JPS62237411A - 自動合焦装置 - Google Patents
自動合焦装置Info
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- JPS62237411A JPS62237411A JP8014886A JP8014886A JPS62237411A JP S62237411 A JPS62237411 A JP S62237411A JP 8014886 A JP8014886 A JP 8014886A JP 8014886 A JP8014886 A JP 8014886A JP S62237411 A JPS62237411 A JP S62237411A
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Landscapes
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用外If)
本発明は、例えばカメラのアクティブ方式の自動合焦装
置に関し、特に、測距情報の誤差を取り除い念ものに関
する。
置に関し、特に、測距情報の誤差を取り除い念ものに関
する。
(従来技術)
被写体に光を投射してその反射光を受光することによっ
て、被写体までの距離を決定するいわゆるアクティブ方
式の自動合焦装置においては、従来、特開昭57−44
809号や特開昭59−201007号のように、受光
光量が所定のレベルになるまで9分する積分回路を受光
素子の出力側に設け、これKよって光量不足を補い、精
度の良い距離ti[を得るようにしてい念が、積分回路
自体のオフセットずれや、ノイズ量によって測距結果は
影響を受けるので、誤測距を避けるためには高精度のオ
フセット調整を必要としていた。また、環境1度変化に
よる抵抗体等の物性変化によるオフセットの変化は避は
難いので、測距精度はこれらの変化を考慮に入れた程度
のものであり、従来のシステムはこの程度の精度で満足
せざるを得ないものであった口 この様なシステムの1例として、特開昭59−2010
07号において行われている同期検波方式を簡単に説明
する。第3図はこの同期検波方式のシステム図であり、
発光部LEDにより特定周波数で変調して発光された光
の被写体による反射光″!4:2分割素子で受光し、そ
の両端からの出力電流を電流−電圧変換器1.1′で電
圧に変換する。この信号を符号20.20’のカップリ
ング用コンデンサによって直流分をカットする。符号3
0.30′は交流増幅器で、これによって変調周波数付
近の成分を十分に増幅した後、次段の同期検波回路2.
2′に信号を供給する。同期噴液回路2.2′では、発
光部LEDの変調と同期してアナログスイッチ50.6
0.50’、60′を交互に切り換えることによって、
信号のマイナス成分を反転器40.40′で反転させて
同期検波を行っている。
て、被写体までの距離を決定するいわゆるアクティブ方
式の自動合焦装置においては、従来、特開昭57−44
809号や特開昭59−201007号のように、受光
光量が所定のレベルになるまで9分する積分回路を受光
素子の出力側に設け、これKよって光量不足を補い、精
度の良い距離ti[を得るようにしてい念が、積分回路
自体のオフセットずれや、ノイズ量によって測距結果は
影響を受けるので、誤測距を避けるためには高精度のオ
フセット調整を必要としていた。また、環境1度変化に
よる抵抗体等の物性変化によるオフセットの変化は避は
難いので、測距精度はこれらの変化を考慮に入れた程度
のものであり、従来のシステムはこの程度の精度で満足
せざるを得ないものであった口 この様なシステムの1例として、特開昭59−2010
07号において行われている同期検波方式を簡単に説明
する。第3図はこの同期検波方式のシステム図であり、
発光部LEDにより特定周波数で変調して発光された光
の被写体による反射光″!4:2分割素子で受光し、そ
の両端からの出力電流を電流−電圧変換器1.1′で電
圧に変換する。この信号を符号20.20’のカップリ
ング用コンデンサによって直流分をカットする。符号3
0.30′は交流増幅器で、これによって変調周波数付
近の成分を十分に増幅した後、次段の同期検波回路2.
2′に信号を供給する。同期噴液回路2.2′では、発
光部LEDの変調と同期してアナログスイッチ50.6
0.50’、60′を交互に切り換えることによって、
信号のマイナス成分を反転器40.40′で反転させて
同期検波を行っている。
この様なシステムの問題点を説明する友めに、これを更
に説明すると、従来の赤外光を投射するアクティブ方式
の自動合焦装置においては、受光側で受けた反射光量を
受光素子の出力側に設けた積分回路を用いて積分し、そ
の積分時間を反射光量に応じて変化させることによって
、この反射光量を測定可能なレベルまで積分することを
行っていた。
に説明すると、従来の赤外光を投射するアクティブ方式
の自動合焦装置においては、受光側で受けた反射光量を
受光素子の出力側に設けた積分回路を用いて積分し、そ
の積分時間を反射光量に応じて変化させることによって
、この反射光量を測定可能なレベルまで積分することを
行っていた。
この様な従来の積分方式のシステム図を第4図に示す。
第4図において、投光レンズを介して投光系が発光した
特定周波数で変調した光の反射光を受光レンズを通して
受光素子で受け、符号1.1′のI −V変換回路で電
圧に変換し、符号2.2の検波回路で上記特定周波数に
同期して同期検波を行って、信号成分のみを符号3゜3
′の積分回路で積分する。その積分値vA%vBを加算
器回路40で加算してvA−)−vBを作る。この直を
積分時間コントロール回路50で監視しておき、測距可
能な所定のレベルになる様に積分時間を決定し、これに
よって、積分回路3.3′を制御する。そして東に、次
回の積分を行わせる。これを繰り返すことによって常に
v、+vBを所定レベルにして測距を行っている。なお
、測距情報は受光素子の両端から得られる電圧vA、V
Bt−処理することによって得られる(詳しいことは、
例えば特開昭57−44809号、特開昭59−201
007号参照)。
特定周波数で変調した光の反射光を受光レンズを通して
受光素子で受け、符号1.1′のI −V変換回路で電
圧に変換し、符号2.2の検波回路で上記特定周波数に
同期して同期検波を行って、信号成分のみを符号3゜3
′の積分回路で積分する。その積分値vA%vBを加算
器回路40で加算してvA−)−vBを作る。この直を
積分時間コントロール回路50で監視しておき、測距可
能な所定のレベルになる様に積分時間を決定し、これに
よって、積分回路3.3′を制御する。そして東に、次
回の積分を行わせる。これを繰り返すことによって常に
v、+vBを所定レベルにして測距を行っている。なお
、測距情報は受光素子の両端から得られる電圧vA、V
Bt−処理することによって得られる(詳しいことは、
例えば特開昭57−44809号、特開昭59−201
007号参照)。
第5図に各部の波形を示す。第4図の嵌なシステムにお
いては、14!時において比較的長い積分時間で積分波
形のオフセット調整を行い、第5図の■の出力波形の様
に無信号時に出力波形がゼロになるようにして測距を行
う。
いては、14!時において比較的長い積分時間で積分波
形のオフセット調整を行い、第5図の■の出力波形の様
に無信号時に出力波形がゼロになるようにして測距を行
う。
しかしながら、このシステムは次の様な問題点がある(
第5図■参照)。
第5図■参照)。
0 調整時に高精度の調整を要する。
〇 −変調整した後、オフセットがずれた場合は、その
システムはずれ量だけのバイアスが測距t[にのり、正
確な測距情報が得られない。
システムはずれ量だけのバイアスが測距t[にのり、正
確な測距情報が得られない。
0 外光の中に赤外光が多い場合など検波回路だけでは
ノイズ光を取り去れない場合は、このノイズ光によって
積分出力にバイアスかの9、測距情報が不lE涌になる
口 0 積分時間が長くなると微小なオフセットずれでも大
きなずれ電になり、反射光量が少ない時は、不正確な測
距情報となってしまう。
ノイズ光を取り去れない場合は、このノイズ光によって
積分出力にバイアスかの9、測距情報が不lE涌になる
口 0 積分時間が長くなると微小なオフセットずれでも大
きなずれ電になり、反射光量が少ない時は、不正確な測
距情報となってしまう。
0 環境温度変化による構成素子の物性変化に起因する
オフセットずhは避けられず、使用幅量範囲が制限され
るとともに、精度も不充分となる。また、この範囲を広
げるにFi温度依存性のない高価な部品を飲用するか、
測距回路とは別に温間補正回路を設ける必要がある。
オフセットずhは避けられず、使用幅量範囲が制限され
るとともに、精度も不充分となる。また、この範囲を広
げるにFi温度依存性のない高価な部品を飲用するか、
測距回路とは別に温間補正回路を設ける必要がある。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明の目的は、上記した従来の自動合焦装置の問題点
を解決1.て、アクティブ方式の自動合焦装置において
、調整不充分によるオフセットずれ、ノイズ光、あるい
は、環境温度変化等によって避けられないオフセット変
化等による測距情報の誤Nを取9除くシステムを低コス
トで簡嗅な構成により実現することである◎(問題点を
解決するための手段) 本発明の自動合焦装置は、特定周波数で変調した光を発
光する発光部と、前記光をスポット光として被写体上に
投光する投光光学系と、前記スポット光の被写体からの
反射光を光点位置検出素子上に入射させる受光光学系と
、前記光点位置検出素子の出力信号を前記特定周波数に
同期して検波する検波部と、この検波部の出力を積分す
る積分部と、この積分部の出力を演算して前記被写体ま
での距離に対応した測距情報を出力する演算部と、この
演算部からの測距情報に基づいて合焦光学系の駆動を制
御する制御部とを備えたものであって、前記発光部にお
いて発光と無発光とを特定周期でくり返し、無発光時の
前記積分部の積分値によって発光時の前記積分部の積分
値を補正する回路を前記積分部と前記演算部の間に介在
させ、補正された積分直に基づいて測距情報を得るもの
である。
を解決1.て、アクティブ方式の自動合焦装置において
、調整不充分によるオフセットずれ、ノイズ光、あるい
は、環境温度変化等によって避けられないオフセット変
化等による測距情報の誤Nを取9除くシステムを低コス
トで簡嗅な構成により実現することである◎(問題点を
解決するための手段) 本発明の自動合焦装置は、特定周波数で変調した光を発
光する発光部と、前記光をスポット光として被写体上に
投光する投光光学系と、前記スポット光の被写体からの
反射光を光点位置検出素子上に入射させる受光光学系と
、前記光点位置検出素子の出力信号を前記特定周波数に
同期して検波する検波部と、この検波部の出力を積分す
る積分部と、この積分部の出力を演算して前記被写体ま
での距離に対応した測距情報を出力する演算部と、この
演算部からの測距情報に基づいて合焦光学系の駆動を制
御する制御部とを備えたものであって、前記発光部にお
いて発光と無発光とを特定周期でくり返し、無発光時の
前記積分部の積分値によって発光時の前記積分部の積分
値を補正する回路を前記積分部と前記演算部の間に介在
させ、補正された積分直に基づいて測距情報を得るもの
である。
前記光点位置検出素子として2個の出力信号を出力する
ものを用いる場合、それぞれの出力信号について検波部
と積分部とを備え、無発光時のそれぞれの積分部の積分
[直によって発光時のそれぞれの積分値を補正するよう
にすると良いO また、前記積分直を補正する回路は、無発光時の前記積
分直を保持する回路と発光時の前記積分部の積分値から
前記保持した積分値を減算する回路とを備えるようにす
ると良い。
ものを用いる場合、それぞれの出力信号について検波部
と積分部とを備え、無発光時のそれぞれの積分部の積分
[直によって発光時のそれぞれの積分値を補正するよう
にすると良いO また、前記積分直を補正する回路は、無発光時の前記積
分直を保持する回路と発光時の前記積分部の積分値から
前記保持した積分値を減算する回路とを備えるようにす
ると良い。
(実施例)
次に、本発明の詳細な説明する。第1図はこの自動合焦
装置の要部を示すシステム図であり、投光レンズを介し
て発光部LEDが発光し大枠定周波数で変調された赤外
光の様な光を被写体上にスポット光として投光し、この
反射光を受光レンズを通して光点位置検出素子PSDで
受光する。PSDHlこの上に入射する光点のPSD長
手方向の位置によってその両端の電険から出力する電流
が変化するものが代表的なもので、この2つの電流の関
係からPSD上の光スポットの位置を検出し、三角測量
の原理により被写体の測距を行うことができるものであ
る。PSDの2出力をl−V変換器1.1′により電流
電圧変換し、演技回路2.2′、積分回路3.3′を通
して信号電圧vA、VBを得る。補正回路4〜8.4′
〜8′のアナログスイッチ4.4′をOFFにし、アナ
ログスイッチ5.5′をONにして、これらの信号7人
、VBをアナログスイッチ5.5′、減算器8.8′を
経て、オフセットずれ等の補正を行っていない信号7人
、vBを補正回路の出力端子より得る。これらの信号を
A/D変換器(IW示なし)を通してアナログ直からデ
ジタル直に変換した後、1図示していない論理回路モジ
くけマイクロコンピュータによってPSD上の受光光量
に相当するVA+VBの演算を行い、v人−4−vBの
値を監視し、積分時間及び投光系の発光間隔を制(財)
する。
装置の要部を示すシステム図であり、投光レンズを介し
て発光部LEDが発光し大枠定周波数で変調された赤外
光の様な光を被写体上にスポット光として投光し、この
反射光を受光レンズを通して光点位置検出素子PSDで
受光する。PSDHlこの上に入射する光点のPSD長
手方向の位置によってその両端の電険から出力する電流
が変化するものが代表的なもので、この2つの電流の関
係からPSD上の光スポットの位置を検出し、三角測量
の原理により被写体の測距を行うことができるものであ
る。PSDの2出力をl−V変換器1.1′により電流
電圧変換し、演技回路2.2′、積分回路3.3′を通
して信号電圧vA、VBを得る。補正回路4〜8.4′
〜8′のアナログスイッチ4.4′をOFFにし、アナ
ログスイッチ5.5′をONにして、これらの信号7人
、VBをアナログスイッチ5.5′、減算器8.8′を
経て、オフセットずれ等の補正を行っていない信号7人
、vBを補正回路の出力端子より得る。これらの信号を
A/D変換器(IW示なし)を通してアナログ直からデ
ジタル直に変換した後、1図示していない論理回路モジ
くけマイクロコンピュータによってPSD上の受光光量
に相当するVA+VBの演算を行い、v人−4−vBの
値を監視し、積分時間及び投光系の発光間隔を制(財)
する。
すなわち、1回の発光は、発光及び光量制御回路(図示
なし)を通して、パルス制御によって積分時間に相当す
る時間だけ、特定周波数で変調した光を発光する。この
積分時間及び発光時間を制御するためのパルス数はマイ
クロコンピュータ等で制御する口例えば、PSDの受光
光量が減少したとすると、VA+VBのrfiは小さく
なる。この時は、vA+VBの咳が正確な測距が行える
範囲になるまで(所定の第1基準直以上になるまで)積
分時間及び発光パル数を増加させて(発光時間を延ばし
て) 、VA+VBを大きくするようにする。逆に、P
SDの受光光量が増加して、vA+VBの喧が大きくな
った場合、同様にVA+VBの値が正確な測距が行える
範囲になるまで(所定の第2基準以下になるまで)積分
時間及び発光パルス数を減少きせて(発光時間を短縮1
2て) 、 vA+vBの喧を小さくするようにする。
なし)を通して、パルス制御によって積分時間に相当す
る時間だけ、特定周波数で変調した光を発光する。この
積分時間及び発光時間を制御するためのパルス数はマイ
クロコンピュータ等で制御する口例えば、PSDの受光
光量が減少したとすると、VA+VBのrfiは小さく
なる。この時は、vA+VBの咳が正確な測距が行える
範囲になるまで(所定の第1基準直以上になるまで)積
分時間及び発光パル数を増加させて(発光時間を延ばし
て) 、VA+VBを大きくするようにする。逆に、P
SDの受光光量が増加して、vA+VBの喧が大きくな
った場合、同様にVA+VBの値が正確な測距が行える
範囲になるまで(所定の第2基準以下になるまで)積分
時間及び発光パルス数を減少きせて(発光時間を短縮1
2て) 、 vA+vBの喧を小さくするようにする。
この様にして通常の積分時間割−及び発光量制量が行わ
れる。以上の点までは従来技術と同様である。
れる。以上の点までは従来技術と同様である。
本発明においては、この様にして発光パルス数、すなわ
ち、積分時間が決定された後、第2図に各部の波形を示
す様に、1f5h光部LEDを無発光としてその積分時
間だけPSDからの出力を積分回路3.3で積分し、そ
の時の回路の調整不充分によるオフセットずれ、ノイズ
光:あるいは、環境温度変化等によるオフセット変化等
による積分1直Vム。ff vBoffを得、この直
をアナログスイッチ5.5’1OFFにし、アナログス
イッチ4.4′をONにすることによってホールドコン
デンサ6.6’1C1fi持させておく。
ち、積分時間が決定された後、第2図に各部の波形を示
す様に、1f5h光部LEDを無発光としてその積分時
間だけPSDからの出力を積分回路3.3で積分し、そ
の時の回路の調整不充分によるオフセットずれ、ノイズ
光:あるいは、環境温度変化等によるオフセット変化等
による積分1直Vム。ff vBoffを得、この直
をアナログスイッチ5.5’1OFFにし、アナログス
イッチ4.4′をONにすることによってホールドコン
デンサ6.6’1C1fi持させておく。
次に、アナログスイッチ4.4′をOFFにし、アナロ
グスイッチ5.5′をONにして、前回と同じ積分時間
だけ発光部LEDを発光させて積分し、この積分M V
A、 VBとホールドコンデンサ6.6′に保持されて
いる積分(m vAOf f −”Bo f fとの差
vA= vA VAoff 、 VB = VB−V
Boll f 減’pi器8.8′よシ得る。これらの
補正は号4、■−を従来のものと同様に処理して測距f
ilを得、との測距情報によp合焦レンズの駆動を制御
すれば、測距情報に影響するオフセットtを常に精度良
く補正することができる。
グスイッチ5.5′をONにして、前回と同じ積分時間
だけ発光部LEDを発光させて積分し、この積分M V
A、 VBとホールドコンデンサ6.6′に保持されて
いる積分(m vAOf f −”Bo f fとの差
vA= vA VAoff 、 VB = VB−V
Boll f 減’pi器8.8′よシ得る。これらの
補正は号4、■−を従来のものと同様に処理して測距f
ilを得、との測距情報によp合焦レンズの駆動を制御
すれば、測距情報に影響するオフセットtを常に精度良
く補正することができる。
本発明の無発光時の積分を通常の発光時の積分と並行し
て行みという考え方は、上記実施例に限定されることな
く、種々の変形が可能であるO (発明の幼果ン 本発明の方式の従来方式に対応る長F51rを列記する
と、 〇 −変調整しt後、オフセットがずれた場合でも、自
動的にオフセットずれを補正しているので、正確な測距
情報が得られる。
て行みという考え方は、上記実施例に限定されることな
く、種々の変形が可能であるO (発明の幼果ン 本発明の方式の従来方式に対応る長F51rを列記する
と、 〇 −変調整しt後、オフセットがずれた場合でも、自
動的にオフセットずれを補正しているので、正確な測距
情報が得られる。
0 外光の中に赤外光が多い場合などで、演技回路で暇
り切れない外光によるノイズなどの補正も可能である。
り切れない外光によるノイズなどの補正も可能である。
0 環境温度変化に強いシステムを構成できる。
OA/D変換をし念後に補正する方式より広い範囲のオ
フセット調整が可能である。
フセット調整が可能である。
以上の様にして、部用温度範囲の広い高精度の自動合焦
装置を高価な部品、高度の調整を用いることなく実現で
きる。
装置を高価な部品、高度の調整を用いることなく実現で
きる。
第1図は本発明の1実施例の要部を示すシステム図、第
2図は第1図の自動合焦装置の各部の波形図、第3図、
第4因は従来のアクティブ方式の自動合焦装置の要部の
システム図、第5図は第4図の自動合焦装置の谷部の波
形図である。 1、l/:]−V変換器 2.2’:l*波回路3.3
′:積分回路 4.4′、5.5′:アナログスイッチ
6.6′:ホールドコンデンサ7.7′:バッファ−
8,8′:減算器特許出願人 小西六写真工業株式
会仕出願人代理人 弁匪士 佐 藤 文 男(ほか
2名) 第 3(121 投光レンズ 革 4 図 予備発光 第 5 図
2図は第1図の自動合焦装置の各部の波形図、第3図、
第4因は従来のアクティブ方式の自動合焦装置の要部の
システム図、第5図は第4図の自動合焦装置の谷部の波
形図である。 1、l/:]−V変換器 2.2’:l*波回路3.3
′:積分回路 4.4′、5.5′:アナログスイッチ
6.6′:ホールドコンデンサ7.7′:バッファ−
8,8′:減算器特許出願人 小西六写真工業株式
会仕出願人代理人 弁匪士 佐 藤 文 男(ほか
2名) 第 3(121 投光レンズ 革 4 図 予備発光 第 5 図
Claims (3)
- (1)特定周波数で変調した光を発光する発光部と、前
記光をスポット光として被写体上に投光する投光光学系
と、前記スポット光の被写体からの反射光を光点位置検
出素子上に入射させる受光光学系と、前記光点位置検出
素子の出力信号を前記特定周波数に同期して検波する検
波部と、該検波部の出力を積分する積分部と、該積分部
の出力を演算して前記被写体までの距離に対応した測距
情報を出力する演算部と、該演算部からの測距情報に基
づいて合焦光学系の駆動を制御する制御部とを備えた自
動合焦装置において、前記発光部において発光と無発光
を特定周期でくり返し、無発光時の前記積分部の積分値
によつて発光時の前記積分部の積分値を補正する回路を
前記積分部と前記演算部の間に介在させ、補正された積
分値に基づいて測距情報を得ることを特徴とする自動合
焦装置。 - (2)特許請求の範囲第1項において、前記光点位置検
出素子は出力信号を2個有するものであり、それぞれの
出力信号について前記検波部及び前記積分部を備え、前
記無発光時のそれぞれの積分部の積分値によつて発光時
のそれぞれの積分部の積分値を補正することを特徴とす
る自動合焦装置。 - (3)特許請求の範囲第1項又は第2項において、前記
積分値を補正する回路は無発光時の前記積分部の積分値
を保持する回路と発光時の前記積分部の積分値から前記
保持した積分値を減算する回路とを備えていることを特
徴とする自動合焦装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8014886A JPS62237411A (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | 自動合焦装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8014886A JPS62237411A (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | 自動合焦装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62237411A true JPS62237411A (ja) | 1987-10-17 |
Family
ID=13710198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8014886A Pending JPS62237411A (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | 自動合焦装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62237411A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02253126A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-11 | Kuraray Co Ltd | 光波長検出器および光波長の検出方法 |
JPH05300042A (ja) * | 1991-03-11 | 1993-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 光電変換回路 |
EP0616194A1 (en) * | 1993-03-19 | 1994-09-21 | Hamamatsu Photonics K.K. | Solid state image pickup device |
-
1986
- 1986-04-09 JP JP8014886A patent/JPS62237411A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02253126A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-11 | Kuraray Co Ltd | 光波長検出器および光波長の検出方法 |
JPH05300042A (ja) * | 1991-03-11 | 1993-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 光電変換回路 |
EP0616194A1 (en) * | 1993-03-19 | 1994-09-21 | Hamamatsu Photonics K.K. | Solid state image pickup device |
US5424530A (en) * | 1993-03-19 | 1995-06-13 | Hamamatsu Photonics K.K. | Solid image pickup device having dual integrator |
US5684295A (en) * | 1993-03-19 | 1997-11-04 | Hamamatsu Photonics K.K. | Solid state image pickup device having dual integrator |
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