JPH0578767B2 - - Google Patents
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- JPH0578767B2 JPH0578767B2 JP60168264A JP16826485A JPH0578767B2 JP H0578767 B2 JPH0578767 B2 JP H0578767B2 JP 60168264 A JP60168264 A JP 60168264A JP 16826485 A JP16826485 A JP 16826485A JP H0578767 B2 JPH0578767 B2 JP H0578767B2
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、距離検出装置、更に詳しくは、半導
***置検出素子を用いた光投射型の距離検出装置
に関する。
***置検出素子を用いた光投射型の距離検出装置
に関する。
[従来の技術]
被写体にパルス光を投光し、この被写体からの
反射光を、投光部より所定の基線長だけ離れて配
置された受光部により受光して測距を行なう光投
射型の測距方式は種々提案されている。
反射光を、投光部より所定の基線長だけ離れて配
置された受光部により受光して測距を行なう光投
射型の測距方式は種々提案されている。
その方式としては、
(1) 受光部に複数の受光素子を設け、特定の距離
の被写体の反射光は特定の受光素子にのみ入射
するように構成し、反射光が入射した受光素子
を検出することにより距離情報を得る方式のも
のと、 (2) 半導***置検出素子(以下、PSDと記す)
等のような入射スポツト光の位置に対応した信
号を出力する受光素子を受光部に配置し、その
出力信号を演算、処理し距離情報とする方式の
ものとがある。
の被写体の反射光は特定の受光素子にのみ入射
するように構成し、反射光が入射した受光素子
を検出することにより距離情報を得る方式のも
のと、 (2) 半導***置検出素子(以下、PSDと記す)
等のような入射スポツト光の位置に対応した信
号を出力する受光素子を受光部に配置し、その
出力信号を演算、処理し距離情報とする方式の
ものとがある。
[発明が解決しようとする問題点]
上記(1)に示したものとしては、例えば特開昭56
−29110号公報に開示されているように、パルス
光による光電流の変化分を検出する検出回路を複
数の受光素子に対し夫々接続する必要があり、こ
れら各検出回路の整合をとるのが困難であるばか
りでなく、受光部が量子化されているので、被写
体までの距離の分割が限られてしまうという欠点
があつた。
−29110号公報に開示されているように、パルス
光による光電流の変化分を検出する検出回路を複
数の受光素子に対し夫々接続する必要があり、こ
れら各検出回路の整合をとるのが困難であるばか
りでなく、受光部が量子化されているので、被写
体までの距離の分割が限られてしまうという欠点
があつた。
また、上記(2)に示した方式のものは、距離情報
を得る手段がパルス光による変化分の絶対量であ
るので、回路ノイズの影響が大きく検出精度が低
いという欠点があつた。
を得る手段がパルス光による変化分の絶対量であ
るので、回路ノイズの影響が大きく検出精度が低
いという欠点があつた。
[問題点を解決するための手段および作用]
この距離検出装置は、第1図に示すように、パ
ルス光投光手段1Aから被写体3Aに向けて連続
的にパルス光を投射し、この被写体3Aで反射し
たパルス光を受光手段5Aによつて受光すること
により、この受光手段5Aの出力として被写体3
Aまでの距離に相応した第1および第2の電気信
号を夫々第1および第2の積分手段101,10
3に送出する。
ルス光投光手段1Aから被写体3Aに向けて連続
的にパルス光を投射し、この被写体3Aで反射し
たパルス光を受光手段5Aによつて受光すること
により、この受光手段5Aの出力として被写体3
Aまでの距離に相応した第1および第2の電気信
号を夫々第1および第2の積分手段101,10
3に送出する。
上記第1の積分手段101の出力は、所定時間
Tが経過したらホールド手段102によつてホー
ルドされ、その後比較手段の一方の入力端に供給
される。一方、上記第2の積分手段103の出力
は、直ちに上記比較手段の他方の入力端に供給さ
れ、この比較手段で上記2つの出力の大小が比較
される。
Tが経過したらホールド手段102によつてホー
ルドされ、その後比較手段の一方の入力端に供給
される。一方、上記第2の積分手段103の出力
は、直ちに上記比較手段の他方の入力端に供給さ
れ、この比較手段で上記2つの出力の大小が比較
される。
そして、これら2つの出力が積分開始からの時
間tのときに等しくなつたなら、この時間tは、
上記第1と第2の電気信号の大きさと所定時間T
との関数として表わされ、しかもこの時間tは被
写体までの距離に対応した値となる。
間tのときに等しくなつたなら、この時間tは、
上記第1と第2の電気信号の大きさと所定時間T
との関数として表わされ、しかもこの時間tは被
写体までの距離に対応した値となる。
一方、この時間tに対応した撮影レンズの移動
量をあらかじめ設定しておき、実測した時間tに
よつて、上記レンズが移動するようにすれば、オ
ートフオーカス装置を得ることができる。
量をあらかじめ設定しておき、実測した時間tに
よつて、上記レンズが移動するようにすれば、オ
ートフオーカス装置を得ることができる。
[実施例]
第2図は、本発明の距離検出装置に適用される
三角測距の原理を説明するための概略図であつ
て、赤外線発光ダイオード1でパルス光を発光
し、投光レンズ2より投射されたパルス光は被写
体3に照射されると同被写体3により反射され、
上記発光ダイオード1より基線長Sだけ隔てた位
置にある結像レンズ4により、半導***置検出素
子(以下、PSDと記す)5上に結像される。こ
のPSD5上の結像位置は、三角測距の原理によ
り被写体3の位置との相関関係を有する。
三角測距の原理を説明するための概略図であつ
て、赤外線発光ダイオード1でパルス光を発光
し、投光レンズ2より投射されたパルス光は被写
体3に照射されると同被写体3により反射され、
上記発光ダイオード1より基線長Sだけ隔てた位
置にある結像レンズ4により、半導***置検出素
子(以下、PSDと記す)5上に結像される。こ
のPSD5上の結像位置は、三角測距の原理によ
り被写体3の位置との相関関係を有する。
ここで上記PSD5は、周知のようにフオトダ
イオードと同じ原理で、PN接合の光電効果によ
つて発生した光電流を均一な抵抗層を通じてこの
抵抗層の両端から取り出すことによつて光の入射
位置を知ることができるものであり、上記両端の
光電流i1,i2の比を演算することにより反射光の
結像位置を知ることができる。即ち、第2,3図
に示すように、PSD5上の結像位置については、
結像レンズ4の光軸と一致する中心位置からの離
間距離をxとすると、この距離xは、上記基線長
S、被写体3までの距離lおよび結像レンズ4と
PSD5間の距離fによつて次式(1)のように表わ
される。
イオードと同じ原理で、PN接合の光電効果によ
つて発生した光電流を均一な抵抗層を通じてこの
抵抗層の両端から取り出すことによつて光の入射
位置を知ることができるものであり、上記両端の
光電流i1,i2の比を演算することにより反射光の
結像位置を知ることができる。即ち、第2,3図
に示すように、PSD5上の結像位置については、
結像レンズ4の光軸と一致する中心位置からの離
間距離をxとすると、この距離xは、上記基線長
S、被写体3までの距離lおよび結像レンズ4と
PSD5間の距離fによつて次式(1)のように表わ
される。
x=S・f/l ……(1)
また、PSD5の両端子5a1,5a2からは、上記
パルス光の受光のよつて夫々光電流の変化分i1,
i2が流出するようになつており、更に共通端子5
a3からは(i1+i2)の電流が流れるようになつて
いる。そして、この光電流の変化分i1,i2は、
PSD5の両端子5a1,5a2間の距離dおよび上記
距離xとの間で次のような関係を有する。
パルス光の受光のよつて夫々光電流の変化分i1,
i2が流出するようになつており、更に共通端子5
a3からは(i1+i2)の電流が流れるようになつて
いる。そして、この光電流の変化分i1,i2は、
PSD5の両端子5a1,5a2間の距離dおよび上記
距離xとの間で次のような関係を有する。
i1:i2=(d/2+x):(d/2−x) ……(2)
この式(2)を変形すると次式となる。
x=d/2(i1−i2)/i1+i2 ……(3)
(1)式と(3)式より(4)式が導かれる。
i1/i1+i2=Sf/ld+1/2 ……(4)
この(4)式から明らかなように、S,f,dは全
て既知の値であるからi1/(i1+i2)信号は被写
体までの距離lによつて変化することになる。即
ち、このi1/(i1+i2)信号は、被写体の位置を
示しており、この信号の出力によつて撮影レンズ
の移動量を制御することによりオートフオーカス
装置が実現される。
て既知の値であるからi1/(i1+i2)信号は被写
体までの距離lによつて変化することになる。即
ち、このi1/(i1+i2)信号は、被写体の位置を
示しており、この信号の出力によつて撮影レンズ
の移動量を制御することによりオートフオーカス
装置が実現される。
第4図は、本発明の一実施例を示す距離検出装
置の電気回路図である。
置の電気回路図である。
第4図に示すように、赤外線発光ダイオード1
のカソードは接地され、アノードはPNP型のス
イツチング用トランジスタ46のコレクタに接続
されると共に、オペアンプ45の反転入力端に接
続されている。このオペアンプ45の非反転入力
端には基準電圧Vref2が接続されており、同オペ
アンプ45の出力端は上記トランジスタ46のベ
ースに接続されている。そして、上記トランジス
タ46のエミツタは動作電圧を供給する端子に接
続されている。上記オペアンプ45の制御端子に
は、発振回路44の出力が分周回路43で分周さ
れて、この分周パルスが印加される。即ち、この
分周パルスに応じて上記トランジスタ46がオ
ン・オフし、これに応じて赤外線発光ダイオード
1からパルス状の投射光が被写体へと投射され
る。
のカソードは接地され、アノードはPNP型のス
イツチング用トランジスタ46のコレクタに接続
されると共に、オペアンプ45の反転入力端に接
続されている。このオペアンプ45の非反転入力
端には基準電圧Vref2が接続されており、同オペ
アンプ45の出力端は上記トランジスタ46のベ
ースに接続されている。そして、上記トランジス
タ46のエミツタは動作電圧を供給する端子に接
続されている。上記オペアンプ45の制御端子に
は、発振回路44の出力が分周回路43で分周さ
れて、この分周パルスが印加される。即ち、この
分周パルスに応じて上記トランジスタ46がオ
ン・オフし、これに応じて赤外線発光ダイオード
1からパルス状の投射光が被写体へと投射され
る。
上記発光ダイオード1の反射光を受けるPSD
5の第1の出力端5a1と第3の出力端5a3とは、
夫々PSDの光電流を電圧に変換するヘツドアン
プ6と22の反転入力端に接続されると共に、
夫々帰還用の抵抗7と21を介してこれらヘツド
アンプ6と22との夫々の出力端に接続されてい
る。上記PSD5の第2の出力端5a2は基準電圧
Vrefを供給する端子に接続されると共に、上記
ヘツドアンプ6と22との夫々の非反転入力端に
接続され、更にオペアンプ15と30との夫々の
非反転入力端、抵抗9と24、抵抗10と25と
の夫々の一端に接続されている。
5の第1の出力端5a1と第3の出力端5a3とは、
夫々PSDの光電流を電圧に変換するヘツドアン
プ6と22の反転入力端に接続されると共に、
夫々帰還用の抵抗7と21を介してこれらヘツド
アンプ6と22との夫々の出力端に接続されてい
る。上記PSD5の第2の出力端5a2は基準電圧
Vrefを供給する端子に接続されると共に、上記
ヘツドアンプ6と22との夫々の非反転入力端に
接続され、更にオペアンプ15と30との夫々の
非反転入力端、抵抗9と24、抵抗10と25と
の夫々の一端に接続されている。
上記ヘツドアンプ6と22との出力端は、夫々
コンデンサ8と23とを介して上記抵抗9と24
との夫々の他端に接続されると共に、非反転増幅
回路を形成するオペアンプ12と27との夫々の
非反転入力端に接続されている。これらオペアン
プ12と27との夫々の反転入力端は夫々上記抵
抗10と25との他端に接続されると共に、夫々
抵抗11と26とを介して自からの出力端に接続
されている。
コンデンサ8と23とを介して上記抵抗9と24
との夫々の他端に接続されると共に、非反転増幅
回路を形成するオペアンプ12と27との夫々の
非反転入力端に接続されている。これらオペアン
プ12と27との夫々の反転入力端は夫々上記抵
抗10と25との他端に接続されると共に、夫々
抵抗11と26とを介して自からの出力端に接続
されている。
上記オペアンプ12と27との夫々の出力端
は、夫々アナログスイツチ16と32との夫々の
入力端に接続されると共に、夫々抵抗13と28
とを介して上記オペアンプ15と30との夫々の
反転入力端に接続されている。上記オペアンプ1
5と30との夫々の反転入力端は、夫々抵抗14
と29とを介して自らの出力端に接続されると共
に、夫々上記アナログスイツチ17と31との入
力端に接続されている。上記オペアンプ15と3
0とは、夫々抵抗13と14および28と29と
によつてゲインが「−1」に制限されている。
は、夫々アナログスイツチ16と32との夫々の
入力端に接続されると共に、夫々抵抗13と28
とを介して上記オペアンプ15と30との夫々の
反転入力端に接続されている。上記オペアンプ1
5と30との夫々の反転入力端は、夫々抵抗14
と29とを介して自らの出力端に接続されると共
に、夫々上記アナログスイツチ17と31との入
力端に接続されている。上記オペアンプ15と3
0とは、夫々抵抗13と14および28と29と
によつてゲインが「−1」に制限されている。
アナログスイツチ16と32との夫々の出力端
は、夫々端子48と49および抵抗18と33と
を介して、夫々オペアンプ20と35との反転入
力端に接続されると共に、上記アナログスイツチ
17と31との夫々の出力端に接続されている。
上記オペアンプ20と35との反転入力端は、
夫々コンデンサ19と34とを介して自からの出
力端に接続されており、更にコンパレータ36の
反転入力端と非反転入力端とに夫々接続されてい
る。ここで上記オペアンプ20と35とは夫々抵
抗18とコンデンサ19、抵抗33とコンデンサ
34とによつて積分回路を形成している。そし
て、これらオペアンプ20と35との非反転入力
端は基準電圧Vrefに接続されている。
は、夫々端子48と49および抵抗18と33と
を介して、夫々オペアンプ20と35との反転入
力端に接続されると共に、上記アナログスイツチ
17と31との夫々の出力端に接続されている。
上記オペアンプ20と35との反転入力端は、
夫々コンデンサ19と34とを介して自からの出
力端に接続されており、更にコンパレータ36の
反転入力端と非反転入力端とに夫々接続されてい
る。ここで上記オペアンプ20と35とは夫々抵
抗18とコンデンサ19、抵抗33とコンデンサ
34とによつて積分回路を形成している。そし
て、これらオペアンプ20と35との非反転入力
端は基準電圧Vrefに接続されている。
上記コンパレータ36の出力端は、カウンタ4
1のカウントをストツプする端子に接続されてお
り、同カウンタ41はコンパレータ36の出力の
立上りで動作してカウントをストツプするように
なつている。このカウンタ41の第1の出力端4
7は、アンドゲート39と40との夫々の第1の
入力端に接続されていて、この第1の出力端47
は、分周回路43の出力パルスをカウントし、所
定時間後にHレベルからLレベルに変化するよう
になつている。
1のカウントをストツプする端子に接続されてお
り、同カウンタ41はコンパレータ36の出力の
立上りで動作してカウントをストツプするように
なつている。このカウンタ41の第1の出力端4
7は、アンドゲート39と40との夫々の第1の
入力端に接続されていて、この第1の出力端47
は、分周回路43の出力パルスをカウントし、所
定時間後にHレベルからLレベルに変化するよう
になつている。
上記カウンタ41の第2の出力端は、このカウ
ンタ41のカウント開始から、上記コンパレータ
36の立上がりでカウントがストツプするまでの
時間をいくつかの領域に分割して出力するエンコ
ーダ42の入力端に接続されている。また、この
カウンタ41の第2の入力端は、前記分周回路4
3の出力端に接続されると共に、インバータ38
を介して上記アンドゲート39の第2の入力端に
接続されている。このアンドゲート39の出力端
は前記アナログスイツチ31の制御端子に接続さ
れている。さらに、上記分周回路43の出力端は
上記アンドゲート40の第2の入力端に接続され
ると共に、上記アナログスイツチ17の制御端子
に接続され、またインバータ37を介して上記ア
ナログスイツチ16の制御端子に接続されてい
る。そして、上記アンドゲート39と40とのそ
れぞれの出力端は夫々アナログスイツチ31と3
2との制御端子に接続されている。
ンタ41のカウント開始から、上記コンパレータ
36の立上がりでカウントがストツプするまでの
時間をいくつかの領域に分割して出力するエンコ
ーダ42の入力端に接続されている。また、この
カウンタ41の第2の入力端は、前記分周回路4
3の出力端に接続されると共に、インバータ38
を介して上記アンドゲート39の第2の入力端に
接続されている。このアンドゲート39の出力端
は前記アナログスイツチ31の制御端子に接続さ
れている。さらに、上記分周回路43の出力端は
上記アンドゲート40の第2の入力端に接続され
ると共に、上記アナログスイツチ17の制御端子
に接続され、またインバータ37を介して上記ア
ナログスイツチ16の制御端子に接続されてい
る。そして、上記アンドゲート39と40とのそ
れぞれの出力端は夫々アナログスイツチ31と3
2との制御端子に接続されている。
次に本実施例の動作を説明する。
初期状態で発振回路44、分周回路43、カウ
ンタ41、エンコーダ42はリセツトされてお
り、コンデンサ19と34とは図示されないアナ
ログスイツチによつてデイスチヤージされ、さら
にオペアンプ20と35との夫々の出力は基準電
圧Vrefと同電位になつている。この状態でシヤ
ツタレリーズ等により測距開始信号(図示され
ず)が入力すると、全てのリセツトが解除され、
上記コンデンサ19と34とのデイスチヤージ用
アナログスイツチもオフとなる。
ンタ41、エンコーダ42はリセツトされてお
り、コンデンサ19と34とは図示されないアナ
ログスイツチによつてデイスチヤージされ、さら
にオペアンプ20と35との夫々の出力は基準電
圧Vrefと同電位になつている。この状態でシヤ
ツタレリーズ等により測距開始信号(図示され
ず)が入力すると、全てのリセツトが解除され、
上記コンデンサ19と34とのデイスチヤージ用
アナログスイツチもオフとなる。
同時に分周回路43の出力パルスに同期して赤
外線発光ダイオード1からのパルス光が投光開始
され、被写体からの反射光によるPSD光電流が
端子5a1からは電流i1として、端子5a3からは電
流(i1+i2)として夫々ヘツドアンプ6と22と
に供給され、これらヘツドアンプ6と22とで電
圧変換されて電圧信号として出力される。夫々の
電圧信号はハイパスフイルタ(夫々コンデンサ8
と抵抗9、コンデンサ23と抵抗24で構成され
ている)を通り、非反転増幅器であるオペアンプ
12と27とで増幅される。これらオペアンプ1
2と27との出力は、V1=A(i1)およびV2=A
(i1+i2)で表わされ(Aは定数)、第5図Aに示
すような出力波形となる。ここで上記赤外線発光
ダイオード1の点灯時が(−)側であり、消灯時
が(+)側である。また、前述のようにオペアン
プ15と30とのゲインは「−1」であるので、
これらオペアンプ15と30との夫々の出力波形
は第5図Aに示した波形の反転した波形となる
(第5図B参照)。
外線発光ダイオード1からのパルス光が投光開始
され、被写体からの反射光によるPSD光電流が
端子5a1からは電流i1として、端子5a3からは電
流(i1+i2)として夫々ヘツドアンプ6と22と
に供給され、これらヘツドアンプ6と22とで電
圧変換されて電圧信号として出力される。夫々の
電圧信号はハイパスフイルタ(夫々コンデンサ8
と抵抗9、コンデンサ23と抵抗24で構成され
ている)を通り、非反転増幅器であるオペアンプ
12と27とで増幅される。これらオペアンプ1
2と27との出力は、V1=A(i1)およびV2=A
(i1+i2)で表わされ(Aは定数)、第5図Aに示
すような出力波形となる。ここで上記赤外線発光
ダイオード1の点灯時が(−)側であり、消灯時
が(+)側である。また、前述のようにオペアン
プ15と30とのゲインは「−1」であるので、
これらオペアンプ15と30との夫々の出力波形
は第5図Aに示した波形の反転した波形となる
(第5図B参照)。
アナログスイツチ16は、上記発光ダイオード
1の点灯時に導通状態となるように制御され、ア
ナログスイツチ17は消灯時に導通状態となるよ
うに制御されるので(第5図C,D参照)、端子
48の電圧波形は同期検波されて第5図Eに示す
ように、Vrefに対して(−)側のみの信号波形
となる。そして、端子49の電圧波形も同様な波
形が得られるが、この方の信号系はPSD5の光
電流を共通電極5a3から得ているのでオペアンプ
27の出力は、上記オペアンプ12の出力に対し
て位相が180度ズレている。従つて、アナログス
イツチ32を上記発光ダイオード1の消灯時に導
通させ、アナログスイツチ31を上記発光ダイオ
ード1の点灯時に導通させるように制御させ、前
記端子48における出力信号と同相信号が得られ
るように構成されている。
1の点灯時に導通状態となるように制御され、ア
ナログスイツチ17は消灯時に導通状態となるよ
うに制御されるので(第5図C,D参照)、端子
48の電圧波形は同期検波されて第5図Eに示す
ように、Vrefに対して(−)側のみの信号波形
となる。そして、端子49の電圧波形も同様な波
形が得られるが、この方の信号系はPSD5の光
電流を共通電極5a3から得ているのでオペアンプ
27の出力は、上記オペアンプ12の出力に対し
て位相が180度ズレている。従つて、アナログス
イツチ32を上記発光ダイオード1の消灯時に導
通させ、アナログスイツチ31を上記発光ダイオ
ード1の点灯時に導通させるように制御させ、前
記端子48における出力信号と同相信号が得られ
るように構成されている。
端子48と49とで得られる信号は、抵抗18
および33により再び電流に変換され、夫々コン
デンサ19と34とに充電され、オペアンプ20
と35との出力は、第5図Fに示すような単調増
加となる。なお、オペアンプ20の出力は電流i1
によるので符号20Aで示すように傾斜が緩やか
になり、オペアンプ35の出力は電流(i1+i2)
によるので早く充電され、符号35Aで示すよう
に傾斜が急になる。
および33により再び電流に変換され、夫々コン
デンサ19と34とに充電され、オペアンプ20
と35との出力は、第5図Fに示すような単調増
加となる。なお、オペアンプ20の出力は電流i1
によるので符号20Aで示すように傾斜が緩やか
になり、オペアンプ35の出力は電流(i1+i2)
によるので早く充電され、符号35Aで示すよう
に傾斜が急になる。
一方、カウンタ41は赤外線発光ダイオード1
の投光開始から所定パルス数Tをカウントした後
に、同カウンタ41の第1の出力端47の出力レ
ベルはLレベル信号となるように設定されている
ので、アンドゲート39および40を介してアナ
ログスイツチ31と32とはオフとなり、コンデ
ンサ34への充電は停止される。よつて、オペア
ンプ35の出力は、所定パルスTの後、出力をホ
ールドする。この様子を第6図A〜Dに示す。こ
こで、符号VAおよびVBは、夫々オペアンプ35
と20との出力電圧を示し、第6図Bは分周回路
43の出力パルスを示し、第6図Cは出力端子4
7の電圧を示し、第6図Dはコンパレータ36の
出力波形を示す。
の投光開始から所定パルス数Tをカウントした後
に、同カウンタ41の第1の出力端47の出力レ
ベルはLレベル信号となるように設定されている
ので、アンドゲート39および40を介してアナ
ログスイツチ31と32とはオフとなり、コンデ
ンサ34への充電は停止される。よつて、オペア
ンプ35の出力は、所定パルスTの後、出力をホ
ールドする。この様子を第6図A〜Dに示す。こ
こで、符号VAおよびVBは、夫々オペアンプ35
と20との出力電圧を示し、第6図Bは分周回路
43の出力パルスを示し、第6図Cは出力端子4
7の電圧を示し、第6図Dはコンパレータ36の
出力波形を示す。
第6図Bに示すように、赤外線発光ダイオード
1の投光が分周回路43の出力と同期して開始さ
れると、VAおよびVBともに増加をはじめる。一
方、カウンタ41が上記分周回路43の出力パル
スを所定の数Tだけカウントするとカウンタ41
の出力端子47の出力信号はHレベルからLレベ
ルとなる(第6図C参照)のでアナログスイツチ
31と32とはいずれもオフとなり、コンデンサ
34への充電はストプする。よつて、VAの電圧
の増加もストツプし、このVAはそれまでの状態
を保持する。その後もオペアンプ20の出力電圧
VBは、積分が続けられているので増加を続け、
VAと同電位になるとコンパレータ36の出力は
LレベルからHレベルへと変化する(第6図D参
照)。するとカウンタ41は、このLからHへの
変化のときの上記分周回路43のパルス数tをラ
ツチし、エンコーダ42にラツチしたパルス数t
を出力する。
1の投光が分周回路43の出力と同期して開始さ
れると、VAおよびVBともに増加をはじめる。一
方、カウンタ41が上記分周回路43の出力パル
スを所定の数Tだけカウントするとカウンタ41
の出力端子47の出力信号はHレベルからLレベ
ルとなる(第6図C参照)のでアナログスイツチ
31と32とはいずれもオフとなり、コンデンサ
34への充電はストプする。よつて、VAの電圧
の増加もストツプし、このVAはそれまでの状態
を保持する。その後もオペアンプ20の出力電圧
VBは、積分が続けられているので増加を続け、
VAと同電位になるとコンパレータ36の出力は
LレベルからHレベルへと変化する(第6図D参
照)。するとカウンタ41は、このLからHへの
変化のときの上記分周回路43のパルス数tをラ
ツチし、エンコーダ42にラツチしたパルス数t
を出力する。
ここで、上記出力電圧VA=VBとなることから、
電流(i1+i2)がパルス数T(時間に比例)だけコ
ンデンサ34に流れ込んだ電荷と、電流i1がパル
ス数tだけコンデンサ19に流れ込んだ電荷とは
等しくなる。即ち、次式のようになる。
電流(i1+i2)がパルス数T(時間に比例)だけコ
ンデンサ34に流れ込んだ電荷と、電流i1がパル
ス数tだけコンデンサ19に流れ込んだ電荷とは
等しくなる。即ち、次式のようになる。
T(i1+i2)=ti1
これを変形すると次式のようになる。
t=(i1+i2)・T/i1 ……(5)
一方、前記(4)式より、その逆数をとると次式に
なる。
なる。
i1+i2/i1=1/Sf/ld+1/2 ……(6)
この(6)式を(5)式に代入すると次式となる。
t=1/Sf/ld+1/2・T ……(7)
この(7)式から明らかなように、パルス数tは被
写体までの距離lに対応したパルス数となる。
写体までの距離lに対応したパルス数となる。
エンコーダ42は、パルス数tを被写体までの
距離に応じてあらかじめ定められた複数のステツ
プに分割し、各ステツプに対応した信号を出力す
るようにしておく。例えば、各ステツプの境界値
をT1,T2,……,Toとすると、tがT<t<T1
で「1」を出力し、T1<t<T2で「2」を出力
し、To-1<t<Toで「n」を出力するようにし
ておき、夫々の「1」〜「n」に対応した位置に
撮影レンズを移動制御するレンズ制御装置を設け
ることによりオートフオーカス装置を得ることが
できる。
距離に応じてあらかじめ定められた複数のステツ
プに分割し、各ステツプに対応した信号を出力す
るようにしておく。例えば、各ステツプの境界値
をT1,T2,……,Toとすると、tがT<t<T1
で「1」を出力し、T1<t<T2で「2」を出力
し、To-1<t<Toで「n」を出力するようにし
ておき、夫々の「1」〜「n」に対応した位置に
撮影レンズを移動制御するレンズ制御装置を設け
ることによりオートフオーカス装置を得ることが
できる。
また、以上の実施例では、受光手段として
PSDを用いた場合について説明したが、この
PSDに限らず、例えば第7図A,B、第8図A,
Bに示すように2個のSPD(シリコンフオトダイ
オード)を配置した場合も同様に位置検出素子と
して用いることができる。
PSDを用いた場合について説明したが、この
PSDに限らず、例えば第7図A,B、第8図A,
Bに示すように2個のSPD(シリコンフオトダイ
オード)を配置した場合も同様に位置検出素子と
して用いることができる。
第7図A,Bに示す位置検出素子60は、受光
面形状が同一の三角形をした2個のSPD61,
62をその斜面が対向するように構成されてい
る。そして、被写体が無限大(∞)であつて、受
光スポツトが受光面の中央にあるときは、両
SPD61,62の端子61a,62aに流れる
光電流がi1=i2となり、被写体が至近位置で受光
スポツトが端子61a側に移動すると、i1>i2と
なる。そして、底面には共通電極63が設けられ
ていて、この電極63からは光電流(i1+i2)が
流れるようになつている。
面形状が同一の三角形をした2個のSPD61,
62をその斜面が対向するように構成されてい
る。そして、被写体が無限大(∞)であつて、受
光スポツトが受光面の中央にあるときは、両
SPD61,62の端子61a,62aに流れる
光電流がi1=i2となり、被写体が至近位置で受光
スポツトが端子61a側に移動すると、i1>i2と
なる。そして、底面には共通電極63が設けられ
ていて、この電極63からは光電流(i1+i2)が
流れるようになつている。
第8図A,Bに示す位置検出素子70は、受光
面形状が三角形をしたSPD71と矩形状をした
SPD72とを並設し、その底面に共通電極73
を設けたものであつて、被写体が至近位置で受光
スポツトが端子71a,72a側にあるとき、両
光電流はi1=i2となり、被写体が∞で受光スポツ
トが受光面の中央に位置すると、i1=i2/2とな
る。
面形状が三角形をしたSPD71と矩形状をした
SPD72とを並設し、その底面に共通電極73
を設けたものであつて、被写体が至近位置で受光
スポツトが端子71a,72a側にあるとき、両
光電流はi1=i2となり、被写体が∞で受光スポツ
トが受光面の中央に位置すると、i1=i2/2とな
る。
そして、前記第4図に示したPSD5の代わり
に、上記位置検出素子60を用い、端子61aを
ヘツドアンプ6の反転入力端に接続し、共通電極
63をヘツドアンプ22の反転入力端に接続し、
さらに端子62aを基準電圧Vrefに接続すれば
よい。このようにすればヘツドアンプ6には光電
流i1が供給され、ヘツドアンプ22には光電流
(i1+i2)が供給されるので、前記実施例(第4図
参照)と同様な距離信号を得ることができる。
に、上記位置検出素子60を用い、端子61aを
ヘツドアンプ6の反転入力端に接続し、共通電極
63をヘツドアンプ22の反転入力端に接続し、
さらに端子62aを基準電圧Vrefに接続すれば
よい。このようにすればヘツドアンプ6には光電
流i1が供給され、ヘツドアンプ22には光電流
(i1+i2)が供給されるので、前記実施例(第4図
参照)と同様な距離信号を得ることができる。
また、上記PSD5の代わりに、上記位置検出
素子70を用い、端子71aをヘツドアンプ6の
反転入力端に、端子72aをヘツドアンプ20の
反転入力端に接続し、さらに共通電極73を基準
電圧Vrefに接続すれば、上述と同様に距離信号
を得ることができる。但し、このように構成する
と信号は初めから同相であるのでアナログスイツ
チ31と32との制御を、前記実施例(第4図参
照)とは逆にしておく必要がある。
素子70を用い、端子71aをヘツドアンプ6の
反転入力端に、端子72aをヘツドアンプ20の
反転入力端に接続し、さらに共通電極73を基準
電圧Vrefに接続すれば、上述と同様に距離信号
を得ることができる。但し、このように構成する
と信号は初めから同相であるのでアナログスイツ
チ31と32との制御を、前記実施例(第4図参
照)とは逆にしておく必要がある。
この場合は被写体までの距離が至近のときには
信号電流比が1:1となり、∞のときには1:2
となるように構成しているが、逆の構成、即ち至
近のときに1:2となり、∞のときに1:1とし
てもよく、比の設定に関してもこの限りではな
い。即ち、ヘツドアンプ22に接続される信号
(第1の電気信号)を「1」とすると、ヘツドア
ンプ22に接続される信号(第2の電気信号)
は、被写体までの距離の全ての範囲において「0
〜1」であれば実施可能となる。付け加えるなら
ば、上記第2の電気信号が「1」となる点に、前
述のステツプの境界点を設けるならば、上記第2
の電気信号が>1のときのステツプを一つだけ設
定することができる。
信号電流比が1:1となり、∞のときには1:2
となるように構成しているが、逆の構成、即ち至
近のときに1:2となり、∞のときに1:1とし
てもよく、比の設定に関してもこの限りではな
い。即ち、ヘツドアンプ22に接続される信号
(第1の電気信号)を「1」とすると、ヘツドア
ンプ22に接続される信号(第2の電気信号)
は、被写体までの距離の全ての範囲において「0
〜1」であれば実施可能となる。付け加えるなら
ば、上記第2の電気信号が「1」となる点に、前
述のステツプの境界点を設けるならば、上記第2
の電気信号が>1のときのステツプを一つだけ設
定することができる。
[発明の効果]
本発明によれば、光電流を積分して距離情報と
しているのでノイズの影響が小さく、精度の高い
距離検出を行なうことができ、且つ信号処理系が
簡単なために回路規模を小さくすることができ
る。
しているのでノイズの影響が小さく、精度の高い
距離検出を行なうことができ、且つ信号処理系が
簡単なために回路規模を小さくすることができ
る。
第1図は、本発明の概念を示すブロツク図、第
2図は、本発明に用いる三角測距の原理を説明す
る線図、第3図は、本発明に使用される半導***
置検出素子(PSD)の側面図、第4図は、本発
明の一実施例の距離検出装置を示す電気回路図、
第5,6図は、上記第4図に示した電気回路図の
動作を説明する線図、第7図A,B、第8図A,
Bは、上記第4図に示した半導***置検出素子
(PSD)の代わりに用いる位置検出素子(SPD)
を示す線図である。 1……赤外線発光ダイオード、1A……パルス
光投光手段、5……半導***置検出素子
(PSD)、5A……受光手段、19,34……コ
ンデンサ、36……コンパレータ、36A……比
較手段、41……カウンタ、101……第1の積
分手段、102……ホールド手段、103……第
2の積分手段、104……距離演算手段。
2図は、本発明に用いる三角測距の原理を説明す
る線図、第3図は、本発明に使用される半導***
置検出素子(PSD)の側面図、第4図は、本発
明の一実施例の距離検出装置を示す電気回路図、
第5,6図は、上記第4図に示した電気回路図の
動作を説明する線図、第7図A,B、第8図A,
Bは、上記第4図に示した半導***置検出素子
(PSD)の代わりに用いる位置検出素子(SPD)
を示す線図である。 1……赤外線発光ダイオード、1A……パルス
光投光手段、5……半導***置検出素子
(PSD)、5A……受光手段、19,34……コ
ンデンサ、36……コンパレータ、36A……比
較手段、41……カウンタ、101……第1の積
分手段、102……ホールド手段、103……第
2の積分手段、104……距離演算手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 被写体に向けてパルス光を投射する投光手段
と、 上記被写体からの反射光を受光し、この被写体
までの距離に相応した第1および第2の電気信号
を出力する受光手段と、 上記第1の電気信号を積分する第1の積分手段
と、 上記第1の電気信号の積分と同時に、上記第2
の電気信号の積分を開始する第2の積分手段と、 上記第1の積分手段によつて積分された第1の
積分出力を所定時間T後にホールドするホールド
手段と、 ホールドされた上記第1の電気信号の積分出力
に対して上記第2の電気信号の積分出力が所定の
関係になつたか否かを比較する比較手段と、 上記第1および第2の積分手段の積分開始か
ら、上記ホールドされた第1の積分出力と上記第
2の積分出力が所定の関係になつたことを上記比
較手段によつて検出されるまでの時間tに基づい
て、被写体までの距離を演算する演算手段と、 を具備したことを特徴とする距離検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16826485A JPS6228612A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 距離検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16826485A JPS6228612A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 距離検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6228612A JPS6228612A (ja) | 1987-02-06 |
JPH0578767B2 true JPH0578767B2 (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=15864786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16826485A Granted JPS6228612A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 距離検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6228612A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2696644B2 (ja) * | 1992-07-22 | 1998-01-14 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | レール変位量測定装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS606819A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-14 | Canon Inc | 距離検出装置 |
JPS606820A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-14 | Canon Inc | 能動型距離検出装置 |
JPS607317A (ja) * | 1983-06-28 | 1985-01-16 | Canon Inc | 距離検出装置 |
-
1985
- 1985-07-30 JP JP16826485A patent/JPS6228612A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS606819A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-14 | Canon Inc | 距離検出装置 |
JPS606820A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-14 | Canon Inc | 能動型距離検出装置 |
JPS607317A (ja) * | 1983-06-28 | 1985-01-16 | Canon Inc | 距離検出装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6228612A (ja) | 1987-02-06 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |