KR930006729Y1 - Distance sensing circuit - Google Patents

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Abstract

내용 없음.No content.

Description

거리 감지회로Distance sensing circuit

첨부된 도면은 본 고안의 거리 감지회로의 실시예를 보인 상세도이다.The accompanying drawings are detailed views showing an embodiment of the distance sensing circuit of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

2, 3 : 전류/전압 변환부 4 : 비교 증폭부2, 3: current / voltage converter 4: comparison amplifier

5, 6 : 증폭부 7 : 1차 비교부5, 6: amplification unit 7: primary comparison unit

8 : 2차 비교부 PD1, PD2: 적외선 수광 다이오드8: secondary comparison unit PD 1 , PD 2 : infrared light receiving diode

본 고안은 피사체와의 거리를 감지하는 거리 감지회로에 관한 것이다.The present invention relates to a distance sensing circuit for sensing a distance from a subject.

일반적으로 자동카메라 등의 기기들은 피사체와의 거리를 감지하고, 감지한 피사체와의 거리에 따라 자동으로 초점을 조절하고 있다. 피사체와의 거리 감지하는 수단으로서는 주로 적외선을 이용하고 있는 것으로 피사체로 적외선을 발사하고, 피사체에서 반사되는 적외선을 수광소자로 수광한 후 수광한 적외선의 신호레벨로 피사체와의 거리를 감지하고 있다.In general, devices such as an automatic camera detect a distance from a subject and automatically adjust the focus according to the detected distance from the subject. As a means for detecting the distance from the subject, infrared rays are mainly used. The infrared rays are emitted to the subject, the infrared rays reflected from the subject are received by the light receiving element, and the distance from the subject is detected by the signal level of the received infrared rays.

이와 같이 적외선을 이용하여 피사체와의 거리를 감지함에 있어서, 종래에는 수광 다이오드가 수광한 적외선의 신호를 증폭도가 각기 상이한 다수의 증폭기로 증폭하고, 각 증폭기의 출력신호 레벨로 피사체와의 거리를 감지하였다.As described above, in detecting a distance from a subject using infrared rays, conventionally, an infrared signal received by a light emitting diode is amplified by a plurality of amplifiers having different amplification degrees, and the distance from the subject is detected by the output signal level of each amplifier. It was.

그러므로 종래에는 피사체와의 거리를 감지할 단계의 수에 따라 증폭기를 사용해야 되므로 제품의 생산원가가 상승되고, 또한 각각의 증폭기의 증폭이득을 정확히 조절해야 되어 조절 작업이 어렵고, 많은 시간이 소요되어 제품의 생산성이 저하되었다.Therefore, conventionally, the amplifier must be used according to the number of steps to detect the distance to the subject, so the production cost of the product is increased, and the amplification gain of each amplifier must be precisely adjusted, which makes the adjustment difficult and time consuming. The productivity of was lowered.

본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점들을 해결하기 위하여, 수광한 적외선의 신호를 증폭하고, 이를 기준전압과 비교하여 피사체와의 거리를 판별하는 간단한 구성의 거리 감지회로를 안출한 것으로 이를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.In order to solve the above problems, the present invention amplifies a received infrared signal, and compares it with a reference voltage to devise a distance sensing circuit having a simple configuration for determining a distance from a subject. It will be described in detail with reference to the drawings.

첨부된 도면은 피사체와의 거리를 3단계로 감지하는 본 고안의 거리 감지회로의 실시예를 보인 상세도로서 이에 도시된 바와 같이, 캐소드가 기준전압 공급부(1)의 출력단자에 접속된 적외선 수광 다이오드(PD1)(PD2)에 애노드를 연산증폭기(OP1)(OP2)의 반전 입력단자에 접속하고, 연산증폭기(OP1)(OP2)의 비반전 입력단자에는 기준전압 공급부(1)의 출력전압을 분할하는 저항(R1)(R2)의 접속점을 저항(R3)(R4)을 통해 각기 접속하여 연산 증폭기(OP1)(OP2)의 출력단자를 병렬 접속된 저항(R5)(R6) 및 콘덴서(C1)(C2)를 통해 그의 반전 입력단자에 궤환 접속하여 전류/전압 변환부(2)(3)를 구성하였다.The attached drawing is a detailed view showing an embodiment of the distance sensing circuit of the present invention for detecting the distance to the subject in three stages. As shown therein, the cathode is connected to the output terminal of the reference voltage supply unit 1. diode (PD 1) the non-inverting input terminal of the reference voltage supply of the operational amplifier (OP 1) connected to the inverting input terminal of the (OP 2), and an operational amplifier (OP 1) (OP 2) an anode on (PD 2) ( 1) The output terminals of the operational amplifiers OP 1 and OP 2 are connected in parallel by connecting the connection points of the resistors R 1 and R 2 that divide the output voltage of the resistor 1 through the resistors R 3 and R 4 , respectively. Through the connected resistors R 5 (R 6 ) and capacitors C 1 (C 2 ), a feedback connection was made to the inverting input terminals thereof to constitute a current / voltage converter 2, 3.

전류/전압 변환부(2)(3)의 출력단자는 콘덴서(C3)(C4) 및 저항(R7)(R8)을 통해 연산 증폭기(OP3)의 반전 입력단자 및 비비반전 입력단자에 각기 접속함과 아울러 상기 저항(R1)(R2)의 접속점을 저항(R9)을 통해 연산증폭기(OP3)의 비반전 입력단자에 접속하고, 연산 증폭기(OP3)의 출력단자는 저항(R10)을 통해 그의 반전 입력단자에 궤환 접속하여 비교 증폭부(4)를 구성하였다.The output terminals of the current / voltage converters 2 and 3 are inverted input terminals and non-inverted input terminals of the operational amplifier OP 3 through capacitors C 3 (C 4 ) and resistors R 7 (R 8 ). to each junction box as well as the resistance (R 1) (R 2) connection points of resistance (R 9) through connection to a non-inverting input terminal of the operational amplifier (OP 3), and an output terminal of the operational amplifier (OP 3) of The feedback amplifier 4 was feedback-connected to the inverting input terminal thereof through the resistor R 10 to constitute the comparative amplifier section 4.

또한, 전류/전압 변환부(2)(3)의 출력단자를 콘덴서(C5)(C6) 및 저항(R11)(R12)을 통해 연산 증폭기(OP4)(OP5)의 반전 입력단자에 접속하고, 기준전압 공급부(1)의 출력단자를 저항(R13)(R14)을 통해 연산 증폭기(OP4)(OP5)의 비반전 입력단자에 접속하여, 연산 증폭기(OP4)(OP5)의 출력단자는 저항(R15)(R16)을 통해 그의 반전입력단자에 궤환접속하여 증폭부(5)(6)를 구성하였다.In addition, the output terminal of the current / voltage converter (2) (3) inverts the operational amplifier (OP 4 ) (OP 5 ) through the capacitor (C 5 ) (C 6 ) and the resistor (R 11 ) (R 12 ). The output terminal of the reference voltage supply unit 1 is connected to the input terminal, and the operational amplifier OP is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP 4 (OP 5 ) through the resistors R 13 and R 14 . 4 ) The output terminal of (OP 5 ) was feedback-connected to its inverting input terminal through a resistor (R 15 ) (R 16 ) to constitute an amplifier (5) (6).

그리고 비교 증폭부(4)의 출력단자는 비교기(COMP1)의 반전입력단자에 접속하고, 비교기(COMP1)의 비반전 입력단자에는, 상기 기준전압 공급부(1)의 출력단자에 접속된 원거리 판별 기준전압 설정용 가변저항(VR1)의 가변단자를 접속하여 1차 비교부(7)를 구성하였다.And An output terminal of the comparison amplifier unit (4) connected to the inverting input terminal of the comparator (COMP 1) and, in the non-inverting input terminal of the comparator (COMP 1), the distance determination connected to the output terminal of said reference voltage supply (1) The primary comparator 7 was configured by connecting the variable terminal of the variable resistor VR 1 for setting the reference voltage.

증폭부(5)의 출력단자는 버퍼(BF)의 입력단자에 접속하고, 버퍼(BF)의 출력단자와 상기 기준전압공급부(1)의 출력단자 사이에 중거리 판별 기준전압 설정용 가변저항(VR2)을 접속하여 가변저항(VR2)의 가변단자를 비교기(COMP2)의 반전 입력단자에 접속하며, 비교기(COMP2)의 비반전 입력단자에는 증폭부(6)의 출력단자를 접속하여 2차 비교부(8)를 구성하였다.The output terminal of the amplifier 5 is connected to the input terminal of the buffer BF, and the variable resistor VR 2 for determining the intermediate distance reference voltage is set between the output terminal of the buffer BF and the output terminal of the reference voltage supply unit 1. ) to connect to, and connected to a variable terminal of the variable resistor (VR 2) to the inverting input terminal of the comparator (COMP 2), the non-inverting input terminal of the comparator (COMP 2) is connected to the output terminal of the amplifying section (6) 2 The difference comparison part 8 was comprised.

이와같이 구성된 본 고안은 기준전압 공급부(1)가 일정 기준전압을 출력하고, 출력한 기준전압은, 증폭부(5)(6)의 저항(R13)(R14)을 통해 연산 증폭기(OP4)(OP5)의 비반전 입력단자에 인가됨과 아울러 저항(R1)(R2)에 의해 분할되어 전류/전압 변환부(2)(3) 및 비교 증폭부(4)의 저항(R3)(R4)(R5)을 통해 연산 증폭기(OP1)(OP2)(OP3)이 비반전 입력단자에 기준전압으로 각기 인가된다.According to the present invention configured as described above, the reference voltage supply unit 1 outputs a constant reference voltage, and the output reference voltage is an operational amplifier OP 4 through the resistors R 13 and R 14 of the amplifiers 5 and 6. Is applied to the non-inverting input terminal of (OP 5 ) and divided by the resistor (R 1 ) (R 2 ) and the resistance (R 3 ) of the current / voltage converter (2) (3) and the comparative amplifier (4). The op amps OP 1 , OP 2 , and OP 3 are respectively applied to the non-inverting input terminal as reference voltages through R 4 and R 5 .

그리고 적외선발광부(도면에 도시되지 않았음)가 피사체를 향하여 적외선을 발사하고, 피사체에서 반사된 적외선이 적외선 수광 다이오드(PD1)(PD2)로 입사되면, 적외선 수광 다이오드(PD1)(PD2)는 입사된 적외선 세기에 비례하는 적외선 신호를 출력하고, 출력한 적외선 신호는 전류/전압 변환부(2)(3)의 연산 증폭기(OP1)(OP2)의 반전 입력단자에 인가된다.When the infrared light emitting unit (not shown) emits infrared rays toward the subject, and the infrared rays reflected from the subject are incident on the infrared light receiving diodes PD 1 and PD 2 , the infrared light receiving diodes PD 1 ( PD 2 ) outputs an infrared signal proportional to the incident infrared intensity, and the output infrared signal is applied to the inverting input terminal of the operational amplifier OP 1 (OP 2 ) of the current / voltage converter 2, 3. do.

그러므로 전류/전압 변환부(2)(3)의 연산 증폭기(OP1)(OP2)는 적외선 수광 다이오드(PD1)(PD2)가 출력하는 적외선 신호를 전압으로 변환함과 아울러 비반전 입력단자에 인가되는 기준전압과 비교증폭하여 출력한다. 여기서 연산 증폭기(OP1)(OP2)의 증폭도가 높게 기준전압을 설정하면, 잡음신호의 영향을 많이 받으므로 연산 증폭기(OP1)(OP2)의 증폭도는 낮게 기준전압을 설정한다.Therefore, the operational amplifier OP 1 and OP 2 of the current / voltage converter 2 and 3 convert the infrared signal output from the infrared light receiving diode PD 1 and PD 2 into a voltage as well as a non-inverting input. Output by comparing with the reference voltage applied to the terminal. Here, if the amplification degree of the operational amplifier (OP 1) (OP 2) setting a reference voltage high, so, have a lot of influence of the noise signal amplification degree of the operational amplifier (OP 1) (OP 2) sets a reference voltage low.

이와 같이 전류/전압 변환부(2)(3)에서 출력되는 적외선 신호의 전압은 비교 증폭부(4)의 콘덴서(C3)(C4) 및 저항(R7)(R8)을 통해 연산 증폭기(OP3)의 반전 입력단자 및 비반전 입력단자에 각기 인가됨과 아울러 기준전압 공급부(1)에서 출력되는 기준전압이 저항(R7)(R8)에 의해 분할된 후 저항(R9)을 통해 연산증폭기(OP3)의 비반전 입력단자에 인가되므로 연산증폭기(OP3)는 기준전압 및 전류/전압변환부(3)의 출력전압의 합성전압과, 전류/전압 변환부(2)의 출력전압을 비교증폭하여 출력하게 된다. 비교 증폭부(4)의 출력전압은 1차 비교부(7)의 비교기(COMP1)의 번전 입력단자에 인가되고, 비교기(COMP1)의 비반전 입력단자에는 원거리 판별 기준전압설정용 가변저항(VR1)의 가변에 따라 설정된 기준전압이 인가된다. 그러므로 1차 비교부(7)는 비교증폭부(4)의 출력전압과 기준전압을 비교하여 피사체와의 거리가 원거리인지를 판별하는 판별신호를 출력하게 된다.As such, the voltage of the infrared signal output from the current / voltage converter 2 and 3 is calculated through the capacitor C 3 and C 4 and the resistor R 7 and R 8 of the comparison amplifier 4 . After being applied to the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the amplifier OP 3 , the reference voltage output from the reference voltage supply unit 1 is divided by the resistors R 7 and R 8 , and then the resistors R 9 . the so it applied to a non-inverting input terminal of the operational amplifier (OP 3) the operational amplifier (OP 3) a reference voltage and a current / voltage converter 3 composite voltage of the output voltage and a current / voltage converting unit (2) through The output voltage of is compared and amplified and output. The output voltage of the comparison amplifier 4 is applied to the current input terminal of the comparator COMP 1 of the primary comparator 7, and the variable resistor for setting the distance discrimination reference voltage is applied to the non-inverting input terminal of the comparator COMP 1 . The reference voltage set according to the variable of VR 1 is applied. Therefore, the primary comparison unit 7 compares the output voltage of the comparison amplifier 4 with the reference voltage and outputs a determination signal for determining whether the distance from the subject is far.

즉, 피사체와의 거리가 원거리일 경우에는 적외선 수광 다이오드(PD1)(PD2)로 흐르는 전류가 적고, 이로 인하여 전류/전압 변환부(2)(3)의 출력전압이 높으므로 비교 증폭부(4)의 출력전압이 낮고, 1차 비교부(7)가 고전위를 출력하게 되며, 원거리가 아닐 경우에는 적외선 수광 다이오드(PD1)(PD2)로 흐르는 전류가 많으므로 전류/전압 변환부(2)(3)의 출력전압이 낮고, 비교 증폭부(4)의 출력전압이 높아 1차 비교부(7)가 저전위를 출력하게 된다.That is, when the distance from the subject is far, the current flowing through the infrared light-emitting diodes PD 1 and PD 2 is small, and as a result, the output voltage of the current / voltage converters 2 and 3 is high. The output voltage of (4) is low, and the primary comparator 7 outputs a high potential, and when it is not a long distance, the current flows to the infrared light receiving diode PD 1 and PD 2 , so that current / voltage conversion is performed. The output voltages of the units 2 and 3 are low, and the output voltages of the comparison amplifier 4 are high, so that the primary comparator 7 outputs a low potential.

그리고 전류/전압 변환부(2)(3)의 출력전압은 증폭부(5)(6)의 콘덴서(C5)(C6) 및 저항(R11)(R12)은 통해 연산 증폭기(OP4)(OP5)의 반전 입력단자에 인가되므로 연산 증폭기(OP4)(OP5)는 비반전 입력단자에 인가되는 기준전압의 레벨에 따라 전류/전압 변환부(2)(3)의 출력전압을 증폭하여 출력하게 된다.The output voltages of the current / voltage converters 2 and 3 are controlled by the operational amplifier OP through the capacitors C 5 and C 6 and the resistors R 11 and R 12 of the amplifiers 5 and 6 . 4 ) Since it is applied to the inverting input terminal of OP 5 , the operational amplifier OP 4 and OP 5 output the current / voltage converter 2 and 3 according to the level of the reference voltage applied to the non-inverting input terminal. The voltage is amplified and output.

증폭부(5)의 출력신호는 버퍼(BF)를 통해 중거리 판별 기준전압 설정용 가변저항(VR2)의 일측단자에 인가되고, 가변저항(VR2)의 타측단자는 기준전압 공급부(1)의 출력되는 기준전압이 인가되어 있으므로 가변저항(VR2)의 증폭부(5)의 출력전압과 기준전압 공급부(1)의 출력전압의 사이의 범위에서 일정 중거리 판별 기준전압을 출력한다. 출력한 기준전압은 2차 비교부(8)의 비교(COMP2)의 반전 입력단자에 인가되고, 비교기(COMP2)의 비반전 입력 단자에는 증폭부(6)의 출력전압이 인가되므로 비교기(COMP2)는 증폭부(6)의 출력전압과 중거리 판별 기준전압을 비교하여 피사체와의 거리가 중거리 이상인지를 판별하는 판별신호를 출력하게 된다.The output signal of the amplifier 5 is applied to one terminal of the variable resistance VR 2 for determining the medium distance determination reference voltage through the buffer BF, and the other terminal of the variable resistor VR 2 is supplied to the reference voltage supply unit 1. Since the reference voltage outputted is applied, a constant intermediate distance discrimination reference voltage is output within a range between the output voltage of the amplifier 5 of the variable resistor VR 2 and the output voltage of the reference voltage supply unit 1. The output reference voltage is applied to the inverting input terminal of the comparison COMP 2 of the secondary comparator 8, and the output voltage of the amplifier 6 is applied to the non-inverting input terminal of the comparator COMP 2 so that the comparator ( COMP 2 ) compares the output voltage of the amplifier 6 with the medium distance discrimination reference voltage and outputs a discrimination signal for discriminating whether the distance to the subject is greater than or equal to the medium distance.

즉, 피사체와의 거리가 증거리 이상일 경우에는 적외선 수광 다이오드(PD1)(PD2)로 흐르는 전류가 적고, 전류/전압 변환부(2)(3)의 출력 전압이 높으며, 증폭부(5)(6)의 출력전압이 낮으므로 가변저항(VR2)으로 설정된 기준전압이 낮고, 이로 인하여 비교부(8)가 고전위를 출력하게 피사체와의 거리가 중거리 이상임을 알리게 되며, 증거리 이상이 아닐 경우에는 적외선 수광 다이오드(PD1)(PD2)로 흐르는 전류가 많으므로 전류/전압 변환부(2)(3)의 출력전압이 낮고, 증폭부(5)(6)의 출력전압이 높아 가변저항(VR2)으로 설정된 기준전압이 높고, 이로 인하여 비교부(8)가 저전위를 출력하게 피사체와의 거리가 중거리 이상이 아니고 근거리임을 알리게 된니다.That is, when the distance to the subject is greater than the evidence, the current flowing through the infrared light receiving diodes PD 1 and PD 2 is small, the output voltage of the current / voltage converting units 2 and 3 is high, and the amplifier 5 Since the output voltage of (6) is low, the reference voltage set by the variable resistor (VR 2 ) is low, which causes the comparator 8 to output a high potential, indicating that the distance to the subject is greater than or equal to the medium distance, and not more than evidence. In this case, since the current flowing through the infrared light-emitting diode PD 1 (PD 2 ) is large, the output voltage of the current / voltage converter 2, 3 is low, and the output voltage of the amplifier 5, 6 is high. The reference voltage set by the resistor (VR 2 ) is high, which causes the comparator (8) to output a low potential, indicating that the distance to the subject is not more than a medium distance but a short range.

한편 상기에서는 피사체와의 거리를 원거리, 중거리 및 단거리의 3단계로 나누어 감지하였으나, 본 고안을 실시함에 있어서는 가변저항(VR1)(VR2)으로 설정한 기준전압을 다수개로 분할하고, 이를 비교증폭부(4) 및 증폭부(6)의 출력전압과 비교하여 피사체와의 거리를 여러 단계로 감지하게 할 수도 있다.Meanwhile, in the above, the distance from the subject is sensed by being divided into three stages of long distance, medium distance, and short distance. However, in the implementation of the present invention, the reference voltage set by the variable resistor VR 1 (VR 2 ) is divided into a plurality, and the comparison is made. In comparison with the output voltages of the amplifier 4 and the amplifier 6, the distance to the subject may be sensed in various stages.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안은 수광한 적외선의 신호레벨을 설정된 기준전압과 비교하여 피사체와의 거리를 판별하는 것으로 그 회로의 구성이 간단하고, 피사체와의 거리 판단단계를 증감시킬 경우에는 간단히 비교부의 수만 증감시키면 되는 등의 효과가 있다.As described in detail above, the present invention compares the signal level of the received infrared rays with a set reference voltage to determine the distance from the subject, and the circuit configuration is simple. There is an effect such as only increasing the number of the comparison units.

Claims (1)

적외선 수광 다이오드(PD1)(PD2)가 수광한 적외선 신호를 전압으로 변환하는 전류/전압 변환부(2)(3)와, 상기 전류/전압 변환부(2)(3)의 출력전압을 비교증폭하는 비교증폭기(4)와, 상기 전류/전압 변환부(2)(3)의 출력전압을 각기 증폭하는 증폭부(5)(6)와, 상기 비교 증폭부(4)의 출력전압을 기준전압과 비교하여 피사체와의 거리가 원거리인지를 판별하는 1차 비교부(7)와, 상기 증폭부(5)의 출력전압을 기준전압으로 상기 증폭부(6)의 출력전압을 비교하여 피사체와의 거리가 중거리 이상인지를 판별하는 2차 비교부(8)로 구성함을 특징으로 하는 거리 감지회로.The output voltages of the current / voltage converters 2 and 3 for converting the infrared signals received by the infrared light-emitting diodes PD 1 and PD 2 into voltages, and the output voltages of the current / voltage converters 2 and 3 A comparison amplifier 4 for comparing and amplifying the amplifier, an amplifier 5 and 6 for amplifying the output voltages of the current / voltage converters 2 and 3, respectively, and an output voltage of the comparison amplifier 4 Compares the output voltage of the amplification unit 6 with the primary comparator 7 determining whether the distance from the subject is far from the reference voltage and the output voltage of the amplifier 5 based on the output voltage of the amplifier 6 And a secondary comparator (8) for determining whether the distance between the distance and the distance is greater than or equal to the medium distance.
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