検出部と、
前記光源から前記物体までの距離が基準距離であるときの前記検出部の検出値である基準検出値を記憶する記憶部と、
を有する測距装置の制御方法であって、
前記検出部の現在の検出値を取得する検出ステップと、
前記基準検出値と、前記検出部の現在の検出値とに基づいて、前記光源から前記物体までの現在の距離に関する情報である距離情報を取得する取得ステップと、
を有することを特徴とする測距装置の制御方法である。
The second aspect of the present invention is:
A light source that illuminates an object;
A detector that detects the brightness of reflected light that is emitted from the light source and reflected by the object;
A storage unit that stores a reference detection value that is a detection value of the detection unit when the distance from the light source to the object is a reference distance;
A distance measuring device control method comprising:
A detection step of obtaining a current detection value of the detection unit;
An acquisition step of acquiring distance information that is information related to a current distance from the light source to the object based on the reference detection value and a current detection value of the detection unit;
A distance measuring apparatus control method characterized by comprising:

本発明の第3の態様は、上述した測距装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a program that causes a computer to execute each step of the above-described rangefinder control method.

本発明によれば、一般的な発光装置が有する部材を利用した簡易な構成で光源から物体までの距離に関する情報を得ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the information regarding the distance from a light source to an object can be obtained with the simple structure using the member which a general light-emitting device has.

本実施形態に係る測距装置の機能構成の一例を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a distance measuring device according to the present embodiment. 本実施形態に係る測距装置の断面の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the cross section of the distance measuring device which concerns on this embodiment 本実施形態に係る記憶部が記憶している情報の一例を示す図The figure which shows an example of the information which the memory | storage part concerning this embodiment has memorize | stored 本実施形態に係る測距装置の断面の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the cross section of the distance measuring device which concerns on this embodiment 本実施形態に係る反射光の輝度分布の一例を示す図The figure which shows an example of the luminance distribution of the reflected light which concerns on this embodiment 本実施形態に係る距離判断部の判断方法の一例を示す図The figure which shows an example of the determination method of the distance determination part which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る関係情報の一例を示す図The figure which shows an example of the relationship information which concerns on this embodiment 本実施形態に係る測距装置の断面の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the cross section of the distance measuring device which concerns on this embodiment 本実施形態に係る測距装置の断面の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the cross section of the distance measuring device which concerns on this embodiment 本実施形態に係る測距装置の断面の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the cross section of the distance measuring device which concerns on this embodiment

以下、本発明の実施形態に係る測距装置及びその制御方法について説明する。本実施形態に係る測距装置は、例えば、画像表示装置の発光装置(直下型発光装置)として使用することができる。発光装置を有する画像表示装置では、表示パネル(表示部)が発光装置からの光を変調(透過)することで画面に画像が表示される。表示パネルとしては、例えば、複数の液晶素子を有する液晶パネル、液晶素子の代わりにMEMS(Micro Electro Mechanical System)シャッターを用いたMEMSシャッター方式パネル、等を使用することができる。表示パネルとして液晶パネルを有する画像表示装置は「液晶表示装置」と呼ばれ、液晶表示装置の発光装置は「バックライト装置」と呼ばれる。本実施形態に係る測距装置は、街灯、室内照明、顕微鏡照明、等の照明装置としても使用することができる。なお、本実施形態に係る測距装置は、発光装置や照明装置として使用されなくてもよい。   Hereinafter, a distance measuring apparatus and a control method thereof according to an embodiment of the present invention will be described. The distance measuring device according to the present embodiment can be used as, for example, a light emitting device (direct light emitting device) of an image display device. In an image display device having a light emitting device, an image is displayed on a screen by a display panel (display unit) modulating (transmitting) light from the light emitting device. As the display panel, for example, a liquid crystal panel having a plurality of liquid crystal elements, a MEMS shutter system panel using a MEMS (Micro Electro Mechanical System) shutter instead of the liquid crystal elements, and the like can be used. An image display device having a liquid crystal panel as a display panel is called a “liquid crystal display device”, and a light emitting device of the liquid crystal display device is called a “backlight device”. The distance measuring device according to the present embodiment can also be used as a lighting device such as a street lamp, indoor lighting, and microscope lighting. Note that the distance measuring device according to the present embodiment may not be used as a light emitting device or a lighting device.

図1は、本実施形態に係る測距装置100の機能構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、測距装置100は、光源110、光検出部120−1,120−2、記憶部130、及び、距離判断部140を有する。図2は、測距装置100の断面の一例を示す断面図である。図2には、光源110、光検出部120−1,120−2、物体210、及び、基体220が図示されている。   FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the distance measuring apparatus 100 according to the present embodiment. As illustrated in FIG. 1, the distance measuring device 100 includes a light source 110, light detection units 120-1 and 120-2, a storage unit 130, and a distance determination unit 140. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a cross section of the distance measuring device 100. FIG. 2 shows a light source 110, light detection units 120-1 and 120-2, an object 210, and a base body 220.

光源110は、物体210に光を照射する。光源110は、1つ以上の発光素子を有する。発光素子としては、例えば、発光ダイオード(LED)、冷陰極管素子、有機EL素
子、等を使用することができる。光源110の発光特性は特に限定されない。本実施形態では、ランバート配向の発光特性を有する1つのLEDが光源110として使用されたとする。「ランバート配向の発光特性」は、強度分布が略ランバート分布である指向性を有する光を発する発光特性である。
The light source 110 irradiates the object 210 with light. The light source 110 has one or more light emitting elements. As a light emitting element, a light emitting diode (LED), a cold cathode tube element, an organic EL element, etc. can be used, for example. The light emission characteristics of the light source 110 are not particularly limited. In the present embodiment, it is assumed that one LED having a light emission characteristic of Lambert orientation is used as the light source 110. “Lumbert-oriented emission characteristics” are emission characteristics that emit light having directivity in which the intensity distribution is substantially Lambertian distribution.

光源110から発せられて物体210に照射された光の少なくとも一部は、物体210で反射される。物体210はどのような物体であってもよい。例えば、測距装置100が発光装置や照明装置として使用される場合には、光源110から発せられた光を光学的な変化を与えて透過する光学シートが、物体210として使用され得る。光学的な変化は、光の集光、光の拡散、等である。光学シートは、1枚のシートで構成されてもよいし、複数のシートで構成されてもよい。測距装置100が顕微鏡で使用される場合には、物体210として観察対象物が使用され得る。物体210は測距装置100の一部であってもよいし、そうでなくてもよい。   At least part of the light emitted from the light source 110 and applied to the object 210 is reflected by the object 210. The object 210 may be any object. For example, when the distance measuring device 100 is used as a light emitting device or a lighting device, an optical sheet that optically changes and transmits light emitted from the light source 110 can be used as the object 210. Optical changes include light collection, light diffusion, and the like. The optical sheet may be composed of a single sheet or a plurality of sheets. When the distance measuring device 100 is used in a microscope, an observation object can be used as the object 210. The object 210 may or may not be part of the distance measuring device 100.

光検出部120−1,120−2は、光源110から発せられて物体210で反射した光である反射光を検出する検出部である。即ち、本実施形態では、測距装置100は検出部を複数有する。光検出部120−1,120−2は、光の輝度を検出する輝度センサ、光の色を検出する色センサ、光の輝度と色の両方を検出する光センサ、等を有する。輝度センサとしては、例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ、等を使用することができる。上述したセンサの検出値がアナログ値である場合には、光検出部120−1,120−2は、センサの検出値をアナログ値からデジタル値に変換するAD変換器をさらに有する。本実施形態では、光検出部120−1が、光検出部120−1に入射した光の光量に応じた輝度値を検出値として出力し、光検出部120−2が、光検出部120−2に入射した光の光量に応じた輝度値を検出値として出力する例を説明する。即ち、本実施形態では、光検出部120−1,120−2が反射光の輝度を検出する例を説明する。   The light detection units 120-1 and 120-2 are detection units that detect reflected light that is light emitted from the light source 110 and reflected by the object 210. That is, in the present embodiment, the distance measuring device 100 includes a plurality of detection units. The light detection units 120-1 and 120-2 include a luminance sensor that detects the luminance of light, a color sensor that detects the color of light, an optical sensor that detects both the luminance and color of light, and the like. As the luminance sensor, for example, a photodiode, a phototransistor, or the like can be used. When the detection value of the sensor described above is an analog value, the light detection units 120-1 and 120-2 further include an AD converter that converts the detection value of the sensor from an analog value to a digital value. In the present embodiment, the light detection unit 120-1 outputs a luminance value corresponding to the amount of light incident on the light detection unit 120-1 as a detection value, and the light detection unit 120-2 includes the light detection unit 120-. An example in which a luminance value corresponding to the amount of light incident on 2 is output as a detection value will be described. That is, in the present embodiment, an example in which the light detection units 120-1 and 120-2 detect the brightness of reflected light will be described.

光検出部120−1,120−2の検出方向は特に限定されない。即ち、光検出部120−1,120−2は、どの方向からの光を検出してもよい。図2の光線L201は、光源110から物体210までの距離Hが距離h0である場合に光検出部120−1に入射する光線を示し、光線L202は、距離H=h0の場合に光検出部120−1に入射する光線を示す。本実施形態では、光線L201に示すように、光検出部120−1は、光検出部120−1の直上からの光を検出する。そして、光線L202に示すように、光検出部120−2は、光検出部120−2の直上からの光を検出する。「直上」は、光源110と光検出部120−1,120−2の配列方向に垂直な方向において、光検出部に対して物体210の側に存在する位置を意味する。   The detection direction of the light detection units 120-1 and 120-2 is not particularly limited. That is, the light detection units 120-1 and 120-2 may detect light from any direction. A light ray L201 in FIG. 2 indicates a light ray that enters the light detection unit 120-1 when the distance H from the light source 110 to the object 210 is the distance h0, and a light ray L202 indicates a light detection unit when the distance H = h0. A light ray incident on 120-1 is shown. In the present embodiment, as indicated by the light beam L201, the light detection unit 120-1 detects light from directly above the light detection unit 120-1. And as shown to the light ray L202, the light detection part 120-2 detects the light from right above the light detection part 120-2. “Directly above” means a position on the object 210 side with respect to the light detection unit in a direction perpendicular to the arrangement direction of the light source 110 and the light detection units 120-1 and 120-2.

図2に示すように、光源110と光検出部120−1,120−2は、基体220上に設けられている。光検出部120−1は光源110から距離x1だけ離れた位置に設けられており、光検出部120−2は光源110から距離x2だけ離れた位置に設けられている。図2の例では基体220として、板状の基板が使用されている。なお、基体220の形状は特に限定されない。基体220は測距装置100の一部であってもよいし、そうでなくてもよい。また、光源110は、光検出部120−1,120−2が設けられる基体と異なる基体に設けられてもよい。例えば、基体220が、光源110が設けられる第1の基体と、光検出部120−1,120−2が設けられる第2の基体とを有していてもよい。光検出部120−1は、光検出部120−2が設けられる基体と異なる基体に設けられていてもよい。光源110と光検出部120−1,120−2は、同じ平面上に設けられていてもよいし、そうでなくてもよい。   As shown in FIG. 2, the light source 110 and the light detection units 120-1 and 120-2 are provided on the base body 220. The light detection unit 120-1 is provided at a position away from the light source 110 by a distance x1, and the light detection unit 120-2 is provided at a position away from the light source 110 by a distance x2. In the example of FIG. 2, a plate-like substrate is used as the base body 220. The shape of the base body 220 is not particularly limited. The base body 220 may or may not be a part of the distance measuring device 100. Further, the light source 110 may be provided on a base different from the base on which the light detection units 120-1 and 120-2 are provided. For example, the base body 220 may include a first base body on which the light source 110 is provided and a second base body on which the light detection units 120-1 and 120-2 are provided. The light detection unit 120-1 may be provided on a base different from the base on which the light detection unit 120-2 is provided. The light source 110 and the light detection units 120-1 and 120-2 may or may not be provided on the same plane.

なお、光源110と光検出部120−1,120−2を含む範囲において物体210の大きく且つランダムな歪みが生じないように、光源110と光検出部120−1,120
−2の配置、物体210の構成、等が工夫されていることが好ましい。例えば、光源110から光検出部120−1までの範囲と、光源110から光検出部120−2までの範囲とにおいて基体220と物体210の間の距離が常に略一定となるように、配置や構成が工夫されていることが好ましい。それにより、より正確な距離情報を得ることができる。
It should be noted that the light source 110 and the light detection units 120-1 and 120 are not caused to cause large and random distortion of the object 210 in the range including the light source 110 and the light detection units 120-1 and 120-2.
-2, the configuration of the object 210, and the like are preferably devised. For example, the arrangement and the distance between the substrate 220 and the object 210 are always substantially constant in the range from the light source 110 to the light detection unit 120-1 and in the range from the light source 110 to the light detection unit 120-2. It is preferable that the configuration is devised. Thereby, more accurate distance information can be obtained.

記憶部130は、光源110から物体210までの距離Hが基準距離であるときの検出部の検出値である基準検出値を記憶する第1記憶部である。本実施形態では、記憶部130は、複数の検出部のそれぞれについて、距離Hが基準距離であるときの検出部の検出値である基準検出値を記憶する。具体的には、図3に示すように、記憶部130は、距離H=h0のときの光検出部120−1の検出値Lv201と光検出部120−2の検出値Lv202とを、それぞれ基準検出値として記憶する。記憶部130としては、例えば、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ、等を使用することができる。半導体メモリとしては、例えば、不揮発性メモリであるNOR型フラッシュメモリを使用することができる。   The storage unit 130 is a first storage unit that stores a reference detection value that is a detection value of the detection unit when the distance H from the light source 110 to the object 210 is the reference distance. In the present embodiment, the storage unit 130 stores a reference detection value that is a detection value of the detection unit when the distance H is the reference distance for each of the plurality of detection units. Specifically, as illustrated in FIG. 3, the storage unit 130 uses the detection value Lv201 of the light detection unit 120-1 and the detection value Lv202 of the light detection unit 120-2 when the distance H = h0 as a reference. Store as a detection value. As the storage unit 130, for example, a magnetic disk, an optical disk, a semiconductor memory, or the like can be used. As the semiconductor memory, for example, a NOR flash memory which is a nonvolatile memory can be used.

距離判断部140は、記憶部130が記憶する基準検出値と、検出部の現在の検出値とに基づいて、光源110から物体210までの現在の距離に関する情報である距離情報を取得する(第1取得処理)。本実施形態では、距離判断部140は、各検出部の基準検出値と、各検出部の現在の検出値とに基づいて、距離情報を取得する。具体的には、距離判断部140は、光検出部120−1の基準検出値、光検出部120−2の基準検出値、光検出部120−1の現在の検出値、及び、光検出部120−2の現在の検出値に基づいて、距離情報を取得する。距離判断部140としては、例えば、中央処理装置(CPU)を使用することができる。   The distance determination unit 140 acquires distance information, which is information regarding the current distance from the light source 110 to the object 210, based on the reference detection value stored in the storage unit 130 and the current detection value of the detection unit (first). 1 acquisition process). In the present embodiment, the distance determination unit 140 acquires distance information based on the reference detection value of each detection unit and the current detection value of each detection unit. Specifically, the distance determination unit 140 includes a reference detection value of the light detection unit 120-1, a reference detection value of the light detection unit 120-2, a current detection value of the light detection unit 120-1, and a light detection unit. The distance information is acquired based on the current detection value of 120-2. For example, a central processing unit (CPU) can be used as the distance determination unit 140.

光源110から物体210までの距離の変化によって光検出部120−1,120−2の検出値が変化することについて、図4を用いて説明する。図4は、測距装置100の断面の一例を示す断面図である。図4では、物体210が、光源110から距離hだけ離れている。図4の光線L401は、光源110から物体210までの距離Hが距離hである場合に光検出部120−1に入射する光線を示し、光線L402は、距離H=hの場合に光検出部120−1に入射する光線を示す。   The change in the detection values of the light detection units 120-1 and 120-2 due to the change in the distance from the light source 110 to the object 210 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a cross section of the distance measuring device 100. In FIG. 4, the object 210 is separated from the light source 110 by a distance h. A light ray L401 in FIG. 4 indicates a light ray that enters the light detection unit 120-1 when the distance H from the light source 110 to the object 210 is the distance h, and a light ray L402 indicates a light detection unit when the distance H = h. A light ray incident on 120-1 is shown.

距離Hが基準距離h0から距離hに変化すると、光検出部120−1に入射する光線が光線L201から光線L401に変化し、光検出部120−2に入射する光線が光線L202から光線L402に変化する。   When the distance H changes from the reference distance h0 to the distance h, the light beam incident on the light detection unit 120-1 changes from the light beam L201 to the light beam L401, and the light beam incident on the light detection unit 120-2 changes from the light beam L202 to the light beam L402. Change.

光線L201から光線L401に光線が変化しても、光検出部120−1に入射する光線の入射角度は変化しない。入射角度は、光検出部120−1に光線が入射する際の光線の方向を示す角度である。入射角度は、例えば、光源110と光検出部120−1,120−2の配列方向に垂直な方向に対する角度である。   Even if the light beam changes from the light beam L201 to the light beam L401, the incident angle of the light beam incident on the light detection unit 120-1 does not change. The incident angle is an angle indicating the direction of the light beam when the light beam is incident on the light detection unit 120-1. The incident angle is, for example, an angle with respect to a direction perpendicular to the arrangement direction of the light source 110 and the light detection units 120-1 and 120-2.

しかしながら、光線L201から光線L401に光線が変化すると、光検出部120−1に入射する光線の出射角度や光路が変化する。出射角度は、光源110が光線を出射する際の光線の方向示す角度である。出射角度は、例えば、光源110と光検出部120−1,120−2の配列方向に垂直な方向に対する角度である。距離Hが基準距離h0から増加すると、出射角度(光源110と光検出部120−1,120−2の配列方向に垂直な方向)は低減し、光路長は増加する。距離Hが基準距離h0から低減すると、出射角度は増加し、光路長は低減する。   However, when the light ray changes from the light ray L201 to the light ray L401, the emission angle and the optical path of the light ray incident on the light detection unit 120-1 change. The emission angle is an angle indicating the direction of the light beam when the light source 110 emits the light beam. The emission angle is, for example, an angle with respect to a direction perpendicular to the arrangement direction of the light source 110 and the light detection units 120-1 and 120-2. When the distance H increases from the reference distance h0, the emission angle (the direction perpendicular to the arrangement direction of the light source 110 and the light detection units 120-1 and 120-2) decreases, and the optical path length increases. When the distance H decreases from the reference distance h0, the emission angle increases and the optical path length decreases.

光源110がランバート配向の発光特性を有するため、出射角度が小さいほど、光源110による光線の出射時における光線の光強度は高く、出射角度が大きいほど、光源11
0による光線の出射時における光線の光強度は低い。そして、光路長が長いほど、光検出部に対する光線の入射時における光線の光強度は低く、光路長が短いほど、光検出部に対する光線の入射時における光線の光強度は高い。光線L201から光線L401に光線が変化すると、これらの光強度の変化により、光検出部120−1の検出値(輝度値)が変化する。即ち、距離Hの変化によって光検出部120−1の検出値が変化する。なお、出射角度や光路長に依存して光線の色が変化することもある。
Since the light source 110 has a Lambert orientation light emission characteristic, the smaller the emission angle, the higher the light intensity of the light beam when the light source 110 emits the light beam, and the larger the emission angle, the light source 11.
The light intensity of the light beam when the light beam is emitted by 0 is low. The longer the optical path length, the lower the light intensity of the light beam when the light beam is incident on the light detection unit, and the shorter the optical path length, the higher the light intensity of the light beam when the light beam is incident on the light detection unit. When the light beam changes from the light beam L201 to the light beam L401, the detection value (luminance value) of the light detection unit 120-1 changes due to the change in the light intensity. That is, the detection value of the light detection unit 120-1 changes according to the change in the distance H. Note that the color of the light beam may change depending on the emission angle and the optical path length.

同様に、光線L202から光線L402への光線の変化により、光検出部120−2に入射する光線の出射角度や光路が変化する。それにより、光検出部120−2の検出値(輝度値)が変化する。即ち、距離Hの変化によって光検出部120−2の検出値も変化する。   Similarly, the emission angle and the optical path of the light incident on the light detection unit 120-2 change due to the change of the light from the light L202 to the light L402. Thereby, the detection value (luminance value) of the light detection unit 120-2 changes. In other words, the detection value of the light detection unit 120-2 also changes as the distance H changes.

図5を用いて、検出値(輝度値)の変化について具体的に説明する。図5は、基体220上の位置と、基体220上における反射光の輝度値との対応関係の一例を示す図である。図5のy軸は、基体220上における反射光の輝度値を示し、図5のx軸は、基体220上の位置を示す。具体的には、x軸は、光源110が設けられた位置からの距離を示す。カーブL200は、光源110から物体210までの距離Hが基準距離h0である場合の輝度分布を示す。カーブL300は、距離Hが基準距離h0よりも短い距離h1である場合の輝度分布を示す。カーブL400は、距離Hが基準距離h0よりも長い距離h2である場合の輝度分布を示す。   The change in the detection value (luminance value) will be specifically described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a correspondence relationship between a position on the substrate 220 and a luminance value of reflected light on the substrate 220. 5 indicates the luminance value of the reflected light on the substrate 220, and the x-axis in FIG. 5 indicates the position on the substrate 220. Specifically, the x-axis indicates the distance from the position where the light source 110 is provided. A curve L200 indicates a luminance distribution when the distance H from the light source 110 to the object 210 is the reference distance h0. A curve L300 shows a luminance distribution when the distance H is a distance h1 shorter than the reference distance h0. A curve L400 shows a luminance distribution when the distance H is a distance h2 longer than the reference distance h0.

図5に示すように、カーブL200、カーブL300、及び、カーブL400は、距離x=x234において交差する。即ち、距離x=x234では、距離Hの変化による輝度値の変化は生じない。距離x=234の位置における輝度値は、輝度値Lv234である。本実施形態では、距離x≠x234の位置に光検出部120−1,120−2が配置される。図5から、距離x<x234において、距離Hの増加に伴い輝度値が低下することがわかる。また、距離x>x234において、距離Hの増加に伴い輝度値が増加することがわかる。光検出部120−1は、距離x=x1<x234の位置に配置されており、光検出部120−2は、距離x=x2>x234の位置に配置されている。光検出部120−1では、距離H=h0の場合に輝度値Lv201が得られ、距離H=h1の場合に輝度値Lv301が得られ、距離H=h2の場合に輝度値Lv401が得られる。このように、光検出部120−1(第1検出部)では、距離Hの増加に伴い低下する検出値(輝度値)が得られる。光検出部120−2では、距離H=h0の場合に輝度値Lv202が得られ、距離H=h1の場合に輝度値Lv302が得られ、距離H=h2の場合に輝度値Lv402が得られる。このように、光検出部120−2(第2検出部)では、距離Hの増加に伴い増加する検出値(輝度値)が得られる。光検出部120−1の検出値の増減と、光検出部120−2の検出値の増減とから、距離Hの増減を検出できる。   As shown in FIG. 5, the curve L200, the curve L300, and the curve L400 intersect at a distance x = x234. That is, at the distance x = x234, the luminance value does not change due to the change in the distance H. The luminance value at the position of the distance x = 234 is the luminance value Lv234. In the present embodiment, the light detection units 120-1 and 120-2 are arranged at the position of the distance x ≠ x234. FIG. 5 shows that the luminance value decreases as the distance H increases at the distance x <x234. It can also be seen that the luminance value increases as the distance H increases when the distance x> x234. The light detection unit 120-1 is disposed at a distance x = x1 <x234, and the light detection unit 120-2 is disposed at a distance x = x2> x234. In the light detection unit 120-1, the luminance value Lv201 is obtained when the distance H = h0, the luminance value Lv301 is obtained when the distance H = h1, and the luminance value Lv401 is obtained when the distance H = h2. Thus, the light detection unit 120-1 (first detection unit) obtains a detection value (luminance value) that decreases as the distance H increases. In the light detection unit 120-2, the luminance value Lv202 is obtained when the distance H = h0, the luminance value Lv302 is obtained when the distance H = h1, and the luminance value Lv402 is obtained when the distance H = h2. Thus, the light detection unit 120-2 (second detection unit) obtains a detection value (luminance value) that increases as the distance H increases. The increase or decrease of the distance H can be detected from the increase or decrease of the detection value of the light detection unit 120-1 and the increase or decrease of the detection value of the light detection unit 120-2.

距離判断部140の処理の具体例について説明する。距離判断部140は、光検出部120−1の現在の検出値(輝度値)と、光検出部120−1の基準検出値とを比較し、光検出部120−2の現在の検出値と、光検出部120−2の基準検出値とを比較する。距離判断部140は、光検出部120−1の現在の検出値が基準検出値よりも小さく、且つ、光検出部120−2の現在の検出値が基準検出値よりも大きい場合に、現在の距離Hが基準距離h0よりも大きいと判断する。距離判断部140は、光検出部120−1の現在の検出値が基準検出値よりも大きく、且つ、光検出部120−2の現在の検出値が基準検出値よりも小さい場合に、現在の距離Hが基準距離h0よりも小さいと判断する。そして、距離判断部140は、光検出部120−1の現在の検出値が基準検出値と等しく、且つ、光検出部120−2の現在の検出値が基準検出値と等しい場合に、現在の距離Hが基準距離h0と等しいと判断する。現在の検出値と基準検出値との比較の結果のパターンは、上述した3パターンのいずれかである。図6は、現在の検出値と、現在の距離Hとの対応
関係の一例を示す。距離判断部140は、上述した判断の結果に基づいて、現在の距離Hと基準距離h0との大小関係を示す距離情報を生成する。
A specific example of the processing of the distance determination unit 140 will be described. The distance determination unit 140 compares the current detection value (luminance value) of the light detection unit 120-1 with the reference detection value of the light detection unit 120-1, and compares the current detection value of the light detection unit 120-2 with the current detection value. The reference detection value of the light detection unit 120-2 is compared. When the current detection value of the light detection unit 120-1 is smaller than the reference detection value and the current detection value of the light detection unit 120-2 is larger than the reference detection value, the distance determination unit 140 It is determined that the distance H is greater than the reference distance h0. The distance determination unit 140 determines that the current detection value of the light detection unit 120-1 is larger than the reference detection value and the current detection value of the light detection unit 120-2 is smaller than the reference detection value. It is determined that the distance H is smaller than the reference distance h0. The distance determination unit 140 determines that the current detection value of the light detection unit 120-1 is equal to the reference detection value and the current detection value of the light detection unit 120-2 is equal to the reference detection value. It is determined that the distance H is equal to the reference distance h0. The pattern resulting from the comparison between the current detection value and the reference detection value is one of the three patterns described above. FIG. 6 shows an example of the correspondence between the current detection value and the current distance H. The distance determination unit 140 generates distance information indicating the magnitude relationship between the current distance H and the reference distance h0 based on the determination result described above.

ここで、光検出部120−1の検出値が図5の輝度値Lv401であり、且つ、光検出部120−2の検出値が輝度値Lv402であった場合を考える。この場合、輝度値Lv401は、光検出部120−1の基準検出値である輝度値Lv201よりも小さく、且つ、輝度値Lv402は、光検出部120−2の基準検出値である輝度値Lv202よりも大きい。そのため、現在の距離Hが基準距離h0よりも大きいと判断される。次に、光検出部120−1の検出値が輝度値Lv301であり、且つ、光検出部120−2の検出値が輝度値Lv302であった場合を考える。この場合、輝度値Lv301は輝度値Lv201よりも大きく、且つ、輝度値Lv302は輝度値Lv202よりも小さい。そのため、現在の距離Hが基準距離h0よりも小さいと判断される。   Here, consider a case where the detection value of the light detection unit 120-1 is the luminance value Lv401 in FIG. 5 and the detection value of the light detection unit 120-2 is the luminance value Lv402. In this case, the luminance value Lv401 is smaller than the luminance value Lv201 that is the reference detection value of the light detection unit 120-1, and the luminance value Lv402 is higher than the luminance value Lv202 that is the reference detection value of the light detection unit 120-2. Is also big. Therefore, it is determined that the current distance H is greater than the reference distance h0. Next, consider a case where the detection value of the light detection unit 120-1 is the luminance value Lv301 and the detection value of the light detection unit 120-2 is the luminance value Lv302. In this case, the luminance value Lv301 is larger than the luminance value Lv201, and the luminance value Lv302 is smaller than the luminance value Lv202. Therefore, it is determined that the current distance H is smaller than the reference distance h0.

以上述べたように、本実施形態によれば、光源と光検出部を用いて得られた検出値から、現在の距離Hに関する情報が得られる。光源や光検出は、一般的な発光装置(照明装置)に設けられている。また、記憶部やCPUも一般的な発光装置に設けられた部材を利用して、第1記憶部や距離判断部を実現することもできる。そのため、本実施形態によれば、一般的な発光装置が有する部材を利用した簡易な構成で光源から物体までの距離に関する情報を得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, information on the current distance H can be obtained from detection values obtained using the light source and the light detection unit. A light source and light detection are provided in a general light emitting device (illumination device). In addition, the storage unit and the CPU can also realize the first storage unit and the distance determination unit using members provided in a general light emitting device. Therefore, according to the present embodiment, information regarding the distance from the light source to the object can be obtained with a simple configuration using members of a general light emitting device.

なお、基準距離の値は、メーカーによって予め定められた固定値であってもよいし、ユーザが変更可能な値であってもよい。基準検出値は、メーカーによって予め定められた固定値であってもよいし、ユーザが変更可能な値であってもよい。基準距離が変更された場合には、変更後の基準距離に対応する検出値を基準検出値として取得すればよい。基準距離に対応する検出値は、光源の劣化により変化することがある。そのため、基準距離に対応する検出値を取得し、取得した検出値に基準検出値を更新する更新処理が繰り返し行われることが好ましい。更新処理は定期的に行われてもよいし、そうでなくてもよい。更新処理は、自動で行われてもよいし、ユーザ操作に応じて行われてもよい。   Note that the value of the reference distance may be a fixed value determined in advance by the manufacturer, or may be a value that can be changed by the user. The reference detection value may be a fixed value determined in advance by the manufacturer, or may be a value that can be changed by the user. When the reference distance is changed, a detection value corresponding to the changed reference distance may be acquired as a reference detection value. The detection value corresponding to the reference distance may change due to deterioration of the light source. Therefore, it is preferable that the update process for acquiring the detection value corresponding to the reference distance and updating the reference detection value to the acquired detection value is repeatedly performed. The update process may or may not be performed periodically. The update process may be performed automatically or in response to a user operation.

基準距離や基準検出値が変化しても、光源から物体までの距離の増減と、光検出部の検出値の増減との対応関係は変化しない。例えば、基準距離や基準検出値が変化しても、図5の対応関係(光検出部120−1の検出値の増減、光検出部120−2の検出値の増減、及び、距離Hの増減の対応関係)が維持される。カーブ200の輝度値が低下した場合には、カーブL200、カーブL300、及び、カーブL400は、距離x=x234において交差するように、カーブL300とカーブL400の輝度値も低下する。カーブ200の輝度値が増加した場合には、カーブL200、カーブL300、及び、カーブL400は、距離x=x234において交差するように、カーブL300とカーブL400の輝度値も増加する。そのため、基準距離や基準検出値が変化しても、上記方法により距離情報を取得することができる。   Even if the reference distance or the reference detection value changes, the correspondence between the increase / decrease in the distance from the light source to the object and the increase / decrease in the detection value of the light detection unit does not change. For example, even if the reference distance or the reference detection value changes, the correspondence relationship in FIG. 5 (increase / decrease in the detection value of the light detection unit 120-1, increase / decrease in the detection value of the light detection unit 120-2, and increase / decrease in the distance H Is maintained). When the luminance value of the curve 200 decreases, the luminance values of the curve L300 and the curve L400 also decrease so that the curve L200, the curve L300, and the curve L400 intersect at a distance x = x234. When the luminance value of the curve 200 increases, the luminance values of the curve L300 and the curve L400 also increase so that the curve L200, the curve L300, and the curve L400 intersect at a distance x = x234. Therefore, even if the reference distance or the reference detection value changes, the distance information can be acquired by the above method.

なお、本実施形態では、光源が基準の発光輝度で発光する場合の例を説明した。しかしながら、発光装置では、光源の発光輝度(光源を駆動する駆動信号の値)が制御されることがある。そして、光源の発光輝度が変化すると、基準距離に対応する検出値も変化する。そのため、光源の発光輝度(光源を駆動する駆動信号の値)が基準値から変更された場合に、変更後の発光輝度に基づいて、基準検出値を補正する補正部を、測距装置がさらに有していてもよい。補正部では、例えば、発光輝度が10%低減された場合に、基準検出値を10%低減する補正が行われる。   In the present embodiment, an example in which the light source emits light with the reference light emission luminance has been described. However, in the light emitting device, the light emission luminance (value of a drive signal for driving the light source) may be controlled. When the light emission luminance of the light source changes, the detection value corresponding to the reference distance also changes. Therefore, when the light emission luminance of the light source (the value of the drive signal for driving the light source) is changed from the reference value, the distance measuring device further includes a correction unit that corrects the reference detection value based on the changed light emission luminance. You may have. In the correction unit, for example, when the light emission luminance is reduced by 10%, the reference detection value is corrected by 10%.

なお、本実施形態では、光源から物体までの現在の距離と基準距離との大小関係を示す距離情報が取得される例を説明したが、距離情報はこれに限らない。距離情報として、光
源から物体までの現在の距離を示す情報が取得されてもよい。距離情報として、光源から物体までの現在の距離と基準距離の差を示す情報が取得されてもよい。現在の距離と基準距離の差は、現在の距離と基準距離の一方から他方を減算した値であってもよいし、現在の距離と基準距離の一方に対する他方の割合であってもよい。これらの距離情報は、例えば、光源から物体までの距離に関する値、及び、光検出部の検出値と基準検出値の差、の対応関係を示す関係情報(テーブルや関数)をさらに用いることで得ることができる。関係情報を使用する場合には、関係情報を記憶する第2記憶部が必要となる。第2記憶部は、図1の記憶部130とは別体の記憶部であってもよいし、そうでなくてもよい。記憶部130は、第1記憶部と第2記憶部の両方を兼ねてもよい。測距装置が複数の検出部(光検出部)を有する場合には、第2記憶部は、複数の検出部のそれぞれについて、関係情報を記憶してもよい。そして、各検出部の関係情報をさらに用いて距離情報が取得されてもよい。関係情報は、メーカーによって予め定められた固定の情報であってもよいし、ユーザが変更可能な情報であってもよい。
In the present embodiment, the example in which the distance information indicating the magnitude relationship between the current distance from the light source to the object and the reference distance is acquired has been described, but the distance information is not limited thereto. Information indicating the current distance from the light source to the object may be acquired as the distance information. Information indicating the difference between the current distance from the light source to the object and the reference distance may be acquired as the distance information. The difference between the current distance and the reference distance may be a value obtained by subtracting the other from one of the current distance and the reference distance, or may be a ratio of the other to one of the current distance and the reference distance. The distance information is obtained by further using, for example, relationship information (table or function) indicating a correspondence relationship between a value related to the distance from the light source to the object and a difference between the detection value of the light detection unit and the reference detection value. be able to. When using the relationship information, a second storage unit for storing the relationship information is required. The second storage unit may or may not be a separate storage unit from the storage unit 130 of FIG. The storage unit 130 may serve as both the first storage unit and the second storage unit. When the distance measuring device has a plurality of detection units (light detection units), the second storage unit may store the relationship information for each of the plurality of detection units. And distance information may be acquired using the relation information of each detection part further. The related information may be fixed information predetermined by the manufacturer, or may be information that can be changed by the user.

図7は、関係情報の一例を示す図である。図7の関係情報は、光検出部120−1と光検出部120−2の関係情報を示す。図7の関係情報は、光源から物体までの距離Hと基準距離h0の差、光検出部120−1の検出値と基準検出値の差、及び、光検出部120−2の検出値と基準検出値の差の対応関係を示す。図7の関係情報をさらに用いることで、現在の距離H、現在の距離Hと基準距離h0の差、等を示す距離情報を得ることができる。ここで、光検出部120−1の現在の検出値が基準検出値の2%だけ基準検出値よりも小さく、且つ、光検出部120−2の現在の検出値が基準検出値の2%だけ基準検出値よりも大きい場合を考える。この場合には、現在の距離Hが基準距離h0より2mmだけ大きいことを示す距離情報を得ることができる。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the relationship information. The relationship information in FIG. 7 indicates relationship information between the light detection unit 120-1 and the light detection unit 120-2. 7 includes the difference between the distance H from the light source to the object and the reference distance h0, the difference between the detection value of the light detection unit 120-1 and the reference detection value, and the detection value of the light detection unit 120-2 and the reference. The correspondence of the difference of a detected value is shown. By further using the relationship information in FIG. 7, it is possible to obtain distance information indicating the current distance H, the difference between the current distance H and the reference distance h0, and the like. Here, the current detection value of the light detection unit 120-1 is smaller than the reference detection value by 2% of the reference detection value, and the current detection value of the light detection unit 120-2 is only 2% of the reference detection value. Consider a case where the value is larger than the reference detection value. In this case, distance information indicating that the current distance H is larger than the reference distance h0 by 2 mm can be obtained.

なお、関係情報において、光源から物体までの距離に関する値は、距離Hと基準距離h0の差に限らない。例えば、光源から物体までの距離に関する値は、距離Hであってもよい。距離Hと基準距離h0の差は、距離Hと基準距離h0の一方から他方を減算した値であってもよいし、距離Hと基準距離h0の一方に対する他方の割合であってもよい。   In the relationship information, the value related to the distance from the light source to the object is not limited to the difference between the distance H and the reference distance h0. For example, the value regarding the distance from the light source to the object may be the distance H. The difference between the distance H and the reference distance h0 may be a value obtained by subtracting the other from one of the distance H and the reference distance h0, or may be a ratio of the other to one of the distance H and the reference distance h0.

なお、本実施形態では、光源に対して同じ側に複数の光検出部が設けられている例を説明したが、複数の光検出部の配置はこれに限らない。光源からの距離が異なる複数の位置に複数の光検出部が配置されていれば、光検出部の位置は特に限定されない。例えば、図8に示すように、光源110から光検出部120−1へ向かう方向が、光源110から光検出部120−2へ向かう方向と異なる方向となるように、光検出部120−1,120−2が配置されてもよい。   In this embodiment, an example in which a plurality of light detection units are provided on the same side with respect to the light source has been described. However, the arrangement of the plurality of light detection units is not limited thereto. The position of the light detection unit is not particularly limited as long as a plurality of light detection units are arranged at a plurality of positions at different distances from the light source. For example, as illustrated in FIG. 8, the light detection units 120-1 and 120-1 are configured such that the direction from the light source 110 to the light detection unit 120-1 is different from the direction from the light source 110 to the light detection unit 120-2. 120-2 may be arranged.

なお、本実施形態では、2つの光検出部を使用する例を説明したが、光検出部の数はこれに限らない。3つ以上の光検出部が使用されてもよいし、1つの光検出部が使用されてもよい。光源から物体までの距離の変化によって反射光の輝度が変化する位置に設けられた光検出部が使用されれば、光検出部の数は特に限定されない。また、本実施形態では、複数の光検出部が第1検出部と第2検出部を含む例を説明したが、複数の光検出部の全てが第1検出部であってもよいし、複数の光検出部が第2検出部であってもよい。第1検出部は、光源から物体までの距離が増加した際に反射光の輝度が低下する位置に設けられた光検出部であり、第2検出部は、光源から物体までの距離が増加した際に反射光の輝度が増加する位置に設けられた光検出部である。   In the present embodiment, an example in which two light detection units are used has been described, but the number of light detection units is not limited thereto. Three or more light detection units may be used, or one light detection unit may be used. The number of the light detection units is not particularly limited as long as a light detection unit provided at a position where the luminance of the reflected light changes due to a change in the distance from the light source to the object. Moreover, although this embodiment demonstrated the example in which a some light detection part contains a 1st detection part and a 2nd detection part, all of a some light detection part may be a 1st detection part, and several The light detector may be the second detector. The first detection unit is a light detection unit provided at a position where the brightness of reflected light decreases when the distance from the light source to the object increases, and the second detection unit increases the distance from the light source to the object. In this case, the light detection unit is provided at a position where the brightness of the reflected light increases.

なお、使用する光検出部のパターン(組み合わせ)が互いに異なる複数の第1取得処理が行われ、複数の第1取得処理によって得られた複数の距離情報を代表する距離情報が、最終的な距離情報として取得されてもよい。複数の距離情報を代表する距離情報は、例えば、複数の距離情報の平均の情報、複数の距離情報の最頻の情報、複数の距離情報の中間
の情報、等である。これにより、より高精度な距離情報を得ることができる。
A plurality of first acquisition processes with different patterns (combinations) of the light detection units to be used are performed, and distance information representing a plurality of distance information obtained by the plurality of first acquisition processes is a final distance. It may be acquired as information. The distance information representing the plurality of distance information is, for example, average information of the plurality of distance information, most frequent information of the plurality of distance information, intermediate information of the plurality of distance information, and the like. Thereby, more accurate distance information can be obtained.

例えば、図9に示すように、4つの光検出部120−1,120−2,120−3,120−4が使用されてもよい。図9の光線L403は、距離H=hの場合に光検出部120−3に入射する光線を示し、光線L404は、距離H=hの場合に光検出部120−4に入射する光線を示す。光検出部120−1と光検出部120−3は光源110から距離x1だけ離れており、光検出部120−2と光検出部120−4は光源110から距離x2だけ離れている。この場合、光検出部120−1と光検出部120−2の現在の検出値を用いて第1の距離情報が取得され、光検出部120−3と光検出部120−4の現在の検出値を用いて第2の距離情報が取得されてもよい。そして、第1の距離情報と第2の距離情報の平均が、最終的な距離情報として取得されてもよい。   For example, as shown in FIG. 9, four light detection units 120-1, 120-2, 120-3, and 120-4 may be used. A light beam L403 in FIG. 9 indicates a light beam incident on the light detection unit 120-3 when the distance H = h, and a light beam L404 indicates a light beam incident on the light detection unit 120-4 when the distance H = h. . The light detection unit 120-1 and the light detection unit 120-3 are separated from the light source 110 by a distance x1, and the light detection unit 120-2 and the light detection unit 120-4 are separated from the light source 110 by a distance x2. In this case, the first distance information is acquired using the current detection values of the light detection unit 120-1 and the light detection unit 120-2, and the current detection of the light detection unit 120-3 and the light detection unit 120-4. The second distance information may be acquired using the value. And the average of 1st distance information and 2nd distance information may be acquired as final distance information.

なお、使用する光検出部のパターンに含まれる一部の光検出部が、他のパターンに含まれていてもよい。また、1つのパターンに含まれる光検出部の数は、1つであってもよいし、3つより多くてもよい。   Note that some of the light detection units included in the pattern of the light detection unit to be used may be included in another pattern. In addition, the number of light detection units included in one pattern may be one or more than three.

なお、本実施形態では、1つの光源についてのみ説明したが、測距装置は複数の光源を有していてもよい。そして、複数の光源のそれぞれについて、その光源に対応する光検出部を用いて、当該光源から物体までの距離に関する距離情報が取得されてもよい。例えば、図10に示すように、2つの光源110,110−1が使用されてもよい。図10の例では、光源110に対応する光検出部として、光検出部120−1,120−2が使用されており、光源110−1に対応する光検出部として、光検出部120−3,120−4が使用されている。   Although only one light source has been described in the present embodiment, the distance measuring apparatus may have a plurality of light sources. And about each of several light sources, the distance information regarding the distance from the said light source to an object may be acquired using the photon detection part corresponding to the light source. For example, as shown in FIG. 10, two light sources 110 and 110-1 may be used. In the example of FIG. 10, the light detection units 120-1 and 120-2 are used as the light detection unit corresponding to the light source 110, and the light detection unit 120-3 is used as the light detection unit corresponding to the light source 110-1. 120-4 are used.

図10の光線L501は、光検出部120−1に入射する光線を示し、光線L502は、光検出部120−2に入射する光線を示す。光線L503は、光検出部120−3に入射する光線を示し、光線L504は、光検出部120−4に入射する光線を示す。光検出部120−1は光源110から距離x1だけ離れており、光検出部120−2は光源110から距離x2だけ離れている。光検出部120−3は光源110−1から距離x3だけ離れており、光検出部120−4は光源110−1から距離x4だけ離れている。   A light beam L501 in FIG. 10 indicates a light beam incident on the light detection unit 120-1, and a light beam L502 indicates a light beam incident on the light detection unit 120-2. A light beam L503 indicates a light beam incident on the light detection unit 120-3, and a light beam L504 indicates a light beam incident on the light detection unit 120-4. The light detection unit 120-1 is separated from the light source 110 by a distance x1, and the light detection unit 120-2 is separated from the light source 110 by a distance x2. The light detection unit 120-3 is separated from the light source 110-1 by a distance x3, and the light detection unit 120-4 is separated from the light source 110-1 by a distance x4.

この場合、光検出部120−1,120−2を用いて、光源110から物体210までの現在の距離H1に関する距離情報が取得される。そして、光検出部120−3,120−4を用いて、光源110−1から物体210までの現在の距離H2に関する距離情報が取得される。複数の位置についての距離情報を得ることにより、基体220から物体210までの距離の分布を把握することができる。   In this case, distance information regarding the current distance H1 from the light source 110 to the object 210 is acquired using the light detection units 120-1 and 120-2. And the distance information regarding the current distance H2 from the light source 110-1 to the object 210 is acquired using the light detection units 120-3 and 120-4. By obtaining distance information about a plurality of positions, it is possible to grasp the distribution of distances from the base body 220 to the object 210.

なお、得られた距離情報と、光検出部の現在の検出値とに基づいて、光源の現在の発光輝度と発光色の少なくとも一方を示す発光情報を取得する第2取得処理がさらに行われてもよい。第2取得処理は、第1取得処理を行う機能部(距離判断部140)と同じ機能部で行われてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、測距装置が、第1取得処理を行う機能部とは別に、第2取得処理を行う機能部をさらに有していてもよい。第2取得処理では、例えば、距離情報に基づいて光検出部の検出値を補正することにより、距離情報が取得される。   A second acquisition process is further performed for acquiring light emission information indicating at least one of the current light emission luminance and the light emission color of the light source based on the obtained distance information and the current detection value of the light detection unit. Also good. The second acquisition process may or may not be performed by the same function unit as the function unit (distance determination unit 140) that performs the first acquisition process. For example, the distance measuring device may further include a functional unit that performs the second acquisition process, separately from the functional unit that performs the first acquisition process. In the second acquisition process, for example, the distance information is acquired by correcting the detection value of the light detection unit based on the distance information.

<その他の実施例>
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
<Other examples>
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

100:測距装置 110,110−1:光源 120−1〜120−4:光検出部
130:記憶部 140:距離判断部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: Distance measuring device 110,110-1: Light source 120-1 to 120-4: Light detection part 130: Memory | storage part 140: Distance judgment part

Claims (12)

物体に光を照射する光源と、
前記光源から発せられて前記物体で反射した光である反射光を検出する検出部と、
前記光源から前記物体までの距離が基準距離であるときの前記検出部の検出値である基準検出値を記憶する第1記憶部と、
前記基準検出値と、前記検出部の現在の検出値とに基づいて、前記光源から前記物体までの現在の距離に関する情報である距離情報を取得する第1取得手段と、
を有することを特徴とする測距装置。
A light source that illuminates an object;
A detector that detects reflected light that is emitted from the light source and reflected by the object;
A first storage unit that stores a reference detection value that is a detection value of the detection unit when the distance from the light source to the object is a reference distance;
First acquisition means for acquiring distance information, which is information relating to a current distance from the light source to the object, based on the reference detection value and a current detection value of the detection unit;
A distance measuring device comprising:
前記検出部を複数有し、
前記第1記憶部は、複数の検出部のそれぞれについて、前記基準検出値を記憶し、
前記第1取得手段は、各検出部の前記基準検出値と、各検出部の現在の検出値とに基づいて、前記距離情報を取得する
ことを特徴とする請求項1に記載の測距装置。
A plurality of the detection units;
The first storage unit stores the reference detection value for each of a plurality of detection units,
2. The distance measuring apparatus according to claim 1, wherein the first acquisition unit acquires the distance information based on the reference detection value of each detection unit and a current detection value of each detection unit. .
前記光源から前記物体までの距離に関する値、及び、前記検出部の検出値と前記基準検出値の差、の対応関係を示す関係情報を記憶する第2記憶部、をさらに有し、
前記第1取得手段は、前記基準検出値、前記検出部の現在の検出値、及び、前記関係情報に基づいて、前記距離情報を取得する
ことを特徴とする請求項1に記載の測距装置。
A second storage unit for storing relationship information indicating a correspondence relationship between a value related to a distance from the light source to the object and a difference between a detection value of the detection unit and the reference detection value;
2. The distance measuring device according to claim 1, wherein the first acquisition unit acquires the distance information based on the reference detection value, a current detection value of the detection unit, and the relationship information. .
前記関係情報は、
前記光源から前記物体までの距離、及び、前記検出部の検出値と前記基準検出値の差、の対応関係、または、
前記光源から前記物体までの距離と前記基準距離の差、及び、前記検出部の検出値と前記基準検出値の差、の対応関係
を示す
ことを特徴とする請求項3に記載の測距装置。
The relationship information is
The distance from the light source to the object and the correspondence between the detection value of the detection unit and the reference detection value, or
The distance measuring device according to claim 3, wherein a correspondence relationship between a distance from the light source to the object and the difference between the reference distances, and a difference between a detection value of the detection unit and the reference detection value is shown. .
前記検出部を複数有し、
前記第1記憶部は、複数の検出部のそれぞれについて、前記基準検出値を記憶し、
前記第2記憶部は、前記複数の検出部のそれぞれについて、前記関係情報を記憶し、
前記第1取得手段は、各検出部の前記基準検出値、各検出部の現在の検出値、及び、各検出部の前記関係情報に基づいて、前記距離情報を取得する
ことを特徴とする請求項3または4に記載の測距装置。
A plurality of the detection units;
The first storage unit stores the reference detection value for each of a plurality of detection units,
The second storage unit stores the relationship information for each of the plurality of detection units,
The first acquisition means acquires the distance information based on the reference detection value of each detection unit, the current detection value of each detection unit, and the relation information of each detection unit. Item 5. The distance measuring device according to item 3 or 4.
各検出部は、前記反射光の輝度を検出し、
前記複数の検出部は、前記光源から前記物体までの距離が増加した際に前記反射光の輝度が低下する位置に設けられた第1検出部と、前記光源から前記物体までの距離が増加した際に前記反射光の輝度が増加する位置に設けられた第2検出部と、を含む
ことを特徴とする請求項2または5に記載の測距装置。
Each detection unit detects the brightness of the reflected light,
The plurality of detection units include a first detection unit provided at a position where the brightness of the reflected light decreases when the distance from the light source to the object increases, and the distance from the light source to the object increases. 6. The distance measuring device according to claim 2, further comprising a second detection unit provided at a position where the brightness of the reflected light increases.
前記第1取得手段は、使用する光検出部のパターンが互いに異なる複数の処理によって複数の距離情報を取得し、前記複数の距離情報を代表する距離情報を、最終的な距離情報として取得する
ことを特徴とする請求項2、5、及び、6のいずれか1項に記載の測距装置。
The first acquisition unit acquires a plurality of distance information by a plurality of processes using different patterns of the light detection unit to be used, and acquires distance information representing the plurality of distance information as final distance information. The distance measuring device according to any one of claims 2, 5, and 6.
前記第1取得手段は、前記複数の距離情報の平均を、最終的な距離情報として取得することを特徴とする請求項7に記載の測距装置。   The distance measuring apparatus according to claim 7, wherein the first acquisition unit acquires an average of the plurality of distance information as final distance information. 前記第1取得手段で取得された距離情報と、前記検出部の現在の検出値とに基づいて、前記光源の現在の発光輝度と発光色の少なくとも一方を示す発光情報を取得する第2取得手段、をさらに有する
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の測距装置。
Second acquisition means for acquiring light emission information indicating at least one of the current light emission luminance and the light emission color of the light source based on the distance information acquired by the first acquisition means and the current detection value of the detection unit. The distance measuring device according to claim 1, further comprising:
前記距離情報は、前記光源から前記物体までの現在の距離と前記基準距離との大小関係、前記光源から前記物体までの現在の距離、または、前記光源から前記物体までの現在の距離と前記基準距離の差、を示す
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の測距装置。
The distance information includes a magnitude relationship between a current distance from the light source to the object and the reference distance, a current distance from the light source to the object, or a current distance from the light source to the object and the reference. The distance measuring device according to claim 1, wherein a distance difference is indicated.
物体に光を照射する光源と、
前記光源から発せられて前記物体で反射した光である反射光の輝度を検出する検出部と、
前記光源から前記物体までの距離が基準距離であるときの前記検出部の検出値である基準検出値を記憶する記憶部と、
を有する測距装置の制御方法であって、
前記検出部の現在の検出値を取得する検出ステップと、
前記基準検出値と、前記検出部の現在の検出値とに基づいて、前記光源から前記物体までの現在の距離に関する情報である距離情報を取得する取得ステップと、
を有することを特徴とする測距装置の制御方法。
A light source that illuminates an object;
A detector that detects the brightness of reflected light that is emitted from the light source and reflected by the object;
A storage unit that stores a reference detection value that is a detection value of the detection unit when the distance from the light source to the object is a reference distance;
A distance measuring device control method comprising:
A detection step of obtaining a current detection value of the detection unit;
An acquisition step of acquiring distance information that is information related to a current distance from the light source to the object based on the reference detection value and a current detection value of the detection unit;
A method of controlling a distance measuring apparatus, comprising:
請求項11に記載の測距装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。   A program for causing a computer to execute each step of the control method for a distance measuring apparatus according to claim 11.
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