JPH06229756A - 測距装置 - Google Patents
測距装置Info
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- JPH06229756A JPH06229756A JP1868193A JP1868193A JPH06229756A JP H06229756 A JPH06229756 A JP H06229756A JP 1868193 A JP1868193 A JP 1868193A JP 1868193 A JP1868193 A JP 1868193A JP H06229756 A JPH06229756 A JP H06229756A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明の測距装置にあっては、小型に実装可
能で広範囲の測距レンジを確保し、受光側の波長選択を
低コストで容易に実現し、且つマルチ測距に於いて受光
位置の補正を行わずに精度の高い測距データを検出する
ために、回折現象を用いた角度偏光素子を受光素子の前
面に配置することを特徴とする。 【構成】１３は投光用ＬＥＤであり、この投光用ＬＥＤ
１３により投光レンズ１４を介して投光される。そし
て、被写体からの反射光束が受光レンズ１５を介してセ
ンサ１６に導かれ、この出力に基いて測距対象物の距離
が検出される。上記センサ１６の前方部には回折現象を
用いた角度変更素子としての平面ホログラム素子１７が
配置される。この平面ホログラム素子１７によって、投
光用ＬＥＤ１３の被写体からの反射光束の受光角が可変
される。
能で広範囲の測距レンジを確保し、受光側の波長選択を
低コストで容易に実現し、且つマルチ測距に於いて受光
位置の補正を行わずに精度の高い測距データを検出する
ために、回折現象を用いた角度偏光素子を受光素子の前
面に配置することを特徴とする。 【構成】１３は投光用ＬＥＤであり、この投光用ＬＥＤ
１３により投光レンズ１４を介して投光される。そし
て、被写体からの反射光束が受光レンズ１５を介してセ
ンサ１６に導かれ、この出力に基いて測距対象物の距離
が検出される。上記センサ１６の前方部には回折現象を
用いた角度変更素子としての平面ホログラム素子１７が
配置される。この平面ホログラム素子１７によって、投
光用ＬＥＤ１３の被写体からの反射光束の受光角が可変
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アクティブ測距に使
用される測距装置に関し、特に広範囲の測距レンジを確
保して、投光した光束の被写体からの反射光を用いて測
距する測距装置に関するものである。
用される測距装置に関し、特に広範囲の測距レンジを確
保して、投光した光束の被写体からの反射光を用いて測
距する測距装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】投光した光束の被写体からの反射光を用
いて測距する装置は、アクティブ測距としてよく知られ
ている。
いて測距する装置は、アクティブ測距としてよく知られ
ている。
【０００３】アクティブ測距の場合、図１３に示される
ように、測距レンジを拡大していくと、受光側のセンサ
を大きくする必要が生じる。すなわち、同図に於いて、
無限等価被写体をＡ1 、至近側被写体をＢ1 及びＣ1 と
する。そして、投光用ＬＥＤ（発光ダイオード）１より
投光されると、各被写体Ａ1 、Ｂ1 、Ｃ1 で反射された
光が受光センサ２で受光される。
ように、測距レンジを拡大していくと、受光側のセンサ
を大きくする必要が生じる。すなわち、同図に於いて、
無限等価被写体をＡ1 、至近側被写体をＢ1 及びＣ1 と
する。そして、投光用ＬＥＤ（発光ダイオード）１より
投光されると、各被写体Ａ1 、Ｂ1 、Ｃ1 で反射された
光が受光センサ２で受光される。
【０００４】ここで、至近側のレンジをＣ1 までとする
と、受光センサ２の長さは、ａ、ｃ分でよいが、至近側
のレンジをＢ1 までとすると、受光センサ２の長さは
ａ、ｂ分必要となる。したがって、測距レンジを拡大し
ていくと、コスト、カメラへの実装の面で問題が多い。
と、受光センサ２の長さは、ａ、ｃ分でよいが、至近側
のレンジをＢ1 までとすると、受光センサ２の長さは
ａ、ｂ分必要となる。したがって、測距レンジを拡大し
ていくと、コスト、カメラへの実装の面で問題が多い。
【０００５】このため、特開平２−１５１４号公報で
は、近距離専用のセンサを配置している技術が開示され
ている。更に、プリズムを使用して光を曲げようとする
ことも提案されている。
は、近距離専用のセンサを配置している技術が開示され
ている。更に、プリズムを使用して光を曲げようとする
ことも提案されている。
【０００６】また、背景光の影響を低減するためには、
投光素子の投光光束の波長はかなり狭帯域に設定してあ
る。しかしながら、受光センサとしてＳｉ系を使用した
場合は受光感度の帯域が広いため背景光の除去が十分に
できないものであった。これに対して、特開昭６２−１
４７４１７号公報では光学式フィルタにて光束を波長に
よって分割してしようした技術が開示されている。
投光素子の投光光束の波長はかなり狭帯域に設定してあ
る。しかしながら、受光センサとしてＳｉ系を使用した
場合は受光感度の帯域が広いため背景光の除去が十分に
できないものであった。これに対して、特開昭６２−１
４７４１７号公報では光学式フィルタにて光束を波長に
よって分割してしようした技術が開示されている。
【０００７】更に、複数点測距の場合は、図１４に示さ
れるように、被写体が同一距離でも受光位置は変化して
しまう。このため、特開昭６０−６０５１１号公報に
は、受光素子の検出位置を補正する技術が開示されてい
る。
れるように、被写体が同一距離でも受光位置は変化して
しまう。このため、特開昭６０−６０５１１号公報に
は、受光素子の検出位置を補正する技術が開示されてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プリズ
ムや別センサを配置しても、例えばカメラ等の実装上の
メリットは少ない。また、受光側の選択波長に制限を加
えるには、複数枚の光学フィルタを組合わせて使用する
必要があり、受光光量の損失やコストアップ等の問題が
生じる。更に、マルチ測距等に於いては、投光ＬＥＤの
制御に同期して受光センサの検出位置を補正する手段が
必要となるという問題があった。
ムや別センサを配置しても、例えばカメラ等の実装上の
メリットは少ない。また、受光側の選択波長に制限を加
えるには、複数枚の光学フィルタを組合わせて使用する
必要があり、受光光量の損失やコストアップ等の問題が
生じる。更に、マルチ測距等に於いては、投光ＬＥＤの
制御に同期して受光センサの検出位置を補正する手段が
必要となるという問題があった。
【０００９】この発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、小型に実装可能にて、広範囲の測距レンジを確保
し、光量損失を少なくして受光側の波長選択を低コスト
で容易に実現すると共に、マルチ測距に於いても受光位
置の補正を行うことなく精度の高い測距データを検出す
ることのできる測距装置を提供することを目的とする。
で、小型に実装可能にて、広範囲の測距レンジを確保
し、光量損失を少なくして受光側の波長選択を低コスト
で容易に実現すると共に、マルチ測距に於いても受光位
置の補正を行うことなく精度の高い測距データを検出す
ることのできる測距装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決する手段】すなわちこの発明は、投光素子
と、この投光素子の被写体からの反射光束を受光する受
光素子と、この受光素子の出力に基いて測距対象物の距
離を検出する距離検出手段とにて構成される測距装置に
於いて、上記受光素子の前方部に配置され、上記投光素
子の被写体からの反射光束の受光角を可変する回折現象
を用いた角度変更素子を具備することを特徴とする。
と、この投光素子の被写体からの反射光束を受光する受
光素子と、この受光素子の出力に基いて測距対象物の距
離を検出する距離検出手段とにて構成される測距装置に
於いて、上記受光素子の前方部に配置され、上記投光素
子の被写体からの反射光束の受光角を可変する回折現象
を用いた角度変更素子を具備することを特徴とする。
【００１１】
【作用】この発明の測距装置にあっては、投光素子より
被写体に向けて光束が投光される。そして、被写体から
反射された光束は、その反射成分が波長、入射角度また
は入射位置に基いて、角度変更素子で角度が変更され、
受光素子にて受光される。この受光素子の出力に基い
て、測距対象物の距離が距離検出手段で検出される。
被写体に向けて光束が投光される。そして、被写体から
反射された光束は、その反射成分が波長、入射角度また
は入射位置に基いて、角度変更素子で角度が変更され、
受光素子にて受光される。この受光素子の出力に基い
て、測距対象物の距離が距離検出手段で検出される。
【００１２】
【実施例】初めに、この発明の実施例について説明する
前に、この発明に採用される回折現象を用いた角度変更
素子について説明する。尚、ここでは平面ホログラム、
体積ホログラムについて説明する。
前に、この発明に採用される回折現象を用いた角度変更
素子について説明する。尚、ここでは平面ホログラム、
体積ホログラムについて説明する。
【００１３】図２は、角度変更素子としての平面ホログ
ラム素子を概略的に説明する図である。同図に於いて、
横方向に対してのパタンピッチＴを有する回折格子１１
に対して、波長λの光束が入射角θinで入射された場
合、回折現象によって入射光束のＮ次回折光は、射出角
θout にて射出される。この関係式は（１）式のように
なる。 ｓｉｎθout −ｓｉｎθin＝Ｎ＊λ／Ｔ …（１）
ラム素子を概略的に説明する図である。同図に於いて、
横方向に対してのパタンピッチＴを有する回折格子１１
に対して、波長λの光束が入射角θinで入射された場
合、回折現象によって入射光束のＮ次回折光は、射出角
θout にて射出される。この関係式は（１）式のように
なる。 ｓｉｎθout −ｓｉｎθin＝Ｎ＊λ／Ｔ …（１）
【００１４】上記平面ホログラム素子の代表的なものと
しては、図３（ａ）及び（ｂ）に示されるものがある。
同図（ａ）はステップ型位相変調格子１１ａであり、同
図（ｂ）はブレーズドグレーティック１１ｂを示してい
る。また、図３（ａ）及び（ｂ）の１次回折光の回折効
率は、同図（ａ）が４０％（ｄ＝λ／（２＊△ｎ）の場
合，△ｎは（ｎ−１））であり、同図（ｂ）が１００％
（ｄ＝λ／（ｎ−１）の場合、ｎは屈折率）であると理
論上は計算される。
しては、図３（ａ）及び（ｂ）に示されるものがある。
同図（ａ）はステップ型位相変調格子１１ａであり、同
図（ｂ）はブレーズドグレーティック１１ｂを示してい
る。また、図３（ａ）及び（ｂ）の１次回折光の回折効
率は、同図（ａ）が４０％（ｄ＝λ／（２＊△ｎ）の場
合，△ｎは（ｎ−１））であり、同図（ｂ）が１００％
（ｄ＝λ／（ｎ−１）の場合、ｎは屈折率）であると理
論上は計算される。
【００１５】図４は、体積ホログラム素子を概略的に説
明する図である。図４に於いて、縦方向に対してのパタ
ンピッチＴの回折格子１２に対して、入射角θにて入射
された波長λの光束は、回折現象にて射出角θにて射出
される。この場合、関係式は（２）式のように表され
る。 ｃｏｓθ＝λ／（２＊Ｔ） …（２） また、製造方法等は、「ホログラフィック光学素子の最
近の進展」応用物理第６１巻第６号（１９９２）、Ｐ５
８８〜Ｐ５９１に開示されている。次に、この発明の測
距装置の実施例について説明する。
明する図である。図４に於いて、縦方向に対してのパタ
ンピッチＴの回折格子１２に対して、入射角θにて入射
された波長λの光束は、回折現象にて射出角θにて射出
される。この場合、関係式は（２）式のように表され
る。 ｃｏｓθ＝λ／（２＊Ｔ） …（２） また、製造方法等は、「ホログラフィック光学素子の最
近の進展」応用物理第６１巻第６号（１９９２）、Ｐ５
８８〜Ｐ５９１に開示されている。次に、この発明の測
距装置の実施例について説明する。
【００１６】図１はこの発明の第１の実施例で、測距装
置に平面ホログラム素子（ＤＯＥ）を用いた例を示した
図である。尚、以下に述べる実施例に於いて、同一の構
成要素には同一の参照番号を付して、重複を避けるた
め、その説明は省略するものとする。
置に平面ホログラム素子（ＤＯＥ）を用いた例を示した
図である。尚、以下に述べる実施例に於いて、同一の構
成要素には同一の参照番号を付して、重複を避けるた
め、その説明は省略するものとする。
【００１７】図１（ａ）に於いて、投光用ＬＥＤ１３か
ら、投光レンズ１４を介して図示されない被写体に対し
て光束が投光される。上記被写体によって反射された光
束は、受光レンズ１５を介してセンサ１６に導かれる。
そして、平面ホログラム素子（ＤＯＥ）１７は、アクテ
ィブＡＦ（オートフォーカス）の測距レンジを広げるよ
うに配置されている。つまり、被写体が至近側の所定位
置にて存在する場合、ＤＯＥ１７は、対応するセンサ１
６側の位置、すなわち図示されるように、センサ１６上
のＣ点から該センサと垂直方向に配置される。
ら、投光レンズ１４を介して図示されない被写体に対し
て光束が投光される。上記被写体によって反射された光
束は、受光レンズ１５を介してセンサ１６に導かれる。
そして、平面ホログラム素子（ＤＯＥ）１７は、アクテ
ィブＡＦ（オートフォーカス）の測距レンジを広げるよ
うに配置されている。つまり、被写体が至近側の所定位
置にて存在する場合、ＤＯＥ１７は、対応するセンサ１
６側の位置、すなわち図示されるように、センサ１６上
のＣ点から該センサと垂直方向に配置される。
【００１８】これによって、例えば図示Ｏ1 で表される
至近の被写体に対して、投光用ＬＥＤ１３から光束が投
光されると、その反射光はＤＯＥ１７の回折現象によ
り、センサ１６上の至近位置に導かれる。つまり、ＤＯ
Ｅ１７がセンサ１６上のＣ点に配置されることにより、
その回折格子によって、破線で示される反射光（０次）
が実線で示される反射光（１次）に回折される。したが
って、至近側に測距レンジを拡大しなくとも、ＤＯＥ１
７の回折現象によって精度の高い測距が可能になる。
至近の被写体に対して、投光用ＬＥＤ１３から光束が投
光されると、その反射光はＤＯＥ１７の回折現象によ
り、センサ１６上の至近位置に導かれる。つまり、ＤＯ
Ｅ１７がセンサ１６上のＣ点に配置されることにより、
その回折格子によって、破線で示される反射光（０次）
が実線で示される反射光（１次）に回折される。したが
って、至近側に測距レンジを拡大しなくとも、ＤＯＥ１
７の回折現象によって精度の高い測距が可能になる。
【００１９】一方、遠距離側の被写体に対しては、何ら
規制を加えることなく通常の測距を行うことができる。
したがって、センサ１６を大型化することなく、測距レ
ンジを広範囲で確保することができる。
規制を加えることなく通常の測距を行うことができる。
したがって、センサ１６を大型化することなく、測距レ
ンジを広範囲で確保することができる。
【００２０】また、図１（ｂ）は平面ホログラム素子を
用いた他の配置例を示した図である。図１（ｂ）の例
は、上述した同図（ａ）と同様な位置に、センサ１６と
角度βだけ傾けてＤＯＥ１７が配置されている。この場
合、センサ１６にて検出された座標は、被写体距離と１
対１に対応されるので、テーブル変換にて距離情報に変
換される。
用いた他の配置例を示した図である。図１（ｂ）の例
は、上述した同図（ａ）と同様な位置に、センサ１６と
角度βだけ傾けてＤＯＥ１７が配置されている。この場
合、センサ１６にて検出された座標は、被写体距離と１
対１に対応されるので、テーブル変換にて距離情報に変
換される。
【００２１】尚、ここではテーブル変換にて変換する場
合について説明したが、これに限られるものではなく、
例えば上記（１）式にて変換するようにしてもよい。こ
の場合は、あたかも長いセンサがあるのと同様に考えら
れるものである。また、同実施例では、回折現象を用い
た角度変更素子として平面ホログラム素子を用いた例に
ついて述べたが、ここで説明した以外のものでもよい。
次に、この発明の第２の実施例を説明する。
合について説明したが、これに限られるものではなく、
例えば上記（１）式にて変換するようにしてもよい。こ
の場合は、あたかも長いセンサがあるのと同様に考えら
れるものである。また、同実施例では、回折現象を用い
た角度変更素子として平面ホログラム素子を用いた例に
ついて述べたが、ここで説明した以外のものでもよい。
次に、この発明の第２の実施例を説明する。
【００２２】図５（ａ）及び（ｂ）はこの発明の第２の
実施例で、アクティブＡＦの測距レンジを広げるよう
に、ＤＯＥをモードに応じて配置する測距装置について
の例である。
実施例で、アクティブＡＦの測距レンジを広げるよう
に、ＤＯＥをモードに応じて配置する測距装置について
の例である。
【００２３】この第２の実施例でのカメラ側は、通常撮
影モードとマクロ撮影モードを有するシステムである。
図５に於いて、投光用ＬＥＤ１３から投光レンズ１４を
介して被写体に投光された光束は、被写体（図示せず）
によって反射され、受光レンズ１５を介してセンサ１６
に導かれる。ＤＯＥ１７は、駆動装置（モータ）１８及
び図示されないアクチュエータ等によって駆動され、受
光レンズ１５とセンサ１６間の光路中に挿入されるよう
に配置される。
影モードとマクロ撮影モードを有するシステムである。
図５に於いて、投光用ＬＥＤ１３から投光レンズ１４を
介して被写体に投光された光束は、被写体（図示せず）
によって反射され、受光レンズ１５を介してセンサ１６
に導かれる。ＤＯＥ１７は、駆動装置（モータ）１８及
び図示されないアクチュエータ等によって駆動され、受
光レンズ１５とセンサ１６間の光路中に挿入されるよう
に配置される。
【００２４】そして、通常撮影モード時には、図５
（ａ）に示されるように、ＤＯＥ１７はＡＦ光学系の外
に待避した状態となっている。一方、カメラにてマクロ
撮影モードが選択された場合は、図５（ｂ）に示される
ように、ＤＯＥ１７がＡＦ光学系の受光側の光路中にモ
ータ１８によって挿入される。
（ａ）に示されるように、ＤＯＥ１７はＡＦ光学系の外
に待避した状態となっている。一方、カメラにてマクロ
撮影モードが選択された場合は、図５（ｂ）に示される
ように、ＤＯＥ１７がＡＦ光学系の受光側の光路中にモ
ータ１８によって挿入される。
【００２５】このように、ＤＯＥ１７がセンサ１６の前
方で光路中に挿入されることで、センサ１６への入射角
が変換される。すなわち、通常モードでは、センサ１６
の無限判定位置からＣ点までが測距範囲である（図５
（ａ））。これに対し、マクロ撮影モードでは、図５
（ｂ）に示されるように、上記Ｃ点より更に至近のＥ点
まで測距可能となる。
方で光路中に挿入されることで、センサ１６への入射角
が変換される。すなわち、通常モードでは、センサ１６
の無限判定位置からＣ点までが測距範囲である（図５
（ａ））。これに対し、マクロ撮影モードでは、図５
（ｂ）に示されるように、上記Ｃ点より更に至近のＥ点
まで測距可能となる。
【００２６】尚、同実施例に於いては、ＤＯＥ１７は、
図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、測距方向と垂
直方向に移動されるように配置したが、測距方向に移動
されるように配置してもよい。図６は、この発明の第３
の実施例の構成を示したものである。
図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、測距方向と垂
直方向に移動されるように配置したが、測距方向に移動
されるように配置してもよい。図６は、この発明の第３
の実施例の構成を示したものである。
【００２７】上述した第１、第２の実施例では角度変更
素子として平面ホログラム素子を使用していたが、この
第３の実施例では体積ホログラム素子（ＤＯＥ）を使用
した構成となっている。
素子として平面ホログラム素子を使用していたが、この
第３の実施例では体積ホログラム素子（ＤＯＥ）を使用
した構成となっている。
【００２８】図６に於いて、投光用ＬＥＤ１３から投光
レンズ１４を介して被写体Ｏ2 に光束が投光されると、
その反射された光束は、受光レンズ１５を介して体積ホ
ログラム素子（ＤＯＥ）１９に導かれる。このＤＯＥ１
９は、アクティブＡＦの受光波長を投光波長に制限する
ように配置されているもので、ここで反射された光が、
測距用受光センサとしての光位置検出素子（ＰＳＤ）２
０に導かれるようになっている。すなわち、ＤＯＥ１９
は、ＰＳＤ２０の前面に配置されている。そして、ＤＯ
Ｅ１９のピッチは、投光用ＬＥＤ１３の中心波長のみが
ＰＳＤ２０に到達するように設定されている。
レンズ１４を介して被写体Ｏ2 に光束が投光されると、
その反射された光束は、受光レンズ１５を介して体積ホ
ログラム素子（ＤＯＥ）１９に導かれる。このＤＯＥ１
９は、アクティブＡＦの受光波長を投光波長に制限する
ように配置されているもので、ここで反射された光が、
測距用受光センサとしての光位置検出素子（ＰＳＤ）２
０に導かれるようになっている。すなわち、ＤＯＥ１９
は、ＰＳＤ２０の前面に配置されている。そして、ＤＯ
Ｅ１９のピッチは、投光用ＬＥＤ１３の中心波長のみが
ＰＳＤ２０に到達するように設定されている。
【００２９】例えば、上記被写体Ｏ2 が比較的遠距離に
存在した場合、受光レンズ１５を介して入射角Ａで導か
れた光束は、ＤＯＥ１９の回折現象によって射出角Ａで
射出され、ＰＳＤ２０上のＣ点に到達される。一方、被
写体Ｏ2 が至近側の所定位置にて存在した場合、被写体
から入射角Ｂで導かれた光束は、ＤＯＥ１９の回折現象
によって射出角Ｂで射出され、ＰＳＤ２０上のＤ点に到
達される。
存在した場合、受光レンズ１５を介して入射角Ａで導か
れた光束は、ＤＯＥ１９の回折現象によって射出角Ａで
射出され、ＰＳＤ２０上のＣ点に到達される。一方、被
写体Ｏ2 が至近側の所定位置にて存在した場合、被写体
から入射角Ｂで導かれた光束は、ＤＯＥ１９の回折現象
によって射出角Ｂで射出され、ＰＳＤ２０上のＤ点に到
達される。
【００３０】図７は、図６に示された構成の測距装置
を、測距検出平面と、測距検出平面に垂直な平面にて表
した様子を示したものである。図７（ａ）は測距検出平
面での様子であり、同図（ｂ）は測距検出平面に垂直な
平面での様子を示したものである。
を、測距検出平面と、測距検出平面に垂直な平面にて表
した様子を示したものである。図７（ａ）は測距検出平
面での様子であり、同図（ｂ）は測距検出平面に垂直な
平面での様子を示したものである。
【００３１】図７（ａ）に於いて、投光用ＬＥＤ１３よ
り投光レンズ１４を介して投光された光束は、図示され
ない被写体にて反射され、受光レンズ１５及びＤＯＥ１
９を介して、ＰＳＤ２０にて通常のアクティブＡＦと同
様に検出される。
り投光レンズ１４を介して投光された光束は、図示され
ない被写体にて反射され、受光レンズ１５及びＤＯＥ１
９を介して、ＰＳＤ２０にて通常のアクティブＡＦと同
様に検出される。
【００３２】一方、同図ｂに示されるように、被写体
（図示せず）から反射した重心光束は、マスク２１及び
ＤＯＥ１９を介してＰＳＤ２０の中心位置に導かれる。
ＬＥＤの波長帯域と外れた帯域の波長は、破線で示され
るように、ＰＳＤ２０から外れた位置に導かれるように
なっている。
（図示せず）から反射した重心光束は、マスク２１及び
ＤＯＥ１９を介してＰＳＤ２０の中心位置に導かれる。
ＬＥＤの波長帯域と外れた帯域の波長は、破線で示され
るように、ＰＳＤ２０から外れた位置に導かれるように
なっている。
【００３３】図８は、投光波長成分及び検出波長成分の
特性を示した図である。同図（ａ）は、投光波長（中心
８７０ｎｍ）と検出波長（シリコン系）の成分を示した
ものである。これによると、投光用ＬＥＤとＰＳＤのシ
リコン特性の帯域には、かなりの差があることがわか
る。また、同図（ｂ）は、投光用ＬＥＤとＤＯＥの波長
特性を示したものである。これによると、ＤＯＥの波長
の成分は投光用ＬＥＤのそれと同様の帯域であることが
わかる。したがって、このＤＯＥの有している特性によ
り、ＰＳＤはＤＯＥ特性と同様の帯域のみ検出する。次
に、この発明の第４の実施例について説明する。
特性を示した図である。同図（ａ）は、投光波長（中心
８７０ｎｍ）と検出波長（シリコン系）の成分を示した
ものである。これによると、投光用ＬＥＤとＰＳＤのシ
リコン特性の帯域には、かなりの差があることがわか
る。また、同図（ｂ）は、投光用ＬＥＤとＤＯＥの波長
特性を示したものである。これによると、ＤＯＥの波長
の成分は投光用ＬＥＤのそれと同様の帯域であることが
わかる。したがって、このＤＯＥの有している特性によ
り、ＰＳＤはＤＯＥ特性と同様の帯域のみ検出する。次
に、この発明の第４の実施例について説明する。
【００３４】図９は、この発明の測距装置の第４の実施
例の構成を示したものである。同実施例では、アクティ
ブＡＦのマルチ測距にてマルチによる検出位置を補正す
るように平面ホログラム素子（ＤＯＥ）を配置してい
る。
例の構成を示したものである。同実施例では、アクティ
ブＡＦのマルチ測距にてマルチによる検出位置を補正す
るように平面ホログラム素子（ＤＯＥ）を配置してい
る。
【００３５】投光用ＬＥＤ１３1 、１３2 及び１３3 に
て投光された光束は、それぞれ投光レンズ１４1 、１４
2 及び１４3 を介して図示されない被写体にて反射さ
れ、更に受光レンズ１５1 、１５2 及び１５3 、ＤＯＥ
１７1 、１７2 及び１７3 を介して受光用ＰＳＤ２０に
て検出される。上記ＤＯＥ１７1 、１７2 及び１７
3 は、被写体が同一距離に存在する場合、ＰＳＤ２０上
にて同一位置に到達するように構成される。つまり、Ｄ
ＯＥ１７1 、ＤＯＥ１７2 、ＤＯＥ１７3 のピッチは、
それぞれの位置に於いて可変にされる。図１０は、この
ような構成の測距装置が適用されたカメラのＡＦ系を示
すブロック構成図である。
て投光された光束は、それぞれ投光レンズ１４1 、１４
2 及び１４3 を介して図示されない被写体にて反射さ
れ、更に受光レンズ１５1 、１５2 及び１５3 、ＤＯＥ
１７1 、１７2 及び１７3 を介して受光用ＰＳＤ２０に
て検出される。上記ＤＯＥ１７1 、１７2 及び１７
3 は、被写体が同一距離に存在する場合、ＰＳＤ２０上
にて同一位置に到達するように構成される。つまり、Ｄ
ＯＥ１７1 、ＤＯＥ１７2 、ＤＯＥ１７3 のピッチは、
それぞれの位置に於いて可変にされる。図１０は、この
ような構成の測距装置が適用されたカメラのＡＦ系を示
すブロック構成図である。
【００３６】投光用ＬＥＤ１３1 、１３2 及び１３3 を
有する複数角度投光用のＬＥＤ１３は、ＬＥＤドライバ
２２を介してＣＰＵ２３によって駆動される。投光レン
ズ１４は、上記ＬＥＤ１３の前面に配置されている。被
写体からの反射光束を受ける受光レンズ１５は、ＤＯＥ
１７の前面に配置される。このＤＯＥ１７は、受光レン
ズ１５を介した光束の角度を可変するものである。そし
て、ＤＯＥ１７の後方には、検出光束の重心位置を検出
して出力する受光素子のＰＳＤ２０が配置されている。
有する複数角度投光用のＬＥＤ１３は、ＬＥＤドライバ
２２を介してＣＰＵ２３によって駆動される。投光レン
ズ１４は、上記ＬＥＤ１３の前面に配置されている。被
写体からの反射光束を受ける受光レンズ１５は、ＤＯＥ
１７の前面に配置される。このＤＯＥ１７は、受光レン
ズ１５を介した光束の角度を可変するものである。そし
て、ＤＯＥ１７の後方には、検出光束の重心位置を検出
して出力する受光素子のＰＳＤ２０が配置されている。
【００３７】このＰＳＤ２０で検出された重心位置の出
力は、増幅回路２４でその出力が増幅される。この増幅
回路２４の出力は、ＬＥＤドライバ２２を制御すると共
に増幅されたＰＳＤ２０の信号を検出してレンズの駆動
量を算出するＣＰＵ２３に供給される。次に、図１１及
び図１２のフローチャートを参照して、同実施例に於け
るマルチＡＦのカメラの動作を説明する。
力は、増幅回路２４でその出力が増幅される。この増幅
回路２４の出力は、ＬＥＤドライバ２２を制御すると共
に増幅されたＰＳＤ２０の信号を検出してレンズの駆動
量を算出するＣＰＵ２３に供給される。次に、図１１及
び図１２のフローチャートを参照して、同実施例に於け
るマルチＡＦのカメラの動作を説明する。
【００３８】カメラシーケンスがスタートすると、先ず
ステップＳ１にてイニシャライズ、すなわち測距のモー
ドを設定するフラグであるフラグＭ等が初期化（Ｍ＝
０）される。次いで、ステップＳ２にて、モード設定の
判定が行われる。ここで、モード設定が行われない場合
は後述するステップＳ６に進み、モード設定が行われる
場合はステップＳ３に進んで、マルチモードとシングル
モードの選択判定が行われる。
ステップＳ１にてイニシャライズ、すなわち測距のモー
ドを設定するフラグであるフラグＭ等が初期化（Ｍ＝
０）される。次いで、ステップＳ２にて、モード設定の
判定が行われる。ここで、モード設定が行われない場合
は後述するステップＳ６に進み、モード設定が行われる
場合はステップＳ３に進んで、マルチモードとシングル
モードの選択判定が行われる。
【００３９】このステップＳ３に於いてマルチモードの
場合は、ステップＳ４に進んでフラグＭがＭ＝０に設定
される。一方、ステップＳ３でシングルモード（中央１
点測距）の場合は、ステップＳ５に進んでフラグＭがＭ
＝１に設定される。
場合は、ステップＳ４に進んでフラグＭがＭ＝０に設定
される。一方、ステップＳ３でシングルモード（中央１
点測距）の場合は、ステップＳ５に進んでフラグＭがＭ
＝１に設定される。
【００４０】次に、ステップＳ６では、ファースト（１
ｓｔ）レリーズ“ＯＮ”の判定がなされる。ここで、１
ｓｔレリーズが“ＯＦＦ”の場合は本シーケンスが終了
される。一方、上記ステップＳ６にて、１ｓｔレリーズ
が“ＯＮ”の場合は、ステップＳ７に進んでサブルーチ
ン“ＡＦ”が行われる。
ｓｔ）レリーズ“ＯＮ”の判定がなされる。ここで、１
ｓｔレリーズが“ＯＦＦ”の場合は本シーケンスが終了
される。一方、上記ステップＳ６にて、１ｓｔレリーズ
が“ＯＮ”の場合は、ステップＳ７に進んでサブルーチ
ン“ＡＦ”が行われる。
【００４１】サブルーチン“ＡＦ”が実行されると、続
いてステップＳ８で、セカンド（２ｎｄ）レリーズが
“ＯＮ”されているか否かの判定がなされる。このステ
ップＳ８に於いて、２ｎｄレリーズが“ＯＦＦ”の場合
はステップＳ６に戻る。一方、２ｎｄレリーズが“Ｏ
Ｎ”の場合は、ステップＳ９に進んで、レンズ駆動、露
光シーケンス、巻上げシーケンス等のカメラシーケンス
が行われる。その後、本シーケンスが終了される。次
に、図１２のフローチャートを参照して、サブルーチン
“ＡＦ”の動作を説明する。
いてステップＳ８で、セカンド（２ｎｄ）レリーズが
“ＯＮ”されているか否かの判定がなされる。このステ
ップＳ８に於いて、２ｎｄレリーズが“ＯＦＦ”の場合
はステップＳ６に戻る。一方、２ｎｄレリーズが“Ｏ
Ｎ”の場合は、ステップＳ９に進んで、レンズ駆動、露
光シーケンス、巻上げシーケンス等のカメラシーケンス
が行われる。その後、本シーケンスが終了される。次
に、図１２のフローチャートを参照して、サブルーチン
“ＡＦ”の動作を説明する。
【００４２】サブルーチン“ＡＦ”がスタートすると、
初めにステップＳ１１に於いて、測距のモードのフラグ
Ｍの判定がなされる。ここで、Ｍ＝０の場合はステップ
Ｓ１２に進んでＬＥＤ１３1 、１３2 、１３3 が同時に
投光される。また、ステップＳ１１でＭ＝１の場合は、
ステップＳ１３に進んでＬＥＤ１３2 のみが投光され
る。
初めにステップＳ１１に於いて、測距のモードのフラグ
Ｍの判定がなされる。ここで、Ｍ＝０の場合はステップ
Ｓ１２に進んでＬＥＤ１３1 、１３2 、１３3 が同時に
投光される。また、ステップＳ１１でＭ＝１の場合は、
ステップＳ１３に進んでＬＥＤ１３2 のみが投光され
る。
【００４３】次いで、ステップＳ１４にて、投光光束の
被写体からの反射光束の位置が、ＰＳＤ２０にて検出さ
れる。そして、ステップＳ１５にて、ＰＳＤ２０の検出
位置からレンズの駆動量が決定される。その後、本シー
ケンスから抜ける。尚、上述した実施例では、平面、体
積ホログラム素子を、それぞれ単独にて使用したが、こ
れに限られずに両者を組合わせ使用してもよい。
被写体からの反射光束の位置が、ＰＳＤ２０にて検出さ
れる。そして、ステップＳ１５にて、ＰＳＤ２０の検出
位置からレンズの駆動量が決定される。その後、本シー
ケンスから抜ける。尚、上述した実施例では、平面、体
積ホログラム素子を、それぞれ単独にて使用したが、こ
れに限られずに両者を組合わせ使用してもよい。
【００４４】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、小型に
実装可能にて、広範囲の測距レンジを確保することがで
きる。また、光量損失を少なくして受光側の波長選択を
低コストで容易に実現する事ができる。更に、マルチ測
距に於いても受光位置の補正を行うことなく、精度の高
い測距データを検出することができる。
実装可能にて、広範囲の測距レンジを確保することがで
きる。また、光量損失を少なくして受光側の波長選択を
低コストで容易に実現する事ができる。更に、マルチ測
距に於いても受光位置の補正を行うことなく、精度の高
い測距データを検出することができる。
【図１】この発明の第１の実施例で、測距装置に平面ホ
ログラム素子（ＤＯＥ）を用いた例を示した図である。
ログラム素子（ＤＯＥ）を用いた例を示した図である。
【図２】角度偏光素子としての平面ホログラム素子を概
略的に説明する図である。
略的に説明する図である。
【図３】平面ホログラム素子の代表例を示したもので、
（ａ）はステップ型位相変調格子、（ｂ）はブレーズド
グレーティックである。
（ａ）はステップ型位相変調格子、（ｂ）はブレーズド
グレーティックである。
【図４】角度偏光素子としての体積ホログラム素子を概
略的に説明する図である。
略的に説明する図である。
【図５】この発明の第２の実施例で、アクティブＡＦの
測距レンジを広げるようにＤＯＥをモードに応じて配置
する測距装置についての例を示した図である。
測距レンジを広げるようにＤＯＥをモードに応じて配置
する測距装置についての例を示した図である。
【図６】この発明の第３の実施例で、角度変更素子とし
て体積ホログラム素子（ＤＯＥ）を使用した構成例を示
した図である。
て体積ホログラム素子（ＤＯＥ）を使用した構成例を示
した図である。
【図７】図６に示された構成の測距装置を、測距検出平
面と、測距検出平面に垂直な平面にて表した様子を示し
たもので、（ａ）は測距検出平面での様子であり、
（ｂ）は測距検出平面に垂直な平面での様子である。
面と、測距検出平面に垂直な平面にて表した様子を示し
たもので、（ａ）は測距検出平面での様子であり、
（ｂ）は測距検出平面に垂直な平面での様子である。
【図８】投光波長成分及び検出波長成分の特性図で、
（ａ）は投光波長（中心８７０ｎｍ）と検出波長（シリ
コン系）の成分を示した図、（ｂ）は投光用ＬＥＤとＤ
ＯＥの波長特性を示した図である。
（ａ）は投光波長（中心８７０ｎｍ）と検出波長（シリ
コン系）の成分を示した図、（ｂ）は投光用ＬＥＤとＤ
ＯＥの波長特性を示した図である。
【図９】この発明の測距装置の第４の実施例の構成を示
した図である。
した図である。
【図１０】図９の測距装置が適用されたカメラのＡＦ系
を示すブロック構成図である。
を示すブロック構成図である。
【図１１】第４の実施例に於けるマルチＡＦのカメラの
動作を説明するフローチャートである。
動作を説明するフローチャートである。
【図１２】図１１のサブルーチン“ＡＦ”の動作を説明
するフローチャートである。
するフローチャートである。
【図１３】従来のアクティブ測距に於ける投光用ＬＥ
Ｄ、受光センサと被写体との位置関係を示した図であ
る。
Ｄ、受光センサと被写体との位置関係を示した図であ
る。
【図１４】従来の複数点のアクティブ測距に於ける投光
用ＬＥＤ、受光センサと被写体との位置関係を示した図
である。
用ＬＥＤ、受光センサと被写体との位置関係を示した図
である。
１１、１２…回折格子、１１ａ…ステップ型位相変調格
子、１１ｂ…ブレーズドグレーティック、１３、１
３1 、１３2 、１３3 …投光用ＬＥＤ（発光ダイオー
ド）、１４…投光レンズ、１５…受光レンズ、１６…セ
ンサ、１７…平面ホログラム素子（ＤＯＥ）、１８…駆
動装置（モータ）、１９…体積ホログラム素子（ＤＯ
Ｅ）、２０…光位置検出素子（ＰＳＤ）。
子、１１ｂ…ブレーズドグレーティック、１３、１
３1 、１３2 、１３3 …投光用ＬＥＤ（発光ダイオー
ド）、１４…投光レンズ、１５…受光レンズ、１６…セ
ンサ、１７…平面ホログラム素子（ＤＯＥ）、１８…駆
動装置（モータ）、１９…体積ホログラム素子（ＤＯ
Ｅ）、２０…光位置検出素子（ＰＳＤ）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白鳥 和利 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 投光素子と、 この投光素子の被写体からの反射光束を受光する受光素
子と、 この受光素子の出力に基いて測距対象物の距離を検出す
る距離検出手段とにて構成される測距装置に於いて、 上記受光素子の前方部に配置され、上記投光素子の被写
体からの反射光束の受光角を可変する回折現象を用いた
角度変更素子を具備することを特徴とする測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1868193A JPH06229756A (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1868193A JPH06229756A (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 測距装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06229756A true JPH06229756A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=11978356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1868193A Withdrawn JPH06229756A (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06229756A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1054232A2 (en) * | 1999-05-21 | 2000-11-22 | Kabushiki Kaisha TOPCON | Distance measuring system |
| JP2007031103A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータの乗客検出装置 |
| EP2618103A1 (de) * | 2012-01-17 | 2013-07-24 | Hexagon Technology Center GmbH | Verfahren, System und Computerprogramm zum Messen eines Winkels zwischen zwei räumlich voneinander entfernten Elementen und dessen Verwendung |
-
1993
- 1993-02-05 JP JP1868193A patent/JPH06229756A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1054232A2 (en) * | 1999-05-21 | 2000-11-22 | Kabushiki Kaisha TOPCON | Distance measuring system |
| EP1054232A3 (en) * | 1999-05-21 | 2003-01-02 | Kabushiki Kaisha Topcon | Distance measuring system |
| JP2007031103A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータの乗客検出装置 |
| JP4584065B2 (ja) * | 2005-07-28 | 2010-11-17 | 三菱電機株式会社 | エレベータの乗客検出装置 |
| EP2618103A1 (de) * | 2012-01-17 | 2013-07-24 | Hexagon Technology Center GmbH | Verfahren, System und Computerprogramm zum Messen eines Winkels zwischen zwei räumlich voneinander entfernten Elementen und dessen Verwendung |
| WO2013107780A1 (de) * | 2012-01-17 | 2013-07-25 | Hexagon Technology Center Gmbh | Verfahren zum messen eines winkels zwischen zwei räumlich voneinander entfernten elementen |
| US9625255B2 (en) | 2012-01-17 | 2017-04-18 | Hexagon Technology Center Gmbh | Method for measuring an angle between two spatially separated elements |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000509 |