JPH06137863A - 測距装置 - Google Patents

測距装置

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Publication number
JPH06137863A
JPH06137863A JP30956392A JP30956392A JPH06137863A JP H06137863 A JPH06137863 A JP H06137863A JP 30956392 A JP30956392 A JP 30956392A JP 30956392 A JP30956392 A JP 30956392A JP H06137863 A JPH06137863 A JP H06137863A
Authority
JP
Japan
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data
reflectance
distance
zone
lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP30956392A
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English (en)
Inventor
Hiroto Shimizu
博人 志水
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被写体の反射率の相違に左右されることな
く、精度よく被写体までの距離を測定する。 【構成】 信号処理回路7からは、被写体Hの反射率を
示す反射率データa,b,cのいずれかが出力されて選
択回路9に入力される。選択回路9は、入力された反射
率データa,b,cに対応する第1、第2、第3ゾーン
・モータ移動量テーブル10,11,12を選択する。
すると、ゾーン・モータ移動量変換回路8は、選択され
たゾーン・モータ移動量テーブル10,11,12から
転送されたテーブルデータを参照して、ゾーンデータを
対応するモータ移動データに変換し、変換されたモータ
移動データに基づきレンズ移動モータ13を制御する。
これにより、レンズ移動モータ13はレンズ移動データ
に対応する移動量をもって撮像レンズ14を駆動し、撮
像レンズ14の焦点は被写体Hを合焦し得る位置に調整
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば小型撮像装置の
オートフォーカス等において被写体までの距離を測定す
る測距装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の測距装置としては、図3に示しも
のが知られている。すなわち、この測距装置は赤外線三
角測距方式を採用したものであって、発光部1と受光部
2とが設けられている。前記発光部1は、赤外LED3
と該赤外LED3の前方に配置された投光レンズ4とで
構成されており、前記受光部2は、投光レンズ4の側方
に配置された受光レンズ5と、該受光レンズ5の後方に
配置されたPSD(スポット位置センサ)6とで構成さ
れている。該PSD6は、半導体位置検出素子であっ
て、中央部から入力電流IPが与えられると、スポット
光の位置Pに応じてその両端からの出力電流I1,I2
図示したように変化する特性を有している。
【0003】かかる構成において、赤外LED3から発
せられた赤外線光は、投光レンズ4で集光されて対象物
Hに投光され、該対象物Hに反射した赤外線光は受光レ
ンズ5によりPSD6に結像される。
【0004】ここで、 L:対象物までの距離 S:投光レンズ4と受光レンズ5の光軸間の距離である
基線長 f:受光レンズ5の焦点距離 d:受光レンズ5の光軸からスポット光の位置Pまでの
距離であるスポット位置偏差 とすると、三角形の相似より、下記(1)式の関係が成
り立つ。
【0005】
【数1】 このとき、基線長S及び焦点距離fは既知であることか
ら、スポット位置偏差dが明らかとなれば対象物までの
距離Sを求めることができる。そして、スポット偏差d
を得るには、PSD6の図示した特性を利用し、また、
PSD6の幅をaとすると、下記(2)式が成り立つ。
【0006】
【数2】 したがって、この(2)式を(1)式に代入すると、
【数3】 となり、この(3)式により対象物までの距離Lを得る
ことができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の赤
外線三角測距方式を用いて測距装置にあっては、前記
(2)式において、出力電流I1,I2の比に基づきスポ
ット位置偏差dを算出するようにしている。しかるに、
対象物Hの反射率が低い場合、外来光ノイズ、電気処置
回路のノイズ等の影響により実際におけるPSD6の出
力電流の比は、下記(4)式となり、
【数4】 1,I2の比に誤差電流In1,In2が加わる。特に、対
象物Hの反射率が低いと、I1,I2の値が小さいことか
ら、Inの影響は顕著なものとなる。すなわち、反射率
32%程度が対象物の反射光の標準強さ(基準光)であ
り、この反射率32%の場合には、図2の(B)に示し
たように、(3)式により算出された対象物までの距離
Lを8分割したゾーンデータ0〜7の値は横軸に取った
実際の距離に対して図示した関係となる。また、基準光
より大きい反射率64%の場合には、ゾーンデータ0〜
7と実際の距離とは同図の(A)に示した特性となり、
また、基準光より小さい反射率8%場合には、同図の
(C)に示した特性となる。
【0008】ここで、(A)(B)(C)において、例
えばゾーンデータ7に着目してみると、(B)の反射率
32%(基準光)である場合には3.5m以上に対応す
るのに対し、(A)の反射率64%である場合には4m
以上に対応し、(C)の反射率8%である場合には2.
7m以上に対応する。したがって、実際の距離とゾーン
データ0〜7との関係を反射率32%(基準光)の場合
を基準して設定すると、両者の関係が対象物の反射率の
相違により変動し、よってこの測距装置を用いて精度よ
く対象物までの距離を測定することは不可能であった。
【0009】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、対象物の反射率の相違に左右され
ることなく、精度よく対象物までの距離を測定すること
ができる測距装置を提供することを目的とするものであ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明にあっては、発光部から対象物に光を照射する
とともに、対象物からの反射光をスポット位置センサを
有する受光部で受光し、三角測量により対象物までの距
離を測定する測距装置において、前記対象物の反射率に
対応した該対象物までの距離と前記スポット位置センサ
の出力によるスポット位置偏差に対応するゾーンデータ
との関係を示す距離−ゾーンデータを記憶する記憶手段
と、前記受光部で受光した反射光により前記対象物の反
射率を検出する反射率検出手段と、前記反射率検出手段
により検出された対象物の反射率に基づき前記記憶手段
に記憶されている距離−ゾーンデータを選択する選択手
段と、前記スポット位置センサの出力により得られたス
ポット位置偏差に対応するゾーンデータを、前記選択手
段により選択された距離−ゾーンデータに基づき、対象
物までの距離に変換する変換手段とを有している。
【0011】
【作用】前記構成において、発光部から対象物に光を照
射すると、その反射光をスポット位置センサが検出し、
このスポット位置センサの出力によりゾーンデータが得
られる。また、このとき反射率検出手段によって対象物
の反射率が検出される。一方、記憶手段には、距離−ゾ
ーンデータが記憶されており、この距離−ゾーンデータ
は、対象物の反射率に対応した対象物までの距離とスポ
ット位置センサの出力によるスポット位置偏差に対応す
るゾーンデータとの関係を示すものである。したがっ
て、検出した反射率に応じて距離−ゾーンデータを選択
し、この選択した距離−ゾーンデータにおいて、前記ス
ポット位置センサの出力に得られたゾーンデータを距離
に変換して出力すれば、この出力された距離は対象物の
反射率に起因する誤差が補正された実際の対象物までの
距離に近似する値となる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図にしたがって説
明する。すなわち、図1に示した実施例は、本発明を小
型撮像装置のオートフォーカスに適用したものであっ
て、レンズ移動モータ13により駆動されて焦点を調整
される撮像レンズ14と、発光部1及び受光部2とが設
けられている。前記発光部1は、赤外LED3と該赤外
LED3の前方に配置された投光レンズ4とで構成され
ており、前記受光部2は、投光レンズ4の側方に配置さ
れた受光レンズ5と、該受光レンズ5の後方に配置され
たPSD(スポット位置センサ)6とで構成されてい
る。該PSD6は、半導体位置検出素子であって、その
中央部には信号処理回路7から入力電流IPが与えられ
るともに、その両端からの出力電流I1,I2が信号処理
回路7に帰還される。
【0013】この信号処理回路7は、後述するように被
写体(対象物)Hまでの距離データであるゾーンデータ
を生成するとともに、出力電流I1,12と赤外LED3
の光量に対応する電流値との比から反射率を算出し、こ
の反射率を例えば3段階の反射率データに区分して出力
する。この3段階の反射率データの例としては、反射率
64%、32%、8%を基準にして、64%付近を反射
率a、32%付近を反射率b、8%付近を反射率データ
cとする等が考えられる。
【0014】前記信号処理回路7から出力されたゾーン
データは、ゾーン−モータ異動量変換回路8に入力さ
れ、反射率データは選択回路9に入力される。該選択回
路9には、前記反射率データとともに、被写体選択デー
タが入力される。該被写体選択データは、図示しない被
写体選択スイッチを操作して、例えば前述した反射率デ
ータa〜cに対応する反射率の被写体(例えば、白板、
黒板、等)を手動により選択したときに入力されるデー
タである。
【0015】一方、第1、第2及び第3ゾーン・モータ
移動量テーブル10,11,12には、各々異なる反射
率ごとに、ゾーンデータとこのゾーンデータに対応する
レンズ移動モータ13の移動量を示すモータ移動量が記
憶されている。つまり、第1ゾーン・モータ移動量テー
ブル10には、前述した図2の(A)に示した反射率6
4%のデータおいて、横軸に設定されている距離を、こ
の距離において撮像レンズ14が合焦するに必要なレン
ズ移動モータ13のレンズ移動量に置換したテーブルデ
ータが記憶されている。同様にして、第2ゾーン・モー
タ移動量テーブル11には、図2の(B)に示した反射
率32%のデータおいて、横軸に設定されている距離を
前記レンズ移動量に置換したテーブルデータが記憶さ
れ、第3ゾーン・モータ移動量テーブル12には、図2
の(C)に示した反射率8%のデータにおいて、横軸に
設定されている距離を前記レンズ移動量に置換したテー
ブルデータが記憶されている。
【0016】そして、選択回路9は、前記反射率データ
又は被写体選択データに基づき、第1、第2及び第3ゾ
ーン・モータ移動量テーブル10,11,12のいずれ
かを選択し、この選択されたいずれかのゾーン・モータ
移動量テーブル10,11,12に記憶されているテー
ブルデータは、ゾーン−モータ移動量変換回路8に転送
される。該ゾーン−モータ移動量変換回路8は、転送さ
れたテーブルデータと、前記信号処理回路7から入力さ
れたゾーンデータとに基づき、モータ移動データを決定
して、該モータ移動データに基づきレンズ移動モータ1
3を制御する。これにより、レンズ移動モータ13はレ
ンズ移動データに対応する移動量をもって、光軸方向に
駆動される。
【0017】次に、以上の構成にかかる本実施例の動作
について具体的に説明する。すなわち、赤外LED3か
発せられた赤外線光は投光レンズ4で集光されて被写体
Hに投光され、該被写体Hに反射した赤外線光は受光レ
ンズ5によりPSD6に結像される。すると、図3をも
って説明したように三角形の相似より、前記(1)式の
関係が成り立ち、このとき、基線長S及び焦点距離fは
既知であることから、スポット位置偏差dが明らかとな
れば被写体までの距離Lを求めることができる。そし
て、スポット偏差dを得るには、PSD6の図3に示し
た特性を利用し、また、PSD6の幅をaとすると、前
記(2)式が成り立ち、この(2)式を(1)式に代入
した前記(3)式により被写体までの距離Lを得ること
ができる。
【0018】以上の(1)(2)(3)式を用いた演算
は、信号処理回路7により実行され、この演算が終了す
ることにより、信号処理回路7からは演算した距離Lの
内容をなすゾーンデータがゾーン−モータ移動量変換回
路8に入力される。このとき、ゾーンデータの値は、前
述したように外来光ノイズ、電気処置回路のノイズ等の
影響により誤差電流In1,In2が加わる結果、実際の被
写体Hまでの距離との対応関係は反射率に応じて異なっ
ている。
【0019】また、これと同時に信号処理回路7から
は、被写体Hの反射率を示す反射率データa,b,cの
いずれかが出力され、このとき前記被写体選択スイッチ
が操作されていない状態にあると、被写体選択データの
出力はなく、反射率データのみが選択回路9に入力され
る。すると、選択回路9は、入力された反射率データが
aであった場合には第1ゾーン・モータ移動量テーブル
10を、bであった場合には第2ゾーン・モータ移動量
テーブル11を、cであった場合には第3ゾーン・モー
タ移動量テーブル12を各々選択する。
【0020】ここで、この被写体Hの反射率が32%で
あったとすると、信号処理回路7からは反射率データb
が出力され、選択回路9は第2ゾーン・モータ移動量テ
ーブル11を選択する。そして、この選択された第2ゾ
ーン・モータ移動テーブル11に記憶されているテーブ
ルデータ(図3の反射率32%のデータおいて、横軸に
設定されている距離を前記レンズ移動量に置換したテー
ブルデータ)は、ゾーン・モータ移動量変換回路8に転
送される。すると、該ゾーン・モータ移動量変換回路8
は、転送されたテーブルデータを参照して前記ゾーンデ
ータを対応するモータ移動データに変換する。
【0021】つまり、ゾーンデータの値が例えば“6”
であったとすると、図2の(B)を参照することによ
り、対応する被写体までの距離は3m前後であって、ゾ
ーンデータ“6”をこの3m前後の距離に対応するモー
タ移動データに変換する。そして、この変換されたモー
タ移動データに基づきレンズ移動モータ13を制御する
ことにより、レンズ移動モータ13はレンズ移動データ
に対応する移動量をもって、撮像レンズ14を光軸方向
に駆動し、撮像レンズ14の焦点は被写体Hを合焦し得
る位置に調整される。
【0022】また、被写体Hの反射率が他の値であった
場合も同様にして、信号処理回路7から出力される反射
率データに応じて、ゾーン・モータ移動量テーブル1
0,11,12が選択され、この選択された第2ゾーン
・モータ移動テーブル10,11,12に記憶されてい
るテーブルデータが、ゾーン・モータ移動量変換回路8
に転送されるとともに、該ゾーン・モータ移動量変換回
路8は、転送されたテーブルデータを参照して前記ゾー
ンデータを対応するモータ移動データに変換する。そし
て、このモータ移動データに基づきレンズ移動モータ1
3が制御されて、レンズ移動モータ13がレンズ移動デ
ータに対応する移動量をもって撮像レンズ14を駆動す
ることにより、撮像レンズ14の焦点は精度よく被写体
Hを合焦し得る位置に調整される。
【0023】なお、被写体選択スイッチが操作されて、
被写体選択データが選択回路9に入力された場合には、
選択回路9は反射率データの如何に拘わらず、強制的に
被写体選択データに対応するいずれかのゾーン・モータ
移動量テーブル10,11,12を選択する。そして、
この強制的に選択されたいずれかのゾーン・モータ移動
量テーブル10,11,12のテーブルデータとゾーン
データとに基づき、モータ移動量データが決定される。
【0024】また、実施例においては、ゾーンデータを
直接モータ移動量データに変換するようにしたが、図2
の(A)(B)(C)に示した内容をそのままテーブル
データとして記憶しておき、ゾーンデータを一旦被写体
までの距離データに変換し、この距離データをゾーン・
モータ移動量に変換するようにしてもよい。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、対象物の
反射率に対応した対象物までの距離とスポット位置セン
サの出力によるスポット位置偏差に対応するゾーンデー
タとの関係を示す距離−ゾーンデータとを記憶してお
き、対象物の反射率に基づき記憶されている距離−ゾー
ンデータを選択し、この距離−ゾーンデータを用いて対
象物までの距離を得るようにした。よって、三角測距方
式を用いて測距装置において、対象物の反射率や外来光
ノイズ、電気処置回路のノイズ等に左右されることな
く、精度よく対象物までの距離を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】対象物の反射率とゾーンデータ及び対象物まで
の距離の関係を示す図である。
【図3】三角測距方式を用いた従来の測距装置を示す原
理図である。
【符号の説明】
1 発光部 2 受光部 6 PSD 7 信号処理回路 8 ゾーン−モータ移動量変換回路 9 選択回路 10 第1ゾーン・モータ移動量テーブル 11 第2ゾーン・モータ移動量テーブル 12 第3ゾーン・モータ移動量テーブル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光部から対象物に光を照射するととも
    に、対象物からの反射光をスポット位置センサを有する
    受光部で受光し、三角測量により対象物までの距離を測
    定する測距装置において、 前記対象物の反射率に対応した該対象物までの距離と前
    記スポット位置センサの出力によるスポット位置偏差に
    対応するゾーンデータとの関係を示す距離−ゾーンデー
    タを記憶する記憶手段と、 前記受光部で受光した反射光により前記対象物の反射率
    を検出する反射率検出手段と、 該反射率検出手段により検出された対象物の反射率に基
    づき前記記憶手段に記憶されている距離−ゾーンデータ
    を選択する選択手段と、 前記スポット位置センサの出力により得られたスポット
    位置偏差に対応するゾーンデータを、前記選択手段によ
    り選択された距離−ゾーンデータに基づき、対象物まで
    の距離に変換する変換手段と、 を有することを特徴とする測距装置。
JP30956392A 1992-10-23 1992-10-23 測距装置 Pending JPH06137863A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30956392A JPH06137863A (ja) 1992-10-23 1992-10-23 測距装置

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JP30956392A JPH06137863A (ja) 1992-10-23 1992-10-23 測距装置

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JPH06137863A true JPH06137863A (ja) 1994-05-20

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ID=17994530

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JP30956392A Pending JPH06137863A (ja) 1992-10-23 1992-10-23 測距装置

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JP (1) JPH06137863A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100509279B1 (ko) * 1998-07-17 2005-08-18 후지 샤신 필름 가부시기가이샤 모터로 구동되는 렌즈 경통을 가지는 카메라
US7224397B2 (en) 2001-08-29 2007-05-29 Mega Chips Corporation AF control apparatus and AF control method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100509279B1 (ko) * 1998-07-17 2005-08-18 후지 샤신 필름 가부시기가이샤 모터로 구동되는 렌즈 경통을 가지는 카메라
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