JP3035370B2 - Distance measuring device - Google Patents

Distance measuring device

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JP3035370B2
JP3035370B2 JP9971991A JP9971991A JP3035370B2 JP 3035370 B2 JP3035370 B2 JP 3035370B2 JP 9971991 A JP9971991 A JP 9971991A JP 9971991 A JP9971991 A JP 9971991A JP 3035370 B2 JP3035370 B2 JP 3035370B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、信号光を投射し、か
つ、その反射信号光を受光することにより、被写体まで
の距離を測定する、自動焦点カメラなどに好適なアクテ
ィブ方式の測距装置の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active distance measuring apparatus suitable for an auto-focus camera, which measures a distance to a subject by projecting a signal light and receiving the reflected signal light. It relates to the improvement of.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動焦点カメラなどにおいて、被写体に
信号光を投射し、かつ、被写体により反射されるその信
号光を受光して、三角測量の原理により被写体までの距
離を測定する、いわゆるアクティブ方式の測距装置は、
従来から広く使用されている。
2. Description of the Related Art In an auto-focus camera or the like, a so-called active method in which a signal light is projected onto a subject and the signal light reflected by the subject is received and the distance to the subject is measured based on the principle of triangulation. The distance measuring device
It has been widely used.

【0003】また、たとえば特公昭54−39731号
公報、特開昭60−19116号公報などに示されるよ
うに、受光手段として2分割された1対のシリコン・フ
ォトセル(SPC)などを用いて、可動部なしに測距可
能な測距装置も広く実用化されるようになっている。
As shown in, for example, Japanese Patent Publication No. 54-39731 and Japanese Patent Application Laid-open No. Sho 60-19116, a pair of silicon photocells (SPC) divided into two parts are used as light receiving means. In addition, a distance measuring device capable of measuring a distance without a movable part has been widely put into practical use.

【0004】従来のアクティブ測距装置を図9に示す。
発光素子21からの信号光は、絞り22により所定の光
量に絞られた後、投光レンズ23により距離L2点に集
束されるようになっている。被写体24がL2点に存在
する場合は、発光素子21からの信号光は、被写体24
によって反射され、受光レンズ25、絞り26を介して
受光センサ27上のスポット位置cに結像される。
FIG. 9 shows a conventional active distance measuring apparatus.
The signal light from the light emitting element 21 is focused to a predetermined light amount by the stop 22 and then is focused by the light projecting lens 23 to a distance L2 point. When the subject 24 exists at the point L2, the signal light from the light emitting element 21
And is imaged at a spot position c on the light receiving sensor 27 via the light receiving lens 25 and the diaphragm 26.

【0005】同様に、被写体24がL1(近距離)の位
置に存在する場合は受光センサ27上のスポット位置n
に、更に、被写体24がL3(遠距離)の位置に存在す
る場合は受光センサ27上のスポット位置fに結像され
る。
Similarly, when the subject 24 is located at the position L1 (short distance), the spot position n on the light receiving sensor 27
Further, when the subject 24 exists at the position of L3 (far distance), an image is formed at the spot position f on the light receiving sensor 27.

【0006】この受光センサ27上のスポット位置n,
c,fを検出し、これを演算することによって被写体ま
での距離を求める。なお、受光レンズ25の焦点位置
(受光センサ27上でシャープに結像する距離)はL2
に調整してあるものとする。
The spot position n,
The distance to the subject is obtained by detecting c and f and calculating them. The focal position of the light receiving lens 25 (the distance at which a sharp image is formed on the light receiving sensor 27) is L2
It has been adjusted to

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
測距装置において、受光センサ27上に結像するスポッ
ト像を図10に示す。同図に示すように、受光レンズ2
5の焦点距離が被写体距離L2の位置においてスポット
像Cとしてシャープに結像するように構成されているた
めに、被写体がL1あるいはL3に存在する場合には、
L1,L3がL2から離れるに従って、受光センサ27
上のスポット像がNあるいはFのようにボケて大きくな
ってしまう。この時の受光センサ27上のスポット像の
重心位置に対する測距データは、図11の従来の被写体
までの距離と測距データとの関係を示す図に示すよう
に、本来なら点線のように直線性を保っていればよい
が、スポット像がボケて受光センサ27から外れてくる
と、距離の変化に対して重心位置が動かなくなり、実線
で示すように直線性が失われるようになる。
FIG. 10 shows a spot image formed on the light receiving sensor 27 in the distance measuring apparatus thus configured. As shown in FIG.
Since the focal length of No. 5 is sharply formed as a spot image C at the position of the subject distance L2, when the subject exists at L1 or L3,
As L1 and L3 move away from L2, the light receiving sensor 27
The upper spot image is blurred and enlarged like N or F. At this time, the distance measurement data for the position of the center of gravity of the spot image on the light receiving sensor 27 is a straight line like a dotted line as shown in FIG. 11 showing the relationship between the distance to the subject and the distance measurement data. However, if the spot image is blurred and deviates from the light receiving sensor 27, the position of the center of gravity does not move with respect to the change in the distance, and the linearity is lost as shown by the solid line.

【0008】撮影レンズの焦点距離が望遠側にも伸びて
くると、測距装置の測距能力もより広範囲に必要となる
が、遠距離側の曲がりにより必要な測距精度が得られ
ず、従って、測距能力が満足できなくなっていた。ま
た、近距離側の測距精度も、近距離側の曲がりのために
不適正なものとなり、撮影してもボケた写真になった
り、あるいは、ボケを防止するためには、至近警告範囲
を遠くせざるを得なくなっていた。
If the focal length of the photographing lens extends to the telephoto side, the distance measuring capability of the distance measuring device is required in a wider range, but the required distance measuring accuracy cannot be obtained due to the bending on the long distance side. Therefore, the distance measuring ability cannot be satisfied. In addition, the distance measurement accuracy on the short distance side becomes improper due to the bending on the short distance side, and even if it is taken, the photograph becomes blurred or the close warning range is set to prevent blurring. I had to be far away.

【0009】また、特開昭59−195631号公報に
おいて、通常撮影モードと近接撮影モードを測距結果に
基づいて自動的に切り換える技術が開示されている。
Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho 59-195631 discloses a technique for automatically switching between a normal photographing mode and a close-up photographing mode based on the result of distance measurement.

【0010】しかし、この場合受光レンズは、通常撮影
時に測距するための主レンズ部と、マクロ撮影時の補助
レンズ部とに分けられ、測距距離に基づいて、マスクが
2つの受光レンズの内のいずれかの受光レンズを覆うと
いう方式を採用しているために、1つの受光センサの同
一信号時においても、通常撮影時とマクロ撮影時で別々
の被写体距離となるので、撮影レンズに別のマクロレン
ズを挿入しなければならず、構造が複雑でカメラ本体も
大きくなるなど、煩わしいものであった。その上、各々
の光学系による受光センサ上のスポット位置と被写体距
離との関係を別々に設定し、かつ、調整補正を行わなけ
ればならず、量産性を損なうものとなっていた。更に、
マクロ撮影時の受光レンズにおいては、その範囲内でス
ポット像のボケや大きさについて考慮されておらず、同
様に近距離側曲がりの問題が発生していた。
However, in this case, the light receiving lens is divided into a main lens unit for measuring a distance during normal photographing and an auxiliary lens unit for macro photographing, and a mask is provided for the two light receiving lenses based on the distance measuring distance. Since the method of covering one of the light receiving lenses is different, even if the signal of one light receiving sensor is the same, the subject distance is different for normal shooting and macro shooting. The macro lens must be inserted, and the structure is complicated and the camera body becomes large, which is troublesome. In addition, the relationship between the spot position on the light receiving sensor by each optical system and the subject distance must be set separately, and adjustment and correction must be performed, which impairs mass productivity. Furthermore,
In the light receiving lens at the time of macro shooting, the blur and size of the spot image are not taken into consideration within the range, and similarly, the problem of the short distance side bending has occurred.

【0011】 本発明は、以上の事情に鑑みなされたも
ので、測距能力・測距精度を向上させると共に、所定の
測距特性に保たれる第1の距離から該第1の距離とは異
なる第2の距離までの所定の範囲では無用なスポット像
可変の為の動作は行わず、測距動作時間を短縮させるこ
とのできる測距装置を提供できるものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and improves the distance measurement capability and the distance measurement accuracy, and has a predetermined function.
The distance from the first distance maintained at the distance measurement characteristic differs from the first distance.
Useless spot image in a predetermined range up to a second distance
The operation for changing the distance is not performed.
It is possible to provide a distance measuring device that can be used.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するた
めに、本発明は、投光スポット像を対象物に向けて投光
する投光手段と、該投光手段から投光された前記投光ス
ポット像の対象物による反射光を受光スポット像として
受光する受光手段とを備え、該受光手段からの受光信号
により対象物までの距離を検出する測距装置において、
対象物までの距離に応じて、前記投光手段が投光する投
光スポット像と前記受光手段が受光する受光スポット像
の少なくともいずれか一方の大きさを変化させるスポッ
ト像可変手段と、対象物までの距離が所定の測距特性に
保たれる第1の距離から該第1の距離とは異なる第2の
距離までの所定の範囲内にある場合には、前記スポット
像可変手段を作用させない不作用手段とを有し、対象物
までの距離が所定の測距特性に保たれる第1の距離から
該第1の距離とは異なる第2の距離までの所定の範囲内
にある場合は、無用となるスポット像可変動作は行わず
に測距動作時間の短縮化を図り、対象物までの距離が前
記所定の範囲外の場合、換言すれば、前記受光手段から
受光スポット像の一部が外れるような場合は、前記受光
手段から受光スポット像が外れないようにする為にスポ
ット像可変の為の動作を行い、前記所定の測距特性を保
てるようにしている。
Means for Solving the Problems To achieve the above object,
The present invention is directed to projecting a projected spot image toward an object.
Light emitting means, and the light emitting switch emitted from the light emitting means.
Light reflected from the object in the pot image as a received light spot image
Light receiving means for receiving light, and a light receiving signal from the light receiving means
In a distance measuring device that detects the distance to the object by
According to the distance to the object, the light emitted by the light emitting means is projected.
Light spot image and light receiving spot image received by the light receiving means
Change the size of at least one of
The image variable means and the distance to the target object have a predetermined distance measurement characteristic.
A second distance different from the first distance maintained from the first distance
If the spot is within a predetermined range up to the distance, the spot
An inactive means that does not act on the image variable means,
From the first distance where the distance to
Within a predetermined range up to a second distance different from the first distance
, The unnecessary spot image variable operation is not performed.
To reduce the distance measurement operation time,
If the value is outside the predetermined range, in other words, from the light receiving means,
If part of the received light spot image deviates,
To prevent the received light spot image from deviating from the means.
The operation for changing the cut image is performed, and the predetermined distance measurement characteristic is maintained.
I am trying.

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【発明の実施例】図1は、本発明の前提となる構成の
距装置を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a distance measuring apparatus having a configuration which is a premise of the present invention.

【0015】マイクロコンピュータ1は、投光回路2に
制御信号を発出し、また、測距演算回路3より制御信号
を受信して被写体距離に換算し、この測距データを基
に、本発明のスポット像調節手段に相当する投光光学系
駆動手段4及び受光光学系駆動手段5に制御信号を発出
して、投光像及び受光像の大きさとボケ量を変化させ
る。
The microcomputer 1 issues a control signal to the light projecting circuit 2 and receives a control signal from the distance calculation circuit 3 to convert the control signal into a subject distance. A control signal is issued to the light projecting optical system driving means 4 and the light receiving optical system driving means 5 corresponding to the spot image adjusting means to change the size and blur amount of the light projecting image and the light receiving image.

【0016】投光回路2は、マイクロコンピュータ1よ
り制御信号を受け、発光素子6により被写体7に所定光
量で所定波長の信号光を投射する。投光光学系8は、発
光素子6からの信号光を集束させる。投光光学系駆動手
段4は投光光学系8の焦点距離や絞りなどを変化させ
て、発光素子6からの信号光の集束距離を変化させる。
The light projecting circuit 2 receives a control signal from the microcomputer 1 and projects a signal light having a predetermined light amount and a predetermined wavelength on the subject 7 by the light emitting element 6. The light projecting optical system 8 focuses the signal light from the light emitting element 6. The light projection optical system driving unit 4 changes the focal length of the signal light from the light emitting element 6 by changing the focal length, aperture, etc. of the light projection optical system 8.

【0017】受光光学系9は、被写体7からの反射光を
2分割シリコン・フォトセル(SPC)或いは半導体位
置検出素子(PSD)などの受光センサ10上に結像さ
せる。測距演算回路3は受光センサ10からの出力を演
算し、被写体距離としてマイクロコンピュータ1に伝達
する。受光光学系駆動手段5は受光光学系9の焦点距離
や絞りを変化させて、所定距離の被写体7からの反射光
を受光センサ10上に結像させる。
The light receiving optical system 9 forms an image of the reflected light from the subject 7 on a light receiving sensor 10 such as a two-part silicon photocell (SPC) or a semiconductor position detecting element (PSD). The distance measurement calculation circuit 3 calculates the output from the light receiving sensor 10 and transmits it to the microcomputer 1 as the subject distance. The light receiving optical system driving unit 5 changes the focal length and the aperture of the light receiving optical system 9 to form an image of the reflected light from the subject 7 at a predetermined distance on the light receiving sensor 10.

【0018】図2(a)は、図1の測距装置において、
受光光学系9の制御により受光像のスポット光の大きさ
を変化させるスポット像調節手段の一例を示す図であ
り、図2(a)では、受光レンズ11を光軸方向に前後
に移動させることによって、被写体7からの反射光を受
光センサ10上に結像させる集束距離を変化させる。結
像する所定距離を遠くしようとする場合は、モータ12
に通電してギア13を回転させ、受光レンズ11と一体
化された支持部14を左側に移動させる。なお、この時
の初期位置及びモータ12の回転量は、不図示の受光レ
ンズ位置検出回路により検出される。
FIG. 2A shows the distance measuring device shown in FIG.
FIG. 2A is a diagram illustrating an example of a spot image adjusting unit that changes the size of a spot light of a received light image by controlling a light receiving optical system. In FIG. 2A, the light receiving lens 11 is moved back and forth in the optical axis direction. Thus, the convergence distance at which the reflected light from the subject 7 is imaged on the light receiving sensor 10 is changed. In order to increase the predetermined distance for image formation, the motor 12
To rotate the gear 13 to move the support unit 14 integrated with the light receiving lens 11 to the left. The initial position and the amount of rotation of the motor 12 at this time are detected by a light-receiving lens position detection circuit (not shown).

【0019】また、結像する所定距離を近くしようとす
る場合には、モータ12に逆方向の電流を通電し、受光
レンズ11を右側に移動させる。
When a predetermined distance for forming an image is to be reduced, a reverse current is applied to the motor 12 to move the light receiving lens 11 to the right.

【0020】図2(b)は、測距装置において、受光レ
ンズ11の代わりに受光センサ10を光軸方向に前後に
移動させることにより、被写体7からの反射光を受光セ
ンサ10上に結像させる集束距離を変化させ、受光像の
スポット光の大きさを変化させるスポット像調節手段の
他の例を示す図である。この場合には、図2(a)に示
す例とは移動させる受光センサ10の駆動方向は逆とな
り、結像する所定距離を遠くしようとする時は受光セン
サ10を右側に移動させ、また、近くしようとする時に
は受光センサ10を左側に移動させる。
FIG. 2B shows a distance measuring device in which the light receiving sensor 10 is moved back and forth in the optical axis direction instead of the light receiving lens 11 so that the reflected light from the subject 7 is imaged on the light receiving sensor 10. FIG. 10 is a diagram illustrating another example of the spot image adjusting unit that changes the focal distance to be changed and changes the size of the spot light of the received light image. In this case, the driving direction of the light receiving sensor 10 to be moved is opposite to that in the example shown in FIG. 2A, and the light receiving sensor 10 is moved to the right when trying to make a predetermined distance for forming an image longer. When approaching, the light receiving sensor 10 is moved to the left.

【0021】図2(c)は、図1の測距装置において、
受光レンズ11と受光センサ10との間に、受光光学系
9の一部として固定絞り15を挿入し、その位置を前後
に移動させることで擬似的に絞り口径を変化させて、ス
ポット光のボケ量を変えるようにした、受光光学系9の
制御により受光像のスポット光を変化させるスポット像
調節手段の他の例を示す図である。この場合は、結像す
る所定距離を遠距離側に合わせておき、被写体が近距離
側に近づくにつれて絞り15を左側に移動させれば、絞
り口径は実効的に小さくなり、ボケ量は減少する。な
お、近距離側では反射光の力(光量)が遠距離側より大
きいので、多少絞っても測距精度にそれ程影響を生じな
い。
FIG. 2C shows the distance measuring device shown in FIG.
A fixed stop 15 is inserted between the light receiving lens 11 and the light receiving sensor 10 as a part of the light receiving optical system 9, and the position is moved back and forth so that the aperture diameter is changed in a pseudo manner, thereby blurring the spot light. FIG. 11 is a diagram illustrating another example of the spot image adjusting unit that changes the amount and changes the spot light of the received light image by controlling the light receiving optical system 9. In this case, if the predetermined distance to be imaged is set to the long distance side and the aperture 15 is moved to the left as the subject approaches the short distance side, the aperture diameter is effectively reduced and the blur amount is reduced. . Since the power (light quantity) of the reflected light is larger on the short distance side than on the long distance side, even if the aperture is slightly stopped down, the distance measurement accuracy is not so affected.

【0022】図3(a)は、図2(c)の例と同様に、
図1の測距装置において、受光レンズ11と受光センサ
10との間に、受光光学系9の一部として可変絞り16
を挿入し、その絞り口径を直接変化させることによって
ボケ量を変えるようにした、受光光学系9の制御により
受光像のスポット光の大きさを変化させるスポット像調
節手段の他の例を示す図である。この場合も結像する所
定距離を遠距離側に合わせておき、被写体が近づくにつ
れて可変絞り16の絞り口径を小さくすることでボケ量
を減少させる。
FIG. 3 (a) is similar to the example of FIG. 2 (c).
In the distance measuring apparatus shown in FIG. 1, a variable stop 16 is provided between the light receiving lens 11 and the light receiving sensor 10 as a part of the light receiving optical system 9.
Is a view showing another example of the spot image adjusting means for changing the size of the spot light of the received light image by controlling the light receiving optical system 9 in which the blur amount is changed by directly changing the aperture diameter of the stop. It is. Also in this case, the predetermined distance for image formation is set to the far distance side, and the amount of blur is reduced by reducing the aperture of the variable aperture 16 as the subject approaches.

【0023】図3(b)は、図1の測距装置において、
受光レンズ11の光軸に垂直方向に均一に力を加えて、
受光レンズ11の焦点距離を変化させることで、受光セ
ンサ10上のスポット像のボケ量を変えるようにした、
受光光学系9の制御により受光像のスポット光の大きさ
を変化させるスポット像調節手段の他の例を示す図であ
る。結像する所定距離を長くしようとする場合には、受
光レンズ11の遠心方向に力を加え、球面をなだらかに
してスポット像のボケ量を小さくする。また、逆に結像
する所定距離を短くしようとする場合には、受光レンズ
11の求心方向に力を加え、球面をきつくしてスポット
像のボケ量を小さくする。
FIG. 3B shows the distance measuring apparatus shown in FIG.
By applying a force evenly in a direction perpendicular to the optical axis of the light receiving lens 11,
By changing the focal length of the light receiving lens 11, the blur amount of the spot image on the light receiving sensor 10 is changed.
FIG. 9 is a diagram illustrating another example of the spot image adjusting unit that changes the size of the spot light of the received image by controlling the light receiving optical system 9. To increase the predetermined distance for image formation, a force is applied in the centrifugal direction of the light receiving lens 11 to smooth the spherical surface and reduce the blur amount of the spot image. Conversely, when trying to shorten the predetermined distance for image formation, a force is applied in the centripetal direction of the light receiving lens 11 to make the spherical surface tight and reduce the blur amount of the spot image.

【0024】図3(c)は、図3(b)の例と同様に、
図1の測距装置において、受光レンズ11の焦点距離を
変化させ、受光センサ10上のスポット像のボケ量を小
さくするようにした、受光光学系9の制御により受光像
のスポット光の大きさを変化させるスポット像調節手段
の他の例を示す図であり、受光レンズ11に電圧を加
え、それにより受光レンズ11の屈折率を変化させて焦
点距離を変えようとするものである。
FIG. 3C is similar to the example of FIG.
In the distance measuring apparatus shown in FIG. 1, the focal length of the light receiving lens 11 is changed so that the amount of blur of the spot image on the light receiving sensor 10 is reduced. FIG. 10 is a diagram showing another example of the spot image adjusting means for changing the focal length, in which a voltage is applied to the light receiving lens 11 to thereby change the refractive index of the light receiving lens 11 to change the focal length.

【0025】図2および図3は、受光スポット像のボケ
量を減少させる例であるが、図4および図5に示すよう
に、図2および図3における受光センサ10を発光素子
6に、また、受光レンズ11を投光レンズ16にそれぞ
れ置き換えることにより、そのまま、測距装置において
投光光学系8あるいは発光素子6の制御により投光像の
スポット光の大きさを変化させるスポット像調節手段の
各例とすることができる。
FIGS. 2 and 3 show an example in which the amount of blur of the received light spot image is reduced. As shown in FIGS. 4 and 5, the light receiving sensor 10 shown in FIGS. By replacing the light receiving lens 11 with the light projecting lens 16, respectively, the spot image adjusting means for changing the size of the spot light of the projected image by controlling the light projecting optical system 8 or the light emitting element 6 in the distance measuring device as it is. Each example can be used.

【0026】 図6は、図1の測距装置において、受光
光学系9の制御により受光像のスポット光の大きさを変
させる例の測距動作を説明するフローチャートであ
る。ここでは、投光光学系8は固定し、図2(a)に示
す、受光光学系9の受光レンズ11を光軸方向に動かす
ことによって被写体7からの反射光を受光センサ10上
に結像させる集束距離を変化させて、スポット像のボケ
量を減少させるスポット像調節手段を有する例について
説明する。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a distance measuring operation in the distance measuring apparatus of FIG. 1 in which the size of the spot light of the received light image is changed by controlling the light receiving optical system 9. Here, the light projecting optical system 8 is fixed, and the reflected light from the subject 7 is imaged on the light receiving sensor 10 by moving the light receiving lens 11 of the light receiving optical system 9 in the optical axis direction shown in FIG. A description will be given of an example having a spot image adjusting unit that reduces the amount of blurring of the spot image by changing the focusing distance to be made.

【0027】先ず、ステップ1で、不図示の受光レンズ
位置検出手段により受光レンズ11が初期位置にあるか
が検出判断され、もし受光レンズ11が初期位置にない
場合には、ステップ2で、それを初期位置に戻すように
モータ12を回転させる。
First, in step 1, whether or not the light-receiving lens 11 is at the initial position is determined by the light-receiving lens position detecting means (not shown). The motor 12 is rotated so as to return to the initial position.

【0028】ステップ3で、マイクロコンピュータ1は
投光回路2に所定光量、所定波長での点灯開始を指示
し、発光素子6が投光を開始する。この投射光は投光光
学系8を介して被写体7に投射され、ステップ4で、そ
の反射光が受光光学系9を介して受光センサ10上にス
ポット像を結像される。
In step 3, the microcomputer 1 instructs the light emitting circuit 2 to start lighting at a predetermined light amount and a predetermined wavelength, and the light emitting element 6 starts emitting light. The projection light is projected onto the subject 7 via the projection optical system 8, and the reflected light is formed into a spot image on the light receiving sensor 10 via the light receiving optical system 9 in step 4.

【0029】受光センサ10はスポット位置に応じて信
号を出力し、ステップ5で、その信号を測距演算回路3
により被写体距離に相当する信号に変換してマイクロコ
ンピュータ1に伝達し、測距演算を行う。
The light receiving sensor 10 outputs a signal in accordance with the spot position.
The signal is converted into a signal corresponding to the subject distance and transmitted to the microcomputer 1 to perform a distance measurement operation.

【0030】ステップ6では、ピントを合わせてある受
光レンズ11の初期位置と測距データによる位置とを減
算し、どちらの方向にどれだけ受光レンズ11を移動さ
せれば、スポット像のボケ量が最小になるかを演算す
る。
In step 6, the initial position of the focused light receiving lens 11 and the position according to the distance measurement data are subtracted, and if the light receiving lens 11 is moved in any direction and how much, the blur amount of the spot image is reduced. Calculate whether it is the minimum.

【0031】ステップ7では、この量が実際に受光レン
ズ11を移動させられる範囲の移動量かを判定し、最大
移動量を超えている場合には、ステップ8で、最大移動
量に再設定し、ステップ9で、受光レンズ11を所定方
向に所定量動かして、スポット像のボケ量を小さくす
る。
In step 7, it is determined whether this amount is within the range in which the light receiving lens 11 can be actually moved. If the amount exceeds the maximum movement amount, in step 8, the maximum movement amount is reset. In step 9, the light receiving lens 11 is moved in a predetermined direction by a predetermined amount to reduce the blur amount of the spot image.

【0032】ステップ10で、再び投光を開始し、ステ
ップ11で、被写体からの反射光を受光し、ステップ1
2で測距演算を行い、被写体7までの距離を求める。
In step 10, light emission is started again. In step 11, reflected light from the subject is received.
The distance measurement calculation is performed in step 2 to obtain the distance to the subject 7.

【0033】ステップ13で、この値を正規の被写体距
離として確定し、マイクロコンピュータ1内の所定のラ
ンダム・アクセス・メモリ領域1aに格納する。そし
て、ステップ14で、受光レンズ11を初期位置に戻し
て、一連の測距動作を終了する。
In step 13, this value is determined as a normal object distance, and is stored in a predetermined random access memory area 1a in the microcomputer 1. Then, in step 14, the light receiving lens 11 is returned to the initial position, and a series of distance measuring operations is completed.

【0034】 図7は、図1の測距装置において、受光
光学系9の制御により受光像のスポット光の大きさを変
させる例の、被写体までの距離と測距データとの関係
を示す図である。スポット像のボケを考慮していない従
来の測距装置において被写体7の距離を変えていくと、
スポット像は図7のA−B間では受光センサ10内に乗
ることから、この範囲ではほぼ直線性が保たれるが、被
写体7がそれよりも近い時と遠い時には、スポット像の
一部が受光センサ10から外れ、像の重心がズレてしま
う(点線で表示)。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the distance to the subject and the distance measurement data in the example of changing the size of the spot light of the received light image by controlling the light receiving optical system 9 in the distance measuring apparatus of FIG. It is. When the distance of the subject 7 is changed in a conventional distance measuring device that does not consider the blur of the spot image,
Since the spot image rides inside the light receiving sensor 10 between AB in FIG. 7, the linearity is substantially maintained in this range, but when the subject 7 is closer and farther, a part of the spot image is As a result, the center of gravity of the image is shifted (indicated by a dotted line).

【0035】しかるに、図1の測距装置によれば、近距
離側及び遠距離側ともスポット像がシャープに受光セン
サ10上に結像されることから、物理的に可能な領域で
あるA′−B′間まで直線性が保たれる(実線で表
示)。
However, according to the distance measuring apparatus shown in FIG. 1, since the spot images are sharply formed on the light receiving sensor 10 on both the short distance side and the long distance side, A 'is a physically possible area. The linearity is maintained between -B '(indicated by a solid line).

【0036】 図8は、本発明の一実施例の動作を示す
フローチャートであり、測距装置としての構成は図1に
示されるものと同様である。本実施例は図1の測距装置
において、受光光学系9の制御により受光像のスポット
光の大きさを変化させるものである。図7に示すよう
に、スポット像のボケを考慮していない従来の測距装置
であっても、A−B間ではほぼ直線性が保たれるので、
撮影時のシャッターのレリーズ・タイムラグ短縮のため
に、図8のフローチャートにより説明する動作では、測
距した結果が図7のA点より近い場合及びB点より遠い
場合にのみ受光レンズ11を移動させ、測距した結果が
A点〜B点にある場合には受光レンズ11は移動させな
いようにする。
FIG. 8 shows the operation of one embodiment of the present invention .
This is a flowchart, and the configuration as a distance measuring device is shown in FIG.
Similar to what is shown. In this embodiment, the size of the spot light of the received light image is changed by controlling the light receiving optical system 9 in the distance measuring apparatus of FIG. As shown in FIG. 7, even with a conventional distance measuring apparatus that does not consider blurring of a spot image, the linearity is substantially maintained between A and B.
In order to reduce the shutter release time lag at the time of photographing, in the operation described with reference to the flowchart of FIG. 8, the light receiving lens 11 is moved only when the distance measurement result is closer to the point A and farther than the point B in FIG. When the result of the distance measurement is between points A and B, the light receiving lens 11 is not moved.

【0037】まず、ステップ21で、受光レンズ11が
初期位置にあるかを判断し、もし、初期位置にない場合
には、ステップ22で、それを初期位置に戻すようモー
タ12を回転させ、ステップ23で投光を開始し、ステ
ップ24で被写体7からの反射光を受光し、ステップ2
5で測距演算を行う。そして、演算結果が所定距離Bよ
り遠い場合(ステップ26)か、あるいは、所定距離A
より近い場合(ステップ27)には、ステップ28で、
その距離データと受光レンズ11の初期位置との差をと
って、受光レンズ11をどちらの方向にどれだけ移動さ
せればよいかを演算する。ステップ29で、その移動量
が移動可能範囲を超えているかどうかを判断し、移動可
能範囲を超えている場合には、ステップ30で、最大移
動量に再設定し、ステップ31で受光レンズ11を移動
させる。
First, at step 21, it is determined whether or not the light receiving lens 11 is at the initial position. If not, at step 22, the motor 12 is rotated to return it to the initial position. At step 23, light emission is started. At step 24, light reflected from the subject 7 is received.
In step 5, the distance measurement calculation is performed. If the calculation result is longer than the predetermined distance B (step 26), or if the predetermined distance A
If it is closer (step 27), at step 28
The difference between the distance data and the initial position of the light receiving lens 11 is calculated to calculate in which direction and how much the light receiving lens 11 should be moved. In step 29, it is determined whether or not the moving amount exceeds the movable range. If the moving amount is beyond the movable range, the maximum moving amount is reset in step 30, and the light receiving lens 11 is reset in step 31. Move.

【0038】次に、再び、ステップ32で投光し、ステ
ップ33で反射光を受光し、ステップ34で測距演算し
て被写体距離を求め、ステップ35で、これを真の測距
データとしてマイクロコンピュータ1のランダム・アク
セス・メモリ領域1aに記憶させる。そして、ステップ
36で受光レンズ11を初期位置に戻して、測距動作を
終了する。
Next, the light is projected again in step 32, the reflected light is received in step 33, the distance is calculated by step 34, and the object distance is obtained. In step 35, the distance is calculated as true distance data. The data is stored in the random access memory area 1a of the computer 1. Then, in step 36, the light receiving lens 11 is returned to the initial position, and the distance measuring operation is completed.

【0039】ステップ25で最初に測距した結果が所定
距離Bより近く、かつ、所定距離Aより遠い場合(ステ
ップ27)には、スポット像は受光センサ10の端面か
ら外れずに直線性が保たれ、従って測距精度に問題はな
いので再測距は行わず、ステップ35で、最初の測距デ
ータをそのまま真の測距データとしてマイクロコンピュ
ータ1のランダム・アクセス・メモリ領域1aに記憶す
る。
If the result of the first distance measurement in step 25 is shorter than the predetermined distance B and longer than the predetermined distance A (step 27), the spot image does not deviate from the end face of the light receiving sensor 10 and its linearity is maintained. Since there is no problem in the distance measurement accuracy, the distance measurement is not performed again. In step 35, the first distance measurement data is stored in the random access memory area 1a of the microcomputer 1 as true distance measurement data.

【0040】以上、図6及び図8のフローチャートによ
り、受光レンズ11のボケ量を減少させる測距動作につ
いて説明したが、これらの場合の受光レンズ11を投光
レンズ16に、受光センサ10を発光素子6にそれぞれ
置き換えることで、図4または図5に示すように、投光
光学系8あるいは発光素子6における同様の制御によ
り、被写体7に投光するスポット像の大きさを小さくし
て、これによっても同様の効果が得られる。更に、これ
らを併用し、被写体の距離に応じて、投光するスポット
像を小さくすると共に、受光センサ10上のボケ量を減
少させる相乗効果により、測距装置の近距離側及び遠距
離側の測距精度をより一層改善することができる。
The distance measuring operation for reducing the blur amount of the light receiving lens 11 has been described with reference to the flowcharts of FIGS. 6 and 8. In these cases, the light receiving lens 11 is made to emit light and the light receiving sensor 10 is made to emit light. 4 and 5, the size of the spot image projected on the subject 7 is reduced by the same control in the light projecting optical system 8 or the light emitting element 6 as shown in FIG. The same effect can be obtained by the above. Further, by using these together, the spot image to be projected is reduced according to the distance to the subject, and the synergistic effect of reducing the amount of blur on the light receiving sensor 10 provides a synergistic effect on the short distance side and the long distance side of the distance measuring device. The ranging accuracy can be further improved.

【0041】[0041]

【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、測距能力・測距精度を向上させると共に、所定の測
距特性に保たれる第1の距離から該第1の距離とは異な
る第2の距離までの所定の範囲では無用なスポット像可
変の為の動作は行わず、測距動作時間を短縮させること
ができる測距装置を提供できるものである。
As described above, according to the present invention, the distance measurement capability and the distance measurement accuracy are improved, and the predetermined distance measurement is possible.
A distance different from the first distance maintained at the distance characteristic.
Useless spot image is possible in a predetermined range up to the second distance
To reduce the distance measurement operation time without performing any operation for changing
It is possible to provide a distance measuring device which can perform the distance measurement.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の前提となる構成のものであると共に、
本発明の一実施例である測距装置を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a configuration which is a premise of the present invention ,
1 is a block diagram illustrating a distance measuring device according to an embodiment of the present invention .

【図2】図1の測距装置における受光スポット像調節手
段の例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a light-receiving spot image adjusting unit in the distance measuring apparatus of FIG . 1 ;

【図3】同じく測距装置における受光スポット像調節手
段の他の例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing another example of the light receiving spot image adjusting means in the distance measuring device.

【図4】同じく測距装置における投光スポット像調節手
段の他の例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing another example of a light projection spot image adjusting means in the distance measuring device.

【図5】同じく測距装置における投光スポット像調節手
段の他の例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing another example of a light projection spot image adjusting means in the distance measuring device.

【図6】同じく測距装置において、受光光学系の制御に
より受光スポット像の大きさを変化させる実施例の測距
動作を示するフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a distance measuring operation of the embodiment in which the size of a light receiving spot image is changed by controlling a light receiving optical system in the distance measuring apparatus.

【図7】同じく測距装置において、受光光学系の制御に
より受光スポット像の大きさを変化させる実施例の、被
写体までの距離と測距データとの関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a distance to a subject and distance measurement data in the embodiment in which the size of a light receiving spot image is changed by controlling a light receiving optical system in the distance measuring device.

【図8】本発明による測距装置において、受光光学系の
制御により受光スポット像の大きさを変化させる本発明
の一実施例の測距動作を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 8 shows a distance measuring apparatus according to the present invention, in which the size of a light receiving spot image is changed by controlling a light receiving optical system.
6 is a flowchart illustrating a distance measuring operation according to one embodiment.

【図9】従来のアクティブ測距装置の一例を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a conventional active distance measuring device.

【図10】従来の測距装置の受光センサ上のスポット像
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a spot image on a light receiving sensor of a conventional distance measuring device.

【図11】従来の測距装置の被写体までの距離と測距デ
ータとの関係を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between a distance to a subject and distance measurement data of a conventional distance measurement device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マイクロコンピュータ 2 投光回路 3 測距演算回路 4 投光光学系駆動手段 5 受光光学系駆動手段 6 発光素子 7 被写体 8 投光光学系 9 受光光学系 10 受光センサ 11 受光レンズ 12 モータ 13 ギア 14 支持部 15 固定絞り 16 可動絞り 17 投光レンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microcomputer 2 Light emitting circuit 3 Distance measuring circuit 4 Light emitting optical system driving means 5 Light receiving optical system driving means 6 Light emitting element 7 Subject 8 Light emitting optical system 9 Light receiving optical system 10 Light receiving sensor 11 Light receiving lens 12 Motor 13 Gear 14 Supporting part 15 Fixed aperture 16 Movable aperture 17 Projection lens

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01C 3/00 - 3/32 G02B 7/11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01B 11/00-11/30 102 G01C 3/00-3/32 G02B 7/11

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 投光スポット像を対象物に向けて投光す
る投光手段と、該投光手段から投光された前記投光スポ
ット像の対象物による反射光を受光スポット像として受
光する受光手段とを備え、該受光手段からの受光信号に
より対象物までの距離を検出する測距装置において、対
象物までの距離に応じて、前記投光手段が投光する投光
スポット像と前記受光手段が受光する受光スポット像の
少なくともいずれか一方の大きさを変化させるスポット
像可変手段と、対象物までの距離が所定の測距特性に保
たれる第1の距離から該第1の距離とは異なる第2の距
離までの所定の範囲内にある場合には、前記スポット像
可変手段を作用させない不作用手段とを有することを特
徴とする測距装置。
1. A light projecting means for projecting a light projecting spot image toward an object, and receiving light reflected by the object of the light projecting spot image projected from the light projecting means as a light receiving spot image. A distance measuring device for detecting a distance to an object based on a light receiving signal from the light receiving means, wherein the light projecting means emits a light spot image according to a distance to the object, A spot image varying means for changing the size of at least one of the light receiving spot images received by the light receiving means, and maintaining a distance to the object at a predetermined distance measuring characteristic.
A second distance different from the first distance from the first distance
If the spot image is within a predetermined range until the separation, the spot image
A distance measuring device comprising: an ineffective means that does not act on a variable means .
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