JP3252293B2 - 測距装置 - Google Patents
測距装置Info
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- JP3252293B2 JP3252293B2 JP29134392A JP29134392A JP3252293B2 JP 3252293 B2 JP3252293 B2 JP 3252293B2 JP 29134392 A JP29134392 A JP 29134392A JP 29134392 A JP29134392 A JP 29134392A JP 3252293 B2 JP3252293 B2 JP 3252293B2
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- Japan
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- light
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- subject
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- light receiving
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/30—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line
- G02B7/32—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line using active means, e.g. light emitter
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラなどの測距装
置、さらに詳しくは被写体にスポット状の光束を投射
し、被写体からの反射光を位置検出素子で受光して被写
体までの距離情報を得るいわゆるアクティブ式の測距装
置に関する。
置、さらに詳しくは被写体にスポット状の光束を投射
し、被写体からの反射光を位置検出素子で受光して被写
体までの距離情報を得るいわゆるアクティブ式の測距装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からアクティブ式のさまざまな測距
装置が提案されているが、カメラ用測距装置の近赤外投
光素子（以下ＩＲＥＤと略す）によって投射された投光
ビームの一部しか被写体によって反射されなかった場合
（以下このような状態を「ビーム欠け」と略す）に半導
体位置検出素子（以下ＰＳＤと略す）上に結像するビー
ム像の光重心が移動して、正しい距離情報を得られない
ことがあった。
装置が提案されているが、カメラ用測距装置の近赤外投
光素子（以下ＩＲＥＤと略す）によって投射された投光
ビームの一部しか被写体によって反射されなかった場合
（以下このような状態を「ビーム欠け」と略す）に半導
体位置検出素子（以下ＰＳＤと略す）上に結像するビー
ム像の光重心が移動して、正しい距離情報を得られない
ことがあった。
【０００３】従来の測距装置の構成を図４に示す。ＩＲ
ＥＤ２１２から出た断面が略円形の光ビームは投光レン
ズ２１１にて集光され被写体１００に向けて投光され
る。被写体１００から反射された光の一部は受光レンズ
２２１にて集光されＰＳＤ２２２に入射する。このとき
主要被写体の位置が図５（ａ）のように画面の中央から
すこし右側にずれた位置にあった場合、ＰＳＤ２２２上
のスポット光は図５（ｂ）のように略円形にはならず、
円の一部が結像するのみになる。このときこのスポット
光の重心はＰＳＤ２２２の中央から値Ｌだけ変位した位
置にあるが、実際にはビーム欠けの影響で長さΔＬだけ
よけいに変位している。そのため、実際の被写体の位置
よりも遠距離と判断してしまう。もし図５（ａ）で被写
体の位置が画面の中央からすこし左側にずれた位置にあ
った場合には同様の原理で実際の被写体の位置よりも近
距離と判断してしまう。いずれの場合も実際の被写体ま
での距離とは異なる位置で合焦するように撮影レンズを
駆動してしまうため、いわゆるピンボケの写真ができあ
がってしまう。
ＥＤ２１２から出た断面が略円形の光ビームは投光レン
ズ２１１にて集光され被写体１００に向けて投光され
る。被写体１００から反射された光の一部は受光レンズ
２２１にて集光されＰＳＤ２２２に入射する。このとき
主要被写体の位置が図５（ａ）のように画面の中央から
すこし右側にずれた位置にあった場合、ＰＳＤ２２２上
のスポット光は図５（ｂ）のように略円形にはならず、
円の一部が結像するのみになる。このときこのスポット
光の重心はＰＳＤ２２２の中央から値Ｌだけ変位した位
置にあるが、実際にはビーム欠けの影響で長さΔＬだけ
よけいに変位している。そのため、実際の被写体の位置
よりも遠距離と判断してしまう。もし図５（ａ）で被写
体の位置が画面の中央からすこし左側にずれた位置にあ
った場合には同様の原理で実際の被写体の位置よりも近
距離と判断してしまう。いずれの場合も実際の被写体ま
での距離とは異なる位置で合焦するように撮影レンズを
駆動してしまうため、いわゆるピンボケの写真ができあ
がってしまう。
【０００４】この「ビーム欠け」を解決するために、従
来からさまざまな方法が考えられている。たとえば特開
平３−２６１１号公報には一対の投光素子と受光素子の
組み合わせからなる測距装置が提案されているが、この
装置をカメラに搭載したとき、スペース上のとくに横幅
の制限から投光素子と受光素子の間の間隔を長く取るこ
とができず、被写体までの距離が遠いときに測距精度が
低下する。また特開平１−２８８７１４号公報には複数
の発光素子と複数の受光素子とからなる測距装置が提案
されているが、この構成では高価な投光素子および受光
素子を多数使用するため機器全体が複雑で高価なものに
なってしまう。
来からさまざまな方法が考えられている。たとえば特開
平３−２６１１号公報には一対の投光素子と受光素子の
組み合わせからなる測距装置が提案されているが、この
装置をカメラに搭載したとき、スペース上のとくに横幅
の制限から投光素子と受光素子の間の間隔を長く取るこ
とができず、被写体までの距離が遠いときに測距精度が
低下する。また特開平１−２８８７１４号公報には複数
の発光素子と複数の受光素子とからなる測距装置が提案
されているが、この構成では高価な投光素子および受光
素子を多数使用するため機器全体が複雑で高価なものに
なってしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、簡単な構成
でビーム欠けを検出し、それに応じて測距結果に補正を
かけ、被写体までの正しい距離を算出するものである。
でビーム欠けを検出し、それに応じて測距結果に補正を
かけ、被写体までの正しい距離を算出するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明では、被写体に対し測定光を投光する投光手
段と、前記投光手段と基線長を隔てて配置され前記被写
体からの反射光を受光する第１の受光手段と、前記被写
体からの反射光を受光する第２の受光手段と、基線長に
基づき第１の受光手段の出力から被写体までの距離を演
算する演算手段とを備え、前記第２の受光手段は、前記
投光手段からみて前記第１の受光手段と垂直な方向に配
置され、前記演算手段は前記第１の受光手段の出力から
演算した 前記距離を前記第２の受光手段の出力により補
正する構成としている。
め、本発明では、被写体に対し測定光を投光する投光手
段と、前記投光手段と基線長を隔てて配置され前記被写
体からの反射光を受光する第１の受光手段と、前記被写
体からの反射光を受光する第２の受光手段と、基線長に
基づき第１の受光手段の出力から被写体までの距離を演
算する演算手段とを備え、前記第２の受光手段は、前記
投光手段からみて前記第１の受光手段と垂直な方向に配
置され、前記演算手段は前記第１の受光手段の出力から
演算した 前記距離を前記第２の受光手段の出力により補
正する構成としている。
【０００７】被写体に対し測定光を投光する投光手段
と、前記投光手段と基線長を隔てて配置され前記被写体
からの前記測定光の反射光を受光する第１の受光手段
と、前記投光手段の近傍に配置され前記被写体からの前
記測定光の反射光を受光する第２の受光手段と、前記基
線長に基づき前記第１の受光手段の出力から被写体まで
の距離を演算する演算手段とを備え、前記演算手段は前
記第１の受光手段の出力から演算した前記距離を前記第
２の受光手段の出力により補正する測距装置であって、
前記第２の受光手段の出力をあらかじめ定められた基準
値と比較する比較手段と、前記比較手段の出力に応じて
前記第２の受光手段の出力を禁止する禁止手段とを有す
る。
と、前記投光手段と基線長を隔てて配置され前記被写体
からの前記測定光の反射光を受光する第１の受光手段
と、前記投光手段の近傍に配置され前記被写体からの前
記測定光の反射光を受光する第２の受光手段と、前記基
線長に基づき前記第１の受光手段の出力から被写体まで
の距離を演算する演算手段とを備え、前記演算手段は前
記第１の受光手段の出力から演算した前記距離を前記第
２の受光手段の出力により補正する測距装置であって、
前記第２の受光手段の出力をあらかじめ定められた基準
値と比較する比較手段と、前記比較手段の出力に応じて
前記第２の受光手段の出力を禁止する禁止手段とを有す
る。
【０００８】被写体に対し測定光を投光する投光手段
と、前記投光手段と基線長を隔てて配置され前記被写体
からの前記測定光の反射光を受光する第１の受光手段
と、前記投光手段の近傍に配置され前記被写体からの前
記測定光の反射光を受光する第２の受光手段と、前記基
線長に基づき前記第１の受光手段の出力から被写体まで
の距離を演算し、該距離を前記第２の受光手段の出力に
より補正する演算手段と、前記距離をあらかじめ定めら
れた基準距離と比較する比較手段と、前記比較手段によ
って被写体が前記基準距離以内にあると判定されたとき
は前記第２の受光手段の出力を禁止する禁止手段とを有
する。
と、前記投光手段と基線長を隔てて配置され前記被写体
からの前記測定光の反射光を受光する第１の受光手段
と、前記投光手段の近傍に配置され前記被写体からの前
記測定光の反射光を受光する第２の受光手段と、前記基
線長に基づき前記第１の受光手段の出力から被写体まで
の距離を演算し、該距離を前記第２の受光手段の出力に
より補正する演算手段と、前記距離をあらかじめ定めら
れた基準距離と比較する比較手段と、前記比較手段によ
って被写体が前記基準距離以内にあると判定されたとき
は前記第２の受光手段の出力を禁止する禁止手段とを有
する。
【０００９】被写体に対し測定光を投光する投光手段
と、前記投光手段と基線長を隔てて配置され前記被写体
からの前記測定光の反射光を受光する第１の受光手段
と、前記被写体からの前記測定光の反射光を受光する第
２の受光手段と、前記基線長に基づき前記第１の受光手
段の出力から被写体までの距離を演算する演算手段と、
前記投光手段から前記被写体に対して投光される測定光
を透過し前記投光手段の投光光軸に戻ってくる前記反射
光を前記第２の受光手段へ反射するハーフミラーとを備
え、前記演算手段は、前記第１の受光手段の出力から演
算した前記距離を前記第２の受光手段の出力により補正
する構成としている。
と、前記投光手段と基線長を隔てて配置され前記被写体
からの前記測定光の反射光を受光する第１の受光手段
と、前記被写体からの前記測定光の反射光を受光する第
２の受光手段と、前記基線長に基づき前記第１の受光手
段の出力から被写体までの距離を演算する演算手段と、
前記投光手段から前記被写体に対して投光される測定光
を透過し前記投光手段の投光光軸に戻ってくる前記反射
光を前記第２の受光手段へ反射するハーフミラーとを備
え、前記演算手段は、前記第１の受光手段の出力から演
算した前記距離を前記第２の受光手段の出力により補正
する構成としている。
【００１０】
【実施例】本発明の構成を図１、図２、図３にしたがっ
て説明する。図１は本発明の回路ブロック図、図２は本
発明の光学系を立体的に示した図、図３は本発明の光学
系の位置関係を表した図である。
て説明する。図１は本発明の回路ブロック図、図２は本
発明の光学系を立体的に示した図、図３は本発明の光学
系の位置関係を表した図である。
【００１１】図１において、１は演算回路（以下ＣＰＵ
と略す）、２はＡ／Ｄ変換器、３はマルチプレクサ、４
はレンズ鏡筒駆動装置、５はレンズ鏡筒、６は読み書き
が可能な記憶装置（以下ＲＡＭと略す）１０は投光素子
駆動回路、１２はＩＲＥＤ、２０は距離検出回路、３０
はビーム欠け検出回路である。
と略す）、２はＡ／Ｄ変換器、３はマルチプレクサ、４
はレンズ鏡筒駆動装置、５はレンズ鏡筒、６は読み書き
が可能な記憶装置（以下ＲＡＭと略す）１０は投光素子
駆動回路、１２はＩＲＥＤ、２０は距離検出回路、３０
はビーム欠け検出回路である。
【００１２】測距が始まるとＣＰＵ１はＩＲＥＤ駆動回
路１０に投光パルス信号を出力し、ＩＲＥＤ１２はその
信号にしたがって駆動され発光する。ＩＲＥＤ１２を出
た光は投光レンズ１１で集光され、被写体１００に向か
って投光される。
路１０に投光パルス信号を出力し、ＩＲＥＤ１２はその
信号にしたがって駆動され発光する。ＩＲＥＤ１２を出
た光は投光レンズ１１で集光され、被写体１００に向か
って投光される。
【００１３】この回路の光学系は図２のような構成にな
っており、従来の図４に対して受光レンズ２１とＰＳＤ
２２が付加されている。投光レンズ１１、受光レンズ２
１、受光レンズ３１の３つのレンズはＩＲＥＤ１２の投
光の光軸に対して垂直な同一平面上にあり、それらの位
置関係は図３（ａ）のようになっている。受光レンズ３
１は投光レンズ１１からみて受光レンズ２１とは垂直な
方向に、しかも隣接して存在する。投光レンズ１１の光
軸上後方にはＩＲＥＤ１２が、受光レンズ２１の光軸上
後方にはＰＳＤ２２が、受光レンズ３１の光軸上後方に
はＰＳＤ３２がそれぞれ図３（ｂ）のように位置してい
る。
っており、従来の図４に対して受光レンズ２１とＰＳＤ
２２が付加されている。投光レンズ１１、受光レンズ２
１、受光レンズ３１の３つのレンズはＩＲＥＤ１２の投
光の光軸に対して垂直な同一平面上にあり、それらの位
置関係は図３（ａ）のようになっている。受光レンズ３
１は投光レンズ１１からみて受光レンズ２１とは垂直な
方向に、しかも隣接して存在する。投光レンズ１１の光
軸上後方にはＩＲＥＤ１２が、受光レンズ２１の光軸上
後方にはＰＳＤ２２が、受光レンズ３１の光軸上後方に
はＰＳＤ３２がそれぞれ図３（ｂ）のように位置してい
る。
【００１４】被写体１００によって反射された光の一部
は受光レンズ２１によって再び集光され距離検出回路２
０のＰＳＤ２２に入射する。ＰＳＤ２２は２つの出力を
持ち、一方の出力はアンプ２３、ＡＧＣ２４、Ｉ−Ｖ変
換器２５を経てマルチプレクサ３に出力され、他方の出
力はアンプ２６、ＡＧＣ２７、Ｉ−Ｖ変換器２８を経て
同じくマルチプレクサ３に出力される。また被写体１０
０によって反射された光の別の一部は受光レンズ３１に
よって再び集光されビーム欠け検出回路３０のＰＳＤ３
２に入射する。ＰＳＤ３２は２つの出力を持ち、一方の
出力はアンプ３３、ＡＧＣ３４、Ｉ−Ｖ変換器３５を経
てマルチプレクサ３に出力され、他方の出力はアンプ３
６、ＡＧＣ３７、Ｉ−Ｖ変換器３８を経て同じくマルチ
プレクサ３に出力される。マルチプレクサ３は以上の４
つの出力のうちの１つをＣＰＵ１からの信号によって選
択しＡ／Ｄ変換器２に出力する。Ａ／Ｄ変換器２は入力
されたアナログ電圧をデジタル信号に変換し、ＣＰＵ１
に出力する。ＣＰＵ１はマルチプレクサ３の接点を切り
替えることでマルチプレクサ３への４つの入力信号を時
系列的に処理し、それぞれの入力信号をＡ／Ｄ変換して
距離情報としてそれぞれＲＡＭ６に記憶する。被写体ま
での距離を算出するときはＲＡＭ６中の距離情報を読み
出して被写体までの距離に１対１対応する値Ｘを算出
し、これとＲＯＭ７中のテーブルを比較参照して距離を
算出し、その値にしたがって鏡筒駆動装置４に駆動信号
を出力し、鏡筒５を駆動する。
は受光レンズ２１によって再び集光され距離検出回路２
０のＰＳＤ２２に入射する。ＰＳＤ２２は２つの出力を
持ち、一方の出力はアンプ２３、ＡＧＣ２４、Ｉ−Ｖ変
換器２５を経てマルチプレクサ３に出力され、他方の出
力はアンプ２６、ＡＧＣ２７、Ｉ−Ｖ変換器２８を経て
同じくマルチプレクサ３に出力される。また被写体１０
０によって反射された光の別の一部は受光レンズ３１に
よって再び集光されビーム欠け検出回路３０のＰＳＤ３
２に入射する。ＰＳＤ３２は２つの出力を持ち、一方の
出力はアンプ３３、ＡＧＣ３４、Ｉ−Ｖ変換器３５を経
てマルチプレクサ３に出力され、他方の出力はアンプ３
６、ＡＧＣ３７、Ｉ−Ｖ変換器３８を経て同じくマルチ
プレクサ３に出力される。マルチプレクサ３は以上の４
つの出力のうちの１つをＣＰＵ１からの信号によって選
択しＡ／Ｄ変換器２に出力する。Ａ／Ｄ変換器２は入力
されたアナログ電圧をデジタル信号に変換し、ＣＰＵ１
に出力する。ＣＰＵ１はマルチプレクサ３の接点を切り
替えることでマルチプレクサ３への４つの入力信号を時
系列的に処理し、それぞれの入力信号をＡ／Ｄ変換して
距離情報としてそれぞれＲＡＭ６に記憶する。被写体ま
での距離を算出するときはＲＡＭ６中の距離情報を読み
出して被写体までの距離に１対１対応する値Ｘを算出
し、これとＲＯＭ７中のテーブルを比較参照して距離を
算出し、その値にしたがって鏡筒駆動装置４に駆動信号
を出力し、鏡筒５を駆動する。
【００１５】次に、この回路の動作について説明する。
すべての操作に先だってＣＰＵ１はマルチプレクサ３の
中のアナログ・スイッチを接点３ａに切り替える。次に
ＩＲＥＤ駆動回路１０に投光信号（たとえば５００Ｈ
ｚ、デューティ比５％で１６回のパルス信号）を出力
し、ＩＲＥＤ１２をそれにしたがって駆動する。ＩＲＥ
Ｄ１２を出た投射光は被写体１００で反射され、その反
射光の一部は受光レンズ２１によって集光され、ＰＳＤ
２２に入射する。ＰＳＤ２２から出た光電流はアンプ２
３とＡＧＣ２４とＩ−Ｖ変換器２５によって電圧に変換
され増幅される。電圧に変換された光信号はマルチプレ
クサ３を通ってＡ／Ｄ変換器２に入力され、電圧Ｖ１に
変換されてＣＰＵ１に出力する。ＣＰＵ１は電圧Ｖ１を
ＲＡＭ６に格納する。このとき、電圧Ｖ１はＰＳＤの性
質から、長さＬ１をＰＳＤ２２の長辺の長さ、値αを比
例定数として次のように表わされる。
すべての操作に先だってＣＰＵ１はマルチプレクサ３の
中のアナログ・スイッチを接点３ａに切り替える。次に
ＩＲＥＤ駆動回路１０に投光信号（たとえば５００Ｈ
ｚ、デューティ比５％で１６回のパルス信号）を出力
し、ＩＲＥＤ１２をそれにしたがって駆動する。ＩＲＥ
Ｄ１２を出た投射光は被写体１００で反射され、その反
射光の一部は受光レンズ２１によって集光され、ＰＳＤ
２２に入射する。ＰＳＤ２２から出た光電流はアンプ２
３とＡＧＣ２４とＩ−Ｖ変換器２５によって電圧に変換
され増幅される。電圧に変換された光信号はマルチプレ
クサ３を通ってＡ／Ｄ変換器２に入力され、電圧Ｖ１に
変換されてＣＰＵ１に出力する。ＣＰＵ１は電圧Ｖ１を
ＲＡＭ６に格納する。このとき、電圧Ｖ１はＰＳＤの性
質から、長さＬ１をＰＳＤ２２の長辺の長さ、値αを比
例定数として次のように表わされる。
【００１６】 Ｖ１＝α・（Ｌ＋ΔＬ）／Ｌ１ （ａ） その次にＣＰＵ１はマルチプレクサ３の中のアナログ・
スイッチを接点３ｂに切り替え、同様の投光動作を行
い、受光信号に応じた電圧Ｖ２に変換しＣＰＵ１に出力
し、ＣＰＵ１は電圧Ｖ２をＲＡＭ６に格納する。このと
き電圧Ｖ２は電圧Ｖ１と同様にして次のように表わされ
る。
スイッチを接点３ｂに切り替え、同様の投光動作を行
い、受光信号に応じた電圧Ｖ２に変換しＣＰＵ１に出力
し、ＣＰＵ１は電圧Ｖ２をＲＡＭ６に格納する。このと
き電圧Ｖ２は電圧Ｖ１と同様にして次のように表わされ
る。
【００１７】 Ｖ２＝α・［Ｌ１−（Ｌ＋ΔＬ）］／Ｌ１ （ｂ） さらにその次にＣＰＵ１はマルチプレクサ３の中のアナ
ログ・スイッチを接点３ｃに切り替え、同様の投光動作
を行い、受光信号に応じた電圧ｖ１に変換しＣＰＵ１に
出力し、ＣＰＵ１は電圧ｖ２をＲＡＭ６に格納する。こ
のとき、電圧ｖ１はＰＳＤの性質から、長さＬ２をＰＳ
Ｄ３２の長辺の長さ、値βを比例定数として次のように
表わされる。
ログ・スイッチを接点３ｃに切り替え、同様の投光動作
を行い、受光信号に応じた電圧ｖ１に変換しＣＰＵ１に
出力し、ＣＰＵ１は電圧ｖ２をＲＡＭ６に格納する。こ
のとき、電圧ｖ１はＰＳＤの性質から、長さＬ２をＰＳ
Ｄ３２の長辺の長さ、値βを比例定数として次のように
表わされる。
【００１８】 ｖ１＝β・（Ｌ２／２＋ΔＬ）／Ｌ２ （ｃ） 最後にＣＰＵ１はマルチプレクサ３の中のアナログ・ス
イッチを接点３ｄに切り替え、同様の投光動作を行い、
受光信号に応じた電圧ｖ２に変換しＣＰＵ１に出力し、
ＣＰＵ１は電圧ｖ２をＲＡＭ６に格納する。このとき、
電圧ｖ２は電圧ｖ１と同様にして次のように表わされ
る。
イッチを接点３ｄに切り替え、同様の投光動作を行い、
受光信号に応じた電圧ｖ２に変換しＣＰＵ１に出力し、
ＣＰＵ１は電圧ｖ２をＲＡＭ６に格納する。このとき、
電圧ｖ２は電圧ｖ１と同様にして次のように表わされ
る。
【００１９】 ｖ２＝β・［Ｌ２−（Ｌ２／２＋ΔＬ）］／Ｌ２ （ｄ） 以上４回の投光動作によって被写体までの距離を算出す
るに必要な２つの電圧Ｖ１・Ｖ２、およびビーム欠けに
関する電圧ｖ１・ｖ２が得られたことになる。
るに必要な２つの電圧Ｖ１・Ｖ２、およびビーム欠けに
関する電圧ｖ１・ｖ２が得られたことになる。
【００２０】ここでＩＲＥＤ１２からの投射光がすべて
被写体１００に照射されている場合はＰＳＤ２２上に結
像する被写体１００からの反射光は略円形となり、誤測
距の起こる心配は極めて少ないが、図５（ａ）のように
被写体１００が画面の中央からやや右にずれた場合には
すでに述べたようにＰＳＤ２２上に結像する被写体１０
０からの反射光は円の一部だけとなる。光ビームの円の
中心はＰＳＤ２２のＩＲＥＤ１２側の端点から値Ｌだけ
離れた位置にあるが、光重心が円の中心から長さΔＬだ
けよけいにＩＲＥＤ１２と逆の方向に変位しているため
この信号をそのまま処理すると実際よりも測距結果が近
距離になってしまう。しかしこのとき、ＰＳＤ３２上に
は被写体からの反射光が図５（ｃ）のように結像してい
るため、前述の２つの電圧ｖ１・ｖ２を使って長さΔＬ
を算出することができる。ＣＰＵ１は２つの電圧ｖ１・
ｖ２をＲＡＭ６から読み出し、比例係数値βを消去し長
さΔＬを求める。
被写体１００に照射されている場合はＰＳＤ２２上に結
像する被写体１００からの反射光は略円形となり、誤測
距の起こる心配は極めて少ないが、図５（ａ）のように
被写体１００が画面の中央からやや右にずれた場合には
すでに述べたようにＰＳＤ２２上に結像する被写体１０
０からの反射光は円の一部だけとなる。光ビームの円の
中心はＰＳＤ２２のＩＲＥＤ１２側の端点から値Ｌだけ
離れた位置にあるが、光重心が円の中心から長さΔＬだ
けよけいにＩＲＥＤ１２と逆の方向に変位しているため
この信号をそのまま処理すると実際よりも測距結果が近
距離になってしまう。しかしこのとき、ＰＳＤ３２上に
は被写体からの反射光が図５（ｃ）のように結像してい
るため、前述の２つの電圧ｖ１・ｖ２を使って長さΔＬ
を算出することができる。ＣＰＵ１は２つの電圧ｖ１・
ｖ２をＲＡＭ６から読み出し、比例係数値βを消去し長
さΔＬを求める。
【００２１】 ΔＬ＝（ｖ１−ｖ２）／（ｖ１＋ｖ２）・Ｌ２／２ （ｅ） この長さΔＬをあらかじめ定められた長さΔＬｍｉｎと
比較し、長さΔＬｍｉｎ未満の場合はビーム欠けが生じ
ていないか、あってもごくわずかなため、長さΔＬを考
慮するとかえってノイズなどの影響でデータの信頼性が
損なわれる恐れがある。したがってこの場合請求項２で
述べたように、ＣＰＵ１は２つの電圧Ｖ１・Ｖ２をＲＡ
Ｍ６から読み出し、値Ｘを次のように算出する。
比較し、長さΔＬｍｉｎ未満の場合はビーム欠けが生じ
ていないか、あってもごくわずかなため、長さΔＬを考
慮するとかえってノイズなどの影響でデータの信頼性が
損なわれる恐れがある。したがってこの場合請求項２で
述べたように、ＣＰＵ１は２つの電圧Ｖ１・Ｖ２をＲＡ
Ｍ６から読み出し、値Ｘを次のように算出する。
【００２２】 Ｘ＝（Ｌ＋ΔＬ）／Ｌ１＝Ｖ１／（Ｖ１＋Ｖ２） （ｆ） ここで値Ｘが一定値Ｘｎｅａｒ以上の場合、つまり被写
体までの距離があらかじめ定められた距離Ｌｎｅａｒよ
りも近い場合は、ビーム径が主被写体に対して十分に小
さい場合が多いため、請求項３で述べたように補正を行
わず、式（ｆ）の値Ｘを破棄して式（ｇ）で値Ｘを算出
する。
体までの距離があらかじめ定められた距離Ｌｎｅａｒよ
りも近い場合は、ビーム径が主被写体に対して十分に小
さい場合が多いため、請求項３で述べたように補正を行
わず、式（ｆ）の値Ｘを破棄して式（ｇ）で値Ｘを算出
する。
【００２３】また長さΔＬが長さΔＬｍｉｎ以上の場合
はビーム欠けが生じているものと判断し、ＣＰＵ１は２
つの電圧Ｖ１・Ｖ２をＲＡＭ６から読み出し、長さΔＬ
の項を消去して、次のような値Ｘを算出する。
はビーム欠けが生じているものと判断し、ＣＰＵ１は２
つの電圧Ｖ１・Ｖ２をＲＡＭ６から読み出し、長さΔＬ
の項を消去して、次のような値Ｘを算出する。
【００２４】 Ｘ＝Ｌ／Ｌ１ ＝Ｖ１／（Ｖ１＋Ｖ２） −Ｌ２・（ｖ１−ｖ２）／［２・Ｌ１・（ｖ１＋ｖ２）］ （ｇ ） もしＰＳＤ２２とＰＳＤ３２が同一形状ならば長さＬ１と長さＬ２が等しいの で、式（ｇ）はさらに簡単になり、次のようになる。
【００２５】 Ｘ＝Ｖ１／（Ｖ１＋Ｖ２）−（ｖ１−ｖ２）／［２・（ｖ１＋ｖ２）］（ｈ） 以上のようにして得られた値Ｘから、ＣＰＵ１はＲＯＭ
７上にあらかじめ与えられているテーブル（図６）を参
照し、被写体までの距離を得ることができる。また本発
明では受光素子として１次元位置検出素子（ＰＳＤ）を
使用したが、分割ＳＰＤ、ＣＣＤなどの他の受光素子を
用いてもよい。
７上にあらかじめ与えられているテーブル（図６）を参
照し、被写体までの距離を得ることができる。また本発
明では受光素子として１次元位置検出素子（ＰＳＤ）を
使用したが、分割ＳＰＤ、ＣＣＤなどの他の受光素子を
用いてもよい。
【００２６】また本発明の別の実施例として、投光素子
の光軸中にハーフミラーを設けた場合の回路を図７、構
成図を図８に示す。ここで１００は被写体、１１１は投
光レンズ、１１２は投光素子（ＩＲＥＤ）、１２１は受
光レンズ、１２２は受光素子（ＰＳＤ）、１３１はハー
フミラー、１３２はビーム欠け検出用の受光素子（ＰＳ
Ｄ）である。ここでビーム欠け検出用の受光素子はＰＳ
Ｄ以外に２分割ＳＰＤ、ＣＣＤなどの他の受光素子を用
いてもよい。図８においてＩＲＥＤ１１２から出た赤外
光は投光レンズ１１１を通って被写体１００に向けて投
光され、被写体１００によって反射され、反射光の一部
は投光光軸を戻って再び投光レンズ１１１に入射し、ハ
ーフミラー１３１によって反射されＰＳＤ１２２上に結
像する。以下の動作は前記実施例と同様なため省略す
る。
の光軸中にハーフミラーを設けた場合の回路を図７、構
成図を図８に示す。ここで１００は被写体、１１１は投
光レンズ、１１２は投光素子（ＩＲＥＤ）、１２１は受
光レンズ、１２２は受光素子（ＰＳＤ）、１３１はハー
フミラー、１３２はビーム欠け検出用の受光素子（ＰＳ
Ｄ）である。ここでビーム欠け検出用の受光素子はＰＳ
Ｄ以外に２分割ＳＰＤ、ＣＣＤなどの他の受光素子を用
いてもよい。図８においてＩＲＥＤ１１２から出た赤外
光は投光レンズ１１１を通って被写体１００に向けて投
光され、被写体１００によって反射され、反射光の一部
は投光光軸を戻って再び投光レンズ１１１に入射し、ハ
ーフミラー１３１によって反射されＰＳＤ１２２上に結
像する。以下の動作は前記実施例と同様なため省略す
る。
【００２７】
【発明の効果】本発明の構成によれば、アクティブ式の
投光ビーム光のビーム欠けによる誤測距の影響を簡単な
構成で低減することができ、合焦精度が向上し、いわゆ
るピンボケの少ない写真を提供することが可能となる。
投光ビーム光のビーム欠けによる誤測距の影響を簡単な
構成で低減することができ、合焦精度が向上し、いわゆ
るピンボケの少ない写真を提供することが可能となる。
【図１】本発明の実施例による回路図である。
【図２】本発明の実施例による構成図である。
【図３】本発明の実施例による光学系の配置を示す平面
図である。
図である。
【図４】従来の測距装置の光学系を示す構成図である。
【図５】本発明の実施例においてビーム欠けが生じたと
きの状態を示す状態図である。
きの状態を示す状態図である。
【図６】値Ｘから被写体１００までの距離を算出するた
めのＲＯＭ７上のテーブルを示す図である。
めのＲＯＭ７上のテーブルを示す図である。
【図７】本発明の他の実施例による回路図である。
【図８】本発明の他の実施例による構成の模式図であ
る。
る。
１ ＣＰＵ ２ Ａ／Ｄ変換器 ３ マルチプレクサ ４ 鏡筒駆動装置 ５ 鏡筒 ６ ＲＡＭ ７ ＲＯＭ １０ 投光回路 １２ 投光素子 ２０ 受光回路 ２１ 受光素子 ３０ ビーム欠け検出回路 ３１ ビーム欠け検出用受光素子 １００ 被写体１３１ ハーフミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−52558（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−119006（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−52514（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−180475（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−2611（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−179211（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01C 3/06 G02B 7/32 G03B 13/36
Claims (4)
- 【請求項１】 被写体に対し測定光を投光する投光手段
と、前記投光手段と基線長を隔てて配置され前記被写体
からの前記測定光の反射光を受光する第１の受光手段
と、前記被写体からの前記測定光の反射光を受光する第
２の受光手段と、前記基線長に基づき前記第１の受光手
段の出力から被写体までの距離を演算する演算手段とを
備え、前記第２の受光手段は、前記投光手段からみて前
記第１の受光手段と垂直な方向に配置され、前記演算手
段は前記第１の受光手段の出力から演算した前記距離を
前記第２の受光手段の出力により補正することを特徴と
する測距装置。 - 【請求項２】 被写体に対し測定光を投光する投光手段
と、前記投光手段と基線長を隔てて配置され前記被写体
からの前記測定光の反射光を受光する第１の受光手段
と、前記投光手段の近傍に配置され前記被写体からの前
記測定光の反射光を受光する第２の受光手段と、前記基
線長に基づき前記第１の受光手段の出力から被写体まで
の距離を演算する演算手段とを備え、前記演算手段は前
記第１の受光手段の出力から演算した前記距離を前記第
２の受光手段の出力により補正する測距装置であって、 前記第２の受光手段の出力をあらかじめ定められた基準
値と比較する比較手段と、前記比較手段の出力に応じて
前記第２の受光手段の出力を禁止する禁止手段とを有す
ることを特徴とする測距装置。 - 【請求項３】 被写体に対し測定光を投光する投光手段
と、前記投光手段と基線長を隔てて配置され前記被写体
からの前記測定光の反射光を受光する第１の受光手段
と、前記投光手段の近傍に配置され前記被写体からの前
記測定光の反射光を受光する第２の受光手段と、前記基
線長に基づき前記第１の受光手段の出力から被写体まで
の距離を演算し、該距離を前記第２の受光手段の出力に
より補正する演算手段と、前記距離をあらかじめ定めら
れた基準距離と比較する比較手段と、前記比較手段によ
って被写体が前記基準距離以内にあると判定されたとき
は前記第２の受光手段の出力を禁止する禁止手段とを有
することを特徴とする測距装置。 - 【請求項４】 被写体に対し測定光を投光する投光手段
と、前記投光手段と基線長を隔てて配置され前記被写体
からの前記測定光の反射光を受光する第１の受光手段
と、前記被写体からの前記測定光の反射光を受光する第
２の受光手段と、前記基線長に基づき前記第１の受光手
段の出力から被写体までの距離を演算する演算手段と、
前記投光手段から前記被写体に対して投光される測定光
を透過し前記投光手段の投光光軸に戻ってくる前記反射
光を前記第２の受光手段へ反射するハーフミラーとを備
え、前記演算手段は、前記第１の受光手段の出力から演
算した前記距離を前記第２の受光手段の出力により補正
することを特徴とする測距装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29134392A JP3252293B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 測距装置 |
| DE4337057A DE4337057B4 (de) | 1992-10-29 | 1993-10-29 | Verfahren und Einrichtung zur Entfernungsmessung für eine Kamera |
| GB9322294A GB2272125B (en) | 1992-10-29 | 1993-10-29 | Distance measuring device |
| US08/144,828 US5389996A (en) | 1992-10-29 | 1993-10-29 | Distance measuring device for a camera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29134392A JP3252293B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06137861A JPH06137861A (ja) | 1994-05-20 |
| JP3252293B2 true JP3252293B2 (ja) | 2002-02-04 |
Family
ID=17767698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29134392A Expired - Fee Related JP3252293B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 測距装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5389996A (ja) |
| JP (1) | JP3252293B2 (ja) |
| DE (1) | DE4337057B4 (ja) |
| GB (1) | GB2272125B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3509282B2 (ja) * | 1994-05-24 | 2004-03-22 | セイコープレシジョン株式会社 | カメラ用測距装置 |
| FI97085C (fi) * | 1995-03-29 | 1996-10-10 | Valtion Teknillinen | Menetelmä ja kuvauslaitteisto etäisyyden määrittämiseen ja sen käyttö |
| JPH095818A (ja) * | 1995-06-20 | 1997-01-10 | Olympus Optical Co Ltd | カメラ |
| US5703351A (en) * | 1996-11-18 | 1997-12-30 | Eastman Kodak Company | Autofocus module having a diffractively achromatized toroidal lens |
| JP4374625B2 (ja) * | 1998-05-08 | 2009-12-02 | ソニー株式会社 | 画像生成装置及び方法 |
| JP2000055658A (ja) * | 1998-08-06 | 2000-02-25 | Sony Corp | 画像処理装置および方法、並びに提供媒体 |
| JP2000284169A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Olympus Optical Co Ltd | 測距装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0071667A1 (en) * | 1981-08-11 | 1983-02-16 | Karl-Erik Morander | Device for determining the real or the virtual distance of a source of light from a measuring plane |
| JPS63235909A (ja) * | 1987-03-24 | 1988-09-30 | Fuji Photo Optical Co Ltd | アクテイブ型オ−トフオ−カス機構 |
| JP2670460B2 (ja) * | 1990-04-26 | 1997-10-29 | キヤノン株式会社 | 受光装置 |
| JP3187897B2 (ja) * | 1991-02-26 | 2001-07-16 | オリンパス光学工業株式会社 | 測距装置 |
| US5221955A (en) * | 1991-08-29 | 1993-06-22 | Olympus Optical Co., Ltd. | Distance measuring apparatus for camera |
| GB9127548D0 (en) * | 1991-12-31 | 1992-02-19 | 3D Scanners Ltd | Scanning sensor |
-
1992
- 1992-10-29 JP JP29134392A patent/JP3252293B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-10-29 DE DE4337057A patent/DE4337057B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-10-29 US US08/144,828 patent/US5389996A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-10-29 GB GB9322294A patent/GB2272125B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9322294D0 (en) | 1993-12-15 |
| GB2272125A (en) | 1994-05-04 |
| DE4337057A1 (de) | 1994-05-26 |
| US5389996A (en) | 1995-02-14 |
| JPH06137861A (ja) | 1994-05-20 |
| GB2272125B (en) | 1996-03-13 |
| DE4337057B4 (de) | 2004-03-18 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |