JPH02105010A - Automatic distance measuring device - Google Patents

Automatic distance measuring device

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JPH02105010A
JPH02105010A JP63260072A JP26007288A JPH02105010A JP H02105010 A JPH02105010 A JP H02105010A JP 63260072 A JP63260072 A JP 63260072A JP 26007288 A JP26007288 A JP 26007288A JP H02105010 A JPH02105010 A JP H02105010A
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JP
Japan
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circuit
current amplifier
terminal
current
photodiode
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JP63260072A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Saito
浩 斉藤
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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。
(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は1個のパルス信号で距離測定を行なう距離自動
測定装置(以後自動測距装置と記す)に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an automatic distance measuring device (hereinafter referred to as an automatic distance measuring device) that measures distance using one pulse signal.

従来の技術 近年、安価なコンパクトカメラの分野で簡易な自動測距
装置が利用されるようになってきた。
2. Description of the Related Art In recent years, simple automatic distance measuring devices have come into use in the field of inexpensive compact cameras.

以下に従来の自動測距装置について第2図のブロック図
を参照して説明する。この回路は、フォトダイオード3
1と41、ダイオード32と42、オペアンプ33.4
3および55、抵抗51.52゜53および54および
基準電圧発生回路56より構成されている。
A conventional automatic distance measuring device will be described below with reference to the block diagram of FIG. This circuit consists of photodiode 3
1 and 41, diodes 32 and 42, operational amplifier 33.4
3 and 55, resistors 51.52°, 53 and 54, and a reference voltage generation circuit 56.

以上のように構成された自動測距装置について、以下そ
の動作を説明する。
The operation of the automatic distance measuring device configured as described above will be explained below.

まず、フォトダイオード31と41に光を入力すると、
その光の強度に応じた電流がダイオード32と42に流
れ、電圧変換される。次にオペアンプ33と43の出力
電圧によってそれぞれ抵抗51と52および抵抗53と
54を通じて電流が流れるとオペアンプ55によりオペ
アンプ33と43の出力電圧の差が出力され、フォトダ
イオード31と41に入力する光の強度差が求められる
。
First, when light is input to photodiodes 31 and 41,
A current corresponding to the intensity of the light flows through the diodes 32 and 42 and is converted into a voltage. Next, when current flows through the resistors 51 and 52 and the resistors 53 and 54 due to the output voltages of the operational amplifiers 33 and 43, the operational amplifier 55 outputs the difference between the output voltages of the operational amplifiers 33 and 43, and the light input to the photodiodes 31 and 41 is The difference in strength is required.

以上のような動作を第3図に示すような三角測量法で用
いると、距離に対応した出力電圧が得られ、距離測定を
行なうことができる。
When the above-described operation is used in the triangulation method shown in FIG. 3, an output voltage corresponding to the distance can be obtained, and distance measurement can be performed.

以下に、第3図に示す三角測量法の原理について説明す
る。
The principle of the triangulation method shown in FIG. 3 will be explained below.

まず、赤外発光ダイオード61の入力端子62にパルス
信号を入力し、パルス光を物体A66および物体B67
に向けて放射させる。次に物体A66から反射してきた
パルス光をフォトダイオード63で、物体B67から反
射してきたパルス光をフォトダイオード64で受光し、
光電変換させると、物体A66および物体B67の距離
に応じて前記の反射してきた光がフォトダイオード63
と64で異なった強度で入力されるので、フォトダイオ
ード63と64から出力される電圧差を測定することに
より、距離データが得られる。
First, a pulse signal is input to the input terminal 62 of the infrared light emitting diode 61, and the pulsed light is transmitted to the object A66 and object B67.
radiate towards. Next, the pulsed light reflected from the object A66 is received by the photodiode 63, and the pulsed light reflected from the object B67 is received by the photodiode 64.
When photoelectrically converted, the reflected light is transferred to the photodiode 63 according to the distance between the object A66 and the object B67.
and 64 are input with different intensities, so distance data can be obtained by measuring the voltage difference output from photodiodes 63 and 64.

発明が解決しようとする課題 しかしながら前記従来の構成では、第2図に示すフォト
ダイオード31と41に外光が入力していると、ダイオ
ード32と42にパルス光がフォトダイオード31と4
1に入る前より電流が流れていて、ダイオード32と4
2のインピーダンスが変化したり、インピーダンスが小
さくなり過ぎるということがあるので、前記のパルス光
の成分を大きく、精度良く増幅することが困難であった
。
Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional configuration, when external light is input to the photodiodes 31 and 41 shown in FIG.
Before entering 1, current is flowing through diodes 32 and 4.
Since the impedance of the pulsed light may change or become too small, it has been difficult to amplify the pulsed light component to a large extent and with high precision.

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、外光に影
響されずに、前記パルス光の成分を太き(、精度よ(増
幅することで、高い距fl測定を得ることのできる自動
測距装置を提供することを目的とするものである。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and is an automatic method that can obtain high distance fl measurements by amplifying the pulsed light components to make them thicker and more accurate, without being affected by external light. The object of the present invention is to provide a distance measuring device.

課題を解決するための手段 この目的を達成するための本発明の自動測距装置は、フ
ォトダイオードのカソードを電源電圧端子に接続し、同
フォトダイオードのアノードをダイオードのアノードと
、第1の電流アンプと第2の電流アンプの非反転入力端
子およびNPNトランジスタのコレクタに接続し、前記
ダイオードのカソードと前記第1の電流アンプと前記第
2の電流アンプの反転入力端子を基準電圧発生回路に接
続し、前記第2の電流アンプの出力端子を一方の端子が
接地されたコンデンサと前記NPNトランジスタのベー
スに接続し、同NPN トランジスタのエミッタを接地
した第1の回路と、同第1の回路と構成が同一であって
、第1の電流アンプの入力端子の極性だけが逆に接続さ
れた回路接続の第2の回路を合わせ、前記第1の回路と
前記第2の回路のそれぞれの前記の第2の電流アンプに
共通に接続されたスイッチ手段を付加し、前記第1の回
路と前記第2の回路のそれぞれの第1の電流アンプの出
力端子を共通に出力端子に接続するとともに、抵抗に接
続し、同抵抗のもう一方の端子を前記基準電圧発生回路
に接続したものである。
Means for Solving the Problems To achieve this object, the automatic distance measuring device of the present invention connects the cathode of a photodiode to a power supply voltage terminal, connects the anode of the photodiode to the anode of the diode, and connects the cathode of the photodiode to a first current. The non-inverting input terminals of the amplifier and the second current amplifier are connected to the collector of the NPN transistor, and the cathode of the diode and the inverting input terminals of the first current amplifier and the second current amplifier are connected to a reference voltage generation circuit. and a first circuit in which the output terminal of the second current amplifier is connected to a capacitor whose one terminal is grounded and the base of the NPN transistor, and the emitter of the NPN transistor is grounded; A second circuit having the same configuration and having a circuit connection in which only the polarity of the input terminal of the first current amplifier is reversed is combined, and each of the first circuit and the second circuit is connected. A switch means commonly connected to the second current amplifier is added, and the output terminal of the first current amplifier of each of the first circuit and the second circuit is commonly connected to the output terminal, and the resistor The other terminal of the resistor is connected to the reference voltage generating circuit.

作用 本発明の構成によれば、電流アンプとコンデンサおよび
NPN トランジスタの組み合わせ回路で、外光によっ
て生じる光電流をすべてNPNトランジスタに流し込め
るようにすることができる。
According to the configuration of the present invention, a combination circuit of a current amplifier, a capacitor, and an NPN transistor allows all of the photocurrent generated by external light to flow into the NPN transistor.

実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図に本発明の一実施例における自動測距装置のブロ
ック図を示す。この回路構成は、フォトダイオード1の
カソードを電源電圧端子21に接続し、フォトダイオー
ド1のアノードをダイオード2のアノードと第1の電流
アンプ4と第2の電流アンプ3の非反転入力端子および
NPNトランジスタ6のコレクタに接続し、ダイオード
2のカソードと第1の電流アンプ4と第2の電流アンプ
3の反転入力端子を基準電圧発生回路22に接続し、第
2の電流アンプ3の出力端子を一方の端子が接地された
コンデンサ5とNPNトランジスタ6のベースに接続し
、NPNトランジスタ6のエミッタを接地した第1の回
路Aと、フォトダイオード11、ダイオード12、電流
アンプ13と14、コンデンサ15、NPNトランジス
タ16とで構成し、電流アンプ14の入力端子の極性だ
けが逆に接続された回路接続の第2の回路を合わせ、電
流アンプ3と13に共通にスイッチ端子24を接続し、
電流アンプ4と14の出力端子を共通に出力端子25に
接続するとともに、抵抗23に接続し、抵抗23のもう
一方の端子を基準電圧発生回路22に接続したものであ
る。
FIG. 1 shows a block diagram of an automatic distance measuring device according to an embodiment of the present invention. In this circuit configuration, the cathode of the photodiode 1 is connected to the power supply voltage terminal 21, and the anode of the photodiode 1 is connected to the anode of the diode 2, the non-inverting input terminal of the first current amplifier 4, the second current amplifier 3, and the NPN It is connected to the collector of the transistor 6, the cathode of the diode 2 and the inverting input terminals of the first current amplifier 4 and the second current amplifier 3 are connected to the reference voltage generation circuit 22, and the output terminal of the second current amplifier 3 is connected to the reference voltage generation circuit 22. A first circuit A is connected to a capacitor 5 whose one terminal is grounded and the base of an NPN transistor 6, and whose emitter is grounded, a photodiode 11, a diode 12, current amplifiers 13 and 14, a capacitor 15, A second circuit consisting of an NPN transistor 16 and a circuit connection in which only the polarity of the input terminal of the current amplifier 14 is connected in reverse is combined, and a switch terminal 24 is commonly connected to the current amplifiers 3 and 13.
The output terminals of current amplifiers 4 and 14 are commonly connected to an output terminal 25 and also to a resistor 23, and the other terminal of the resistor 23 is connected to a reference voltage generation circuit 22.

以上のように構成された本発明の自動測距装置1の実施
例について以下その動作を説明する。まず、4つの電流
アンプ3.4.13.および14が動作している状態で
フォトダイオード1と11に外光を受ける。この状態で
は、電流アンプ3と13とNPNトランジスタ6と16
によりフィードバックがかかっているのでダイオード2
と12のアノードは基準電圧に固定され、外光によりフ
ォトダイオード1と11で発生した光電流はすべてNP
Nトランジスタ6と16を通じて流れる。次にスイッチ
端子24に入力させた信号により電流アンプ3と13の
動作を停止させる。この状態でも、コンデンサ5と15
により外光により発生した電流はすべてNPN トラン
ジスタ6と16を通じて流れているのでダイオード2と
12のアノードの電位は一定の基準電圧に保たれている
。次に発光パルスがフォトダイオード1と11に入力さ
れるとフォトダイオード1と11の光電流は増加し、そ
の増加分はダイオード2と12に流れるので、それぞれ
ダイオード2と12では電圧が発生する。そして、電流
アンプ4と14はそれぞれダイオード2と12で発生し
た電流に比例した電流を出力する。ただし電流アンプ4
と14は入力端子の極性が逆であるので、結果として抵
抗23に流れる電流は電流アンプ4と14の出力電流の
差になる。そこで出力端子25の電圧を調べることによ
り、下記の式より、フォトダイオード1と11へ入力す
る発光パルスの強度の比を求めることかでき、この出力
端子25の電圧は外光の影響を受けないので精度よ(前
記の発光パルスの強度比が求められる。
The operation of an embodiment of the automatic distance measuring device 1 of the present invention configured as described above will be described below. First, the four current amplifiers 3.4.13. While photodiodes 1 and 14 are in operation, external light is received by photodiodes 1 and 11. In this state, current amplifiers 3 and 13 and NPN transistors 6 and 16
Since feedback is applied to diode 2
The anodes of 1 and 12 are fixed at the reference voltage, and the photocurrent generated in photodiodes 1 and 11 due to external light is all NP.
flows through N transistors 6 and 16. Next, the operation of the current amplifiers 3 and 13 is stopped by a signal input to the switch terminal 24. Even in this state, capacitors 5 and 15
Since all the current generated by external light flows through the NPN transistors 6 and 16, the potentials of the anodes of the diodes 2 and 12 are kept at a constant reference voltage. Next, when a light emission pulse is input to photodiodes 1 and 11, the photocurrents of photodiodes 1 and 11 increase, and the increased amount flows to diodes 2 and 12, so that a voltage is generated in diodes 2 and 12, respectively. Current amplifiers 4 and 14 output currents proportional to the currents generated in diodes 2 and 12, respectively. However, current amplifier 4
Since the input terminals and 14 have opposite polarities, the current flowing through the resistor 23 is the difference between the output currents of the current amplifiers 4 and 14. Therefore, by checking the voltage at the output terminal 25, the ratio of the intensity of the light emission pulses input to the photodiodes 1 and 11 can be determined from the following formula, and the voltage at the output terminal 25 is not affected by external light. Therefore, accuracy is required (the intensity ratio of the light emission pulses mentioned above is determined).

フォトダイオード1′に入力する発光パルスの強度をL
R、フォトダイオード11に入力する発光パルスの強度
をLL、フォトダイオード1と11の感度を81ダイオ
ード2に発生する電圧をVRNダイオード12に発生す
る電圧vL、電流アンプ4と14の相互コンダクタンス
をgm、電流アンプ4の出力電流をIR、電流アンプ1
4の出力電流をIt 、抵抗23の抵抗値をR1出力電
圧をV OUTとすると VOUT =R(IRIt ) =R(gmVn −gmVt ) = Rg m (”−e−ユJLkr、、。Σ1L)q
    Is    q    IsRg m k T
   旦L ”      e n LL ここでkはボルツマン定数、Tは絶対温度、qは電気素
量、Isはダイオード2と12の飽和電流である。
The intensity of the light emission pulse input to photodiode 1' is L.
R, the intensity of the light emission pulse input to photodiode 11 is LL, the sensitivity of photodiodes 1 and 11 is 81, the voltage generated in diode 2 is VRN, the voltage generated in diode 12 is vL, the mutual conductance of current amplifiers 4 and 14 is gm , the output current of current amplifier 4 is IR, current amplifier 1 is
Let the output current of 4 be It, and the resistance value of resistor 23 be R1, and the output voltage be VOUT.
Is q IsRg m k T
danL ” e n LL where k is the Boltzmann constant, T is the absolute temperature, q is the elementary charge, and Is is the saturation current of the diodes 2 and 12.

このvauTより第3図で述べたと同じ三角測量法の原
理で距離が求まる。従って外光に影響されずに精度よ(
距離測定が行える。
From this vauT, the distance can be determined using the same triangulation principle as described in FIG. Therefore, accuracy is improved without being affected by external light (
Can measure distance.

以上のように本実施例によれば、IC化しやすい回路で
、1つの発光パルスでよいため短時間で、外光の影響を
受けない精度の良い安価な自動測距装置を実現すること
ができる。
As described above, according to this embodiment, it is possible to realize a highly accurate and inexpensive automatic distance measuring device that is not affected by external light in a short time because it is a circuit that is easy to integrate into an IC and only requires one light emission pulse. .

発明の効果 本発明によれば、電流アンプとコンデンサとNPNトラ
ンジスタの組み合わせで、外光によって生じる光電流を
すべてNPNトランジスタに流し込めるようにすること
により、外光に影響されないで距離測定を行なうことが
でき、さらにダイオードによる対数交換を行なうことに
より広いダイナミックレンジを持つという効果を得るこ
とができる優れた自動測距装置を実現できるものである
。
Effects of the Invention According to the present invention, by using a combination of a current amplifier, a capacitor, and an NPN transistor, all of the photocurrent generated by external light can flow into the NPN transistor, thereby making it possible to measure distances without being affected by external light. Furthermore, by performing logarithmic exchange using diodes, it is possible to realize an excellent automatic distance measuring device that can obtain the effect of having a wide dynamic range.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例における自動測距装置のブロ
ック図、第2図は従来の自動測距装置のブロック図、第
3図は三角測量法の原理図である。 1.11・・・・・・フォトダイオード、2,12・・
・・・・ダイオード、3,13.4.14・・・・・・
電流アンプ、5.15・・・・・・コンデンサ、6,1
6・・・・・・NPNトランジスタ、21・・・・・・
電源電圧端子、22・・・・・・基準電圧発生回路、2
3・・・・・・抵抗、24・・・・・・スイッチ端子、
25・・・・・・出力端子。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか1名イ、41−
・−フ不シダイ^−ド 2、L2−m−9′イ;「−Y 3、手、 13.1本−一−41ジ屹アシフ。 5.15−−−コンデシフ 24−一一ズイラづヒx、1 25−−一出力#p手 計・−FFの回了ト ら−−−Y2の回&寥
FIG. 1 is a block diagram of an automatic ranging device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a conventional automatic ranging device, and FIG. 3 is a diagram of the principle of triangulation method. 1.11...Photodiode, 2,12...
...Diode, 3,13.4.14...
Current amplifier, 5.15...Capacitor, 6,1
6...NPN transistor, 21...
Power supply voltage terminal, 22...Reference voltage generation circuit, 2
3...Resistor, 24...Switch terminal,
25...Output terminal. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano and one other person, 41-
・-Fushidai ^-do 2, L2-m-9'i;"-Y 3, hand, 13.1 book-1-41 Jibai Asif. 5.15---Condeshifu 24-11 Zuirazu Hx, 1 25--One output #p hand total・-FF rotations completed---Y2 times &

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] フォトダイオードのカソードを電源電圧端子に接続し、
同フォトダイオードのアノードをダイオードのアノード
と、第1の電流アンプと第2の電流アンプの非反転入力
端子、およびNPNトランジスタのコレクタに接続し、
前記ダイオードのカソードと前記第1の電流アンプと前
記第2の電流アンプの反転入力端子を基準電圧発生回路
に接続し、前記第2の電流アンプの出力端子を一方の端
子が接地されたコンデンサと前記NPNトランジスタの
ベースに接続し、同NPNトランジスタのエミッタを接
地した第1の回路と、同第1の回路と構成が同一であっ
て、第1の電流アンプの入力端子の極性だけが逆に接続
された回路接続の第2の回路を合わせ、前記第1の回路
と前記第2の回路のそれぞれの前記第2の電流アンプに
共通に接続されたスイッチ手段を付加し、前記第1の回
路と前記第2の回路のそれぞれの第1の電流アンプの出
力端子を共通に出力端子に接続するとともに、抵抗に接
続し、同抵抗のもう一方の端子を前記基準電圧発生回路
に接続したことを特徴とする距離自動測定装置。
Connect the cathode of the photodiode to the power supply voltage terminal,
Connecting the anode of the photodiode to the anode of the diode, the non-inverting input terminals of the first current amplifier and the second current amplifier, and the collector of the NPN transistor,
The cathode of the diode, the inverting input terminals of the first current amplifier and the second current amplifier are connected to a reference voltage generation circuit, and the output terminal of the second current amplifier is connected to a capacitor with one terminal grounded. A first circuit connected to the base of the NPN transistor and having the emitter of the NPN transistor grounded has the same configuration as the first circuit, and only the polarity of the input terminal of the first current amplifier is reversed. a second circuit of the connected circuit connections, adding switch means commonly connected to the second current amplifier of each of the first circuit and the second circuit; and the output terminals of the first current amplifiers of the second circuits are commonly connected to the output terminal, and also connected to a resistor, and the other terminal of the resistor is connected to the reference voltage generation circuit. Features automatic distance measuring device.
JP26007288A 1988-10-14 1988-10-14 Automatic distance measuring device Expired - Lifetime JPH083416B2 (en)

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