JPH10170650A - Distance measuring method using ultrasonic wave reflecting plate in photographing image - Google Patents

Distance measuring method using ultrasonic wave reflecting plate in photographing image

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Publication number
JPH10170650A
JPH10170650A JP35592196A JP35592196A JPH10170650A JP H10170650 A JPH10170650 A JP H10170650A JP 35592196 A JP35592196 A JP 35592196A JP 35592196 A JP35592196 A JP 35592196A JP H10170650 A JPH10170650 A JP H10170650A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
subject
video camera
distance
ultrasonic wave
Prior art date
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Pending
Application number
JP35592196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Mukumoto
浩二 椋本
Yoshinobu Ebisawa
嘉伸 海老澤
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TECHNO WORKS KK
Original Assignee
TECHNO WORKS KK
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10170650A publication Critical patent/JPH10170650A/en
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  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To measure an accurate distance of an object by arranging an ultrasonic wave reflecting plate to make an ultrasonic wave locus and the photographing optical axis of a video camera coincide with each other. SOLUTION: Since the optical axis 67 and an ultrasonic wave locus 68 coincide with each other between an object 65 and an ultrasonic wave reflecting point 69, when both distances between an ultrasonic wave sensor 66 and the ultrasonic wave reflecting point 69 and between a fixing hole 63 of a video camera or the like and the ultrasonic wave reflecting point 69 are equal to each other, an object 1 of a drawing 1 and a video camera 2, and the object 1 and an ultrasonic wave sensor 3 are at an equal distance. Therefore, in a method using an ultrasonic wave reflecting plate, a measuring distance between the object l and the ultrasonic wave sensor 3 becomes equal to a distance between the object l and the video camera 2, and when the object 1 is small, and when a recess-projection exists in a photographing position 9 of the object 1, and when the object 1 makes a movement such as the approach, and even when the photographing position 9 is expanded by connecting a zoom lens to the video camera 2, an always accurate distance can be measured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は,ビデオカメラ2
等の画像入力装置によって画像撮影をする場合に必要な
被写体1までの距離を超音波によって測定する装置にお
いて,図2の被写体1が小さな場合,被写体1の撮影位
置7に凹凸がある場合,被写体1がビデオカメラ2へ接
近等の移動をした場合やビデオカメラ2にズームレンズ
を接続して撮影部分を拡大した場合などに撮影位置7と
超音波反射位置6のずれが生じることで発生するビデオ
カメラ2と被写体1との距離の誤差をなくし,被写体1
とビデオカメラ2との間の正確な距離を測定するために
必要な超音波反射板62を備えた距離測定方式に関する
ものである。
The present invention relates to a video camera 2
In an apparatus for measuring the distance to the subject 1 necessary for taking an image by an image input device using an ultrasonic wave, when the subject 1 in FIG. Video generated when the imaging position 7 is shifted from the ultrasonic reflection position 6 when, for example, the camera 1 moves toward the video camera 2 or when a zoom lens is connected to the video camera 2 to enlarge an imaging portion. Eliminate the error in the distance between the camera 2 and the subject 1 and
The present invention relates to a distance measuring method including an ultrasonic reflector 62 necessary for measuring an accurate distance between the camera and the video camera 2.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来技術による画像撮影における距離測
定方式の装置構成を図2,計算式1により説明する。図
2は従来の画像撮影における距離測定方式を用いた実際
の装置構成を示したもので,1は被写体,2はビデオカ
メラで被写体1を撮影する画像入力装置,3は超音波セ
ンサーで超音波を放射して再び超音波の入力を行う装
置,4は超音波距離計で超音波センサー3に超音波を発
生させて算出した超音波走行時間tから計算式1により
距離の計算を行う装置,5は制御装置でビデオカメラ2
の動作制御を行う装置,6は超音波センサー3から放射
された超音波が被写体1で反射する超音波反射位置,7
はビデオカメラ2によって撮影される被写体1の撮影位
置である。計算式1は超音波センサー3から放射された
超音波が被写体1で反射して再び超音波センサー3に入
力されるまでの超音波走行時間tおよび現在の気温T
(摂氏)によって被写体1からビデオカメラ2までの間
の距離Lを計算する計算式である。
2. Description of the Related Art An apparatus configuration of a distance measuring system in image photographing according to the prior art will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows an actual device configuration using a distance measuring method in conventional image capturing, wherein 1 is a subject, 2 is an image input device for capturing a subject 1 with a video camera, and 3 is an ultrasonic sensor with an ultrasonic sensor. Is a device for emitting ultrasonic waves and emitting ultrasonic waves again, 4 is a device for calculating the distance from the ultrasonic transit time t calculated by causing the ultrasonic sensor 3 to generate ultrasonic waves with the ultrasonic distance meter, and using Formula 1; 5 is a control device and a video camera 2
6 is an apparatus for controlling the operation of an ultrasonic sensor, and 6 is an ultrasonic reflection position at which the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic sensor 3 is reflected by the subject 1.
Is a photographing position of the subject 1 photographed by the video camera 2. The calculation formula 1 is based on the ultrasonic traveling time t and the current temperature T until the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic sensor 3 is reflected by the subject 1 and input to the ultrasonic sensor 3 again.
This is a calculation formula for calculating the distance L from the subject 1 to the video camera 2 by (Celsius).

【0003】図2の超音波距離計4は超音波センサー3
から超音波を被写体1に放射させ,放射された超音波は
被写体1を反射して再び超音波センサー3に入力される
と同時に情報信号を超音波距離計4に出力する。次に,
超音波距離計4は超音波センサー3に超音波を放射を開
始から超音波センサー3からの情報信号の入力までの時
間から超音波センサー3と被写体1との間についての往
復の超音波走行時間tを算出し,現在の気温をTとして
計算式1によって被写体1から超音波センサー3までの
距離Lを算出する。この場合については被写体1とビデ
オカメラ2および被写体1と超音波センサー3との間の
距離は同じとし,超音波距離計4によって計算式1から
算出された距離Lはすなわち被写体1とビデオカメラ2
との間の距離である。超音波距離計4によって算出され
た距離Lは制御装置5に入力され,ビデオカメラ2を撮
影画像のピントを合わせるフォーカス制御等の動作制御
をする。制御装置5がビデオカメラ2を制御する方法は
ビデオカメラ2の種類によって様々であるが,殆どが事
前に被写体1とビデオカメラ2との間の距離とビデオカ
メラ2を制御するために設定するデータが決定してお
り,制御装置5は制御用設定データを電圧または電流等
のアナログ信号またはデータとしてディジタル信号をビ
デオカメラ2に出力して動作制御を行う。
The ultrasonic distance meter 4 shown in FIG.
Then, the ultrasonic wave is radiated to the subject 1, and the radiated ultrasonic wave reflects on the subject 1 and is again input to the ultrasonic sensor 3, and at the same time, outputs an information signal to the ultrasonic distance meter 4. next,
The ultrasonic range finder 4 transmits the ultrasonic wave to the ultrasonic sensor 3 until the information signal is input from the ultrasonic sensor 3 to the ultrasonic traveling time between the ultrasonic sensor 3 and the subject 1. t is calculated, and the distance L from the subject 1 to the ultrasonic sensor 3 is calculated by Expression 1 using the current temperature as T. In this case, the distance between the subject 1 and the video camera 2 and the distance between the subject 1 and the ultrasonic sensor 3 are the same, and the distance L calculated from the formula 1 by the ultrasonic distance meter 4 is the distance between the subject 1 and the video camera 2.
Is the distance between The distance L calculated by the ultrasonic range finder 4 is input to the control device 5 to perform operation control such as focus control for adjusting the video camera 2 to focus a captured image. The method by which the control device 5 controls the video camera 2 varies depending on the type of the video camera 2, but most of the methods include a distance between the subject 1 and the video camera 2 and data set in advance for controlling the video camera 2. The control device 5 controls the operation by outputting a digital signal to the video camera 2 as the control setting data as an analog signal or data such as a voltage or a current.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】画像撮影における距離
測定方式において,図2の被写体1が小さな場合,被写
体1の撮影位置7に凹凸がある場合,被写体1がビデオ
カメラ2へ接近等の移動をした場合やビデオカメラ2に
ズームレンズを接続して撮影部分の拡大した場合等に撮
影位置7と超音波反射位置6のずれが生じることで発生
するビデオカメラ2と被写体1との距離の誤差により従
来技術の画像撮影における距離測定方式では被写体1と
ビデオカメラ2との間の距離を正確に測定することは不
可能である。
In the distance measurement method in image capturing, when the subject 1 in FIG. 2 is small, when the subject 1 has irregularities in the photographing position 7, the subject 1 moves toward the video camera 2 or the like. Error occurs in the distance between the video camera 2 and the subject 1 caused by a shift between the imaging position 7 and the ultrasonic wave reflection position 6 when the zoom lens is connected to the video camera 2 and the imaging portion is enlarged. It is impossible to accurately measure the distance between the subject 1 and the video camera 2 by the conventional distance measuring method in image capturing.

【0005】従来技術による画像撮影における距離測定
方式を実施した場合を図2,図3により説明する。図3
アは図2の被写体1が大きく凹凸がない場合で11は超
音波センサー,12はビデオカメラ,13は被写体,1
4はビデオカメラ12が撮影する被写体13の撮影位
置,15は超音波センサー11が放射した超音波が被写
体13で反射する超音波反射位置である。図3イは図2
の被写体1が小さく,凹凸がないもので図2の超音波セ
ンサー3の超音波放射方向をビデオカメラ2の光軸9と
平行とした場合で21は超音波センサー,22はビデオ
カメラ,23は被写体,24はビデオカメラ22が撮影
する被写体23の撮影位置である。図3ウは図2の被写
体1が小さく,凹凸がないもので図2の超音波センサー
3の超音波放射方向をビデオカメラ2の光軸9と平行し
ていない場合で,31は超音波センサー,32はビデオ
カメラ,33は被写体,34はビデオカメラ32が撮影
する被写体33の撮影位置,35は超音波センサー31
が放射した超音波が被写体33で反射する超音波反射位
置でこの場合は撮影位置34と超音波反射位置35は同
一である。図3エは図2の被写体1が大きく,凹凸があ
るもので図2の超音波センサー3の超音波放射方向をビ
デオカメラ2の光軸9と平行している場合で,41は超
音波センサー,42はビデオカメラ,43は被写体,4
4はビデオカメラ42が撮影する被写体43の撮影位
置,45は超音波センサー41が放射した超音波が被写
体43で反射する超音波反射位置である。図3オは図2
の被写体1が大きく,凹凸があるもので図2の超音波セ
ンサー3の超音波放射方向をビデオカメラ2の光軸9と
平行していない場合で,51は超音波センサー,52は
ビデオカメラ,53は被写体,56は被写体53が移動
した被写体位置,54はビデオカメラ52が撮影する被
写体53の撮影位置,55は超音波センサー51が放射
した超音波が被写体53で反射する超音波反射位置でこ
の場合は撮影位置54と超音波反射位置55は同一であ
る。
A case in which a distance measuring method in image photographing according to the prior art is implemented will be described with reference to FIGS. FIG.
2A shows a case where the subject 1 in FIG. 2 is large and has no unevenness, 11 is an ultrasonic sensor, 12 is a video camera, 13 is a subject, 1
Reference numeral 4 denotes a photographing position of the subject 13 photographed by the video camera 12, and reference numeral 15 denotes an ultrasonic wave reflection position at which the ultrasonic wave emitted by the ultrasonic sensor 11 is reflected by the subject 13. FIG. 3A is FIG.
In the case where the subject 1 is small and has no irregularities, and the ultrasonic radiation direction of the ultrasonic sensor 3 in FIG. 2 is parallel to the optical axis 9 of the video camera 2, 21 is an ultrasonic sensor, 22 is a video camera, and 23 is The subject 24 is a photographing position of the subject 23 photographed by the video camera 22. FIG. 3C shows a case where the subject 1 shown in FIG. 2 is small and has no irregularities, and the ultrasonic radiation direction of the ultrasonic sensor 3 is not parallel to the optical axis 9 of the video camera 2 in FIG. , 32 denotes a video camera, 33 denotes a subject, 34 denotes a photographing position of a subject 33 photographed by the video camera 32, and 35 denotes an ultrasonic sensor 31.
Is an ultrasonic reflection position at which the ultrasonic wave radiated is reflected by the subject 33. In this case, the imaging position 34 and the ultrasonic reflection position 35 are the same. FIG. 3D shows a case where the subject 1 in FIG. 2 is large and has irregularities, and the ultrasonic radiation direction of the ultrasonic sensor 3 in FIG. 2 is parallel to the optical axis 9 of the video camera 2. Reference numeral 41 denotes the ultrasonic sensor. , 42 is a video camera, 43 is a subject, 4
Reference numeral 4 denotes a photographing position of the subject 43 photographed by the video camera 42, and reference numeral 45 denotes an ultrasonic wave reflection position at which the ultrasonic wave emitted by the ultrasonic sensor 41 is reflected by the subject 43. FIG. 3E is FIG.
In the case where the subject 1 is large and has irregularities, and the ultrasonic radiation direction of the ultrasonic sensor 3 in FIG. 2 is not parallel to the optical axis 9 of the video camera 2, 51 is an ultrasonic sensor, 52 is a video camera, 53 is a subject, 56 is a subject position to which the subject 53 has moved, 54 is a photographing position of the subject 53 photographed by the video camera 52, and 55 is an ultrasonic reflection position at which ultrasonic waves emitted by the ultrasonic sensor 51 are reflected by the subject 53. In this case, the imaging position 54 and the ultrasonic reflection position 55 are the same.

【0006】図3のアの場合には超音波センサー11か
ら放射された超音波が被写体13で反射する超音波反射
位置15までの距離はビデオカメラ12と被写体13ま
での距離と同一であるためビデオカメラ12から被写体
13までの距離の測定は従来技術による画像撮影におけ
る距離測定方式では可能である。図3のイの場合には超
音波センサー21から放射された超音波が被写体23で
反射できないためにビデオカメラ22から被写体23ま
での距離の測定は従来技術による画像撮影における距離
測定方式では不可能である。図3のウは図3のイの超音
波センサー21から放射される超音波の放射方向に角度
をつけて撮影位置34と超音波反射位置35を同一にし
た場合で,ビデオカメラ32と被写体33の距離と超音
波センサー31と被写体33の距離は誤差が発生し,超
音波反射位置35で反射した超音波の反射方向は被写体
33への入射角を考えると超音波センサー31と異なる
方向に反射するためにビデオカメラ32から被写体33
までの距離の測定は従来技術による画像撮影における距
離測定方式では理論上不可能である。しかし,実際は超
音波反射位置35で反射した超音波は超音波反射位置3
5の表面の状態により乱反射して超音波の一部が超音波
センサー31の方向に反射することがあるためビデオカ
メラ32から被写体33までの距離の測定は従来技術に
よる画像撮影における距離測定方式では一概に不可能で
はないが,正確かつ安定した距離の測定は望めない。図
3のエの場合にはビデオカメラ42と被写体43の距離
と超音波センサー41と被写体43の距離は測定上大き
な誤差が発生するために正確なビデオカメラ42から被
写体43までの距離の測定は従来技術による画像撮影に
おける距離測定方式では不可能である。図3のオは図3
のエの超音波センサー41から放射される超音波の放射
方向に角度をつけて撮影位置54と超音波反射位置55
を同一にした場合で,ビデオカメラ52と被写体53の
距離と超音波センサー51と被写体53の距離は誤差が
発生し,超音波反射位置55で反射した超音波の反射方
向は被写体53の入射角を考えると超音波センサー51
と異なる方向に反射するためにビデオカメラ52から被
写体53までの距離の測定は従来技術による画像撮影に
おける距離測定方式では理論上不可能である。しかし,
実際は超音波反射位置55で反射した超音波は超音波反
射位置55の表面の状態により乱反射して超音波の一部
が超音波センサー51の方向に反射することがあるため
ビデオカメラ52から被写体53までの距離の測定は従
来技術による画像撮影における距離測定方式では一概に
不可能ではないが,正確かつ安定した距離の測定は望め
ない。また,被写体53が移動した被写体位置56に移
動した場合は図3のエと同様でビデオカメラ52と被写
体53の距離と超音波センサー51と被写体53の距離
は測定上大きな誤差が発生するために正確なビデオカメ
ラ52から被写体53までの距離の測定は従来技術によ
る画像撮影における距離測定方式では不可能である。
In the case of FIG. 3A, the distance to the ultrasonic reflection position 15 where the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic sensor 11 is reflected by the subject 13 is the same as the distance between the video camera 12 and the subject 13. The measurement of the distance from the video camera 12 to the subject 13 can be performed by a conventional distance measurement method in image capturing. In the case of FIG. 3A, since the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic sensor 21 cannot be reflected by the subject 23, the distance from the video camera 22 to the subject 23 cannot be measured by the distance measuring method in the conventional image capturing. It is. FIG. 3C shows a case where the imaging position 34 and the ultrasonic reflection position 35 are made the same by making an angle in the radiation direction of the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic sensor 21 in FIG. There is an error between the distance of the ultrasonic sensor 31 and the distance between the ultrasonic sensor 31 and the subject 33, and the reflection direction of the ultrasonic wave reflected at the ultrasonic reflection position 35 is reflected in a different direction from the ultrasonic sensor 31 in consideration of the angle of incidence on the subject 33. Object 33 from the video camera 32
It is theoretically impossible to measure the distance to the distance by the distance measurement method in the conventional image capturing. However, the ultrasonic wave reflected at the ultrasonic reflection position 35 is actually the ultrasonic reflection position 3
The distance from the video camera 32 to the subject 33 is measured by a conventional distance measuring method in image capturing, because part of the ultrasonic wave may be reflected in the direction of the ultrasonic sensor 31 due to irregular reflection due to the state of the surface of 5. Although not absolutely impossible, accurate and stable distance measurement cannot be expected. In the case of FIG. 3D, the distance between the video camera 42 and the subject 43 and the distance between the ultrasonic sensor 41 and the subject 43 cause a large error in measurement. This is not possible with a distance measurement method in image capturing according to the prior art. 3 is FIG.
The imaging position 54 and the ultrasonic reflection position 55 are set at an angle in the radiation direction of the ultrasonic waves radiated from the ultrasonic sensor 41 of FIG.
When the distance is the same, an error occurs between the distance between the video camera 52 and the subject 53 and the distance between the ultrasonic sensor 51 and the subject 53, and the reflection direction of the ultrasonic wave reflected at the ultrasonic wave reflection position 55 indicates the incident angle of the subject 53. Considering the ultrasonic sensor 51
It is theoretically impossible to measure the distance from the video camera 52 to the subject 53 because the light is reflected in a direction different from that of the conventional technique. However,
Actually, the ultrasonic wave reflected at the ultrasonic reflection position 55 is irregularly reflected depending on the state of the surface of the ultrasonic reflection position 55, and a part of the ultrasonic wave may be reflected in the direction of the ultrasonic sensor 51. Although the measurement of the distance up to the distance is not absolutely impossible with the conventional distance measurement method for image capturing, accurate and stable distance measurement cannot be expected. When the subject 53 has moved to the moved subject position 56, the distance between the video camera 52 and the subject 53 and the distance between the ultrasonic sensor 51 and the subject 53 have a large measurement error, as in FIG. Accurate measurement of the distance from the video camera 52 to the subject 53 is impossible with the conventional distance measurement method for image capturing.

【0007】この発明は,ビデオカメラ2等の画像入力
装置によって画像撮影をする場合に必要な被写体1まで
の距離を超音波によって測定する装置において,図2の
被写体1が小さな場合,被写体1の撮影位置7に凹凸が
ある場合,被写体1がビデオカメラ2へ接近等の移動を
した場合やビデオカメラ2にズームレンズを接続して撮
影部分を拡大した場合等に撮影位置7と超音波反射位置
6のずれが生じることで発生するビデオカメラ2と被写
体1との距離の誤差の理由から被写体1とビデオカメラ
2との間の正確な距離を従来技術による画像撮影におけ
る距離測定方式では測定することが不可能である欠点を
解決することを目的とする。
The present invention relates to an apparatus for measuring the distance to an object 1 necessary for photographing an image with an image input device such as a video camera 2 by ultrasonic waves. When the object 1 shown in FIG. When the photographing position 7 has irregularities, when the subject 1 moves such as approaching the video camera 2, or when the photographing portion is enlarged by connecting a zoom lens to the video camera 2, the photographing position 7 and the ultrasonic reflection position are used. The distance measurement between the subject 1 and the video camera 2 is measured by the conventional distance measurement method for image capturing because of an error in the distance between the video camera 2 and the subject 1 caused by the shift of 6. Aims to solve the disadvantages that are not possible.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に,この発明は図1の超音波センサー3から放射する超
音波が被写体1に反射し,再び超音波センサー3に入力
されるまでの軌跡である超音波軌跡7とビデオカメラ2
が被写体1を撮影する光軸8を同一にするための超音波
反射板62を用いた超音波反射手段6を備える画像撮影
における超音波反射板を用いた距離測定方式である。
In order to achieve this object, the present invention relates to a method in which an ultrasonic wave radiated from the ultrasonic sensor 3 shown in FIG. Ultrasonic trajectory 7 as a trajectory and video camera 2
Is a distance measuring method using an ultrasonic reflecting plate in image photographing provided with an ultrasonic reflecting means 6 using an ultrasonic reflecting plate 62 for making the optical axis 8 for photographing the subject 1 the same.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】この発明による画像撮影における
超音波反射板を用いた距離測定方式の装置構成を図1,
図4により説明する。図1はこの発明による画像撮影に
おける超音波反射板を用いた距離測定方式の装置構成の
一例を示したもので1は被写体,2はビデオカメラ,3
は超音波センサー,4は超音波距離計,5は制御装置,
6は超音波反射手段,7は超音波センサー3が放射した
超音波の軌跡である超音波軌跡,8はビデオカメラ2が
被写体1を撮影する光軸である。この発明による場合に
は超音波軌跡7と光軸8は同一である。図4は図1の超
音波反射手段6を装置化した場合の側面の断面図で61
は超音波反射装置の筐体,62は超音波反射板,63は
ビデオカメラ等の固定穴,64は撮影穴,65は被写
体,66は超音波センサー,67はビデオカメラ等の固
定穴63にビデオカメラを固定した場合の光軸,68は
超音波センサー66の出力した超音波および被写体65
の反射した超音波の軌跡,69は超音波センサー66か
ら放射された超音波の超音波反射板62の反射点であ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing the arrangement of a distance measuring system using an ultrasonic reflector in image capturing according to the present invention.
This will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows an example of an apparatus configuration of a distance measuring system using an ultrasonic reflector in image capturing according to the present invention, wherein 1 is a subject, 2 is a video camera, 3
Is an ultrasonic sensor, 4 is an ultrasonic distance meter, 5 is a control device,
6 is an ultrasonic reflecting means, 7 is an ultrasonic trajectory which is a trajectory of the ultrasonic wave radiated by the ultrasonic sensor 3, and 8 is an optical axis where the video camera 2 photographs the subject 1. In the case of the present invention, the ultrasonic trajectory 7 and the optical axis 8 are the same. FIG. 4 is a side sectional view of the ultrasonic reflecting means 6 shown in FIG.
Is a housing of an ultrasonic reflecting device, 62 is an ultrasonic reflecting plate, 63 is a fixing hole of a video camera or the like, 64 is a photographing hole, 65 is a subject, 66 is an ultrasonic sensor, and 67 is a fixing hole 63 of a video camera or the like. The optical axis 68 when the video camera is fixed, the ultrasonic wave output from the ultrasonic sensor 66 and the object 65
The locus 69 of the reflected ultrasonic wave is a reflection point of the ultrasonic reflector 62 of the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic sensor 66.

【0010】図1の超音波距離計4は超音波センサー3
から超音波を放射させ,超音波反射手段6を放射された
超音波が通過することで超音波軌跡7と光軸8を同一に
して被写体1に放射する。放射された超音波は被写体1
を反射して超音波反射手段6を通過し,再び超音波セン
サー3に入力されると同時に情報信号を超音波距離計4
に出力する。次に,超音波距離計4は超音波センサー3
に超音波を放射を開始から超音波センサー3からの情報
信号の入力までの時間から超音波センサー3と被写体1
との間についての往復の超音波走行時間tを算出し,現
在の気温をTとして計算式1によって被写体1から超音
波センサー3までの距離Lを算出する。この場合につい
ては被写体1とビデオカメラ2および被写体1と超音波
センサー3との間の距離は同じとし,超音波距離計4に
よって計算式1から算出された距離Lはすなわち被写体
1とビデオカメラ2との間の距離である。超音波距離計
4によって算出された距離Lは制御装置5に入力され,
制御装置5はビデオカメラ2の撮影画像のピントを合わ
せるフォーカス制御等の動作制御をする。
The ultrasonic distance meter 4 shown in FIG.
Then, the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic wave reflecting means 6 passes through the ultrasonic wave trajectory 7 and the optical axis 8 so that the ultrasonic wave is emitted to the subject 1. The emitted ultrasonic wave is the subject 1
Is reflected, passes through the ultrasonic reflecting means 6, and is again input to the ultrasonic sensor 3, and at the same time, the information signal is transmitted to the ultrasonic range finder 4.
Output to Next, the ultrasonic distance meter 4 is an ultrasonic sensor 3
The ultrasonic sensor 3 and the subject 1 are determined based on the time from the start of emitting ultrasonic waves to the input of an information signal from the ultrasonic sensor 3.
Then, the ultrasonic traveling time t between the subject and the ultrasonic sensor 3 is calculated, and the distance L from the subject 1 to the ultrasonic sensor 3 is calculated by Expression 1 using the current temperature as T. In this case, the distance between the subject 1 and the video camera 2 and the distance between the subject 1 and the ultrasonic sensor 3 are the same, and the distance L calculated from the formula 1 by the ultrasonic distance meter 4 is the distance between the subject 1 and the video camera 2. Is the distance between The distance L calculated by the ultrasonic distance meter 4 is input to the control device 5,
The control device 5 performs operation control such as focus control for adjusting a focus of an image captured by the video camera 2.

【0011】図1の超音波反射手段6を図4により説明
する。超音波反射装置の筐体61はビデオカメラ等の画
像入力装置の固定穴63および撮影穴64を有し,超音
波反射板62や超音波センサー66を固定する機構を備
えた箱である。超音波センサー66から放射した超音波
は超音波反射板62に入射角45゜で入射するために反
射角45゜で反射し,撮影穴64から被写体65に放射
する。被写体65に放射した超音波は反射し,撮影穴6
4から超音波反射装置の筐体61に入り,超音波反射板
62に入射角45゜で入射するために反射角45゜で反
射し,再び超音波センサー66に入力される。被写体6
5の撮影はビデオカメラ等の画像入力装置の固定穴63
に取付けられた画像入力装置によって行われるが,その
撮影する光軸67は超音波センサー66から放射された
超音波および被写体65から反射した超音波軌跡68と
超音波反射板62の表面上に位置する超音波反射点69
から被写体65までは同一になる。
The ultrasonic reflecting means 6 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. The housing 61 of the ultrasonic reflection device is a box having a fixing hole 63 and an imaging hole 64 for an image input device such as a video camera and a mechanism for fixing the ultrasonic reflection plate 62 and the ultrasonic sensor 66. The ultrasonic waves emitted from the ultrasonic sensor 66 are incident on the ultrasonic reflector 62 at an incident angle of 45 °, are reflected at a reflection angle of 45 °, and are emitted from the imaging hole 64 to the subject 65. The ultrasonic waves radiated to the subject 65 are reflected,
4, the light enters the housing 61 of the ultrasonic reflection device, enters the ultrasonic reflection plate 62 at an incident angle of 45 °, is reflected at a reflection angle of 45 °, and is input to the ultrasonic sensor 66 again. Subject 6
The photographing of 5 is performed by fixing holes 63 of an image input device such as a video camera.
The optical axis 67 to be photographed is positioned on the surface of the ultrasonic reflecting plate 62 with the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic sensor 66 and the ultrasonic trajectory 68 reflected from the subject 65. Ultrasonic reflection point 69
To the subject 65 are the same.

【0012】光軸67と超音波軌跡68が被写体65と
超音波反射点69の間で同一になることによって図4の
超音波センサー66と超音波反射点69およびビデオカ
メラ等の固定穴63(ビデオカメラ等の画像入力装置を
固定穴63の位置に接続した場合)と超音波反射点69
の距離が等しい場合は図1において被写体1とビデオカ
メラ2および被写体1と超音波センサー3は等距離であ
る。これよりこの発明による画像撮影における超音波反
射板を用いた距離測定方式によって図1の被写体1と超
音波センサー3の測定距離が被写体1とビデオカメラ2
の距離と等しくなり,被写体1が小さな場合,被写体1
の撮影位置9に凹凸のある場合,被写体1が接近等の移
動をした場合やビデオカメラ2にズームレンズを接続し
て撮影位置9を拡大した場合などでも常に正確な距離測
定が可能であることが明らかである。
Since the optical axis 67 and the ultrasonic trajectory 68 are the same between the subject 65 and the ultrasonic reflection point 69, the ultrasonic sensor 66 and the ultrasonic reflection point 69 shown in FIG. When an image input device such as a video camera is connected to the position of the fixing hole 63) and the ultrasonic reflection point 69
In FIG. 1, the subject 1 and the video camera 2 and the subject 1 and the ultrasonic sensor 3 are equidistant in FIG. Thus, the distance between the subject 1 and the ultrasonic sensor 3 shown in FIG.
When the subject 1 is small, the subject 1
Even when the shooting position 9 has irregularities, when the subject 1 moves such as approaching, or when the shooting position 9 is enlarged by connecting a zoom lens to the video camera 2, accurate distance measurement can always be performed. Is evident.

【0013】[0013]

【実施例】この発明による画像撮影における超音波反射
板を用いた距離測定方式を実現した場合の一例を図1,
図5により説明する。図5は図1の超音波反射手段6を
装置化した場合においての構造図で,アは側面の断面
図,イは展開図であり,71は横幅,72は縦幅,73
は奥行き,74は超音波センサー76の超音波を放射す
る部分の中心位置,75はビデオカメラ等の画像入力装
置を接続する固定穴中心位置,76は超音波センサー,
77は超音波を反射する超音波反射板,78はビデオカ
メラ等の固定穴中心位置75から超音波反射板77まで
の距離,79は超音波を放射する部分の中心位置74か
ら超音波反射板77までの距離,80は超音波反射板7
7の装置内への取付け角度,81は超音波反射板77取
付け位置,82は撮影穴である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an example of a case where a distance measuring system using an ultrasonic reflector in image photographing according to the present invention is realized.
This will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a structural view in the case where the ultrasonic reflecting means 6 of FIG. 1 is implemented as a device, in which a is a side sectional view, a is a developed view, 71 is a horizontal width, 72 is a vertical width, 73
Is a depth, 74 is a center position of a part of the ultrasonic sensor 76 that emits ultrasonic waves, 75 is a center position of a fixing hole for connecting an image input device such as a video camera, 76 is an ultrasonic sensor,
77 is an ultrasonic reflector that reflects ultrasonic waves, 78 is the distance from the center position 75 of the fixing hole of a video camera or the like to the ultrasonic reflector 77, and 79 is the ultrasonic reflector from the center position 74 of the part that emits ultrasonic waves. Distance to 77, 80 is the ultrasonic reflector 7
Reference numeral 7 denotes a mounting angle in the apparatus, 81 denotes a mounting position of the ultrasonic reflecting plate 77, and 82 denotes a photographing hole.

【0014】図5の構造は超音波反射板取付け角度80
は45゜で横幅71及び縦幅72は等しい長さである
が,奥行き73はビデオカメラ等の固定穴中心位置75
に接続するビデオカメラ等の画像入力装置の大きさ等に
依存するため不定であり,超音波を放射する部分の中心
位置74の垂直延長線とビデオカメラ等の固定穴中心位
置75の垂直延長線が超音波反射板77の上面で直角に
交差する様に配置する。また,超音波反射板77は超音
波を効率よく反射してかつ被写体1をビデオカメラ2で
撮影する必要性があるため透過性が良く,光の屈折が少
ない透明板が好ましい。
The structure shown in FIG.
Is 45 ° and the horizontal width 71 and the vertical width 72 are the same length, but the depth 73 is the center position 75 of the fixing hole of the video camera or the like.
It is indefinite because it depends on the size of an image input device such as a video camera connected to the camera, and is a vertical extension of the center position 74 of the ultrasonic wave emitting portion and a vertical extension of the fixing hole center position 75 of the video camera or the like. Are arranged so as to intersect at right angles on the upper surface of the ultrasonic reflecting plate 77. Further, since the ultrasonic reflecting plate 77 needs to reflect the ultrasonic waves efficiently and photograph the subject 1 with the video camera 2, it is preferable that the ultrasonic reflecting plate 77 has a good transparency and a transparent plate with little refraction of light.

【0015】この様に図1の超音波反射手段6を実現し
た装置である図5を図1の超音波反射手段6に接続した
場合には被写体1と超音波センサー3の測定距離が被写
体1とビデオカメラ2の距離と等しくなるために被写体
1とビデオカメラ2の間の距離を正確に測定することが
可能である。
When the ultrasonic reflecting means 6 shown in FIG. 1 is connected to the ultrasonic reflecting means 6 shown in FIG. 1, the distance between the subject 1 and the ultrasonic sensor 3 is set to be equal to that of the subject 1. Since the distance between the subject 1 and the video camera 2 is equal to the distance between the subject 1 and the video camera 2, it is possible to accurately measure the distance between the subject 1 and the video camera 2.

【0016】[0016]

【発明の効果】この発明によれば,ビデオカメラ2等の
画像入力装置によって画像撮影をする場合に必要な被写
体1までを距離を超音波によって測定する装置におい
て,図2の被写体1が小さな場合,被写体1の撮影位置
7に凹凸がある場合,被写体1がビデオカメラ2へ接近
等の移動をした場合やビデオカメラ2にズームレンズを
接続して撮影部分を拡大した場合などに撮影位置7と超
音波反射位置6のずれが生じることで発生するビデオカ
メラ2と被写体1との距離の誤差をなくし,被写体1と
ビデオカメラ2との間の正確な距離を測定することがで
きる方法である。
According to the present invention, in an apparatus for measuring the distance to an object 1 necessary for photographing an image with an image input device such as a video camera 2 by ultrasonic waves, the object 1 shown in FIG. When the photographing position 7 of the subject 1 has irregularities, when the subject 1 moves such as approaching to the video camera 2 or when the photographing portion is enlarged by connecting a zoom lens to the video camera 2, the photographing position 7 is determined. This method can eliminate an error in the distance between the video camera 2 and the subject 1 caused by the shift of the ultrasonic wave reflection position 6, and can measure the accurate distance between the subject 1 and the video camera 2.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明による画像撮影における超音波反射板
を用いた距離測定方式のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a distance measurement method using an ultrasonic reflector in image capturing according to the present invention.

【図2】従来技術による画像撮影における距離測定方式
のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a distance measuring method in image capturing according to the related art.

【図3】従来技術による画像撮影における距離測定方式
の装置化した場合の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a case where a device of a distance measuring method in image capturing according to a conventional technique is implemented.

【図4】図1の超音波反射手段6を装置化した場合の側
面からの断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view from the side when the ultrasonic reflecting means 6 of FIG. 1 is implemented as a device.

【図5】図1の超音波反射手段6の装置化した場合の構
造図である。
FIG. 5 is a structural diagram when the ultrasonic reflecting means 6 of FIG. 1 is implemented as a device.

【計算式1】 この発明および従来技術おける超音波距離計4で被写体
1とビデオカメラ2の間の距離を算出するための計算式
である。
[Formula 1] 4 is a calculation formula for calculating the distance between the subject 1 and the video camera 2 by the ultrasonic distance meter 4 according to the present invention and the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被写体 2 ビデオカメラ 3 超音波センサー 4 超音波距離計 5 制御装置 6 超音波反射手段 7 超音波軌跡 8 光軸 9 撮影位置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Subject 2 Video camera 3 Ultrasonic sensor 4 Ultrasonic range finder 5 Control device 6 Ultrasonic reflecting means 7 Ultrasonic trajectory 8 Optical axis 9 Shooting position

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 この発明は,ビデオカメラ2等の画像入
力装置によって画像撮影をする場合に必要な被写体1ま
での距離を超音波によって測定する装置において,被写
体1とビデオカメラ2等の画像入力装置との間に超音波
反射板62を備えることを特徴とする画像撮影における
超音波反射板を用いた距離測定方式である。
The present invention relates to an apparatus for measuring a distance to a subject 1 required for photographing an image with an image input device such as a video camera 2 by ultrasonic waves. This is a distance measurement method using an ultrasonic reflector in image capturing, which includes an ultrasonic reflector 62 between the apparatus and the apparatus.
JP35592196A 1996-12-04 1996-12-04 Distance measuring method using ultrasonic wave reflecting plate in photographing image Pending JPH10170650A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110673433A (en) * 2019-09-24 2020-01-10 深圳市火乐科技发展有限公司 Automatic focusing method and device

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