JP4169027B2 - 測距装置及び測距方法 - Google Patents
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Description
第1の実施形態は、位相差センサを測定対象に向けた状態でセンサ光軸を中心に回転させることで、測定対象に対する位相差センサの検出範囲を回転させて、視野角を変更し、その変更前後の測定結果を用いて最終的な距離を算出するものである。なお、前記センサ光軸とは、位相差センサの中心からセンサ列と直交する方向かつ測定方向に延ばした直線を言う。また、前記視野角とは、位相差センサを測定対象に向けた状態でセンサ光軸を中心に回転させたときに変化する測定範囲の傾き角度のことを言う。
d=B*f/(x1+x2) …(1)
前記式(1)において、B、fはセンサ固有の値である。よって、測定対象61までの距離dはフォトセンサアレイ131,132の位相(x1,x2)で求められることになる。
図7は第1の実施形態における測距方法を説明するための図であり、位相差センサ13と測定対象61との位置関係を表している。図中のθpはセンサ仰角を表し、フロントプロジェクタでは通常正の値をとる。また、測定対象61はスクリーンである。
図9は位相差センサ13による測定距離の比S(L/R)と測定対象61の傾き角度θとの関係を説明するための図である。なお、図9の例では、前記(2)式におけるWを4度、cotWを14.3としている。図10は位相差センサ13の回転前後の測定状態を示す図である。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
第3の実施形態の変形例を図16(a)〜(e)に示す。なお、図中の矢印はセンサ視野の中心軸方向を表す。
図16(b)の構成では、装置内部の各種デバイスの配置を考慮して、モータ等の駆動機構を同図のように配置することができる。
図16(c)の構成では、直角方向の反射精度を上げることができる。
図16(d)の構成では、所定の方向に光を反射させて正確な測距を行うことができる。
図16(e)の構成では、光学部材群による測定誤差があっても、その測定誤差を軽減することができる。
Claims (12)
- 1列に配置される複数の光検出部を有し、測定対象までの距離を位相差方式により測定する位相差センサと、
この位相差センサを、前記位相差センサの中心から前記光検出部が配置される列方向と直交するとともに測定方向に延ばした直線であるセンサ光軸を中心に回転させることで、前記位相差センサの検出範囲を回転する検出範囲回転手段と、
この検出範囲回転手段によって前記位相差センサの検出範囲を少なくとも第1の角度とその第1の角度から180度回転させた第2の角度に設定した場合に得られる測定結果の平均を、最終的な距離データとして算出する測距処理手段と
を具備したことを特徴とする測距装置。 - 前記測距処理手段は、前記位相差センサの検出範囲を前記第1の角度から90度回転させた第3の角度と前記第1の角度から270度回転させた第4の角度に設定した場合に得られる測定結果の平均を最終的な距離データとして算出する処理を含むことを特徴とする請求項1記載の測距装置。
- 前記位相差センサの前面に配置された光学系部材を備え、
前記検出範囲回転手段は、前記位相差センサを前記測定対象に向けた状態で前記光学系部材を前記センサ光軸を中心に回転させることで、前記位相差センサの検出範囲を回転することを特徴とする請求項1記載の測距装置。 - 前記光学系部材は、ダブプリズムであることを特徴とする請求項3記載の測距装置。
- 前記位相差センサの光軸と直交する方向を前記測定対象に対するセンサ視野の中心軸方向とし、そのセンサ視野の中心軸と前記センサ光軸との交点に所定角度で傾けて配置されたハーフミラーと、
このハーフミラーを介して前記測定対象に向けて配置された直角鏡対とを備え、
前記検出範囲回転手段は、前記直角鏡対をセンサ視野の中心軸を中心に回転させることで、前記位相差センサの検出範囲を回転することを特徴とする請求項1記載の測距装置。 - 前記位相差センサの光軸と直交する方向を前記測定対象に対するセンサ視野の中心軸方向とし、そのセンサ視野の中心軸と前記センサ光軸との交点に所定角度で傾けて配置されたハーフミラーと、
このハーフミラーを介して前記位相差センサに向けて配置された直角鏡対とを備え、
前記検出範囲回転手段は、前記直角鏡対を前記センサ光軸を中心に回転させることで、前記位相差センサの検出範囲を回転することを特徴とする請求項1記載の測距装置。 - 前記位相差センサの光軸と直交する方向を前記測定対象に対するセンサ視野の中心軸方向とし、そのセンサ視野の中心軸と前記センサ光軸との交点に所定角度で傾けて配置されたハーフミラーと、
このハーフミラーを介して前記測定対象に向けて配置された直角プリズムミラーとを備え、
前記検出範囲回転手段は、前記直角プリズムミラーをセンサ視野の中心軸を中心に回転させることで、前記位相差センサの検出範囲を回転することを特徴とする請求項1記載の測距装置。 - 前記位相差センサの光軸と直交する方向を前記測定対象に対するセンサ視野の中心軸方向とし、そのセンサ視野の中心軸と前記センサ光軸との交点に配置されたキューブ型ビームスプリッターと、
このキューブ型ビームスプリッターを介して前記測定対象に向けて配置された直角プリズムミラーとを備え、
前記検出範囲回転手段は、前記直角プリズムミラーをセンサ視野の中心軸を中心に回転させることで、前記位相差センサの検出範囲を回転することを特徴とする請求項1記載の測距装置。 - 前記位相差センサの設置方向を前記センサ光軸周りに所定角度回転させたことを特徴とする請求項5乃至8のいずれか1つに記載の測距装置。
- 前記請求項1乃至9のいずれか1つに記載の測距装置を用いた投影装置。
- 前記請求項1乃至9のいずれか1つに記載の測距装置を用いた撮像装置。
- 1列に配置される複数の光検出部を有する位相差センサを用いて測定対象までの距離を位相差方式により測定する第1のステップと、
前記位相差センサの検出範囲を、前記位相差センサの中心から前記光検出部が配置される列方向と直交するとともに測定方向に延ばした直線であるセンサ光軸を中心に前記第1のステップで測定した状態から180度回転する第2のステップと、
この第2のステップによる検出範囲の回転後に前記位相差センサを用いて測定対象までの距離を測定する第3のステップと、
少なくとも前記第1のステップによって得られた測定結果と前記第3のステップによって得られた測定結果の平均を、最終的な距離データとして算出する第4のステップと
を備えたことを特徴とする測距方法。
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