JPH01123109A - 測距装置 - Google Patents
測距装置Info
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- JPH01123109A JPH01123109A JP62280303A JP28030387A JPH01123109A JP H01123109 A JPH01123109 A JP H01123109A JP 62280303 A JP62280303 A JP 62280303A JP 28030387 A JP28030387 A JP 28030387A JP H01123109 A JPH01123109 A JP H01123109A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/46—Indirect determination of position data
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/30—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line
- G02B7/32—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line using active means, e.g. light emitter
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- 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】
（発明の利用分野）
本発明は、受光手段よりの第１の信号を第１の積分時間
積分し、該積分値が初期値に達するまで第２の信号によ
り逆積分する積分手段を備えたアクティブタイプの測距
装置の改良に関するものである。
積分し、該積分値が初期値に達するまで第２の信号によ
り逆積分する積分手段を備えたアクティブタイプの測距
装置の改良に関するものである。
（発明の背景）
従来のアクティブタイプの測距装置において、被写体距
離に依存して変化する２種の測距信号の比より被写体ま
での距離を算出する方式は種々提案されている。例えば
、２種の信号を各々対数圧縮して減算する方式や、２種
の信号を各々Ａ／Ｄ変換しマイクロコンピュータで演算
する方式などがある。この中で特開昭６０−１９１１６
号等に開示されている二重積分を用いた方式は積分回路
が１つで済み、回路規模が小さくなることや、１つの回
路を時分割で共用することにより、回路定数のマツチン
グの問題もなくなる等のメリットがある。
離に依存して変化する２種の測距信号の比より被写体ま
での距離を算出する方式は種々提案されている。例えば
、２種の信号を各々対数圧縮して減算する方式や、２種
の信号を各々Ａ／Ｄ変換しマイクロコンピュータで演算
する方式などがある。この中で特開昭６０−１９１１６
号等に開示されている二重積分を用いた方式は積分回路
が１つで済み、回路規模が小さくなることや、１つの回
路を時分割で共用することにより、回路定数のマツチン
グの問題もなくなる等のメリットがある。
一方、この種の装置が採用されているいわゆるコンパク
トカメラにおいて、撮影レンズの焦点切換えやズーム化
に伴い、測距範囲が広がり、より遠い距離から近い距離
までの測距能力が望まれるようになってきている。この
ことは信号回路のダイナミックレンジを広げる必要があ
ることを意味している。なぜなら、信号強度は被写体ま
での距離の２乗に反比例して変化するためである。今、
測距すべき最遠距離での信号強度で、すなわち最も弱い
信号時に演算が行えるように回路を設定した場合、近距
離側では回路が飽和してしまうことが起こり得るし、逆
に近距離側で飽和しないよう回路を設定すると、遠距離
側では信号が弱くなってしまうために演算がまともに行
え、ず、測距誤差を生む。特に信号演算を行う回路での
誤差はそのまま測距誤差となるため、その影響は大であ
る。
トカメラにおいて、撮影レンズの焦点切換えやズーム化
に伴い、測距範囲が広がり、より遠い距離から近い距離
までの測距能力が望まれるようになってきている。この
ことは信号回路のダイナミックレンジを広げる必要があ
ることを意味している。なぜなら、信号強度は被写体ま
での距離の２乗に反比例して変化するためである。今、
測距すべき最遠距離での信号強度で、すなわち最も弱い
信号時に演算が行えるように回路を設定した場合、近距
離側では回路が飽和してしまうことが起こり得るし、逆
に近距離側で飽和しないよう回路を設定すると、遠距離
側では信号が弱くなってしまうために演算がまともに行
え、ず、測距誤差を生む。特に信号演算を行う回路での
誤差はそのまま測距誤差となるため、その影響は大であ
る。
これに対し、信号強度により信号回路の増幅率を自動的
に可変する、いわゆるオートゲインコントロール（ＡＧ
Ｃ）回路を備えたものがあるが、通常この種の回路はフ
ィードバックを行うなど回路が複雑になったり、また測
距動作の前にＡＧＣ動作が必要となるため、その分測距
時間が長くなる等の問題点を有している。
に可変する、いわゆるオートゲインコントロール（ＡＧ
Ｃ）回路を備えたものがあるが、通常この種の回路はフ
ィードバックを行うなど回路が複雑になったり、また測
距動作の前にＡＧＣ動作が必要となるため、その分測距
時間が長くなる等の問題点を有している。
（発明の目的）
本発明の目的は、上述した問題を解決し、複雑な回路構
成にすることなくダイナミックレンジを広げることがで
き、より遠い距離から近い距離までの測距を可能とする
と共に、該測距をより短時間で行うことのできる測距装
置を提供することである。
成にすることなくダイナミックレンジを広げることがで
き、より遠い距離から近い距離までの測距を可能とする
と共に、該測距をより短時間で行うことのできる測距装
置を提供することである。
（発明の特徴）
上記目的を達成するために、本発明は、積分手段にて行
われる第１の信号の積分出力が所定レベルに達したか否
かを検知する検知手段と、前記第１の信号の積分開始時
点から該第１の信号の積分出力が所定レベルに達するの
に要した時間に応じて、第１の積分時間を変化させる積
分時間可変手段とを設け、以て、第１の積分開始時点か
ら検知手段にて第１の信号の積分出力が所定レベルに達
したことの検知がなされるまでに要する時間が長い場合
、つまり測距対象距離が遠距離或は低反射率の場合は、
第１の積分時間を長くし、短い場合、つまり測距対象距
離が近距離或は高反射率の場合は、第１の積分時間を短
くするようにしたことを特徴とする。
われる第１の信号の積分出力が所定レベルに達したか否
かを検知する検知手段と、前記第１の信号の積分開始時
点から該第１の信号の積分出力が所定レベルに達するの
に要した時間に応じて、第１の積分時間を変化させる積
分時間可変手段とを設け、以て、第１の積分開始時点か
ら検知手段にて第１の信号の積分出力が所定レベルに達
したことの検知がなされるまでに要する時間が長い場合
、つまり測距対象距離が遠距離或は低反射率の場合は、
第１の積分時間を長くし、短い場合、つまり測距対象距
離が近距離或は高反射率の場合は、第１の積分時間を短
くするようにしたことを特徴とする。
（発明の実施例）
以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。
。
第２図において、２１は電極２１ａ、２１ｂをゆうする
半導体装置検出器（以下ＰＳＤと記す）であり、２２は
該ＰＳＤ２１上に入射したスポット光である。ＰＳＤ２
１はスポット光２２の重心の位置を各々の電極２１ａ、
２１ｂより出力する。
半導体装置検出器（以下ＰＳＤと記す）であり、２２は
該ＰＳＤ２１上に入射したスポット光である。ＰＳＤ２
１はスポット光２２の重心の位置を各々の電極２１ａ、
２１ｂより出力する。
今、ＰＳＤ２１の電極間の長さをし、電極２１ａからス
ポット光２２の重心間での距離をｘ１電極２１ａ、２１
ｂから出力される光電流をＩａ。
ポット光２２の重心間での距離をｘ１電極２１ａ、２１
ｂから出力される光電流をＩａ。
Ｉｂとすると
となる。すなわちＩｂ／（Ｉａ＋Ｉｂ）はスポット光２
２の重心Ｘと比例関係にあり、よってＩｂ／（Ｉａ＋Ｉ
ｂ）を求めることはスポット光２２の重心を求めること
に等しく、スポット光２２の位置は距離に対応している
から、Ｉｂ／（Ｉａ＋Ｉｂ）は距離に対応した値となる
。
２の重心Ｘと比例関係にあり、よってＩｂ／（Ｉａ＋Ｉ
ｂ）を求めることはスポット光２２の重心を求めること
に等しく、スポット光２２の位置は距離に対応している
から、Ｉｂ／（Ｉａ＋Ｉｂ）は距離に対応した値となる
。
第３図は上記（１）式の演算を行う回路部分を示すもの
であり、１は積分回路となるオペアンプ、２は積分キャ
パシタ、３は不図示の回路によって切換えられ、光電流
Ｉｂ 、Ｉａ ＋Ｉｂを逆向きに出力するスイッチであ
る。
であり、１は積分回路となるオペアンプ、２は積分キャ
パシタ、３は不図示の回路によって切換えられ、光電流
Ｉｂ 、Ｉａ ＋Ｉｂを逆向きに出力するスイッチであ
る。
今、積分キャパシタ２に電荷が全くない状態でスイッチ
３を接点ａ側にして光電流Ｉｂを時間Ｔの間積分（以下
第１の積分）し、次にスイッチ３を接点す側にして光電
流（Ｉａ ＋Ｉｂ ）を逆向きに積分（以下第２の積分
）し、該積分キャパシタ２の電荷が初期値に達するまで
の時間ｔｓとした時、オペアンプ１の出力Ｖ、は第４図
のようになる。ここで積分キャパシタ２の容量をＣとす
ると、第４図より明らかに以下の式が成り立つ。
３を接点ａ側にして光電流Ｉｂを時間Ｔの間積分（以下
第１の積分）し、次にスイッチ３を接点す側にして光電
流（Ｉａ ＋Ｉｂ ）を逆向きに積分（以下第２の積分
）し、該積分キャパシタ２の電荷が初期値に達するまで
の時間ｔｓとした時、オペアンプ１の出力Ｖ、は第４図
のようになる。ここで積分キャパシタ２の容量をＣとす
ると、第４図より明らかに以下の式が成り立つ。
Ｖｏｓ ＝Ｃ・ｒｂ−Ｔ ＝Ｃ（Ｉａ ＋ Ｉｂ ）
ｔｓ （２）これを変形させれば となり、Ｉｂ ／ （Ｉａ ＋Ｉｂ ）は （１）式よ
りスポット光２２の重心の位置Ｘに対応しているから、
（１）式、（３）式より ｔｓ＝ ・・・・・・・・
・・・・（４）となる、すなわち第２の積分時間ｔｓは
スポット光２２の位置Ｘ、従って被写体までの距離に対
応した値となる。
ｔｓ （２）これを変形させれば となり、Ｉｂ ／ （Ｉａ ＋Ｉｂ ）は （１）式よ
りスポット光２２の重心の位置Ｘに対応しているから、
（１）式、（３）式より ｔｓ＝ ・・・・・・・・
・・・・（４）となる、すなわち第２の積分時間ｔｓは
スポット光２２の位置Ｘ、従って被写体までの距離に対
応した値となる。
ここで、第１の積分時間をＴからＴ／２にすると、オペ
アンプ１の出力ＶｏｓはＶｏｓ／２となり、第１の積分
時間を２Ｔにすると、２Ｖｏａとなる（第５図参照）。
アンプ１の出力ＶｏｓはＶｏｓ／２となり、第１の積分
時間を２Ｔにすると、２Ｖｏａとなる（第５図参照）。
以上のように、第１の積分時間とオペアンプ１の出力は
比例関係にあり、第１の積分時間にょって積分キャパシ
タ２の容量Ｃが変わらなくてもオペアンプ１の出力が変
化することになり、このことは見かけ上オペアンプ１の
ゲインが変化していると考えることができる。さらに、
距離情報となる第２の積分時間ｔｓも （４）式より第
１の積分時間と比例関係にあることが分かる。以下の実
施例では、上述した回路定数を全く変化させずに、二重
積分における第１の積分時間を変える事により、見かけ
上オペアンプ１のゲインを変化させようとするものであ
る。
比例関係にあり、第１の積分時間にょって積分キャパシ
タ２の容量Ｃが変わらなくてもオペアンプ１の出力が変
化することになり、このことは見かけ上オペアンプ１の
ゲインが変化していると考えることができる。さらに、
距離情報となる第２の積分時間ｔｓも （４）式より第
１の積分時間と比例関係にあることが分かる。以下の実
施例では、上述した回路定数を全く変化させずに、二重
積分における第１の積分時間を変える事により、見かけ
上オペアンプ１のゲインを変化させようとするものであ
る。
第１図は前述した事を実現するための実施例を示すもの
で、第３図と同じ部分は同一符号を付しである。４．５
はコンパレータで、それぞれの非反転入力端にはオペア
ンプ１の出力が入力しており、又コンパレータ４の反転
入力端は接地され、コンパレータ５の反転入力端には参
照電圧Ｖ ｒｅｆが入力している。６は前記コンパレー
タ４．５よりの出力Ｖｃｏａ 、Ｖｃｏ５が入力する
マイクロコンピュータで、出力信号ＣＴＬ３によりスイ
ッチ３の切換え制御等を行っている。７は基準となるク
ロックｇを発生する発振回路、８は２人力のアンドゲー
ト、９はマイクロコンピュータ６よりの出力信号Ｒによ
ってリセットされるカウンタであり、該カウンタ９の出
力ＣＴＯはマイクロコンピュータ６に入力されている。
で、第３図と同じ部分は同一符号を付しである。４．５
はコンパレータで、それぞれの非反転入力端にはオペア
ンプ１の出力が入力しており、又コンパレータ４の反転
入力端は接地され、コンパレータ５の反転入力端には参
照電圧Ｖ ｒｅｆが入力している。６は前記コンパレー
タ４．５よりの出力Ｖｃｏａ 、Ｖｃｏ５が入力する
マイクロコンピュータで、出力信号ＣＴＬ３によりスイ
ッチ３の切換え制御等を行っている。７は基準となるク
ロックｇを発生する発振回路、８は２人力のアンドゲー
ト、９はマイクロコンピュータ６よりの出力信号Ｒによ
ってリセットされるカウンタであり、該カウンタ９の出
力ＣＴＯはマイクロコンピュータ６に入力されている。
ら
次に動作について第１図のフローチャートを用いて説明
する。積分キャパシタ２に全く電荷がな、い状態におい
て、マイクロコンピュータ６は先ずスイッチ３を接点ａ
側に切換える（ステップ２）。これにより、オペアンプ
１によって第１の積分が開始され、その出力■ｏが上昇
していき、該出力ｖｏが参照電圧Ｖ ｒｅｆを越えると
、コンパレータ５の出力信号Ｖｃｏ５がＨレベル（ハイ
レベルの信号を意味する）に反転する。次にマイクロコ
ンピュータ６は前記スイッチ３を接点ａ側に切換えた時
点から時間Ｔ／２が経過したことを判断すると、コンパ
レータ５の出力信号Ｖｃｏ５がＨレベルかＬレベル（ロ
ーレベルの信号を意味する）を調べ（ステップ４）、Ｈ
レベルである時、すなわちオペアンプ１の出力ｖｏが参
照電圧Ｖ ｒｅｆより大きい値となっている時は内部の
変数Ｆを「４」としくステップ５）、出力ボートＣＴＥ
をＨレベルにすると同時に（ステップ６）、第１の積分
を終了させ、次いで第２の積分を開始すべくスイッチ３
を接点す側に切換える（ステップ７）。
する。積分キャパシタ２に全く電荷がな、い状態におい
て、マイクロコンピュータ６は先ずスイッチ３を接点ａ
側に切換える（ステップ２）。これにより、オペアンプ
１によって第１の積分が開始され、その出力■ｏが上昇
していき、該出力ｖｏが参照電圧Ｖ ｒｅｆを越えると
、コンパレータ５の出力信号Ｖｃｏ５がＨレベル（ハイ
レベルの信号を意味する）に反転する。次にマイクロコ
ンピュータ６は前記スイッチ３を接点ａ側に切換えた時
点から時間Ｔ／２が経過したことを判断すると、コンパ
レータ５の出力信号Ｖｃｏ５がＨレベルかＬレベル（ロ
ーレベルの信号を意味する）を調べ（ステップ４）、Ｈ
レベルである時、すなわちオペアンプ１の出力ｖｏが参
照電圧Ｖ ｒｅｆより大きい値となっている時は内部の
変数Ｆを「４」としくステップ５）、出力ボートＣＴＥ
をＨレベルにすると同時に（ステップ６）、第１の積分
を終了させ、次いで第２の積分を開始すべくスイッチ３
を接点す側に切換える（ステップ７）。
これにより、オペアンプ１の出力Ｖｏは下降していく。
この様子を示したのが第７図■のラインである。
また、前記ステップ４において、コンパレータ５の出力
信号Ｖｃｏ５がＬレベルのままであった場合は、前記時
間よりさらに時間Ｔ／２経過後の、つまり第１の積分開
始から時間Ｔ経過後の出力信号Ｖｃｏ５の出力状態を調
べ（ステップ８゜９）、Ｈレベルに反転していれば変数
Ｆを「２」としくステップ１ｏ）、出力ボートＣＴＥを
Ｈレベルにして第２の積分を開始する。この様子を示し
たのが第７図■のラインである。
信号Ｖｃｏ５がＬレベルのままであった場合は、前記時
間よりさらに時間Ｔ／２経過後の、つまり第１の積分開
始から時間Ｔ経過後の出力信号Ｖｃｏ５の出力状態を調
べ（ステップ８゜９）、Ｈレベルに反転していれば変数
Ｆを「２」としくステップ１ｏ）、出力ボートＣＴＥを
Ｈレベルにして第２の積分を開始する。この様子を示し
たのが第７図■のラインである。
又前記ステップ９において、コンパレータ５の出力信号
Ｖｃｏ５がＬレベルのままであった場合は、前記時間よ
り更に時間Ｔ経過、つまり第１の積分開始から時間２Ｔ
経過したことを判断すると（ステップ１１）、出力信号
Ｖｃｏ５の出力状態に関係なく変数Ｆを「１」としくス
テップ１２）、第２の積分を開始する。この様子を示し
たのが第７図◎のラインである。
Ｖｃｏ５がＬレベルのままであった場合は、前記時間よ
り更に時間Ｔ経過、つまり第１の積分開始から時間２Ｔ
経過したことを判断すると（ステップ１１）、出力信号
Ｖｃｏ５の出力状態に関係なく変数Ｆを「１」としくス
テップ１２）、第２の積分を開始する。この様子を示し
たのが第７図◎のラインである。
ここで、上昇積分時のオペアンプｌの出力Ｖ０の傾きは
、光電流Ｉｂの大きさによる。傾きが大きいということ
は光電流Ｉｂが大きいということであり、これは近距離
あるいは高反射率の場合である。また、参照電圧Ｖ ｒ
ｅｆはオペアンプ１の出力飽和電圧Ｖ ｓａｔの半分の
値（測距可能か否かのしきい値レベルよりも高い値）に
設定されている。これによりオペアンプ１の飽和はなく
なる。
、光電流Ｉｂの大きさによる。傾きが大きいということ
は光電流Ｉｂが大きいということであり、これは近距離
あるいは高反射率の場合である。また、参照電圧Ｖ ｒ
ｅｆはオペアンプ１の出力飽和電圧Ｖ ｓａｔの半分の
値（測距可能か否かのしきい値レベルよりも高い値）に
設定されている。これによりオペアンプ１の飽和はなく
なる。
以上のように第１の積分時間を積分出力の傾き、すなわ
ち光電流Ｉｂの大きさによって、第１の積分時間をＴ／
２．Ｔ、２Ｔと切換えることにより、積分器の見かけ上
のゲインを切換えている。
ち光電流Ｉｂの大きさによって、第１の積分時間をＴ／
２．Ｔ、２Ｔと切換えることにより、積分器の見かけ上
のゲインを切換えている。
前述のように第１の積分を終了させ、次いでスイッチ３
を接点す側に切換えて第２の積分を開始すると、オペア
ンプ１の出力は下降していく。その後オペアンプ１の出
力ｖｏが初期値、すなわちｒＯＪに戻ると、コンパレー
タ４の出力信号Ｖ ＣＯ４がＬレベルとなる。よって、
スイッチ３が接点す側に切り換わった時点より前記コン
パレータ４の出力信号Ｖ ｃｏ４がＬレベルに反転する
までの時間が第２の積分時間、すなわち測距情報となる
。マイクロコンピュータ６は第２の積分開始後のコンパ
レータ４の出力信号Ｖ ＣＯ４の状態を監視しており、
該出力信号Ｖ ＣＯ４がＬレベルになると直ちに前記出
力ポートＣＴＥをＬレベルとする（ステップ１４）、こ
のように出力ポートＣＴＥがＬレベルとなると、アンド
ゲート８が閉じられ、カウンタ９へのクロック入力が停
止する。これにてカウンタ９では第２の積分時間がカウ
ントされたことになる。
を接点す側に切換えて第２の積分を開始すると、オペア
ンプ１の出力は下降していく。その後オペアンプ１の出
力ｖｏが初期値、すなわちｒＯＪに戻ると、コンパレー
タ４の出力信号Ｖ ＣＯ４がＬレベルとなる。よって、
スイッチ３が接点す側に切り換わった時点より前記コン
パレータ４の出力信号Ｖ ｃｏ４がＬレベルに反転する
までの時間が第２の積分時間、すなわち測距情報となる
。マイクロコンピュータ６は第２の積分開始後のコンパ
レータ４の出力信号Ｖ ＣＯ４の状態を監視しており、
該出力信号Ｖ ＣＯ４がＬレベルになると直ちに前記出
力ポートＣＴＥをＬレベルとする（ステップ１４）、こ
のように出力ポートＣＴＥがＬレベルとなると、アンド
ゲート８が閉じられ、カウンタ９へのクロック入力が停
止する。これにてカウンタ９では第２の積分時間がカウ
ントされたことになる。
次にマイクロコンピュータ６はカウンタ９の出力ＣＴＯ
に出されたカウント値Ｎｔｓを読み込む（ステップ１５
）０次いで読み込んだカウント値Ｎｔａより測距データ
Ｎｘを以下の演算により求める（ステップ１６）。
に出されたカウント値Ｎｔｓを読み込む（ステップ１５
）０次いで読み込んだカウント値Ｎｔａより測距データ
Ｎｘを以下の演算により求める（ステップ１６）。
Ｎ ｘ ＝ Ｆ Ｘ Ｎｔｓ ＝・・
・（５）ここで、マイクロコンピュータ６のプログラム
上の変数Ｆは、第１の積分時間がＴ／２の蒔ｒ４Ｊ、Ｔ
の時ｒ２Ｊ、２Ｔの時「１」となっており、変数Ｆの比
は第１の積分時間の逆比に他ならない。従って、（５）
式の演算にり求めた測距データＮｘはＸが一定ならば、
第１の積分時間に関係なく一定となる。つまり測距デー
タＮｘとＸは第１の積分時間に関係なく、１：１に対応
す′る。第１の積分時間が２Ｔの時を基準として、マイ
クロコンピュータ６のプログラム内にはｒＮｘＪとｒｘ
Ｊの対応表を持っており、したがってｒＮｘＪよりｒｘ
Ｊを知ることができる。
・（５）ここで、マイクロコンピュータ６のプログラム
上の変数Ｆは、第１の積分時間がＴ／２の蒔ｒ４Ｊ、Ｔ
の時ｒ２Ｊ、２Ｔの時「１」となっており、変数Ｆの比
は第１の積分時間の逆比に他ならない。従って、（５）
式の演算にり求めた測距データＮｘはＸが一定ならば、
第１の積分時間に関係なく一定となる。つまり測距デー
タＮｘとＸは第１の積分時間に関係なく、１：１に対応
す′る。第１の積分時間が２Ｔの時を基準として、マイ
クロコンピュータ６のプログラム内にはｒＮｘＪとｒｘ
Ｊの対応表を持っており、したがってｒＮｘＪよりｒｘ
Ｊを知ることができる。
第８図は本発明の他の実施例を示すものであり、第１図
と同じ部分は同一符号を付しである。
と同じ部分は同一符号を付しである。
第８図において、１ｏは前記マイクロコンピュータ６と
ほぼ同様の働きをもつマイクロコンピュータ、１１は第
９図に示すようにクロックｇを２分周及び４分周したク
ロックｈ、ｉを出力する分周回路、１２，１３．１４は
２人力のアンドゲート、１５は３人力のオアゲートであ
る。
ほぼ同様の働きをもつマイクロコンピュータ、１１は第
９図に示すようにクロックｇを２分周及び４分周したク
ロックｈ、ｉを出力する分周回路、１２，１３．１４は
２人力のアンドゲート、１５は３人力のオアゲートであ
る。
次に動作について、第１０図のフローチャートを用いて
説明する。第１図実施例と同様、積分キャパシタ２に全
く電荷がない状態において、マイクロコンピュータ１０
はスイッチ３を接点ａ側に切換え（ステップ２２）、第
１の積分を開始させる。第１の積分開始より時間Ｔ／２
経過した時点でコンパレータ５の出力信号Ｖｃｏ５がＨ
レベルであれば（ステップ２３．２４）、マイクロコン
ピュータ１ｏは出力ポートβをＨレベルとしくステップ
２５）、第１の積分を終了させ、次いで第２の積分を開
始すべく前記スイッチ３を接点す側に切換える（ステッ
プ６）。
説明する。第１図実施例と同様、積分キャパシタ２に全
く電荷がない状態において、マイクロコンピュータ１０
はスイッチ３を接点ａ側に切換え（ステップ２２）、第
１の積分を開始させる。第１の積分開始より時間Ｔ／２
経過した時点でコンパレータ５の出力信号Ｖｃｏ５がＨ
レベルであれば（ステップ２３．２４）、マイクロコン
ピュータ１ｏは出力ポートβをＨレベルとしくステップ
２５）、第１の積分を終了させ、次いで第２の積分を開
始すべく前記スイッチ３を接点す側に切換える（ステッ
プ６）。
また、前記ステップ２４において、コンパレータ５の出
力信号Ｖｃｏ５がＬレベルのままであった場合は、前記
時間よりさらに時間Ｔ／２経過後、つまり第１の積分開
始から時間Ｔ経過後の出力信号Ｖｃｏ５の状態を調べ（
２７，２８） 、Ｈレベルは反転していれば出力ポート
ｋをＨレベルとし（ステップ２９）、第２の積分を開始
する。
力信号Ｖｃｏ５がＬレベルのままであった場合は、前記
時間よりさらに時間Ｔ／２経過後、つまり第１の積分開
始から時間Ｔ経過後の出力信号Ｖｃｏ５の状態を調べ（
２７，２８） 、Ｈレベルは反転していれば出力ポート
ｋをＨレベルとし（ステップ２９）、第２の積分を開始
する。
又、前記ステップ２８において、コンパレータ５の出力
信号Ｖｃｏ５がＬレベルのままであった場合は、前記時
間より更に時間Ｔ経過後、つまり第１の積分開始から時
間２Ｔ経過したことを判断すると（ステップ３０）、出
力信号Ｖｃｏ５の出力状態に関係なく出力ボートｊをＨ
レベルとしくステップ３１）、第２の積分を開始する。
信号Ｖｃｏ５がＬレベルのままであった場合は、前記時
間より更に時間Ｔ経過後、つまり第１の積分開始から時
間２Ｔ経過したことを判断すると（ステップ３０）、出
力信号Ｖｃｏ５の出力状態に関係なく出力ボートｊをＨ
レベルとしくステップ３１）、第２の積分を開始する。
マイクロコンピュータ１ｏは第２の積分開始後のコンパ
レータ４の出力信号Ｖ ＣＯ４の状態を監視しており（
ステップ２２）、該出力信号ＶＣｏ４がＬレベルとなる
とアンドゲート１２〜１４の出力がＬレベルとなり、カ
ウンタ９へのクロック入力が停止する（ステップ３４）
、これにてカウンタ９では第２の積分時間がカウントさ
れたことになる。
レータ４の出力信号Ｖ ＣＯ４の状態を監視しており（
ステップ２２）、該出力信号ＶＣｏ４がＬレベルとなる
とアンドゲート１２〜１４の出力がＬレベルとなり、カ
ウンタ９へのクロック入力が停止する（ステップ３４）
、これにてカウンタ９では第２の積分時間がカウントさ
れたことになる。
ここで、第１の積分時間がｒＴ／２Ｊの時は出力ボート
βがＨレベルとなり、アンドゲート１４が開くので、カ
ウンタ９はクロックｇで第２の積分時間をカウントする
。同様にして、第１の積分時間がｒＴＪの時は出力ボー
トｋがＨレベルとなり、アンドゲート１３が開くので、
カウンタ９はクロックｈで第２の積分時間をカウントし
、第１の積分時間が「２Ｔ」の時は出力ボートＪがＨレ
ベルとなり、アンドゲート１２が開くので、クロックｉ
で第２の積分時間をカウントする。上記クロックｇ、ｈ
、ｉの周期の比は第１の積分時間Ｔ／２．Ｔ、２Ｔの比
と対応している。従って前記（４）式において、Ｘの値
が同じでも、第１の積分時間Ｔの変化に応じて第２の積
分時間ｔｓも変化するが、上述のように第２の積分時間
ｔｓをカウントするカウンタ９のクロックの周期を第１
の積分時間Ｔの変化によって切換えることにより、Ｘが
一定ならカウンタ９の出力も一定となる。すなわちカウ
ンタ９のカウント値Ｎｘは第１の積分時間の変化に関係
なく、常に距離と１：１に対応した値を出力する。
βがＨレベルとなり、アンドゲート１４が開くので、カ
ウンタ９はクロックｇで第２の積分時間をカウントする
。同様にして、第１の積分時間がｒＴＪの時は出力ボー
トｋがＨレベルとなり、アンドゲート１３が開くので、
カウンタ９はクロックｈで第２の積分時間をカウントし
、第１の積分時間が「２Ｔ」の時は出力ボートＪがＨレ
ベルとなり、アンドゲート１２が開くので、クロックｉ
で第２の積分時間をカウントする。上記クロックｇ、ｈ
、ｉの周期の比は第１の積分時間Ｔ／２．Ｔ、２Ｔの比
と対応している。従って前記（４）式において、Ｘの値
が同じでも、第１の積分時間Ｔの変化に応じて第２の積
分時間ｔｓも変化するが、上述のように第２の積分時間
ｔｓをカウントするカウンタ９のクロックの周期を第１
の積分時間Ｔの変化によって切換えることにより、Ｘが
一定ならカウンタ９の出力も一定となる。すなわちカウ
ンタ９のカウント値Ｎｘは第１の積分時間の変化に関係
なく、常に距離と１：１に対応した値を出力する。
マイクロコンピュータ１０は前記カウンタ９の出力ＣＴ
Ｏに出されたカウント値Ｎｘを読み込み（ステップ３５
）、測距データとする。
Ｏに出されたカウント値Ｎｘを読み込み（ステップ３５
）、測距データとする。
本実施例によれば、被写体距離に依存して変化する２種
の信号（実施例では光電流（Ｉａ＋Ｉｂ）と光電流Ｉｂ
）の内の一方の信号を一定時間（第１の積分時間）上昇
積分し、次いで該積分値が初期値に達するまで（第２の
積分時間）逆積分し、前記第１の積分時間と第２ Ｃｉ
積分時間との比により被写体距離情報を算出するアクテ
ィブタイプの測距装置において、第１の積分時間を、積
分出力の上昇率（傾き）、すなわち光電流Ｉａ、Ｉｂ値
の大きさにより変化させる様にしているので、回路定数
を変えることなく積分回路のダイナミックレンジを広げ
ることが可能となる。これは、光電流Ｉａ、Ｉｂの値が
小さい時、例えば被写体が遠距離にある場合、或は被写
体が低反射率である場合は、第１の積分時間を長くする
ことで見かけ上の増幅率を高め、積分出力を大きくとる
ことで演算回路部分での誤差、すなわち測距誤差が少な
くなるという効果があり、−刀先電流Ｉａ、Ｉｂの値が
大きい時、例えば被写体が近距離にある場合、或は被写
体が高反射率である場合は、第１の積分時間を短くする
事により、積分回路が飽和することを防止している。さ
らに、第１の積分時間を短くすることにより、全体の測
距時間が短縮され、撮影動作中の手ぶれによる影響が減
少するという効果もある。
の信号（実施例では光電流（Ｉａ＋Ｉｂ）と光電流Ｉｂ
）の内の一方の信号を一定時間（第１の積分時間）上昇
積分し、次いで該積分値が初期値に達するまで（第２の
積分時間）逆積分し、前記第１の積分時間と第２ Ｃｉ
積分時間との比により被写体距離情報を算出するアクテ
ィブタイプの測距装置において、第１の積分時間を、積
分出力の上昇率（傾き）、すなわち光電流Ｉａ、Ｉｂ値
の大きさにより変化させる様にしているので、回路定数
を変えることなく積分回路のダイナミックレンジを広げ
ることが可能となる。これは、光電流Ｉａ、Ｉｂの値が
小さい時、例えば被写体が遠距離にある場合、或は被写
体が低反射率である場合は、第１の積分時間を長くする
ことで見かけ上の増幅率を高め、積分出力を大きくとる
ことで演算回路部分での誤差、すなわち測距誤差が少な
くなるという効果があり、−刀先電流Ｉａ、Ｉｂの値が
大きい時、例えば被写体が近距離にある場合、或は被写
体が高反射率である場合は、第１の積分時間を短くする
事により、積分回路が飽和することを防止している。さ
らに、第１の積分時間を短くすることにより、全体の測
距時間が短縮され、撮影動作中の手ぶれによる影響が減
少するという効果もある。
さらに、積分回路のゲイン、すなわち本実施例における
第１の積分時間は第１の積分を行う過程で決定されるか
ら、従来のゲインコントロールの様に回路ゲインを、演
算を開始する前に設定するための動作が必要なくなり、
測距時間が短くてずもことになる。
第１の積分時間は第１の積分を行う過程で決定されるか
ら、従来のゲインコントロールの様に回路ゲインを、演
算を開始する前に設定するための動作が必要なくなり、
測距時間が短くてずもことになる。
（発明と実施例の対応）
本実施例において、半導体装置検出器２１が本発明の受
光手段に、オペアンプ１及び積分キャパシタ２が積分手
段に、発振回路７、アンドゲート８．１２〜１４、オア
ゲート１５及びカウンタ９が計数手段に、マイクロコン
ピュータ６．１０が演算手段に、コンパレータ４が検知
手段に、スイッチ３及びマイクロコンピュータ６．１０
が積分時間可変手段に、それぞれ相当する。
光手段に、オペアンプ１及び積分キャパシタ２が積分手
段に、発振回路７、アンドゲート８．１２〜１４、オア
ゲート１５及びカウンタ９が計数手段に、マイクロコン
ピュータ６．１０が演算手段に、コンパレータ４が検知
手段に、スイッチ３及びマイクロコンピュータ６．１０
が積分時間可変手段に、それぞれ相当する。
（変形例）
本実施例では、第２の積分時間ｔ８のカウントなカウン
タ９を用い、クロックの周期を変えて行っているが、こ
の動作をもマイクロコンピュータ６．１０内にて行わせ
るようにしても良い、また、第１の積分時間を、Ｔ／２
．Ｔ、２Ｔの３種類で切換えているが、これに限らず２
種類でも良いし、゛４種類以上であっても良い、この場
合、第１の積分時間を決定する参照電圧Ｖ ｒｅｆは、
測距可能範囲に被写体が位置する場合は如何なる時でも
出力ｖ０がオペアンプ１の飽和電圧Ｖ ｓａｔに達しな
いような値に設定しなければならない。
タ９を用い、クロックの周期を変えて行っているが、こ
の動作をもマイクロコンピュータ６．１０内にて行わせ
るようにしても良い、また、第１の積分時間を、Ｔ／２
．Ｔ、２Ｔの３種類で切換えているが、これに限らず２
種類でも良いし、゛４種類以上であっても良い、この場
合、第１の積分時間を決定する参照電圧Ｖ ｒｅｆは、
測距可能範囲に被写体が位置する場合は如何なる時でも
出力ｖ０がオペアンプ１の飽和電圧Ｖ ｓａｔに達しな
いような値に設定しなければならない。
また、本実施例では第１の積分は光電流Ｉｂで行い、第
２の積分は光電流（Ｉａ＋Ｉｂ）Ｉａで行っているが、
第１の積分を光電流Ｉａで行っても良い事は言うまでも
ないであろう。
２の積分は光電流（Ｉａ＋Ｉｂ）Ｉａで行っているが、
第１の積分を光電流Ｉａで行っても良い事は言うまでも
ないであろう。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、積分手段にて行
われる第１の信号の積分出力が所定レベルに達したか否
かを検知する検知手段と、前記第１の信号の積分開始時
点から該第１の信号の積分出力が所定レベルに達するの
に要した時間に応じて、第１の積分時間を変化させる積
分時間可変手段とを設け、以て、第１の積分開始時点か
ら検知手段にて第１の信号の積分出力が所定レベルに達
したことの検知がなされるまでに要する時間が長い場合
、つまり測距対象距離が遠距離或は低反射率の場合は、
第１の積分時間を長くし、短い場合、つまり測距対象距
離が近距離或は高反射率の場合は、第１の積分時間を短
くするようにしたから、複雑な回路構成にすることなく
ダイナミックレンジを広げることができ、より遠い距離
から近い距離までの測距を可能とすると共に、該測距を
より短時間で行うことが可能となる。
われる第１の信号の積分出力が所定レベルに達したか否
かを検知する検知手段と、前記第１の信号の積分開始時
点から該第１の信号の積分出力が所定レベルに達するの
に要した時間に応じて、第１の積分時間を変化させる積
分時間可変手段とを設け、以て、第１の積分開始時点か
ら検知手段にて第１の信号の積分出力が所定レベルに達
したことの検知がなされるまでに要する時間が長い場合
、つまり測距対象距離が遠距離或は低反射率の場合は、
第１の積分時間を長くし、短い場合、つまり測距対象距
離が近距離或は高反射率の場合は、第１の積分時間を短
くするようにしたから、複雑な回路構成にすることなく
ダイナミックレンジを広げることができ、より遠い距離
から近い距離までの測距を可能とすると共に、該測距を
より短時間で行うことが可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の実施例装置に用いられる半導体装置検出器を示
す図、第３図は同じく二重積分を行う積分回路の構成を
示す回路図、第４図及び第５図は第３図図示積分回路の
積分出力状態を説明する図、第６図は第１図図示実施例
装置の動作な′ 示すフローチャート、第７図は同じく
その動作説明を助けるための図、第８図は本発明の他の
実施例を示すプロッタ図、第９図は第８図図示発振回路
及び分周回路よりのクロックを示す波形図、第１０図は
第８図図示実施例装置の動作を示すフローチャートであ
る。 １・・・・・・オペアンプ、２・・・・・・積分キャパ
シタ、３・・・・・・スイッチ、４．５・・・・・・コ
ンパレータ、６・・・・・・マイクロコンピュータ、７
・・・・・・発振回路、８・・・・・・アンドゲート、
９・・・・・・カウンタ、１０・・・・・・マイクロコ
ンピュータ、１１・・・・・・分周回路、１２〜１４・
・・・・・アンドゲート、１５・・・・・・オアゲート
、２１・・・・・・半導体装置検出器、Ｔ・・・・・・
第１の積分時間、ｔａ・・・・・・第２の積分時間。 特許出願人 キャノン株式会社
本発明の実施例装置に用いられる半導体装置検出器を示
す図、第３図は同じく二重積分を行う積分回路の構成を
示す回路図、第４図及び第５図は第３図図示積分回路の
積分出力状態を説明する図、第６図は第１図図示実施例
装置の動作な′ 示すフローチャート、第７図は同じく
その動作説明を助けるための図、第８図は本発明の他の
実施例を示すプロッタ図、第９図は第８図図示発振回路
及び分周回路よりのクロックを示す波形図、第１０図は
第８図図示実施例装置の動作を示すフローチャートであ
る。 １・・・・・・オペアンプ、２・・・・・・積分キャパ
シタ、３・・・・・・スイッチ、４．５・・・・・・コ
ンパレータ、６・・・・・・マイクロコンピュータ、７
・・・・・・発振回路、８・・・・・・アンドゲート、
９・・・・・・カウンタ、１０・・・・・・マイクロコ
ンピュータ、１１・・・・・・分周回路、１２〜１４・
・・・・・アンドゲート、１５・・・・・・オアゲート
、２１・・・・・・半導体装置検出器、Ｔ・・・・・・
第１の積分時間、ｔａ・・・・・・第２の積分時間。 特許出願人 キャノン株式会社
Claims (1)
- （１）投光手段により投光され、測距対象面で反射され
て入射する光を受け、測距対象の距離に依存して変化す
る第１、第２の信号を出力する受光手段と、該受光手段
から入力する第１の信号を第１の積分時間積分し、次い
で該積分値が初期値に達するまで第２の信号により逆積
分する積分手段と、該積分手段により行われる逆積分に
要する第２の積分時間を計数する計数手段と、該計数手
段にて計数された第２の積分時間と前記第１の積分時間
とにより測距対象までの測距情報を算出する演算手段と
を備えた測距装置において、前記積分手段にて行われる
第１の信号の積分出力が所定レベルに達したか否かを検
知する検知手段と、前記第１の信号の積分開始時点から
該第１の信号の積分出力が前記所定レベルに達するのに
要した時間に応じて、前記第１の積分時間を変化させる
積分時間可変手段とを設けたことを特徴とする測距装置
。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62280303A JPH01123109A (ja) | 1987-11-07 | 1987-11-07 | 測距装置 |
| US07/537,142 US5043564A (en) | 1987-11-07 | 1990-06-12 | Dual integration type electro-optical distance measuring device wherein the first integration time is reverse integrated |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62280303A JPH01123109A (ja) | 1987-11-07 | 1987-11-07 | 測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01123109A true JPH01123109A (ja) | 1989-05-16 |
| JPH0511885B2 JPH0511885B2 (ja) | 1993-02-16 |
Family
ID=17623109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62280303A Granted JPH01123109A (ja) | 1987-11-07 | 1987-11-07 | 測距装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5043564A (ja) |
| JP (1) | JPH01123109A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6317563B1 (en) | 1994-05-26 | 2001-11-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Focusing device |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5252820A (en) * | 1991-03-11 | 1993-10-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion circuit having a tuning circuit and changeover switcher |
| US5386123A (en) * | 1992-08-20 | 1995-01-31 | Xerox Corporation | Beam steering sensor for a raster scanner using a lateral effect detecting device |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4291223A (en) * | 1978-02-24 | 1981-09-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Distance detecting device |
| DE2832044A1 (de) * | 1978-07-21 | 1980-01-31 | Agfa Gevaert Ag | Fokussiervorrichtung fuer fotografische oder kinematografische kameras |
| US4300824A (en) * | 1979-11-15 | 1981-11-17 | Canon Inc. | Signal processing circuitry for a distance measuring system |
| JPS56120908A (en) * | 1980-02-29 | 1981-09-22 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Distance detecting device for endoscope |
| JPS5759107A (en) * | 1980-09-26 | 1982-04-09 | Hitachi Ltd | Method and device for measuring plate thickness |
| JPS59136870A (ja) * | 1983-01-26 | 1984-08-06 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | 積分時間可変型デユアルスロ−プ積分器 |
| US4720723A (en) * | 1983-06-24 | 1988-01-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Distance measuring device |
| JPS60145764A (ja) * | 1984-01-10 | 1985-08-01 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 画像走査記録方法 |
-
1987
- 1987-11-07 JP JP62280303A patent/JPH01123109A/ja active Granted
-
1990
- 1990-06-12 US US07/537,142 patent/US5043564A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6317563B1 (en) | 1994-05-26 | 2001-11-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Focusing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0511885B2 (ja) | 1993-02-16 |
| US5043564A (en) | 1991-08-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |