JPS63722B2 - - Google Patents

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JPS63722B2
JPS63722B2 JP52049771A JP4977177A JPS63722B2 JP S63722 B2 JPS63722 B2 JP S63722B2 JP 52049771 A JP52049771 A JP 52049771A JP 4977177 A JP4977177 A JP 4977177A JP S63722 B2 JPS63722 B2 JP S63722B2
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JP
Japan
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grating structure
reference signal
multiplication
moving speed
automatic
Prior art date
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Expired
Application number
JP52049771A
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English (en)
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JPS52134464A (en
Inventor
Metsushu Furantsu
Mooru Horusuto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Original Assignee
Ernst Leitz Wetzlar GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Ernst Leitz Wetzlar GmbH filed Critical Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Publication of JPS52134464A publication Critical patent/JPS52134464A/ja
Publication of JPS63722B2 publication Critical patent/JPS63722B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少なくとも1つの格子構造体が投影
ビーム通路内を移動する立体鏡型、特に2眼式の
光学系、たとえばベースライン距離測定用の距離
計において、その中で相互に区別し得る光束から
得られる電気信号をもつて視差を自動的に測定す
る方法に関する。
立体鏡型光学システムにおいては、2つの部分
像の間の視差が自動的に測定されていることが望
まれている。これは、たとえばベースラインの距
離測定用の距離計または立体航空写真機よる測定
に当てはまることである。そのため、すでに、そ
の際に現われる電気信号を光学的に走査し、引続
き処理する様々の方式が提案されている。
そのような方式のうち、現われる信号の基本波
を利用する形の装置を第1図に示す。光チヤネル
を決定する2つの対物レンズ10および11が、
反射鏡12,13,14,15を介して対象を格
子構造体16の上に投影させ、該格子構造体16
は、ゼネレータもしくは発振器17から給電され
る駆動装置17′によつて光軸18,19に垂直
の方向に移動させられる。光軸には各々1つの光
電受信器20,21が並置してあり、これが、格
子構造体を通過した光部分を電気信号に変換す
る。各受信器20,21の背後には発振器17か
ら導出された基準信号によつて制御される位相弁
別器22,23が接続してある。第1のチヤネル
に属する弁別器22は、その出力部が調節器24
を介して格子構造体16の駆動装置17′に接続
してあり、弁別器23の方は、その出力信号が調
節器26を介して調整機構25に作用し、それに
よつて鏡15を旋回させることができる。
この装置は、第1のチヤネルが空間位相差を決
定し、その出力信号がゼロになるまで、調節器2
4を介して格子構造体の中心位置をずらし続ける
ように働く。この場合に、位相弁別器23は視差
を指示する。鏡15の駆動装置25と調節器26
を介して、生じた視差はゼロに整合される。
ここで欠点であるのは、格子構造体を介して、
つなぎ合わせた2つの調整回路が必要とされるこ
とである。
米国特許明細書第3710124号の中には、基本波
と第2高調波かる出発する方法が記載されてい
る。この文献に記載されている方法の欠点は、測
定精度が増幅回路の精度に左右され、これがま
た、基本波と第2高調波の振幅に左右されるとい
うことにある。
本発明は従来の上記の欠点を持たない方法を提
供することを目的としている。
本願第1発明は上記の目的を頭初に記載の複数
の方法において、光束より得られた2つの電気信
号の間で減算を行い、両信号の一方を微分し、微
分の際に生じた信号に、減算の際に生じた信号を
乗じ、乗算の際に生じた信号が表示装置および
(または)サーボ装置を制御するように構成する
ことによつて解決される。しかしながら、乗算か
ら得られた信号にも、格子構造体の移動速度に相
当する基準信号を乗じてもよく、そのときは、そ
の乗算の際に生じる信号が表示装置よおよび(ま
たは)サーボ装置を制御するように構成する。そ
の場合、乗算からその都度生じた制御信号を平滑
化することができる。
上記の第1発明に係る方法を実施する装置とし
ては2つの光電受信器と、1つの光電受信器の出
力が接続される微分回路と、2つの光電受信器の
出力に個別に接続される2つの入力を有する減算
回路と、前記微分回路の出力と前記減算回路の出
力が個別に接続される入力を有する乗算回路とを
有し、該乗算回路の出力は表示装置とサーボ装置
の少なくとも一方に接続され、乗算回路よりの出
力信号により表示装置及びサーボ装置は制御され
る。
このようにして単純な構造で故障の起りにくい
装置により本願第1発明を実施できる。
本願第2の発明は第1の発明における乗算によ
り生ずる信号に更に格子構造体の移動速度に相当
する基準信号を乗算し、この乗算によつて得られ
る出力信号により表示装置とサーボ装置の少なく
とも一方を制御するように構成する。この場合乗
算により得られた出力信号を平滑化することがで
きる。
本願第2の発明を実施するための装置として
は、上記の第1発明を実施するための装置の他に
格子構造体の移動速度に当相する基準信号発生回
路と、該基準発生回路の出力と第1発明の装置に
おける乗算回路の出力とに個別に接続される入力
を有する第2乗算回路とを付加的に設け、第2乗
算回路の出力を表示装置とサーボの装置の少なく
とも一方に接続して表示装置もしくはサーボ装置
を制御する。前記基準信号発生回路として格子構
造体の駆動のための基準信号を発生する発電器を
用いることができる。又基準信号発生回路として
は発電器と格子構造体駆動装置との間に接続され
発電器よりの駆動電流により基準信号を発生する
微分回路を用いることもできる。又基準信号発生
回路としては格子構造体の移動を直接走査する走
査器を具備し、格子構造体の移動から直接基準信
号を発生することもできる。第2乗算回路は位相
に敏感な整流器、電子的接続器又はリング変調器
により構成されることができる。第2乗算回路の
後に信号平滑回路を接続することもできる。
第2図に示してある2つの対物レンズ10,1
1は、光路すなわち光チヤンネルを決定し、反射
鏡12〜15を介して対象(図示してない)を格
子構造体16の上に投影させるものである。格子
構造体16は、発振器30から給電される駆動装
置31によつて光軸18,19に垂直の方向に移
動させられる。これらの光軸には各々1つの光電
受信器20,21が属しており、夫々の光電受信
器20,21にはsinωtに比例する基本波分と、
cos2ωtに比例する高調波分とで構成される電気
信号Sが夫々の光線束により形成される。
今光電受信器21により得られる入力信号をS1
(t)、光電受信器20により得られる入力信号を
S2(t)とすると、理想的な形で表わす入力信号
は S1(t)=C1(cos φ sin ωt +K sin φ cos2ωt) S2(t)=C2{cos(φ+ψ)sin ωt +K sin(φ+ψ)cos2ωt} の形を持つ。この場合C1及びC2は振幅係数であ
り、該振幅係数はなるべく常数とし、且つ同じ大
きさに保たるべきである。係数Kは高調波の基本
波に対する振幅比とし、格子の振動振幅が格子周
期の約1/4であるときほぼ0.5である。φは対物レ
ンズ10,11を通して生ずる像と格子との間の
偶然な位相状態から生ずる任意の初期位相であ
る。ψは両入力路間の視差から招来する位相差で
あり、該位相差は閉じた調整回路内で例えば反射
鏡15の揺動によりバランスされ、すなわち0に
されるべきである。
この問題は今や、信号S1(t)とS2(t)を位相
差ψのバランスができるだけ値φ,C1,C2の変
化に影響されずにいるように処理することにあ
る。
本発明に係る方法の基本的立場は、両信号間の
平均二乗偏差の最小値を調節することである。最
小値条件は偏差の零位調整と同等である。
光電受信器20よりの入力信号S2(t)は微分
段階32及び減算回路33に、光電受信器21よ
りの入力信号S1(t)は減算回路33の第2入力
部に導入される。位相弁別器としての微分回路3
2及び減算回路33の出力信号S〓2及び(S1−S2
は乗算回路34に導入される。乗算回路34にお
いて出力信号S〓2と(S1−S2)を乗算し出力P P=(S1−S2)・S〓2が得られる。
該出力Pに乗算回路40(第3図)において格
子構造体の16の移動速度に相当する基準信号
cosωtを乗算し、その値 P=(S1−S2)・S〓2・cosωtを時間について積分
すると、 Sg=C1C2〔1/4ωK sinφ cos(φ+ψ)−1/2ωK cosφ sin(φ+ψ)〕+1/4C2 2 ωK sin(φ+ψ
) cos(φ+ψ)が得られる。
信号Sgにはバランス点ψ=0において、尚φ,
C1,C2の値に関係している。φ=0゜,90゜に対し
てのみSg=0となる。第2図は格子構造16の
移動が一つの方向に同速度で動く場合で特種な例
となる。この場合基準信号cosωtは1となるの
で、第3図の乗算回路40を省略しても結果とし
ては同じである。乗算回路40(第2図は乗算回
路34)の出力信号はサーボ装置25に送られ、
反射鏡15の旋回路を制御する。乗算回路34の
出力は表示装置36に接続されることもできる。
乗算回路34の出力に平滑回路35を接続し、平
滑回路35の出力をサーボ回路25と表示装置3
6の少なくとも一方に接続することもできる。以
上述べた装置は、格子構造体が常に同一方向に移
動するときに利用できる。これを実現できるの
は、回転式の格子円板または回転式の格子ドラム
である。
しかしながら、場合によつては、そのような回
転式格子構造体が一装置ないしは一装置部分の内
部で過大なスペースを必要とするであろう。その
ときは、小さいスペースで足りる振動式の格子構
造体に振り替える。そのような振動式の格子構造
体をもつてすれば、装置は、第3図に示す通りの
利点を持つことになる。この図に示した装置は、
乗算回路34の出力に第2乗算回路40の第1入
力部が接続され、第2乗算回路40の第2入力部
に格子構造体の移動速度に比例する基準信号を発
生する基準信号発生回路の出力が接続された点
で、第2図に示した装置から区別される。該信号
は、様々の仕方で発生させることができる。たと
えば、望みの基準信号を送出する出力部を別個に
持つ発振器42を使つて駆動装置31に給電する
ことが可能である。また、たとえば微分回路43
を使つて駆動装置31の給電信号から直接、基準
信号を破線に示す通りに導出することも可能であ
る。さらに、格子構造体を直接走査する補助の光
電受信器44を使つて該基準信号を得ることも可
能である。このような受信器を同じく破線で図示
しておいた。
第2乗算回路40の出力信号は、そのとき、場
合によつては平滑回路35を通過した後、サーボ
装置25を制御し、これが、旋回可能な反射鏡1
5に作用するように構成する。
第2乗算回路40は、様々の仕方で実現させる
ことができる。これはアナログ乗算器として構成
してもよいが、たとえば位相に敏感な変換器、電
子式接続器又はリング変調器として構成すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、現われる信号の基本波を利用する装
置を示したブロツク線図、第2図は第1実施例の
ブロツク線図、第3図は第2実施例のブロツク線
図である。 これらの図において、10,11……対物レン
ズ、12,13,14,15……反射鏡、16…
…格子構造体、30,42……ゼネレータもしく
は発振器、18,19……光軸、20,21……
光電受信器、25……調整機構、24,26……
調節器、31……駆動装置、32……微分回路、
33……減算回路、34……乗算回路、35……
補助平滑回路、36……表示装置、40……第2
乗算回路、43……微分回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 少なくとも1つの格子構造体が投影ビーム通
    路内を移動する立体鏡型、特に2眼型の光学系、
    たとえばベースライン距離測定用の距離計の中で
    相互に区別し得る光束から得られる電気信号によ
    り視差を自動的に測定する方法において、 a 得られた2つの信号の間で減算を行い、 b 前記2つの信号の一方を微分し、 c 微分の際に生じた信号に、減算によつて生じ
    た差信号を乗じ、 d 乗算により生じる信号が表示装置とサーボ装
    置の少なくとも一方を制御すること を特徴とする自動的視差測定方法。 2 少なくとも1つの格子構造体が投影ビーム通
    路内を移動する立体鏡型、特に2眼型の光学系、
    たとえばベースライン距離測定用の距離計の中で
    相互に区別し得る光束から得られる電気信号によ
    り視差を自動的に測定する方法において、 a 得られた2つの信号の間で減算を行い、 b 前記2つの信号の一方を微分し、 c 微分の際に生じた信号に、減算によつて生じ
    た差信号を乗じ、 d 乗算により得られた信号に、格子構造体の移
    動速度に相当する基準信号を乗じ、この乗算に
    より生じる信号が表示装置とサーボ装置の少な
    くとも一方を制御する ことを特徴とする自動的視差測定方法。 3 乗算から生じた制御信号を平滑することを特
    徴とする特許請求の範囲第1項に記載の自動的視
    差測定方法。 4 乗算から生じた制御信号を平滑することを特
    徴とする特許請求の範囲第2項に記載の自動的視
    差測定方法。 5 前記格子構造体の移動速度に相当する基準信
    号として格子構造体の駆動装置31への給電信号
    から微分回路43を通して得られる基準信号が使
    用されることを特徴とする特許請求の範囲第2項
    に記載の自動的視差測定方法。 6 前記格子構造体の移動速度に相当する基準信
    号として格子構造体を直接走査する走査器から得
    られる直接基準信号が使用されることを特徴とす
    る特許請求の範囲第2項に記載の自動的視差測定
    方法。 7 前記格子構造体の移動速度に相当する基準信
    号として駆動装置31に給電する発電器42より
    得られる基準信号を使用することを特徴とする特
    許請求の範囲第2項に記載の自動的視差測定方
    法。 8 前記格子構造体の移動速度に相当する基準信
    号の乗算が位相に敏感な整流器において行なわれ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載
    の自動的視差測定方法。 9 前記格子構造体の移動速度に相当する基準信
    号の乗算が電子式スイツチにより行なわれること
    を特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の自動
    的視差測定方法。 10 前記格子構造体の移動速度に相当する基準
    信号の乗算がリング変調器により行なわれること
    を特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の自動
    的視差測定方法。
JP4977177A 1976-05-05 1977-04-28 Method of and apparatus for automatic measurement of parallax Granted JPS52134464A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2619795A DE2619795C3 (de) 1976-05-05 1976-05-05 Verfahren und Anordnungen zur automatischen Parallaxebestimmung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS52134464A JPS52134464A (en) 1977-11-10
JPS63722B2 true JPS63722B2 (ja) 1988-01-08

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ID=5977105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4977177A Granted JPS52134464A (en) 1976-05-05 1977-04-28 Method of and apparatus for automatic measurement of parallax

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US (1) US4104517A (ja)
JP (1) JPS52134464A (ja)
CA (1) CA1079955A (ja)
CH (1) CH614523A5 (ja)
DE (1) DE2619795C3 (ja)
FR (1) FR2350619A1 (ja)
GB (1) GB1582462A (ja)
SE (1) SE437084B (ja)

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Also Published As

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GB1582462A (en) 1981-01-07
SE437084B (sv) 1985-02-04
DE2619795B2 (de) 1978-03-30
DE2619795A1 (de) 1977-11-10
DE2619795C3 (de) 1978-11-23
CA1079955A (en) 1980-06-24
FR2350619A1 (fr) 1977-12-02
FR2350619B1 (ja) 1980-09-05
US4104517A (en) 1978-08-01
CH614523A5 (ja) 1979-11-30
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