JPS6036905A - 焦点測定装置 - Google Patents

焦点測定装置

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JPS6036905A
JPS6036905A JP58145065A JP14506583A JPS6036905A JP S6036905 A JPS6036905 A JP S6036905A JP 58145065 A JP58145065 A JP 58145065A JP 14506583 A JP14506583 A JP 14506583A JP S6036905 A JPS6036905 A JP S6036905A
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明 石崎
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    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/02Details
    • G01C3/06Use of electric means to obtain final indication
    • G01C3/08Use of electric radiation detectors
    • G01C3/085Use of electric radiation detectors with electronic parallax measurement
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/30Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、距N1に応じて像信号の相対位置が変化する
所謂すれ方式の距離測定装置に関するものである。
従来この種の装置は、像の相関を明確な信号と ゛して
得るために広視野に相当する広い範囲の像信号について
相関演算を行うため、視野内に遠い被写体と近い被写体
が4昆存する場合には、中間の被写体に対する測距値を
算出することに−なる。また、広い視野に相当する多く
の像信号に対して相関演算を行うので、演算部分が大き
くなり演算時間が長くなる欠点がある。
本発明の目的は、上述の従来例の欠点を除去すると同時
に、デジタル演算に適した演算の這択を可能にし、高速
性と高精度の測距を可能とする距離測定装置を提供する
ことにあり、その要旨は、複数個の像信号の相対位置に
より対象物体まての距瑚を算出する処理回路において、
主として比較的小部分の像信号を基に相関値を算出する
回路と、該相関値により距離を算出する回路とを有する
ことを特徴とするものである。
本発明の方法を図示の実施例に基づいて訂細に説明する
第1図は本発明の方法を実現するための像信号形成手段
の一実施例であって外部測距方式と呼ばれるものであり
、被写体Sの像を基線分だけ離れた2つの結像レンズ1
a、lbにより光電変換素子2a、2b上に被写体距離
に応じて相対的にずれた像を写し、この像信号を処理回
路3を介して表示器4に被写体距離として表示するよう
になっている。
第2図はTTL方式と呼ばれる他の実施例を示し、被写
体Sを撮影レンズ5を通して予定焦点面Fに焦点合わせ
を行うものにおいて、撮影レンズ5の後部に配置された
分割反射板6により予定焦点面Fと共役の位置に配置し
た各光電変換素子2a、2b上に、予定焦点面Fからの
デフォーカスに応じて相対的にずれた像を写すようにな
っている。光電変換素子2a、2bで得られた像信号を
処理回路7を介して駆動手段8により撮影レンズ5を光
軸に沿って移動させて、焦点を予定焦点面Fに合致させ
るようになっている。
第3図は前述の処理回路4.7の実施例を示すブロック
回路構成図である。2個の光電変換素子2a、2bから
の出力は、4個の選択ゲート回路10a、10b、ll
a、llbに送出されている。即ち、光電変換素子2a
の出力は選択ゲート回路10a、10bにそれぞれ送ら
れ、光電変換素子2bの出力は選択ゲート回路10a、
11bにそれぞれ送信される。そして、選択ゲート回路
10a、llaの出力は第1の相関検知器12に送られ
、この相関検知器12の出力はサンプル値ホールド回路
13、減衰器14、加算器15、最大値選択回路16、
プライオリティエンコーダ17を介して、駆動手段18
及びD/A変換増幅器19に送られるようになっている
。一方、選択ゲート回路10b、llbの出力は第2の
相関検知器20に送られ、この相関検知器20の出力は
サンプル値ホールド回路21、減衰器22を経て先の加
算器15に送られる。また、発振器23から出力される
パルスを計数する計数回路24の出力は、アドレス値と
して後述するように各回路に送出されている。
光電変換素子2a及び2bからはその各画素に対応する
輝度情報の光電出力が、選択ゲート回路10a、10b
及び11a、11bに出力される。ずれ量をめるために
、発振器23のパルスを計数する計数回路24の出力が
、アドレス信号として各選択ゲート回路10a、10b
、11a、llbに供給されている。例えば、各7個の
画素から成る光電変換素子2a、2bの出力を選択ゲー
ト回路10a、llaにより順次ずらしながら3画素分
ずつ選択することにより、つまり成るアドレスでは光電
変換素子2aの第1〜第3番目の画素と、光電変換素子
2bの第5〜第7番目の画素を選択し、次のアドレスで
は光電変換素子2aの第2〜第4番目の画素を、光電変
換素子2bの第4〜第6番目の画素をというように抽出
する。
ここで選択ゲート回路の一実施例を第4図に示す。この
実施例では画素を4個ずつ抽出するものであり、端子4
0からの光電変換素子2の出力を、端子41から入力す
るアドレス信号によって順次ずらしながら、端子42に
選択出力するようになっている。つまり、端子40から
の各入力は同一のアドレス信号により選択されるアナロ
グスイッチ43a〜43dに、例えば端子40の成る位
置は各アナログスイッチ43a〜43dの3.2.1.
0番目の入力端子にというようにずらしなから接続され
ている。端子42からの出力はアドレス信号により、例
えば入力信号の第1−第4番目、次のアドレスでは第2
〜第5番目と接続され、順次にずれながら接続される。
このようにして選択ゲート回路10a、llaで選択さ
れた各像信号は、第3図に示す第1の相関検知器12に
入力され、ずらされた信号同志の例えば3対の信号の一
致度即ち相関値を出力することになる。
第5図は相関検知器の一実施例であり、この実施例では
4対の信号同志の一致度を出力するようになっている。
端子50に入力する2つの選択ゲート回路10.11か
らの(AI、Bl)、廖・・(A4.B4)の対入力の
差を差動増幅器51a〜52dでめ、これらの各信号を
絶対値回路52a〜52dで各相関信号に変換する。そ
して、これらの相関信号を加算器53で加算して各対の
入力信号が一致したときに最小値を示す信号をめ、この
信号を反転増幅器54を通して出力することにより、端
子55から一致程度信号、つまり各アドレスに対応した
相関信号を時系列信号として得ることになる。
この相関信号を比較するために、第3図のサンプル値ホ
ールド回路13では各アドレスに対応して第1の相関検
知器12からの相関信号をサンプルホールドして、各ず
れ量に対応した信号を並列的に出力する。
第6図はこのサンプル値ホールド回路の一実施例であり
、端子60から入力する相関値である時系列信号を、端
子61からのアドレス信号に応じて出力端子62に並列
的に出力するようになっている。つまり、デコーダ63
によりアドレス信号に応じてその出力をハイレベルにし
て、サンプル値ホールド回路64a〜64dをオンにし
、そのアドレス信号に対応した時刻の入力値を対応する
サンプル値ホールド回路64a〜64dにホールドする
ものである。
第7図は第3図に示す減衰器14のブロック回路図であ
り、端子70かも入力するサンプルホールド値をアッテ
ネータ71a〜71dにより一定量減衰させたり、関数
的に異なる重みイづけをして端子72に出力するように
なっている。第3図の減衰器14は異なる重み付けを有
するものであり、第1図に示す外部測距方式の場合は多
く撮影される3〜5mの距#、範囲に相当するアドレス
信号に対し、また第2図に示すTTL方式の場合は予定
焦点面Fに対応するアドレス信号に対して、より遠い被
写体を軽視するように、つまり遠い被写体に相当するア
ドレス信号に相当する信号は大きく減衰するように構成
され、より近い被写体を優先するように、つまりより近
い被写体に対応するアドレス信号はど減衰率を低くして
いる。
さて、選択ゲート回路10b、llbは前述の選択ゲー
ト回路10a、llaで選択した3個よりも多い画素、
例えば4〜5画素を選択するようにされており、4〜5
対の一致度を第2の相関検知器20によりめ、その時系
列信号をサンプル値ホールド回路21で並列信号に変換
し、その信号を減衰器22で一率に減衰して加算器15
に送出し、送出される信号は対応するアドレス信号ごと
に加算される。この加算は第8図に示すように、減衰器
14.22から出力され端子80から入力した信号が、
各加算器81a〜81bにより対応するアドレス信号ご
とに加算されるようになっている。
このようにして加算器15から出力される並列アナログ
信号に対し、最大値選択回路16により大なる信号のみ
が選択される。第9図はこの選択回路を示し、端子90
からの入力信号に対しダイオード91a 〜91d及び
抵抗92a、92bにより最大値をダイオード91の出
力端に出力し、抵抗92a、92bで分割された例えば
最大値×0.9の電位を八ツファ93により発生させ、
その電位と端子90からの各入力電位を比較器94a〜
94dにおいて比較する。例えば、最大値X0.9を上
廻る入力に対して比較器94a〜94dの出力をハイレ
ベルにしてデジタル出力端子95に出力すると共に、そ
のハイレベル出力によりアナログスイッチ96a〜96
dをオンにして、アナログ出力端子97に端子90の入
力信号を直接に伝達するようにしである。
第3図においては、この最大値により最大値選択回路1
6の出力として第9図におけるデジタル出力端子97か
らのデジタル信号を得て、プライオリティエンコーダ1
7を介して近い被写体を優先して大きく一致した信号に
対応するアドレス信号を出力する。
2個の相関検知器12.20により2系列の相関比較を
行うのは、前述のように遠近競合を防止するためである
。選択ゲート回路10a、11a、第1の相関検知器1
2による相関比較、即ち比較的小部分の画素の相関を重
視し、ここで得られた信号に選択ゲート回路10b、l
lb、第2の相関検知器20による相関比較、即ち比較
的広い部分の画素の相関を減衰器22及び加算器15で
補助的に加味して相関検知を行うことによって、遠近競
合時は近い被写体を優先的に扱い、また広い部分の相関
を加味することにより部分類似の相関に対して適切な測
距を可能にしている。
このように比較的小部分の相関に広い部分の相関を加味
することにより、より正確な測距が行われることになり
、最大値選択回路16のアナログ信号を用いれば、小部
分の大きな相関についてのみ広い部分の加算を行ったり
、広い部分の相関検出を選択ゲート回路10a、llb
、第1の相関検知器12の回路によって別時刻に分割し
て行うこともできる。
このようにして得られた測距値により表示駆動回路18
を介して、第1図に示す表示器4にデフォーカス量或い
は被写体距離を表示したり、D/A変換増幅器19によ
り第2図に示す予定焦点面Fに対応するアドレス信号の
出力時に零の出力をして駆動手段8を用いて自動合焦を
行うことがnf能となる。
前述の実施例は主にアナログ回路を中心に説明したが、
像の光電出力なA/D変換し、その相関をマイクロプロ
セッサにおいてめる場合にも、小部分の相関を最初に計
算し、その重み付けした相関値の大きなものについて広
い部分の相関をめ、その情報を加味しながら距離をめる
こともできる。かくすることにより、時間の掛かる広い
部分の相関演算を省略した迅速な処理と、前述の遠近競
合時にも安定した使い易い測距や自動合焦が実現できる
。勿論、アナログ回路においても前述したように小部分
と広い部分の演算を回路を兼用して時分割で行えば回路
規模を小さくすることができる。
以上説明したように本発明に係る距離測定装置は、単純
な小部分の相関をめることにより、迅速かつ簡単に遠近
競合による誤作動を防止した演算と、この演算に広い部
分の相関情報を加味して類似小部分パターンによる誤作
動を防止し、全体で高速で正確な測距が可能となる効果
を有する。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係る距離測定装置を実現するための装置
の実施例を示し、第1図、第2図は測距方式の概略説明
図、第3図、第4図、第5図、第6図、第7図、第8図
、第9図はそれぞれ処理回路、選択ゲート回路、相関検
知器、サンプル値ホールド回路、減衰器、加算器、最大
値選択回路のブロック回路構成図である。 符号1a、1bは結像L/ンズ、2a、2bは光電変換
素子、3.7は処理回路、4は表示器、5は撮影レンズ
、8は駆動手段、10.11は選択ゲート回路、12.
20は相関検知器、13.21はサンプル値ホールド回
路、14.22は減衰器、15は加算器、16は最大値
選択回路、17はプライオリティエンコーダ、18は表
示駆動回路、19はD/A変換増幅器、23は発振器、
24は計数回路である。 第1c!I 第2WJ 第3図 第4図 2 第51!N wi6図 第7図 第9rg −一ノ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数個の像信号の相対位1直により対象物体までの
    距副を算出する処理回路において、主として比較的小部
    分の像信号を基に相関値を算出する回路と、該相関値に
    より距離を算出する回路とを看することを特徴とする距
    離測定装置。 2 比較的広い部分の像信号により相関値を算出し、該
    相関(IQを従として伺加するようにした特+!’t 
    請求の範囲第1項に記載の距魔[測定装置。 3、 中央距剛及び近い距離に相当する相関演算に屯み
    伺けをするようにした特許請求の範囲第1伯に記載の距
    it’、a 1llll定装置。
JP58145065A 1983-08-10 1983-08-10 焦点測定装置 Granted JPS6036905A (ja)

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DE19843429586 DE3429586A1 (de) 1983-08-10 1984-08-10 Abstandsbestimmungsgeraet

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