JPH0449088B2 - - Google Patents
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- JPH0449088B2 JPH0449088B2 JP57081965A JP8196582A JPH0449088B2 JP H0449088 B2 JPH0449088 B2 JP H0449088B2 JP 57081965 A JP57081965 A JP 57081965A JP 8196582 A JP8196582 A JP 8196582A JP H0449088 B2 JPH0449088 B2 JP H0449088B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- distance
- distance measurement
- lens
- ultrasonic
- Prior art date
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Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
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- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G02B7/40—Systems for automatic generation of focusing signals using time delay of the reflected waves, e.g. of ultrasonic waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
Description
本発明は、超音波を利用して被写体距離を測距
し自動的に焦点調整する超音波オートフオーカス
装置に関する。 近年、写真用カメラ装置において超音波を被写
体に照射して距離測定を行ない、測距結果に基づ
いてレンズを回転移動させるものがあるが、超音
波を利用した場合には、同一距離にある被写体で
あつても、反射波のレベルは大気の流れ、温度等
によつて変動が激しいので、測距信号の検出は難
かしく大気状態によつては誤測距を起していた。 また雑音等によつても誤つた距離検出になるこ
ともあり、正確な焦点調整はできなかつた。更に
目標とする被写体からの反射波のレベルは距離に
よつて変化し、被写体が近距離にあれば、反射波
レベルは大きく、また被写体が遠距離にあれば反
射波レベルは小さくなり、被写体距離が遠い場合
には距離検知ができない場合もある。したがつ測
距回数が1回では精度の高い測距はできず、大気
状態によつては被写体が焦点調整可能距離にあつ
ても反射信号が検知できない時には、レンズは遠
点方向に回転移動してしまうという誤動作を生じ
る。 本発明は係る問題を防止するために測距回数を
複数回とし、その中で有効な測距データを選び出
し精度の高い測距を行ない得る超音波オートフオ
ーカス装置を提供するものである。 図によつて説明すると、第1図は本発明の超音
波オートフオーカス装置を示した回路図であり、
1は、本発明による装置を制御するマイクロプロ
セツサ(以下MPUと称す)、2は、MPU1によ
り制御されて発振する発振回路、3は送信用増巾
回路、4は、信号変換用トランス、5は、超音波
発生装置であると共に被写体の反射波を受ける超
音波送受波器、6は受信回路、7は受信信号の保
持回路、8はMPU1によつて制御される電源制
御回路、9はモータ制御部、10はモータ、11
はレンズ、12はレンズ11の回転位置を検出す
る検出器、13は外部からの信号の波形処理回
路、14はレンズ11をオート、マニアルのいず
れで回転させるかを選択するスイツチを示す。 つぎに係る装置の動作について第2図のフロー
チヤートと共に説明する。今、電源が投入される
と、ステツプ101にてMPU1の初期化処理が行な
われ、つぎのステツプ102で測距回数がN回に設
定される。 この測距回数は、今仮に、超音波による距離測
定の限界を10mとした場合、送信から10m地点に
ある被写体の反射波の受信までの時間は、約60m
secかかること、また被写体が移動すること、さ
らに測距してからレンズを焦点位置に回転移動す
るのに要する時間(約0.3〜0.6sec)等を考慮して
決められる。 つぎにステツプ103でスイツチ14がオーオか
マニアルかの判断が行なわれ、マニアルであれば
ステツプ102に戻り、ステツプ102を経て再度ステ
ツプ103に移行する。 一方、スイツチ14がオートであれば、電源制
御回路8を介して、周辺装置および回路へ電源が
与えられ周辺回路は能動状態にされる。 つぎにステツプ104で被写体に向けて超音波が
送信されるが、この超音波送信は例えば本発明装
置をビデオカメラに利用した場合ビデオカメラに
おける垂直同期信号(VPと称す)をスタートパ
ルスとして入力し、これにより発振回路2を動作
させ、その発振出力を送信用増幅回路で増巾し、
信号変換用トランス4を介して昇圧された電圧で
超音波送受波器5を作動させ、被写体に超音波を
発射する。被写体へ超音波が送信される一方、ス
テツプ105で順次、数を増やすタイマーがスター
トし、次いで被写体からの反射音が送受波器5で
受信されたか否かをステツプ106で判定される。
この受信回路6の受信信号は、信号保持回路7で
信号保持される。 ここで、送信時の信号が保持されるのを排除す
るために信号保持回路7を非動作状態にする信号
(リセツト信号)を与えておき、ステツプ104にお
ける送信開始から若干の時間を遅らせ、例えば
400μs後に前記発振回路2の動作を停止させ、ス
テツプ105で前記保持回路7を動作可能状態にす
るために前記リセツトを解除する。つぎにステツ
プ107で被写体より受信信号が得られ、タイマー
がストツプするとタイマーのデータは、ステツプ
108でレンズの有効回転角を分割したポイントに
対応したデータに変換され、そのデータ変換結果
はステツプ109で複数回メモリ番地の一つに測距
データとしてインプツトされる。 つぎのステツプ110、111で測距回数がチエツク
され、N回測距する場合には1回の測距毎に回数
が減算されていき、N=0になるまで103〜109の
ステツプで測距され、データがメモリに順次イン
プツトされていく。 インプツトされたデータは、112以降のステツ
プで演算処理されるが、今、測距回数を仮りに5
回にして表−1に示すような測距データが得られ
たとする。
し自動的に焦点調整する超音波オートフオーカス
装置に関する。 近年、写真用カメラ装置において超音波を被写
体に照射して距離測定を行ない、測距結果に基づ
いてレンズを回転移動させるものがあるが、超音
波を利用した場合には、同一距離にある被写体で
あつても、反射波のレベルは大気の流れ、温度等
によつて変動が激しいので、測距信号の検出は難
かしく大気状態によつては誤測距を起していた。 また雑音等によつても誤つた距離検出になるこ
ともあり、正確な焦点調整はできなかつた。更に
目標とする被写体からの反射波のレベルは距離に
よつて変化し、被写体が近距離にあれば、反射波
レベルは大きく、また被写体が遠距離にあれば反
射波レベルは小さくなり、被写体距離が遠い場合
には距離検知ができない場合もある。したがつ測
距回数が1回では精度の高い測距はできず、大気
状態によつては被写体が焦点調整可能距離にあつ
ても反射信号が検知できない時には、レンズは遠
点方向に回転移動してしまうという誤動作を生じ
る。 本発明は係る問題を防止するために測距回数を
複数回とし、その中で有効な測距データを選び出
し精度の高い測距を行ない得る超音波オートフオ
ーカス装置を提供するものである。 図によつて説明すると、第1図は本発明の超音
波オートフオーカス装置を示した回路図であり、
1は、本発明による装置を制御するマイクロプロ
セツサ(以下MPUと称す)、2は、MPU1によ
り制御されて発振する発振回路、3は送信用増巾
回路、4は、信号変換用トランス、5は、超音波
発生装置であると共に被写体の反射波を受ける超
音波送受波器、6は受信回路、7は受信信号の保
持回路、8はMPU1によつて制御される電源制
御回路、9はモータ制御部、10はモータ、11
はレンズ、12はレンズ11の回転位置を検出す
る検出器、13は外部からの信号の波形処理回
路、14はレンズ11をオート、マニアルのいず
れで回転させるかを選択するスイツチを示す。 つぎに係る装置の動作について第2図のフロー
チヤートと共に説明する。今、電源が投入される
と、ステツプ101にてMPU1の初期化処理が行な
われ、つぎのステツプ102で測距回数がN回に設
定される。 この測距回数は、今仮に、超音波による距離測
定の限界を10mとした場合、送信から10m地点に
ある被写体の反射波の受信までの時間は、約60m
secかかること、また被写体が移動すること、さ
らに測距してからレンズを焦点位置に回転移動す
るのに要する時間(約0.3〜0.6sec)等を考慮して
決められる。 つぎにステツプ103でスイツチ14がオーオか
マニアルかの判断が行なわれ、マニアルであれば
ステツプ102に戻り、ステツプ102を経て再度ステ
ツプ103に移行する。 一方、スイツチ14がオートであれば、電源制
御回路8を介して、周辺装置および回路へ電源が
与えられ周辺回路は能動状態にされる。 つぎにステツプ104で被写体に向けて超音波が
送信されるが、この超音波送信は例えば本発明装
置をビデオカメラに利用した場合ビデオカメラに
おける垂直同期信号(VPと称す)をスタートパ
ルスとして入力し、これにより発振回路2を動作
させ、その発振出力を送信用増幅回路で増巾し、
信号変換用トランス4を介して昇圧された電圧で
超音波送受波器5を作動させ、被写体に超音波を
発射する。被写体へ超音波が送信される一方、ス
テツプ105で順次、数を増やすタイマーがスター
トし、次いで被写体からの反射音が送受波器5で
受信されたか否かをステツプ106で判定される。
この受信回路6の受信信号は、信号保持回路7で
信号保持される。 ここで、送信時の信号が保持されるのを排除す
るために信号保持回路7を非動作状態にする信号
(リセツト信号)を与えておき、ステツプ104にお
ける送信開始から若干の時間を遅らせ、例えば
400μs後に前記発振回路2の動作を停止させ、ス
テツプ105で前記保持回路7を動作可能状態にす
るために前記リセツトを解除する。つぎにステツ
プ107で被写体より受信信号が得られ、タイマー
がストツプするとタイマーのデータは、ステツプ
108でレンズの有効回転角を分割したポイントに
対応したデータに変換され、そのデータ変換結果
はステツプ109で複数回メモリ番地の一つに測距
データとしてインプツトされる。 つぎのステツプ110、111で測距回数がチエツク
され、N回測距する場合には1回の測距毎に回数
が減算されていき、N=0になるまで103〜109の
ステツプで測距され、データがメモリに順次イン
プツトされていく。 インプツトされたデータは、112以降のステツ
プで演算処理されるが、今、測距回数を仮りに5
回にして表−1に示すような測距データが得られ
たとする。
【表】
ステツプ112、113、114でh、n、Lhがそれぞ
れ、1、1、0にセツトされる。そしてつぎのス
テツプ115でM1の測距データ15がAとして取り
出され、つぎのステツプ116でM1の測距データ1
5がBとして取り出され、つぎのステツプ118で
A−Bが演算されてCとして取り出され、つぎの
ステツプ118でそのデータCがレンズの駆動ポイ
ント設定数P以内にあるか否かが判定される。 このレンズ駆動ポイント数はレンズの性能、
個々の測距時間間隔等により設定され、いま仮り
にそのPを4に設定する。 今、C=A−B=0であり、Cは4以下なので
次のステツプ119に進み、Lhは0+1=1に変化
し、次いでステツプ120でnは1+1=2に変化
する。このnはステツプ121で測距回数Nに1を
加えたものと等しいか否かが判定され、今Nは5
であるので、nは6であるか否か判定されn=2
≠6なので、ステツプ116に戻り、ステツプ116で
M2の測距データ20が取り出され、一方Aは15
のままであるので15−20=−5がCとして演算さ
れ、この次のステツプPと大小関係が判定され
る。 いま、|C|=|−5|>4なので、ステツプ
118からつぎのステツプ119に進まずステツプ120
に移行する。ステツプ120でnは2+1=3にな
りつぎのステツプ121へ移行し、ステツプ121でn
=3≠6と判定され、再度116へ戻り、n=N+
1=6になるまでステツプ116〜121を繰り返し演
算する。 そして、n=N+1=6になると、つぎのステ
ツプ122に進み、ここでhが測距回数N=5と等
しいか否かを判定されるが、いまMh=M1の番地
のデータについてのみ演算したので、h=1≠N
=5であるので、ステツプ123に進みhが1+1
=2にセツトされる。 ついでステツプ113に再び進みnが1にセツト
され、ステツプ114でL2を0にセツトし、ステツ
プ115でAとしてM2=20が取り出される。ステツ
プ116でBとしてM1=15が取り出され以降、前述
したと同様にM2=20についての演算処理がステ
ツプ116〜121で行なわれ、次いでステツプ122に
進み、hを順次に増やしていき、h=N=5にな
るまで演算処理が成され、表−2のようなデータ
表が得られる。
れ、1、1、0にセツトされる。そしてつぎのス
テツプ115でM1の測距データ15がAとして取り
出され、つぎのステツプ116でM1の測距データ1
5がBとして取り出され、つぎのステツプ118で
A−Bが演算されてCとして取り出され、つぎの
ステツプ118でそのデータCがレンズの駆動ポイ
ント設定数P以内にあるか否かが判定される。 このレンズ駆動ポイント数はレンズの性能、
個々の測距時間間隔等により設定され、いま仮り
にそのPを4に設定する。 今、C=A−B=0であり、Cは4以下なので
次のステツプ119に進み、Lhは0+1=1に変化
し、次いでステツプ120でnは1+1=2に変化
する。このnはステツプ121で測距回数Nに1を
加えたものと等しいか否かが判定され、今Nは5
であるので、nは6であるか否か判定されn=2
≠6なので、ステツプ116に戻り、ステツプ116で
M2の測距データ20が取り出され、一方Aは15
のままであるので15−20=−5がCとして演算さ
れ、この次のステツプPと大小関係が判定され
る。 いま、|C|=|−5|>4なので、ステツプ
118からつぎのステツプ119に進まずステツプ120
に移行する。ステツプ120でnは2+1=3にな
りつぎのステツプ121へ移行し、ステツプ121でn
=3≠6と判定され、再度116へ戻り、n=N+
1=6になるまでステツプ116〜121を繰り返し演
算する。 そして、n=N+1=6になると、つぎのステ
ツプ122に進み、ここでhが測距回数N=5と等
しいか否かを判定されるが、いまMh=M1の番地
のデータについてのみ演算したので、h=1≠N
=5であるので、ステツプ123に進みhが1+1
=2にセツトされる。 ついでステツプ113に再び進みnが1にセツト
され、ステツプ114でL2を0にセツトし、ステツ
プ115でAとしてM2=20が取り出される。ステツ
プ116でBとしてM1=15が取り出され以降、前述
したと同様にM2=20についての演算処理がステ
ツプ116〜121で行なわれ、次いでステツプ122に
進み、hを順次に増やしていき、h=N=5にな
るまで演算処理が成され、表−2のようなデータ
表が得られる。
【表】
【表】
ついでステツプ124でそのデータにおけるLhの
最大値が取り出されるが、この結果では“3”が
Lhの最大値として取り出される。 ついで、m=3はN/2より大か否かの判定が
ステツプ125で行なわれ、今m=3>5/2=2.5
なので、次のステツプ126に進み、ここでm=3
=LhになるところのデータMhが取り出され、
15、20、17が取り出される。そのデータは次のス
テツプ127で小さいものから順に、即ち、15、17、
20と並び換えられる。次いで、ステツプ128でそ
の三つのデータの中央値=17が測距データとして
取り出される。一方、ステツプ124で得られるm
の値が仮りにm=2とすると、5回測距の場合に
は、m=2<5/2.5であり、この時にはデータ
として信頼性の高いものが得られていないことを
示しており、この時にはステツプ129に進む。ス
テツプ129では、前述した5つの測距データは表
−3のようにM1のものをM2に、M2のものをM3
にというように順次メモリ−シフトし、次いで測
距回数をN=1に設定し直され、103に戻り新た
なデータがM1にインプツトされ、前述したと同
様の演算処理がなされ、m>N/2になり、ステ
ツプ126に移るまでステツプ103〜125まで繰り返
し行なわれる。
最大値が取り出されるが、この結果では“3”が
Lhの最大値として取り出される。 ついで、m=3はN/2より大か否かの判定が
ステツプ125で行なわれ、今m=3>5/2=2.5
なので、次のステツプ126に進み、ここでm=3
=LhになるところのデータMhが取り出され、
15、20、17が取り出される。そのデータは次のス
テツプ127で小さいものから順に、即ち、15、17、
20と並び換えられる。次いで、ステツプ128でそ
の三つのデータの中央値=17が測距データとして
取り出される。一方、ステツプ124で得られるm
の値が仮りにm=2とすると、5回測距の場合に
は、m=2<5/2.5であり、この時にはデータ
として信頼性の高いものが得られていないことを
示しており、この時にはステツプ129に進む。ス
テツプ129では、前述した5つの測距データは表
−3のようにM1のものをM2に、M2のものをM3
にというように順次メモリ−シフトし、次いで測
距回数をN=1に設定し直され、103に戻り新た
なデータがM1にインプツトされ、前述したと同
様の演算処理がなされ、m>N/2になり、ステ
ツプ126に移るまでステツプ103〜125まで繰り返
し行なわれる。
【表】
このようにして得られたステツプ128の測距デ
ータは、モータ制御部9に送られ周知のように、
このデータによりレンズ位置検出部12によるレ
ンズ位置との検出動作とによりモータ10の回転
が制御される。 以上述べたように本発明による超音波オートフ
オーカス装置は測距を複数回行ない、且つ、測距
されたデータがバラツキの少ない有効なデータか
否かを最終的にチエツクし、バラツキが大きくな
れば、外来ノイズ、受信レベルの変動等による誤
つたデータが含まれていると判断し、再度データ
を取り直すので、精度の高い測距ができ、安定し
た精度の高い焦点調整が常に行なうことができ
る。
ータは、モータ制御部9に送られ周知のように、
このデータによりレンズ位置検出部12によるレ
ンズ位置との検出動作とによりモータ10の回転
が制御される。 以上述べたように本発明による超音波オートフ
オーカス装置は測距を複数回行ない、且つ、測距
されたデータがバラツキの少ない有効なデータか
否かを最終的にチエツクし、バラツキが大きくな
れば、外来ノイズ、受信レベルの変動等による誤
つたデータが含まれていると判断し、再度データ
を取り直すので、精度の高い測距ができ、安定し
た精度の高い焦点調整が常に行なうことができ
る。
第1図は本発明の一実施例における超音波オー
トフオーカス装置のブロツク図、第2図は係る装
置の動作を説明するためのフローチヤートを示
す。 1……マイクロプロセツサ(MPU)、2……発
振回路、3……送信用増巾回路、4……信号変換
用トランス、5……超音波送受波器、6……受信
回路、7……信号保持回路、8……電源制御回
路、9……モータ制御部、10……モータ、11
……レンズ、12……レンズ位置検出部、13…
…波形処理回路、14……スイツチ。
トフオーカス装置のブロツク図、第2図は係る装
置の動作を説明するためのフローチヤートを示
す。 1……マイクロプロセツサ(MPU)、2……発
振回路、3……送信用増巾回路、4……信号変換
用トランス、5……超音波送受波器、6……受信
回路、7……信号保持回路、8……電源制御回
路、9……モータ制御部、10……モータ、11
……レンズ、12……レンズ位置検出部、13…
…波形処理回路、14……スイツチ。
Claims (1)
- 1 超音波発生手段から超音波を被写体に向けて
照射し、その反射波を受信することにより被写体
までの距離を測距し、この測距データに基づいて
モータを回転駆動させ、レンズを移動して焦点調
整する超音波オートフオーカス装置であつて、前
記被写体までの距離の測距動作を複数回行い、複
数個の測距データをストアする手段と、前記複数
個の測距データの個々について、他のデータとの
差を演算する手段と、前記差が前記レンズの性能
等によつて適宜設定される適宜数未満となるデー
タを有効と判定する手段と、この判定手段で有効
と判定されたデータを有効データとして取り出す
手段と、前記有効データが所定個数以上得られた
か否かを確認し、得られていない場合前記測距動
作を再開させ、得られている場合前記所定個数以
上の前記有効データに基づき前記レンズの焦点調
整に使用する測距情報を形成する手段とを有する
超音波オートフオーカス装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57081965A JPS58198009A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 超音波オ−トフオ−カス装置 |
US06/494,026 US4487494A (en) | 1982-05-14 | 1983-05-12 | Automatic focusing apparatus using ultrasonic wave |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57081965A JPS58198009A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 超音波オ−トフオ−カス装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58198009A JPS58198009A (ja) | 1983-11-17 |
JPH0449088B2 true JPH0449088B2 (ja) | 1992-08-10 |
Family
ID=13761211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57081965A Granted JPS58198009A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 超音波オ−トフオ−カス装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4487494A (ja) |
JP (1) | JPS58198009A (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH063519B2 (ja) * | 1984-04-06 | 1994-01-12 | ミノルタカメラ株式会社 | データ読み取り装置 |
US4547055A (en) * | 1984-12-26 | 1985-10-15 | Polaroid Corporation | Method and apparatus for optimizing object distance signals |
JPH087322B2 (ja) * | 1986-03-10 | 1996-01-29 | キヤノン株式会社 | 自動合焦装置 |
CN101770139B (zh) * | 2008-12-29 | 2012-08-29 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 对焦控制系统及方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54158226A (en) * | 1978-04-25 | 1979-12-13 | Polaroid Corp | Method of automatically positioning lens and camera executing same |
JPS5678811A (en) * | 1979-12-03 | 1981-06-29 | Ricoh Co Ltd | Automatic focus controlling device |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4309098A (en) * | 1978-12-01 | 1982-01-05 | Polaroid Corporation | Autofocus cine camera having automatic variable speed focusing |
US4336987A (en) * | 1980-12-22 | 1982-06-29 | Polaroid Corporation | Camera employing zone focusing |
-
1982
- 1982-05-14 JP JP57081965A patent/JPS58198009A/ja active Granted
-
1983
- 1983-05-12 US US06/494,026 patent/US4487494A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54158226A (en) * | 1978-04-25 | 1979-12-13 | Polaroid Corp | Method of automatically positioning lens and camera executing same |
JPS5678811A (en) * | 1979-12-03 | 1981-06-29 | Ricoh Co Ltd | Automatic focus controlling device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58198009A (ja) | 1983-11-17 |
US4487494A (en) | 1984-12-11 |
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