JPH01118108A - 光投射式測距装置 - Google Patents
光投射式測距装置Info
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- JPH01118108A JPH01118108A JP27694187A JP27694187A JPH01118108A JP H01118108 A JPH01118108 A JP H01118108A JP 27694187 A JP27694187 A JP 27694187A JP 27694187 A JP27694187 A JP 27694187A JP H01118108 A JPH01118108 A JP H01118108A
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- 230000010354 integration Effects 0.000 description 23
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
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- 101000618139 Homo sapiens Sperm-associated antigen 6 Proteins 0.000 description 1
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- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Focusing (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】
[産業上の利用分野]
本発明は、光投射式オートフォーカス装置、さらに詳し
くは、被写体に対して赤外光などの連続パルス光を投射
し、被写体からの反射光に基づいて被写体距離をApl
定する光投射式オートフォーカス装置に関する。
くは、被写体に対して赤外光などの連続パルス光を投射
し、被写体からの反射光に基づいて被写体距離をApl
定する光投射式オートフォーカス装置に関する。
[従来の技術]
スチルカメラやビデオカメラ等に適用されるオートフォ
ーカス(以下、AFと略記する)装置には、大きく分け
て2つの方式がある。1つは被写体の輝度分布情報を利
用するパッシブ方式、他の1つは臼ら投光手段を有し、
その投光信号の反射光によって距離を測定するいわゆる
アクティブ方式である。アクティブ方式は構成が簡単で
廉価であるため普及率は高いが、最大の欠点は、反射光
の大きさが被写体距離が遠くなるにつれて小さくなり、
S/N比の劣化からAF演算が不正確になるので、測距
可能なレンジが比較的近距離に限定されてしまうことで
ある。特に、反射光が全く返ってこない風景など、無限
遠といわれている被写体に対しては、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が、ノイ
ズというものは乱数的に発生するため、遠距離はど誤7
1111距を起こす可能性が高かった。
ーカス(以下、AFと略記する)装置には、大きく分け
て2つの方式がある。1つは被写体の輝度分布情報を利
用するパッシブ方式、他の1つは臼ら投光手段を有し、
その投光信号の反射光によって距離を測定するいわゆる
アクティブ方式である。アクティブ方式は構成が簡単で
廉価であるため普及率は高いが、最大の欠点は、反射光
の大きさが被写体距離が遠くなるにつれて小さくなり、
S/N比の劣化からAF演算が不正確になるので、測距
可能なレンジが比較的近距離に限定されてしまうことで
ある。特に、反射光が全く返ってこない風景など、無限
遠といわれている被写体に対しては、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が、ノイ
ズというものは乱数的に発生するため、遠距離はど誤7
1111距を起こす可能性が高かった。
そこで従来、反射光の強度を、ある基準電圧と比較して
無限遠の判定を行うような手段が提案されている(特開
昭59−228212号公報、特開昭60−24480
7号公報等参照)。
無限遠の判定を行うような手段が提案されている(特開
昭59−228212号公報、特開昭60−24480
7号公報等参照)。
[発明が解決しようとする問題点コ
しかし、従来の無限遠判定手段は、あるレベルとの比較
を行うものであるので、近くから距離を測定し始め、次
第に被写体距離を遠くするとき、ある距離で突然に無限
遠の判定がなされてしまう。
を行うものであるので、近くから距離を測定し始め、次
第に被写体距離を遠くするとき、ある距離で突然に無限
遠の判定がなされてしまう。
つまり、AF結果がある距離から不自然に飛んでしまう
ということがあった。このため、反射率の低い、例えば
黒い被写体等を測距するとき、やはり反射光レベルが低
下するために近距離であっても無限遠と判定されること
があり、いわゆるピンボケの写真になる虞れが多分にあ
った。
ということがあった。このため、反射率の低い、例えば
黒い被写体等を測距するとき、やはり反射光レベルが低
下するために近距離であっても無限遠と判定されること
があり、いわゆるピンボケの写真になる虞れが多分にあ
った。
本発明は、このような点に鑑み、無限遠での誤測距をな
くし精度の高いAF動作を行う光投射式オートフォーカ
ス装置を提供することを目的とする。
くし精度の高いAF動作を行う光投射式オートフォーカ
ス装置を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段および作用]本発明の光
投射式オートフォーカス装置は、投光手段により投射し
被写体で反射した光を受光手段に入射させ、同受光手段
への入射光位置に対応した電気信号を上記受光手段の光
電変換出力として得るようにした光投射式オートフォー
カス装置であって、上記電気信号に上記受光手段への入
射光位置とは無関係の補償信号を加算するようにしたも
ので、上記受光手段への入射光量が減ると次第に測距結
果を変化させて滑らかに無限遠を判定する。
投射式オートフォーカス装置は、投光手段により投射し
被写体で反射した光を受光手段に入射させ、同受光手段
への入射光位置に対応した電気信号を上記受光手段の光
電変換出力として得るようにした光投射式オートフォー
カス装置であって、上記電気信号に上記受光手段への入
射光位置とは無関係の補償信号を加算するようにしたも
ので、上記受光手段への入射光量が減ると次第に測距結
果を変化させて滑らかに無限遠を判定する。
[実 施 例]
次に本発明の一実施例について説明する。
第2図は、本発明が適用されたAF(オートフォーカス
)カメラの要部の構成を示すブロック図である。この第
2図に示すAF左カメラおいて、IREDlで発光した
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、その反射光は受光レンズ4により半導体素子から
なる周知の位置検出器(以下、PSDと略記する)5上
に結像される。このPSD5はその結像位置に応じて光
電流11および12が分流され、この分流する光電流■
1およびI2はAF用IC6に供給される。
)カメラの要部の構成を示すブロック図である。この第
2図に示すAF左カメラおいて、IREDlで発光した
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、その反射光は受光レンズ4により半導体素子から
なる周知の位置検出器(以下、PSDと略記する)5上
に結像される。このPSD5はその結像位置に応じて光
電流11および12が分流され、この分流する光電流■
1およびI2はAF用IC6に供給される。
このAF用IC6は、IRED制御用トランジスタIA
を介し上記IREDIをパルス駆動すると共に、上記P
SD5からの光電流11.I2に基づく測距データをC
PU7に供給する。
を介し上記IREDIをパルス駆動すると共に、上記P
SD5からの光電流11.I2に基づく測距データをC
PU7に供給する。
一方、被写体の明るさを電気信号に変換する露出制御(
以下、EEと略記する)用受光素子8は、EE用IC9
と組み合わされて適正露出を制御する。また上記CPU
7は、カメラ全体のシーケンスをつかさどりシャッタの
開口時間や、ピント調節用のレンズを駆動するための演
算等も行なうものである。CPU7の出力は、ドライバ
10によってシャッタやフィルム巻き上げおよびレンズ
繰り出しを行なう動力源となるモータ11を駆動する。
以下、EEと略記する)用受光素子8は、EE用IC9
と組み合わされて適正露出を制御する。また上記CPU
7は、カメラ全体のシーケンスをつかさどりシャッタの
開口時間や、ピント調節用のレンズを駆動するための演
算等も行なうものである。CPU7の出力は、ドライバ
10によってシャッタやフィルム巻き上げおよびレンズ
繰り出しを行なう動力源となるモータ11を駆動する。
ここで、上記PSD5によって被写体距離を711jる
赤外光投射式三角測距の動作原理について述べる。受光
レンズ4の光軸をPSD5の中心線に一致させてこれを
原点としたとき、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8
1受光レンズ4の焦点距離をf とすれば、被写体距離
Ωは、(1−s11f/x ・・・・・・・・・(
1)で与えられる。
赤外光投射式三角測距の動作原理について述べる。受光
レンズ4の光軸をPSD5の中心線に一致させてこれを
原点としたとき、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8
1受光レンズ4の焦点距離をf とすれば、被写体距離
Ωは、(1−s11f/x ・・・・・・・・・(
1)で与えられる。
IREDIによる被写体の反射光によりPSD5で発生
する光電流1..I2は、共に反射光強度に比例するが
、光電流比11/ I 2は反射光強度には依存せず、
入射光位置Xのみで決定される。
する光電流1..I2は、共に反射光強度に比例するが
、光電流比11/ I 2は反射光強度には依存せず、
入射光位置Xのみで決定される。
PSD5の全長をtとすれば、
11/I2− (−z+x) / (−T−X)となる
。上式に(1)式を代入すれば、・・・・・・・・・(
2) となるから、5PD5の光電流1 t / I 2が求
まれば、被写体距離gが一義的に決定されることになる
。
。上式に(1)式を代入すれば、・・・・・・・・・(
2) となるから、5PD5の光電流1 t / I 2が求
まれば、被写体距離gが一義的に決定されることになる
。
ところで、上記(2)式より明らかなように、光電流1
1.I2は、常に、 11〉工2 の関係にある。但し、g−■のときのみ、11/I2−
1 となるが、被写体距離ρが無限遠では、反射光そのもの
が返ってこないので、これは有り得ないことである。
1.I2は、常に、 11〉工2 の関係にある。但し、g−■のときのみ、11/I2−
1 となるが、被写体距離ρが無限遠では、反射光そのもの
が返ってこないので、これは有り得ないことである。
また、上記(2)式を基にAF演算を行うとき、演算結
果をAFDATAとすると、 となる。つまり理論上は、被写体距離gが大きくなるほ
ど、AFDATAが小さくなるという関係にある。
果をAFDATAとすると、 となる。つまり理論上は、被写体距離gが大きくなるほ
ど、AFDATAが小さくなるという関係にある。
しかし実際には、ノイズが存在するので、これをINl
”N2とすると、 前述したように、ノイズINl”N2はランダムに発生
するので、距離Ωか大きくなり光電流11゜■ が小さ
くなると、ノイズINl”N2の影響か支配的になる。
”N2とすると、 前述したように、ノイズINl”N2はランダムに発生
するので、距離Ωか大きくなり光電流11゜■ が小さ
くなると、ノイズINl”N2の影響か支配的になる。
つまり、距離Ωが大きくなるほど、そのとき発生するノ
イズによっては、理論とは逆に、AFDATAが大きく
なるという逆転現象か起こりつる。
イズによっては、理論とは逆に、AFDATAが大きく
なるという逆転現象か起こりつる。
そこで、上記(4)式の右辺の分子と分母に、IC>I
Nl・ ’N2 の関係を満たす大きさの補償電流■ を加えると、次の
(5)式で示される演算結果AFDATA’が得られこ
の(5)式では、11.’I2→0のとき、演算結果A
FDATA’ は確実に1以下となり、上記逆転現象を
防ぎ、無限遠補償を行うことができる。
Nl・ ’N2 の関係を満たす大きさの補償電流■ を加えると、次の
(5)式で示される演算結果AFDATA’が得られこ
の(5)式では、11.’I2→0のとき、演算結果A
FDATA’ は確実に1以下となり、上記逆転現象を
防ぎ、無限遠補償を行うことができる。
また、近距離で、
Il、I2>0
のときは、略前記(3)式の関係と同じ理論値どおりの
関係を保つ。
関係を保つ。
したがって、このAF左カメラは、以上の理論に基づき
上記補償電流I が加えられることにより す、PSD5を用いた光投射式AF装置の遠距離におけ
る測距精度が向上することになる。
上記補償電流I が加えられることにより す、PSD5を用いた光投射式AF装置の遠距離におけ
る測距精度が向上することになる。
第1図は、上記第2図に示すAF左カメラお6ブるAF
用IC6の電気回路のブロック図である。
用IC6の電気回路のブロック図である。
第1図において、PSD5からの光電流11゜I2は、
それぞれ低人力インピーダンスの電流−電圧変換回路1
2.13で電圧信号V1およびV2、即ちPSD5への
入射光の光量重心位置に応じた電圧に変換されたのち、
チャンネル切換スイッチ14.15にそれぞれ供給され
る。このチャンネル切換スイッチ14.15は、それぞ
れアナログスイッチ等で構成され、スイッチ14は直接
に、スイッチ15はインバータ27を介して後記するチ
ャンネル切換回路20からのチャンネル切換信号dで制
御されるようになっており、このチャンネル切換信号d
の論理レベルに応じて時分割的に上記電圧信号V1.V
2の何れかをバンドパスフィルタ(以下、BPFと略記
する)16に供給する。このBPF16は、ある周波数
成分のみを選択的に通過させるようになっている。この
周波数は発振器25の発振周波数、即ち、IRED駆動
回路26を介し前記IREDIを連続パルス発光させる
駆動パルス信号aの周波数と同じになるように選んであ
る。従ってBPF16は、PSD5の光電流から背景光
を除去し被写体3からの反射光のみを光電変換した信号
成分が選択的に増幅通過されることになる。このBPF
16には、可変抵抗からなるオフセット調整用抵抗30
が設けられている。後述するように、このオフセット調
整用抵抗30によってオフセット電圧が与えられること
により、前記補償電流l を与えたのと同等の効果が得
られるようになっている。積分スイッチ17はアナログ
スイッチ等から構成され、BPF16のフィルタ出力す
を積分タイミングパルス回路28からの信号に同期して
積分器18に供給する。積分器18の積分出力v1は、
比較器19の反転入力端子に供給される。この比較器1
9の非反転入力端子には基準電圧V ref’が印加さ
れている。比較器19の比較出力Cは、D型フリップフ
ロップ等で構成されるチャンネル切換回路20に供給さ
れ、同回路20から出力される≠ヤンネル切換信号dに
よって、上記チャンネル切換スイッチ14.15が制御
される。また、この切換信号dは正積分回数カウンタ2
2の入力パルスを制御するアンドゲート21および積分
タイミングパルス回路28にもそれぞれ供給される。上
記正積分回数カウンタ22は、シフトレジスタを兼用し
ていて、チャンネル切換回路20からのチャンネル切換
信号dが“H”レベルとなってゲート21が開き、チャ
ンネル切換スイッチ14がオンしているときの正積分時
の同期積分回数をカウントするもので、AF動作終了後
、内蔵シフトレジスタより第2図に示すCPU7にAF
データを転送する。また、プリセットカウンタ等で構成
される全積分回数カウンタ23は、同期積分の全回数、
即ち、積分タイミングパルス回路28からのタイミング
パルスeをカウントし、設定回数に達するとAF処理を
終了する終了回路24に、終了信号を供給する。
それぞれ低人力インピーダンスの電流−電圧変換回路1
2.13で電圧信号V1およびV2、即ちPSD5への
入射光の光量重心位置に応じた電圧に変換されたのち、
チャンネル切換スイッチ14.15にそれぞれ供給され
る。このチャンネル切換スイッチ14.15は、それぞ
れアナログスイッチ等で構成され、スイッチ14は直接
に、スイッチ15はインバータ27を介して後記するチ
ャンネル切換回路20からのチャンネル切換信号dで制
御されるようになっており、このチャンネル切換信号d
の論理レベルに応じて時分割的に上記電圧信号V1.V
2の何れかをバンドパスフィルタ(以下、BPFと略記
する)16に供給する。このBPF16は、ある周波数
成分のみを選択的に通過させるようになっている。この
周波数は発振器25の発振周波数、即ち、IRED駆動
回路26を介し前記IREDIを連続パルス発光させる
駆動パルス信号aの周波数と同じになるように選んであ
る。従ってBPF16は、PSD5の光電流から背景光
を除去し被写体3からの反射光のみを光電変換した信号
成分が選択的に増幅通過されることになる。このBPF
16には、可変抵抗からなるオフセット調整用抵抗30
が設けられている。後述するように、このオフセット調
整用抵抗30によってオフセット電圧が与えられること
により、前記補償電流l を与えたのと同等の効果が得
られるようになっている。積分スイッチ17はアナログ
スイッチ等から構成され、BPF16のフィルタ出力す
を積分タイミングパルス回路28からの信号に同期して
積分器18に供給する。積分器18の積分出力v1は、
比較器19の反転入力端子に供給される。この比較器1
9の非反転入力端子には基準電圧V ref’が印加さ
れている。比較器19の比較出力Cは、D型フリップフ
ロップ等で構成されるチャンネル切換回路20に供給さ
れ、同回路20から出力される≠ヤンネル切換信号dに
よって、上記チャンネル切換スイッチ14.15が制御
される。また、この切換信号dは正積分回数カウンタ2
2の入力パルスを制御するアンドゲート21および積分
タイミングパルス回路28にもそれぞれ供給される。上
記正積分回数カウンタ22は、シフトレジスタを兼用し
ていて、チャンネル切換回路20からのチャンネル切換
信号dが“H”レベルとなってゲート21が開き、チャ
ンネル切換スイッチ14がオンしているときの正積分時
の同期積分回数をカウントするもので、AF動作終了後
、内蔵シフトレジスタより第2図に示すCPU7にAF
データを転送する。また、プリセットカウンタ等で構成
される全積分回数カウンタ23は、同期積分の全回数、
即ち、積分タイミングパルス回路28からのタイミング
パルスeをカウントし、設定回数に達するとAF処理を
終了する終了回路24に、終了信号を供給する。
このように構成された本実施例の動作を第3図のタイム
チャートを用いて説明する。
チャートを用いて説明する。
第3図は上記AF用IC6の測距モードにおける信号波
形のタイムチャートで、AF動作はAF用IC6がCP
U7よりAF開始信号および基本クロック信号を受ける
ことにより開始される。
形のタイムチャートで、AF動作はAF用IC6がCP
U7よりAF開始信号および基本クロック信号を受ける
ことにより開始される。
IREDIは、例えば16KHzでデユーティ比50%
のパルス信号aで駆動されてパルス発光を開始する。被
写体光を受光したPSD5からの光電流11.I2の供
給された電流−電圧変換回路12.13の出力電圧v1
.v2は第3図に示すような波形となり、この2つの電
圧波形Vt。
のパルス信号aで駆動されてパルス発光を開始する。被
写体光を受光したPSD5からの光電流11.I2の供
給された電流−電圧変換回路12.13の出力電圧v1
.v2は第3図に示すような波形となり、この2つの電
圧波形Vt。
v2のピーク値の比は、前述のI t / I 2に等
しい。また、AF開始信号を受けると、チャンネル切換
回路20.正積分回数カウンタ22および全積分回数カ
ウンタ23はリセットされる。このとき、チャンネル切
換回路20からのチャンネル切換信号dは′L”なので
、チャンネル切換スイッチ14がオフとなり、スイッチ
15がオンとなるから、光電流■2に比例した電圧v2
がB P F 1Bに印加される。そこで、まず積分タ
イミングパルス回路28よりタイミングパルスeを、第
3図に示すように駆動パルス信号aの“H”のほぼ中央
で“H′となるタイミングで送出すると、積分スイッチ
17がオンし、このとき、BPF16の出力は光電流■
2に比例した電圧を積分器18に供給する。したがって
、積分器18の積分出力Vrは、BPF16のフィルタ
出力信号すの正のピークb1で積分が行なわれるため、
負方向に積分、即ち逆積分したvI−1のように変化し
、この積分動作は基準電圧Vrerより低下するまで繰
り返される。積分出力V+が基準電圧V rerより低
下すると、比較器19の比較出力Cが′L”か、ら“H
”となり、チャンネル切換回路20からのチャンネル切
換信号dは、タイミングパルスetの立下がりに同期し
てL’から“H#となるので、今度はチャンネル切換ス
身ツチ14がオンし、スイッチ15がオフとなる。する
と、BPF16には光電流I にかわって光電流■lに
よる電圧信号が入力されるが、このとき、積分タイミン
グパルス回路28は、タイミングパルスeとして、チャ
ンネル切換スイッチ15のオンのときに比べ、IRED
駆動パ駆動パルス信号波数を半周期遅らせたタイミング
パルスe2を出力する。従って、BPF16から出力さ
れるフィルタ出力信号すの負のピークb2で積分が行な
われるため、今度は、正方向に積分、即ち、正積分が行
なわれる。このように、積分出力v1が基準電圧V r
ef’を超えるごとに、基準電圧Vref’に近づく方
向で光電流11゜12に比例した信号が互いに逆方向に
積分される。
しい。また、AF開始信号を受けると、チャンネル切換
回路20.正積分回数カウンタ22および全積分回数カ
ウンタ23はリセットされる。このとき、チャンネル切
換回路20からのチャンネル切換信号dは′L”なので
、チャンネル切換スイッチ14がオフとなり、スイッチ
15がオンとなるから、光電流■2に比例した電圧v2
がB P F 1Bに印加される。そこで、まず積分タ
イミングパルス回路28よりタイミングパルスeを、第
3図に示すように駆動パルス信号aの“H”のほぼ中央
で“H′となるタイミングで送出すると、積分スイッチ
17がオンし、このとき、BPF16の出力は光電流■
2に比例した電圧を積分器18に供給する。したがって
、積分器18の積分出力Vrは、BPF16のフィルタ
出力信号すの正のピークb1で積分が行なわれるため、
負方向に積分、即ち逆積分したvI−1のように変化し
、この積分動作は基準電圧Vrerより低下するまで繰
り返される。積分出力V+が基準電圧V rerより低
下すると、比較器19の比較出力Cが′L”か、ら“H
”となり、チャンネル切換回路20からのチャンネル切
換信号dは、タイミングパルスetの立下がりに同期し
てL’から“H#となるので、今度はチャンネル切換ス
身ツチ14がオンし、スイッチ15がオフとなる。する
と、BPF16には光電流I にかわって光電流■lに
よる電圧信号が入力されるが、このとき、積分タイミン
グパルス回路28は、タイミングパルスeとして、チャ
ンネル切換スイッチ15のオンのときに比べ、IRED
駆動パ駆動パルス信号波数を半周期遅らせたタイミング
パルスe2を出力する。従って、BPF16から出力さ
れるフィルタ出力信号すの負のピークb2で積分が行な
われるため、今度は、正方向に積分、即ち、正積分が行
なわれる。このように、積分出力v1が基準電圧V r
ef’を超えるごとに、基準電圧Vref’に近づく方
向で光電流11゜12に比例した信号が互いに逆方向に
積分される。
今、全積分回数をN。とすると、正積分回数N8.逆積
分回数N。との関係は、 No−N5+NG ・1旧・・(6) となる。また正積分回数N8と全積分回数N6との関係
は、 N8− (12/(11+12))No−・・−・−C
’l)となる。この(7)式に前記(2)式を代入する
と、N−(112−8−fo4.1)No・・・町・(
8)となる。従って、全積分回数カウンタ23において
カウントされる全積分回数N。は、終了回路24により
常に一定に保たれるから正積分回数カウンタ22におい
てカウントされる正積分回数N8より被写体距離Ωが求
められる。
分回数N。との関係は、 No−N5+NG ・1旧・・(6) となる。また正積分回数N8と全積分回数N6との関係
は、 N8− (12/(11+12))No−・・−・−C
’l)となる。この(7)式に前記(2)式を代入する
と、N−(112−8−fo4.1)No・・・町・(
8)となる。従って、全積分回数カウンタ23において
カウントされる全積分回数N。は、終了回路24により
常に一定に保たれるから正積分回数カウンタ22におい
てカウントされる正積分回数N8より被写体距離Ωが求
められる。
以上の動作は、ノイズも電気回路上の不整合も無視した
理想的な状況におけるAF動作である。
理想的な状況におけるAF動作である。
実際には、前述したように、遠距離になるほどノイズに
よる測距値に誤差を生ずるので、以下、無限遠の補償に
ついて説明する。
よる測距値に誤差を生ずるので、以下、無限遠の補償に
ついて説明する。
すでに、補償電流I という仮想の補償信号については
述べたが、実際には、ノイズ■Nl” N2は、100
ピコオーダーの微小電流であり、補償電流■ も、やは
り同様のオーダーで注入する必要がある。補償電流I
は大きい方が補償効果が大きいが、近距離ではこれが誤
差となって効いてくるので、なるべくノイズ■Nl”N
2のオーダーに近い方がよい。ところが、現実に100
ピコオーダーの微小電流を作るのは容易ではない。
述べたが、実際には、ノイズ■Nl” N2は、100
ピコオーダーの微小電流であり、補償電流■ も、やは
り同様のオーダーで注入する必要がある。補償電流I
は大きい方が補償効果が大きいが、近距離ではこれが誤
差となって効いてくるので、なるべくノイズ■Nl”N
2のオーダーに近い方がよい。ところが、現実に100
ピコオーダーの微小電流を作るのは容易ではない。
そこで、AF倍信号増幅した後のBPF16において、
オフセット調整用抵抗30により、オフセット電圧とい
う形で補償信号を入れる。BPF16て1mV程度の補
償信号を入れるとすると、電流−電圧変換回路12.1
3の入力換算の電流値にして100ピコオーダーの値に
することも可能である。具体的には、例えば、電流−電
圧変換回路12.13の電流−電圧変換率を2MΩ、B
PF16のゲインを5倍とすると、1mVのオフセット
電圧V を上記オフセット調整用抵抗30を調整するこ
とにより作り出すとして、このオフセット電圧V を電
流−電圧変換回路12.13の入力電流信号に換算すれ
ば、 1mV/ (2MΩX5)−100pAとなり、前記補
償電流I を入力したのと同等の効果が得られることが
わかる。
オフセット調整用抵抗30により、オフセット電圧とい
う形で補償信号を入れる。BPF16て1mV程度の補
償信号を入れるとすると、電流−電圧変換回路12.1
3の入力換算の電流値にして100ピコオーダーの値に
することも可能である。具体的には、例えば、電流−電
圧変換回路12.13の電流−電圧変換率を2MΩ、B
PF16のゲインを5倍とすると、1mVのオフセット
電圧V を上記オフセット調整用抵抗30を調整するこ
とにより作り出すとして、このオフセット電圧V を電
流−電圧変換回路12.13の入力電流信号に換算すれ
ば、 1mV/ (2MΩX5)−100pAとなり、前記補
償電流I を入力したのと同等の効果が得られることが
わかる。
次に、上記第1図中のBPF16.積分スイッチ17お
よび積分器18の、より具体的な電気回路の構成を第4
図によって説明する。
よび積分器18の、より具体的な電気回路の構成を第4
図によって説明する。
BPF16はオペアンプ31.上記オフセッ、ト調整用
抵抗30.抵抗32〜34およびコンデンサ35から構
成されている。すなわち、BPF16では、オフセット
調整用抵抗30を有したオペアンプ31の反転入力端子
には電流−電圧変換回路12.13の出力が抵抗32.
コンデンサ36を介して入力され、非反転入力端子には
基準電圧V refが印加される。抵抗32とコンデン
サ36の接続点には抵抗33を介して基準電圧V re
(’が印加される。またこの接続点はコンデンサ35を
介し、オペアンプ31の反転入力端子は抵抗34を介し
てそれぞれオペアンプ31の出力端子に接続されている
。積分器18は、非反転入力端子に基準電圧V ref
が印加されるオペアンプ36と、その反転入力端子と上
記積分スイッチ17との間に接続された積分用抵抗37
と、オペアンプ36の反転入力端子と出力端子との間に
接続された積分用コンデンサ38とによって構成されて
いる。
抵抗30.抵抗32〜34およびコンデンサ35から構
成されている。すなわち、BPF16では、オフセット
調整用抵抗30を有したオペアンプ31の反転入力端子
には電流−電圧変換回路12.13の出力が抵抗32.
コンデンサ36を介して入力され、非反転入力端子には
基準電圧V refが印加される。抵抗32とコンデン
サ36の接続点には抵抗33を介して基準電圧V re
(’が印加される。またこの接続点はコンデンサ35を
介し、オペアンプ31の反転入力端子は抵抗34を介し
てそれぞれオペアンプ31の出力端子に接続されている
。積分器18は、非反転入力端子に基準電圧V ref
が印加されるオペアンプ36と、その反転入力端子と上
記積分スイッチ17との間に接続された積分用抵抗37
と、オペアンプ36の反転入力端子と出力端子との間に
接続された積分用コンデンサ38とによって構成されて
いる。
ここで、各オペアンプ31.36の入力オフセット電圧
V。l” 02を無視すれば、積分器18の出力電圧V
1は、BPF16のゲインを匂、積分スイッチ17のオ
ン時間をτ、積分用抵抗37の抵抗値をRI、積分用コ
ンデンサ38の容量をCIとすると、BPF16の入力
電圧Vsにより、となる。
V。l” 02を無視すれば、積分器18の出力電圧V
1は、BPF16のゲインを匂、積分スイッチ17のオ
ン時間をτ、積分用抵抗37の抵抗値をRI、積分用コ
ンデンサ38の容量をCIとすると、BPF16の入力
電圧Vsにより、となる。
しかし、実際には、BPF16のオフセット電圧をV。
1、積分器18のオフセット電圧をV。2とすると、
となる。正しいAF演算を行うためには、vOヒV02
″″0 とする調整が必要である。これをBPF16のオフセッ
ト調整用抵抗30で行うが、このとき前述の補償信号を
V として追加する形で調整すれば、無限遠の補償が同
時に可能となる。つまり、調整後のV+とVBの関係か
次のようになるように調このようにすれば、BPF16
の入力電圧VBが充分に大きいときにはV は無視され
るが、彼写体距離が大きくなって次第にVBが小さくな
ってくると、■ が効き始める。そして、無限遠の測距
のとき、VBは0になるがvcは残るので、Vlは常に
負の値になる。このため、前述した動作によってロジッ
クが正方向に積分しようとしても負方向に積分しようと
してもいずれの場合もvlは負方向に積分されていく。
″″0 とする調整が必要である。これをBPF16のオフセッ
ト調整用抵抗30で行うが、このとき前述の補償信号を
V として追加する形で調整すれば、無限遠の補償が同
時に可能となる。つまり、調整後のV+とVBの関係か
次のようになるように調このようにすれば、BPF16
の入力電圧VBが充分に大きいときにはV は無視され
るが、彼写体距離が大きくなって次第にVBが小さくな
ってくると、■ が効き始める。そして、無限遠の測距
のとき、VBは0になるがvcは残るので、Vlは常に
負の値になる。このため、前述した動作によってロジッ
クが正方向に積分しようとしても負方向に積分しようと
してもいずれの場合もvlは負方向に積分されていく。
前述したように、この積分器18の出力■Iが基準電圧
V ref以下になると、ロジックは正方向に積分しよ
うとし、正積分回数NSがカウントされていく。つまり
無限遠では確実に、 N s = N 。
V ref以下になると、ロジックは正方向に積分しよ
うとし、正積分回数NSがカウントされていく。つまり
無限遠では確実に、 N s = N 。
となる。
もしも、このような無限遠補償をしないと、無限遠にお
いて、補償信号V より小さいがラングムに発生するノ
イズによって1回の積分による積分出力結果V+が正方
向、負方向ともに一定せず、最終的なAF倍信号ある正
方向積分回数もランダムとなり、誤測距となる可能性が
高かった。よって、前記(8)式に従えば、正積分回数
N8は、第5図に線L1で示すような変化をし、被写体
距離gが無限遠のとき、理論上は、 Na、 −(1/ 2 ) N 。
いて、補償信号V より小さいがラングムに発生するノ
イズによって1回の積分による積分出力結果V+が正方
向、負方向ともに一定せず、最終的なAF倍信号ある正
方向積分回数もランダムとなり、誤測距となる可能性が
高かった。よって、前記(8)式に従えば、正積分回数
N8は、第5図に線L1で示すような変化をし、被写体
距離gが無限遠のとき、理論上は、 Na、 −(1/ 2 ) N 。
となるが、補償信号V を加えない場合、実際には、N
sはノイズの大小によって第7図に斜線で示す範囲を大
きくばらつき、無限遠で0からN。
sはノイズの大小によって第7図に斜線で示す範囲を大
きくばらつき、無限遠で0からN。
までのいかなる値をもとり得ることとなり、遠距離で近
距離と判定される誤測距が起きることになる。
距離と判定される誤測距が起きることになる。
そこで、補償信号V を加えたときの正積分回数Nsの
理論式は、1mの距離でPSD5に入射する光信号を■
とし、電流−電圧変換回路12゜13の電流電圧変換
率をZとしたとき、次の(12)・・・・・・・・・・
・・(12) これをグラフにすると、第5図に線L2で示すようにな
る。したがって、実際にはノイズによってNsがばらつ
いても、そのばらつきの範囲は、第6図に斜線で示すよ
うに、近距離のばらつき範囲と同程度の許容できる範囲
である。
理論式は、1mの距離でPSD5に入射する光信号を■
とし、電流−電圧変換回路12゜13の電流電圧変換
率をZとしたとき、次の(12)・・・・・・・・・・
・・(12) これをグラフにすると、第5図に線L2で示すようにな
る。したがって、実際にはノイズによってNsがばらつ
いても、そのばらつきの範囲は、第6図に斜線で示すよ
うに、近距離のばらつき範囲と同程度の許容できる範囲
である。
このように、本実施例では、BPF16のオフセット調
整用抵抗30の調整により、BPF16のオフセットと
積分器18のオフセットを:A整し、同時に無限遠補償
信号も入力できて無限遠の補償。
整用抵抗30の調整により、BPF16のオフセットと
積分器18のオフセットを:A整し、同時に無限遠補償
信号も入力できて無限遠の補償。
を行うことができる。
[発明の効果]
以上述べたように、本発明によれば、被写体距離が遠距
離になり反射光信号が小さくなってS/N比が劣化して
も、乱数的に発生するノイズによって遠距離を誤って近
距離と判定するような誤動作を起こすことはなく、また
、距離の変化によって補償信号の及ぼす影響が変化する
ため測距結果が不自然に飛ぶようなことはないので、遠
距離まで高精度の測距が可能なAFを実現することがで
きる。
離になり反射光信号が小さくなってS/N比が劣化して
も、乱数的に発生するノイズによって遠距離を誤って近
距離と判定するような誤動作を起こすことはなく、また
、距離の変化によって補償信号の及ぼす影響が変化する
ため測距結果が不自然に飛ぶようなことはないので、遠
距離まで高精度の測距が可能なAFを実現することがで
きる。
第1図は、第2図に示すAF左カメラ構成されたAF用
ICの電気回路のブロック図、第2図は、本発明が適用
されるAF左カメラ要部の構成を示すブロック図、 第3図は、上記第1図に示すAF用ICの測距モードに
おける信号波形のタイムチャート、第4図は、上記第1
図中の要部電気回路の詳細構成を示す回路図、 第5図〜第7図は、距離に対する正積分回数を示した線
図である。 1・・・・・・・・・・・・IRED(投光手段)5・
・・・・・・・・・・・PSD (受光手段)30・・
・・・・・・・オフセット調整用抵抗(信号を加算する
手段) 31・・・・・・・・・オペアンプ
ICの電気回路のブロック図、第2図は、本発明が適用
されるAF左カメラ要部の構成を示すブロック図、 第3図は、上記第1図に示すAF用ICの測距モードに
おける信号波形のタイムチャート、第4図は、上記第1
図中の要部電気回路の詳細構成を示す回路図、 第5図〜第7図は、距離に対する正積分回数を示した線
図である。 1・・・・・・・・・・・・IRED(投光手段)5・
・・・・・・・・・・・PSD (受光手段)30・・
・・・・・・・オフセット調整用抵抗(信号を加算する
手段) 31・・・・・・・・・オペアンプ
Claims (2)
- (1)投光手段により投射し被写体で反射した光を受光
手段に入射させ、同受光手段への入射光位置に対応した
電気信号を上記受光手段の光電変換出力として得るよう
にした光投射式オートフォーカス装置において、 上記電気信号に上記受光手段への入射光位置とは無関係
の信号を加算するようにしたことを特徴とする光投射式
オートフォーカス装置。 - (2)上記電気信号に加算される信号は、上記電気信号
を増幅した後で加算されるようにしたことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の光投射式オートフォーカス
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62276941A JPH07119883B2 (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 光投射式測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62276941A JPH07119883B2 (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 光投射式測距装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01118108A true JPH01118108A (ja) | 1989-05-10 |
JPH07119883B2 JPH07119883B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=17576541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62276941A Expired - Lifetime JPH07119883B2 (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 光投射式測距装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07119883B2 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60159815A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-21 | Canon Inc | 焦点検出装置 |
JPS62129712A (ja) * | 1985-11-21 | 1987-06-12 | Olympus Optical Co Ltd | 測距演算回路 |
JPS6310114A (ja) * | 1986-07-02 | 1988-01-16 | Fuji Photo Optical Co Ltd | オ−トフオ−カス装置 |
-
1987
- 1987-10-30 JP JP62276941A patent/JPH07119883B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60159815A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-21 | Canon Inc | 焦点検出装置 |
JPS62129712A (ja) * | 1985-11-21 | 1987-06-12 | Olympus Optical Co Ltd | 測距演算回路 |
JPS6310114A (ja) * | 1986-07-02 | 1988-01-16 | Fuji Photo Optical Co Ltd | オ−トフオ−カス装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07119883B2 (ja) | 1995-12-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |