JPH11132713A - 測距装置および自動焦点制御撮影装置および凹凸検出装置 - Google Patents
測距装置および自動焦点制御撮影装置および凹凸検出装置Info
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- JPH11132713A JPH11132713A JP29859897A JP29859897A JPH11132713A JP H11132713 A JPH11132713 A JP H11132713A JP 29859897 A JP29859897 A JP 29859897A JP 29859897 A JP29859897 A JP 29859897A JP H11132713 A JPH11132713 A JP H11132713A
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- distance measuring
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 距離測定装置の小型化ができるようにする。
【解決手段】 メインフレーム1に切り欠き1aを介し
て発光側アーム1bと切り欠き1dを介して受光側アー
ム1eを形成し、発光側アーム1bに被写体Hに光を発
光する発光部2を取り付けると共に受光側アーム1eに
光を受光する受光部3を取り付ける。発光部2と受光部
3を、それらの光軸が装置自身のセンター軸上に交差す
るように設置する。発光側アーム1bの他端1cと受光
側アーム1eの他端1fを圧電素子4の伸縮運動を利用
して移動すると、発光部2からの照射光Liは被写体H
により正反射されたときにのみ反射光Lrとして受光部
3に到達する。
て発光側アーム1bと切り欠き1dを介して受光側アー
ム1eを形成し、発光側アーム1bに被写体Hに光を発
光する発光部2を取り付けると共に受光側アーム1eに
光を受光する受光部3を取り付ける。発光部2と受光部
3を、それらの光軸が装置自身のセンター軸上に交差す
るように設置する。発光側アーム1bの他端1cと受光
側アーム1eの他端1fを圧電素子4の伸縮運動を利用
して移動すると、発光部2からの照射光Liは被写体H
により正反射されたときにのみ反射光Lrとして受光部
3に到達する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、測距装置および自
動焦点制御撮影装置および凹凸検出装置に関し、さらに
詳しくは、被写体までの距離を求める測距装置およびこ
の測距装置を用いてレンズの焦点を被写体に自動的に合
わせる自動焦点制御撮影装置およびこの測距装置を用い
て被写体の表面形状を求める凹凸検出装置に関する。
動焦点制御撮影装置および凹凸検出装置に関し、さらに
詳しくは、被写体までの距離を求める測距装置およびこ
の測距装置を用いてレンズの焦点を被写体に自動的に合
わせる自動焦点制御撮影装置およびこの測距装置を用い
て被写体の表面形状を求める凹凸検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】カメラやビデオカメラにおいて、被写体
までの距離に基づいてレンズの位置を調整して被写体に
焦点を合わせるようなことが行われている。従来、被写
体までの距離を求めるために、図12に示すように、三
角測定方式を用いる測距装置が使われている。
までの距離に基づいてレンズの位置を調整して被写体に
焦点を合わせるようなことが行われている。従来、被写
体までの距離を求めるために、図12に示すように、三
角測定方式を用いる測距装置が使われている。
【0003】この測距装置1000では、90,91は
被写体Hからの乱反射光Ldを収集する対物レンズ、9
2は固定ミラー、93は可動ミラー、94,95は光を
電気的信号に変換する光センサ、96は前記可動ミラー
を回転させるモータ、97は前記光センサ94,95の
電気的信号を比較してその結果に基づいて前記モータを
制御する信号比較部、被写体Hまでの距離Sを算出する
演算部98である。
被写体Hからの乱反射光Ldを収集する対物レンズ、9
2は固定ミラー、93は可動ミラー、94,95は光を
電気的信号に変換する光センサ、96は前記可動ミラー
を回転させるモータ、97は前記光センサ94,95の
電気的信号を比較してその結果に基づいて前記モータを
制御する信号比較部、被写体Hまでの距離Sを算出する
演算部98である。
【0004】前記固定ミラー92と可動ミラー93は、
基準距離kを隔てて配置されている。被写体Hの映像
は、対物レンズ90と固定ミラー92を経て光センサ9
4に結像すると共に対物レンズ91と可動ミラー93を
経て光センサ95に結像する。光センサ94,95は、
結像された映像を電気信号に変換し、その電気信号を信
号比較部97に渡す。
基準距離kを隔てて配置されている。被写体Hの映像
は、対物レンズ90と固定ミラー92を経て光センサ9
4に結像すると共に対物レンズ91と可動ミラー93を
経て光センサ95に結像する。光センサ94,95は、
結像された映像を電気信号に変換し、その電気信号を信
号比較部97に渡す。
【0005】信号比較部97は、光センサ94の電気信
号と光センサ95の電気信号を比較し、両信号がほぼ同
一になるように前記モータ96により前記可動ミラー9
3の角度を調整する。そして、信号比較部97は、両信
号が同一になったときにその旨を前記演算部98に通知
する。演算部98は、光センサ94の電気信号と光セン
サ95の電気信号が同一になったときの前記可動ミラー
93の角度βを取得し、その角度βと前記基準距離kと
に基づいて被写体Hまでの距離Sを算出して出力する。
なお、基準距離kが大きければ大きいほど被写体Hまで
の距離Sを正確に求めることができることとなる。
号と光センサ95の電気信号を比較し、両信号がほぼ同
一になるように前記モータ96により前記可動ミラー9
3の角度を調整する。そして、信号比較部97は、両信
号が同一になったときにその旨を前記演算部98に通知
する。演算部98は、光センサ94の電気信号と光セン
サ95の電気信号が同一になったときの前記可動ミラー
93の角度βを取得し、その角度βと前記基準距離kと
に基づいて被写体Hまでの距離Sを算出して出力する。
なお、基準距離kが大きければ大きいほど被写体Hまで
の距離Sを正確に求めることができることとなる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の測距装置1
000では、前記固定ミラー92と可動ミラー93の間
の基準距離kが大きければ大きいほど被写体Hまでの距
離Sを正確に求めることができる。しかしながら、基準
距離を大きくすると測距装置が大型化してしまう問題点
がある。
000では、前記固定ミラー92と可動ミラー93の間
の基準距離kが大きければ大きいほど被写体Hまでの距
離Sを正確に求めることができる。しかしながら、基準
距離を大きくすると測距装置が大型化してしまう問題点
がある。
【0007】また、上記従来の測距装置1000では、
電気的信号の比較に被写体Hからの乱反射光Ldを用い
ている。しかしながら、被写体の表面状態や、反射角度
により乱反射光の量が変動するから測定精度が低下する
問題点がある。
電気的信号の比較に被写体Hからの乱反射光Ldを用い
ている。しかしながら、被写体の表面状態や、反射角度
により乱反射光の量が変動するから測定精度が低下する
問題点がある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、回転可能に一端で支持された第1アーム
と、前記第1アームに取り付けられ被写体に光を照射す
る発光手段と、回転可能に一端で支持された第2アーム
と、前記第2アームに取り付けられ被写体からの光を受
光して電気的信号に変換する受光手段と、前記第1アー
ムと前記第2アームの他端を移動することにより光の照
射角と反射角を変化させるアーム駆動手段と、前記受光
手段からの電気的信号がピーク値に達したときの前記第
1アームと前記第2アームの他端の移動量に基づいて被
写体までの距離を算出する距離演算手段とを具備したこ
とを特徴とする測距装置を提供する。
め、本発明は、回転可能に一端で支持された第1アーム
と、前記第1アームに取り付けられ被写体に光を照射す
る発光手段と、回転可能に一端で支持された第2アーム
と、前記第2アームに取り付けられ被写体からの光を受
光して電気的信号に変換する受光手段と、前記第1アー
ムと前記第2アームの他端を移動することにより光の照
射角と反射角を変化させるアーム駆動手段と、前記受光
手段からの電気的信号がピーク値に達したときの前記第
1アームと前記第2アームの他端の移動量に基づいて被
写体までの距離を算出する距離演算手段とを具備したこ
とを特徴とする測距装置を提供する。
【0009】また、上記問題を解決するため、本発明
は、被写体からの光を少なくとも1つのレンズにより収
集する光学手段と、収集した光に基づいて被写体の映像
を取得する画像処理手段と、被写体までの距離が与えら
れたときにその距離に基づいて前記光学手段のレンズの
位置を調整して被写体に焦点を合わせる焦点制御手段と
を有する自動焦点制御撮影装置において、上記構成の被
写体までの距離を求める測距装置を具備し、その測距装
置で求めた被写体までの距離を前記焦点制御手段に与え
ることを特徴とする自動焦点制御撮影装置を提供する。
は、被写体からの光を少なくとも1つのレンズにより収
集する光学手段と、収集した光に基づいて被写体の映像
を取得する画像処理手段と、被写体までの距離が与えら
れたときにその距離に基づいて前記光学手段のレンズの
位置を調整して被写体に焦点を合わせる焦点制御手段と
を有する自動焦点制御撮影装置において、上記構成の被
写体までの距離を求める測距装置を具備し、その測距装
置で求めた被写体までの距離を前記焦点制御手段に与え
ることを特徴とする自動焦点制御撮影装置を提供する。
【0010】また、上記問題を解決するため、本発明
は、上記構成の被写体までの距離を求める測距装置と、
直交する2方向に前記測距装置を移動させる移動手段
と、前記測距装置の移動量を検出する移動量検出手段
と、前記測距装置で求めた被写体までの距離と測距装置
の前記移動量に基づいて被写体の表面形状を求めるデー
タ処理手段とを具備したことを特徴とする凹凸検出装置
を提供する。
は、上記構成の被写体までの距離を求める測距装置と、
直交する2方向に前記測距装置を移動させる移動手段
と、前記測距装置の移動量を検出する移動量検出手段
と、前記測距装置で求めた被写体までの距離と測距装置
の前記移動量に基づいて被写体の表面形状を求めるデー
タ処理手段とを具備したことを特徴とする凹凸検出装置
を提供する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図に示す実施の形態により
本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発
明が限定されるものではない。 −第1実施形態− 図1は、本発明の第1実施形態の測距装置の構成図であ
る。
本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発
明が限定されるものではない。 −第1実施形態− 図1は、本発明の第1実施形態の測距装置の構成図であ
る。
【0012】この測距装置100は、光学部101と制
御部102とを具備して構成されている。前記光学部1
01では、1はメインフレーム、2は発光部、3は受光
部、4は圧電素子、5は力点、6は駆動面である。前記
メインフレーム1は、切り欠き1aを介して設けられた
発光側アーム1bと、切り欠き1dを介して設けられた
受光側アーム1eとを有する。
御部102とを具備して構成されている。前記光学部1
01では、1はメインフレーム、2は発光部、3は受光
部、4は圧電素子、5は力点、6は駆動面である。前記
メインフレーム1は、切り欠き1aを介して設けられた
発光側アーム1bと、切り欠き1dを介して設けられた
受光側アーム1eとを有する。
【0013】前記発光部2は、前記発光側アーム1bに
取り付けられ、発光側レンズ2aと発光側スリット板2
bと光を発光する発光素子2cを具備して構成されてい
る。前記発光素子2cから発光された光(以下、照射光
と言う)Liは、前記発光側スリット板2bと前記発光
側レンズ2aを介して平行光に近いかたち被写体Hを照
射する。受光側で外乱光の影響を少なくするために、前
記照射光Liを近赤外光(例えば、波長=850nm〜9
10nm)とする。なお、前記発光素子2cの定格出力
は、測定する距離に応じて最適化する。例えば、レンズ
と被写体の間の距離Sが500±50mmとなる場合は、
発光素子2cの定格出力を30mW以上をする。図示しな
いが、発光素子2c付近の外乱射から発生する可視光を
カットするために、発光側レンズ2aから発光素子2c
までの空間に、可視光をカットするエポキシ樹脂が充填
されている。
取り付けられ、発光側レンズ2aと発光側スリット板2
bと光を発光する発光素子2cを具備して構成されてい
る。前記発光素子2cから発光された光(以下、照射光
と言う)Liは、前記発光側スリット板2bと前記発光
側レンズ2aを介して平行光に近いかたち被写体Hを照
射する。受光側で外乱光の影響を少なくするために、前
記照射光Liを近赤外光(例えば、波長=850nm〜9
10nm)とする。なお、前記発光素子2cの定格出力
は、測定する距離に応じて最適化する。例えば、レンズ
と被写体の間の距離Sが500±50mmとなる場合は、
発光素子2cの定格出力を30mW以上をする。図示しな
いが、発光素子2c付近の外乱射から発生する可視光を
カットするために、発光側レンズ2aから発光素子2c
までの空間に、可視光をカットするエポキシ樹脂が充填
されている。
【0014】前記受光部3は、前記受光側アーム1eに
取り付けられ、受光側レンズ3aと受光側スリット板3
bと光を受光する受光素子3cを具備して構成されてい
る。前記受光素子3cは、被写体Hにより反射された光
(以下、反射光と言う)Lrを前記受光側レンズ3aと
前記受光側スリット板3bを介して受光する。なお、図
示しないが、外乱光の影響を少なくするために、受光側
レンズ3aから受光素子3cまでの空間に、可視光をカ
ットするエポキシ樹脂が充填されている。
取り付けられ、受光側レンズ3aと受光側スリット板3
bと光を受光する受光素子3cを具備して構成されてい
る。前記受光素子3cは、被写体Hにより反射された光
(以下、反射光と言う)Lrを前記受光側レンズ3aと
前記受光側スリット板3bを介して受光する。なお、図
示しないが、外乱光の影響を少なくするために、受光側
レンズ3aから受光素子3cまでの空間に、可視光をカ
ットするエポキシ樹脂が充填されている。
【0015】前記メインフレーム1と前記発光側アーム
1bの接点には切り欠き1aが形成されているため、発
光側アーム1bの他端1cを移動すると、発光部2が切
り欠き1aを支点に回転する。同じく、受光側アーム1
eの他端1fを移動すると、受光部3が切り欠き1dを
支点に回転する。なお、前記メインフレーム1の材質と
しては、アームの回転により変形してももとに戻る復元
力がある弾性特性をもつものであれば、金属や非金属で
もよい。なお、図1のような形状を加工する際の加工性
から黄銅が最適である。
1bの接点には切り欠き1aが形成されているため、発
光側アーム1bの他端1cを移動すると、発光部2が切
り欠き1aを支点に回転する。同じく、受光側アーム1
eの他端1fを移動すると、受光部3が切り欠き1dを
支点に回転する。なお、前記メインフレーム1の材質と
しては、アームの回転により変形してももとに戻る復元
力がある弾性特性をもつものであれば、金属や非金属で
もよい。なお、図1のような形状を加工する際の加工性
から黄銅が最適である。
【0016】前記発光部2と受光部3は、それぞれの光
軸が装置自身のセンター軸上に交差するように設置され
ている。つまり、発光部2からの照射光Liは、被写体
Hにより正反射されたときにのみ反射光Lrとして受光
素子3cに到達するようになっている。前記圧電素子4
は、圧電を加えられたときに、図中の矢印で示す方向に
伸縮運動をする。
軸が装置自身のセンター軸上に交差するように設置され
ている。つまり、発光部2からの照射光Liは、被写体
Hにより正反射されたときにのみ反射光Lrとして受光
素子3cに到達するようになっている。前記圧電素子4
は、圧電を加えられたときに、図中の矢印で示す方向に
伸縮運動をする。
【0017】前記発光側アーム1bの他端1cと前記受
光側アーム1eの他端1fと前記力点5と前記駆動面6
と前記圧電素子4は、接着連結されている。このため、
圧電素子4が伸縮運動をすると力点5が変形し、前記発
光側アーム1bと前記受光側アーム1eが回転すると共
に前記発光部2と前記受光部3が回転する。なお、発光
部2と受光部3が回転すると、前記照射光Liと装置自
身のセンター軸との角度(以下、照射角と言う)と、前
記反射光Lrと装置自身のセンター軸との角度(以下、
反射角と言う)が変化する。なお、前記発光部2と受光
部3の光軸が装置自身のセンター軸上に交差するように
設置されているため、照射角と反射角は同じ値(=θ)
になる。
光側アーム1eの他端1fと前記力点5と前記駆動面6
と前記圧電素子4は、接着連結されている。このため、
圧電素子4が伸縮運動をすると力点5が変形し、前記発
光側アーム1bと前記受光側アーム1eが回転すると共
に前記発光部2と前記受光部3が回転する。なお、発光
部2と受光部3が回転すると、前記照射光Liと装置自
身のセンター軸との角度(以下、照射角と言う)と、前
記反射光Lrと装置自身のセンター軸との角度(以下、
反射角と言う)が変化する。なお、前記発光部2と受光
部3の光軸が装置自身のセンター軸上に交差するように
設置されているため、照射角と反射角は同じ値(=θ)
になる。
【0018】前記制御部102は、受光素子3cからの
電気信号を増幅するアンプ20と、圧電素子4を伸縮運
動させる圧電素子駆動部21と、発光素子2cを点灯さ
せる発光素子駆動部22と、中央制御部23と、データ
記憶部24と、表示部25と、電源部26と、データ出
力部27とを具備して構成されている。次に、図1から
図3を用いて、測距装置100の動作についてを説明す
る。
電気信号を増幅するアンプ20と、圧電素子4を伸縮運
動させる圧電素子駆動部21と、発光素子2cを点灯さ
せる発光素子駆動部22と、中央制御部23と、データ
記憶部24と、表示部25と、電源部26と、データ出
力部27とを具備して構成されている。次に、図1から
図3を用いて、測距装置100の動作についてを説明す
る。
【0019】まず、中央制御部23は、発光素子駆動部
22を介して、発光素子2cを点灯させる。次に、中央
制御部23は、圧電素子駆動部21を介して、圧電素子
4を図2中の矢印の方向に、伸び量δ=0(最小伸び
量)からδmax (最大伸び量)まで徐々に伸び運動させ
る。なお、圧電素子駆動部21は、圧電素子4に加える
圧電を変化させることによりその圧電素子4を伸び運動
させる。一般的に、圧電素子の圧電と伸び量の特性はほ
ぼリニアであるために、加えられた圧電に基づいて伸び
量を推定できる。なお、測定精度を上げるために、圧電
素子4の実際の伸び量を測定して目標の伸び量と比較
し、その差に基づいて圧電をフィードバック制御するよ
うにしてもよい。
22を介して、発光素子2cを点灯させる。次に、中央
制御部23は、圧電素子駆動部21を介して、圧電素子
4を図2中の矢印の方向に、伸び量δ=0(最小伸び
量)からδmax (最大伸び量)まで徐々に伸び運動させ
る。なお、圧電素子駆動部21は、圧電素子4に加える
圧電を変化させることによりその圧電素子4を伸び運動
させる。一般的に、圧電素子の圧電と伸び量の特性はほ
ぼリニアであるために、加えられた圧電に基づいて伸び
量を推定できる。なお、測定精度を上げるために、圧電
素子4の実際の伸び量を測定して目標の伸び量と比較
し、その差に基づいて圧電をフィードバック制御するよ
うにしてもよい。
【0020】受光素子3cは、被写体Hからの反射光L
rを受光して電気的信号(例えば、圧電または電流)に
変化する。アンプ20は、この電気的信号を増幅して中
央制御部23に渡す。中央制御部23は、この電気的信
号をデータ記憶部24に記憶させる。図2では、発光部
2と受光部3の初期状態(圧電素子の伸び量δ=0の状
態)を破線で示す。この初期状態では、発光部2と受光
部3の光軸が点R1で交差するが、点R1には光を反射
する物体がないため、受光素子3cには光が到達しな
い。
rを受光して電気的信号(例えば、圧電または電流)に
変化する。アンプ20は、この電気的信号を増幅して中
央制御部23に渡す。中央制御部23は、この電気的信
号をデータ記憶部24に記憶させる。図2では、発光部
2と受光部3の初期状態(圧電素子の伸び量δ=0の状
態)を破線で示す。この初期状態では、発光部2と受光
部3の光軸が点R1で交差するが、点R1には光を反射
する物体がないため、受光素子3cには光が到達しな
い。
【0021】圧電素子4が伸び運動をすると力点5が変
形し、前記発光部2と前記受光部3が回転し、発光部2
と受光部3の光軸の交差点が装置自身のセンター軸上で
遠くへ徐々に移動する。なお、発光部2と受光部3の光
軸の交差点が点R2に到達すると、そこには照射光Li
を反射する被写体Hがあるため反射光Lrが受光素子3
cに到達し、受光素子3cの電気信号がピーク値とな
る。一般的に、正反射したときの反射光量は乱反射した
ときの反射光量よりも大きいため、たとえ被写体Hの表
面状態(色、あらさ等)によって乱反射として受光素子
に到達しても、正反射したときの反射光量と区別でき
る。
形し、前記発光部2と前記受光部3が回転し、発光部2
と受光部3の光軸の交差点が装置自身のセンター軸上で
遠くへ徐々に移動する。なお、発光部2と受光部3の光
軸の交差点が点R2に到達すると、そこには照射光Li
を反射する被写体Hがあるため反射光Lrが受光素子3
cに到達し、受光素子3cの電気信号がピーク値とな
る。一般的に、正反射したときの反射光量は乱反射した
ときの反射光量よりも大きいため、たとえ被写体Hの表
面状態(色、あらさ等)によって乱反射として受光素子
に到達しても、正反射したときの反射光量と区別でき
る。
【0022】図2では、S0は受光部の初期位置から点
R1までの距離、Sは受光部の初期位置から被写体H
(点R2)までの距離、S1は圧電素子4の伸び量=δ
のときの被写体Hまでの距離である。なお、図示しない
が、受光部の初期位置( 伸び量=0)から点R1までの
距離S0と圧電素子4の伸び量がδmax のときの発光部
2と受光部3の光軸の交差点との差ΔSが本装置による
測定範囲となる。
R1までの距離、Sは受光部の初期位置から被写体H
(点R2)までの距離、S1は圧電素子4の伸び量=δ
のときの被写体Hまでの距離である。なお、図示しない
が、受光部の初期位置( 伸び量=0)から点R1までの
距離S0と圧電素子4の伸び量がδmax のときの発光部
2と受光部3の光軸の交差点との差ΔSが本装置による
測定範囲となる。
【0023】次に、中央制御部23は、データ記憶部2
4に記憶されている電気的信号のピーク値を求め、電気
的信号がピーク値に達したときに圧電素子駆動部21が
圧電素子4に加えている圧電に基づいて前記圧電素子4
の伸び量δを推定する。そして、前記伸び量δに基づい
て、次式により被写体Hまでの距離Sを算出し、前記デ
ータ出力部27を介して出力する。
4に記憶されている電気的信号のピーク値を求め、電気
的信号がピーク値に達したときに圧電素子駆動部21が
圧電素子4に加えている圧電に基づいて前記圧電素子4
の伸び量δを推定する。そして、前記伸び量δに基づい
て、次式により被写体Hまでの距離Sを算出し、前記デ
ータ出力部27を介して出力する。
【0024】
【数1】
【0025】(但し、r1:切り欠き1aから発光部2
の光軸までの距離 r2:発光側アーム1bの長さ h2:切り欠き1aと圧電素子4との接触面との高低差 a:切り欠き1aから装置自身のセンター軸までの水平
距離) 具体的には、r1=5mm、r2=12mm、h2=1mm、
a=15mmとし、δを0mmから0.2mmまで変化させた
ときのδと被写体までの距離Sとの関係を図4に示す。
なお、伸び量の範囲(0からδmax )が大きい圧電素子
を用いれば測定範囲ΔSを広くすることができる。
の光軸までの距離 r2:発光側アーム1bの長さ h2:切り欠き1aと圧電素子4との接触面との高低差 a:切り欠き1aから装置自身のセンター軸までの水平
距離) 具体的には、r1=5mm、r2=12mm、h2=1mm、
a=15mmとし、δを0mmから0.2mmまで変化させた
ときのδと被写体までの距離Sとの関係を図4に示す。
なお、伸び量の範囲(0からδmax )が大きい圧電素子
を用いれば測定範囲ΔSを広くすることができる。
【0026】前記表示部25は、圧電素子4への入力圧
電と受光素子3cの電気的信号のグラフや、被写体まで
の距離Sや、圧電素子4への入力圧電より中央制御部2
3が推定した伸び量δなどを表示する。前記電源部26
は、前記制御部102の各部に電源を供給する。上記測
距装置100では、発光部2と受光部3を圧電素子4の
伸び運動により同期して回転させ、発光部2からの照射
光Liが正反射したときにのみ反射光Lrとして受光部
3に到達するから、発光部2と受光部3の回転角度を決
める圧電素子4の伸び量δと被写体までの距離Sとが1
対1の関係を持つ。この結果、従来の三角方式のように
測定精度を向上させるために基準距離を大きくする必要
がなくなるから、装置の小型化ができることとなる。
電と受光素子3cの電気的信号のグラフや、被写体まで
の距離Sや、圧電素子4への入力圧電より中央制御部2
3が推定した伸び量δなどを表示する。前記電源部26
は、前記制御部102の各部に電源を供給する。上記測
距装置100では、発光部2と受光部3を圧電素子4の
伸び運動により同期して回転させ、発光部2からの照射
光Liが正反射したときにのみ反射光Lrとして受光部
3に到達するから、発光部2と受光部3の回転角度を決
める圧電素子4の伸び量δと被写体までの距離Sとが1
対1の関係を持つ。この結果、従来の三角方式のように
測定精度を向上させるために基準距離を大きくする必要
がなくなるから、装置の小型化ができることとなる。
【0027】上記では、圧電素子4を伸び運動させるよ
うに説明したが、圧電素子4を縮み運動、または伸縮運
動させるようにしてもよい。また、上記では、圧電素子
4からの電気的信号を一旦データ記憶部24に書き込む
ように説明したが、中央制御部23の処理速度が圧電素
子4の伸縮動作速度よりも十分に速い場合は、電気的信
号の大小の確認をリアルタイムで行ってピーク値である
ことを判明してもよい。 −第2実施形態− 図5は、本発明の第2実施形態の測距装置200の構成
図である。
うに説明したが、圧電素子4を縮み運動、または伸縮運
動させるようにしてもよい。また、上記では、圧電素子
4からの電気的信号を一旦データ記憶部24に書き込む
ように説明したが、中央制御部23の処理速度が圧電素
子4の伸縮動作速度よりも十分に速い場合は、電気的信
号の大小の確認をリアルタイムで行ってピーク値である
ことを判明してもよい。 −第2実施形態− 図5は、本発明の第2実施形態の測距装置200の構成
図である。
【0028】上記測距装置100では圧電素子4の伸び
運動により力点5を移動しているのに対し、測距装置2
00ではモータと送りネジを用いて力点5を移動する。
この測距装置200は、光学部103と制御部104と
を具備して構成されている。前記光学部103では、1
はメインフレーム、2は発光部、3は受光部、13aは
モータ、5は力点、8は駆動面である。
運動により力点5を移動しているのに対し、測距装置2
00ではモータと送りネジを用いて力点5を移動する。
この測距装置200は、光学部103と制御部104と
を具備して構成されている。前記光学部103では、1
はメインフレーム、2は発光部、3は受光部、13aは
モータ、5は力点、8は駆動面である。
【0029】前記メインフレーム1と前記発光部2と前
記受光部3の構成は、上記測距装置100と同様である
ためその説明を省略する。前記モータ13aは、送りネ
ジ10と、軸連結部11と、連結ネジ12と、モータシ
ャフト13bと、スライダ14と、回転止め部15と、
摺動シャフト16と、回転検出部17を具備して構成さ
れる。
記受光部3の構成は、上記測距装置100と同様である
ためその説明を省略する。前記モータ13aは、送りネ
ジ10と、軸連結部11と、連結ネジ12と、モータシ
ャフト13bと、スライダ14と、回転止め部15と、
摺動シャフト16と、回転検出部17を具備して構成さ
れる。
【0030】前記回転検出部17は、モータシャフト1
3bに取り付けられかつ円周に一定の間隔で多数のスリ
ットが形成されたスリット円板18と、そのスリット円
板18が回転しているときに通過するスリット数を検出
するスリット検出センサ19とを具備して構成されてい
る。なお、スリット検出センサ19は、例えば光を用い
て通過するスリット数を検出する。
3bに取り付けられかつ円周に一定の間隔で多数のスリ
ットが形成されたスリット円板18と、そのスリット円
板18が回転しているときに通過するスリット数を検出
するスリット検出センサ19とを具備して構成されてい
る。なお、スリット検出センサ19は、例えば光を用い
て通過するスリット数を検出する。
【0031】前記モータ13aが回転すると、前記モー
タシャフト13bに連結されている前記送りネジ10が
回転し、駆動面8が図中の矢印で示す方向に上下移動す
る。図6に示すように、スライダ14に連結されている
摺動シャフト16が回転止め部15に引っ掛かるので、
モータ13a自体がモータシャフト13bの周りに回転
してしまうことはない。なお、スライダ14と摺動シャ
フト16と回転止め部15の構成は、モータ13aが回
転方向を切り替えたときにバックラッシュなどを起こさ
ない構成とする。また、回転止め部15に弾力性がある
材質を用いれば、摺動シャフト16に常にばね力が作用
する。
タシャフト13bに連結されている前記送りネジ10が
回転し、駆動面8が図中の矢印で示す方向に上下移動す
る。図6に示すように、スライダ14に連結されている
摺動シャフト16が回転止め部15に引っ掛かるので、
モータ13a自体がモータシャフト13bの周りに回転
してしまうことはない。なお、スライダ14と摺動シャ
フト16と回転止め部15の構成は、モータ13aが回
転方向を切り替えたときにバックラッシュなどを起こさ
ない構成とする。また、回転止め部15に弾力性がある
材質を用いれば、摺動シャフト16に常にばね力が作用
する。
【0032】駆動面8と送りネジ10の間にガタ,バッ
クラッシュあるいは間隔が生じないように、前記駆動面
8の下面には送りネジ10を受けるためのネジ受け7が
設けられている。前記発光側アーム1bの他端1cと前
記受光側アーム1eの他端1fと前記力点5と前記駆動
面8と前記送りネジ10は、接着連結されている。
クラッシュあるいは間隔が生じないように、前記駆動面
8の下面には送りネジ10を受けるためのネジ受け7が
設けられている。前記発光側アーム1bの他端1cと前
記受光側アーム1eの他端1fと前記力点5と前記駆動
面8と前記送りネジ10は、接着連結されている。
【0033】送りネジ10が上下運動をすると力点5が
変形し、前記発光側アーム1bと前記受光側アーム1e
が回転すると共に前記発光部2と前記受光部3が回転す
る。発光部2と受光部3が回転すると、前記照射光Li
の照射角と、前記反射光Lrの反射角が変化する。な
お、前記発光部2と受光部3の光軸が装置自身のセンタ
ー軸上に交差するように設置されているため、照射角と
反射角は同じ値(=θ)になる。
変形し、前記発光側アーム1bと前記受光側アーム1e
が回転すると共に前記発光部2と前記受光部3が回転す
る。発光部2と受光部3が回転すると、前記照射光Li
の照射角と、前記反射光Lrの反射角が変化する。な
お、前記発光部2と受光部3の光軸が装置自身のセンタ
ー軸上に交差するように設置されているため、照射角と
反射角は同じ値(=θ)になる。
【0034】前記制御部104は、モータ13aを駆動
するモータ駆動部28と、前記回転検出部17のスリッ
ト検出センサ19からの信号に基づいて送りネジ10移
動量を算出する移動量算出部29を具備する。これ以外
の構成は上記制御部102と同様であるためその説明を
省略する。次に、測距装置200の動作について説明す
る。
するモータ駆動部28と、前記回転検出部17のスリッ
ト検出センサ19からの信号に基づいて送りネジ10移
動量を算出する移動量算出部29を具備する。これ以外
の構成は上記制御部102と同様であるためその説明を
省略する。次に、測距装置200の動作について説明す
る。
【0035】まず、中央制御部23は、発光素子駆動部
22を介して、発光素子2cを点灯させる。次に、中央
制御部23は、モータ駆動部28を介してモータ13a
を駆動する。これにより、送りネジ10は、図中の矢印
の方向に、移動量δ=0(最小移動量)からδmax (最
大移動量)まで徐々に上に移動する。
22を介して、発光素子2cを点灯させる。次に、中央
制御部23は、モータ駆動部28を介してモータ13a
を駆動する。これにより、送りネジ10は、図中の矢印
の方向に、移動量δ=0(最小移動量)からδmax (最
大移動量)まで徐々に上に移動する。
【0036】なお、モータ13aが駆動すると、回転検
出部17のスリット円版18が回転し、スリット検出セ
ンサ19が通過するスリット数を検出して移動量算出部
29に渡す。移動量算出部29には、スリット円版18
に形成されているスリットの間隔と送りネジ10のピッ
チなどのデータが予め与えられている。そして、移動量
算出部29は、前記データと前記移動量算出部29から
のスリット数に基づいて送りネジ10の移動量δを算出
し、中央制御部23に渡す。中央制御部23は、この送
りネジ10の移動量δをデータ記憶部24に記憶させ
る。
出部17のスリット円版18が回転し、スリット検出セ
ンサ19が通過するスリット数を検出して移動量算出部
29に渡す。移動量算出部29には、スリット円版18
に形成されているスリットの間隔と送りネジ10のピッ
チなどのデータが予め与えられている。そして、移動量
算出部29は、前記データと前記移動量算出部29から
のスリット数に基づいて送りネジ10の移動量δを算出
し、中央制御部23に渡す。中央制御部23は、この送
りネジ10の移動量δをデータ記憶部24に記憶させ
る。
【0037】受光素子3cは、被写体Hからの反射光を
受光して電気的信号に変化する。アンプ20は、この電
気的信号を増幅して中央制御部23に渡す。中央制御部
23は、この電気的信号をデータ記憶部24に記憶させ
る。送りネジ10が上に移動すると力点5が変形し、前
記発光部2と前記受光部3が回転し、発光部2と受光部
3の光軸の交差点が装置自身のセンター軸上で遠くへと
徐々に移動する。なお、発光部2と受光部3の光軸の交
差点が被写体Hの表面に到達すると、発光部2からの照
射光Liが被写体Hにより反射して受光素子3cに到達
し、受光素子3cの電気信号がピーク値となる。
受光して電気的信号に変化する。アンプ20は、この電
気的信号を増幅して中央制御部23に渡す。中央制御部
23は、この電気的信号をデータ記憶部24に記憶させ
る。送りネジ10が上に移動すると力点5が変形し、前
記発光部2と前記受光部3が回転し、発光部2と受光部
3の光軸の交差点が装置自身のセンター軸上で遠くへと
徐々に移動する。なお、発光部2と受光部3の光軸の交
差点が被写体Hの表面に到達すると、発光部2からの照
射光Liが被写体Hにより反射して受光素子3cに到達
し、受光素子3cの電気信号がピーク値となる。
【0038】次に、中央制御部23は、データ記憶部2
4に記憶されている電気的信号のピーク値を求めると共
に電気的信号がピーク値に達したときの送りネジ10の
移動量δをデータ記憶部24から取得する。そして、前
記移動量δに基づいて、上記式1により被写体Hまでの
距離Sを算出し、前記データ出力部27を介して出力す
る。
4に記憶されている電気的信号のピーク値を求めると共
に電気的信号がピーク値に達したときの送りネジ10の
移動量δをデータ記憶部24から取得する。そして、前
記移動量δに基づいて、上記式1により被写体Hまでの
距離Sを算出し、前記データ出力部27を介して出力す
る。
【0039】具体的には、r1=5mm、r2=12mm、
h2=1mm、a=15mmとし、δを0mmから0.8mmま
で変化させたときのδと被写体までの距離Sとの関係を
図7に示す。なお、圧電素子の伸縮量に比べて、送りネ
ジ10の移動範囲が大きいため測定範囲ΔSが広くな
る。前記表示部25は、受光素子3cの電気的信号のグ
ラフや、被写体までの距離Sや、移動量算出部29で算
出された送りネジ10の移動量δなどを表示する。
h2=1mm、a=15mmとし、δを0mmから0.8mmま
で変化させたときのδと被写体までの距離Sとの関係を
図7に示す。なお、圧電素子の伸縮量に比べて、送りネ
ジ10の移動範囲が大きいため測定範囲ΔSが広くな
る。前記表示部25は、受光素子3cの電気的信号のグ
ラフや、被写体までの距離Sや、移動量算出部29で算
出された送りネジ10の移動量δなどを表示する。
【0040】前記電源部26は、前記制御部102の各
部に電源を供給する。上記測距装置200では、力点5
を送りネジ10の回転により上下移動する。このため、
圧電素子に比べて測定範囲を広くすることができる。上
記では、送りネジ10を上に移動するように説明した
が、送りネジ10を下に移動するようにしてもよい。 −第1使用例− 図8に、本発明の測距装置を用いる焦点自動制御撮影装
置のブロック図を示す。
部に電源を供給する。上記測距装置200では、力点5
を送りネジ10の回転により上下移動する。このため、
圧電素子に比べて測定範囲を広くすることができる。上
記では、送りネジ10を上に移動するように説明した
が、送りネジ10を下に移動するようにしてもよい。 −第1使用例− 図8に、本発明の測距装置を用いる焦点自動制御撮影装
置のブロック図を示す。
【0041】この自動焦点制御撮影装置300は、測距
装置100と、画像取得部110と、画像処理部115
と、制御部120とを具備した構成である。なお、この
自動焦点制御撮影装置300は、例えば、カメラやビデ
オカメラである。前記測距装置100は、被写体Hまで
の距離Sを算出して出力する。なお、測距装置100の
構成は、上記第1実施形態の測距装置100の構成と同
様であるためその説明を省略する。
装置100と、画像取得部110と、画像処理部115
と、制御部120とを具備した構成である。なお、この
自動焦点制御撮影装置300は、例えば、カメラやビデ
オカメラである。前記測距装置100は、被写体Hまで
の距離Sを算出して出力する。なお、測距装置100の
構成は、上記第1実施形態の測距装置100の構成と同
様であるためその説明を省略する。
【0042】前記画像取得部110は、レンズ111,
112と、撮影素子113とを具備した構成である。前
記レンズ111を図中の破線に沿って移動させることに
より撮影素子113に結像する被写体Hの画像の倍率を
変更することができる。また、前記レンズ112を図中
の破線に沿って移動させることにより焦点を調整するこ
とができる。前記撮影素子113は、結像された被写体
Hの画像を電気的信号に変換し、その電気的信号を画像
処理部115に渡す。
112と、撮影素子113とを具備した構成である。前
記レンズ111を図中の破線に沿って移動させることに
より撮影素子113に結像する被写体Hの画像の倍率を
変更することができる。また、前記レンズ112を図中
の破線に沿って移動させることにより焦点を調整するこ
とができる。前記撮影素子113は、結像された被写体
Hの画像を電気的信号に変換し、その電気的信号を画像
処理部115に渡す。
【0043】前記画像処理部115は、前記電気的信号
を、例えばNTSCやCCIRなどの書式に変換し、信
号Pとして外部へ出力する。前記制御部120は、レン
ズ111,112の位置を調整するレンズ移動部121
と、装置の動作を制御する中央制御部122と、被写体
までの距離に応じたレンズ111,112の移動量の最
適値などを記憶するデータ記憶部123と、制御部12
0の各部に電源を供給する電源部124とを具備した構
成である。
を、例えばNTSCやCCIRなどの書式に変換し、信
号Pとして外部へ出力する。前記制御部120は、レン
ズ111,112の位置を調整するレンズ移動部121
と、装置の動作を制御する中央制御部122と、被写体
までの距離に応じたレンズ111,112の移動量の最
適値などを記憶するデータ記憶部123と、制御部12
0の各部に電源を供給する電源部124とを具備した構
成である。
【0044】次に、上記自動焦点制御撮影装置300の
動作について説明する。まず、測距装置100が被写体
Hまでの距離Sを求めると共にその距離Sを制御部12
0の中央制御部122に渡す。すると、中央制御部12
2は、距離Sに応じたレンズ111,112の移動量の
最適値を前記データ記憶部123から取得し、その最適
値に基づいて前記レンズ移動部121を制御することに
よりレンズ111,112を移動させる。これにより、
被写体Hに自動的に焦点を合わせることができる。
動作について説明する。まず、測距装置100が被写体
Hまでの距離Sを求めると共にその距離Sを制御部12
0の中央制御部122に渡す。すると、中央制御部12
2は、距離Sに応じたレンズ111,112の移動量の
最適値を前記データ記憶部123から取得し、その最適
値に基づいて前記レンズ移動部121を制御することに
よりレンズ111,112を移動させる。これにより、
被写体Hに自動的に焦点を合わせることができる。
【0045】上記自動焦点制御撮影装置300では、被
写体Hまでの距離を求めるために本発明の測距装置10
0を用いるから、装置の小型化ができることとなる。上
記では、被写体Hまでの距離を求めるために測距装置1
00を用いるように説明したが、本発明の測距装置20
0を用いるようにしてもよい。また、上記では、測距装
置100のセンター軸と画像取得部110の光軸が平行
になるように図示したが、図9に示す自動焦点制御撮影
装置400のように、ミラー130,131を設け、測
距装置100のセンター軸と画像取得部110の光軸が
一致するようにしてもよい。これにより、距離測定位置
と撮影位置が同一になり、撮影距離が短く、しかも被写
体が小さい場合、あるいは狭い撮影範囲を拡大撮影する
場合でも正確な焦点制御が可能となる。
写体Hまでの距離を求めるために本発明の測距装置10
0を用いるから、装置の小型化ができることとなる。上
記では、被写体Hまでの距離を求めるために測距装置1
00を用いるように説明したが、本発明の測距装置20
0を用いるようにしてもよい。また、上記では、測距装
置100のセンター軸と画像取得部110の光軸が平行
になるように図示したが、図9に示す自動焦点制御撮影
装置400のように、ミラー130,131を設け、測
距装置100のセンター軸と画像取得部110の光軸が
一致するようにしてもよい。これにより、距離測定位置
と撮影位置が同一になり、撮影距離が短く、しかも被写
体が小さい場合、あるいは狭い撮影範囲を拡大撮影する
場合でも正確な焦点制御が可能となる。
【0046】また、上記では、第1実施形態の測距装置
100をそのまま用いるように図示したが、測距装置1
00の中央制御部23、データ出力部24、表示部2
5、電源部26が行う動作を制御部120で行うように
すれば測距装置100の中央制御部23、データ出力部
24、表示部25、電源部26が不要となり、装置のコ
ストを抑えることが可能となる。 −第2使用例− 図10に、本発明の測距装置を用いる凹凸検出装置の構
成図を示す。
100をそのまま用いるように図示したが、測距装置1
00の中央制御部23、データ出力部24、表示部2
5、電源部26が行う動作を制御部120で行うように
すれば測距装置100の中央制御部23、データ出力部
24、表示部25、電源部26が不要となり、装置のコ
ストを抑えることが可能となる。 −第2使用例− 図10に、本発明の測距装置を用いる凹凸検出装置の構
成図を示す。
【0047】この凹凸検出装置500は、測距装置10
0と、制御部140とを具備した構成である。前記測距
装置100は、被写体Hまでの距離Sを算出して出力す
る。なお、測距装置100の構成は、上記第1実施形態
の測距装置100の構成と同様であるためその説明を省
略する。
0と、制御部140とを具備した構成である。前記測距
装置100は、被写体Hまでの距離Sを算出して出力す
る。なお、測距装置100の構成は、上記第1実施形態
の測距装置100の構成と同様であるためその説明を省
略する。
【0048】前記制御部140は、前記測距装置100
をX軸やY軸方向に自由自在に移動する二軸方向移動部
141と、装置の動作を制御する中央制御部142と、
被写体までの距離や測距装置100のX軸やY軸方向の
移動量を記憶するデータ記憶部143と、検出した被写
体の表面形状を表する表示部144と、制御部140の
各部に電源を供給する電源部145とを具備した構成で
ある。なお、100aはX軸方向に移動された測距装置
と示し、100bはY軸方向に移動された測距装置と示
す。
をX軸やY軸方向に自由自在に移動する二軸方向移動部
141と、装置の動作を制御する中央制御部142と、
被写体までの距離や測距装置100のX軸やY軸方向の
移動量を記憶するデータ記憶部143と、検出した被写
体の表面形状を表する表示部144と、制御部140の
各部に電源を供給する電源部145とを具備した構成で
ある。なお、100aはX軸方向に移動された測距装置
と示し、100bはY軸方向に移動された測距装置と示
す。
【0049】次に、上記凹凸検出装置500の動作につ
いて説明する。制御部140は、二軸方向移動部141
を制御することにより、データ記憶部143に予め記録
されている座標(Xn,Yn)(n=1,..,N)に測
距装置100を移動させる。測距装置100は、前記座
標(Xn,Yn)における被写体Hまでの距離Snを求
めると共に前記データ記憶部143に書き込む。
いて説明する。制御部140は、二軸方向移動部141
を制御することにより、データ記憶部143に予め記録
されている座標(Xn,Yn)(n=1,..,N)に測
距装置100を移動させる。測距装置100は、前記座
標(Xn,Yn)における被写体Hまでの距離Snを求
めると共に前記データ記憶部143に書き込む。
【0050】次に、制御部140は、前記データ記憶部
143に記録されている前記座標(Xn,Yn)と前記
距離Snに基づいて被写体Hの表面形状を求めて前記表
示部144にて表示させる。この凹凸検出装置500
は、例えば、基板に実装されたICチップの足の半田つ
けの検査に用いることができる。半田不良の場合は、足
先に半田の形状がないか、その足が他の足よりも浮き上
がってしまうので、凹凸検出装置500により足の形状
を測定すればICチップの足の半田不良を判明すること
ができる。
143に記録されている前記座標(Xn,Yn)と前記
距離Snに基づいて被写体Hの表面形状を求めて前記表
示部144にて表示させる。この凹凸検出装置500
は、例えば、基板に実装されたICチップの足の半田つ
けの検査に用いることができる。半田不良の場合は、足
先に半田の形状がないか、その足が他の足よりも浮き上
がってしまうので、凹凸検出装置500により足の形状
を測定すればICチップの足の半田不良を判明すること
ができる。
【0051】上記凹凸検出装置500では、被写体Hま
での距離を求めるために本発明の測距装置100を用い
るから、装置の小型化ができることとなる。上記では、
被写体Hまでの距離を求めるために測距装置100を用
いるように説明したが、本発明の測距装置200を用い
るようにしてもよい。 −第3使用例− 図11に、本発明の測距装置を用いる別の凹凸検出装置
の構成図を示す。
での距離を求めるために本発明の測距装置100を用い
るから、装置の小型化ができることとなる。上記では、
被写体Hまでの距離を求めるために測距装置100を用
いるように説明したが、本発明の測距装置200を用い
るようにしてもよい。 −第3使用例− 図11に、本発明の測距装置を用いる別の凹凸検出装置
の構成図を示す。
【0052】この凹凸検出装置600は、複数の測距装
置100を一方向(図中はX軸方向)に配置してなる測
距アレイ250と、制御部150とを具備した構成であ
る。前記測距アレイ250の各測距装置100は、被写
体Hまでの距離Sを算出して出力する。なお、測距装置
100の構成は、上記第1実施形態の測距装置100の
構成と同様であるためその説明を省略する。
置100を一方向(図中はX軸方向)に配置してなる測
距アレイ250と、制御部150とを具備した構成であ
る。前記測距アレイ250の各測距装置100は、被写
体Hまでの距離Sを算出して出力する。なお、測距装置
100の構成は、上記第1実施形態の測距装置100の
構成と同様であるためその説明を省略する。
【0053】前記制御部150は、前記測距アレイ25
0をY軸方向に自由自在に移動する一軸方向移動部15
1と、装置の動作を制御する中央制御部152と、被写
体までの距離や測距アレイ250のY軸方向の移動量や
測距アレイ250中の各測距装置100の相対的な位置
などを記憶するデータ記憶部153と、検出した被写体
の表面形状を表する表示部154と、制御部150の各
部に電源を供給する電源部155とを具備した構成であ
る。
0をY軸方向に自由自在に移動する一軸方向移動部15
1と、装置の動作を制御する中央制御部152と、被写
体までの距離や測距アレイ250のY軸方向の移動量や
測距アレイ250中の各測距装置100の相対的な位置
などを記憶するデータ記憶部153と、検出した被写体
の表面形状を表する表示部154と、制御部150の各
部に電源を供給する電源部155とを具備した構成であ
る。
【0054】次に、上記凹凸検出装置600の動作につ
いて説明する。制御部150は、一軸方向移動部151
を制御することにより、データ記憶部153に予め記録
されている座標(Xn,Yn)(n=1,..,N)に測
距アレイ250を移動させる。測距アレイ250の各測
距装置100は、前記座標(Xn,Yn)における被写
体Hまでの距離Snm(mは、測距アレイ250中の測
距装置100の数)を求めると共に前記データ記憶部1
43に書き込む。
いて説明する。制御部150は、一軸方向移動部151
を制御することにより、データ記憶部153に予め記録
されている座標(Xn,Yn)(n=1,..,N)に測
距アレイ250を移動させる。測距アレイ250の各測
距装置100は、前記座標(Xn,Yn)における被写
体Hまでの距離Snm(mは、測距アレイ250中の測
距装置100の数)を求めると共に前記データ記憶部1
43に書き込む。
【0055】次に、制御部140は、前記データ記憶部
143に記録されている前記座標(Xn,Yn)と前記
測距アレイ250中の各測距装置100の相対的な位置
と前記距離Snmに基づいて被写体Hの表面形状を求め
て前記表示部154にて表示させる。この凹凸検出装置
600は、上記凹凸検出装置500と同様にICチップ
の足の半田つけの検査に用いることができるが、測距ア
レイを一方向にのみ移動するので検査を高速に行うこと
ができる。また、この凹凸検出装置600を、例えば、
キャッシュカードにエンボス形成されている文字を読み
取るためにも用いることができる。
143に記録されている前記座標(Xn,Yn)と前記
測距アレイ250中の各測距装置100の相対的な位置
と前記距離Snmに基づいて被写体Hの表面形状を求め
て前記表示部154にて表示させる。この凹凸検出装置
600は、上記凹凸検出装置500と同様にICチップ
の足の半田つけの検査に用いることができるが、測距ア
レイを一方向にのみ移動するので検査を高速に行うこと
ができる。また、この凹凸検出装置600を、例えば、
キャッシュカードにエンボス形成されている文字を読み
取るためにも用いることができる。
【0056】上記凹凸検出装置600では、被写体Hま
での距離を求めるために本発明の測距装置100を用い
るから、装置の小型化ができることとなる。上記では、
被写体Hまでの距離を求めるために測距装置100を用
いるように説明したが、本発明の測距装置200を用い
るようにしてもよい。
での距離を求めるために本発明の測距装置100を用い
るから、装置の小型化ができることとなる。上記では、
被写体Hまでの距離を求めるために測距装置100を用
いるように説明したが、本発明の測距装置200を用い
るようにしてもよい。
【0057】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の測距装置
では、発光部と受光部を同期して回転させたときに、発
光部からの照射光が正反射したときにのみ反射光として
受光部に到達する。このため、発光部と受光部の回転角
度と被写体までの距離とが1対1の関係を持つから、従
来の三角方式のように測定精度を向上させるために基準
距離を大きくする必要がなくなり、装置の小型化が可能
となる。
では、発光部と受光部を同期して回転させたときに、発
光部からの照射光が正反射したときにのみ反射光として
受光部に到達する。このため、発光部と受光部の回転角
度と被写体までの距離とが1対1の関係を持つから、従
来の三角方式のように測定精度を向上させるために基準
距離を大きくする必要がなくなり、装置の小型化が可能
となる。
【図1】本発明の第1実施形態の測距装置の構成図であ
る。
る。
【図2】図1の測距装置の発光部と受光部の回転の説明
図である。
図である。
【図3】距離算出の原理説明図である。
【図4】圧電素子の伸縮量と被写体までの距離の関係を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図5】本発明の第2実施形態の測距装置の構成図であ
る。
る。
【図6】図5の測距装置のモータの断面図である。
【図7】送りネジの移動量と被写体までの距離の関係を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図8】本発明の自動焦点制御撮影装置のブロック図で
ある。
ある。
【図9】本発明の別の自動焦点制御撮影装置のブロック
図である。
図である。
【図10】本発明の凹凸検出装置の構成図である。
【図11】本発明の別の凹凸検出装置の構成図である。
【図12】従来の測距装置の構成図である。
100,200 測距装置 101 光学部 2 発光部 3 受光部 4 圧電素子 5 力点 6 駆動面 102 制御部 20 アンプ 21 圧電素子駆動部 22 発光素子駆動部 23 中央制御部 24 データ記憶部 25 表示部 26 電源部 27 データ出力部
Claims (8)
- 【請求項1】 回転可能に一端で支持された第1アーム
と、前記第1アームに取り付けられ被写体に光を照射す
る発光手段と、回転可能に一端で支持された第2アーム
と、前記第2アームに取り付けられ被写体からの光を受
光して電気的信号に変換する受光手段と、前記第1アー
ムと前記第2アームの他端を移動することにより光の照
射角と反射角を変化させるアーム駆動手段と、前記受光
手段からの電気的信号がピーク値に達したときの前記第
1アームと前記第2アームの他端の移動量に基づいて被
写体までの距離を算出する距離演算手段とを具備したこ
とを特徴とする測距装置。 - 【請求項2】 回転可能に一端で支持された第1アーム
と、前記第1アームに取り付けられ被写体に光を照射す
る発光手段と、回転可能に一端で支持された第2アーム
と、前記第2アームに取り付けられ被写体からの光を受
光して電気的信号に変換する受光手段と、前記第1アー
ムと前記第2アームの他端を所定の範囲内で連続的に移
動させることにより光の照射角と反射角を変化させるア
ーム駆動手段と、前記受光手段からの電気的信号のピー
ク値を決定するピーク値決定手段と、前記電気的信号が
ピーク値に達したときの前記第1アームと前記第2アー
ムの他端の移動量に基づいて被写体までの距離を算出す
る距離演算手段と、前記電気的信号と前記ピーク値と移
動量に基づいて被写体までの距離を算出するためのプロ
グラムと被写体までの前記距離を記憶する記憶手段と、
前記距離を外部へ出力する出力手段と、前記各手段に電
源を供給する電源供給手段とを具備したことを特徴とす
る測距装置。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2において、前記
アーム駆動手段として圧電素子を用い、その圧電素子に
圧電を加えたときに生じるひずみを利用して前記第1ア
ームと前記第2アームとを駆動することを特徴とする測
距装置。 - 【請求項4】 請求項1または請求項2において、前記
アーム駆動手段として送りネジとモータを用い、その送
りネジをモータで回転させることにより前記第1アーム
と前記第2アームとを駆動することを特徴とする測距装
置。 - 【請求項5】 被写体からの光を少なくとも1つのレン
ズにより収集する光学手段と、収集した光に基づいて被
写体の映像を取得する画像処理手段と、被写体までの距
離が与えられたときにその距離に基づいて前記光学手段
のレンズの位置を調整して被写体に焦点を合わせる焦点
制御手段とを有する自動焦点制御撮影装置において、 請求項1から請求項4のいずれかに記載の被写体までの
距離を求める測距装置を具備し、その測距装置で求めた
被写体までの距離を前記焦点制御手段に与えることを特
徴とする自動焦点制御撮影装置。 - 【請求項6】 請求項5において、前記光学手段の光軸
と前記測距装置のセンター軸を一致させることを特徴と
する自動焦点制御撮影装置。 - 【請求項7】 請求項1から請求項4のいずれかに記載
の被写体までの距離を求める測距装置と、直交する2方
向に前記測距装置を移動させる移動手段と、前記測距装
置の移動量を検出する移動量検出手段と、前記測距装置
で求めた被写体までの距離と測距装置の前記移動量に基
づいて被写体の表面形状を求めるデータ処理手段とを具
備したことを特徴とする凹凸検出装置。 - 【請求項8】 請求項1から請求項4のいずれかに記載
の被写体までの距離を求める測距装置を並列に複数配置
してなる測距アレイ手段と、測距装置の配置方向に直交
する方向に前記測距アレイ手段を移動させる移動手段
と、前記測距アレイ手段の移動量を検出する移動量検出
手段と、各測距装置で求めた被写体までの距離と測距ア
レイ手段の前記移動量に基づいて被写体の表面形状を求
めるデータ処理手段とを具備したことを特徴とする凹凸
検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29859897A JPH11132713A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 測距装置および自動焦点制御撮影装置および凹凸検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29859897A JPH11132713A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 測距装置および自動焦点制御撮影装置および凹凸検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11132713A true JPH11132713A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=17861816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29859897A Pending JPH11132713A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 測距装置および自動焦点制御撮影装置および凹凸検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11132713A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004535580A (ja) * | 2001-07-16 | 2004-11-25 | ベルス・メステヒニーク・ゲーエムベーハー | 表面特性の測定方法及び座標測定装置 |
KR100970057B1 (ko) | 2006-11-13 | 2010-07-16 | 옵토 다이나믹스(주) | 광 신호 제어 시스템 |
JP2010203864A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Stanley Electric Co Ltd | 物体検知装置 |
JP2021518536A (ja) * | 2018-03-23 | 2021-08-02 | カーネギー メロン ユニバーシティ | プログラム可能ライトカーテン |
US11747135B2 (en) | 2015-02-13 | 2023-09-05 | Carnegie Mellon University | Energy optimized imaging system with synchronized dynamic control of directable beam light source and reconfigurably masked photo-sensor |
US11972586B2 (en) | 2015-02-13 | 2024-04-30 | Carnegie Mellon University | Agile depth sensing using triangulation light curtains |
-
1997
- 1997-10-30 JP JP29859897A patent/JPH11132713A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004535580A (ja) * | 2001-07-16 | 2004-11-25 | ベルス・メステヒニーク・ゲーエムベーハー | 表面特性の測定方法及び座標測定装置 |
KR100970057B1 (ko) | 2006-11-13 | 2010-07-16 | 옵토 다이나믹스(주) | 광 신호 제어 시스템 |
JP2010203864A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Stanley Electric Co Ltd | 物体検知装置 |
US11747135B2 (en) | 2015-02-13 | 2023-09-05 | Carnegie Mellon University | Energy optimized imaging system with synchronized dynamic control of directable beam light source and reconfigurably masked photo-sensor |
US11972586B2 (en) | 2015-02-13 | 2024-04-30 | Carnegie Mellon University | Agile depth sensing using triangulation light curtains |
JP2021518536A (ja) * | 2018-03-23 | 2021-08-02 | カーネギー メロン ユニバーシティ | プログラム可能ライトカーテン |
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