JPS62190411A - Distance measuring instrument - Google Patents

Distance measuring instrument

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Publication number
JPS62190411A
JPS62190411A JP3111086A JP3111086A JPS62190411A JP S62190411 A JPS62190411 A JP S62190411A JP 3111086 A JP3111086 A JP 3111086A JP 3111086 A JP3111086 A JP 3111086A JP S62190411 A JPS62190411 A JP S62190411A
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JP
Japan
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distance
light
output
line sensor
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP3111086A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Osawa
大澤 晶
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP3111086A priority Critical patent/JPS62190411A/en
Publication of JPS62190411A publication Critical patent/JPS62190411A/en
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  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Focusing (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the size and weight of a distance measuring instrument and to measure distance with high accuracy through simple constitution by varying the distance between contour parts of plural pieces of luminous flux according to the distance from a light projection position to a subject. CONSTITUTION:Pieces alpha and beta of infrared beam luminous flux from light projection parts 2a and 2b differ in section perpendicular to optical axes at a long, an intermediate, and a short distance according to their diffusion and the pieces of luminous flux overlap with each other at the long distance. Reflected luminous flux from the object is incident on the photodetection surface of a CCD line sensor 4 and its photodetection pattern corresponds to the distance to the object. The output of the sensor 4 is inputted to a mu computer 7 to generate select signals corresponding to the long, intermediate, and short distances and a focus adjusting circuit 8 and a driving motor 9 operate according to those signals. Consequently, a photographic lens 1 moves to a position corresponding to the distance.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野] 本発明は、7IIII犀装置、更に詳しくは、アクティ
ブ方式で距離測定を11なう測距装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a 7III rhinoceros device, and more particularly to a distance measuring device that measures distance using an active method.

[従来の技術] 従来、発光手段から被測距体に向けて光束を投射し、こ
の投射光束の被測距体による反射光を受光手段により受
光し、この受光位置の基や位置からの距離に基づいて測
距を行なうアクティブ方式の測距装置においては、一般
に、単一の投射光束を用い、上記受光位置を検出するに
ついては受光レベルが最大になるような位置まで発光手
段または受光手段を変位させる(11−成(特開昭59
−135308号公報等参照)がとられていた。
[Prior Art] Conventionally, a light beam is projected from a light emitting means toward an object to be measured, the reflected light of the projected light beam from the object to be measured is received by a light receiving means, and the distance from the base or position of this light receiving position is calculated. Active distance measuring devices that perform distance measurement based on the above generally use a single projected light beam, and to detect the light receiving position, the light emitting means or light receiving means is moved to the position where the received light level is maximized. Displace (11-formation (Unexamined Japanese Patent Publication No. 1983)
-135308, etc.) was taken.

[発明が解決しようとする問題点] 受光レベルが最大になるような位置まで発光手段または
受光手段を変位(スキャン)させることによって受光位
置を検知し測距を9jう方式ては、上記変位またはスキ
ャンを行うための機械的サーボ要素を含むこととなるた
め構成か曵雑となり小型軽量化の妨げともなる。
[Problems to be Solved by the Invention] The method of detecting the light receiving position and measuring the distance by displacing (scanning) the light emitting means or the light receiving means to a position where the received light level is maximum does not require the above displacement or Since it includes a mechanical servo element for scanning, the structure becomes complicated and becomes an impediment to miniaturization and weight reduction.

本発明は叙にの点に鑑みてなされたちのであり、機械的
サーボ要素當を要さす、小型軽量化がはかれ、かつ簡素
な構成で高精度の測距を行なうことのできる測距装置を
提供することを1]的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and provides a distance measuring device that requires a mechanical servo element, is small and lightweight, and is capable of high-precision distance measurement with a simple configuration. The aim is to provide 1]

[問題点を解決するだめの手段および作用]本発明の測
距装置では、投光手段によって投射される複数の光束は
その投射位置から被写体までの距離に応じて、1夏敗の
光束の輪郭部間の距離が変化するようになっており、こ
の曵故の投射光束の被写体による反射光を受光手段によ
って受光し、この受光手段の出力を被写体距離識別手段
に人力することにより、同識別手段はIS!数の光束が
被写体に投射されてできる冷数の投射パターンの近接度
合に応じて被写体距離を識別する信号を出力する。
[Means and operations for solving the problem] In the distance measuring device of the present invention, the plurality of light beams projected by the light projection means have a contour of the light beam of one summer depending on the distance from the projection position to the subject. The distance between the parts is changed, and the reflected light of the projected light flux from the subject is received by the light receiving means, and the output of the light receiving means is inputted to the subject distance identifying means. IS! A signal for identifying the object distance is output according to the degree of proximity of a cold number projection pattern formed by projecting several light beams onto the object.

[実 施 例] 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be explained based on illustrated embodiments.

本発明の測距装置の一実施例が適用されるカメラにおい
ては、第2図に示すように、撮影レンズ1を挟んで2つ
の投光部2a、2bが設けられている。この2つの投光
部2a、2bは赤外発光ダイオードよりなり、それぞれ
の光軸が撮影レンズ1の光軸に平行し、かつ同レンズ光
軸に対して対称となる位置に配設される。撮影レンズ1
の光軸」二にビームスプリンタ3が配置され、撮影レン
ズ1より入射した光を撮像面(フィルム而)と共役な位
置に結像させるようにしている。このlAi像面と共役
な位置にはCCDラインセンサ4が配設され、同ライン
センサ4とビームスプリッタ3との間に11J視光カツ
トフイルタ5が配置されている。
In a camera to which an embodiment of the distance measuring device of the present invention is applied, two light projecting sections 2a and 2b are provided with a photographic lens 1 in between, as shown in FIG. These two light projecting parts 2a and 2b are composed of infrared light emitting diodes, and are arranged so that their respective optical axes are parallel to the optical axis of the photographic lens 1 and are symmetrical with respect to the optical axis of the lens. Photography lens 1
A beam splinter 3 is disposed on the optical axis 2 of the camera to form an image of the light incident from the photographing lens 1 at a position conjugate with the imaging surface (film). A CCD line sensor 4 is disposed at a position conjugate with the lAi image plane, and an 11J viewing light cut filter 5 is disposed between the line sensor 4 and the beam splitter 3.

従って、2つの投光部2a、2bより投射されて被写体
で反射し、撮像レンズ1より入射した赤外光は、ビーム
スプリッタ3および可視光カットフィルタ5を経てCC
Dラインセンサ4の受光面1−に受光される。
Therefore, the infrared light projected from the two light projectors 2a and 2b, reflected by the subject, and incident on the imaging lens 1 passes through the beam splitter 3 and the visible light cut filter 5, and then passes through the CC.
The light is received by the light receiving surface 1- of the D line sensor 4.

ところで、投光部2a、2bより投射される2つの光束
α2 βは細い赤外ビーム光線であり、しかも互いの光
軸が平行であるが、距離が遠去かるにしたがってこの光
束α、βは少しずつ拡散している。即ち、この2つの投
射光束α、βを遠距離。
By the way, the two luminous fluxes α2β projected from the light projectors 2a and 2b are thin infrared beams, and their optical axes are parallel to each other, but as the distance increases, the luminous fluxes α and β become smaller. It is spreading little by little. In other words, these two projected light fluxes α and β are placed at a long distance.

中距離、近距離のそれぞれについて光軸に垂直な而で切
断したとすると、その断面形状は第3図に示すように、
遠距離では大きく、近距離では小さべ、中距離ではその
中間の大きさであり、このため、2つの投射光束α、β
の断面の輪郭部相互間の位置関係も距離に応じて安住し
ており、2つの光束α、βは近距離では輪郭部が完全に
離間し、中距離では接触し、遠距離では確実に交叉して
2つの光束の一部が完全に重なり合っている。
If we cut perpendicular to the optical axis for both medium and short distances, the cross-sectional shape will be as shown in Figure 3.
It is large at long distances, small at short distances, and intermediate in size at intermediate distances. Therefore, the two projected light fluxes α and β
The positional relationship between the contours of the cross section of is stable depending on the distance, and the contours of the two light beams α and β are completely separated at short distances, contact at medium distances, and definitely intersect at long distances. Thus, parts of the two beams of light completely overlap.

CCDラインセンサ4の受光面には、」二足2つの投射
光束α、βの被写体による反射光束が受光されるので、
このCCDラインセンサ4に対する受光パターンも被写
体までの距離に応じたものとなる。即ち、被写体が遠距
離の場合は、第4図(A)に示すように、2つの反射光
束の一部がCCDラインセンサ4の中央部で徂なって受
光される。
The light receiving surface of the CCD line sensor 4 receives the two projected light fluxes α and β reflected by the subject.
The light receiving pattern for this CCD line sensor 4 also corresponds to the distance to the subject. That is, when the subject is far away, as shown in FIG. 4(A), parts of the two reflected light beams are received differently at the center of the CCD line sensor 4.

このため、CCDラインセンサ4の出力4aの波形は中
央部でさらに1段高い2段階形状のものとなる。また、
中距離の場合は、第4図(B)に示すように、2つの反
射光束が並接した状態でCCDラインセンサ4に受光さ
れ、このため、CCDラインセンサ4の出力4aは中央
部でもフラットな一段階形状の波形となる。さらに、近
距離の場合には、第4図(C)に示すように、2つの反
射光束が離間した状態でCCDラインセンサ4に受光さ
れるので、CCDラインセンサ4の出力4aの波形は中
央部で低く、その左右両位置で1;6い形状のものとな
る。つまり、被写体距離が遠距離、中距離、近距離と変
化するとき、CCDラインセンサ4の出力4aの波形も
異なった形状になる。従っC5このCCDラインセンサ
4の出力の波形形状を読み取ることによって逆に被写体
距離を知ることができる。
Therefore, the waveform of the output 4a of the CCD line sensor 4 has a two-step shape with one step higher at the center. Also,
In the case of a medium distance, as shown in FIG. 4(B), the two reflected light beams are received by the CCD line sensor 4 in parallel, and therefore the output 4a of the CCD line sensor 4 is flat even at the center. The waveform has a one-step shape. Furthermore, in the case of a short distance, as shown in FIG. 4(C), the two reflected light beams are received by the CCD line sensor 4 in a separated state, so the waveform of the output 4a of the CCD line sensor 4 is centered It is low at the top and has a 1:6 shape at both the left and right positions. That is, when the subject distance changes from long distance to medium distance to short distance, the waveform of the output 4a of the CCD line sensor 4 also takes on a different shape. Therefore, by reading the waveform of the output of the CCD line sensor 4, the object distance can be determined.

CCDラインセンサ4の出力は第1図に示すように、A
/Dコンバータ6によってディジタル値に変換されたの
ちマイクロコンピュータ7に人力される。マイクロコン
ピュータ7では、CCDラインセンサ4のディジタル変
換された出力を、)πみ込んで信号処理し、「遠」、「
中」、「近」の距41に応じた選択信号OUT  、O
UT。
The output of the CCD line sensor 4 is A as shown in FIG.
After being converted into a digital value by the /D converter 6, it is manually input to the microcomputer 7. The microcomputer 7 processes the digitally converted output of the CCD line sensor 4 into )
Selection signal OUT, O according to the distance 41 of “medium” and “near”
U.T.

0UT3を出力する。この選択信号OUT、〜QUT3
のいずれかが焦点調節回路8に入力されると、同回路8
はレンズ駆動用モーク9に駆動信号を送出し、撮影レン
ズ1を距離に応じた合焦位置まで移動させる。
Outputs 0UT3. This selection signal OUT, ~QUT3
When any of the above is input to the focus adjustment circuit 8, the circuit 8
sends a drive signal to the lens drive moke 9 to move the photographic lens 1 to a focus position corresponding to the distance.

上記マイクロコンピュータ7は、第5図に示すような信
号処理機能をUする構成とされている。
The microcomputer 7 is configured to perform a signal processing function as shown in FIG.

次に、この第5図に示すマイクロコンピュータ7の信号
処理機能を第6図に示すプログラム動作のフローチャー
1・によって説明する。
Next, the signal processing function of the microcomputer 7 shown in FIG. 5 will be explained using the program operation flowchart 1 shown in FIG.

マイクロコンピュータ7内の読出信号発生手段11から
投光部2a、2bに発光伝号が送られる。
A light emission signal is sent from the read signal generating means 11 in the microcomputer 7 to the light projecting sections 2a and 2b.

すると、CCDラインセンサ4は被写体から反射してき
た2つの光束を受光して信号型イ::rを一定時間蓄積
する。そして、読出信号発生手段11からCCDライン
センサ4にクロック状の読出信号が送られると、CCD
ラインセンサ4に蓄積された各画素の信号は、CCDラ
インセンサ4の一端部画素から他端部画素にかけて、逐
次、A/Dコンバータ6に出力され、読出信号発生手段
11から発せられるA/D開始信号とともに、CCDラ
インセンサ4の各画素信号に対応するアナログ値がディ
ジタル値に女換されてマイクロコンピュータ7に取り込
まれる。
Then, the CCD line sensor 4 receives the two light beams reflected from the subject and accumulates the signal type A::r for a certain period of time. Then, when a clock-like read signal is sent from the read signal generating means 11 to the CCD line sensor 4, the CCD
The signal of each pixel accumulated in the line sensor 4 is sequentially output from one end pixel to the other end pixel of the CCD line sensor 4 to the A/D converter 6, and the A/D signal generated from the readout signal generating means 11 is outputted to the A/D converter 6. Along with the start signal, analog values corresponding to each pixel signal of the CCD line sensor 4 are converted into digital values and taken into the microcomputer 7.

マイクロコンピュータ7内では、A/D変換されたCC
Dラインセンサ4の出力は、逐次、エツジ検出手段13
に人力される。CCDラインセンサ4の各画素に対応し
たディジタル信号が一端部画素のものから順次読み出さ
れてエツジ検出1段13に人力されていくと、まず、エ
ツジ検出手段13に最明に人力した信号はメモリM、に
ストアされ、次の信号からはメモリM2にストアされる
Inside the microcomputer 7, the A/D converted CC
The output of the D line sensor 4 is sequentially sent to the edge detection means 13.
is man-powered. When the digital signals corresponding to each pixel of the CCD line sensor 4 are sequentially read out from the pixels at one end and manually input to the first edge detection stage 13, first, the signal input manually to the edge detection means 13 is The signal is stored in memory M, and the next signal is stored in memory M2.

そして、このエツジ検出手段13において、メモリM 
にストアされた値とメモリM2にストアさ工 れた値との比較がなされる。エツジ検出手段13には基
準値設定手段12で設定された基準値(しきい値)が参
照信号としてノテえられており、メモリM2の値がメモ
リM1の値よりさらに基準値を越えない間は、順次、メ
モリM2の信号が更新され、u弗値を越えたものになる
と、メモリM2の信号は披写体からの反射光束を受光し
て立−Lったものと判断される。メモリM2の値がメモ
リM■の値より基準値を越えることにより、このメモリ
M2の値は17.上りエツジ値としてエツジ値記憶手段
14に記憶される。
In this edge detection means 13, the memory M
A comparison is made between the value stored in memory M2 and the value stored in memory M2. The edge detection means 13 records the reference value (threshold value) set by the reference value setting means 12 as a reference signal, and as long as the value in the memory M2 does not exceed the reference value further than the value in the memory M1. , the signal in the memory M2 is sequentially updated, and when it exceeds the uF value, it is determined that the signal in the memory M2 has gone up by receiving the reflected light flux from the subject. Since the value of memory M2 exceeds the reference value than the value of memory M2, the value of memory M2 becomes 17. It is stored in the edge value storage means 14 as an upstream edge value.

一方、読出信号発生手段11はCCDラインセンサ4の
読み出し開始に同期してタイマを作動させており、この
タイマの時間がCCDラインセンサ4の中央の画素の信
号の読出し時をカウントした、T−Teのとき、この中
央の画素の信号がA/Dコンバータ6でA/]:l換さ
れて中心値記憶手段15にメモリ値Meとして記憶され
る。このメモリ値Meと上記エツジ値記憶手段14に記
憶されたメモリ値M2とは差検出手段16にて比較され
る。差検出手段16の出力は選択信号発生手段17に人
力されるが、差検出手段16がMe −M2〉0を検出
したときは、CCDラインセンサ4の出力4aは、第4
図(A)に示すように遠距離に対応したものと判断され
るので、このとき、選択信号発生手段17は遠距離用選
択信号OUT。
On the other hand, the read signal generating means 11 operates a timer in synchronization with the start of reading from the CCD line sensor 4, and the time of this timer is T- When Te, the signal of this central pixel is converted into A/]:l by the A/D converter 6 and stored in the center value storage means 15 as a memory value Me. This memory value Me and the memory value M2 stored in the edge value storage means 14 are compared by a difference detection means 16. The output of the difference detection means 16 is manually inputted to the selection signal generation means 17, but when the difference detection means 16 detects Me −M2>0, the output 4a of the CCD line sensor 4 is
As shown in Figure (A), it is determined that the device is compatible with long distance, so at this time, the selection signal generating means 17 outputs the selection signal OUT for long distance.

を焦点調節回路8のホールド回路18に送出する。is sent to the hold circuit 18 of the focus adjustment circuit 8.

また、差検出手段16がMc−M2−0を検出したとき
は、CCDラインセンサ4の出力4aは、第4図(B)
に示すように中距離に対応したものと判断されるので、
このときは、選択(,1号発生手段17は中距離用選択
信号0UT2を送出する。さζに、差検出手段16かM
e  M2 < 0を検出したときは、CCDラインセ
ンサ4の出力4aは第4図(C)に示すように近距離に
対応したものと判断され、このとき、選択信号発生手段
17は近距離用選択信号0UT3を送出する。ホールド
回路18では上記各選択信号OUT  、0UT2゜0
UT3を保持し、レンズ駆動回路19へそれぞれ対応す
る信号を送る。これによりレンズ駆動回路19はレンズ
駆動用モータ9を距離に応した合焦位置まで駆動する。
Further, when the difference detection means 16 detects Mc-M2-0, the output 4a of the CCD line sensor 4 is as shown in FIG. 4(B).
As shown in the figure, it is judged to be compatible with medium distance, so
At this time, the selection (,1) generation means 17 sends out the middle distance selection signal 0UT2.Then, the difference detection means 16 or M
When e M2 < 0 is detected, it is determined that the output 4a of the CCD line sensor 4 corresponds to a short distance as shown in FIG. Send selection signal 0UT3. In the hold circuit 18, each of the above selection signals OUT, 0UT2゜0
It holds the UT3 and sends corresponding signals to the lens drive circuit 19. Thereby, the lens drive circuit 19 drives the lens drive motor 9 to a focus position corresponding to the distance.

上記実施例のA111距装置においては、2つの投光部
2a、2bより投光させ、その反射光の結像の中心が撮
像光学系の光軸と一致するようにしているので、視差が
生じないようになっている。また、CCDラインセンサ
4を使用していることによって簡単な条件判断で測距を
行なうことができる。
In the A111 distance device of the above embodiment, light is emitted from the two light emitting sections 2a and 2b, and the center of the image formation of the reflected light is made to coincide with the optical axis of the imaging optical system, so that parallax occurs. There is no such thing. Further, by using the CCD line sensor 4, distance measurement can be performed with simple condition judgment.

次に、本発明の他の実施例を説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described.

第7図は、本発明の他の実施例を示す7Ill+距装置
のブロック図である。この実施例の測距装置においては
、前記実施例で用いられたCCDラインセンサ4に代っ
て2つの受光素子24a、24bが用いられている。即
ち、この実施例が適用されるカメラの光学系については
、第8図に示すように、撮影レンズ21の光軸を挟んで
対称な位置に、2つの投光部22a、22bと2つの投
光レンズ20a、20bが配置されており、前記実施例
と同様に投光部22a、22bからの投射光束は肢写体
26で反射したのち撮影レンズの光軸に沿ってカメラ内
に入射するようになっている。ビームスプリッタ23で
分割された撮影レンズ21の光軸と同一光路」−二に第
1の受光素−J’24aが配置され、同受光素子24a
から僅かに離れて第2の受光素子24bが配置されてい
る。2つの受光素子24a、24bの前方位置にIII
視光カットフィルタ25が配置されている。」二足2つ
の投光部22a、22bは半導体レーザダイオードから
なり、その投光源は投光レンズ20a、20bの焦点位
置に配置されているので、投射光束は遠方まで拡散しな
い細い平行ビームとなる。投光レンズ20a、20bの
光軸は遠方に行くに従ってt′Lいにト11寄る方向に
僅かに傾いており、このため、投光部22a、22bよ
り投射された2つの光束α。、β。の断面形状は第9図
に示すようになり、遠距離の場合は2つの光束α。、β
。の一部か重なり、中距離の場合は、光束α。とβ。の
輪郭部同士か接し、近距離のときは2つの光束α。とβ
。は離間する。従って、被写体26て反射して受光素子
24a、24bの近傍に戻ってきた光は、彼′4体26
の位置が遠V11離にある場合、 l+ili離にある
場合、近距離にある場合で、それぞれ、第10図(Δ)
、(B)、(C)に示すように光量27の分布パターン
が5゛(なる。この反射光計27の分布パターンを見る
と、遠距離では、中央部の光量が最も大きく、その左右
の部分の光量が1段低いものとなっているので(第10
図(八)参照)、この場合には第1.第2の受光素子2
4a、24bが共に上記反射光を受光し、しかも第1の
受光素子24aの受光mは第2の受光素子24bの受光
量の2倍となる。また、中距離では、反射光量27の中
央部の光量もその左右の光量も同一光量であるので(第
10図(13)参照)、この場合には第1の受光素子2
4aの受光量と第2の受光素子24hの受光量とが等し
くなる。さらに、近距離では、反射光量27は中央部に
おける光量がなく、その左右に光量か存在するので(第
10図(C)参照)、この場合第1の受光素子24aの
出力はなく、第2の受光素子24bの出力のみを生ずる
FIG. 7 is a block diagram of a 7Ill+ distance device showing another embodiment of the present invention. In the distance measuring device of this embodiment, two light receiving elements 24a and 24b are used in place of the CCD line sensor 4 used in the previous embodiment. That is, as shown in FIG. 8, the optical system of the camera to which this embodiment is applied includes two light projectors 22a and 22b and two light projectors located symmetrically across the optical axis of the photographic lens 21. Optical lenses 20a and 20b are arranged, and as in the previous embodiment, the projected light beams from the light projectors 22a and 22b are reflected by the limb photographing object 26 and then enter the camera along the optical axis of the photographing lens. It has become. A first light receiving element -J'24a is arranged on the same optical path as the optical axis of the photographing lens 21 divided by the beam splitter 23,
A second light receiving element 24b is arranged slightly apart from the second light receiving element 24b. III at the front position of the two light receiving elements 24a and 24b.
A visual light cut filter 25 is arranged. The two light projectors 22a and 22b are composed of semiconductor laser diodes, and their light sources are placed at the focal positions of the projector lenses 20a and 20b, so the projected light beam becomes a narrow parallel beam that does not spread far. . The optical axes of the light projecting lenses 20a, 20b are slightly tilted in the direction t'L becomes closer to the 11 as they go farther away, so that the two light beams α projected by the light projectors 22a, 22b. ,β. The cross-sectional shape of is shown in Fig. 9, and in the case of a long distance, there are two light beams α. ,β
. For intermediate distances, the luminous flux α. and β. When the contours of are in contact with each other and at a short distance, there are two luminous fluxes α. and β
. are separated. Therefore, the light reflected from the subject 26 and returned to the vicinity of the light receiving elements 24a and 24b is reflected by the subject 26.
Figure 10 (Δ) when the position is far V11 distance, when it is l+ili distance, and when it is short distance, respectively.
As shown in , (B) and (C), the distribution pattern of the light amount 27 becomes 5゛ (.If you look at the distribution pattern of this reflection light meter 27, at a long distance, the light amount is the largest in the center, and the light amount on the left and right of it is the largest. Because the light intensity in that part is one step lower (10th
(see Figure (8)), in this case the first. Second light receiving element 2
4a and 24b both receive the reflected light, and the amount of light received by the first light receiving element 24a is twice the amount of light received by the second light receiving element 24b. In addition, at intermediate distances, the light amount at the center of the reflected light amount 27 and the light amount on the left and right sides thereof are the same (see FIG. 10 (13)), so in this case, the first light receiving element 2
The amount of light received by the second light receiving element 4a becomes equal to the amount of light received by the second light receiving element 24h. Furthermore, at a short distance, the amount of reflected light 27 does not exist at the center, but there is some light amount on the left and right sides (see FIG. 10(C)), so in this case, there is no output from the first light receiving element 24a, and there is no output from the second light receiving element 27. Only the output of the light receiving element 24b is generated.

つまり、第2の受光素子24bは距離に関係なく、常に
、2つの反射光束のうちの一方の光束のみを受光してそ
の受光量に応じた出力を生ずるが、第1の受光素子24
aは被写体26が遠距離のとき2つの反射光束の受光量
に応じた出力となり、中距離のとき1つの反射光束の受
光出力となり、近距離のときは受光出力は零である。
In other words, the second light receiving element 24b always receives only one of the two reflected light fluxes and produces an output according to the amount of light received, regardless of the distance, but the first light receiving element 24b
When the object 26 is at a long distance, a is an output corresponding to the received amount of two reflected light beams, when the object 26 is at a medium distance, it is a received light output of one reflected light beam, and when the object 26 is at a short distance, the received light output is zero.

第7図において、上記第1の受光素子24aの出力と第
2の受光素子24bの出力は減算器28に専かれて両者
か減算されると共に、加算器29にも導かれて加算され
る。減算器28で第1の受光素子24aの出力から第2
の受光素子24bの出力が減算されると、減算a:i2
8からは、遠距離の場合には正の信号が、中距離の場合
には零の信号か、近距離の場合には負の信号がそれぞれ
出力される。
In FIG. 7, the output of the first light receiving element 24a and the output of the second light receiving element 24b are exclusively subtracted by a subtracter 28, and are also led to an adder 29 and added. The subtracter 28 subtracts the second light from the output of the first light receiving element 24a.
When the output of the light receiving element 24b is subtracted, the subtraction a: i2
8 outputs a positive signal in the case of a long distance, a zero signal in the case of a medium distance, or a negative signal in the case of a short distance.

加算器29で第1の受光素子24aの出力と第2の受光
索子24bの出力とか加算されると、加算器29からは
、遠距離になるほど大きな出力信号が得られるので、こ
の加算器29の出力はオペアンプ38、抵抗39および
可変抵抗40からなるレベル1規整回路にて適正なレベ
ルとされたのち、発光駆動回路41に与えられて、発振
2g42からの発振信号にノλいて投光部22a、22
bを点滅駆動するための発光駆動回路41のケインを自
動調整しており、このため、被写体距離か近くて反射光
量が多いほど投光部22a、22bによる投射光量を少
なく、被写体距離が遠くて反射光量が少ないほど投光部
22a、22bによる投射光量を多くして距離の違いか
ら生ずる反射光量の差を補償するようにしている。
When the output of the first light receiving element 24a and the output of the second light receiving element 24b are added in the adder 29, a larger output signal is obtained from the adder 29 as the distance increases. The output of is adjusted to an appropriate level by a level 1 regulation circuit consisting of an operational amplifier 38, a resistor 39, and a variable resistor 40, and is then given to a light emitting drive circuit 41, and is sent to the light emitting unit based on the oscillation signal from the oscillator 2g42. 22a, 22
The cane of the light emitting drive circuit 41 for blinking is automatically adjusted. Therefore, the closer the subject distance is and the greater the amount of reflected light, the lower the amount of light projected by the light projectors 22a and 22b, and As the amount of reflected light decreases, the amount of light projected by the light projectors 22a and 22b increases to compensate for the difference in amount of reflected light caused by the difference in distance.

上記減算器28の出力は同期検波回路30に送られて発
振器42から発せられる信号に同期して、即ち、投光部
22a、22bの投光に同期して検波されたのち、ホー
ルド回路31によって保持され、極めて大きな増幅率を
持つ増幅器32によって充分飽和されるまで増幅される
。その結果、この増幅器32の出力は1,1−2減算器
28の出力が正(遠距離)のときに“+1”、零(中距
離)のときに“0”、負(近距離)のときに“−1”と
なり、コンパレータ33の非反転入力端に入力される。
The output of the subtracter 28 is sent to a synchronous detection circuit 30 and detected in synchronization with the signal emitted from the oscillator 42, that is, in synchronization with the light projections of the light projection sections 22a and 22b. The signal is held and amplified until it is sufficiently saturated by an amplifier 32 having an extremely large amplification factor. As a result, the output of this amplifier 32 is "+1" when the output of the 1,1-2 subtracter 28 is positive (long distance), "0" when it is zero (medium distance), and "0" when the output of the 1,1-2 subtracter 28 is positive (long distance), Sometimes it becomes "-1" and is input to the non-inverting input terminal of the comparator 33.

一方、図示されないモータ等のレンズ駆動手段により撮
影レンズ21が移動すると、この撮影レンズ21に付設
された、例えば、ポテンショメータやエンコーダ等の公
知手段からなるレンズ位置検出器36よりレンズ位置信
号を発生する。このレンズ位置信号は上記可鹿抵抗33
aを介してコンパレータ33の反転入力端に人力される
が、このレンズ位i&信号は撮影レンズ21がそれぞれ
、遠距離、中距離、近距離の撮患位置にあるとき“+1
“、 “0”、 “−1”の出力をコンパレータ33の
反転入力端に送るようになっている。撮影レンズ21は
近距離側からjjjE限遠側へ移動されるようになって
いて、レンズ位置信号は負から11−へと変化する。こ
のため、増幅器32の出力とレンズ位置信号が等しくな
ったとき、即ち、撮影レンズ21が合焦位置に至ったと
き、コンパレータ33の出力が正から頁へと反転する。
On the other hand, when the photographic lens 21 is moved by a lens drive means such as a motor (not shown), a lens position detector 36, which is attached to the photographic lens 21 and is made of known means such as a potentiometer or an encoder, generates a lens position signal. . This lens position signal is
This lens position i & signal is input to the inverting input terminal of the comparator 33 via a, and this lens position i & signal is "+1" when the photographing lens 21 is at the long-distance, middle-distance, and short-distance photographing positions, respectively.
",""0","-1" outputs are sent to the inverted input terminal of the comparator 33.The taking lens 21 is moved from the near side to the far side, and the lens The position signal changes from negative to 11-.Therefore, when the output of the amplifier 32 and the lens position signal become equal, that is, when the photographing lens 21 reaches the in-focus position, the output of the comparator 33 changes from positive to 11-. Flip to page.

ソレノイド回路34はコンパレータ33の出力が正のと
き非通電状態にあって、レンズF’+’+I一部材35
を撮影レンズ21の保持枠37から離間させる位置に保
持しているが、撮影レンズ21が合焦位置に至ってコン
パレータ33の出力が負に転すると、ソレノイド回路3
4は通電状態となり、レンズ停止部祠35を保持枠37
上のロック用溝37aに係合させて撮影レンズ21を停
止させる。
The solenoid circuit 34 is in a de-energized state when the output of the comparator 33 is positive, and the lens F'+'+I member 35
The solenoid circuit 3
4 becomes energized, and the lens stop part shrine 35 is held by the holding frame 37.
The photographic lens 21 is stopped by engaging with the upper locking groove 37a.

この実施例では、CCDラインセンサが用いられていな
いので、前記実施例に較べて構成が簡fitになる。
In this embodiment, since a CCD line sensor is not used, the configuration is simpler and easier to fit than the previous embodiment.

なお、上述した実施例はいずれも撮影レンズを挟んで2
つの投光部を配置し、その投射光束パターンを撮影レン
ズの光軸に一致させることにより視差をなくすようにし
た構成のものであるが、例えば、第8図に示した実施例
と同様な測距装置を外部測距式で構成すると第11図に
示す構成となる。即ち、第11図において、撮影レンズ
21の光軸と受光レンズ44の光軸とが平行になるよう
にし、受光レンズ44を挟んで、投光レンズ20aと2
0bが前述のように光軸を傾けて配置され、投光レンズ
20a、20bの焦点位置に光源が位置するように上記
投光部22a、22bが配設されている。受光レンズ4
4の光軸1−に第1の受光素子24aが配置され、同受
光素子24aからイ争かに離れて第2の受光素子24b
が配置されている。投光部および受光部をこのように構
成した場合も、」−2第8図から第10図(A)〜(C
)によって説明したと同様の1llllllll行動う
ことができる。
In addition, in all of the above-mentioned embodiments, two
This configuration eliminates parallax by arranging two light projectors and matching the projected light flux pattern with the optical axis of the photographing lens. If the distance device is configured as an external distance measuring type, the configuration shown in FIG. 11 will be obtained. That is, in FIG. 11, the optical axis of the photographing lens 21 and the optical axis of the light-receiving lens 44 are made parallel to each other, and the light-emitting lenses 20a and 2 are connected with the light-receiving lens 44 in between.
0b is arranged with its optical axis tilted as described above, and the light projecting sections 22a and 22b are arranged so that the light source is located at the focal position of the light projecting lenses 20a and 20b. Light receiving lens 4
A first light-receiving element 24a is arranged on the optical axis 1- of the lens 4, and a second light-receiving element 24b is arranged at a distance from the light-receiving element 24a.
is located. Even when the light emitting part and the light receiving part are configured in this way, "-2 Figures 8 to 10 (A) to (C
) can act similarly to that described by ).

また、」二連した各実施例では、遠距離、中距離。In addition, in each of the two examples, long distance and medium distance.

近距離の3点ゾーンをJIIJ距するようにしたものを
説明したか、2つの反射光束の離間距離をCCDライン
センサ、或いは3個以りの受光素子によってさらに細か
い段階まで読み取れるような構成とすれば、3点に限ら
ず、多点距離を測定することができ、精度の高い711
11距装置を提供することができる。
We have explained the structure in which the three-point zone at a close distance is JIIJ distance apart, or the structure is such that the distance between the two reflected light beams can be read in even finer detail using a CCD line sensor or three or more light receiving elements. For example, a highly accurate 711 that can measure distances not only from three points but from multiple points.
11 range devices can be provided.

また、投射光束も2つに限らず、それ以上の投射光束を
用いるようにしてもよい。
Furthermore, the number of projection light beams is not limited to two, and more projection light beams may be used.

[発明の効果] 以上述べたように、本発明によれば、投射光束の受光パ
ターンを認識して測距を行なっているので、機械的なサ
ーボ要素等を全く必要とせす小ノ(°!、軽量化を図る
ことができ、かつ簡111−な構成で高枯庶の測距を行
なうことかできる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, distance measurement is performed by recognizing the reception pattern of the projected light beam, so that no mechanical servo element or the like is required at all. It is possible to reduce the weight, and to perform high and low range distance measurement with a simple configuration.

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

第1図は、本発明の一実施例を、」りす測距装置のブロ
ック図、 第2図は、I1己第1図に示す測距装置の投光部および
受光部の配置構成図、 第3図は、上記第2図中の投光部によって投射された光
束の距離に応じた断面図、 第4図(A)〜(C)は、CCDラインセンサ」二に結
像された反射光束の各距離に応じたパターンと同結像パ
ターン時のCCDラインセンサの出力電圧図、 第5図は、上記第1図中のマイクロコンピュータの機能
を説明するブロック図、 第6図は、上記第5図に示すマイクロコンビニーりのプ
ログラム動作を説明するフローチャート、第7図は、本
発明の他の実施例を示すjPI距装置のブロック図、 第8図は、」−2第7図にボす測v巨装置の投光部およ
び受光部の配置構成図、 第9図は、−1−2第8図中の投光部によって投射され
た光束の距離に応じた断面図、 第10図(A)〜(C)は、反射光束の各距離に応じた
光電パターンと同パターンに対する受光素子の位置関係
を示す図、 第11図は、d111距装置における投光部および受光
部の変形例を示す配置構成図である。 2a、2b、22a、22b−・・投光部(投光手段) 4・・・・・・・・・CCDラインセンサ(受光手段)
7・・・・・・・・・マイクロコンピュータ(識別手段
)24a、24b・・・受光素子(受光手段)28・・
・・・・減算器(識別手段) h2図 %5図 7:76図
FIG. 1 is a block diagram of a distance measuring device according to an embodiment of the present invention; FIG. Figure 3 is a cross-sectional view of the light beam projected by the light projecting unit in Figure 2, according to the distance, and Figures 4 (A) to (C) are the reflected light beams imaged on the CCD line sensor. Figure 5 is a block diagram explaining the function of the microcomputer shown in Figure 1 above, 5 is a flowchart explaining the program operation of the micro convenience store, FIG. 7 is a block diagram of a jPI range device showing another embodiment of the present invention, and FIG. Fig. 9 is a cross-sectional view corresponding to the distance of the light beam projected by the light emitting part in Fig.-1-2 Fig. 8; (A) to (C) are diagrams showing a photoelectric pattern according to each distance of a reflected light beam and the positional relationship of a light receiving element with respect to the same pattern. Figure 11 is a modification of the light projecting part and light receiving part in the d111 distance device. FIG. 2a, 2b, 22a, 22b--Light projecting section (light projecting means) 4... CCD line sensor (light receiving means)
7... Microcomputer (identification means) 24a, 24b... Light receiving element (light receiving means) 28...
...Subtractor (discrimination means) h2 figure %5 figure 7:76 figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 複数の投射光束の断面輪郭相互の距離が投射位置から被
写体へ向けての距離に対し所定の相関をなすように複数
の光束を投射する投光手段と、この投光手段による投射
光束の被写体による反射光を受光する受光手段と、 この受光手段の出力に基づき、上記複数の光束が被写体
に投射されてできる複数の投射パターン相互の近接程度
から被写体距離を識別する識別手段と、 を具備してなることを特徴とする測距装置。
[Scope of claims] Light projecting means for projecting a plurality of light beams such that the distance between the cross-sectional contours of the plurality of light beams has a predetermined correlation with the distance from the projection position to the subject, and this light projection means a light-receiving means for receiving reflected light from a subject of a projected light flux; and an identification means for identifying a subject distance based on the output of the light-receiving means from the degree of proximity of a plurality of projection patterns formed by projecting the plurality of light fluxes onto the subject; A distance measuring device comprising: and.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02186313A (en) * 1989-01-13 1990-07-20 Olympus Optical Co Ltd Distance measuring device
JPH0351833A (en) * 1989-07-19 1991-03-06 Fuji Photo Optical Co Ltd Range finding mechanism of automatic focusing device
JP2008128815A (en) * 2006-11-21 2008-06-05 Stanley Electric Co Ltd Far/near determination method and its device
US7800643B2 (en) 2005-06-28 2010-09-21 Fujitsu Limited Image obtaining apparatus

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