JP2638607B2 - 測距装置 - Google Patents
測距装置Info
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- JP2638607B2 JP2638607B2 JP11998688A JP11998688A JP2638607B2 JP 2638607 B2 JP2638607 B2 JP 2638607B2 JP 11998688 A JP11998688 A JP 11998688A JP 11998688 A JP11998688 A JP 11998688A JP 2638607 B2 JP2638607 B2 JP 2638607B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は測距装置に関する。
〔従来の技術〕 従来、スチルカメラやヒデオカメラに適応されるオー
トフォーカス（以下AFと称する）演算方式は大きく分け
て２つある。１つは被写体の輝度分布情報を利用するパ
ッシブ方式であり、他は投光手段を有し、その投光信号
の反射光に基づいて距離を測定するアクティブ方式であ
る。
トフォーカス（以下AFと称する）演算方式は大きく分け
て２つある。１つは被写体の輝度分布情報を利用するパ
ッシブ方式であり、他は投光手段を有し、その投光信号
の反射光に基づいて距離を測定するアクティブ方式であ
る。
アクティブ方式は構成が簡単、かつ廉価であるため、
普及率が高いが、被写体距離が遠くなるにつれて反射光
の強度が小さくなるので、S/N比が劣化し、AF演算結果
が不正確になる。このため、測距可能な範囲が比較的近
距離に限定されてしまう欠点がある。
普及率が高いが、被写体距離が遠くなるにつれて反射光
の強度が小さくなるので、S/N比が劣化し、AF演算結果
が不正確になる。このため、測距可能な範囲が比較的近
距離に限定されてしまう欠点がある。
特に、風景等の無限遠と呼ばれる被写体の場合は、反
射光が全く帰ってこないため、回路内のノイズ成分のみ
によってAF演算が行われることとなる。ノイズは乱数的
に発生するため、遠距離ほど誤測距を起こす可能性が高
かった。
射光が全く帰ってこないため、回路内のノイズ成分のみ
によってAF演算が行われることとなる。ノイズは乱数的
に発生するため、遠距離ほど誤測距を起こす可能性が高
かった。
そこで、従来、被写体の反射率に左右されやすいもの
の、受光手段へ入射される全反射光の強度をある基準強
度と比較して無限遠であるか否かの判定を行うことによ
り、比較的遠距離までの距離判別が可能な装置が特開昭
59−228212号公報、特開昭60−244807号公報、および本
願出願人による特願昭62−276941号に記載されている。
の、受光手段へ入射される全反射光の強度をある基準強
度と比較して無限遠であるか否かの判定を行うことによ
り、比較的遠距離までの距離判別が可能な装置が特開昭
59−228212号公報、特開昭60−244807号公報、および本
願出願人による特願昭62−276941号に記載されている。
しかしながら、このような装置において、その距離を
何段階かに分けて細かく判定しようとすると、それだけ
の数の基準電圧、比較器を設ける必要があり、回路の複
雑化、コストアップ化が避けられなかった。
何段階かに分けて細かく判定しようとすると、それだけ
の数の基準電圧、比較器を設ける必要があり、回路の複
雑化、コストアップ化が避けられなかった。
この発明の目的は単純な構成で近距離から遠距離まで
正確に測距できる測距装置を提供することである。
正確に測距できる測距装置を提供することである。
この発明による測距装置は被写体に測距用光を投射す
る投光手段と、測距用光の被写体からの反射光を受光
し、入射位置に応じた２つの信号を出力する受光手段
と、２つの信号の比に応じた第１の積分信号または反射
光の強度に応じた第２の積分信号のいずれかの積分信号
に基づいて被写体距離を決定する演算制御回路とを具備
するものである。
る投光手段と、測距用光の被写体からの反射光を受光
し、入射位置に応じた２つの信号を出力する受光手段
と、２つの信号の比に応じた第１の積分信号または反射
光の強度に応じた第２の積分信号のいずれかの積分信号
に基づいて被写体距離を決定する演算制御回路とを具備
するものである。
この発明によれば、先ず、投光手段によって被写体に
測距用光を投射し、受光手段は、測距用光の被写体から
の反射光を受光し、入射位置に応じた２つの信号を出力
し、演算制御回路は、前記２つの信号の比に応じた第１
の積分信号または反射光の強度に応じた第２の積分信号
のいずれかの積分信号に基づいて被写体距離を決定す
る。これにより、近距離の場合には、反射光の強度に依
存せずに、三角測距の原理に基づいて正確に測距でき、
遠距離の場合には、反射光の強度に比例する測距ができ
る。
測距用光を投射し、受光手段は、測距用光の被写体から
の反射光を受光し、入射位置に応じた２つの信号を出力
し、演算制御回路は、前記２つの信号の比に応じた第１
の積分信号または反射光の強度に応じた第２の積分信号
のいずれかの積分信号に基づいて被写体距離を決定す
る。これにより、近距離の場合には、反射光の強度に依
存せずに、三角測距の原理に基づいて正確に測距でき、
遠距離の場合には、反射光の強度に比例する測距ができ
る。
以下、図面を参照してこの発明による測距装置の実施
例を説明する。第２図は第１実施例のAF回路が適応され
るAFカメラの主要部のブロック図である。赤外線発光素
子（IRED）１から発光された光は、投光レンズ２で集光
されて被写体３に向けて照射される。その反射光は受光
レンズ４を介して半導体素子からなる周知の位置検出器
（PSD）５上に結像される。
例を説明する。第２図は第１実施例のAF回路が適応され
るAFカメラの主要部のブロック図である。赤外線発光素
子（IRED）１から発光された光は、投光レンズ２で集光
されて被写体３に向けて照射される。その反射光は受光
レンズ４を介して半導体素子からなる周知の位置検出器
（PSD）５上に結像される。
PSD5はその結像位置に応じて光電流がI1,I2に分流さ
れ、光電流I1,I2がAF用集積回路（AFIC）６に供給され
る。AFIC6はIRED制御用トランジスタ1Aを介してIRED1を
パルス駆動するとともに、PSD5からの光電流がI1,I2をA
F演算し、演算結果（アナログ電圧）をAFデータして中
央処理ユニット（CPU）７に供給し、CPU7はこのAFデー
タに基づいて被写体距離を求める。具体的には、AFデー
タはCPU7内蔵のA/D変換器で距離データに変換される。
れ、光電流I1,I2がAF用集積回路（AFIC）６に供給され
る。AFIC6はIRED制御用トランジスタ1Aを介してIRED1を
パルス駆動するとともに、PSD5からの光電流がI1,I2をA
F演算し、演算結果（アナログ電圧）をAFデータして中
央処理ユニット（CPU）７に供給し、CPU7はこのAFデー
タに基づいて被写体距離を求める。具体的には、AFデー
タはCPU7内蔵のA/D変換器で距離データに変換される。
被写体の明るさを電気信号に変換する露出制御（EE）
用受光素子８は、EE用集積回路（EEIC）９と組合わされ
て適正露出を制御する。
用受光素子８は、EE用集積回路（EEIC）９と組合わされ
て適正露出を制御する。
CPU7はカメラ全体のシーケンスを制御するものであ
り、シャッタの開口時間や、ピント調節用のレンズを駆
動するための演算等を行なう。CPU7の出力はドライバ10
によってシャッタやフィルム巻上げ、レンズ繰出しを行
う動力源となるモータ11を駆動する。
り、シャッタの開口時間や、ピント調節用のレンズを駆
動するための演算等を行なう。CPU7の出力はドライバ10
によってシャッタやフィルム巻上げ、レンズ繰出しを行
う動力源となるモータ11を駆動する。
ここで、PSD5によって被写体距離を測る赤外光投射式
三角測距の動作原理を説明する。受光レンズ４の光軸を
PSD5の中心線に一致させて、これを原点とし、反射光の
入射位置をｘ、投光レンズ２と受光レンズ４との主点間
距離、すなわち、基線長をＳ、受光レンズ４の焦点距離
をf0とすると、被写体距離ｌ（投光レンズ２と被写体３
との距離）は ｌ＝Ｓ・f0/x …（１） となる。
三角測距の動作原理を説明する。受光レンズ４の光軸を
PSD5の中心線に一致させて、これを原点とし、反射光の
入射位置をｘ、投光レンズ２と受光レンズ４との主点間
距離、すなわち、基線長をＳ、受光レンズ４の焦点距離
をf0とすると、被写体距離ｌ（投光レンズ２と被写体３
との距離）は ｌ＝Ｓ・f0/x …（１） となる。
また、IRED1から発光され被写体で反射された光によ
りPSD5が発生する光電流I1,I2のそれぞれは反射光強度
に比例するが、光電流の比I1/I2は反射光強度には依存
せず、入射位置ｘのみで決定される。すなわち、PSD5の
全長をｔとすると、 I1/I2＝（（t/2）＋ｘ）／ （（t/2）−ｘ） …（２） となる。（２）式に（１）式を代入すると、 I1/I2＝（ｔ＋（2S・f0/l））／ （ｔ−（2S・f0/l）） …（３） となる。（３）式から、光電流比I1/I2が求まれば、被
写体距離ｌが一義的に決定されることがわかる。（３）
式を変形すると、 I1/（I1＋I2） ＝（ｔ＋（2S・f0/l））/2t ＝1/2＋Ｓ・f0/l・ｔ …（４） となる。
りPSD5が発生する光電流I1,I2のそれぞれは反射光強度
に比例するが、光電流の比I1/I2は反射光強度には依存
せず、入射位置ｘのみで決定される。すなわち、PSD5の
全長をｔとすると、 I1/I2＝（（t/2）＋ｘ）／ （（t/2）−ｘ） …（２） となる。（２）式に（１）式を代入すると、 I1/I2＝（ｔ＋（2S・f0/l））／ （ｔ−（2S・f0/l）） …（３） となる。（３）式から、光電流比I1/I2が求まれば、被
写体距離ｌが一義的に決定されることがわかる。（３）
式を変形すると、 I1/（I1＋I2） ＝（ｔ＋（2S・f0/l））/2t ＝1/2＋Ｓ・f0/l・ｔ …（４） となる。
ここで、（４）式に基づいて測距するためには、光電
流I1,I2が十分大きいことが必要である。このため、近
距離の場合には、CPU7は（４）式に基づいて測距でき
る。
流I1,I2が十分大きいことが必要である。このため、近
距離の場合には、CPU7は（４）式に基づいて測距でき
る。
第１図はAFIC6のブロック図である。PSD5からの光電
流I1,I2がプリアンプ12,13に入力される。プリアンプ1
2,13は低入力インピーダンスの増幅器であり、光電流I
1,I2から定常光に基づくDC電流成分を分離して、分離後
の信号を増幅する。
流I1,I2がプリアンプ12,13に入力される。プリアンプ1
2,13は低入力インピーダンスの増幅器であり、光電流I
1,I2から定常光に基づくDC電流成分を分離して、分離後
の信号を増幅する。
プリアンプ12,13の出力は演算回路15、加算回路16に
入力される。ここで、プリアンプ12,13の出力は増幅さ
れているので、PSD5の出力時とは値が違うが、以下で
は、プリアンプ12,13の出力を光電流I1,I2とする。
入力される。ここで、プリアンプ12,13の出力は増幅さ
れているので、PSD5の出力時とは値が違うが、以下で
は、プリアンプ12,13の出力を光電流I1,I2とする。
加算回路16は光電流I1,I2を加算し、加算回路16の出
力I1＋I2は比較器18の一方入力端子に供給される。比較
器18の他方入力端子には比較信号発生回路17の出力Iref
が供給される。
力I1＋I2は比較器18の一方入力端子に供給される。比較
器18の他方入力端子には比較信号発生回路17の出力Iref
が供給される。
演算回路15は光電流I1,I2の比に応じた（４）式に基
づく測距のためにI1/（I1＋I2）を演算する。制御回路1
5の出力がスイッチ19を介して積分回路20に入力され
る。
づく測距のためにI1/（I1＋I2）を演算する。制御回路1
5の出力がスイッチ19を介して積分回路20に入力され
る。
加算回路16の出力と比較信号Irefは減算回路23にも供
給される。減算回路23は遠距離の測距のために反射光の
強度に応じた信号Iref−（I1＋I2）を演算する。減算回
路23の出力がスイッチ22を介して積分回路20に入力され
る。
給される。減算回路23は遠距離の測距のために反射光の
強度に応じた信号Iref−（I1＋I2）を演算する。減算回
路23の出力がスイッチ22を介して積分回路20に入力され
る。
積分回路20の出力がAFデータとしてCPU7に供給され
る。なお、積分開始時に積分回路20にはリセット回路21
によって所定の積分開始電圧が与えられる。
る。なお、積分開始時に積分回路20にはリセット回路21
によって所定の積分開始電圧が与えられる。
スイッチ19は比較器18の出力により制御され、スイッ
チ22は比較器18の反転出力により制御される。このた
め、I1＋I2とIrefとの大小関係に応じて、積分回路20は
演算回路15の出力、または減算回路23の出力のいずれか
に基づいた積分演算を行う。
チ22は比較器18の反転出力により制御される。このた
め、I1＋I2とIrefとの大小関係に応じて、積分回路20は
演算回路15の出力、または減算回路23の出力のいずれか
に基づいた積分演算を行う。
ここで、I1＋I2がIrefより大きい場合は、被写体が近
距離であり、光電流I1,I2のS/N比が良いと判定できる。
このため、スイッチ19をオンし、スイッチ22をオフし、
演算回路15の出力I1/（I1＋I2）を積分回路20に入力す
る。
距離であり、光電流I1,I2のS/N比が良いと判定できる。
このため、スイッチ19をオンし、スイッチ22をオフし、
演算回路15の出力I1/（I1＋I2）を積分回路20に入力す
る。
このときの積分回路20の出力変化ＶINTを第３図
（ａ）に示す。演算回路15は（４）式の右辺第１項の1/
2をキャンセルする回路を有しており、積分回路20の出
力は1/lに比例した特性を有し、距離ｌが増加するにつ
れて積分電圧の増加率は減少する。
（ａ）に示す。演算回路15は（４）式の右辺第１項の1/
2をキャンセルする回路を有しており、積分回路20の出
力は1/lに比例した特性を有し、距離ｌが増加するにつ
れて積分電圧の増加率は減少する。
逆に、I1＋I2がIrefより小さい場合は、被写体が遠距
離であり、演算回路15の精度の確保が困難であると判定
できる。この時は、スイッチ19をオフし、スイッチ22を
オンし、減算回路23の出力Iref−（I1＋I2）を積分回路
20に入力する。
離であり、演算回路15の精度の確保が困難であると判定
できる。この時は、スイッチ19をオフし、スイッチ22を
オンし、減算回路23の出力Iref−（I1＋I2）を積分回路
20に入力する。
このときの積分回路20の出力変化ＶINTを第３図
（ｂ）に示す。ここで、Iref−（I1＋I2）は遠距離にな
るほど大きくなるので、積分回路20は正方向（充電する
方向）に積分を行うと、遠距離においてAFデータに反転
が起こるおそれがあるので、逆方向（放電する方向）に
積分を行う。距離が遠くなるにつれて、逆積分量も大き
くなる。
（ｂ）に示す。ここで、Iref−（I1＋I2）は遠距離にな
るほど大きくなるので、積分回路20は正方向（充電する
方向）に積分を行うと、遠距離においてAFデータに反転
が起こるおそれがあるので、逆方向（放電する方向）に
積分を行う。距離が遠くなるにつれて、逆積分量も大き
くなる。
第３図（ａ）、（ｂ）のまとめて、1/lを横軸に、積
分終了時の積分出力を縦軸にとったAF特性は第３図
（ｃ）のようになる。これから、I1＋I2は距離が増加す
ることにつれて次第にノイズ分を増すが、Irefは一定な
ので、無限遠において、出力が不安定になることもな
く、遠距離においても積分出力に応じてアナログ的に測
距可能であることがわかる。
分終了時の積分出力を縦軸にとったAF特性は第３図
（ｃ）のようになる。これから、I1＋I2は距離が増加す
ることにつれて次第にノイズ分を増すが、Irefは一定な
ので、無限遠において、出力が不安定になることもな
く、遠距離においても積分出力に応じてアナログ的に測
距可能であることがわかる。
第４図はAFIC6の詳細な回路図である。
プリアンプ12,13の出力光電流I1,I2は圧縮ダイオード
24,25により電圧に変換され、バッファアンプ27,28の出
力V1,V2となる。
24,25により電圧に変換され、バッファアンプ27,28の出
力V1,V2となる。
ダイード26の両端の電圧をＶBE1とすると、バッファ
アンプ27,28の出力V1,V2は次のようになる。
アンプ27,28の出力V1,V2は次のようになる。
V1＝ＶTｌn（I1/Is）＋ＶBE1 …（５） V2＝ＶTｌn（I2/Is）＋ＶBE1 …（６） ここで、ＶTはサーマルボルテージ、Isはダイオード
の逆方向飽和電流である。
の逆方向飽和電流である。
従って、電流源29の出力電流をＩEとすると、ダイオ
ード30、トランジスタ31,32,33,34,36から構成される伸
長演算アンプの出力電流Iaは、トランジスタ31、34のカ
レントミラー効果によって、次のようになる。
ード30、トランジスタ31,32,33,34,36から構成される伸
長演算アンプの出力電流Iaは、トランジスタ31、34のカ
レントミラー効果によって、次のようになる。
Ia＝I4 …（７） トランジスタ35、36のカレントミラー効果によって、
次の関係が成立つ。
次の関係が成立つ。
I3＋I4＝ＩE …（８） トランジスタ36のＶCEをＶCE1とすると、バッファ27,
28の出力V1,V2は次のように表される。
28の出力V1,V2は次のように表される。
V2＝ＶCE1＋ＶTｌn（I3/Is） …（９） V1＝ＶCE1＋ＶTｌn（I4/Is） …（10） （９），（10），（５），（６）式から次の関係が成
立つ。
立つ。
V2−V1＝ＶTｌn（I3/I4） …（11） ∴I2/I1＝I3/I4 …（12） （12），（７），（８）式から次の関係が成立つ。
Ia＝I1・I3/I2 I1（ＩE−Ia）/I2 …（13） ∴I2・Ia ＝I1・ＩE−I1・Ia …（14） ∴Ia ＝I1・ＩE／（I1＋I2） …（15） （15），（４）式より次の関係が成立つ。
Ia/IE＝1/2＋Ｓ・f0/l・ｔ …（16） ∴Ia＝（1/2）ＩE ＋Ｓ・f0・ＩE/l・ｔ …（17） 1/lと正比例の関係にあるAFデータと積分電流との間
のオフセット分となる（1/2）ＩEについては、トランジ
スタ37がトランジスタ35のエミッタ面積の半分であるの
で、これを流れる電流Ibが Ib＝（1/2）ＩE …（18） となることから、積分電流ＩINTからは ＩINT＝Ia−Ib ＝Ｓ・f0・ＩE/l・ｔ …（19） のように除去でき、これが積分抵抗46を介して積分コン
デンサ47をチャージし、積分出力ＶINTが得られる。
のオフセット分となる（1/2）ＩEについては、トランジ
スタ37がトランジスタ35のエミッタ面積の半分であるの
で、これを流れる電流Ibが Ib＝（1/2）ＩE …（18） となることから、積分電流ＩINTからは ＩINT＝Ia−Ib ＝Ｓ・f0・ＩE/l・ｔ …（19） のように除去でき、これが積分抵抗46を介して積分コン
デンサ47をチャージし、積分出力ＶINTが得られる。
なお、積分電流ＩINTは第４図に示すように正確には ＩINT＝Ia−Ib−Ic …（20） であるが、Icは、トランジスタ42が比較器18の働きによ
りオンし、トランジスタ39のベースが接地される時には
流れない。すなわち、比較器18の出力が“0"レベルの時
の積分電流は（19）式となる。
りオンし、トランジスタ39のベースが接地される時には
流れない。すなわち、比較器18の出力が“0"レベルの時
の積分電流は（19）式となる。
なお、積分開始前に、積分コンデンサ47にはリセット
回路21によりVrefにプリチャージされている。すなわ
ち、積分開始時には積分開始回路21cにより一定時間ス
イッチ21aをオンして差動増幅器21bの出力により積分コ
ンデンサ47をプリチャージする。その後、スイッチ21a
はオフされ電流ＩINTにより積分が開始される。
回路21によりVrefにプリチャージされている。すなわ
ち、積分開始時には積分開始回路21cにより一定時間ス
イッチ21aをオンして差動増幅器21bの出力により積分コ
ンデンサ47をプリチャージする。その後、スイッチ21a
はオフされ電流ＩINTにより積分が開始される。
次に、比較器18の動作を説明する。比較器18は光電流
I1,I2が流れるダイオード26の両端の電圧ＶBE1と基準電
流源17によりダイオード43の両端に生じる電圧ＶBE2と
を比較する。
I1,I2が流れるダイオード26の両端の電圧ＶBE1と基準電
流源17によりダイオード43の両端に生じる電圧ＶBE2と
を比較する。
被写体が近距離にあり、I1＋I2がIrefより大きい時
は、比較器18は出力を“0"レベルとして、トランジスタ
53,54をオフさせ、前述のように積分用電流Icを遮断す
るためのトランジスタ42をオンさせ、同時にトランジス
タ55をオンさせることにより、トランジスタ56をオフさ
せ、（19）による積分動作を可能な状態とする。
は、比較器18は出力を“0"レベルとして、トランジスタ
53,54をオフさせ、前述のように積分用電流Icを遮断す
るためのトランジスタ42をオンさせ、同時にトランジス
タ55をオンさせることにより、トランジスタ56をオフさ
せ、（19）による積分動作を可能な状態とする。
また、反対に被写体が遠距離にあり、I1＋I2がIrefよ
り小さい時は、比較器18は出力を“1"レベルとし、トラ
ンジスタ56をオンさせることにより（19）式に示す積分
動作を禁止する。この時、トランジスタ42はオンするた
めに、トランジスタ40,39のカレントミラー効果により
積分コンデンサ47はIcによる逆積分動作を行う。
り小さい時は、比較器18は出力を“1"レベルとし、トラ
ンジスタ56をオンさせることにより（19）式に示す積分
動作を禁止する。この時、トランジスタ42はオンするた
めに、トランジスタ40,39のカレントミラー効果により
積分コンデンサ47はIcによる逆積分動作を行う。
Icはトランジスタ45とダイオード26によるカレントミ
ラー効果と、基準電流源Irefとダイオード44,38の働き
により次のように表現できる。
ラー効果と、基準電流源Irefとダイオード44,38の働き
により次のように表現できる。
Iref＞I1＋I2の時は Ic＝Iref−（I1＋I2） …（21） となる。よって、遠距離になると、積分コンデンサ47は ＩINT＝−Ic ＝I1＋I2−Iref …（22） によって逆積分される。
なお、IRED1の発光時にしか、I1＋I2とIrefとの比較
は意味がないので、IRED1の発光と同期していない時
は、異常の積分動作は禁止されている。
は意味がないので、IRED1の発光と同期していない時
は、異常の積分動作は禁止されている。
このタイミングは同期ロジック回路58によって制御さ
れ、IRED1が発光する毎にトランジスタ41,57がオフし、
積分動作を行わせる。
れ、IRED1が発光する毎にトランジスタ41,57がオフし、
積分動作を行わせる。
以上のように、積分出力はＶINTは近距離では ＶINT＝（ｓ・f0/l・ｔ）ＩE ×（τ/CINT） …（23） となり、遠距離では ＶINT＝−（Iref−I1−I2） ×（τ/CINT） …（24） となる。なお、τはIREDの発光時間、ＣINTは積分コン
デンサ47の容量である。
デンサ47の容量である。
この方式では、積分によりAFデータを記憶できるの
で、IRED1は多数回発光させることにより、統計的にAF
精度を向上させることが容易にできる。つまり、ｎ回の
発光によりデータのバラツキは になる。AFデータの論理値（23）．（24）式はこの時は
ｎ倍された値となる。
で、IRED1は多数回発光させることにより、統計的にAF
精度を向上させることが容易にできる。つまり、ｎ回の
発光によりデータのバラツキは になる。AFデータの論理値（23）．（24）式はこの時は
ｎ倍された値となる。
ここで、８回発光を行った時の積分波形の例を第５図
に示す。第５図（ａ）は電源のオン、オフ、同図（ｂ）
はプリチャージのためのスイッチ21aのオン、オフ、同
図（ｃ）はIRED1の発光、同図（ｄ）は近距離の場合の
積分出力、同図（ｅ）は遠距離の場合の積分出力の波形
を示す図である。すなわち、時刻t1で電源がオンされる
と、スイッチ21aがオンされ、積分コンデンサ47はVref
までプリチャージされる。時刻t2でスイッチ21aがオフ
され、通常の積分が開始される。その後、t3〜t4で１回
目のIRED1の発光が行われ、積分出力ＶINTが近距離の場
合は増加し、遠距離の場合は減少する。以下、同様に２
〜８回目の発光が行われる。
に示す。第５図（ａ）は電源のオン、オフ、同図（ｂ）
はプリチャージのためのスイッチ21aのオン、オフ、同
図（ｃ）はIRED1の発光、同図（ｄ）は近距離の場合の
積分出力、同図（ｅ）は遠距離の場合の積分出力の波形
を示す図である。すなわち、時刻t1で電源がオンされる
と、スイッチ21aがオンされ、積分コンデンサ47はVref
までプリチャージされる。時刻t2でスイッチ21aがオフ
され、通常の積分が開始される。その後、t3〜t4で１回
目のIRED1の発光が行われ、積分出力ＶINTが近距離の場
合は増加し、遠距離の場合は減少する。以下、同様に２
〜８回目の発光が行われる。
この積分電圧が距離情報となるので、CPU7はこの電圧
をA/D変換して読取ったり、または積分開始電圧より低
いレベルの第２の基準電圧に対してこの積分電圧を一定
電流で放電させ、その放電時間をCPU7のクロックパルス
で係数したりすることによって、CPU7は被写体距離を判
別する。
をA/D変換して読取ったり、または積分開始電圧より低
いレベルの第２の基準電圧に対してこの積分電圧を一定
電流で放電させ、その放電時間をCPU7のクロックパルス
で係数したりすることによって、CPU7は被写体距離を判
別する。
CPU7はこの情報に基づいて第１図のドライバ10を介し
てモータ11を回転させ、最適のピントが得られるように
ピント合せ用レンズを移動させ、撮影を行う。
てモータ11を回転させ、最適のピントが得られるように
ピント合せ用レンズを移動させ、撮影を行う。
以上説明したように第１実施例によれば、光電流の和
により反射光の強度を求め、これを所定の強度と比較す
ることにより、被写体が遠いか近いかを判別し、近距離
の場合は三角測量の原理に基づいた光電流の比に応じた
AF演算を行い、遠距離の場合は被写体の強度に応じたAF
演算を行うことにより、近距離から遠距離まで正確に測
距できる測距装置が提供される。
により反射光の強度を求め、これを所定の強度と比較す
ることにより、被写体が遠いか近いかを判別し、近距離
の場合は三角測量の原理に基づいた光電流の比に応じた
AF演算を行い、遠距離の場合は被写体の強度に応じたAF
演算を行うことにより、近距離から遠距離まで正確に測
距できる測距装置が提供される。
次に、第２実施例を説明する。第６図は第２実施例の
AFIC6の詳細な回路図である。第１実施例では近距離か
遠距離かの判定のための反射光の強度として光電流I1,I
2の和をIrefと比較し、かつ遠距離の場合は光電流I1,I2
の和に応じたIref−（I1＋I2）を積分していたが、PSD5
は光信号を受光位置に応じて分流した２つの光信号を出
力するので、和の代わりにいずれか一方の光電流I1,I2
のみを反射光の強度として用いてもよい。そこで、反射
光の強度として光電流I2を用いた例が第２実施例であ
る。すなわち、光電流I2のみが比較器18、積分コンデン
サ47に供給される。
AFIC6の詳細な回路図である。第１実施例では近距離か
遠距離かの判定のための反射光の強度として光電流I1,I
2の和をIrefと比較し、かつ遠距離の場合は光電流I1,I2
の和に応じたIref−（I1＋I2）を積分していたが、PSD5
は光信号を受光位置に応じて分流した２つの光信号を出
力するので、和の代わりにいずれか一方の光電流I1,I2
のみを反射光の強度として用いてもよい。そこで、反射
光の強度として光電流I2を用いた例が第２実施例であ
る。すなわち、光電流I2のみが比較器18、積分コンデン
サ47に供給される。
このような構成によれば、比較器18の出力が“0"であ
る近距離の場合の積分電流は次のようになる。
る近距離の場合の積分電流は次のようになる。
ＩINT ＝（I1/（I1＋I2）−1/2）ＩE ＝（1/（１＋（I2/I1））−1/2）ＩE ＝（1/（１＋（（t/2）−ｘ）／ （（t/2）＋ｘ）））ＩE−（1/2）ＩE ＝（（（t/2）＋ｘ）／（（t/2）＋ｘ ＋（t/2）−ｘ））ＩE−（1/2）ＩE ＝（x/t）ＩE ＝（Ｓ・f0/l・ｔ）ＩE …（25） このため、第１実施例と同様に、近距離の場合の積分
出力は1/lに比例することがわかる。
出力は1/lに比例することがわかる。
そして、遠距離になりI2がIref以下になる場合は、比
較器18の“1"出力によりI2をIrefに固定する。ここで、
I1＝（（t/2）＋（Ｓ・f0/l））（α/l2）であるので
（αは定数）、遠距離の場合の積分出力は次のようにな
る。
較器18の“1"出力によりI2をIrefに固定する。ここで、
I1＝（（t/2）＋（Ｓ・f0/l））（α/l2）であるので
（αは定数）、遠距離の場合の積分出力は次のようにな
る。
ＩINT ＝（1/（１＋（I2/I1）ＩE−（1/2）ＩE ＝（1/（１＋Iref/（（（t/2） ＋（Ｓ・f0/l））（α/l2）））ＩE −（1/2）ＩE …（26） 1/lを横軸により、積分出力ＶINTを縦軸にとった第２
実施例のAF特性を第７図に示す。第２実施例によれば、
反射光強度I2が基準強度Iref以下の場合は、強制的にI2
＝Irefとするので、第３図（ｃ）に波線で示したような
AFデータの不連続は起こらない効果がある。
実施例のAF特性を第７図に示す。第２実施例によれば、
反射光強度I2が基準強度Iref以下の場合は、強制的にI2
＝Irefとするので、第３図（ｃ）に波線で示したような
AFデータの不連続は起こらない効果がある。
上記各実施例によれば、近距離の被写体に対しては２
つの光電流の比に基づいて精密なAF演算による高精度な
測距を行い、被写体が遠距離になりS/N比の点でこのAF
演算の精度が確保できなくなる時は、上記２つの光電流
の和に基づく被写体の反射強度に応じた信号に基づいて
単純なAF演算により距離判定を行う。このため、近距離
から遠距離までアナログ的に測距データが取り出せる高
精度な測距離装置が提供される。さらに、近距離と遠距
離の場合の２種類の演算出力を共通の積分回路にて処理
しているので、AF回路から測距データを外部に取り出す
時に、共通の端子、及びA/D変換回路等の処理回路を兼
用して、近距離から遠距離までほぼ連続した出力信号と
して測距信号を扱うことができる。
つの光電流の比に基づいて精密なAF演算による高精度な
測距を行い、被写体が遠距離になりS/N比の点でこのAF
演算の精度が確保できなくなる時は、上記２つの光電流
の和に基づく被写体の反射強度に応じた信号に基づいて
単純なAF演算により距離判定を行う。このため、近距離
から遠距離までアナログ的に測距データが取り出せる高
精度な測距離装置が提供される。さらに、近距離と遠距
離の場合の２種類の演算出力を共通の積分回路にて処理
しているので、AF回路から測距データを外部に取り出す
時に、共通の端子、及びA/D変換回路等の処理回路を兼
用して、近距離から遠距離までほぼ連続した出力信号と
して測距信号を扱うことができる。
以上説明したように、この発明によれば、被写体に測
距用光を投射する投光手段と、測距用光の被写体からの
反射光を受光し、入射位置に応じた２つの信号を出力す
る受光手段と、２つの信号の比に応じた第１の積分信号
または反射光の強度に応じた第２の積分信号を出力する
積分手段と、被写体の遠近に応じて上記第１または第２
の積分信号のいずれか一方を選択し、被写体距離を決定
する距離決定手段とを具備するので、近距離から遠距離
まで簡単な構成で正確に測距することができる。
距用光を投射する投光手段と、測距用光の被写体からの
反射光を受光し、入射位置に応じた２つの信号を出力す
る受光手段と、２つの信号の比に応じた第１の積分信号
または反射光の強度に応じた第２の積分信号を出力する
積分手段と、被写体の遠近に応じて上記第１または第２
の積分信号のいずれか一方を選択し、被写体距離を決定
する距離決定手段とを具備するので、近距離から遠距離
まで簡単な構成で正確に測距することができる。
第１図はこの発明による測距装置の第１実施例のブロッ
ク図、第２図はこの発明が適応されるカメラのブロック
図、第３図（ａ）〜（ｃ）は第１実施例の積分回路の特
性を示す図、第４図は第１実施例の詳細な回路図、第５
図（ａ）〜（ｅ）は第１実施例の動作を示す信号波形
図、第６図は第２実施例の回路図、第７図は第２実施例
の積分回路の特性を示す図である。 ５……位置検出器（PSD）、15……演算回路、16……加
算回路、17……比較信号発生回路、18……比較器、19,2
2……スイッチ、20……積分回路、21……リセット回
路、23……減算回路。
ク図、第２図はこの発明が適応されるカメラのブロック
図、第３図（ａ）〜（ｃ）は第１実施例の積分回路の特
性を示す図、第４図は第１実施例の詳細な回路図、第５
図（ａ）〜（ｅ）は第１実施例の動作を示す信号波形
図、第６図は第２実施例の回路図、第７図は第２実施例
の積分回路の特性を示す図である。 ５……位置検出器（PSD）、15……演算回路、16……加
算回路、17……比較信号発生回路、18……比較器、19,2
2……スイッチ、20……積分回路、21……リセット回
路、23……減算回路。
Claims (6)
- 【請求項１】被写体に測距用光を投射する投光手段と、 前記測距用光の被写体からの反射光を受光し、入射位置
に応じた２つの信号を出力する受光手段と、 前記２つの信号の比に応じた第１の積分信号、または反
射光の強度に応じた第２の積分信号を出力する積分手段
と、 被写体の遠近に応じて選択された前記第１の積分信号、
第２の積分信号のいずれか一方に基づいて被写体距離を
決定する距離決定手段とを具備する測距装置。 - 【請求項２】前記距離決定手段は、被写体が近い場合に
は、前記第１の積分信号を選択し、前記被写体が遠い場
合には、前記第２の積分信号を選択する請求項１に記載
の測距装置。 - 【請求項３】前記距離決定手段は、前記反射光の強度に
応じた信号に基づいて前記第１または第２の積分信号の
いずれかを選択する請求項１に記載の測距装置。 - 【請求項４】前記反射光の強度に応じた信号は、前記２
つの信号の和信号である請求項１乃至請求項３に記載の
測距装置。 - 【請求項５】前記反射光の強度に応じた信号は、基準信
号から前記２つの信号の和信号を減算した信号である請
求項１乃至請求項３に記載の測距装置。 - 【請求項６】前記２つの信号の比に応じた信号は、前記
２つの信号の対数圧縮信号の差分により求める請求項１
に記載の測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11998688A JP2638607B2 (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11998688A JP2638607B2 (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01291111A JPH01291111A (ja) | 1989-11-22 |
| JP2638607B2 true JP2638607B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=14775079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11998688A Expired - Fee Related JP2638607B2 (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2638607B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106331438A (zh) * | 2015-06-24 | 2017-01-11 | 小米科技有限责任公司 | 镜头对焦方法、装置及移动设备 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5204714A (en) * | 1990-06-15 | 1993-04-20 | Olympus Optical Co., Ltd. | Object distance detecting apparatus |
| JPH07174549A (ja) * | 1993-11-24 | 1995-07-14 | Olympus Optical Co Ltd | 測距装置 |
| JP7264474B2 (ja) * | 2019-09-19 | 2023-04-25 | コーデンシ株式会社 | 物体検出装置及び物体検出方法 |
-
1988
- 1988-05-17 JP JP11998688A patent/JP2638607B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106331438A (zh) * | 2015-06-24 | 2017-01-11 | 小米科技有限责任公司 | 镜头对焦方法、装置及移动设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01291111A (ja) | 1989-11-22 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |