JPH0346507A - 距離測定装置 - Google Patents

距離測定装置

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JPH0346507A
JPH0346507A JP1180919A JP18091989A JPH0346507A JP H0346507 A JPH0346507 A JP H0346507A JP 1180919 A JP1180919 A JP 1180919A JP 18091989 A JP18091989 A JP 18091989A JP H0346507 A JPH0346507 A JP H0346507A
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JP
Japan
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light
distance
subject
line sensor
photographed
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Pending
Application number
JP1180919A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsufumi Misawa
充史 三沢
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/285Systems for automatic generation of focusing signals including two or more different focus detection devices, e.g. both an active and a passive focus detecting device

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Viewfinders (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は距離測定装置に係り、特に三角測距の原理を用
いた主にカメラのオートフォーカス用の距離測定装置に
関する。
〔従来の技術〕
従来、三角測距の原理を用いた距離測定方式として、投
光器から測距用の投射光(赤外スポット光)を被写体に
投光し、被写体で反射した赤外スポット光を受光部(例
えば2分割5PD)で受光し、その受光重心位置に基づ
いて被写体の距離を測定する方式(以下アクティブ方式
という)がある。
また、被写体像を測距用の一対の受光光学系を介して2
つの受光部(CCDラインセンサ)に結像させ、この2
つの被写体像の位相差に基づいて被写体の距離を測定す
る方式(以下パッシブ方式という)がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、上記アクティブ方式は、被写体が遠距離や低
反射率の場合には受光部で赤外スポット光を受光するこ
とができず、距離測定ができないという問題がある。ま
た、パッシブ方式は、被写体が低照度や低コントラスト
の場合(被写体情報が少ない場合)には正確な測距がで
きないという問題がある。
一方、パッシブ方式において、被写体情報が少ないとき
には補助光を被写体に投影するものがあるが、この場合
にはコントラストが生じるように特別のパターン(例え
ば縞状のパターン)を有する補助光を投光しなければな
らず、また被写体情報が少ないことを検知してから補助
光を投光するため、測距時間が長くなるという問題があ
る。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、アク
ティブ方式とパッシブ方式とを併用し、より広範囲の被
写体の距離を正確に測定することができるとともに、従
来のアクティブ方式やパッシブ方式に比べて最小限のコ
ストアップでコンパクトに実現することができる距離測
定装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決する為の手段〕
本発明は前記目的を達成するために、測距用の投射光を
被写体に投光する投光部と、前記投光部の両側に配設さ
れた測距用の第り第2の受光光学系と、前記第1、第2
の受光光学系の結像位置に第1、第2の受光部を有する
ラインセンサであって、該第1、第2の受光部のうち被
写体が近距離のときに結像する受光領域に前記投射光の
波長帯を選択的に透過させるフィルタを設けて成るライ
ンセンサと、前記フィルタを介して投射光が受光された
か否かを判別する判別手段と、前記投射光がフィルタを
介して受光されたとき、前記ラインセンサにおける投射
光の受光位置に基づいて被写体の距離を求める手段と、
前記投射光がフィルタを介して受光されないとき、前記
ラインセンサの第1、第2の受光部における被写体像の
位相差に基づいて被写体の距離を求める手段と、を備え
たことを特徴としている。
また、本発明は、測距用の投射光を被写体に投光する投
光部と、前記投光部の両側に配設された測距用の第1、
第2の受光光学系と、前記第1、第2の受光光学系の結
像位置に第11第2の受光部を有するラインセンサと、
前記投光部から投射光を投光したとき及び投光しないと
きにそれぞれ前記ラインセンサから得られる各信号の差
分に基づいて、前記投射光がラインセンサに測距に必要
な所定り以上受光されたか否かを判別する判別手段と、
前記投射光が前記所定量以上受光されたとき、前記ライ
ンセンサにおける投射光の受光位置に基づいて被写体の
距離を求める手段と、前記投射光が前記所定量以上受光
されないとき、前記ラインセンサの第1、第2の受光部
における被写体像の位相差に基づいて被写体の距離を求
める手段と、を備えたことを特徴としている。
〔作用〕
本発明によれば、投光部から測距用の投射光を被写体に
投光し、その反射光を投光部の両側に配設した2つの受
光光学系を介してラインセンサの2つの受光部で受光す
る。ここで、投射光は被写体の距離が近いときのみ受光
部の一部の受光領域に設けた投射光透過フィルタを介し
て受光できるようになっている。そして、受光部で受光
した投射光の受光位置に基づいて被写体距離を測定する
とともに、被写体距離が遠くあるいは反射率が低いため
に投射光が受光できないときには、自然光による被写体
像を2つの受光部で受光し、2つの像の位相差に基づい
て被写体距離を測定するようにしている。
また、本発明の他の実施態様によれば、前記ラインセン
サに投射光透過フィルタを設けずに、投射光を投光した
ときと投光しないときのラインセンサの出力の差分から
投射光成分のみを検出し、この検出した投射光成分が測
距に必要な所定量以上ある場合には、投射光のラインセ
ンサ上の受光位置に基づいて被写体距離を測定し、投射
光成分が測距に必要な所定量以上ない場合には、上記と
同様に位相差検出により被写体距離を測定するようにし
ている。
〔実施例〕
以下添付図面に従って本発明に係る距離測定装置の好ま
しい実施例を詳説する。
第1図は本発明に係る距離測定装置の一実施例を示すユ
ニット外観図であり、第2図及び第3図はその内部構造
を示す概略図である。
これらの図面に示すように、この距離測定装置は、主と
して赤外線発光ダイオード(IRED)10、プリズム
12、受光レンズ14A、14B。
ミラー16Δ、16B、CCDラインセンサモジュール
20及び後述する信号処理部とから構成されている。
プリズム12は、第4図に示すように直角プリズムで、
その一部に投光レンズ12Aが一体形tされており、I
REDIOからの赤外光はプリズム内で2回反射したの
ち投光レンズ↓2Aを介して赤外スポソト光として投光
される。
一対の受光レンズ14A、14Bはそれぞれ上記投光部
の両側に配設されており、受光レンズ14Aは被写体に
照射された前記赤外スポット光及び被写体像をミラー1
6A1プリズム12を介してセンサモジュール20の後
述するラインセンサ受光部2OAに結像させ、同様に受
光レンズ14Bは前記赤外スポット光及び被写体像をミ
ラー16B、プリズム12を介してラインセンサ受光部
20Bに結像させる。
CCDラインセンサモジュール20は、第5図に示すよ
うに一対のラインセンサ受光部2OA及び20Bを有し
、更に各受光部2OA及び20Bの外側の一部にはそれ
ぞれその上面に赤外光の波長帯を選択的に透過させる赤
外透過フィルタ22A及び22Bが貼付されている。即
ち、これらの赤外透過フィルタ22A、22Bは、被写
体が比較的近距離にあるときのみ、その被写体で反射さ
れる赤外スポット光を受光することができる受光部上に
設けられている。
次に、CCDラインセンサモジュール20からの信号に
基づいて被写体距離を求める信号処理部の概略動作につ
いて説明する。
第6図のフロチャートに示すように、まず前述した赤外
透過フィルタ22A、22Bを介して赤外スポット光を
受光したか否かを判別する(ステップ100)。被写体
が比較的近距離にあるときは、第2図に示すように赤外
スポット光をフィルタ22A、22Bを介して受光する
ことができ、この場合には赤外スポット光のラインセン
サ受光部上の重心位置を検出する(ステップ110)。
続いて、検出した赤外スポット光の重心位置から被写体
距離を演算する(ステップ120)。尚、赤外スポット
光の重心位置と被写体距離とは、対−に対応している。
一方、被写体が比較的遠距離にあるときは、第3図に示
すように赤外スポット光をフィルタ22A、22Bを介
して受光することができず、この場合には一対のライン
センサ受光部2OA、20Bに結像した被写体像の受光
パターンの位相差を検出する(ステップ130)。この
位相差検出は、受光パターンをラインセンサの一画素づ
つずらしながら相関演算を行い、最も相関値が大きくな
るときのずれ量から検出する。そして、検出した位相差
から被写体距離を演算する(ステップ140〉。
上記のようにして、被写体が比較的近距離の場合には赤
外スポット光の受光位置に基づいて被写体距離を求め、
被写体が比較的遠距離の場合には位相差検出に基づいて
被写体距離を求める。このようにして求めた被写体距離
により、カメラの撮影レンズの自動焦点制御が行われる
(ステップ150)。
尚、赤外スポット光を受光したか否かの判別は、例えば
、ラインセンサ上の赤外透過フィルタに対応する部分の
センサ出力が一定値(自然赤外光のレベルを超えた値)
以上か否かによって行う。
第7図は本発明に係る距離測定装置の信号検出部の他の
実施例を示すもので、第2図及び第3図と共通の部分に
関しては同一の符号が付しである。
これらの図面の比較から明らかなように、この実施例で
は、投光部に直角プリズムを使用せずに、別設の投光レ
ンズ26を有しており、IRED24の赤外光は投光レ
ンズ26で集光され、赤外スポット光として投光させれ
る。また、プリズム28はその直交する外面の2面が受
光光学系の一部として機能する。
第8図は本発明に係る距離測定装置の信号検出部の更に
他の実施例を示す図であり、第9図は第8図の信号検出
部に対する信号処理部の一実施例を示すブロック図であ
る。尚、第8図において、第7図と共通する部分には同
一の符号が付しである。
第7図との比較から明らかなように、第8図の信号検出
部は、CCDラインセンサ20の各受光部2OA、20
Bの上面に、赤外透過フィルタ22A及び22Bが設け
られていない点で相違し、他の部分は第7図の信号検出
部と同一である。そこで、第9図の信号処理部は、赤外
透過フィルタを用いずに投光された赤外光を検出するた
めの回路等が設けられている。
次に、本発明に係る距離測定装置の信号処理部の実施例
について説明する。
第9図において、発光回路11は測距時にIREDII
を発光させ、赤外光を投光させる。続出回路30は、赤
外光を投光した状態及び投光しない状態でそれぞれCC
Dラインセンサ20の読み出しを行い、その読み出した
信号を順次スイッチング回路32に出力する。スイッチ
ング回路32は赤外光を投光した状態で読み出した信号
を記憶回路34に出力して記憶回路34に記憶させると
ともに、赤外光を投光しない状態で読み出した信号を差
分演算回路36に出力する。
差分演算回路36は、記憶回路34に一時記憶された信
号とスイッチング回路32から直接加えられる信号との
各画素毎の差分演算を行い、投光赤外成分を示す信号を
赤外スポット光の重心位置演算回路38及び判別回路4
0に出力する。
重心位置演算回路38は、ラインセンサの各画素毎の投
光赤外成分を示す信号l;基づいて赤外スポット光のラ
インセンサ上の重心位置を求め、この重心位置を示す信
号を距離換算回路42に出力し、距離換算回路42は入
力する重心位置から被写体距離を換算し、その換算した
距離を示す信号t を選択回路44のへ入力に加える。
一方、位相差演算回路46は読出回路30から読み出さ
れた信号に基づいて一対のラインセンサ受光部に結像し
た被写体像の受光パターンの位相差を演算し、その位相
差を示す信号を距離換算回路48に出力し、距離換算回
路48は人力する位相差から被写体距離を換算し、その
換算した距離を示す信号を選択回路44のB入力に加え
る。
判別回路40は差分演算回路36から入力する投光赤外
成分を示す信号が所定の閾値(測距に必要な値)以上の
場合には、赤外スポット光を受光したものと判断し、選
択回路44にA人力を選択させる信号を出力し、また人
力する投光赤外成分を示す信号が所定の閾値以下の場合
には、赤外スポット光を受光しなかったものと判断し、
選択回路44に8人力を選択させる信号を出力する。
そして、自動焦点制御回路50は上記選択回路44を介
して入力する被写体距離を示す信号に基づいてカメラの
撮影レンズの焦点合わせを行わせる。
尚、この実施例の場合には、被写体が比較的遠距離にあ
るときでも、被写体の反射率が高い場合には赤外スポッ
ト光を受光することができ、赤外スポット光のラインセ
ンサの受光位置に基づいて被写体の距離が測定される。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明に係る距離測定装置によれば
、通常のパッシブ方式の装置に対して簡単な機構の追加
でアクティブ方式の装置としても使用でき、両方式のメ
リットが得られるとともに、測距可能な領域が広がる。
また、主に被写体が近距離にある場合にはアクティブ方
式で測距するため、基線長が短く最短測定距離を短くす
ることができ、主に被写体が遠距離にある場合にはパッ
シブ方式で測距するため、基線長が長くなってより正確
な距離測定ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る距離測定装置の一実施例を示すユ
ニット外観図、第2図及び第3図はそれぞれ第1図の内
部構造を示す概略図、第4図は第5 2図に示したプリズムの斜視図、第5図は第2図に示し
たCCDラインセンサモジュールの平面図、第6図は本
発明に係る距離測定装置の信号処理部の動作を説明する
ために用いたフローチャート、第7図は本発明に係る距
離測定装置の信号検出部の他の実施例を示す概略図、第
8図は本発明に係る距離測定装置の信号検出部の更に他
の実施例を示す概略図、第9図は第8図に示した信号検
出部に対する信号処理部の一実施例を示すブロック図で
ある。 10.24・・・赤外発光ダイオード(IRED)、1
2.28・・・プリズム、  12A、26・・・投光
レンズ、  14A、14B・・・受光レンズ、  1
6A116B・・・ミラー、  20・・・CCDライ
ンセンサモジュール、  2OA、20B・・・ライン
センサ受光部、 22A、22B・・・赤外透過フィル
タ、38・・・重心位置演算回路、 42.48・・・
距離換算回路、 40・・・判別回路、 44・・・選
択回路、46・・・位相差演算回路。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)測距用の投射光を被写体に投光する投光部と、前
    記投光部の両側に配設された測距用の第1、第2の受光
    光学系と、 前記第1、第2の受光光学系の結像位置に第1、第2の
    受光部を有するラインセンサであって、該第1、第2の
    受光部のうち被写体が近距離のときに結像する受光領域
    に前記投射光の波長帯を選択的に透過させるフィルタを
    設けて成るラインセンサと、 前記フィルタを介して投射光が受光されたか否かを判別
    する判別手段と、 前記投射光がフィルタを介して受光されたとき、前記ラ
    インセンサにおける投射光の受光位置に基づいて被写体
    の距離を求める手段と、 前記投射光がフィルタを介して受光されないとき、前記
    ラインセンサの第1、第2の受光部における被写体像の
    位相差に基づいて被写体の距離を求める手段と、 を備えたことを特徴とする距離測定装置。
  2. (2)測距用の投射光を被写体に投光する投光部と、前
    記投光部の両側に配設された測距用の第1、第2の受光
    光学系と、 前記第1、第2の受光光学系の結像位置に第1、第2の
    受光部を有するラインセンサと、前記投光部から投射光
    を投光したとき及び投光しないときにそれぞれ前記ライ
    ンセンサから得られる各信号の差分に基づいて、前記投
    射光がラインセンサに測距に必要な所定量以上受光され
    たか否かを判別する判別手段と、 前記投射光が前記所定量以上受光されたとき、前記ライ
    ンセンサにおける投射光の受光位置に基づいて被写体の
    距離を求める手段と、 前記投射光が前記所定量以上受光されないとき、前記ラ
    インセンサの第1、第2の受光部における被写体像の位
    相差に基づいて被写体の距離を求める手段と、 を備えたことを特徴とする距離測定装置。
JP1180919A 1989-07-13 1989-07-13 距離測定装置 Pending JPH0346507A (ja)

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