JP2003344044A - 測距装置 - Google Patents
測距装置Info
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- JP2003344044A JP2003344044A JP2002159794A JP2002159794A JP2003344044A JP 2003344044 A JP2003344044 A JP 2003344044A JP 2002159794 A JP2002159794 A JP 2002159794A JP 2002159794 A JP2002159794 A JP 2002159794A JP 2003344044 A JP2003344044 A JP 2003344044A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガラス越し判定の判定精度を向上させる。
【解決手段】 アクティブ方式の測距装置において、測
距値が所定距離よりも近く、測距装置の受光出力が所定
値よりも小さい時に、この受光出力のスポット欠けの有
無を検出し、スポット欠けが無い時は、ガラス越し撮影
であると判定し、スポット欠けがある時は,通常の撮影
環境であると判定している。
距値が所定距離よりも近く、測距装置の受光出力が所定
値よりも小さい時に、この受光出力のスポット欠けの有
無を検出し、スポット欠けが無い時は、ガラス越し撮影
であると判定し、スポット欠けがある時は,通常の撮影
環境であると判定している。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、測距対象までの距
離を光学的に測定するカメラ等に搭載される測距装置の
改良に関するものである。
離を光学的に測定するカメラ等に搭載される測距装置の
改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の測距装置には、測距対象にスポッ
ト光を投光し、投光されたスポット光の測距対象の反射
光を受光し、該受光出力から三角測量の原理に基づき測
距対象までの距離を測定するアクティブ測距装置は周知
である。
ト光を投光し、投光されたスポット光の測距対象の反射
光を受光し、該受光出力から三角測量の原理に基づき測
距対象までの距離を測定するアクティブ測距装置は周知
である。
【0003】また、受光側のレンズ及び受光素子を基線
長方向に2つ配置し、それぞれから得られる受光像の相
関関係から測距対象までの距離を求める位相差検出方式
の測距装置も周知である。
長方向に2つ配置し、それぞれから得られる受光像の相
関関係から測距対象までの距離を求める位相差検出方式
の測距装置も周知である。
【0004】このような測距装置を搭載したカメラにお
いては、該測距装置が上記のように測距対象にスポット
光を照射するため、車窓や飛行機の機内からの景色の撮
影(以降ガラス越し撮影)を行うような時は、撮影した
い対象物ではなく窓ガラスを測距してしまいピンボケ写
真となってしまう事がある。
いては、該測距装置が上記のように測距対象にスポット
光を照射するため、車窓や飛行機の機内からの景色の撮
影(以降ガラス越し撮影)を行うような時は、撮影した
い対象物ではなく窓ガラスを測距してしまいピンボケ写
真となってしまう事がある。
【0005】ガラス越し撮影時のピンボケ写真を無くす
ために、例えば特開平9−229671号公報が開示さ
れている。
ために、例えば特開平9−229671号公報が開示さ
れている。
【0006】特開平9−229671号公報では、図3
にあるように投光素子1はCPU9の命令により投光駆
動部により測距対象に向けて投光用レンズ2を介してパ
ルス投光される。投光された光束の一部はガラス11を
反射し受光用レンズ3、4を介してそれぞれ受光素子
5、6で受光される。またガラス11を透過した残りの
光束も同様に受光用レンズ3、4を介してそれぞれ受光
素子5、6で受光される。ここで撮影対象が仮に遠距離
の風景である場合、このガラス11を透過した光束の受
光レベルはガラス11で反射した光束のそれに比べて非
常に小さいものとなる。
にあるように投光素子1はCPU9の命令により投光駆
動部により測距対象に向けて投光用レンズ2を介してパ
ルス投光される。投光された光束の一部はガラス11を
反射し受光用レンズ3、4を介してそれぞれ受光素子
5、6で受光される。またガラス11を透過した残りの
光束も同様に受光用レンズ3、4を介してそれぞれ受光
素子5、6で受光される。ここで撮影対象が仮に遠距離
の風景である場合、このガラス11を透過した光束の受
光レベルはガラス11で反射した光束のそれに比べて非
常に小さいものとなる。
【0007】受光素子5、6で受光した信号はCPU9
の命令により受光信号7によって距離に応じた値に演算
処理される。
の命令により受光信号7によって距離に応じた値に演算
処理される。
【0008】また該受光信号処理部7からの受光出力レ
ベルを信号量判定部8により所定の信号量と比較を行っ
ている。
ベルを信号量判定部8により所定の信号量と比較を行っ
ている。
【0009】図3の測距装置の測距動作は図4のフロー
チャートにあるように、まずステップ701でアクティ
ブ測距を行う。次に受光信号処理部から得られた測距対
象までの距離Lと所定の距離と比較しLが所定の距離よ
り遠い場合は、ガラス11を測距した可能性が低いため
ステップ705にて距離情報を測距した結果であるLと
している。一方Lが所定の距離より近い場合、ステップ
703で信号量判定部8により受光信号処理部7より得
た受光素子の信号レベルと所定量を比較する。この結果
上記信号レベルが所定量より大きい時は測距対象がガラ
スのない近距離にある可能性が極めて高いので、ステッ
プ705で距離情報を測距した結果であるLとしてお
り、上記信号レベルが所定量より小さい時は、ガラス1
1を測距した可能性が高いので距離情報を無限距離とし
ている(ステップ704)。
チャートにあるように、まずステップ701でアクティ
ブ測距を行う。次に受光信号処理部から得られた測距対
象までの距離Lと所定の距離と比較しLが所定の距離よ
り遠い場合は、ガラス11を測距した可能性が低いため
ステップ705にて距離情報を測距した結果であるLと
している。一方Lが所定の距離より近い場合、ステップ
703で信号量判定部8により受光信号処理部7より得
た受光素子の信号レベルと所定量を比較する。この結果
上記信号レベルが所定量より大きい時は測距対象がガラ
スのない近距離にある可能性が極めて高いので、ステッ
プ705で距離情報を測距した結果であるLとしてお
り、上記信号レベルが所定量より小さい時は、ガラス1
1を測距した可能性が高いので距離情報を無限距離とし
ている(ステップ704)。
【0010】ここで上記受光素子の信号レベルの比較対
象である所定量は、ステップ702で測距値と比較して
いた所定の距離において低反射率の測距対象の通常測距
(ガラスのような障害物の無い条件)した時の受光素子
の出力よりも小さいものとする。
象である所定量は、ステップ702で測距値と比較して
いた所定の距離において低反射率の測距対象の通常測距
(ガラスのような障害物の無い条件)した時の受光素子
の出力よりも小さいものとする。
【0011】とのように特開平9−22967号公報で
は、測距値と受光素子の受光レベルから近距離であるに
もかかわらず信号量が非常に小さい場合にガラスを測距
していると判断している。これはガラス11を拡散反射
した投光光束が受光素子5、または6に受光された時に
有効であるとされていた。
は、測距値と受光素子の受光レベルから近距離であるに
もかかわらず信号量が非常に小さい場合にガラスを測距
していると判断している。これはガラス11を拡散反射
した投光光束が受光素子5、または6に受光された時に
有効であるとされていた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】いま測距装置と測距対
象の間にガラス窓が無い状態(通常の測距環境と記述す
る)で測距対象に投光素子からのスポット光全体が当た
っている時、つまり図5(a)のような場合、同図の下
に示す受光出力が得られる。この時特開平9−2296
7号公報の手法によれば、測距値が所定距離よりも近く
ても、受光出力が所定値であるガラス越し判定レベルよ
り大きいことから通常の測距環境となり、測距情報に測
距値が採用される。
象の間にガラス窓が無い状態(通常の測距環境と記述す
る)で測距対象に投光素子からのスポット光全体が当た
っている時、つまり図5(a)のような場合、同図の下
に示す受光出力が得られる。この時特開平9−2296
7号公報の手法によれば、測距値が所定距離よりも近く
ても、受光出力が所定値であるガラス越し判定レベルよ
り大きいことから通常の測距環境となり、測距情報に測
距値が採用される。
【0013】しかしながら通常の測距環境で図5(b)
のような測距対象に投光素子のスポット光の一部が当た
り残りは背景に抜けてしまった時、受光出力は同図の下
に示すようにガラス越し判定レベルより小さくなる。こ
の結果、従来の手法であればこのときの測距値が所定距
離よりも近ければ、通常の測距環境であるにもかかわら
ずガラス越し撮影であると判定してしまい、図4によれ
ば距離情報は無限距離となるためにピンボケ写真を提供
することになる。
のような測距対象に投光素子のスポット光の一部が当た
り残りは背景に抜けてしまった時、受光出力は同図の下
に示すようにガラス越し判定レベルより小さくなる。こ
の結果、従来の手法であればこのときの測距値が所定距
離よりも近ければ、通常の測距環境であるにもかかわら
ずガラス越し撮影であると判定してしまい、図4によれ
ば距離情報は無限距離となるためにピンボケ写真を提供
することになる。
【0014】尚、ここで測距対象からの反射光が受光素
子上に結像された像を受光スポットと表現し、図5
(b)のような測距条件で得られた時の受光素子上の像
の状態をスポット欠けと表現する。
子上に結像された像を受光スポットと表現し、図5
(b)のような測距条件で得られた時の受光素子上の像
の状態をスポット欠けと表現する。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は上記にあ
るような測距対象に向けた投光素子からの光の一部が背
景に抜けてしまってスポット欠けが生じても誤ってガラ
ス越し判定する事のない測距装置を提供する事にある。
るような測距対象に向けた投光素子からの光の一部が背
景に抜けてしまってスポット欠けが生じても誤ってガラ
ス越し判定する事のない測距装置を提供する事にある。
【0016】上記問題を解決するために本発明の測距装
置は、測距対象にスポット光を投光する投光手段と、上
記測距対象からの反射光を受光する受光手段と、上記受
光手段の出力信号に基づいて上記測距対象までの距離を
算出する演算手段と、上記演算手段で算出された距離と
所定距離とを比較する第一の比較手段と、上記算出され
た距離が上記所定距離より近距離である時、上記受光手
段の出力値と所定値とを比較する第二の比較手段と、上
記受光手段の出力値が所定値より小さい時、上記測距対
象からの反射光が受光手段に結像したときの像の幅を検
出する検出手段と、上記検出手段の検出結果に応じて上
記算出された距離を所定の距離に補正する補正手段を備
えたことを特徴とする。
置は、測距対象にスポット光を投光する投光手段と、上
記測距対象からの反射光を受光する受光手段と、上記受
光手段の出力信号に基づいて上記測距対象までの距離を
算出する演算手段と、上記演算手段で算出された距離と
所定距離とを比較する第一の比較手段と、上記算出され
た距離が上記所定距離より近距離である時、上記受光手
段の出力値と所定値とを比較する第二の比較手段と、上
記受光手段の出力値が所定値より小さい時、上記測距対
象からの反射光が受光手段に結像したときの像の幅を検
出する検出手段と、上記検出手段の検出結果に応じて上
記算出された距離を所定の距離に補正する補正手段を備
えたことを特徴とする。
【0017】また、上記測距装置の上記受光手段は、セ
ンサアレイで構成されることを特徴とする。
ンサアレイで構成されることを特徴とする。
【0018】また、上記測距装置の上記受光手段は、一
対の光学レンズとそれぞれに対応した一対のセンサアレ
イで構成されたことを特徴とする。
対の光学レンズとそれぞれに対応した一対のセンサアレ
イで構成されたことを特徴とする。
【0019】また、上記受光手段であるところの上記セ
ンサアレイは、CCDであることを特徴とする。
ンサアレイは、CCDであることを特徴とする。
【0020】更に、上記受光手段であるところの上記セ
ンサアレイは、CMOSセンサであることを特徴とす
る。
ンサアレイは、CMOSセンサであることを特徴とす
る。
【0021】(作用)請求項1によれば、測距装置から
得られた測距値が所定距離よりも近く、受光手段の出力
値が所定値よりも小さい時でも、該受光手段の受光スポ
ットのスポット欠けの有無を検出し、該受光スポットに
欠けがある時は、測距対象に投光素子からの光の一部だ
けしか当たっていないような状態であることがわかるの
で、これまでのように上記状態で誤ってガラス越し撮影
であると判断することなく正確な測距情報を提供する事
が可能になる。
得られた測距値が所定距離よりも近く、受光手段の出力
値が所定値よりも小さい時でも、該受光手段の受光スポ
ットのスポット欠けの有無を検出し、該受光スポットに
欠けがある時は、測距対象に投光素子からの光の一部だ
けしか当たっていないような状態であることがわかるの
で、これまでのように上記状態で誤ってガラス越し撮影
であると判断することなく正確な測距情報を提供する事
が可能になる。
【0022】また請求項2、請求項4、5によれば、上
記受光手段はCCDやCMOSセンサのようなセンサア
レイで構成されることで、該センサアレイのそれぞれの
センサ出力から、受光スポットのスポット欠けを容易に
検出する事ができる。
記受光手段はCCDやCMOSセンサのようなセンサア
レイで構成されることで、該センサアレイのそれぞれの
センサ出力から、受光スポットのスポット欠けを容易に
検出する事ができる。
【0023】また請求項3によれば、上記受光手段は、
一対の光学レンズとそれぞれに対応した一対のセンサア
レイで構成されているので、たとえ受光スポットに欠け
が生じても正確な測距値を得ることが可能である。
一対の光学レンズとそれぞれに対応した一対のセンサア
レイで構成されているので、たとえ受光スポットに欠け
が生じても正確な測距値を得ることが可能である。
【0024】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例の形態を図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【0025】図1は本実施例にかかる測距装置のブロッ
ク構成図である。
ク構成図である。
【0026】同図において、1はスポット光を投光する
ための光源となるIREDやLEDなどの投光素子であ
り、この素子は投光駆動部10とCPU9の制御によっ
てパルス点灯されている。また投光素子1からの光は投
光用レンズ2を通して測距対象に向けて投光される。
ための光源となるIREDやLEDなどの投光素子であ
り、この素子は投光駆動部10とCPU9の制御によっ
てパルス点灯されている。また投光素子1からの光は投
光用レンズ2を通して測距対象に向けて投光される。
【0027】3、4は受光用レンズであり、投光素子1
から測距対象に向けて投光された光の測距対象での反射
光を受光素子5、6にそれぞれ結像させる。
から測距対象に向けて投光された光の測距対象での反射
光を受光素子5、6にそれぞれ結像させる。
【0028】受光素子5、6は、それぞれセンサ列で構
成されており、これは例えばCCDであったりCMOS
センサであったりする。またこれらのセンサ列の出力は
一対の受光信号として出力される。
成されており、これは例えばCCDであったりCMOS
センサであったりする。またこれらのセンサ列の出力は
一対の受光信号として出力される。
【0029】7は、受光素子5、6からの一対の受光信
号を距離に応じた値に演算するための受光信号処理部で
ある。
号を距離に応じた値に演算するための受光信号処理部で
ある。
【0030】8は受光信号処理部7からの受光信号のレ
ベルを所定値と比較するための信号量判定部であり、1
2は同じく受光信号処理部7からの受光信号のスポット
欠けの有無を判別するためのスポット欠け判定部であ
る。
ベルを所定値と比較するための信号量判定部であり、1
2は同じく受光信号処理部7からの受光信号のスポット
欠けの有無を判別するためのスポット欠け判定部であ
る。
【0031】9は測距動作の統括制御を行うためのCP
Uであり、11は窓越し撮影時のガラス窓である。
Uであり、11は窓越し撮影時のガラス窓である。
【0032】次に本発明の測距動作について図2のフロ
ーチャートを使って説明する。
ーチャートを使って説明する。
【0033】まずステップ201でアクティブ測距を行
う。図1のブロック構成図の場合、投光素子1を測距対
象に向けて投光し、受光素子5、6でそれぞれ受光し、
該受光素子から得られた一対の受光信号の位相差を検出
することにより測距対象までの距離を求めている。
う。図1のブロック構成図の場合、投光素子1を測距対
象に向けて投光し、受光素子5、6でそれぞれ受光し、
該受光素子から得られた一対の受光信号の位相差を検出
することにより測距対象までの距離を求めている。
【0034】尚アクティブ測距の動作については周知の
技術であるため詳細の説明は割愛する。
技術であるため詳細の説明は割愛する。
【0035】次にステップ201で求められた測距値L
と所定の距離の比較を行い、所定の距離より遠い場合
は、通常の測距環境であるか或いは、窓越しの撮影であ
っても窓ガラス11を測距していないものとし、ステッ
プ206で距離情報として測距値Lを採用する。
と所定の距離の比較を行い、所定の距離より遠い場合
は、通常の測距環境であるか或いは、窓越しの撮影であ
っても窓ガラス11を測距していないものとし、ステッ
プ206で距離情報として測距値Lを採用する。
【0036】一方測距値Lが所定の距離よりも近い時
は、窓越し撮影で窓ガラスを測距している可能性がある
ので、次の判定をステップ203で行う。ステップ20
3では受光信号レベルと所定量との比較を信号量判定部
8で行っており、受光信号のレベルが所定量より大きい
時は、測距値が近距離でかつ受光信号が大きいので通常
の測距環境であると判断し、ステップ206で距離情報
として測距値Lを採用するる。
は、窓越し撮影で窓ガラスを測距している可能性がある
ので、次の判定をステップ203で行う。ステップ20
3では受光信号レベルと所定量との比較を信号量判定部
8で行っており、受光信号のレベルが所定量より大きい
時は、測距値が近距離でかつ受光信号が大きいので通常
の測距環境であると判断し、ステップ206で距離情報
として測距値Lを採用するる。
【0037】一方受光信号レベルが所定量より小さい時
は、測距値は近距離であるのにもかかわらず受光信号が
小さいので、窓越し撮影で窓ガラス11を測距している
可能性が高い。よってステップ204で次の判定を行
う。
は、測距値は近距離であるのにもかかわらず受光信号が
小さいので、窓越し撮影で窓ガラス11を測距している
可能性が高い。よってステップ204で次の判定を行
う。
【0038】ステップ204では受光スポットのスポッ
ト欠けの有無をスポット欠け判定部12で行っている。
この判定方法としては、例えば受光素子であるセンサ列
のそれぞれのセンサの出力レベルにおいて所定他以上の
出力がどれだけ連続しているかを調べることで判定でき
る。該連続性が所定値よりも小さければ受光スポットに
スポット欠けであることになる。該受光信号にスポット
欠けがある場合は、図5のように測距対象に投光素子1
からのスポット光の一部しか当たらず残りのスポット光
は背景に抜けているめに、受光信号のレベルが小さくな
ってしまったと考えられるので、通常の測距環境である
からステップ206で距離情報として測距値Lを採用す
る。
ト欠けの有無をスポット欠け判定部12で行っている。
この判定方法としては、例えば受光素子であるセンサ列
のそれぞれのセンサの出力レベルにおいて所定他以上の
出力がどれだけ連続しているかを調べることで判定でき
る。該連続性が所定値よりも小さければ受光スポットに
スポット欠けであることになる。該受光信号にスポット
欠けがある場合は、図5のように測距対象に投光素子1
からのスポット光の一部しか当たらず残りのスポット光
は背景に抜けているめに、受光信号のレベルが小さくな
ってしまったと考えられるので、通常の測距環境である
からステップ206で距離情報として測距値Lを採用す
る。
【0039】一方受光スポットにスポット欠けが無い場
合は、測距対象には投光素子1からのスポット光全体が
当たっているにもかかわらず受光信号のレベルが低く、
しかも測距値Lは近距離であることから窓越し撮影で窓
ガラス11を測距しているものであると判断し、ステッ
プ205で距離情報としてあらかじめ設定された所定の
距離Aを採用する。
合は、測距対象には投光素子1からのスポット光全体が
当たっているにもかかわらず受光信号のレベルが低く、
しかも測距値Lは近距離であることから窓越し撮影で窓
ガラス11を測距しているものであると判断し、ステッ
プ205で距離情報としてあらかじめ設定された所定の
距離Aを採用する。
【0040】尚、ステップ205では距離情報を所定の
距離Aとしているが、投光素子1を非投光でパッシブ測
距を実行しても構わない。
距離Aとしているが、投光素子1を非投光でパッシブ測
距を実行しても構わない。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
測距装置から得られた測距値、受光信号の信号量だけで
なく受光スポットのスポット欠けの有無に応じて、測距
環境が通常であるか窓越しであるかを確実に判別するこ
とが可能になるので、窓越し判定の誤検知による誤測距
が無くなり高精度の測距装置を提供する事ができる。
測距装置から得られた測距値、受光信号の信号量だけで
なく受光スポットのスポット欠けの有無に応じて、測距
環境が通常であるか窓越しであるかを確実に判別するこ
とが可能になるので、窓越し判定の誤検知による誤測距
が無くなり高精度の測距装置を提供する事ができる。
【図1】本発明にかかる測距装置を説明したブロック構
成図である。
成図である。
【図2】本発明にかかる測距装置の動作を説明したフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図3】従来例にかかる測距装置を説明したブロック構
成図である。
成図である。
【図4】従来例にかかる測距装置の動作を説明したフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図5】スポット欠けした時の測距対象とスポット光の
位置関係並びに受光出力の例を示した図である。
位置関係並びに受光出力の例を示した図である。
1 投光素子
2 投光用レンズ
3 受光用レンズ
4 受光用レンズ
5 受光素子
6 受光素子
7 受光信号処理部
8 信号判定部
9 CPU
10 投光駆動部
11 ガラス窓
12 スポット欠け判定部
Claims (5)
- 【請求項1】 測距対象にスポット光を投光する投光手
段と、 上記測距対象からの反射光を受光する受光手段と、 上記受光手段の出力信号に基づいて上記測距対象までの
距離を算出する演算手段と、 上記演算手段で算出された距離と所定距離とを比較する
第一の比較手段と、 上記算出された距離が上記所定距離より近距離である
時、上記受光手段の出力値と所定値とを比較する第二の
比較手段と、 上記受光手段の出力値が所定値より小さい時、上記測距
対象からの反射光が受光手段に結像したときの像の幅を
検出する検出手段と、 上記検出手段の検出結果に応じて上記算出された距離を
所定の距離に補正する補正手段を備えた事を特徴とする
測距装置。 - 【請求項2】 請求項1において、上記受光手段は、セ
ンサアレイで構成されることを特徴とする。 - 【請求項3】 請求項1において、上記受光手段は、一
対の光学レンズとそれぞれに対応した一対のセンサアレ
イで構成されたことを特徴とする。 - 【請求項4】 請求項2において、上記センサアレイ
は、CCDであることを特徴とする。 - 【請求項5】 請求項2において、上記センサアレイ
は、CMOSセンサであることを特徴とする。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002159794A JP2003344044A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | 測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002159794A JP2003344044A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | 測距装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003344044A true JP2003344044A (ja) | 2003-12-03 |
Family
ID=29773973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002159794A Withdrawn JP2003344044A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | 測距装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003344044A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10052767B2 (en) | 2015-06-17 | 2018-08-21 | Seiko Epson Corporation | Robot, control device, and control method |
WO2021065500A1 (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 測距センサ、信号処理方法、および、測距モジュール |
-
2002
- 2002-05-31 JP JP2002159794A patent/JP2003344044A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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