JPH09243358A - パッシブ型測距装置 - Google Patents
パッシブ型測距装置Info
- Publication number
- JPH09243358A JPH09243358A JP5464696A JP5464696A JPH09243358A JP H09243358 A JPH09243358 A JP H09243358A JP 5464696 A JP5464696 A JP 5464696A JP 5464696 A JP5464696 A JP 5464696A JP H09243358 A JPH09243358 A JP H09243358A
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- JP
- Japan
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- phase difference
- light receiving
- distance
- receiving elements
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 少なくとも２個の受光素子と２個の光学手段
と、受光素子上の物体像の輝度状態を受光素子毎に検知
する少なくとも２個の受光手段と、受光手段により検知
された測距対象物の輝度状態を、受光素子毎に輝度情報
として出力する輝度情報出力手段と、輝度情報出力手段
が受光素子毎に出力する輝度情報から、２個の輝度情報
を選択し、選択された輝度情報の位相差を検出する位相
差検出手段と、位相差検出手段が検出した位相差に基づ
き測距対象物までの距離を演算する距離演算手段と、距
離演算手段により得られた距離情報を出力する距離情報
出力手段とを備えたパッシブ型測距装置において、位相
差として２個以上の値が検出された場合でも、測距装置
から測距対象物までの距離を正確に演算する。 【解決手段】 位相差検出手段が位相差として２個以上
の値を検出した場合に、最小値の位相差を選択し、距離
演算手段に出力する位相差選択手段を設けた。
と、受光素子上の物体像の輝度状態を受光素子毎に検知
する少なくとも２個の受光手段と、受光手段により検知
された測距対象物の輝度状態を、受光素子毎に輝度情報
として出力する輝度情報出力手段と、輝度情報出力手段
が受光素子毎に出力する輝度情報から、２個の輝度情報
を選択し、選択された輝度情報の位相差を検出する位相
差検出手段と、位相差検出手段が検出した位相差に基づ
き測距対象物までの距離を演算する距離演算手段と、距
離演算手段により得られた距離情報を出力する距離情報
出力手段とを備えたパッシブ型測距装置において、位相
差として２個以上の値が検出された場合でも、測距装置
から測距対象物までの距離を正確に演算する。 【解決手段】 位相差検出手段が位相差として２個以上
の値を検出した場合に、最小値の位相差を選択し、距離
演算手段に出力する位相差選択手段を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、測距装置から測
距対象物までの距離を測距するパッシブ型測距装置に関
する。
距対象物までの距離を測距するパッシブ型測距装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、オートフォーカスカメラにお
いて、撮影しようとする対象物までの距離を求めるため
に、対象物の輝度状態を検知することにより、測距装置
から測距対象物までの距離を測距するパッシブ型測距装
置が知られている。
いて、撮影しようとする対象物までの距離を求めるため
に、対象物の輝度状態を検知することにより、測距装置
から測距対象物までの距離を測距するパッシブ型測距装
置が知られている。
【０００３】図１は、従来のパッシブ型測距装置の測距
原理を示した図である。１ａ，１ｂは結像レンズ、２
ａ，２ｂは受光手段である受光素子である。測距対象物
Ｐの物体像は結像レンズ１ａ，１ｂを介して夫々受光素
子２ａ，２ｂに結像される。この受光素子２ａ，２ｂに
より、物体像の特徴が輝度情報として、輝度情報出力手
段により夫々出力信号Ｐ1，Ｐ2として出力される。結像
レンズ１ａ，１ｂの光軸を夫々ｓ，ｔとすると、出力信
号Ｐ1，Ｐ2の位相差はＸ＝Ｘ1＋Ｘ2で表される。この位
相差Ｘは出力信号Ｐ1，Ｐ2を重ね合わせてずらし、最も
一致度が高かったときのずらし量として得られる。
原理を示した図である。１ａ，１ｂは結像レンズ、２
ａ，２ｂは受光手段である受光素子である。測距対象物
Ｐの物体像は結像レンズ１ａ，１ｂを介して夫々受光素
子２ａ，２ｂに結像される。この受光素子２ａ，２ｂに
より、物体像の特徴が輝度情報として、輝度情報出力手
段により夫々出力信号Ｐ1，Ｐ2として出力される。結像
レンズ１ａ，１ｂの光軸を夫々ｓ，ｔとすると、出力信
号Ｐ1，Ｐ2の位相差はＸ＝Ｘ1＋Ｘ2で表される。この位
相差Ｘは出力信号Ｐ1，Ｐ2を重ね合わせてずらし、最も
一致度が高かったときのずらし量として得られる。
【０００４】測距対象物Ｐから結像レンズ１ａ，１ｂま
での距離をＬ、結像レンズ１ａ，１ｂから受光素子２
ａ，２ｂまでの距離をｆ、結像レンズ１ａ，１ｂの光軸
間距離である基線長をＢとすると、 Ｌ：Ｂ＝ｆ：Ｘ ・・・ の関係が成り立つ。式を変形することにより、次式に
よりＬが求められる。
での距離をＬ、結像レンズ１ａ，１ｂから受光素子２
ａ，２ｂまでの距離をｆ、結像レンズ１ａ，１ｂの光軸
間距離である基線長をＢとすると、 Ｌ：Ｂ＝ｆ：Ｘ ・・・ の関係が成り立つ。式を変形することにより、次式に
よりＬが求められる。
【０００５】 Ｌ＝Ｂ×ｆ／Ｘ ・・・
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のパッシブ測距装
置においては、以下のような場合に、正確に測距できな
いことが知られている。
置においては、以下のような場合に、正確に測距できな
いことが知られている。
【０００７】（１）低輝度下で測距を行った場合、受光
素子上に結像した測距対象物の物体像の輝度が一様に低
くなるために、受光素子が像のコントラストを検知でき
ず、その結果、２つの輝度情報の位相差を検出できない
とき （２）測距対象物自体のコントラストが低い場合、受光
センサ上の物体像の輝度が略一様になるために、受光素
子が物体像のコントラストを検知できず、その結果、２
つの輝度情報の位相差を検出できないとき （３）測距対象物が縞模様のように周期的なコントラス
トを有する繰り返しパターンなどの場合、受光素子上の
物体像の輝度分布もまた一定の周期の繰り返しであるた
めに、同波長、同振幅の２つの正弦波を重ね合わせて一
方をずらしていくと、一波長ずらす毎に２つの波長の一
致が得られるがごとく、２つの結像光学系から得られた
輝度情報において、一致度の高いずらし量が２個以上存
在し、位相差として２個以上の値が検出されてしまうと
き。
素子上に結像した測距対象物の物体像の輝度が一様に低
くなるために、受光素子が像のコントラストを検知でき
ず、その結果、２つの輝度情報の位相差を検出できない
とき （２）測距対象物自体のコントラストが低い場合、受光
センサ上の物体像の輝度が略一様になるために、受光素
子が物体像のコントラストを検知できず、その結果、２
つの輝度情報の位相差を検出できないとき （３）測距対象物が縞模様のように周期的なコントラス
トを有する繰り返しパターンなどの場合、受光素子上の
物体像の輝度分布もまた一定の周期の繰り返しであるた
めに、同波長、同振幅の２つの正弦波を重ね合わせて一
方をずらしていくと、一波長ずらす毎に２つの波長の一
致が得られるがごとく、２つの結像光学系から得られた
輝度情報において、一致度の高いずらし量が２個以上存
在し、位相差として２個以上の値が検出されてしまうと
き。
【０００８】特に、前述の（３）の場合、夫々の受光素
子は測距対象物の輝度情報を検知しているのにも拘わら
ず、位相差として本来１個であるべき所、２個以上の値
が検出されてしまうために、正しい位相差が一義的に決
まらない。従って、測距結果は不定の値であり、誤測距
が発生するといった問題が生じた。
子は測距対象物の輝度情報を検知しているのにも拘わら
ず、位相差として本来１個であるべき所、２個以上の値
が検出されてしまうために、正しい位相差が一義的に決
まらない。従って、測距結果は不定の値であり、誤測距
が発生するといった問題が生じた。
【０００９】図２は、パッシブ型測距装置により測距対
象物の繰り返しパターン部を測距した場合における、輝
度情報である受光素子の出力信号を示した図である。
象物の繰り返しパターン部を測距した場合における、輝
度情報である受光素子の出力信号を示した図である。
【００１０】出力信号Ｑ1，Ｑ2には同波長、同振幅の正
弦波は夫々３波長現れており、位相差検出手段は、位相
差としてＹ1，Ｙ2，Ｙ3の３個の値を検出する。このと
き、距離演算手段が位相差として選択する値は不定であ
るので、算出される測距値も常に正しいとは限らない。
弦波は夫々３波長現れており、位相差検出手段は、位相
差としてＹ1，Ｙ2，Ｙ3の３個の値を検出する。このと
き、距離演算手段が位相差として選択する値は不定であ
るので、算出される測距値も常に正しいとは限らない。
【００１１】本願発明は、かかる問題を解決するもので
あり、測距対象物の被測距部が繰り返しパターン等で、
位相差として２個以上の値が検出された場合でも、測距
装置から測距対象物までの距離を正確に測距することを
目的とする。
あり、測距対象物の被測距部が繰り返しパターン等で、
位相差として２個以上の値が検出された場合でも、測距
装置から測距対象物までの距離を正確に測距することを
目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題は、少なくとも
２個の受光素子と、測距対象物の物体像を前記受光素子
に結像させる結像光学系を有する少なくとも２個の光学
手段と、前記光学手段により得られた前記受光素子上の
物体像の輝度状態を、前記受光素子毎に検知する少なく
とも２個の受光手段と、前記受光手段により検知された
測距対象物の輝度状態を、前記受光素子毎に輝度情報と
して出力する輝度情報出力手段と、前記輝度情報出力手
段が前記受光素子毎に出力する前記輝度情報から、２個
の輝度情報を選択し、選択された輝度情報の位相差を検
出する位相差検出手段と、前記位相差検出手段が検出し
た前記位相差に基づき測距対象物までの距離を演算する
距離演算手段と、前記距離演算手段により得られた前記
距離情報を出力する距離情報出力手段とを備えたパッシ
ブ型測距装置において、前記位相差検出手段が位相差と
して２個以上の値を検出した場合に、最小値の位相差を
選択し、該最小値の位相差を前記距離演算手段に出力す
る位相差選択手段を設けたことにより、解決される。
２個の受光素子と、測距対象物の物体像を前記受光素子
に結像させる結像光学系を有する少なくとも２個の光学
手段と、前記光学手段により得られた前記受光素子上の
物体像の輝度状態を、前記受光素子毎に検知する少なく
とも２個の受光手段と、前記受光手段により検知された
測距対象物の輝度状態を、前記受光素子毎に輝度情報と
して出力する輝度情報出力手段と、前記輝度情報出力手
段が前記受光素子毎に出力する前記輝度情報から、２個
の輝度情報を選択し、選択された輝度情報の位相差を検
出する位相差検出手段と、前記位相差検出手段が検出し
た前記位相差に基づき測距対象物までの距離を演算する
距離演算手段と、前記距離演算手段により得られた前記
距離情報を出力する距離情報出力手段とを備えたパッシ
ブ型測距装置において、前記位相差検出手段が位相差と
して２個以上の値を検出した場合に、最小値の位相差を
選択し、該最小値の位相差を前記距離演算手段に出力す
る位相差選択手段を設けたことにより、解決される。
【００１３】
【発明の実施の形態】本願発明のパッシブ型測距装置に
関する実施の形態を以下に詳細に説明する。
関する実施の形態を以下に詳細に説明する。
【００１４】図３は、パッシブ型測距装置を搭載したオ
ートフォーカスカメラの正面図である。撮影レンズ３の
上方には結像レンズ１ａ，１ｂを夫々有する２個の光学
手段１１ａ，１１ｂが設けられている。また、結像レン
ズ１ａ，１ｂの後方には受光手段である受光素子２ａ，
２ｂが配設されており、その構成は図１と同一である。
ートフォーカスカメラの正面図である。撮影レンズ３の
上方には結像レンズ１ａ，１ｂを夫々有する２個の光学
手段１１ａ，１１ｂが設けられている。また、結像レン
ズ１ａ，１ｂの後方には受光手段である受光素子２ａ，
２ｂが配設されており、その構成は図１と同一である。
【００１５】また、図２により説明した如く、輝度情報
出力手段より出力された出力信号Ｑ1，Ｑ2において、測
距対象物の周期的なコントラストの繰り返しパターン部
の繰り返しピッチが、２個の光学手段の配置間隔である
基線長より大きいときは、位相差は出力信号の１波長よ
り小さな値となり、基線長より小さいときは、位相差は
出力信号の１波長よりも大きな値となる。
出力手段より出力された出力信号Ｑ1，Ｑ2において、測
距対象物の周期的なコントラストの繰り返しパターン部
の繰り返しピッチが、２個の光学手段の配置間隔である
基線長より大きいときは、位相差は出力信号の１波長よ
り小さな値となり、基線長より小さいときは、位相差は
出力信号の１波長よりも大きな値となる。
【００１６】測距対象物の繰り返しパターン部の繰り返
しピッチが基線長より大きいときは、受光素子から位相
差として２個以上の値が検出されても、出力信号の１波
長より小さい値は、図２に示すように最小値のみであ
り、２番目に小さい値は最小値に出力信号の１波長λを
加えたもの、３番目に小さい値は２番目に小さい値に更
に出力信号の１波長λを加えたものとなる。このよう
に、２個以上の値が得られた場合には、２番目に小さい
値からは最小値に順次出力信号の１波長λを加えたもの
となる。
しピッチが基線長より大きいときは、受光素子から位相
差として２個以上の値が検出されても、出力信号の１波
長より小さい値は、図２に示すように最小値のみであ
り、２番目に小さい値は最小値に出力信号の１波長λを
加えたもの、３番目に小さい値は２番目に小さい値に更
に出力信号の１波長λを加えたものとなる。このよう
に、２個以上の値が得られた場合には、２番目に小さい
値からは最小値に順次出力信号の１波長λを加えたもの
となる。
【００１７】従って、測距対象物の繰り返しパターン部
の繰り返しピッチが基線長より大きい場合には、位相差
として２個以上の値が検出されても、Ｙ1のように最小
値を選択すればよい。このように、位相差選択手段が最
小値を選択することにより、一義的に測距対象物Ｐまで
の正確な距離を算出する。
の繰り返しピッチが基線長より大きい場合には、位相差
として２個以上の値が検出されても、Ｙ1のように最小
値を選択すればよい。このように、位相差選択手段が最
小値を選択することにより、一義的に測距対象物Ｐまで
の正確な距離を算出する。
【００１８】図４は、本願発明の実施の形態のフローチ
ャートである。
ャートである。
【００１９】本実施の形態においては、位相差として２
個以上の値を検出した場合に最小値を選択するようにな
っているが、位相差として検出した値の数に拘わらず、
始めから最小値を選択するようにしてもよい。
個以上の値を検出した場合に最小値を選択するようにな
っているが、位相差として検出した値の数に拘わらず、
始めから最小値を選択するようにしてもよい。
【００２０】なお、位相差として２個以上の値が検出さ
れた場合、正しい値を選択するのは、測距対象物の繰り
返しパターン部の繰り返しピッチが、基線長よりも大き
い場合である。従って、実用上の繰り返しピッチの大き
さを考慮して基線長を決定すれば、誤測距が生じない。
れた場合、正しい値を選択するのは、測距対象物の繰り
返しパターン部の繰り返しピッチが、基線長よりも大き
い場合である。従って、実用上の繰り返しピッチの大き
さを考慮して基線長を決定すれば、誤測距が生じない。
【００２１】また、基線長を可変とすることにより、繰
り返しパターンのピッチが小さい対象物が測距する場合
も、受光素子の基線長を繰り返しパターンのピッチより
小さくすれば、誤測距が生じない。
り返しパターンのピッチが小さい対象物が測距する場合
も、受光素子の基線長を繰り返しパターンのピッチより
小さくすれば、誤測距が生じない。
【００２２】基線長を変化させるには、結像レンズ１
ａ，１ｂの両方若しくは一方を移動させる。また、受光
素子２ａ，２ｂも結像レンズ１ａ，１ｂと同じ方向に同
じ距離だけ移動させる。この際、受光素子２ａ，２ｂそ
のものを移動させてもよく、また受光素子２ａ，２ｂの
位置を変えずに有効受光域のみを移動させてもよい。基
線長を変化させる場合、予め適当な基線長を設定してお
き、先ず１回目の測距を行う。１回目の測距で位相差と
して２個以上の値が検出されたときに基線長を小さくし
て改めて測距を行う。このように、測距対象物の繰り返
しパターン部の繰り返しピッチより小さくなるように基
線長を変化させることにより、誤測距が生じないように
する。
ａ，１ｂの両方若しくは一方を移動させる。また、受光
素子２ａ，２ｂも結像レンズ１ａ，１ｂと同じ方向に同
じ距離だけ移動させる。この際、受光素子２ａ，２ｂそ
のものを移動させてもよく、また受光素子２ａ，２ｂの
位置を変えずに有効受光域のみを移動させてもよい。基
線長を変化させる場合、予め適当な基線長を設定してお
き、先ず１回目の測距を行う。１回目の測距で位相差と
して２個以上の値が検出されたときに基線長を小さくし
て改めて測距を行う。このように、測距対象物の繰り返
しパターン部の繰り返しピッチより小さくなるように基
線長を変化させることにより、誤測距が生じないように
する。
【００２３】
【発明の効果】請求項１〜３におけるパッシブ型測距装
置によれば、測距対象物が繰り返しパターン等で位相差
として２個以上の値が検出された場合でも、繰り返しピ
ッチが受光手段の配置間隔、即ち基線長よりも大きい場
合には、常に最小の位相差を選択するために、誤測距が
生じない。
置によれば、測距対象物が繰り返しパターン等で位相差
として２個以上の値が検出された場合でも、繰り返しピ
ッチが受光手段の配置間隔、即ち基線長よりも大きい場
合には、常に最小の位相差を選択するために、誤測距が
生じない。
【００２４】請求項４におけるパッシブ型測距装置によ
れば、基線長を可変とすることにより、繰り返しパター
ンのピッチが小さい測距対象物を測距する場合にも、基
線長を小さくすることにより、繰り返しパターンのピッ
チが基線長よりも相対的に大きくなるために、誤測距が
生じない。
れば、基線長を可変とすることにより、繰り返しパター
ンのピッチが小さい測距対象物を測距する場合にも、基
線長を小さくすることにより、繰り返しパターンのピッ
チが基線長よりも相対的に大きくなるために、誤測距が
生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のパッシブ型測距装置の測距原理を示した
図である。
図である。
【図２】パッシブ型測距装置により測距対象物の繰り返
しパターン部を測距した場合における、輝度情報である
受光素子の出力信号を示した図である。
しパターン部を測距した場合における、輝度情報である
受光素子の出力信号を示した図である。
【図３】パッシブ型測距装置を搭載したオートフォーカ
スカメラの正面図である。
スカメラの正面図である。
【図４】本願発明の実施の形態のフローチャートであ
る。
る。
１ａ，１ｂ 結像レンズ ２ａ，２ｂ 受光素子 ｓ，ｔ 光軸 Ｂ 基線長 Ｐ 測距対象物 Ｐ1，Ｐ2，Ｑ1，Ｑ2 出力信号 Ｘ，Ｙ1，Ｙ2，Ｙ3 位相差 λ 波長
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくとも２個の受光素子と、 測距対象物の物体像を前記受光素子に結像させる結像光
学系を有する少なくとも２個の光学手段と、 前記光学手段により得られた前記受光素子上の物体像の
輝度状態を、前記受光素子毎に検知する少なくとも２個
の受光手段と、 前記受光手段により検知された測距対象物の輝度状態
を、前記受光素子毎に輝度情報として出力する輝度情報
出力手段と、 前記輝度情報出力手段が前記受光素子毎に出力する前記
輝度情報から、２個の輝度情報を選択し、選択された輝
度情報の位相差を検出する位相差検出手段と、 前記位相差検出手段が検出した前記位相差に基づき測距
対象物までの距離を演算する距離演算手段と、 前記距離演算手段により得られた前記距離情報を出力す
る距離情報出力手段とを備えたパッシブ型測距装置にお
いて、 前記位相差検出手段が位相差として２個以上の値を検出
した場合に、最小値の位相差を選択し、該最小値の位相
差を前記距離演算手段に出力する位相差選択手段を設け
たことを特徴とするパッシブ型測距装置。 - 【請求項２】 前記結像光学系の光軸間距離である基線
長より、測距対象物の周期的なコントラストの繰り返し
パターンのピッチが大きいことを特徴とする請求項１に
記載のパッシブ型測距装置。 - 【請求項３】 前記受光素子が夫々複数の受光素子より
構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２
に記載のパッシブ型測距装置。 - 【請求項４】 前記結像光学系の光軸間距離である基線
長が可変であることを特徴とする請求項１〜３の何れか
１項に記載のパッシブ型測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5464696A JPH09243358A (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | パッシブ型測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5464696A JPH09243358A (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | パッシブ型測距装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09243358A true JPH09243358A (ja) | 1997-09-19 |
Family
ID=12976553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5464696A Pending JPH09243358A (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | パッシブ型測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09243358A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000075595A1 (en) | 1999-06-07 | 2000-12-14 | Maruzen Company Limited | Automatic air sports gun |
| JP2008233205A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Nikon Corp | 測距装置および撮像装置 |
| JP2011145143A (ja) * | 2010-01-14 | 2011-07-28 | Ricoh Co Ltd | 距離測定装置及び距離測定方法 |
-
1996
- 1996-03-12 JP JP5464696A patent/JPH09243358A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000075595A1 (en) | 1999-06-07 | 2000-12-14 | Maruzen Company Limited | Automatic air sports gun |
| JP2008233205A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Nikon Corp | 測距装置および撮像装置 |
| JP2011145143A (ja) * | 2010-01-14 | 2011-07-28 | Ricoh Co Ltd | 距離測定装置及び距離測定方法 |
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