JPS5932810A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
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- JPS5932810A JPS5932810A JP14231182A JP14231182A JPS5932810A JP S5932810 A JPS5932810 A JP S5932810A JP 14231182 A JP14231182 A JP 14231182A JP 14231182 A JP14231182 A JP 14231182A JP S5932810 A JPS5932810 A JP S5932810A
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- G01C3/02—Details
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- G01C3/08—Use of electric radiation detectors
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置検出素子(1)SD)を用いた距離
測定装置に関する。
測定装置に関する。
入射光束の位置を出力することができる半導体装置検出
素子が従来より知られている。
素子が従来より知られている。
第1図を参照して最初にこの半導体装置検出素了−を説
明する。この素J”10は比較的大きな面を(Eする半
導体基板1をもし、その半導体基板の−・力の面に基板
と異なる導電型の半導体層2が形成されている。半導体
層2の上は抵抗層3が形成されその抵抗層3の両端には
2つの検出用電極4,1゜4bが設りられ、基板3には
共通電極5が設GJら打ている。
明する。この素J”10は比較的大きな面を(Eする半
導体基板1をもし、その半導体基板の−・力の面に基板
と異なる導電型の半導体層2が形成されている。半導体
層2の上は抵抗層3が形成されその抵抗層3の両端には
2つの検出用電極4,1゜4bが設りられ、基板3には
共通電極5が設GJら打ている。
電tlffl 4 aと4bの間に点状に光束I7が入
射すると抵抗層3を介して入射点から電極4a−1電流
11、電極4bへ電流12が流れる。ま)、;電極5へ
電流i・、が流、IV、、る。それ等の間に次の関係が
成立する。
射すると抵抗層3を介して入射点から電極4a−1電流
11、電極4bへ電流12が流れる。ま)、;電極5へ
電流i・、が流、IV、、る。それ等の間に次の関係が
成立する。
−t −i +i2 ・・・ (1)、(1
抵抗層3の抵抗を一様にしておりば、光束1.の入射点
と電ti 4. a )間の距Mlfp、、光束l、ノ
入1・1点と電極7I[)の間の)41呂111.とす
ると11 ・i、−/!5.・12なる関係が成立する
。この関係に基−5fい゛(L3ji算ずれば半専体光
位置検111$子10、入射した光束■、の入射点が次
式で求めることができる。
と電ti 4. a )間の距Mlfp、、光束l、ノ
入1・1点と電極7I[)の間の)41呂111.とす
ると11 ・i、−/!5.・12なる関係が成立する
。この関係に基−5fい゛(L3ji算ずれば半専体光
位置検111$子10、入射した光束■、の入射点が次
式で求めることができる。
p=−(i + −i 2 ) / i 3 ・・
・ (2)PはffX極4aと4.1.)の中点を原点
とし電極4aを正方向とする座標て、りられした光束の
入射点である。入射点がたとえば円のよ・うに面積をも
つときI)はその小心を示す。
・ (2)PはffX極4aと4.1.)の中点を原点
とし電極4aを正方向とする座標て、りられした光束の
入射点である。入射点がたとえば円のよ・うに面積をも
つときI)はその小心を示す。
ここCPS Dは光5potの位置を抵抗IH3で決ま
る電流比で与えるため負荷(RL)は内部の抵抗)t4
3の値(Rdiv)に比べRL < < Rd i v
の関係が必要である。
る電流比で与えるため負荷(RL)は内部の抵抗)t4
3の値(Rdiv)に比べRL < < Rd i v
の関係が必要である。
第2図は−1−記半導体装置検出素了を用いノコ測1(
lI装置の原理を説明するための概略図である。
lI装置の原理を説明するための概略図である。
パルスジェネレータ11で駆動されるLED12より射
出される光ば投光レンズ13で平行光にされ被写体15
で反射し、受光レンズ14に入射する。受光レンズ14
の光軸にその中心が一致している半導体装置検出素子」
−の入射点の位置をX。
出される光ば投光レンズ13で平行光にされ被写体15
で反射し、受光レンズ14に入射する。受光レンズ14
の光軸にその中心が一致している半導体装置検出素子」
−の入射点の位置をX。
基線長をI3.受光レンズと半導体装置検出素了までの
距It)Itをfとずれば投光レンズ13から被7f体
までの距離Rとの間に−F式が成り立つ。
距It)Itをfとずれば投光レンズ13から被7f体
までの距離Rとの間に−F式が成り立つ。
1’、!=(1/X) ・f−B・・・ (3)また
I) S I)の長ざを17とすれば、電流!1.!2
から入射点の位置Xは次式で表される。
I) S I)の長ざを17とすれば、電流!1.!2
から入射点の位置Xは次式で表される。
X=L ((it i2)/ (it t−12
))/2・・・・・ (3)′ 電極4aにはtl、電極4bには12が流れ、電流電圧
変換器16.17でそれぞれその電流値に対応する電圧
に変換され、さらに減算器18.加算器19で11
i2.jl 412が算出され、割算器20でil−:
2とi、+i2のにり算がなされる。したがってこの値
Xをく3)式に代入ずれば投光レンズ13から被写体ま
での距離Rを求めることかできる。
))/2・・・・・ (3)′ 電極4aにはtl、電極4bには12が流れ、電流電圧
変換器16.17でそれぞれその電流値に対応する電圧
に変換され、さらに減算器18.加算器19で11
i2.jl 412が算出され、割算器20でil−:
2とi、+i2のにり算がなされる。したがってこの値
Xをく3)式に代入ずれば投光レンズ13から被写体ま
での距離Rを求めることかできる。
次にごの測距データ(PSD上の5pot位置)を用い
、カメラの自動焦点化を行・)場合の撮影し・ンスの駆
動力法を2例説明する。
、カメラの自動焦点化を行・)場合の撮影し・ンスの駆
動力法を2例説明する。
・ 第1はレンズをモータなどで連続的に移動LPSI
、)上の5pot位置に対応した位置にレンズを駆%)
jするものである。この場合焦点は被写体に−・致する
。
、)上の5pot位置に対応した位置にレンズを駆%)
jするものである。この場合焦点は被写体に−・致する
。
第2はL−ンス被)゛界深度に?Jl!’j’体か入る
位置にし・ンスを動かずもので近距離から艶までをいく
つかに分割し−ζレレンの停止位置を決めるものである
。
位置にし・ンスを動かずもので近距離から艶までをいく
つかに分割し−ζレレンの停止位置を決めるものである
。
これり例えば35間カメラでf −38ms、 I”
2゜8のレンズに用いるものとすればおおよそ8〜1
0分割になる。
2゜8のレンズに用いるものとすればおおよそ8〜1
0分割になる。
ここで第1の方法を実現するには光3po1位置を示す
信号は連続しノ、二アリ“I−1グ信υが必要である。
信号は連続しノ、二アリ“I−1グ信υが必要である。
また第2の方法を実現するには光S p o を位置を
示ず信冒はI・ンズの停止位置に対応したディジタル(
t1冒か適当である。
示ず信冒はI・ンズの停止位置に対応したディジタル(
t1冒か適当である。
さらζ、こ、カメラでは測距データをIli&影何に示
′・1“必要がありL I悄)表示が一般的でやはりう
仁ンタルイ11−」が心尖3である。
′・1“必要がありL I悄)表示が一般的でやはりう
仁ンタルイ11−」が心尖3である。
カメラの自動焦点化において、I) S DとL ri
I)を用いた従来の照射光方式の利点は照射光力式の
持つ特性プラスP S Dを用いることによりメカ的な
iiJ動部分のない測距をilJ riヒにしているこ
とである。
I)を用いた従来の照射光方式の利点は照射光力式の
持つ特性プラスP S Dを用いることによりメカ的な
iiJ動部分のない測距をilJ riヒにしているこ
とである。
ごのことはフォーカスメモリの機能が回路的に実現でき
、しかも変更が簡単に行なえるということである。これ
はカメラの設R1の自由度が増−4ごとにほかならない
。
、しかも変更が簡単に行なえるということである。これ
はカメラの設R1の自由度が増−4ごとにほかならない
。
第3.4..5図は上記原理を用いてさらに置体化シタ
従来の回路例を説明するための図である。
従来の回路例を説明するための図である。
第3図は半導体装置検出素イの概略図である。
1)S Dからの信1ij、i、、i2を用いPsD上
の光5potの位置を得るには、i)S I)の原理の
ところに記したようにP S l)のセンタを0とすれ
ば(iI −i、り/ (iI ri2) ・・・
(4)が成り5”ノ、つ。
の光5potの位置を得るには、i)S I)の原理の
ところに記したようにP S l)のセンタを0とすれ
ば(iI −i、り/ (iI ri2) ・・・
(4)が成り5”ノ、つ。
また’+ ’!2(7)電流はI) S D ノCO
M M C,) N端子り流れる信号電流i3との間に j++l、−1i、3・・・ (5) の関係があるのC(4)の分母4を13でイし川できる
。P S i)の醋1をOの位置とするとi1/il□
1 ・・・ (6) でも光S p o Lの位置を求めることかできる。
M M C,) N端子り流れる信号電流i3との間に j++l、−1i、3・・・ (5) の関係があるのC(4)の分母4を13でイし川できる
。P S i)の醋1をOの位置とするとi1/il□
1 ・・・ (6) でも光S p o Lの位置を求めることかできる。
第4図は(4)式のぶ1算を実現するためのvA ’f
r回l−8のゾ1−ドック図である。電流電圧変換器4
1,42はP S I)の性質上、低い負荷インピーダ
ンスで信号!1.i2を受りる回(洛である。借り一選
択回路43.44は波写体からの反躬信−号にはf1′
景光などのノイズが含まれているため1.そのノイズ部
分を取り除き信号成分のみを取り出す回路である。
r回l−8のゾ1−ドック図である。電流電圧変換器4
1,42はP S I)の性質上、低い負荷インピーダ
ンスで信号!1.i2を受りる回(洛である。借り一選
択回路43.44は波写体からの反躬信−号にはf1′
景光などのノイズが含まれているため1.そのノイズ部
分を取り除き信号成分のみを取り出す回路である。
、二の回1烙の旦体例としては例えば背景光の変化が1
、 IE l)発光に幻Lす)つくり変化すると仮定し
、L2IE I)が発光J−る直前の背景光の強さを記
惇してその値をL E 1.)発光時の値から引算し、
借りのみを取り110回路やり、 fc I)をある周
波数で輝度変調j7その周波数の的をilnずフィルタ
を用い信号成分のめを肖る回路がある。加算回l洛45
および減算回路46ではtl、t2の加算および減算が
なされ、7111算回路47では、(iI i2)
/(it 4=12)の信号の比が算出され、I) S
I)上の光スボソ1−位置を表ずアナログ値が得られ
る。最後にΔ/1〕変換回1洛48によってこのアナロ
グ値がL・ンズ停止位置、ファインダへの距δ1tを表
示するディジクル信号に変換される。
、 IE l)発光に幻Lす)つくり変化すると仮定し
、L2IE I)が発光J−る直前の背景光の強さを記
惇してその値をL E 1.)発光時の値から引算し、
借りのみを取り110回路やり、 fc I)をある周
波数で輝度変調j7その周波数の的をilnずフィルタ
を用い信号成分のめを肖る回路がある。加算回l洛45
および減算回路46ではtl、t2の加算および減算が
なされ、7111算回路47では、(iI i2)
/(it 4=12)の信号の比が算出され、I) S
I)上の光スボソ1−位置を表ずアナログ値が得られ
る。最後にΔ/1〕変換回1洛48によってこのアナロ
グ値がL・ンズ停止位置、ファインダへの距δ1tを表
示するディジクル信号に変換される。
第5図は(6)式の演算を実現するための演算回路のブ
リ22図である。電流電圧変換器4!1.50は第4図
の電流電圧変換器と同構成でそれぞれjl、!3に対応
した電圧値に変換される。信号選択回路、51.52は
やはり信号選択回路43゜44と同じで割算器53によ
って’ 1/i3か纜[出され、I) S D上の光ス
ボソ1−位置を表ずアナログ値がiqられ、最後に対応
のディジタル信すに変換される。
リ22図である。電流電圧変換器4!1.50は第4図
の電流電圧変換器と同構成でそれぞれjl、!3に対応
した電圧値に変換される。信号選択回路、51.52は
やはり信号選択回路43゜44と同じで割算器53によ
って’ 1/i3か纜[出され、I) S D上の光ス
ボソ1−位置を表ずアナログ値がiqられ、最後に対応
のディジタル信すに変換される。
以上の第5図または第6図の回路によってPSI〕上の
光スボソ1−の位置を求めれば前記の様に被Tf体まで
の距離の対応からカメラ等の自動焦点化を実現できる。
光スボソ1−の位置を求めれば前記の様に被Tf体まで
の距離の対応からカメラ等の自動焦点化を実現できる。
さて、そこで従来の回路は13 S I) 2−)の出
力電流の比が位置)n ’?’dを持つため、P S
IJから割算器!/3までの処理量1/8が飽和すると
位置情報が失われてしまうと云う欠点があった。
力電流の比が位置)n ’?’dを持つため、P S
IJから割算器!/3までの処理量1/8が飽和すると
位置情報が失われてしまうと云う欠点があった。
また、第4,5図から明らかなようにP S I)の出
力は2つあり各々を増幅ずイ)回路が2つあるため、そ
れら増幅器の増幅度が異なるとその差が[)SDの出力
の差となり誤差を生じる問題もJ)っ人二。
力は2つあり各々を増幅ずイ)回路が2つあるため、そ
れら増幅器の増幅度が異なるとその差が[)SDの出力
の差となり誤差を生じる問題もJ)っ人二。
さらに演算が複i!1になる欠点もあ、っだ。
本発明の目的は−1−記欠点を1へY決したf(u M
lt測定装置を提供するごとにある。
lt測定装置を提供するごとにある。
前記目的を達成するため乙こ本発明による距離測定装置
は光源装置と、前記光源装置の年J出する光をビーム状
にする投光レンズと、前記投光レンスの光軸と平行に−
・定基綿長だ番」隔たっ゛(よンリ、前記光ビームの被
検出体からの反射光を結像するための受光し・ンズと、
2つの電極を結ふ直線−1,61m抵抗抵抗有し、前記
直線上に投射された光点からiiI記各電極に電流を分
流する構造をしており、前記受光レンスの焦点距離にあ
るJl’導体光位置検出器と、測定すべき測距範囲にそ
れぞれ対応した前記2極間の抵抗層の抵抗値にそれぞれ
対応して分割され、その分割点にタップ端子を設けた分
割抵抗器と、共通端子が前記半導体装置検出器の共通・
瑞了に、選択y+a+子がniJ記分割抵抗器の各タッ
プ端Yに接続された切り換えスイッチと、前記21イ導
体光位置検出器の2つの電極の他の1つからの電流と前
記分割抵抗器の端子からの電流との加算演算を行い、そ
の大小関係を電圧に変換する電流電圧変換部と、前記電
流電圧変換部の出力の極性を判定する位相極性判定回路
と、前記すJり換えスイッチをh(1次切り換え制御し
、各りJり換え点での、8);】配位相極性判定回路の
判定結果より前記被検出体までの距離を演算出力する距
離演算回路とから構成しである。
は光源装置と、前記光源装置の年J出する光をビーム状
にする投光レンズと、前記投光レンスの光軸と平行に−
・定基綿長だ番」隔たっ゛(よンリ、前記光ビームの被
検出体からの反射光を結像するための受光し・ンズと、
2つの電極を結ふ直線−1,61m抵抗抵抗有し、前記
直線上に投射された光点からiiI記各電極に電流を分
流する構造をしており、前記受光レンスの焦点距離にあ
るJl’導体光位置検出器と、測定すべき測距範囲にそ
れぞれ対応した前記2極間の抵抗層の抵抗値にそれぞれ
対応して分割され、その分割点にタップ端子を設けた分
割抵抗器と、共通端子が前記半導体装置検出器の共通・
瑞了に、選択y+a+子がniJ記分割抵抗器の各タッ
プ端Yに接続された切り換えスイッチと、前記21イ導
体光位置検出器の2つの電極の他の1つからの電流と前
記分割抵抗器の端子からの電流との加算演算を行い、そ
の大小関係を電圧に変換する電流電圧変換部と、前記電
流電圧変換部の出力の極性を判定する位相極性判定回路
と、前記すJり換えスイッチをh(1次切り換え制御し
、各りJり換え点での、8);】配位相極性判定回路の
判定結果より前記被検出体までの距離を演算出力する距
離演算回路とから構成しである。
前記構成によれば位置情報か失われることなく積度。)
、く被検出体までの距Mllを算出でき本発明の「1的
は完全に達成される。
、く被検出体までの距Mllを算出でき本発明の「1的
は完全に達成される。
以−I・、図面等を参照して本発明をさらにM’l L
<説明する。最初に本発明の概・川より説明する。第
(1図は被検出体までの距811を検出するための光学
系の楯略図でタンスを被(F3゛昇深度内に移動する場
合の例である。図示のように被検出体までの距81[を
(近い)(真中)(遠い)で区別する場合、l)S I
J+では、反!IJ光のスボソI・の位置が(PI、J
、 1り遠い)、(P+ と1)2の間)
、(R2より近い〕の3つに区別が出來れぽ良い。
<説明する。最初に本発明の概・川より説明する。第
(1図は被検出体までの距811を検出するための光学
系の楯略図でタンスを被(F3゛昇深度内に移動する場
合の例である。図示のように被検出体までの距81[を
(近い)(真中)(遠い)で区別する場合、l)S I
J+では、反!IJ光のスボソI・の位置が(PI、J
、 1り遠い)、(P+ と1)2の間)
、(R2より近い〕の3つに区別が出來れぽ良い。
1.3 S L)に信号光が入射した場合の等酒回路は
第7図で表される。第7図においγ、RshはシャンI
−し・ジスタンス、Cjは接合古里、l5iHは信5J
光によって4トシた電流、Rdiνは抵抗層の抵抗をそ
れぞれ示−」−0ここで第2し1のところで説明しノこ
よ □うにでRsh>>Rdivであり
、,Cjは小で無視できるのでP S i)はI s:
BとRtlivで表され第8図のl)S D部分となろ
。
第7図で表される。第7図においγ、RshはシャンI
−し・ジスタンス、Cjは接合古里、l5iHは信5J
光によって4トシた電流、Rdiνは抵抗層の抵抗をそ
れぞれ示−」−0ここで第2し1のところで説明しノこ
よ □うにでRsh>>Rdivであり
、,Cjは小で無視できるのでP S i)はI s:
BとRtlivで表され第8図のl)S D部分となろ
。
第8図はI) S I)のCOM M ON elj:
□17−に分割抵抗Iンa、Rbを接続した図である。
□17−に分割抵抗Iンa、Rbを接続した図である。
分割抵抗Ra、Rbを流れる電流ia、ibはRa /
R1−Rl) /R2の関係が成立したときia=−
i1,ib=−i2の関係が成り立つ。光スボットの位
置がPから++i囮に移111するとia<−il、i
b>−12の関係が成り立つ。また光スボソI−の位置
がIゝから12側に移動するとia>−41、ib<−
iり、の関係か成り立つ。したがってiaとi。
R1−Rl) /R2の関係が成立したときia=−
i1,ib=−i2の関係が成り立つ。光スボットの位
置がPから++i囮に移111するとia<−il、i
b>−12の関係が成り立つ。また光スボソI−の位置
がIゝから12側に移動するとia>−41、ib<−
iり、の関係か成り立つ。したがってiaとi。
−(二た;31、口)とi、の大きさを比較することに
よって11に対しζ光スポットがどこにあるか判別でき
る。
よって11に対しζ光スポットがどこにあるか判別でき
る。
第ε)図で説明した方法で3段階に分割する第6図を実
現すると第9図のようになる。
現すると第9図のようになる。
第9図は分割抵抗の一端と)) S Dの一端を接続し
、分割抵抗のタップ端子とP S DのCoMMoN合
lit了間に切換えスイッチを挿入した回路図である。
、分割抵抗のタップ端子とP S DのCoMMoN合
lit了間に切換えスイッチを挿入した回路図である。
)マlはPSDJ二の11端から分?コリ点P1までの
抵抗層の抵抗値2同様にR2はl” S I) Jlの
11端か(:)分割点1) 2までの抵抗値、さらにR
3はP S D十のl l哨から分割点P3までの抵抗
値をそれぞれ示す。i、−1−ibの電流値は増幅器Δ
で変換されVo; Rf (i2 + i b)で
表される。条(/1とし、てRa / R1=Rb /
Iぐ2=Rc/R3が成1−口“l〜)。5この」、
うに条イ21を設定すると光スポットの位置とスイッチ
位置とV0の極性は表1のようになる。
抵抗層の抵抗値2同様にR2はl” S I) Jlの
11端か(:)分割点1) 2までの抵抗値、さらにR
3はP S D十のl l哨から分割点P3までの抵抗
値をそれぞれ示す。i、−1−ibの電流値は増幅器Δ
で変換されVo; Rf (i2 + i b)で
表される。条(/1とし、てRa / R1=Rb /
Iぐ2=Rc/R3が成1−口“l〜)。5この」、
うに条イ21を設定すると光スポットの位置とスイッチ
位置とV0の極性は表1のようになる。
表1 □
この表1からは次のようなことがわかる。まJ′り換え
ス・イノ千がSlに接続されてぃ【)場合に1−1−1
1すると光スポットの位置がP、志1.の間で!31■
、lの極1生はドごあるが、■ゝlと1)、の間、打よ
びI″2と12の1用では−となりIJ月急;えスイノ
J’ I)’i、 i?曾゛の左側Cは!、右側では−
となる。同様に9月襲え:Z、イノ千が82に接キ九さ
4・)、でいるl間合ε5二?l 11す711と光ス
下ノI・の位置がI)1と11の間t; 、1、び1)
1.!−1″、の間ではV。の極性G。1ト“(′あr
・が、I゛4 ・II20間では−となり切換えスイッ
チ位置の左右の符“づか−1−記とH:H’H;様にな
る。したがってスイッチを切り換え゛(■oの極性を調
べて行りば光スボソ1への4!’f置が求まることがわ
かる。
ス・イノ千がSlに接続されてぃ【)場合に1−1−1
1すると光スポットの位置がP、志1.の間で!31■
、lの極1生はドごあるが、■ゝlと1)、の間、打よ
びI″2と12の1用では−となりIJ月急;えスイノ
J’ I)’i、 i?曾゛の左側Cは!、右側では−
となる。同様に9月襲え:Z、イノ千が82に接キ九さ
4・)、でいるl間合ε5二?l 11す711と光ス
下ノI・の位置がI)1と11の間t; 、1、び1)
1.!−1″、の間ではV。の極性G。1ト“(′あr
・が、I゛4 ・II20間では−となり切換えスイッ
チ位置の左右の符“づか−1−記とH:H’H;様にな
る。したがってスイッチを切り換え゛(■oの極性を調
べて行りば光スボソ1への4!’f置が求まることがわ
かる。
第10図は本発明による距F111測定装置の・実施例
を示゛コ1回路ブUツク図である。この例は光源装置で
ある]、、 E l)をある周波数で輝度変調するもの
である。第10図において、101は被検出体。
を示゛コ1回路ブUツク図である。この例は光源装置で
ある]、、 E l)をある周波数で輝度変調するもの
である。第10図において、101は被検出体。
102は受光レンズ、114はPSD、103はりJ模
えス・インチ、104は分割抵抗、105は電流電圧変
換部、115は位相極性判定回路、106はj+’l1
1.離油算回路、111は光源装置をそれぞれ示゛1゜
光源装置111は発光源であるL IE D I ]2
とL l’: I) 112に輝度変調をか&Jて駆動
する■7ト〕I)駆動回路113より構成されている。
えス・インチ、104は分割抵抗、105は電流電圧変
換部、115は位相極性判定回路、106はj+’l1
1.離油算回路、111は光源装置をそれぞれ示゛1゜
光源装置111は発光源であるL IE D I ]2
とL l’: I) 112に輝度変調をか&Jて駆動
する■7ト〕I)駆動回路113より構成されている。
切換えスイッチ103は距離の(分割数−1)の接点を
持・ノもので例えばFE i”スイッチなどが用いられ
る。電流電圧変換部105は演算器1.09と他8選択
回路であるフィルタ110より構成されている。演算、
器109ではi 2 +i bの演算を行”い、i、と
i bO人小門係を電圧に変換する。フイ)L−夕11
0はL I尤1)を変i周L7ている周波衾(の・7I
を通し一バ景光などのノイスを1徐去する回178ごあ
る。距離演算回路106は制御回路の没IIを371だ
す1川・〕I)駆動回路113お、1、び位置演算回路
107をパノし、ている。位相極性判定回路115はL
IF、l)駆動回路113の位相比較用参照信号と電
、流電圧変換部105の出力の位相を比較し、180’
i’れているか否を゛l′;1定−4゛ろ。(装置1.
iji旨回1烙10 (iは表1にボす]0順ですJ換
えス・イソ−y−を切り換えスポット位置を探しそのと
きの位相+う3性刊定1■旧洛115の結果を出力する
。−コンう−ンサ(:、、C,、C3t、1個号か交流
成分であに)ごとから不必要な直流分をカットする部う
(である。本回路はすlント1」−ラまたは手動によっ
゛(起動される。
持・ノもので例えばFE i”スイッチなどが用いられ
る。電流電圧変換部105は演算器1.09と他8選択
回路であるフィルタ110より構成されている。演算、
器109ではi 2 +i bの演算を行”い、i、と
i bO人小門係を電圧に変換する。フイ)L−夕11
0はL I尤1)を変i周L7ている周波衾(の・7I
を通し一バ景光などのノイスを1徐去する回178ごあ
る。距離演算回路106は制御回路の没IIを371だ
す1川・〕I)駆動回路113お、1、び位置演算回路
107をパノし、ている。位相極性判定回路115はL
IF、l)駆動回路113の位相比較用参照信号と電
、流電圧変換部105の出力の位相を比較し、180’
i’れているか否を゛l′;1定−4゛ろ。(装置1.
iji旨回1烙10 (iは表1にボす]0順ですJ換
えス・イソ−y−を切り換えスポット位置を探しそのと
きの位相+う3性刊定1■旧洛115の結果を出力する
。−コンう−ンサ(:、、C,、C3t、1個号か交流
成分であに)ごとから不必要な直流分をカットする部う
(である。本回路はすlント1」−ラまたは手動によっ
゛(起動される。
第111図は本発明装置の光学系の部分を示した図であ
る。PSI) l l 4C’)−・方の重環と受光し
・ンズ(02の)■軸を一致さ−I!、その先軸から人
ノド1点まてのilTjMI[を1−1)とすイ)。■
、・うに配置しCあイ1゜被検出体10 +まテ0)
:tに t’illを1−〇、基1+il 15: ’
c L B 。
る。PSI) l l 4C’)−・方の重環と受光し
・ンズ(02の)■軸を一致さ−I!、その先軸から人
ノド1点まてのilTjMI[を1−1)とすイ)。■
、・うに配置しCあイ1゜被検出体10 +まテ0)
:tに t’illを1−〇、基1+il 15: ’
c L B 。
受)Y:、レンズ102の焦点距離をFとするとL p
−F ・I−B / 1.、 CI ・ 1000
・ ・ ・ (マ)か成り1°l一つ。
−F ・I−B / 1.、 CI ・ 1000
・ ・ ・ (マ)か成り1°l一つ。
ただしl、o : (m> Lp、 F、
LB+ (mm)不実M6例では具体的には測定
すべき距離は9分割となり、リノ換えス・インチは8個
の接点を持つ。
LB+ (mm)不実M6例では具体的には測定
すべき距離は9分割となり、リノ換えス・インチは8個
の接点を持つ。
表2にその場合の数値例を示す。
表2
ノこだし基線長は38mm、受)しレンズの焦点]!+
11Fillハ22 mm、 P S Dのす゛・代
入11.’ 1 m m−ご0. 11II rrlあ
たり5 K obmと“3′る。なお分7t!1点の+
rli !’ill I 。
11Fillハ22 mm、 P S Dのす゛・代
入11.’ 1 m m−ご0. 11II rrlあ
たり5 K obmと“3′る。なお分7t!1点の+
rli !’ill I 。
0は(= 38 m m 、 F −= 2 、 8
(1,)撮影レン人の被写界深度から決まる点である
。
(1,)撮影レン人の被写界深度から決まる点である
。
第12図(a) (+))は位相極性判定回路の原理
を説明するための回路図およびその動作を説明゛Jるた
めの波形IIIである。ハフ1バスフイルタでノイスを
取り除かれたアナし1グ波形はコン)<p−ツタ123
矩形波にされ、アン1回路122にIqかれる。アンl
11111/8122には制御則1?& l 21から
り〜ンプリングパルスか]](給さil、、、−)’ン
l出力か出た場合tJ、 ]ンバレーク123の出力t
it、止、出ない場合は負となり、(マl用の検出か可
filjとなイ)。
を説明するための回路図およびその動作を説明゛Jるた
めの波形IIIである。ハフ1バスフイルタでノイスを
取り除かれたアナし1グ波形はコン)<p−ツタ123
矩形波にされ、アン1回路122にIqかれる。アンl
11111/8122には制御則1?& l 21から
り〜ンプリングパルスか]](給さil、、、−)’ン
l出力か出た場合tJ、 ]ンバレーク123の出力t
it、止、出ない場合は負となり、(マl用の検出か可
filjとなイ)。
第11し]は第10図をさらに具体化した回路図−Cあ
る゛。位相極性利定回11′8115のアン11回路は
ス・インチI 32の切換え点に対応し7て設りられノ
、―)(個のデータラッチl O[i a = hが兼
ね−く−いる。
る゛。位相極性利定回11′8115のアン11回路は
ス・インチI 32の切換え点に対応し7て設りられノ
、―)(個のデータラッチl O[i a = hが兼
ね−く−いる。
Mli門I! ?5Q浣回1/810 (5は制御回路
131と上記0畳(個の′i−−クノノチl O[i
a −h j、り構成され“(シヘる。制御回路131
ばトラアシスク13フ峻制faliしてL E L)を
所定の周波数で駆動するとともに切換えスイッチ132
の制御を行いデータラッチ1(1(i a−bに順次パ
ルスを供給する。l)/Δコンバータ133は11 f
ff+Iのデークラッチ106 、]〜l+の出力より
その出力に対応したアナl−1り値を出力し撮影レンズ
136を適性位置に調整するサーボ光を駆動する。4J
−−ボ系ばザーポーアンプ134とサーボモータ135
とその中間タップが撮影レンズ13(iに連動するポテ
ンショメータ1.3 Bより構成されている。
131と上記0畳(個の′i−−クノノチl O[i
a −h j、り構成され“(シヘる。制御回路131
ばトラアシスク13フ峻制faliしてL E L)を
所定の周波数で駆動するとともに切換えスイッチ132
の制御を行いデータラッチ1(1(i a−bに順次パ
ルスを供給する。l)/Δコンバータ133は11 f
ff+Iのデークラッチ106 、]〜l+の出力より
その出力に対応したアナl−1り値を出力し撮影レンズ
136を適性位置に調整するサーボ光を駆動する。4J
−−ボ系ばザーポーアンプ134とサーボモータ135
とその中間タップが撮影レンズ13(iに連動するポテ
ンショメータ1.3 Bより構成されている。
スター1−信−■が入ると制御回路131は元のS。
を選択するく近くから遠くへ調べて行くアルゴリスム)
。そし7てスイッチ切換の1−ランジエン1−かII!
y!:っ“ζからラッチパルスLφを出力し、このと
きのコンパレータ出力をデータラッチlO6,−1((
Jo)に記(Qする。
。そし7てスイッチ切換の1−ランジエン1−かII!
y!:っ“ζからラッチパルスLφを出力し、このと
きのコンパレータ出力をデータラッチlO6,−1((
Jo)に記(Qする。
次に81を選択しう・ノチバルス■7□を出力し同様に
ぞのときの:ノンパレータ出力をデークラッチ106b
(Ul)に記憶する。j以下順次リノ換えう・7チバル
スし2〜1.−7を使用して他の6状態を稠ベラノナl
O(i (:〜1目こ記1aJ−る。測定結果の表示
はデータラッチ106 a〜h (Uo −07)の出
力Q。−Q7に各々接続されているL l< I)で行
われる(Qn−1のときL Ic l)が!::< i
l”)。
ぞのときの:ノンパレータ出力をデークラッチ106b
(Ul)に記憶する。j以下順次リノ換えう・7チバル
スし2〜1.−7を使用して他の6状態を稠ベラノナl
O(i (:〜1目こ記1aJ−る。測定結果の表示
はデータラッチ106 a〜h (Uo −07)の出
力Q。−Q7に各々接続されているL l< I)で行
われる(Qn−1のときL Ic l)が!::< i
l”)。
し六二がっ’CS 7のスイノーy−のボジシ・7ン(
5,8m)より遠くに被Jj゛体がある場合は全部点月
する、二とになる。
5,8m)より遠くに被Jj゛体がある場合は全部点月
する、二とになる。
第14図は被検出体が1.77mとi3.Gmとの間ず
なわらその入射点がスイッチの接点S1と32の間にあ
る場合の夕・イムチャ=1・である。
なわらその入射点がスイッチの接点S1と32の間にあ
る場合の夕・イムチャ=1・である。
クイノ\チ・1・−1・の例0月)、うに31とS、の
間にあるときは、 Qφ Q、 Q2 Q3 Q4. C^51−7
■尤D ON ON OFF O
FF O1’li 01・1?Q (、O,、
。
間にあるときは、 Qφ Q、 Q2 Q3 Q4. C^51−7
■尤D ON ON OFF O
FF O1’li 01・1?Q (、O,、
。
01’ F (10?
となる。
(二のデータラッチI 06 a 〜h (tJ(、〜
07 )に記1aされた測距データはD/Δコンバータ
133によりV。=(Qφ十Q1+・・・・+−Q7)
・K(v) (k=1)の変換がなされる。こ
の例−ζはポテンショメータの設定電圧が最大8Vでる
の−r (l VからIVステップ単位で8Vまでのい
ずれかの電圧値に変換される。
07 )に記1aされた測距データはD/Δコンバータ
133によりV。=(Qφ十Q1+・・・・+−Q7)
・K(v) (k=1)の変換がなされる。こ
の例−ζはポテンショメータの設定電圧が最大8Vでる
の−r (l VからIVステップ単位で8Vまでのい
ずれかの電圧値に変換される。
ザーホ゛系ではサーボアンプ134の出力によりサーボ
モータ135が撮影レンズ136を駆動し、撮影レンズ
13Gに連動したポテンショメータ138がD/Δコン
バーク133の出力■。と等しくなったとき、ザーボル
ーブは停止する。これにより撮影レンズ136は適性な
位置にもたらされビン1−が調整される。
モータ135が撮影レンズ136を駆動し、撮影レンズ
13Gに連動したポテンショメータ138がD/Δコン
バーク133の出力■。と等しくなったとき、ザーボル
ーブは停止する。これにより撮影レンズ136は適性な
位置にもたらされビン1−が調整される。
第15図ばP S I)41の距離の分割点とレンズ停
止位置の対応を示した図である。レンズ停止位置は両端
の分割点のMri 1J311を被写界深度に収めると
こ7)に設定しである。 38mmF2.8の撮影し・
ンズの場合で夕・fムチャー!・の例のように1. 1
’7 m (S 1)と1.36m(S2)の間に被1
j゛体があるときに対応をとるとQφ、 Q、 =1
. 0.2〜Q、・−0となり1〕/Δ:lンハーク出
力は2■となる。したがっ゛(リーーボルーブが止まる
ところはポテンショメータのタップの出力か2■のと、
ユろとなる。
止位置の対応を示した図である。レンズ停止位置は両端
の分割点のMri 1J311を被写界深度に収めると
こ7)に設定しである。 38mmF2.8の撮影し・
ンズの場合で夕・fムチャー!・の例のように1. 1
’7 m (S 1)と1.36m(S2)の間に被1
j゛体があるときに対応をとるとQφ、 Q、 =1
. 0.2〜Q、・−0となり1〕/Δ:lンハーク出
力は2■となる。したがっ゛(リーーボルーブが止まる
ところはポテンショメータのタップの出力か2■のと、
ユろとなる。
以十ではL P、 I)の反射光がI) S l)にも
とゲC(る場合について説明したが、実際のオート)A
−カスカメラでは被写体か■にある場合には測tl′l
’j範囲り′1であるのでもど−っζごない。ごの場合
のり1策としてこのとき反射光によるハフl−バスフィ
ルタの出力は出ないので、この状態を利用して、丁1ン
パレータの比較基準入力をGNlつレベルに対し、ml
ノンパレータ出力′1゛が出る。1、・)にわずかな■
Of f s c f、電圧を−与える。この、Lうに
構成するごとに、1、り第113図の例では反躬信す光
がないとき、う〜−タラソチ+ 06 a−1+ (
Uo−Ul)の出力が全て’ i ”になり、被写体が
(3)にある場合に対応さ・けることができる。
とゲC(る場合について説明したが、実際のオート)A
−カスカメラでは被写体か■にある場合には測tl′l
’j範囲り′1であるのでもど−っζごない。ごの場合
のり1策としてこのとき反射光によるハフl−バスフィ
ルタの出力は出ないので、この状態を利用して、丁1ン
パレータの比較基準入力をGNlつレベルに対し、ml
ノンパレータ出力′1゛が出る。1、・)にわずかな■
Of f s c f、電圧を−与える。この、Lうに
構成するごとに、1、り第113図の例では反躬信す光
がないとき、う〜−タラソチ+ 06 a−1+ (
Uo−Ul)の出力が全て’ i ”になり、被写体が
(3)にある場合に対応さ・けることができる。
以上、Nfシ<説明したように本発明によるb’1iF
ilj測定装置&;U 装置S I)から取り出す情+
15が振幅(大小の比)ではなく極性(位相)の情報を
取り扱う回路構成であるので(ハリ処理において位相の
情脅1が失われなりれば、]、く振幅制限[!羽洛など
を使えるため回路が飽11目−る問題は4−シない。ま
たiぐ1幅系が1つでc)Jるので増幅度の変動は誤差
につながらない。さらにアナに2グ演所間路の部分が節
11jになる等の利点がある。
ilj測定装置&;U 装置S I)から取り出す情+
15が振幅(大小の比)ではなく極性(位相)の情報を
取り扱う回路構成であるので(ハリ処理において位相の
情脅1が失われなりれば、]、く振幅制限[!羽洛など
を使えるため回路が飽11目−る問題は4−シない。ま
たiぐ1幅系が1つでc)Jるので増幅度の変動は誤差
につながらない。さらにアナに2グ演所間路の部分が節
11jになる等の利点がある。
第1図は半λη体光位置検出素子の構造を示す図。
第2図は21−導体光位置検出素子を用いた測距装置の
ハ;I理を説明するための概略図、第3図は半導体装置
検出素−f′の概略図、第4.5図は演算[rl iI
′3のゾしrツク図、第6図は被検出体までの距離を検
出するだめの光学系の概略図、第7図はI) S I)
に信す光が入射した場合の等(曲回路図、第8図はI)
S l)のC0MM0N端子に分割抵抗を接続した図2
第9は1は分割抵抗の一端とP S Dの一端を接続し
、分割抵抗のタップ錨j子とP S l−)のCOM
M ON端r間に切換えスイッチを挿入した回路図、第
10図は本発明による距離測定装置の−・実施例をボず
回路ゾロツク図、第11図は本発明装置の光学系の部分
を示した1m、rイS121ノー (a) (b)は
f;7. tit極性極性回定回路理を説明するための
回路図およびその動作を説明4″イ、ための波11′:
、図、第131叉1(61第10し1をさらに置体化し
た回路図、第14図(,1被検出体が1.770−と1
.3(imとの間′4なわらその人躬点がス〜f・ソチ
の接点S1 、J、S2の間にある場合のタイム千ヤー
ド、第15図はl)S L) l−の距離の分割点と1
1.・ンス停止位119′の対応を小した図−Cある。 1・・・半導体 2・・・半導体H3・・・
砥抗層 4a、4b・・・電極1()・・パ
1′導体光位置検出二十−了(PSD)12.112・
・・L Iシー〕 13.102・・・投光レンズ 14・・・受光レンズ 20.1(+9・・・増幅器 41.42,49.50.105・・・電ff電流変1
y)器 4、3. 4.4. 51. 52・・・信号選択回路
1、9 、 4.5・・・加算回路 18.46・・・
減算回路47.53・・・?ilJ所器 48.54・
・・Δ/D変換器101・・・被検出体 103.132・・・切換えスイッチ 104・・・分7iり抵抗 106・・・距a11
演算回(?8107・・・位置/A智開回 路10・・・バントパスフィルタ + 11.−゛°光源装置 113・・・L IF、D
駆動I(旧洛115・・・位相極性判定回路 121.131・・・制御回路 122・・・ΔN i
)回路123・・・コンパレータ 133・・・1つ/Aコンバータ 134・・・サーボーダンブ 135・・・サーボモー
タ136・・・撮影レンズ 137・・・1−ランジ
スタ138・・・ポテンショメータ 特許出願人 浜松テレビ株式会社代理人 弁理
士 井 ノ D ij。 61 PSDkの窄劇?ji41%11tJL’m*) (
m)l 1,17市゛〒ンシ1メーク巳力
()(J1 才I5図 136 1.6 1.93 25 3.5 5.
82 34 5 6 7 8
ハ;I理を説明するための概略図、第3図は半導体装置
検出素−f′の概略図、第4.5図は演算[rl iI
′3のゾしrツク図、第6図は被検出体までの距離を検
出するだめの光学系の概略図、第7図はI) S I)
に信す光が入射した場合の等(曲回路図、第8図はI)
S l)のC0MM0N端子に分割抵抗を接続した図2
第9は1は分割抵抗の一端とP S Dの一端を接続し
、分割抵抗のタップ錨j子とP S l−)のCOM
M ON端r間に切換えスイッチを挿入した回路図、第
10図は本発明による距離測定装置の−・実施例をボず
回路ゾロツク図、第11図は本発明装置の光学系の部分
を示した1m、rイS121ノー (a) (b)は
f;7. tit極性極性回定回路理を説明するための
回路図およびその動作を説明4″イ、ための波11′:
、図、第131叉1(61第10し1をさらに置体化し
た回路図、第14図(,1被検出体が1.770−と1
.3(imとの間′4なわらその人躬点がス〜f・ソチ
の接点S1 、J、S2の間にある場合のタイム千ヤー
ド、第15図はl)S L) l−の距離の分割点と1
1.・ンス停止位119′の対応を小した図−Cある。 1・・・半導体 2・・・半導体H3・・・
砥抗層 4a、4b・・・電極1()・・パ
1′導体光位置検出二十−了(PSD)12.112・
・・L Iシー〕 13.102・・・投光レンズ 14・・・受光レンズ 20.1(+9・・・増幅器 41.42,49.50.105・・・電ff電流変1
y)器 4、3. 4.4. 51. 52・・・信号選択回路
1、9 、 4.5・・・加算回路 18.46・・・
減算回路47.53・・・?ilJ所器 48.54・
・・Δ/D変換器101・・・被検出体 103.132・・・切換えスイッチ 104・・・分7iり抵抗 106・・・距a11
演算回(?8107・・・位置/A智開回 路10・・・バントパスフィルタ + 11.−゛°光源装置 113・・・L IF、D
駆動I(旧洛115・・・位相極性判定回路 121.131・・・制御回路 122・・・ΔN i
)回路123・・・コンパレータ 133・・・1つ/Aコンバータ 134・・・サーボーダンブ 135・・・サーボモー
タ136・・・撮影レンズ 137・・・1−ランジ
スタ138・・・ポテンショメータ 特許出願人 浜松テレビ株式会社代理人 弁理
士 井 ノ D ij。 61 PSDkの窄劇?ji41%11tJL’m*) (
m)l 1,17市゛〒ンシ1メーク巳力
()(J1 才I5図 136 1.6 1.93 25 3.5 5.
82 34 5 6 7 8
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)光j41装置と、前記光源装置の射出する光をヒ
−1、状にする投光レンズと、iiI記投光投光ジスの
光軸とi’lZ行に−・定基線長だLJ隔たつ−こおり
、前記光ビー13の被検出体からの反射光を結像するた
めの受光レンズと、2つの電極を結ぶ直線上に抵抗層を
白し、I);1記直線にに投射された光点から1iii
記各電極に電流を分流する構造をしており、前記受光レ
ンズの焦点距離」二にある圭導体光位置検出器と、イ1
(す定−コ1゛べき測t(Tj範囲にそれぞれ対応し、
た[1;j記2(力(間の抵抗層の抵抗値にそれぞれ対
応して分Iiすされ、その分割点に夕2・プi’71i
1了を設りた分割抵抗器と、11通+’ll:、1了が
01目市1′導体光位置検出器の共通−゛藺rに、刹沢
i°!1ハイが前記分Mllllt抗器の各タソゾ端j
′−にIε続された1−IJl′)換えス・イソ千と、
前記゛1′力体光位置検出器の2つの電極の他の1つか
らの電流と前記分1’ii抵抗器の〜>+;+了からの
電流との加Wがit9を行い、その大小関係をtT’i
r−tに変換する電流電It変19部と、前記電流重
用変換部の出力の極性を判定する位相極性判定回路と、
前記りJり換えスイッチを順次()Jり換え制御し、各
りJり換え点での、前記位相tr叶l刊判定路の判定結
果3[、り前記被検出体までの距呂11を演析出力する
距離演嘗回路とから構成したil′lii’ill測定
装置。 (2] 前記光源装置は輝度変Nl7d波を出力する
発光ダ・イオートである第1項記載の距Mll測定装置
。 (3)前記位相極性判定回路は前記電流型圧変↑N i
’!l(のアづ川1り出力を矩形波に変換する一1ンバ
l、・−一夕と、前記各IJJすI免え点で前記距Ml
演算回路から供給されるザングリングバルスJ−前記−
1ンバレータ出力を入力とずに]−j′ント回路とから
構成した第1項記載の距離測定装置。 (4)前記りJり換えスイッチは電界9J果1−ランジ
ス々ごある第1Jイ」記載の距F111測定装置。 (5) 前記信号選択回路はバントパスフィルタであ
る第1項記載の距離測定装置。 (6)前記距離?3N g月111路は前記光源装置を
駆動(,7、かつO1j記りJl)換えスイ・y ’J
−を順次切換え制御し、その切換えに対応したパルスを
出力する制御回]?行と前記パルスによって前記位相極
性判定回路の判定結果を一時記す、aするデータラッチ
群とから構成した第1項記載の距離測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14231182A JPS5932810A (ja) | 1982-08-17 | 1982-08-17 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14231182A JPS5932810A (ja) | 1982-08-17 | 1982-08-17 | 距離測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5932810A true JPS5932810A (ja) | 1984-02-22 |
JPS6344169B2 JPS6344169B2 (ja) | 1988-09-02 |
Family
ID=15312402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14231182A Granted JPS5932810A (ja) | 1982-08-17 | 1982-08-17 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5932810A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS614914A (ja) * | 1984-06-19 | 1986-01-10 | Mitsubishi Electric Corp | 距離測定装置 |
JPS618808U (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-20 | 株式会社ミツトヨ | 光学式表面変位検出装置 |
JPS61117407A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-06-04 | Kyocera Corp | 自動距離測定回路 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5587908A (en) * | 1992-12-22 | 1996-12-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Distance measurement device and vehicle velocity control device for maintaining inter-vehicular distance |
-
1982
- 1982-08-17 JP JP14231182A patent/JPS5932810A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS614914A (ja) * | 1984-06-19 | 1986-01-10 | Mitsubishi Electric Corp | 距離測定装置 |
JPS618808U (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-20 | 株式会社ミツトヨ | 光学式表面変位検出装置 |
JPS61117407A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-06-04 | Kyocera Corp | 自動距離測定回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6344169B2 (ja) | 1988-09-02 |
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