JPH05172564A - Active range finder - Google Patents
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- JPH05172564A JPH05172564A JP8769291A JP8769291A JPH05172564A JP H05172564 A JPH05172564 A JP H05172564A JP 8769291 A JP8769291 A JP 8769291A JP 8769291 A JP8769291 A JP 8769291A JP H05172564 A JPH05172564 A JP H05172564A
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Focusing (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明はアクティブ式測距装置
に関し、特にアクティブオートフォーカス(AF)の定
常光記憶装置を利用したアクティブ式測距装置に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active distance measuring device, and more particularly to an active distance measuring device using an active autofocus (AF) stationary optical storage device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より使用されているアクティブAF
の光学的配置は、図13に示されるようになっている。
光軸が互いに平行な投光レンズ1及び受光レンズ2と、
赤外線を投光するIRED3、投光された赤外線であっ
て被写体4からの反射光を受光するPSD5を有してい
る。被写体4からの反射光がPSD5に入射される位置
は、被写体距離Lに依存する。また、PSD5の出力電
流I1 、I2 は、反射光の入射位置によって比率が変化
するため、I2 /(I1 +I2 )という演算を行なう
と、図14に示されるように、1/Lに比例する関係が
得られる。2. Description of the Related Art Active AF which has been conventionally used
The optical arrangement of is shown in FIG.
A light projecting lens 1 and a light receiving lens 2 whose optical axes are parallel to each other,
It has an IRED 3 for projecting infrared rays and a PSD 5 for receiving reflected light from the subject 4 which is the projected infrared rays. The position where the reflected light from the subject 4 is incident on the PSD 5 depends on the subject distance L. In addition, since the ratio of the output currents I 1 and I 2 of the PSD 5 changes depending on the incident position of the reflected light, the calculation of I 2 / (I 1 + I 2 ) results in 1/1 as shown in FIG. A relationship proportional to L is obtained.
【0003】ところが、PSD5に入射する光は、IR
ED3の反射光だけでなく太陽光や部屋の照明光といっ
た、いわゆる定常光(以下、記号ではI0 とする)も含
まれる。したがって、PSD5の電極1ch、2chから
は、普段定常光電流I01、I02が流出しており、IRE
Dを発光させたときに信号電流I1 、I2 が重畳される
ことになる。被写体距離の逆数1/Lに比例するのは、
あくまでI2 /(I1 +I2 )である。故に、通常はI
01+I1 及びI02+I2 の出力電流から信号電流のみ抽
出する作業、いわゆる定常光記憶が必要になる。However, the light incident on the PSD 5 is IR
Not only the reflected light of the ED 3 but also so-called stationary light (hereinafter, referred to as I 0 in the symbol) such as sunlight or room illumination light is included. Therefore, the stationary photocurrents I 01 and I 02 are usually flowing out from the electrodes 1ch and 2ch of the PSD5.
When D is caused to emit light, the signal currents I 1 and I 2 are superimposed. What is proportional to the reciprocal of the subject distance, 1 / L,
It is just I 2 / (I 1 + I 2 ). Therefore, usually I
A work of extracting only the signal current from the output currents of 01 + I 1 and I 02 + I 2 , that is, so-called stationary optical memory is required.
【0004】図15は、従来の定常光記憶と信号光処理
の回路図である。同図に於いて、3はIRED、5はP
SD、6はIRED制御トランジスタ、7はPSD5の
バイアスレベルを決定するプリアンプ、8はPSD5の
信号電流を増幅するトランジスタ、9は信号電流を圧縮
するダイオード、10はプリアンプ7のバイアス点を決定
する定電流源である。また、11は圧縮ダイオード9とバ
ランスをとるためのダイオード、12は定常光電流記憶の
ための差動アンプ、13は定常光電流を流すトランジス
タ、14は定常光電流記憶のためのコンデンサである。更
に、15はPSD5の1chと2chの信号電流演算を行なう
差動アンプ、16は積分コンデンサ初期化のためのアン
プ、17は帰還用バッファ、18はコンパレータ、19は積分
コンデンサ、20は定電流源である。尚、SW1〜SW4
はスイッチを表している。FIG. 15 is a circuit diagram of conventional stationary optical storage and signal light processing. In the figure, 3 is IRED, 5 is P
SD, 6 is an IRED control transistor, 7 is a preamplifier that determines the bias level of PSD 5, 8 is a transistor that amplifies the signal current of PSD 5, 9 is a diode that compresses the signal current, and 10 is a constant that determines the bias point of preamplifier 7. It is a current source. Further, 11 is a diode for balancing with the compression diode 9, 12 is a differential amplifier for storing stationary photocurrent, 13 is a transistor for supplying stationary photocurrent, and 14 is a capacitor for storing stationary photocurrent. Further, 15 is a differential amplifier for calculating the signal current of 1ch and 2ch of PSD5, 16 is an amplifier for initializing the integration capacitor, 17 is a feedback buffer, 18 is a comparator, 19 is an integration capacitor, and 20 is a constant current source. Is. SW1 to SW4
Represents a switch.
【0005】IRED3が発光する前には、Cで示され
る帰還回路が働いていて、PSD5の定常光電流I
01(I02)は全てトランジスタ13に流れる。また、I02
を確保するために必要なトランジスタ13のベース電圧に
等しい電荷が、コンデンサ14に蓄えられている。Before the IRED3 emits light, the feedback circuit indicated by C operates, and the steady photocurrent I of the PSD5 is generated.
All 01 (I 02 ) flows to the transistor 13. Also, I 02
A charge equal to the base voltage of the transistor 13 necessary to secure the capacitor is stored in the capacitor 14.
【0006】図16は、図15の回路のタイムチャート
を表わすもので、同図(a)に示されるように、IRE
D3は2ms程度の間隔で100μs発光する。これに
連動して、同図(b)に示されるように、スイッチSW
1がOFFする。このスイッチSW1がOFFするとア
ンプ12がOFFするため、図中Cで示される帰還ループ
が遮断された形になり、トランジスタ13はコンデンサ14
に蓄えられた電荷で動作し続ける。つまり、スイッチS
W1がOFFになる直流の定常光電流を、トランジスタ
13が流し続ける。したがって、信号光電流I1 はトラン
ジスタ13によって増幅される。スイッチSW2は、スイ
ッチSW1がOFFになったときONとなり、信号電流
I1 とI2 のI2 /(I1 +I2 )に比例した傾きでコ
ンデンサ19を充電して、図16の(c)の積分電圧に示
されるように電位が降下する。FIG. 16 shows a time chart of the circuit of FIG. 15, and as shown in FIG.
D3 emits light for 100 μs at intervals of about 2 ms. In conjunction with this, as shown in FIG.
1 turns off. When the switch SW1 is turned off, the amplifier 12 is turned off, so that the feedback loop shown by C in the figure is cut off, and the transistor 13 is connected to the capacitor 14
It continues to operate with the electric charge stored in. That is, the switch S
The steady-state DC photocurrent that turns off W1
13 keeps flowing. Therefore, the signal photocurrent I 1 is amplified by the transistor 13. The switch SW2 is turned on when the switch SW1 is turned off, and charges the capacitor 19 with a slope proportional to I 2 / (I 1 + I 2 ) of the signal currents I 1 and I 2 , and then the switch SW2 is turned on (c) in FIG. The potential drops as indicated by the integrated voltage of.
【0007】このようにして、IRED3を所定回数発
光させた後、スイッチSW4によって定電流源20をコン
デンサ19に接続する。これにより、コンデンサ19が放電
されて同図(d)に示されるように電位が上昇し、V
ref に達した所でコンパレータ18の出力が反転する(同
図(e)参照)。そして、図16の時間t1 を測定する
ことにより、I2 /(I1 +I2 )の値を得ることがで
きる。In this way, after the IRED 3 is made to emit light a predetermined number of times, the constant current source 20 is connected to the capacitor 19 by the switch SW4. As a result, the capacitor 19 is discharged and the potential rises as shown in FIG.
The output of the comparator 18 is inverted when ref is reached (see (e) in the figure). Then, the value of I 2 / (I 1 + I 2 ) can be obtained by measuring the time t 1 in FIG.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】AFの遠距離性能はI
REDの投光エネルギーに依存している。したがって、
IREDを発光させるとき、できるだけ高い精度で長い
時間発光させることが望ましい。IREDの輝度はプロ
セス、チップサイズ等で決定される。また、発光時間は
従来の定常光記憶方式に於いては、図16に示されるよ
うに、100μs程度が限界である。The long range performance of AF is I
It depends on the projected energy of the RED. Therefore,
When illuminating the IRED, it is desirable to illuminate it with the highest possible accuracy for a long time. The brightness of the IRED is determined by the process, chip size, etc. Further, the light emission time is limited to about 100 μs in the conventional stationary light storage system, as shown in FIG.
【0009】図17を用いて、その理由を説明すると、
定常光が太陽光のような直流光源の場合は問題ないが、
交流光源の場合は定常光電流が100Hz若しくは120
Hzの周期で波をうっている(同図(a)参照)。このよ
うな情況下で、図15に示す回路でIRED3を100
μs以上発光させると、図17の(b)に示されるよう
に、コンデンサ18で定常光を記憶した時点と発光終了時
点での実際の定常光との間に差が発生する(この値をΔ
I01、ΔI02とする)。すると、本来I2 /(I1 +I
2 )の演算をすべきところが、IRED3の発光終了時
点では、(I2 +ΔI02)/[(I1 +ΔI01)+(I
2 +ΔI02)]となり誤差を生じる。この誤差を無視で
きるレベルが100μsとなっている。The reason for this will be described with reference to FIG.
There is no problem if the ambient light is a direct current light source such as sunlight,
In case of AC light source, steady photocurrent is 100Hz or 120
The wave is oscillating at a frequency of Hz (see (a) in the figure). Under such circumstances, the circuit shown in FIG.
When light is emitted for μs or more, as shown in FIG. 17B, a difference occurs between the time when the steady light is stored in the capacitor 18 and the actual light when the light emission ends (this value is Δ
I 01 and ΔI 02 ). Then, originally I 2 / (I 1 + I
2 ) should be calculated, but when the light emission of the IRED3 ends, (I 2 + ΔI 02 ) / [(I 1 + ΔI 01 ) + (I
2 + ΔI 02 )] and an error occurs. The level at which this error can be ignored is 100 μs.
【0010】この発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、定常光除去回路を有するアリティブAF装置に於い
て、定常光を記憶した時点と発光終了時点での実際の定
常光との間の誤差を改善してAF精度を向上させるアク
ティブ式測距装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and in an alliative AF apparatus having a stationary light removing circuit, an error between the time when the stationary light is stored and the actual stationary light at the time when the light emission ends. It is an object of the present invention to provide an active distance measuring device that improves the AF accuracy and improves the AF accuracy.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】すなわちこの発明のアク
ティブ式測距装置は、図1に示されるように、測距対象
21に向けて光束を投光する投光手段22と、上記測距対象
21からの上記光束の反射光を受光し、その受光位置に応
じた位置信号と定常光に応じた定常光信号を出力する受
光手段23と、上記位置信号に基いて上記測距対象21まで
の距離を検出する距離検出手段24と、上記定常光信号の
変動成分を検出し、この変動成分に基いて上記光束の発
光時間の制御を行う発光時間制御信号を上記投光手段22
に出力する投光制御手段25とを具備することにより、定
常光を記憶した時点と発光終了時点での実際の定常光と
の間の誤差を改善してAF精度を向上させることができ
る。That is, as shown in FIG. 1, an active distance measuring apparatus according to the present invention is a distance measuring object.
Projecting means 22 for projecting a light beam toward 21 and the distance measurement target
Light-receiving means 23 that receives the reflected light of the light flux from 21 and outputs a position signal according to the light-receiving position and a stationary light signal according to the stationary light, and to the distance measurement target 21 based on the position signal. The distance detecting means 24 for detecting the distance, and the light emitting time control signal for detecting the fluctuation component of the stationary light signal and controlling the light emitting time of the light flux based on the fluctuation component
By including the projection control means 25 for outputting to, the error between the time when the stationary light is stored and the actual stationary light at the time when the light emission ends is improved and the AF accuracy can be improved.
【0012】[0012]
【作用】この発明によるアクティブ式測距装置は、投光
手段22から光束が測距対象21に向けて投光され、この測
距対象21からの上記光束の反射光が受光手段23により受
光され、この受光手段23に於いてその受光位置に応じた
位置信号と定常光に応じた定常光信号が出力される。そ
して、上記受光手段23から出力される位置信号に基い
て、距離検出手段24で上記測距対象21までの距離が検出
される。加えて、上記定常光信号の変動成分が投光制御
手段25で検出され、この検出された変動成分に基いて上
記光束の発光時間を変化させるべく制御を行う発光時間
制御信号が上記投光手段22に出力される。これにより、
定常光交流成分の誤差を所定値以下に抑えたAF精度の
改善を図ることができる。In the active distance measuring apparatus according to the present invention, the luminous flux is projected from the light projecting means 22 toward the distance measuring object 21, and the reflected light of the luminous flux from the distance measuring object 21 is received by the light receiving means 23. The light receiving means 23 outputs a position signal corresponding to the light receiving position and a stationary light signal corresponding to the stationary light. Then, based on the position signal output from the light receiving means 23, the distance detecting means 24 detects the distance to the distance measuring object 21. In addition, the fluctuation component of the stationary light signal is detected by the light projecting control means 25, and the light emission time control signal for controlling the light emitting time of the light flux based on the detected fluctuation component is the light projecting means. It is output to 22. This allows
It is possible to improve the AF accuracy by suppressing the error of the stationary light AC component to be a predetermined value or less.
【0013】[0013]
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0014】先ず、図2及び図4を参照して、この発明
の概念を第1の実施例として説明する。図4に於いて、
縦軸はPSDに流れる電流、横軸は時間を表している。
同図に於いて、定常光電流は、説明の簡略化のため三角
波で示している。定常光レベルがBV10の明るさの
時、IREDを100μs発光させると、定常光レベル
に100μsの信号光が重畳された波形となる。IRE
Dを発光させ始めた時点で定常光を記憶すると、発光終
了時点ではΔI0 の電流が誤差となる。仮りに、このΔ
I0 が許容限界とするとBV9の時には定常光の電流は
全てBV10の1/2となるため、許容限界ΔI0 にな
るIREDの発光時間は幾可学的に200μsとなる。
すなわち、PSDに流れる定常光レベルが小さくなれ
ば、IREDの発光時間を逆に増加していっても、定常
光記憶誤差によるAF精度は劣化しない。First, the concept of the present invention will be described as a first embodiment with reference to FIGS. In FIG.
The vertical axis represents the current flowing through the PSD, and the horizontal axis represents time.
In the figure, the stationary photocurrent is shown by a triangular wave for simplification of description. When the constant light level is BV10 and the IRED emits 100 μs, the signal light of 100 μs is superimposed on the constant light level. IRE
If the stationary light is stored when D starts to emit light, the current ΔI 0 becomes an error at the end of light emission. By the way, this Δ
When I 0 is the allowable limit, all the currents of the stationary light at BV9 are 1/2 of BV10. Therefore, the light emission time of IRED reaching the allowable limit ΔI 0 is 200 μs.
That is, if the steady light level flowing through the PSD becomes small, the AF accuracy due to the steady light storage error does not deteriorate even if the light emission time of the IRED is increased.
【0015】よって、図2に示されるように、AFセン
サ(PSD)の定常光の交流成分をAFセンサ定常光交
流成分検出装置26で検出し、一方、測距対象までの距離
を焦点距離検出装置27で検出し、それぞれの検出出力を
IRED発光パルス幅、発光回数演算装置28に供給す
る。そして、このIRED発光パルス幅発光回数演算装
置28で、IREDの発光パルス幅を可変にしてIRED
駆動回路29を制御することによって所定のAF性能を満
足させようとするものである。Accordingly, as shown in FIG. 2, the AF sensor stationary light AC component detecting device 26 detects the AC component of the stationary light of the AF sensor (PSD), while the distance to the object to be measured is detected by the focal length. Detected by the device 27, each detection output is supplied to the IRED light emission pulse width and light emission number calculation device 28. Then, in the IRED light emission pulse width light emission number calculation device 28, the light emission pulse width of the IRED is made variable.
By controlling the drive circuit 29, it is intended to satisfy a predetermined AF performance.
【0016】図3は第2の実施例で、図1の概念を応用
した説明図である。図3に於いて、図1のAFセンサ定
常光交流成分検出装置26、焦点距離検出装置27の他に、
測光装置(BV)30、フィルム感度検出装置(SV)3
1、そしてこれら測光装置(BV)30及びフィルム感度
検出装置(SV)31の出力から、BVとSVより実際の
撮影時のAV(絞り値)を予測してAV演算装置32で演
算し、IRED発光パルス幅と発光回数に反映させるも
のである。FIG. 3 is a second embodiment and is an explanatory view to which the concept of FIG. 1 is applied. In FIG. 3, in addition to the AF sensor stationary light AC component detecting device 26 and the focal length detecting device 27 of FIG.
Photometric device (BV) 30, film sensitivity detection device (SV) 3
1. Then, from the outputs of the photometry device (BV) 30 and the film sensitivity detection device (SV) 31, the AV (aperture value) at the time of actual shooting is predicted from BV and SV and calculated by the AV calculation device 32. This is reflected in the light emission pulse width and the number of times of light emission.
【0017】ここで、図5及び図6により、AF性能の
関係式を明確にしておく。Here, the relational expression of the AF performance will be clarified with reference to FIGS.
【0018】基縁長をS、PSD5の受光レンズ2の焦
点距離をfj 、PSD5の長さをt、IRED3の反射
光がPSD5の左端に入射したときのAFIC出力をD
M(最大値)とすると、図6に示されるように、縦軸y
(AFIC出力)と横軸1/Lの関係は、数1のように
なる。The base length is S, the focal length of the light receiving lens 2 of the PSD 5 is f j , the length of the PSD 5 is t, and the AFIC output when the reflected light of the IRED 3 is incident on the left end of the PSD 5 is D
Assuming that M (maximum value), as shown in FIG.
The relationship between (AFIC output) and the horizontal axis 1 / L is as shown in Equation 1.
【0019】[0019]
【数1】 AFIC出力は、測距する毎にばらつくので標準偏差を
σとすると、その3σ値をΔyとすると、上記数1は、
数2及び数3のようになり、センサ誤差Δ(1/L)を
求める式に変形することができる。[Equation 1] Since the AFIC output fluctuates with each distance measurement, if the standard deviation is σ and its 3σ value is Δy, the above equation 1 is
Expressions 2 and 3 are obtained and can be transformed into an expression for obtaining the sensor error Δ (1 / L).
【0020】[0020]
【数2】 [Equation 2]
【0021】[0021]
【数3】 また、AFIC出力の標準偏差σには以下の数4及び数
5に示されるような関係が成立する。[Equation 3] Further, the standard deviation σ of the AFIC output has the relationship shown in the following Expressions 4 and 5.
【0022】[0022]
【数4】 [Equation 4]
【0023】[0023]
【数5】 以上の関係を加味するとΔ(1/L)は数5の如くな
る。[Equation 5] Taking the above relationship into consideration, Δ (1 / L) becomes as shown in Formula 5.
【0024】[0024]
【数6】 ここでL、IV 、tP 、数7以外は設計時に決定される
定数である。[Equation 6] Here, L, I V , t P , and other than Equation 7 are constants determined at the time of design.
【0025】[0025]
【数7】 したがって、これらとまとめてAとおくと、数8のよう
になる。[Equation 7] Therefore, if these are put together and set to A, it will become like Formula 8.
【0026】[0026]
【数8】 また被写体距離L、撮影レンズの焦点距離fTL、レンズ
繰出し量の関係は、図7に示されるようになっている。
故に数9及び数10が求められる。[Equation 8] Further, the relationship between the subject distance L, the focal length f TL of the photographing lens, and the lens extension amount is as shown in FIG.
Therefore, the equations 9 and 10 are obtained.
【0027】[0027]
【数9】 [Equation 9]
【0028】[0028]
【数10】 よってセンサ誤差Δ(1/L)が像面に与える誤差Δk
(デフォーカス)は、数11の如くなる。[Equation 10] Therefore, the error Δk given to the image plane by the sensor error Δ (1 / L)
(Defocus) is as shown in Expression 11.
【0029】[0029]
【数11】 一般に、開放FナンバがF0 、目標許容錯乱円径をδ0
とすると、開放で像面に於ける目標許容デフォーカス量
Δkは、数12のように与えられる。[Equation 11] Generally, the open F number is F 0 , and the target permissible circle of confusion diameter is δ 0.
Then, the target permissible defocus amount Δk on the image plane in the open state is given by Expression 12.
【0030】[0030]
【数12】 いま、像倍率1/50の距離(L=50fTL)、絞り開
放で目標許容デフォーカス量を満足するためには、Δk
>ΔKの関係を満足すればよい。したがって、上述した
数11及び数12から、数13及び数14が求められ
る。[Equation 12] Now, in order to satisfy the target permissible defocus amount at the distance of the image magnification of 1/50 (L = 50 f TL ) and the aperture open, Δk
It is only necessary to satisfy the relation of> ΔK. Therefore, Equations 13 and 14 are obtained from Equations 11 and 12 described above.
【0031】[0031]
【数13】 [Equation 13]
【0032】[0032]
【数14】 つまり、撮影レンズの焦点距離と開放Fナンバに応じ
て、IREDの1回当たりの発光パルス幅、または発光
回数を設定すればよいことになる。[Equation 14] That is, the light emission pulse width per IRED or the number of times of light emission may be set according to the focal length of the taking lens and the open F number.
【0033】以上は開放Fナンバで所定の錯乱円径を満
足する場合であったが、実際の撮影状況では、被写体輝
度(BV)とフィルム感度(SV)に応じて絞りの値は
変化するので、必ずしも数15が数14を満足しなくて
もよくなる。The above is the case of satisfying the predetermined circle of confusion diameter with the open F number, but in the actual shooting situation, the aperture value changes according to the subject brightness (BV) and the film sensitivity (SV). The number 15 does not necessarily have to satisfy the number 14.
【0034】[0034]
【数15】 例えば、図8に示されるようなプログラム線図を持つカ
メラの場合、被写体の輝度が高い場合は、AV=TVの
関係になっている。これをアペックスの関係式にあては
めると、数16及び数17が求められる。[Equation 15] For example, in the case of a camera having a program diagram as shown in FIG. 8, when the brightness of the subject is high, the relationship of AV = TV is established. By applying this to the relational expression of Apex, Equations 16 and 17 are obtained.
【0035】[0035]
【数16】 [Equation 16]
【0036】[0036]
【数17】 ここで、数17を数14のF0 の代わりに代入すると、
数18が得られる。[Equation 17] Here, when substituting Formula 17 for F 0 in Formula 14,
Equation 18 is obtained.
【0037】[0037]
【数18】 故に、被写体輝度BVが明るくなると上述した数15の
値を小さくすることが可能である。[Equation 18] Therefore, when the subject brightness BV becomes brighter, it is possible to reduce the value of Expression 15 described above.
【0038】図9は、この発明の第3の実施例を示すも
ので、アクティブ式測距装置の要部を概略的に示すブロ
ック図である。尚、信号光処理回路は図15に示される
従来例と同一である。FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention and is a block diagram schematically showing a main part of an active distance measuring apparatus. The signal light processing circuit is the same as the conventional example shown in FIG.
【0039】上述した従来例では、PSD5のCOM端
子はVDDに接続されていたが、同実施例ではダイオード
接続されたPNPトランジスタ33を介してVDDに接続さ
れている。またトランジスタ34は、上記トランジスタ33
とベース、エミッタを共通接続したカレントミラーにな
っている。トランジスタ34のコレクタ出力は、ダイオー
ド35に接続されている。このダイオード35のアノード
は、A/D変換器36に接続されている。このA/D変換
器36でA/D変換された結果は、定常光交流成分検出装
置37に入力される。また、定常光交流成分検出装置37か
らA/D変換器36へは、所定のタイミングでA/D変換
指令が出力される。上記定常光交流成分検出装置37の検
出結果は、IRED発光パルス幅、発光回数演算装置28
へ入力される。In the above-mentioned conventional example, the COM terminal of the PSD 5 was connected to V DD , but in the present embodiment, it is connected to V DD via the PNP transistor 33 which is diode-connected. The transistor 34 is the same as the transistor 33 described above.
It is a current mirror with the base and emitter connected together. The collector output of the transistor 34 is connected to the diode 35. The anode of the diode 35 is connected to the A / D converter 36. The result of A / D conversion by the A / D converter 36 is input to the stationary optical AC component detection device 37. Further, an A / D conversion command is output from the stationary light AC component detection device 37 to the A / D converter 36 at a predetermined timing. The detection result of the stationary light AC component detection device 37 is the IRED light emission pulse width / light emission number calculation device 28.
Is input to.
【0040】また、ズームエンコーダ等の焦点距離検出
装置27の出力も、IRED発光パルス幅、発光回数演算
装置28に入力される。このIRED発光パルス幅、発光
回数演算装置28の出力は、IRED駆動回路29に入力さ
れるようになっており、このIRED駆動回路29の出力
は、IRED制御トランジスタ6に接続される。尚、こ
れら焦点距離検出装置27は、焦点距離可変なカメラに使
用されるものである。The output of the focal length detection device 27 such as a zoom encoder is also input to the IRED light emission pulse width / light emission number calculation device 28. The output of the IRED light emission pulse width / light emission number calculation device 28 is input to the IRED drive circuit 29, and the output of the IRED drive circuit 29 is connected to the IRED control transistor 6. The focal length detecting device 27 is used for a camera having a variable focal length.
【0041】次に、同実施例の動作を説明する。Next, the operation of the embodiment will be described.
【0042】測距動作が開始される前、PSD5には、
太陽光や交流光源光といった定常光が入射されており、
それによる定常光電流I0 が流れているトランジスタ33
には、PSD5に流れるI0 と同じ電流が流れる。トラ
ンジスタ33及び34は、カレントミラー構成になっている
ため、トランジスタ34のコレクタにはI0 が流れる。そ
して、この電流I0 は、圧縮ダイオード35に流れ込む。
圧縮ダイオード35のアノード・カソード間電圧VF は数
19により与えられて、常温でI0 が2倍になる毎にV
T ln2=18mV変化する。Before the distance measuring operation is started, the PSD 5 has
Steady light such as sunlight or AC light source is incident,
Transistor 33 in which the steady photocurrent I 0 is flowing
Flows the same current as I 0 flowing through the PSD 5. Since the transistors 33 and 34 have a current mirror configuration, I 0 flows through the collector of the transistor 34. Then, this current I 0 flows into the compression diode 35.
The voltage V F between the anode and the cathode of the compression diode 35 is given by the equation 19 and V F is increased every time I 0 is doubled at room temperature.
T ln2 = 18 mV change.
【0043】[0043]
【数19】 A/D変換器36は、定常光交流成分検出装置37からのA
/D変換命令により、図10に示されるように、100
μsといった短い周期でA/D変換を実行し、その結果
を定常光交流成分検出装置37に伝達する。定常光交流成
分検出装置37では、その最大(MAX)値と最小(MI
N)値を記憶し、その差をもって定常光の交流成分を認
識する。つまりBを比例定数とすると、数20が得られ
る。[Formula 19] The A / D converter 36 uses the A from the stationary light AC component detection device 37.
As shown in FIG. 10, the / D conversion instruction causes 100
A / D conversion is executed in a short cycle of μs, and the result is transmitted to the stationary optical AC component detecting device 37. In the stationary optical AC component detector 37, the maximum (MAX) value and the minimum (MI)
N) The value is stored and the AC component of the stationary light is recognized based on the difference. That is, when B is a constant of proportionality, the following equation 20 is obtained.
【0044】[0044]
【数20】 交流光源下に於けるIRED3の許容発光パルス幅t0
は、図4及び図17より数21のように求められる。[Equation 20] Allowable emission pulse width t 0 of IRED3 under AC light source
Is calculated as in Expression 21 from FIGS. 4 and 17.
【0045】[0045]
【数21】 すなわち、交流光源の振幅が2倍になる毎に、発光時間
を半分にしなければならない。[Equation 21] That is, the light emission time must be halved each time the amplitude of the AC light source is doubled.
【0046】IRED発光パルス幅、発光回数演算装置
28に於いては、定常光交流成分検出装置37から数22の
値が伝達され、一方焦点距離検出装置27から焦点距離f
TLが伝達される。IRED light emission pulse width and light emission frequency calculation device
In the case of 28, the value of equation 22 is transmitted from the stationary optical AC component detecting device 37, while the focal length detecting device 27 transmits the focal length f.
TL is transmitted.
【0047】[0047]
【数22】 IRED発光パルス幅、発光回数演算装置28は、f
TLと、数14、数21及び数22より、最高なtp とn
を求める。先ず、数21により現在の交流光源下では、
どこまで1回当たりの発光パルス幅tP を広げても大丈
夫かを演算し、次にそのtP を用いて数14によって必
要に発光回数nを求める。[Equation 22] IRED light emission pulse width and light emission number calculation device 28
TL, and the highest t p and n from Equations 14, 21 and 22
Ask for. First, according to Equation 21, under the current AC light source,
It is calculated to what extent the emission pulse width t P per one time can be widened, and then t P is used to obtain the required number of emission times n by the equation (14).
【0048】通常、数22が大きいところでは、可視光
輝度BVも高いため、絞りが絞られることを予測して、
発光回数nは固定のままtP のみ演算してもかまわな
い。求められたtP とnの値に基いて、IRED駆動回
路29が制御される。尚、図9に於ける各スイッチSW1
〜SW4は、従来例にあるタイミングで制御して測光動
作を行なう。In general, when the number 22 is large, the visible light brightness BV is also high, so it is predicted that the diaphragm will be narrowed,
The number of times of light emission n may be fixed and only t P may be calculated. The IRED drive circuit 29 is controlled on the basis of the obtained values of t P and n. In addition, each switch SW1 in FIG.
.. to SW4 perform photometric operation by controlling at timings in the conventional example.
【0049】次に、図11を参照して、この発明の第4
の実施例を説明する。Next, referring to FIG. 11, the fourth embodiment of the present invention will be described.
An example will be described.
【0050】上述した第2の実施例は、絞りが開放でも
所定の性能を満足するものであるが、この第4の実施例
は、数18に基いて、高輝度下では絞りが絞られること
を計算に入れたもので、図9の回路に新たにAE用の測
光装置30とフィルム感度検出装置31、及びAV演算装置
32を加えた構成となっている。フィルム感度検出装置31
の出力からAV演算装置32によって、実際の撮影時のF
ナンバを計算して、数15を求めるものである。The above-described second embodiment satisfies the predetermined performance even when the diaphragm is open, but the fourth embodiment is based on the equation (18) and the diaphragm can be narrowed under high brightness. In the circuit of FIG. 9, a photometering device 30 for AE, a film sensitivity detecting device 31, and an AV computing device are newly added.
It is configured to add 32. Film sensitivity detector 31
From the output of F
The number is calculated to obtain Equation 15.
【0051】そして、その動作は、先ず数18よりt
P p を求める。次いで、fTL、BV、SV、tP から数
18に基いて数7を求めるものである。Then, the operation is based on the equation (18).
Find P p . Next, Equation 7 is obtained from f TL , BV, SV, and t P based on Equation 18.
【0052】更に、図12は第5の実施例を示したもの
である。同実施例は、図9の回路構成に於いて、数22
の検出を、トランジスタ13のベース電位をA/D変換器
36でA/D変換することによって得るように構成したも
のである。Further, FIG. 12 shows a fifth embodiment. In this embodiment, in the circuit configuration of FIG.
Detection, the base potential of the transistor 13 is A / D converter
It is configured to be obtained by A / D conversion at 36.
【0053】このように、交流光源の影響が少ない場合
(数22の値が小さい場合)は、IREDの1回当たり
の発光パルス幅tP を大きくすることにより、発光回数
nを減少させることができ、従って短い時間で測距を完
了することができる。As described above, when the influence of the AC light source is small (when the value of Expression 22 is small), the number of light emission times n can be decreased by increasing the light emission pulse width t P per IRED. Therefore, the distance measurement can be completed in a short time.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、定常光
除去回路を有するアリティブAF装置に於いて、定常光
を記憶した時点と発光終了時点での実際の定常光との間
の誤差を改善してAF精度を向上させるアクティブ式測
距装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, the error between the actual stationary light at the time when the stationary light is stored and the actual stationary light at the time when the stationary light is stored is eliminated in the aliative AF apparatus having the stationary light removing circuit. It is possible to provide an active distance measuring device that improves the AF accuracy.
【図1】この発明のアクティブ式測距装置の構成を示す
ブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an active distance measuring apparatus of the present invention.
【図2】この発明の第1の実施例で概念を説明するブロ
ック図である。FIG. 2 is a block diagram for explaining the concept in the first embodiment of the present invention.
【図3】この発明の第2の実施例で概念を説明するブロ
ック図である。FIG. 3 is a block diagram for explaining the concept in the second embodiment of the present invention.
【図4】この発明のアクティブ式測距装置のPSDに流
れる電流の特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram of a current flowing through a PSD of the active distance measuring device of the present invention.
【図5】AF性能の関係式を説明するためのアクティブ
AFの光学的配置を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing an optical arrangement of active AF for explaining a relational expression of AF performance.
【図6】AF性能の関係式を説明するためのAFIC出
力と1/Lの関係を示した特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between AFIC output and 1 / L for explaining a relational expression of AF performance.
【図7】被写体距離L、撮影レンズの焦点距離fTL、レ
ンズ繰出し量の関係を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a subject distance L, a focal length f TL of a photographing lens, and a lens extension amount.
【図8】F値の特性を表すプログラム線図である。FIG. 8 is a program diagram showing an F value characteristic.
【図9】この発明の第3の実施例を示すもので、アクテ
ィブ式測距装置の要部を概略的に示すブロック図であ
る。FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention and is a block diagram schematically showing a main part of an active distance measuring device.
【図10】定常光交流成分検出装置及びA/D変換器に
於ける定常光及びA/D変換命令の変化を示した図であ
る。FIG. 10 is a diagram showing changes in stationary light and an A / D conversion command in the stationary light AC component detection device and the A / D converter.
【図11】この発明の第4の実施例を示すもので、アク
ティブ式測距装置の要部を概略的に示すブロック図であ
る。FIG. 11 shows a fourth embodiment of the present invention and is a block diagram schematically showing a main part of an active distance measuring device.
【図12】この発明の第5の実施例を示すもので、アク
ティブ式測距装置の要部を概略的に示す図である。FIG. 12 shows a fifth embodiment of the present invention and is a diagram schematically showing a main part of an active distance measuring device.
【図13】従来のアクティブAFの光学的配置を示した
図である。FIG. 13 is a diagram showing an optical arrangement of a conventional active AF.
【図14】PSDの出力電流I2 /(I1 +I2 )と1
/Lとの関係を表した特性図である。FIG. 14: PSD output current I 2 / (I 1 + I 2 ) and 1
It is a characteristic view showing the relationship with / L.
【図15】従来の定常光記憶と信号光処理の回路図であ
る。FIG. 15 is a circuit diagram of conventional stationary light storage and signal light processing.
【図16】図15の回路のタイムチャートである。16 is a time chart of the circuit of FIG.
【図17】定常光がAC電源の場合のIRED発光を説
明する波形図である。FIG. 17 is a waveform diagram illustrating IRED light emission when the stationary light is an AC power source.
3…IRED、5…PSD、6…IRED制御トランジ
スタ、7…プリアンプ、8、13、33、34…トランジス
タ、11、35…ダイオード、12、15…差動アンプ、16…ア
ンプ、17…帰還用バッファ、18…コンパレータ、19…積
分コンデンサ、21…測距対象、22…投光手段、23…受光
手段、24…距離検出手段、25…投光制御手段、26…AF
センサ定常光交流成分検出装置、27…焦点距離検出装
置、28…IRED発光パルス幅、発光回数演算装置、29
…IRED駆動回路、30…測光装置、31…フィルム感度
検出装置、32…AV演算装置、36…A/D変換器、37…
定常光交流成分検出装置。3 ... IRED, 5 ... PSD, 6 ... IRED control transistor, 7 ... Preamplifier, 8, 13, 33, 34 ... Transistor, 11, 35 ... Diode, 12, 15 ... Differential amplifier, 16 ... Amplifier, 17 ... For feedback Buffer, 18 ... Comparator, 19 ... Integrating capacitor, 21 ... Distance measurement object, 22 ... Light emitting means, 23 ... Light receiving means, 24 ... Distance detecting means, 25 ... Projection controlling means, 26 ... AF
Sensor stationary light AC component detector, 27 ... Focal length detector, 28 ... IRED light emission pulse width, light emission number calculation device, 29
... IRED drive circuit, 30 ... Photometric device, 31 ... Film sensitivity detection device, 32 ... AV computing device, 36 ... A / D converter, 37 ...
Stationary optical AC component detector.
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成3年7月31日[Submission date] July 31, 1991
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0022[Name of item to be corrected] 0022
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0022】[0022]
【数4】 [Equation 4]
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0023[Name of item to be corrected] 0023
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0023】[0023]
【数5】 以上の関係を加味するとΔ(1/L)は数5の如くな
る。[Equation 5] Taking the above relationship into consideration, Δ (1 / L) becomes as shown in Formula 5.
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0024[Correction target item name] 0024
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0024】[0024]
【数6】 ここでL、IV、tP、数7以外は設計時に決定される
定数である。[Equation 6] Here, L, I V , t P , and other than Equation 7 are constants determined at the time of design.
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0026[Correction target item name] 0026
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0026】[0026]
【数8】 また彼写体距離L、撮影レンズの焦点距離fTL、レン
ズ繰出し量の関係は、図7に示されるようになってい
る。故に数9及び数10が求められる。[Equation 8] Further, the relationship between the image distance L, the focal length f TL of the photographing lens, and the lens extension amount is as shown in FIG. Therefore, the equations 9 and 10 are obtained.
【手続補正5】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0029[Name of item to be corrected] 0029
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0029】[0029]
【数11】 一般に、開放FナンバがF0、目標許容錯乱円径をδ0
とすると、開放で像面に於ける目標許容デフォーカス量
Δkは、数12のように与えられる。[Equation 11] Generally, the open F number is F 0 and the target permissible circle of confusion is δ 0.
Then, the target permissible defocus amount Δk on the image plane in the open state is given by Expression 12.
【手続補正6】[Procedure correction 6]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0031[Correction target item name] 0031
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0031】[0031]
【数13】 [Equation 13]
【手続補正7】[Procedure Amendment 7]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0032[Name of item to be corrected] 0032
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0032】[0032]
【数14】 つまり、撮影レンズの焦点距離と開放Fナンバに応じ
て、IREDの1回当たりの発光パルス幅、または発光
回数を設定すればよいことになる。[Equation 14] That is, the light emission pulse width per IRED or the number of times of light emission may be set according to the focal length of the taking lens and the open F number.
【手続補正8】[Procedure Amendment 8]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0034[Correction target item name] 0034
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0034】[0034]
【数15】 例えば、図8に示されるようなプログラム線図を持つカ
メラの場合、被写体の輝度が高い場合は、AV=TVの
関係になっている。これをアペックスの関係式にあては
めると、数16及び数17が求められる。[Equation 15] For example, in the case of a camera having a program diagram as shown in FIG. 8, when the brightness of the subject is high, the relationship of AV = TV is established. By applying this to the relational expression of Apex, Equations 16 and 17 are obtained.
【手続補正9】[Procedure Amendment 9]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0037[Name of item to be corrected] 0037
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0037】[0037]
【数18】 故に、被写体輝度BVが明るくなると上述した数15の
値を小さくすることが可能である。[Equation 18] Therefore, when the subject brightness BV becomes brighter, it is possible to reduce the value of Expression 15 described above.
【手続補正10】[Procedure Amendment 10]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0045[Name of item to be corrected] 0045
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0045】[0045]
【数21】 すなわち、交流光源の振幅が2倍になる毎に、発光時間
を1/4にしなければならない。[Equation 21] That is, each time the amplitude of the AC light source is doubled, the light emission time must be ¼ .
Claims (1)
段と、 上記測距対象からの上記光束の反射光を受光し、その受
光位置に応じた位置信号と定常光に応じた定常光信号を
出力する受光手段と、 上記位置信号に基いて上記測距対象までの距離を検出す
る距離検出手段と、 上記定常光信号の変動成分を検出し、この変動成分に基
いて上記光束の発光時間の制御を行う発光時間制御信号
を上記投光手段に出力する投光制御手段とを具備するこ
とを特徴とするアクティブ式測距装置。1. A light projecting means for projecting a light beam toward an object for distance measurement, and a reflected light of the light beam from the object for distance measurement, which receives a position signal corresponding to the light receiving position and a stationary light. A light receiving means for outputting a stationary light signal, a distance detecting means for detecting a distance to the distance measuring object based on the position signal, a fluctuation component of the stationary light signal is detected, and the luminous flux is based on the fluctuation component. And a projection control means for outputting a light emission time control signal for controlling the light emission time to the light projecting means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8769291A JPH05172564A (en) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | Active range finder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8769291A JPH05172564A (en) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | Active range finder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05172564A true JPH05172564A (en) | 1993-07-09 |
Family
ID=13921983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8769291A Withdrawn JPH05172564A (en) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | Active range finder |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH05172564A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016021238A1 (en) * | 2014-08-05 | 2016-02-11 | 富士フイルム株式会社 | Distance measuring device, distance measuring method, and distance measuring program |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP8769291A patent/JPH05172564A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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