JPS631918A

JPS631918A - 距離検出装置

Info

Publication number: JPS631918A
Application number: JP14577586A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Tomita; 俊彦富田; Mikio Kyomasu; 幹雄京増; Takamichi Takehana; 竹花　高道
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK; Kodak Digital Product Center Japan Ltd; Chinon KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK; Kodak Digital Product Center Japan Ltd; Chinon KK
Priority date: 1986-06-20
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1988-01-06

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、半導体装置検出装置（ＰＳＴ）：　Ｐｏ５ｉ
ｔｉｏｎ　　５ｅｎｓｉｔｉｖｅ　Ｄｅｖｉｃｅ）を用
いた距離検出装置に関する。

（従来の技術）半導体装置検出装置（以下ＰＳＤ）と投光素子を組み倉
わせた距離検出装置が知られている。

第４図は、距離検出装置の投光部と受光部の配置関係を
示す略図である。

第５図は、従来の距離検出装置の回路の構成例を示すブ
ロック図である。

投光素子４の発光をレンズ３で前方に投射し、前方の被
写体からの反射光をレンズ１でＰＳＤ２に反射光スポッ
トを形成する。

第５図に示す回路は前記ＰＳＤ２の反射光スポットの位
置を演算することにより測距対象までの距離を判定する
ものである。

ＰＳＤ２よりの光電流の内から、位置情報を含んでいる
パルス光電流△■１．△■２のみを各充電流増幅回路１
．　　Ｉ［のパルス光電流抜取回路１１゜１４で抜き取
り、これを増幅回路１２．１５で増幅して（β△１１．
β△１２）を得る。

この（β△ｒ１．β△１２）を対数圧縮電圧変換回路１
３．１６でそれぞれ増幅し、その出力を差動増幅回路１
７で差動増幅して次の出力を得る。

Ｖｒｅｆ　　＋Ｋ　　（△■１−△Ｖ２　）この出力は
、はぼ被写体までの距離の逆数に比例する形となるので
これをサンプルホールド回路１８でサンプルホールドし
、ディジタル出力回路に入力する。ディジタル出力回路
のＡ／Ｄ変換回路１９はこれをＡ／Ｄ変換してデコート
ランチ回路２０でゾーンフォーカス用のディジタル出力
として出力する。

電流増幅回路Ｉの対数圧縮電圧変換後の出力はｖ１＋△
■１ −　（ＡＫＴ／Ｑ）　１２　ｎ　（Ｉ　ＤＣ／　Ｉ　Ｓ
　）＋’（ＡＫＴ／Ｑ）　ｉｎ　（（Ｉ　ＤＣ＋β△ｒ
＋）／ｌ５）１ ”＝　（Ａ　Ｋ　Ｔ／　Ｑ）　Ａ’　ｎ　（Ｉ　ＤＣ＋
β△ｒ＋　／Ｉｓ）・・・・・・・・・・・・■ ただしＡ・・・定数Ｋ・・・ポルツマン定数Ｑ・・・電子の電荷Ｔ・・・絶対温度ｒｓ・・・ダイオードの逆方向飽和電流ＩＤＣ・・・直
流バイアス電流で与えられる。Ｖ２＋△■２も同様である。

パルス光電流は Δｌ１＝（△■１＋△１２　）　Ｘ　（Ｃ＋ｆ−Ｂ／’ｔ’）　
／２’Ｃ△１２＝（△■１＋△Ｉ２　）Ｘ　（Ｃ−ｆ−Ｂ／ｎ）／２Ｇた
だし２Ｃ・・・ＰＳＤの長さｆ・・・受光レンズの焦点距離Ｂ・・・基線長 ρ・・・測距対象までの距離（発明が解決しようとする問題点）前述のような距１ｉＩＩｔ検出装置において、測距対象
までの距離が遠くなると差動増幅後の出力Ｖｒｅｆ　＋
Ｋ　（△■１−△Ｖ２）は、測距の回ごとのバラツキが
大きくなってくる。

通常コンパクトカメラのオートフォーカスにおいては、
無限遠の測距対象物に対しては、被写界深度の関係上、
レンズの停止位置は必ず最遠段でなくてはならず１ステ
ツプの誤差も許されない。

ところが現在のところ演算回路で発生ずるノイズおよび
センサより発生するノイズを総合すると、この限界を越
してしまうのが現状であった。

もちろん演算回路およびセンサより発生するノイズをで
きるかぎり抑圧することが最良の方法である。

しかし、それには最適な演算回路、注意深いＩＣのパタ
ーン設計、特別なＩＣ製造プロセスを必要としコストと
時間を多く必要とする。

本発明の目的は、前述した無限遠の距離測定に関連する
問題点を解決することができる無限遠判定回路を備えた
距離測定装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）前記問題を解決するために、本発明による距離測定装置
は、測距対象に向けてパルス光を投射し、反射光のスポ
ットを半導体装置検出装置上に形成し、前記半導体装置
検出装置の両端子から取り出される前記光スポットによ
るパルス光電流をそれぞれ充電流増幅回路により増幅し
て取り出し、その差をとって前記測距対象までの距離に
対応するディジタル出力を得る距離検出装置において、
前記充電流増幅回路のどちらか一方の出力が光パルス投
射時にある一定電圧以上上昇しない場合、測距対象が無
限遠に対応する領域にあるとみなす無限遠判定回路を設
け前記領域にあると見なされたときは前記無限遠領域に
対応する１つのディジタル出力を出力するように構成さ
れている。

前記無限遠判定回路の判定するパルス光電流増幅回路の
出力は、前記パルス光を投射する手段に近接する側の半
導体装置検出装置の出力を検出する光電法増幅ｌ路の出
力とすることができる。また、前記無限遠判定回路は、
前記パルス光電流増幅回路の出力をパルス光投射以前に
サンプルホールドするサンプルホールｌ：回路と、前記
サンプルホールド回路の出力に一定電圧を加算し出力す
る加算回路と、前記加算回路の出力と前記パルス光電流
増幅回路の出力との大小を比較し出力する比較回路と、
前記比較回路の出力を前記ディジタル測距出力回路のデ
コーダ部に入力し、前記ディジタル測距出力回路の出力
を無限遠とする回路と、前記比較回路の出力をランチし
て出力する回路で構成することができる。

（実施例）以下図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する。

第１図は、本発明による無限遠判定回路を付加した距離
検出装置の主要部の実施例を示すブロック図である。

投光部と受光部の配置関係は先に説明した第４図の構成
と、距離演算回路部分は同様に第５図の構成と基本的に
異ならない。

コンパクトカメラのオートフォーカスにおいて、多くの
場合いわゆるゾーンフォーカスが許容されている。

つまりある範囲内の距離に存在する被写体は、同一レン
ズ位置で撮影する。

今ここで問題としている無限距離の被写体を撮影するの
と同一のレンズ位置において、９ｍ程度の距離にある被
写体も撮影する（但し、撮像レンズ（８〉のＦ値６．０．焦点距離７０ｍｍの場合）。

いいかえると９ｍ以遠の被写体に対しては、すべて無限
遠とみなしてもさしつかえないということである。

第１図に示す回路は以上の考え方を基礎にして構成され
たものである。

無限遠判定回路のサンプルホールド回路５は、充電流増
幅回路■の対数圧縮電圧変換回路１６の出力Ｖ２＋△Ｖ
２を、パルス光が入射しない時に（つまり出力はＶ２で
ある）サンプルホールドする。

無限遠判定回路の加算回路６は、これに−定電圧ＶＡを
加算する。

パルス光が入射した時に、充電流増幅回路■の出力はＶ
２＋△■２となる。

無限遠判定回路の比較回路７は前記■２＋△■２と加算
回路６の出力ｖ２＋ＶＡとを比較する。

■２＋△ｖ２＜Ｖ２＋ＶＡの関係が成立するとき、これを無限遠とみなし、ディジ
タル測距出力を最遠段とするのである。

また同時にこの結果をランチして出力する。

■２＋△ｖ２＞Ｖ２＋ＶＡの場合には通常の測距結果が出力される。

無限遠判定回路により判定される充電流増幅回路の出力
として投光手段に近接する側に位置するＰＳＤの出力を
検出する充電流増幅回路ＩＩの出力（第５図の充電流増
幅回路■）とするのは次の理由による。つまり差動増幅
器１７の出力Ｖｒｅｆ　＋Ｋ　（△■１−△Ｖ２）の形からすると出
力が上昇し、最遠段を越してしまうのは△Ｖｌ　−増加
する場合か、△■２−低２−る場合である。

△Ｖ、−増加する場合ば有限距離の場合と区別できない
ので、△■２→低下の場合を監視する方が良い。

第２図は、サンプルホールド回路５の実施例を示す回路
図である。

オペアンプ５１はバイポーラＩ・ランジス少入力形のも
の、オペアンプ５２はＦＥＴ入力形のものを使用する。

サンプルモードにおいてはオペアンプ５１を動作させ、
ホールト′モードにおいてはコントロール信号（タイミ
ング制御）によりオペアンプ５１の動作電流を断つこと
によりホールドコンデンサ５３に保持されたｖ２をオペ
アンプ５２を介して出方する。

この出力■２に通常の加算回路６　（第１図参照）でＶ
Ａが加算される。

第３図に示す回路・は第１図に示す回路のサンプルホー
ルド回路５と加算回路６を一体に構成した加算サンプル
ホールド回路の実施例を示す回路図である。

オペアンプ５６はバイポーラトランジスタ入力形のもの
、オペアンプ５７はＦＥＴ入力形のものを使用する。

オペアンプ５７の出力にトランジスタ５９のベースを接
続し、トランジスタ５９のエミッタを抵抗６０を介して
定電流源に接続しである。

抵抗６０に電圧ＶＡを発生可能にしておき、前述と同様
の操作をすれば、゛出力にＶ２　＋ＶＡを得ることがで
きる。

（発明の効果）以上詳しく説明したように、本発明による距離検出装置
は、測距対象に向けてパルス光を投射し、反射光のスポ
ットを半導体装置検出装置上に形成し、前記半導体装置
検出装置の両端子から取り出される前記光スポットによ
るパルス光電流をそれぞれ充電流増幅回路により増幅し
て取り出し、その差をとって前記測距対象までの距離に
対応するディジタル出力を得る距離検出装置において、
前記光電、流増幅回路のどちらか一方の出力が光パルス
投射時にある一定電圧以上上昇しない場合、測距対象が
無限遠に対応する領域にあるとみなす無限遠判定回路を
設け前記領域にあると見なされたときは前記無限遠領域
に対応する１つのディジタル出力を出力するように構成
されている。

したがって、入力のない無限遠測距において、様々゛な
ノイズにより最遠段をとびこしてしまうような場合を防
止することができる。

前記距離検出装置をカメラのオートフォーカスに利□用
することにより、鮮明な写真が得られることが期待され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による無限遠判定回路を付加した距離
検出装置の実施例を示すブロック図である。第２図は、サンプルホールド回路の実施例を示す回路図
である。第３図は、加算サンプルホールド回路の実施例を示す回
路図である。第４図は、距ｍ検出装置の投光部と受光部の配置関係を
示す略図である。第５図は、従来の距離検出装置の回路の構成例を示すブ
ロック図である。　　　　　□ １・・・受光レンズ２・・・半導体装置検出装置（ＰＳＤ）３・・・投射レ
ンズ４・・・投光素子５・・・サンプルホールド回路６・・・加算回路７・・・比較回路８・・・ラッチ回路１１．１４・・・パルス光電流抜取回路１２．１．５・
・・増幅器　・　　□ １３．１６・・・対数圧縮電圧変換回路１７・・・差動
増幅回路１．８・・・サンプルホールド回路　　　　　　。１９・・・Ａ／Ｄ変換回路２０・・・デコードランチ回路５、−１，５２ｉ　　５６．．５７・・・オペアンプ５
３．５８・・・ホールドコンデンサ５９・・・トランジスタ６０・・・抵抗特許出願人　浜松ホトニクス株式会社チ　ノ　ン　　株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）測距対象に向けてパルス光を投射し、反射光のス
ポットを半導体装置検出装置上に形成し、前記半導体装
置検出装置の両端子から取り出される前記光スポットに
よるパルス光電流をそれぞれ光電流増幅回路により増幅
して取り出し、その差をとって前記測距対象までの距離
に対応するディジタル出力を得る距離検出装置において
、前記光電流増幅回路のどちらか一方の出力が光パルス
投射時にある一定電圧以上上昇しない場合、測距対象が
無限遠に対応する領域にあるとみなす無限遠判定回路を
設け前記領域にあると見なされたときは前記無限遠領域
に対応する１つのディジタル出力を出力するように構成
したことを特徴とする距離検出装置。
（２）前記無限遠判定回路の判定するパルス光電流増幅
回路の出力は、前記パルス光を投射する手段に近接する
側の半導体装置検出装置の出力を検出する光電流増幅回
路の出力である特許請求の範囲第１項記載の距離検出装
置。
（３）前記無限遠判定回路は、前記パルス光電流増幅回
路の出力をパルス光投射以前にサンプルホールドするサ
ンプルホールド回路と、前記サンプルホールド回路の出
力に一定電圧を加算し出力する加算回路と、前記加算回
路の出力と前記パルス光電流増幅回路の出力との大小を
比較し出力する比較回路と、前記比較回路の出力を前記
ディジタル測距出力回路のデコーダ部に入力し、前記デ
ィジタル測距出力回路の出力を無限遠とする回路と、前
記比較回路の出力をラッチして出力する回路である特許
請求の範囲第１項記載の距離検出装置。