JPH0377011A

JPH0377011A - 距離測定装置

Info

Publication number: JPH0377011A
Application number: JP21392089A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Izumi; 裕之泉
Original assignee: Seikosha KK
Current assignee: Seikosha KK
Priority date: 1989-08-19
Filing date: 1989-08-19
Publication date: 1991-04-02

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］本発明は投光型の距離測定装置に関する。

［従来の技術及び発明が解決すべき課Ｈ］従来から光学
系の距ｍ測定装置は、第１０図に示すようにカメラ本体
に設けた赤外線発光ダイオード等の投光素子ＬＥＤから
発せられた光のビームを投光レンズ１により被写体２に
むけて投光し、反射ビームを受光レンズ３で受光して受
光素子４により被写体までのｆｆｌ離を測定する投光型
距離測定装置がある。ここで受光素子４として用いられ
るセンサアレイやＰ　Ｓ　Ｄ　　（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　
５ｅｎｓｉｔｉｖｅＤｉｖｉｃｅ）等は被写体からの反
射ビームがセンサアレイやＰＳＤに入射する位置により
測距を行なうもので被写体が遠方２にある時は受光素子
４の内側に、近傍２′にある時は受光素子４の外側に入
射することを利用したものである。センサアレイは被写
体までの距離に相当する受光素子群から成り、どの位置
の素子に受光があったかで測距できる。また、ＰＳＤは
センサ上に入射された光の位置により抵抗値が変化する
ものであって、センサ全域の抵抗値と受光したために変
化した抵抗値との比率でどの位置（センサの中心からの
距！Ｘ）に受光があったかがわかるものである。これら
の受光素子４からのデータ（センサアレイの場合は受光
したセンサの位置、ＰＳＤの場合は抵抗値）が内蔵され
たＣＰＵに入力され、受光した光の重心を求めて光の重
心により被写体までの距離が演算される。

しかし、このような投光型の距離測定装置においては、
投光レンズの焦点距離、投光素子の発光部の大きさ及び
投光レンズと投光素子の相対位置などは予め設定されて
おり、このため投光ビームの照射角は一定であって被写
体上に照射される投光ビームのスポットの大きさ（直径
）を変化させることができなかった。

このため、被写体がスポットに比べて小さい場合あるい
は複雑な形状の場合は、第１１図に示すように例えば被
写体２の右側部分がスポット６から欠けていると、投光
ビームＬの光の重心がＬｏであっても反射ビームＳの光
の重心はスポット６の被写体２に反射される部分の重心
Ｓｏに変ってしまい、受光素子に受光する場合、Ｓ、に
おいて反射されたものとして検知され、いわゆるスポッ
トの欠けが生じ、真の距離との誤差ｄ１が発生してしま
う。

このスポットの欠けを防止するため、スポットの大きさ
を小さく設定するといわゆる中抜は現象が起こり、例え
ば第１２図に示すようにスポット５の投光ビームＬの光
の重心はＬｏであっても反射光Ｓの光の重心はＳ２とな
り、受光素子に受光する場合Ｓ３において反射されたも
のとして検知され、真の距離と著しい誤差ｄ２が生じて
しまう。

このようにスポットの欠けが生じて測定距離に誤差が発
生しても、スポットの欠けを検知する手段がないため、
測定距離に大きな狂いが生じている可能性が大であって
も補正手段や警告を発して再測距をすることは不可能で
あった。

本発明は上記の欠点を解消するためになされたものであ
って、本発明の目的はスポットに欠けを生じた場合でも
スポットの欠けを検知して、そのための補正を行ない、
誤差のない真の距離を測定することができる距離測定装
置を提供することにある。

［！ｌ’！Ｉを解決するための手段］上記の目的を達成するため、本発明の距離測定装置は、
投光素子と、該投光素子から発生された光のビームを被
写体上にスポットとして投光させる投光レンズと、前記
被写体により反射された前記ビームを受光する受光レン
ズと、該受光レンズを通過した前記ビームを受光する受
光素子とを備えた投受光型の距１１ｉ１１！１定装置に
おいて、前記投光レンズと前記投光素子により発生する
前記スポットの大きさを変化させる手段と、前記スポッ
トの大きさを変化させることにより生じる前記受光素子
の出力の相違から測定距離の誤差を検知する検知手段と
を設ける。

さらに、前記測定誤差検知手段により知らしめられた測
定誤差を補正する手段及び／または警告手段を設ける。

［作用］赤外線発光ダイオード等の投光素子から発した光のビー
ムは被写体上にスポットを照射させた後、被写体により
反射されて受光素子に入射される。

この時、受光素子は入射される光の位置をパラメータと
してＣＰＵで入射光の重心を演算して測距する。従って
、照射されにビ、−ムのスポットの全形が被写体上によ
り反射されれば投光ビームの重心はそのまま反射ビーム
の重心となる。しかし、スポットの全形が被写体により
反射されないいわゆるスポットの欠けが生じた場合反射
ビームの重心は投光ビームの重心と異なるため、光の重
心と受光素子の入射位置の関係から当然のことながら測
定誤差が生じる。そこでスポットの大きさを変化させ、
その時の出力の違いが設定された値の範囲を超過するも
のであれば誤距離の可能性が大として補正をするか、あ
るいは警告を発して撮影者に再測距を促すようにしたも
のである。

測定距離に誤差があるとして補正を行なうのには、スポ
ットの大きさを変化させ、その時の相違から補正を行な
う、スポットの大きさを変化させる手段として投光レン
ズの焦点距離、投光素子の発光部の大きさ、投光レンズ
を投光素子の相対距離等のうち少なくとも１つを可変に
する。その結果、スポットの大きさく直径）の大小によ
り得られる出力を比較し、その差が設定値範囲より非常
に高い場合は中抜けと判断し、最も短い測距結果を被写
体までの距離とする。また、スポットの大きさを変える
ことにより両者の測定距離の差が設定値範囲より僅かに
大きい場合はスポットの小さい時の出力を被写体までの
距離として補正を行なうようにしたものである。

［実施例］本発明の距１ｗ測定装置を適用した一実施例を図面を参
照して説明する。

第１図に示す投光型距離測定装置は投光素子である赤外
線発光ダイオードＬＥＤから発せられた投光ビームＬが
投光レンズｌＯを通過して被写体Ｍ上で反射し、反射ビ
ームＳが受光レンズ３０により受光素子であるＰ　Ｓ　
Ｄ　（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　５ｅｎｓｉｔｉｖｅＤｅｖｉ
ｃｅ　ＰＳＤ）に入射され、センサ全域の抵抗値Ｒと受
光した位置により変化する抵抗値の比率から測距を行な
うものである。

ここで、本発明の特徴である被写体Ｍ上に投光ビームＬ
が照射されて生じるスポット５０の直径を変化させるべ
く投光レンズ１０とＬＥＤの距離を変えるための投光レ
ンズ１０に圧電素子６が取着される。投光レンズ１０は
圧電素子６により図面上左右に移動され、被写体Ｍ上の
スポット５０を例えば小５１にしたり、大５２にしたり
できる。

また、図示はしないが圧電素子６をＬＥＤに取着させ、
ＬＥＤを左右に移動させ、投光レンズ１０とＬＥＤ間の
距離を変えることにより同様の効果を得るようにしても
よい。

また、投光ビームＬの照射角を変え、被写体上のスポッ
ト５０の大きさを可変とする第２の方法の投光レンズ１
０の焦点距離を変化させる方法としては、第２図に示す
ように弾性樹脂で作成した投光レンズ１１の周上に締付
環７を取着させ、締付環７の一端は固定部材８で固定し
、他端を締付調節スクリュー軸９により自動的に図面上
左右に移動させて投光レンズ１０の曲率半径を変化させ
る。第３図及びｖｋ４図に投光レンズの断面を示すよう
に、締付調節スクリュー軸９を緩めた時、つまり第３図
に示すように焦点距離を長くして被写体Ｍ上のスポット
５０を小さくしたり、第４図に示すように締付調節スク
リュー軸９を紋って焦点距離を短くし、被写体Ｍ上のス
ポット５０を大きくしたりすればよい。

また、第３の方法として第５図に示すように、ＬＥＤの
発光部Ｉ２からの発光が投光ビームＬとなり、投光レン
ズ１０によって被写体Ｍ上にスボッ）５０となって照射
するため、発光部１２の大きさを第６図に示すように、
大１２−２及び小１２−１となるよう形成し、スポット
が大５２、小５１となるよう適宜発光させる。また、発
光部１２は前記の形状には囚われず、スポットの大小が
生じるようなものであればよく、第７図及び第８図のよ
うであっても適用される。

以上のような投光ビームの照射角を変え、スポットの大
きさを変化させる機構を有する距離測定装置は、照射角
を大きくした場合は投光素子に供給する電流を増加させ
投光素子出力をパワーアップさせて測定を行なうように
すればよい、そしてスポットの大きさを変化させた時の
測定距離の相違から被写体までの真の距離と測定距離と
の誤差を検知する手段である検知面ａ１３を設ける。

検知回路１３により、スポットの相違により得られる測
定結果から測定誤差の有無を判断し、補治刹゛１諏正や警告を発して撮影者にｍを促す距離測定方法を説明
する。

第９図にフローチャートを示すように、圧電素子６によ
りＬＥＤと投光レンズ１００間の距離を広げるか、弾性
樹脂製の投光レンズ１１の締付調節スクリュー軸９を弛
緩させるか、あるいはＬＥＤの発光部１２の小の発光部
１２−１から発光させ、被写体Ｍ上に小さいスポットを
照射させる。

反射したビームがＰＳＤに入射されると〜その時の抵抗
値をＣＰＵに出力し、ＣＰＵは光の重心から距離を求め
る０次に圧電素子６によりＬＥＤと投光レンズ１０間の
距離を狭めるか、弾性樹脂製の投光レンズ１１の締付調
節スクリュー軸９を紋って焦点距離を短くするか、ある
いはＬＥＤの発光部１２の大の発光部１２−２から発光
させ、被写体Ｍ上に大きいスポットを照射する０反射し
たビームがＰＳＤに入射すると、その時の抵抗値をＣＰ
Ｕに出力し、ＣＰＵは光の重心から距離を求める。この
スポットの大小の時の測定距離の差を検知回路１３によ
り予め定められている第１の値と比較して小さければス
ポット欠けがなく、真の距離に相当すると判断され、距
離の測定は終了する。しかし、予め定められている値よ
り大きければ、例えばファインダ中に警告灯を点灯し、
誤測定されていることを撮影者に知らせるか、あるいは
シャッターが下りなくなるようストッパーをかける等す
る。そして、再度撮影者がファインダ中の被写体位置を
変えると、上記の操作を繰返し再測定を行なう。再度測
定を行ない、検知回路１３によりスポットの大の時と、
小の時の測距差を予め定められている値と比較して、大
きい場合スポットの欠け、あるいは中抜けの測定を行な
っていると判断する。そして、差が予め定められた第２
の値より小さい場合はスポット欠けと判断し、１回目及
び２回目のスポットの小の時の測定値を平均して測定距
離とする。また、予め定められた第２の値より大きい場
合は中抜けと判断し、最も短い測定値を被写体までの距
離とする。

以上の説明は本発明の一実施例の説明であって、本発明
は上記のものに限定されない。即ち、スポットの大きさ
も２段階のみでなく、多段階に変化させて行なってもよ
いし、発光素子、受光素子もこれに限定されるものでは
なく、公知のものを適用することができる。

［発明の効果］以上の説明からも明らかなように本発明の距離測定装置
は、発光素子から発せられる光のビームの被写体を照射
する照射角を変えて、スポットの大きさを変えた時の測
定値の差を予め定められた値と比較することにより、ス
ポット欠けや中抜けによる測定距離の誤差を検知して撮
影者に警告を発して再測定を促し、またスポット欠けや
中抜けの補正を自動的に行ない、被写体までの真の距離
を測距する。このため、ピンボケ現象の発生を防止し、
合焦の写真が得やすくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の距離測定装置の一実施例の要部を示す
構成図、第２図は本発明の一実施例の他の要部を示す図
、第３図及び第４図は第２図に示す要部の断面図、第５
図は本発明の一実施例の他の要部を示す図、第６図、第
７図及び第８図は第５図に示す要部の正面図、第９図は
本発明の距離測定装置を適用した測定方法を示すフロー
チャート、第１０図、第１１図及び第１２図は従来例の
説明図である。７・・・・・・締付環９・・・・・・・・締付調節スクリュー軸１２・・・・
・・発光部１２−１・・・・・・発光部小１２−２・・・・・・発光部大１３・・・・・・・・・・検知回路ＬＥＤ・・・・・・・・赤外線発光ダイオードＰ　Ｓ　
Ｄ　ａｓ−−＊・◆・Ｐｏ５ｉｔｉｖｅ　５ｅｎｓｉｔ
ｉｖｅ　Ｄｅｖｉｃｅ（受光素子）Ｌ・・◆◆・◆・・・・◆・投光ビームＳ・・・◆・・
・・・・・・反射光ビームＭ・・・・・・・・・・・・
被写体１０．１１・・・・・・投光レンズ３０・◆◆・・◆・◆◆・・・受光レンズ５０・・・・
・・・◆◆◆◆◆スポット５１−・◆・・・・◆・◆◆
・スポット欠５２・・・・◆・・・・・◆◆スポット小
６・・・・・・圧電素子以上

Claims

【特許請求の範囲】１、投光素子と、該投光素子から発生された光のビーム
を被写体上にスポットとして投光させる投光レンズと、
前記被写体により反射された前記ビームを受光する受光
レンズと、該受光レンズを通過した前記ビームを受光す
る受光素子とを備えた投受光型の距離測定装置において
、前記投光レンズ及び前記投光素子により発生する前記
スポットの大きさを変化させる手段と、前記スポットの
大きさを変化させることにより生じる前記受光素子の出
力の相違から測定距離の誤差を検知する検知手段とを設
けたことを特徴とする距離測定装置。２、前記測定誤差検知手段により知らしめられた測定誤
差を補正する手段及び／または警告手段を設けたことを
特徴とする第１項記載の距離測定装置。