JPH0961156A - パッシブ型測距装置 - Google Patents

パッシブ型測距装置

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JPH0961156A
JPH0961156A JP22199795A JP22199795A JPH0961156A JP H0961156 A JPH0961156 A JP H0961156A JP 22199795 A JP22199795 A JP 22199795A JP 22199795 A JP22199795 A JP 22199795A JP H0961156 A JPH0961156 A JP H0961156A
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JP
Japan
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light receiving
output signal
distance
patterns
phase difference
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Application number
JP22199795A
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English (en)
Inventor
Kiichi Hayashida
貴一 林田
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 物体が受光素子列方向に繰り返しパターンで
ある場合でも、物体までの距離を正しく測定を行うパッ
シブ型測距装置を提供する。 【構成】 3つ以上の受光部を設けて測距し、受光部の
それぞれの出力信号パターンを所定量ずつ順次シフトし
たときの、各シフト位置における各出力信号パターンの
相関度を演算し、演算した相関度に基づいて受光素子列
方向に繰り返しパターンになっているかどうかを検出
し、出力信号パターンの位相差を演算し、演算された位
相差に基づいて物体迄の距離を演算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラ等の自動焦点調
節装置に使用される測距装置に係わり、特に受光レンズ
と受光素子列を有する受光部を複数備え、それぞれの受
光レンズを通して前記受光素子列に結像した物体像の輝
度分布に関する出力信号パターンを比較し、出力信号パ
ターンの位相差を求めることによって物体までの距離を
演算するパッシブ型測距装置に関する。
【0002】
【従来の技術】カメラの撮影距離を測定する測距装置の
一つとして、物体像を受光部の受光素子列に結像させ
て、該受光部の出力信号パターンの位相差から三角測量
法によって物体までの距離を演算するパッシブ型測距装
置がある。
【0003】従来の一般的なパッシブ型測距装置におけ
る位相差の検出は、2つの受光部をそれぞれ所定の基線
長だけ離れた位置に設置し、それぞれの受光部から得ら
れる物体像の輝度分布に関する出力信号パターンを比較
することによって行うものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
一般的なパッシブ型測距装置の位相差の検出方法におい
ては、図2、図3に挙げる例のような問題が生ずる。
【0005】図2、図3において、21は測距対象とな
る物体、11,13は受光部、22は受光部11の受光
素子列、24は受光部11の受光レンズ、23は受光部
13の受光素子列、25は受光部13の受光レンズ、3
1は受光部11からの出力信号パターン、32は受光部
13からの出力信号パターンである。
【0006】物体21が受光素子列方向に繰り返しパタ
ーンがある場合には、受光部11,13からの出力信号
パターン31,32は周期的な波形を描く。このような
場合には、2つの受光部による出力信号パターンの位相
差がAであるのか、あるいはB,C,Dであるのか判別
できず、従って物体までの距離を正しく測定することは
できない。
【0007】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れたものである。即ち、物体が受光素子列方向に繰り返
しパターンがある場合にも、物体までの距離を正しく測
定するパッシブ型測距装置を提供することを目的とした
ものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記構
成を採ることによって達成される。
【0009】(1)受光レンズと受光素子列を有する複
数の受光部を備え、それぞれの受光レンズを通して前記
受光素子列に結像した物体像の輝度分布に関する出力信
号パターンを比較し、該出力信号パターンの位相差を求
めることによって物体までの距離を演算するパッシブ型
測距装置において、少なくとも3個の受光部を備え、該
受光部のそれぞれの出力信号パターンを所定量ずつ順次
シフトしたときの、各シフト位置における各出力信号パ
ターンの相関度を演算し、演算された相関度に基づいて
前記物体像が前記受光素子列方向に繰り返しパターンに
なっていることを検出し、それぞれの受光部の出力信号
に基づいて出力信号パターンの位相差を演算し、演算さ
れた位相差に基づいて前記物体までの距離を演算するこ
とを特徴とするパッシブ型測距装置。
【0010】(2)前記少なくとも3個の受光部による
少なくとも2組の受光部窓間隔の比が、無理数であるこ
とを特徴とする前記(1)記載のパッシブ型測距装置。
【0011】(3)前記物体までの距離演算結果を出力
する出力装置を設けたことを特徴とする前記(1)又は
(2)記載のパッシブ型測距装置。
【0012】
【作用】物体像が受光素子列方向に繰り返しパターンと
なっている場合でも、正しい位相差を演算することによ
り物体までの距離を正しく測定することができる。その
ためには、3つ以上の受光部を用いて測距する。そし
て、受光部のそれぞれの出力信号パターンを、所定量ず
つ順次シフトしたときの各シフト位置における各出力信
号パターンの相関度を演算する。この相関度に基づい
て、受光素子列方向に繰り返しパターンになっているか
どうかを検出する。この検出結果、繰り返しパターンの
場合は出力信号パターンの位相差を演算し、演算された
位相差に基づいて物体迄の距離を演算する。このように
することにより、物体像が繰り返しパターンによる物体
像の場合でも、物体までの距離を正しく測定することが
できる。そして、受光部それぞれの出力信号による前記
各演算は、CPUにより行われる。
【0013】又、3つ以上の受光部を用いて測距するこ
とにより、受光素子列方向に繰り返しパターンになって
いる物体以外に対しても、2つの受光部を用いる従来の
測距より測距結果の信頼性が向上する。
【0014】
【実施例】図1は、本測距装置をカメラに組み込んだ場
合の正面図で、受光部11,12,13が、所定の間隔
で設置されている。ここでは、受光部11,12の間隔
をV、受光部11,13の間隔をWとしている。
【0015】図2は、前記カメラを測距対象となる物体
に向けたときの、受光部と該物体との関係を示したもの
である。前述のように、21は測距対象である物体、1
1,13は受光部、22は受光部11の受光素子列、2
4は受光部11の受光レンズ、23は受光部13の受光
素子列、25は受光部13の受光レンズである。受光レ
ンズ24,25により、それぞれの受光素子列22,2
3上に物体21の像が結ばれる。
【0016】図3は、物体21が受光素子列方向に繰り
返しパターンになっている場合に受光部11,13から
得られる出力信号パターンを示したものである。前述の
ように、31は受光部11からの出力信号パターンを示
し、32は受光部13からの出力信号パターンを示す。
横軸Xは受光素子番号、縦軸Yは各受光素子の出力信号
である。
【0017】図4は、図3と同じ物体の受光部11,1
2から得られる出力信号パターンを示したものである。
31は前述のように受光部11からの出力信号パターン
を示し、42は受光部12からの出力信号パターンを示
す。横軸X、縦軸Yは図3と同様である。
【0018】次に、図1,2,3,4により本発明の説
明をする。2つの受光部から得られる出力信号パターン
の位相差の演算方法は種々知られている。以下に、位相
差の演算方法の1例を挙げる。1つの受光部内の受光素
子列に、例えば32個の受光素子があるとする。受光部
11の出力信号パターン31において、受光素子番号X
と各受光素子の出力信号Yについて、関数Pを用いて、 Y=P(X) (1≦X≦32) なる関係があるとする。受光部13の出力信号パターン
32において、受光素子番号Xと各受光素子の出力信号
Yについて、関数Qを用いて、 Y=Q(X) (1≦X≦32) なる関係があるとする。受光部13から得られる出力信
号パターンをXだけシフトしたときの受光部11,13
の各出力信号パターンの相関度F(X)は、
【0019】
【数1】
【0020】と表される。相関が大きいほどF(X)は
小さい。Aの値が2つの受光部11,13から得られる
出力信号の位相差であるとき、X=AをF(X)に代入
すると、F(A)=0となる。
【0021】上記F(X)を0にするXの値が1つしか
ない場合は、そのXの値が位相差であり、その値を基に
三角測量法を用いれば、物体までの距離を演算できる。
【0022】しかしながら、上記F(X)を0にするX
の値が2つ以上存在するときは、物体が素子列方向に繰
り返しパターンになっていると判断される。この場合、
2つの受光素子列の出力信号では、どのXの値が正しい
位相差なのか不明である。
【0023】図3の例では、F(A),F(B),F
(C),F(D)の値が0になるので、物体が素子列方
向に繰り返しパターンになっていると判断される。
【0024】物体が素子列方向に繰り返しパターンにな
っていると判断されたときには、受光部11,12のデ
ータを比較する。受光部11,12の出力信号パターン
から、F(X)が0になるXの値を演算する。図4の例
では、F(G),F(H),F(I),F(J)の値が
0となる。
【0025】ところで、受光部11,13の間隔は受光
部11,12の間隔のW/Vである。従って、 B=GW/V が成立し、Aは HW/V,IW/V,JW/V のいずれとも異なり、かつC,Dも HW/V,IW/V,JW/V のいずれとも異なれば、受光部11,13から得られる
出力信号パターンの正しい位相差はBであると判断され
る。
【0026】ただし、例えば、 B=HW/V ・・・・・ D=IW/V ・・・・・ が同時に成立した場合には、受光部11,13から得ら
れる出力信号パターンの正しい位相差はBとDのどちら
か判断できない。しかし、以下に示すとおり、W/Vの
値をあらかじめ無理数に設定することによって、式
が同時に成り立つことを回避し、正しい位相差を常に一
つに確定することができる。
【0027】受光部の出力信号パターンの波長をZとす
ると、 B=A+KZ D=A+LZ H=G+MZ I=G+NZ (K,L,M,Nは整数、K≠
L,M≠N) と表される。ここで、式が同時に成り立つために
は、 A+KZ=(G+MZ)W/V A+LZ=(G+NZ)W/V が成り立つことが必要である。この2式を辺々引くと、 (K−L)Z=(M−N)ZW/V 従って、 W/V=(K−L)/(M−N) が成り立つことが必要である。この式の右辺は有理数な
ので、あらかじめ左辺が無理数になるように設定してお
けば、式が同時に成り立つことはない。
【0028】図5は、以上の本測距装置の動作のフロー
チャートを示したものである。
【0029】図5において、S1で受光部11,13が
物体像を受光し、S2で受光部11,13それぞれの出
力信号パターンを所定量ずつ順次シフトした時の、各シ
フト位置における各出力信号パターンの相関度が演算さ
れる。S3で前記演算された相関度に基づいて繰り返し
パターンになっているかいないかが判断され、繰り返し
パターンでないと判断されるとS5に進む。そしてS5
で位相差が確定され、S6において三角測量法を用いて
物体迄の距離が演算される。
【0030】繰り返しパターンであると判断されるとS
4において受光部11,12の出力信号パターンの相関
度が演算され、S5において受光部11,13の出力信
号に基づいて、出力信号パターンの位相差を演算確定
し、S6において三角測量法を用いて物体迄の距離が演
算されることになる。
【0031】なお、最初に受光部11,12の各出力信
号パターンを比較し、測距対象物体が繰り返しパターン
と判断される時に受光部11,13の各出力信号パター
ンを比較するという方法、あるいはもっと一般的に言っ
て、最初に受光部11,12,13のうちの任意の2つ
受光部の出力信号パターンを比較し、測距対象物体が繰
り返しパターンと判断される時に受光部11,12,1
3のうちで最初の出力信号パターン比較時に使用しなか
った1つの受光部を含む任意の2つの受光部の各出力信
号パターンを比較するという方法でも、同様の効果が得
られる。
【0032】そして、前記説明したようなパッシブ型測
距装置においては、3つ以上の受光部を用いて測距する
ことにより、受光素子列方向に繰り返しパターンになっ
ている物体以外に対しても、2つの受光部を用いる従来
の測距より測距結果の信頼性が向上する。
【0033】次に、図1において
【0034】
【数2】
【0035】になるように受光部11,12,13をカ
メラに設置した場合の実施例を説明する。まず、受光部
11,12,13を測距対象となる物体に向け、受光部
11,13から得られる出力信号パターンを比較し、相
関度が0になるような受光部13の出力信号パターンの
シフト量を演算する。
【0036】演算結果として 12 が得られた場合には、該物体が受光素子列方向に繰り返
しパターンではないと判断され、受光部11,13の位
相差は12に確定する。
【0037】演算結果として 4,12,20,28 が得られた場合には、該物体が受光素子列方向に繰り返
しパターンと判断されるため、次に受光部11,12か
ら得られる出力信号パターンを比較し、相関度が0にな
るような受光部12の出力信号パターンのシフト量を演
算する。演算結果として
【0038】
【数3】
【0039】が得られた場合には、前記 B=GW/V,D=HW/V,・・・・ 等の関係が成り立つのは、
【0040】
【数4】
【0041】のみである。従って、受光部11,13の
位相差は12に確定する。
【0042】受光部11,13の位相差が確定したら、
三角測量法を用いれば、該物体までの距離を演算でき
る。
【0043】本実施例では受光部が3つの場合を説明し
たが、各受光部の間隔を変えて4つ以上の受光部を設置
し、それらの出力信号を距離の演算に用いれば、更に演
算結果の信頼性が向上する。そして、演算結果は出力装
置である例えば液晶表示回路及び液晶表示装置に入力し
て、液晶上に距離を表示することが出来る。
【0044】このように本発明によれば、受光素子列方
向に繰り返しパターンがある物体像の出力信号であって
も、物体迄の距離を正しく測定可能である。
【0045】
【発明の効果】本発明により、物体が受光素子列方向に
繰り返しパターンがある場合でも、物体までの距離を正
しく測定し、表示することが出来る。又、3つ以上の受
光部を用いて測距することにより、受光素子列方向に繰
り返しパターンになっている物体以外に対しても、2つ
の受光部を用いる従来の測距より測距結果の信頼性が向
上するパッシブ型測距装置が提供されることになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の測距装置をカメラに組み込んだ場合の
正面図。
【図2】カメラを測距対象物体に向けたときの、受光部
と物体との関係を示す図。
【図3】物体が繰り返しパターンになっている場合に受
光部11,13から得られる出力信号パターン。
【図4】図3と同じ物体に対して受光部11,12から
得られる出力信号パターン。
【図5】本発明の測距装置の動作を示すフローチャー
ト。
【符号の説明】 11,12,13 受光部 21 物体 22,23 受光素子列 24,25 受光レンズ 31,32,42 出力信号パターン A,B,C,D,G,H,I,J 位相差 V,W 受光部間隔

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受光レンズと受光素子列を有する複数の
    受光部を備え、それぞれの受光レンズを通して前記受光
    素子列に結像した物体像の輝度分布に関する出力信号パ
    ターンを比較し、該出力信号パターンの位相差を求める
    ことによって物体までの距離を演算するパッシブ型測距
    装置において、少なくとも3個の受光部を備え、該受光
    部のそれぞれの出力信号パターンを所定量ずつ順次シフ
    トしたときの、各シフト位置における各出力信号パター
    ンの相関度を演算し、演算された相関度に基づいて前記
    物体像が前記受光素子列方向に繰り返しパターンになっ
    ていることを検出し、それぞれの受光部の出力信号に基
    づいて出力信号パターンの位相差を演算し、演算された
    位相差に基づいて前記物体までの距離を演算することを
    特徴とするパッシブ型測距装置。
  2. 【請求項2】 前記少なくとも3個の受光部による少な
    くとも2組の受光部窓間隔の比が、無理数であることを
    特徴とする請求項1記載のパッシブ型測距装置。
  3. 【請求項3】 前記物体までの距離演算結果を出力する
    出力装置を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載
    のパッシブ型測距装置。
JP22199795A 1995-08-30 1995-08-30 パッシブ型測距装置 Pending JPH0961156A (ja)

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JP22199795A JPH0961156A (ja) 1995-08-30 1995-08-30 パッシブ型測距装置

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JPH0961156A true JPH0961156A (ja) 1997-03-07

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JP22199795A Pending JPH0961156A (ja) 1995-08-30 1995-08-30 パッシブ型測距装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019158759A (ja) * 2018-03-15 2019-09-19 株式会社リコー 撮像装置、車両、及び撮像方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019158759A (ja) * 2018-03-15 2019-09-19 株式会社リコー 撮像装置、車両、及び撮像方法

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