JPH031626B2 - - Google Patents

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JPH031626B2
JPH031626B2 JP58227222A JP22722283A JPH031626B2 JP H031626 B2 JPH031626 B2 JP H031626B2 JP 58227222 A JP58227222 A JP 58227222A JP 22722283 A JP22722283 A JP 22722283A JP H031626 B2 JPH031626 B2 JP H031626B2
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JP
Japan
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variable gain
circuit
output
signal
light receiving
Prior art date
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Application number
JP58227222A
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English (en)
Other versions
JPS60115882A (ja
Inventor
Eiichi Matsuyama
Hirotaka Nishira
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/491Details of non-pulse systems
    • G01S7/4912Receivers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は、測距装置の信号処理回路に関し、
特に、目標物体(被写体)までの距離を測定する
写真カメラなどの光学機器に適した測距装置の信
号処理回路に関するものである。
[従来技術] 第1図は、従来の測距装置の信号処理回路の一
例を示す概略ブロツク図である。
まず、第1図を参照して従来の測距装置の信号
処理回路の構成について説明する。第1図におい
て、発光回路1は、発光素子2を駆動して発光さ
せ、その光は測定対象である目標物体(被写体)
3に向けて照射されるように構成されている。目
標物体3からの反射光は、受光素子4aおよび4
bで電気信号に変換され、さらに受光回路5aお
よび5bで増幅される。受光回路5aおよび5b
の出力はそれぞれ、その利得が可変である利得可
変増幅器6aおよび6bに与えられて増幅され
る。ここで、利得制御回路7は、利得可変増幅器
6aおよび6bの利得をそれぞれ時間の関数とし
て変化させる制御回路である。利得可変増幅器6
aおよび6bの出力は波形処理回路8に与えら
れ、波形処理回路8は後述の測距タイミング信号
受信時に、距離情報としてのそれらの入力を同時
に演算する。また、利得可変増幅器6bの出力は
同時にレベル判定回路9にも与えられ、レベル判
定回路9は、利得可変増幅器6bの出力レベルが
所定のしきい値を越えると、ローレベルからハイ
レベルに立上がる測距タイミング信号を発生して
波形処理回路8に与える。波形処理回路8はこの
測距タイミング信号を受けると、上述の利得可変
増幅器6aおよび6bからの距離情報を演算して
その結果を目標物体までの測定距離を表わす最終
測距情報として出力する。
第2図は、第1図に示した従来の測距装置の信
号処理回路の動作を説明するための波形図であ
る。
次に、第2図を参照して第1図に示す従来の測
距装置の信号処理回路の動作について説明する。
まず、発光回路1によつて駆動された発光素子
2より照射された光は目標物体3に当たり、反射
されて受光素子4aおよび4bに入る。そして、
この受光素子4aおよび4bに入つた光はそれぞ
れ電気信号に目標され、受光回路5aおよび5b
で増幅される。この受光回路5aおよび5bで増
幅された各信号は、それぞれ次段の利得可変増幅
器6aおよび6bによつて増幅される。この利得
可変増幅器6aおよび6bの利得は、前述のよう
に利得制御回路7によつて時間の関数として変化
させられるが、ここでは、たとえば第2図aに示
すように、利得G(縦軸)が時間t(横軸)に対し
て比例して増大する場合を考える(それ以外の時
間関数でもよい)。そして、この利得可変増幅器
6aおよび6bに入力する受光回路5aおよび5
bからの各信号は、目標物体3の状態が一定であ
れば、一定量として入力してくる。たとえば、測
定対象である目標物体3までの距離が中距離で被
写体からの反射率が中程度の場合、すなわち入射
光量が中程度の場合を考える。第2図bは、縦軸
に利得可変増幅器6aおよび6bの出力レベルを
とり、横軸に時間tをとつたグラフである。上述
の入射光量が中程度の場合、利得可変増幅器6a
および6bの利得は第2図aのように線形に増大
するので、利得可変増幅器6aおよび6bの出力
は第2図bのLMで示すような線形の特性で増大
する。
ここで、利得可変増幅器6bの出力レベルが、
レベル判定回路9で設定された電圧のしきい値
VDに達するとき(時刻t1)に、レベル判定回路9
は、ローレベルからハイレベルに立上がる測距タ
イミング信号を出力して波形処理回路8に送る。
波形処理回路8は、これを受けて利得可変増幅器
6aおよび6bの出力を演算し、最終測距信号を
出力する。
次に、目標物体3までの距離が近距離でその反
射率が大きい場合には入射光量が大きく、利得可
変増幅器6aおよび6bの出力レベルは、第2図
bのLLで示すような線形の特性で増大し、時刻
t2でしきい値VDに到達する。このとき、レベル判
定回路9は、測距タイミング信号を出力し、上述
のように波形処理回路8から最終測距信号を得る
ことができる。
また、目標物体までの距離が遠距離あるいは反
射率が小さい場合には、入射光量が小さく、利得
可変増幅器6aおよび6bの出力レベルは、第2
図bのLSで示すような線形の特性で増大し、時
刻t3でしきい値VDに到達する。このとき、レベル
判定回路9は測距タイミング信号を出力し、上述
のように波形処理回路8から最終測距信号を得る
ことができる。
すなわち、利得可変増幅器6aおよび6bによ
つて、入射光量は回路のダイナミツクレンジを十
分保証できる適正レベルである電圧値VDまで線
形に増幅される。そして、しきい値VDに到達し
たときに、測距タイミング信号が発生し、最終測
距信号が得られる。
しかしながら、上述の従来の測距装置は、測定
精度向上のために複数(上述の例では2系統)の
信号処理系すなわち受光回路および利得可変増幅
器を用いているが、各信号処理系間の利得や周波
数特性の誤差を完全になくすことは困難であり、
わずかな誤差のために、却つて高精度の演算結果
を得ることができないという欠点があつた。
[発明の概要] それゆえに、この発明の主たる目的は、従来通
り複数の受光回路を使用する一方で、スイツチの
切換えによつて利得可変増幅器が1つで済むよう
に構成することによつて、信号処理系間の誤差の
影響を受けることなく、部品点数の少ない高精度
の測距装置の信号処理回路を提供することであ
る。
この発明の上述の目的およびその他の目的と特
徴は、以下に図面を参照して行なう詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。
[発明の実施例] 第3図は、この発明の一実施例を示す概略ブロ
ツク図である。
この第3図に示す例は、以下の点を除いて前述
の第1図に示した概略ブロツク図と同じである。
すなわち、受光回路5aおよび5bの各出力は、
単一の利得可変増幅器6に与えられ、さらに利得
可変増幅器6の出力は、波形処理回路8に単一の
入力として与えられるとともに、レベル判定回路
9にも与えられる。レベル判定回路9の出力は、
その入力が一定のしきい値VD以下のときはロー
レベルであり、VDを越えるとローレベルからハ
イレベルに立上がるタイミング信号を出力する。
スイツチ回路10a,10bおよび10cはそれ
ぞれ、レベル判定回路9から出力される前述のタ
イミング信号に基づいて、受光回路5a,5bお
よび利得制御回路7を動作状態あるいは非動作状
態に切換えるためのものである。
より詳細に説明すると、スイツチ回路10a
は、レベル判定回路9への入力がしきい値に達せ
ず、その出力がローレベルのときに受光回路5a
を動作状態に、しきい値に達してハイレベルのタ
イミング信号が発生したときに非動作状態に切換
えるように設定され、スイツチ回路10bは逆
に、レベル判定回路9の出力がローレベルのとき
に受光回路5bを非動作状態に、ハイレベルのタ
イミング信号発生時に動作状態に切換えるように
設定され、スイツチ回路10cは、レベル測定回
路9の出力がローレベルのときに利得制御回路7
を動作状態に、ハイレベルのタイミング信号発生
時に非動作状態に切換えるように設定される。
第4図は、第3図に示す実施例の動作を説明す
るための波形図である。
次に、第4図を参照して第3図に示す実施例の
動作について説明する。
まず、発光回路1によつて駆動された発光素子
2より照射された光は、目標物体3に当たり、反
射されて受光素子4aおよび4bに入る。しか
し、受光回路5aおよび5bは、スイツチ回路1
0aおよび10bによつて、受光回路5aだけが
動作状態になるように設定されており、この受光
素子4aに入つた光のみが電気信号に変換され受
光回路5aで増幅される。この受光回路5aで増
幅された信号は利得可変増幅器6に与えられて増
幅される。この利得可変増幅器6は、第1図の従
来例における利得可変増幅器6aおよび6bと同
じものであり、この利得可変増幅器6の利得は、
前述のように利得制御回路7(レベル判定回路9
の出力はまだローレベルなので、このとき利得制
御回路7は動作状態にある)によつて時間の関数
として増大させられる。そしてここでは、第2図
aの従来の信号処理回路と同様に利得Gが時間t
に比例して増大する場合を考える(それ以外の時
間関数でもよい)。そしてこの利得可変増幅器6
に入力する受光回路5aからの光信号は、目標物
体3が一定状態であれば、一定量として入力して
くる。第4図aは、利得可変増幅器6の出力レベ
ル(縦軸)の時間t(横軸)に対する関係を示す
グラフであり、利得の変化と同様に線形の特性で
増大する。第4図c,d,gは、それぞれ受光回
路5a,5bおよび利得制御回路7が動作状態
(オン)あるいは非動作状態(オフ)のいずれの
状態にあるかを示すグラフである。上述の利得可
変増幅器出力が増大している状態においては、受
光回路5aは動作状態、受光回路5bは非動作状
態、利得制御回路7は動作状態にある。ここで、
利得可変増幅器6の出力レベルがレベル判定回路
9で設定された回路のダイナミツクレンジを十分
保証できる適正レベルであるVDに達するとき
(時刻t1)に、レベル判定回路9は、ローレベル
からハイレベルに立上がるタイミング信号(第4
図b)を出力する。(すなわち、この状態で回路
のダイナミツクレンジは保証される。)ここで、
レベル判定回路9がハイレベルのタイミング信号
を出力することにより、第4図c,d,eに示す
ように、t1以後、受光回路5aは非動作状態に、
受光回路5bは動作状態に、利得制御回路7は非
動作状態に切換わる。この状態では、利得可変増
幅器6の利得は、t1直前における利得に固定さ
れ、受光回路5bが動作状態なので受光回路5b
から光信号が入つてきて利得可変増幅器6で増幅
される。すなわち、波形処理回路8は、第4図a
に示すように、t1直前の利得可変増幅器6の出力
レベルと、t1直後の利得可変増幅器6の出力レベ
ルとを演算することにより、t1における最終測距
情報を出力することができる。
なお、上述の実施例では、受光回路として5
a,5bの2チヤネルを有する回路系で説明した
が、2チヤネル以上の場合でも上述の実施例と同
様の効果を奏する。
[発明の効果] 以上のように、この発明では、従来複数であつ
た利得可変増幅器を、測距タイミング信号に基づ
くスイツチの切換えによつて、1つで複数の光入
力信号を増幅演算するように構成したので、従来
調整が困難であつたチヤネル間の利得や周波数特
性の誤差を解消し、部品点数が少なく安価かつ高
精度の測距装置の信号処理回路を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の測距装置の信号処理回路の構成
を示す概略ブロツク図である。第2図は、第1図
に示す従来の測距装置の信号処理回路の動作を示
す波形図である。第3図はこの発明の一実施例を
示す概略ブロツク図である。第4図は第3図に示
す実施例の動作を説明するための波形図である。 図において、1は発光回路、2は発光素子、3
は目標物体、4a,4bは受光素子、5a,5b
は受光回路、6,6a,6bは利得可変増幅器、
7は利得制御回路、8は波形処理回路、9はレベ
ル判定回路、10a,10b,10cはスイツチ
回路を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 目標物体までの距離を測定する測距装置の信
    号処理回路であつて、 前記目標物体に対して光を照射する発光手段
    と、 前記目標物体からの反射光を受けて電気信号に
    変換する複数の受光手段と、 前記受光手段からの出力信号を増幅する単一の
    利得可変増幅手段と、 前記利得可変増幅手段の利得を時間の関数とし
    て変化させる利得制御手段と、 前記利得可変増幅手段の出力レベルが所定のし
    きい値に達したときにタイミング信号を発生する
    レベル判定手段と、 前記タイミング信号に基づいて前記受光手段お
    よび前記利得制御手段を動作状態または非動作状
    態に切換えるスイツチング手段と、 前記タイミング信号発生直前の前記利得可変増
    幅手段出力と前記タイミング信号発生直後の前記
    利得可変増幅手段出力とを演算して目標物体まで
    の距離を表わす測距信号を出力する波形処理手段
    とを備えた、測距装置の信号処理回路。
JP58227222A 1983-11-29 1983-11-29 測距装置の信号処理回路 Granted JPS60115882A (ja)

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JP2023022138A (ja) * 2017-02-15 2023-02-14 パイオニア株式会社 光走査装置及び制御方法

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