JPH0370765B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0370765B2 JPH0370765B2 JP58007275A JP727583A JPH0370765B2 JP H0370765 B2 JPH0370765 B2 JP H0370765B2 JP 58007275 A JP58007275 A JP 58007275A JP 727583 A JP727583 A JP 727583A JP H0370765 B2 JPH0370765 B2 JP H0370765B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- measuring device
- distance measuring
- conversion element
- receiving element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
- G01C3/02—Details
- G01C3/06—Use of electric means to obtain final indication
- G01C3/08—Use of electric radiation detectors
- G01C3/085—Use of electric radiation detectors with electronic parallax measurement
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Focusing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、例えばオートフオーカスカメラ等
に用いることができる距離測定装置に関する。
に用いることができる距離測定装置に関する。
第１図はかかる従来の距離測定装置における測
定原理を示す原理図である。同図において、１は
被写体、２，３はレンズ、４はレンズの焦点面、
５，６，７は像、８は第１の受光素子列、９は第
２の受光素子列である。
定原理を示す原理図である。同図において、１は
被写体、２，３はレンズ、４はレンズの焦点面、
５，６，７は像、８は第１の受光素子列、９は第
２の受光素子列である。
被写体１は２つのレンズ２および３により、そ
れぞれ焦点面４上に像５および６を結ぶ。なお、
被写体１が無限遠にある場合は、被写体１からの
光線は光路ｌに沿つて入射し、像７を結ぶ。した
がつて、像６と像７との間隔ｘが検出できれば、
被写体１までの距離ａは周知の三角測量法を利用
して、次のように求めることができる。
れぞれ焦点面４上に像５および６を結ぶ。なお、
被写体１が無限遠にある場合は、被写体１からの
光線は光路ｌに沿つて入射し、像７を結ぶ。した
がつて、像６と像７との間隔ｘが検出できれば、
被写体１までの距離ａは周知の三角測量法を利用
して、次のように求めることができる。
ａ＝feＢ／ｘ ……(1)
ここで、feはレンズ２および３の焦点距離、Ｂ
はレンズ２と３との光軸間距離である。なお、焦
点面４上に鮮明な像を得るようにするためfe≪ａ
とされる。通常は、無限遠にある被写体像７は不
明であるので、この場合はレンズ２による像５を
用いる。そして、これらの像の位置または間隔を
求めるには、焦点面４のレンズ２および３による
結像位置近傍に第１および第２の受光素子列８，
９を配置するとともに、これら受光素子列におけ
る各受光素子の被写体が無限遠にあると仮定した
ときに同じ像点を結ぶもの同志をペア（組）とし
て考え、これを基準として各受光素子の出力の相
関または比較により行なう。
はレンズ２と３との光軸間距離である。なお、焦
点面４上に鮮明な像を得るようにするためfe≪ａ
とされる。通常は、無限遠にある被写体像７は不
明であるので、この場合はレンズ２による像５を
用いる。そして、これらの像の位置または間隔を
求めるには、焦点面４のレンズ２および３による
結像位置近傍に第１および第２の受光素子列８，
９を配置するとともに、これら受光素子列におけ
る各受光素子の被写体が無限遠にあると仮定した
ときに同じ像点を結ぶもの同志をペア（組）とし
て考え、これを基準として各受光素子の出力の相
関または比較により行なう。
第２図は、上述の如き無限遠にある被写体像７
と現実の像６との間隔ｘを求めるため従来用いら
れた距離測定装置の具体的な構成を示すブロツク
図である。同図において、８および９は第１図と
同様の受光素子列であり、１０，１１は受光素子
８，９からの出力を所定の論理レベルで２値化す
る２値化回路列、１２，１３はシフトレジスタ、
１４は一致検出回路列、１５はカウンタ、１６は
判断回路である。受光素子列８および９の各受光
素子のアナログ出力は、２値化回路列１０および
１１により、適宜なスレツシユホールドレベルで
“０”または“１”に判別され、シフトレジスタ
１２および１３に書き込まれる。１２と１３はと
もにシフトレジスタである必要はないが、少なく
とも１方はシフトレジスタであることが望まし
い。シフトレジスタ１２および１３の各ビツトの
出力は、前述のような所定の組合せで一致検出回
路列１４に入力されている。一致検出回路列１４
の各回路は、２つの入力が同じものであつたら
“１”を、また、異なるものであつたら“０”を
出力する。一致検出回路列１４の出力のうちの
“１”の数はカウンタ１５により算出され、判断
回路１６に与えられる。判断回路１６はこの数を
記憶した後、シフトレジスタ１２または１３を１
ビツトシフトさせて再びカウンタ１５の出力を読
みとり、記憶する。このようなシフトレジスタ１
２，１３のシフトと、カウンタ１５の読取り／記
憶を所定回数くり返した後、記憶されているカウ
ンタ１５の読取り値のうち最大のものを求める。
この場合が受光素子列８および９の像が最も一致
しているわけで、この最大一致を与える時の初期
状態からのシフトレジスタのシフト回数がｘに相
当する。しかしながら、このような場合に受光素
子列の出力をそのまゝ処理することにすると、ノ
イズや素子のばらつきによつて誤動するおそれが
生じる。
と現実の像６との間隔ｘを求めるため従来用いら
れた距離測定装置の具体的な構成を示すブロツク
図である。同図において、８および９は第１図と
同様の受光素子列であり、１０，１１は受光素子
８，９からの出力を所定の論理レベルで２値化す
る２値化回路列、１２，１３はシフトレジスタ、
１４は一致検出回路列、１５はカウンタ、１６は
判断回路である。受光素子列８および９の各受光
素子のアナログ出力は、２値化回路列１０および
１１により、適宜なスレツシユホールドレベルで
“０”または“１”に判別され、シフトレジスタ
１２および１３に書き込まれる。１２と１３はと
もにシフトレジスタである必要はないが、少なく
とも１方はシフトレジスタであることが望まし
い。シフトレジスタ１２および１３の各ビツトの
出力は、前述のような所定の組合せで一致検出回
路列１４に入力されている。一致検出回路列１４
の各回路は、２つの入力が同じものであつたら
“１”を、また、異なるものであつたら“０”を
出力する。一致検出回路列１４の出力のうちの
“１”の数はカウンタ１５により算出され、判断
回路１６に与えられる。判断回路１６はこの数を
記憶した後、シフトレジスタ１２または１３を１
ビツトシフトさせて再びカウンタ１５の出力を読
みとり、記憶する。このようなシフトレジスタ１
２，１３のシフトと、カウンタ１５の読取り／記
憶を所定回数くり返した後、記憶されているカウ
ンタ１５の読取り値のうち最大のものを求める。
この場合が受光素子列８および９の像が最も一致
しているわけで、この最大一致を与える時の初期
状態からのシフトレジスタのシフト回数がｘに相
当する。しかしながら、このような場合に受光素
子列の出力をそのまゝ処理することにすると、ノ
イズや素子のばらつきによつて誤動するおそれが
生じる。
第３図は、受光素子出力のノイズによる影響を
説明するための説明図である。なお、同図におい
て横軸は受光素子の位置を、また縦軸は受光素子
出力をそれぞれ示すものである。
説明するための説明図である。なお、同図におい
て横軸は受光素子の位置を、また縦軸は受光素子
出力をそれぞれ示すものである。
すなわち、同図ａに示される如き受光素子列８
の出力波形と、同図ｂに示される如き受光素子列
９の出力波形と双方に同じ割合でノイズが重量さ
れる場合は余り問題がないが、そのいずれか一
方、例えば受光素子列９の出力波形に同図ｃまた
はｄの如きオフセツトやランプ型ノイズが重畳さ
れると、同図ｅまたはｆのように、出力値全体ま
たはかなりの部分がスレツシユホールドを越えて
もち上がつてしまうことになり、したがつて、こ
のまゝ両者を比較すれば誤判定を生じることが明
らかである。
の出力波形と、同図ｂに示される如き受光素子列
９の出力波形と双方に同じ割合でノイズが重量さ
れる場合は余り問題がないが、そのいずれか一
方、例えば受光素子列９の出力波形に同図ｃまた
はｄの如きオフセツトやランプ型ノイズが重畳さ
れると、同図ｅまたはｆのように、出力値全体ま
たはかなりの部分がスレツシユホールドを越えて
もち上がつてしまうことになり、したがつて、こ
のまゝ両者を比較すれば誤判定を生じることが明
らかである。
ところで、受光素子出力を２値化する２値化回
路は、従来は、例えば次の如く構成される。
路は、従来は、例えば次の如く構成される。
第４図は、かかる従来の２値化回路の例を示す
回路図である。なお、同図には１ビツト分しか示
されていないが、これらを所定数設けることによ
り受光素子列に対応する２値化回路列が形成され
る。同図において、１７はフオトダイオード（受
光素子）、１８，１９はスイツチングトランジス
タ、２０は容量（コンデンサ）、２１はインバー
タである。
回路図である。なお、同図には１ビツト分しか示
されていないが、これらを所定数設けることによ
り受光素子列に対応する２値化回路列が形成され
る。同図において、１７はフオトダイオード（受
光素子）、１８，１９はスイツチングトランジス
タ、２０は容量（コンデンサ）、２１はインバー
タである。
その動作は、まず、CLEAR入力によりスイツ
チングトランジスタ１８をONさせ、容量Ｃの電
荷を放電させることにより開始される。その後、
CLEAR入力によりスイツチングトランジスタ１
８をOFFさせ、次に入力Ｇによりスイツチング
トランジスタ１９をONさせる。すると、容量２
０には、フオトダイオード１７よりスイツチング
トランジスタ１９を通して光の強度にほぼ比例し
た電流ｉが流れ込む。スイツチトランジスタ１９
をONさせた後、ある時間ｔたつたら今度は入力
Ｇを操作してスイツチングトランジスタ１９を
OFFさせる。この時容量２０には、略ｉ×ｔの
電荷がたまつており、その結果インバータ２１の
入力には、Vin＝it／Ｃの電圧が加えられること
になる。インバータ２１のスレツシユホールド電
圧をVthとすると、Vin≧Vthならばインバータ
の出力値は“０”となり、Vin＜Vthならばイン
バータの出力値は“１”となる。もしくは、イン
バータ２１の次段にもう１つのインバータを接続
してVinとVthの大小関係による出力値を逆にす
ることもできる。ここで大切なことは、スイツチ
ングトランジスタ１９の導通時間ｔであつて、こ
れが長すぎると全ての受光素子において容量２０
が充電されすぎてインバータの入力がスレツシユ
ホールド電圧を越えてしまうし、反対に短かすぎ
ると、容量２０がほとんど充電されないので、ど
の受光素子においてもインバータの入力がスレツ
シユホールド電圧を越えることができない。すな
わち、時間ｔを考慮せずに２値化すると、例えば
全て“０”または全て“１”のパターンしか得ら
れず、何らの情報も得ることができない。このた
め、時間ｔの最適制御は受光素子列全体の受光量
を考慮して行なう必要があるが、この種の制御は
一般に複雑であるという欠点がある。
チングトランジスタ１８をONさせ、容量Ｃの電
荷を放電させることにより開始される。その後、
CLEAR入力によりスイツチングトランジスタ１
８をOFFさせ、次に入力Ｇによりスイツチング
トランジスタ１９をONさせる。すると、容量２
０には、フオトダイオード１７よりスイツチング
トランジスタ１９を通して光の強度にほぼ比例し
た電流ｉが流れ込む。スイツチトランジスタ１９
をONさせた後、ある時間ｔたつたら今度は入力
Ｇを操作してスイツチングトランジスタ１９を
OFFさせる。この時容量２０には、略ｉ×ｔの
電荷がたまつており、その結果インバータ２１の
入力には、Vin＝it／Ｃの電圧が加えられること
になる。インバータ２１のスレツシユホールド電
圧をVthとすると、Vin≧Vthならばインバータ
の出力値は“０”となり、Vin＜Vthならばイン
バータの出力値は“１”となる。もしくは、イン
バータ２１の次段にもう１つのインバータを接続
してVinとVthの大小関係による出力値を逆にす
ることもできる。ここで大切なことは、スイツチ
ングトランジスタ１９の導通時間ｔであつて、こ
れが長すぎると全ての受光素子において容量２０
が充電されすぎてインバータの入力がスレツシユ
ホールド電圧を越えてしまうし、反対に短かすぎ
ると、容量２０がほとんど充電されないので、ど
の受光素子においてもインバータの入力がスレツ
シユホールド電圧を越えることができない。すな
わち、時間ｔを考慮せずに２値化すると、例えば
全て“０”または全て“１”のパターンしか得ら
れず、何らの情報も得ることができない。このた
め、時間ｔの最適制御は受光素子列全体の受光量
を考慮して行なう必要があるが、この種の制御は
一般に複雑であるという欠点がある。
この発明は上記の諸点に鑑みてなされたもの
で、距離を測定するために、対象物よりの光を異
なる光路を介して１対の受光素子群で受光し、そ
の出力量子化する際に、その受光強度に応じた精
度での量子化を可能とした距離測定装置を提供す
ることを目的とする。
で、距離を測定するために、対象物よりの光を異
なる光路を介して１対の受光素子群で受光し、そ
の出力量子化する際に、その受光強度に応じた精
度での量子化を可能とした距離測定装置を提供す
ることを目的とする。
この発明の特徴は、対象物からの光を互いに異
なる光路を介して所定の焦点面上に対象物像を形
成する第１および第２の光学的手段と、該焦点面
上の各対象物像に対応してそれぞれ所定個数ずつ
配列されその受光強度に応じた光電流を発生する
第１および第２の受光素子群と、該各受光素子群
に対応して設けられ、対応する群内の受光素子毎
の光電流を初期設定後積分する積分手段を有して
その受光強度に対応した出力を発生する第１およ
び第２の変換素子群と、該変換素子群内の２つの
変換素子を組み合わせてその出力差について複数
組量子化する量子化手段とを備え、該量子化手段
による前記第１および第２の変換素子群の量子化
出力の相関関係から前記対象物までの距離を測定
する距離測定装置において、前記変換素子は、初
期設定後に光電流の積分値が所定値に達したこと
を検出して出力を発生する検出手段を有し、初期
設定から該検出手段の出力発生までの時間が受光
強度に対応するものであり、前記量子化手段は、
次第にその間隔が伸長する繰り返しパルス信号を
用いて前記各組について２つの変換素子の前記検
出手段の出力発生時点の時間差を計測することに
より量子化を行うものである点にあり、また、光
学像を電気信号に変換する受光素子列からのアナ
ログ出力を量子化するに当たり、従来の如く所定
の論理レベルと比較することにより行なうのでは
なく、各受光素子群内の受光素子のうち少なくと
も２つの受光素子からの出力を比較しその一方の
他方に対する出力が大であるとき、等しいときま
たは小さいときの３つの状態に分けて量子化する
ことにより、ノイズ等による影響を従来よりも効
果的に、しかも簡単な回路構成で除去しようとす
る点にある。
なる光路を介して所定の焦点面上に対象物像を形
成する第１および第２の光学的手段と、該焦点面
上の各対象物像に対応してそれぞれ所定個数ずつ
配列されその受光強度に応じた光電流を発生する
第１および第２の受光素子群と、該各受光素子群
に対応して設けられ、対応する群内の受光素子毎
の光電流を初期設定後積分する積分手段を有して
その受光強度に対応した出力を発生する第１およ
び第２の変換素子群と、該変換素子群内の２つの
変換素子を組み合わせてその出力差について複数
組量子化する量子化手段とを備え、該量子化手段
による前記第１および第２の変換素子群の量子化
出力の相関関係から前記対象物までの距離を測定
する距離測定装置において、前記変換素子は、初
期設定後に光電流の積分値が所定値に達したこと
を検出して出力を発生する検出手段を有し、初期
設定から該検出手段の出力発生までの時間が受光
強度に対応するものであり、前記量子化手段は、
次第にその間隔が伸長する繰り返しパルス信号を
用いて前記各組について２つの変換素子の前記検
出手段の出力発生時点の時間差を計測することに
より量子化を行うものである点にあり、また、光
学像を電気信号に変換する受光素子列からのアナ
ログ出力を量子化するに当たり、従来の如く所定
の論理レベルと比較することにより行なうのでは
なく、各受光素子群内の受光素子のうち少なくと
も２つの受光素子からの出力を比較しその一方の
他方に対する出力が大であるとき、等しいときま
たは小さいときの３つの状態に分けて量子化する
ことにより、ノイズ等による影響を従来よりも効
果的に、しかも簡単な回路構成で除去しようとす
る点にある。
ここで、受光素子列からのアナログ出力波形を
上記の如き３つの状態に分ける方法、すなわちこ
の発明の原理について説明する。
上記の如き３つの状態に分ける方法、すなわちこ
の発明の原理について説明する。
第５図はかかる原理を説明するための説明図で
ある。すなわち、一方の群の受光（変換）素子列
出力が例えば同図ａの如く表わされるものとする
と、その傾きが“右上り”（増大する傾向）、すな
わち、例えば２つの受光素子出力を比較したとき
右側の受光素子が左側のそれよりも大きい場合
UP1〜UP3と、“右下り”（減少する傾向、右側の
受光素子出力が左側のそれよりも小さい場合）の
場合DN1〜DN2と、“ゼロ”（平坦な場合、右側
の受光素子出力が左側のそれと略等しい場合）の
場合FT1〜FT4とが存在する。したがつて、これ
ら“右上り”、“右下り”または“平坦”の各状態
に応じて、例えば３つの異なるフリツプフロツプ
Q1，Q2，Q3の出力状態q1，q2，q3を組み合わせ
て表現すれば、同図ｂの如く量子化することがで
きる。こうすれば、第３図で説明したようなオフ
セツトまたは多少のランプ型入力が重畳されて
も、その傾きの状態までがこれらの影響を受ける
ことは少ないものと考えられるので、ノイズ等に
よる影響を著しく減少させることができる。な
お、受光素子列出力を量子化した後の処理につい
ては多数の文献があり、ここでは特に関係がない
のでその説明は省略する。
ある。すなわち、一方の群の受光（変換）素子列
出力が例えば同図ａの如く表わされるものとする
と、その傾きが“右上り”（増大する傾向）、すな
わち、例えば２つの受光素子出力を比較したとき
右側の受光素子が左側のそれよりも大きい場合
UP1〜UP3と、“右下り”（減少する傾向、右側の
受光素子出力が左側のそれよりも小さい場合）の
場合DN1〜DN2と、“ゼロ”（平坦な場合、右側
の受光素子出力が左側のそれと略等しい場合）の
場合FT1〜FT4とが存在する。したがつて、これ
ら“右上り”、“右下り”または“平坦”の各状態
に応じて、例えば３つの異なるフリツプフロツプ
Q1，Q2，Q3の出力状態q1，q2，q3を組み合わせ
て表現すれば、同図ｂの如く量子化することがで
きる。こうすれば、第３図で説明したようなオフ
セツトまたは多少のランプ型入力が重畳されて
も、その傾きの状態までがこれらの影響を受ける
ことは少ないものと考えられるので、ノイズ等に
よる影響を著しく減少させることができる。な
お、受光素子列出力を量子化した後の処理につい
ては多数の文献があり、ここでは特に関係がない
のでその説明は省略する。
以下、この発明の実施例を第６図を参照して説
明する。なお、第６図はこの発明の実施例を示す
構成図である。
明する。なお、第６図はこの発明の実施例を示す
構成図である。
同図において、４１，４２はフオトダイオード
１７１，１７２、スイツチングトランジスタ１８
１，１９１，１８２，１９２、容量２０１，２０
２およびインバータ２１１，２１２からなる変換
素子、２２〜２４はフリツプフロツプ、２５〜２
９はNOR（ノア）ゲート、３０はNAND（ナン
ド）ゲート、３１はインバータである。すなわ
ち、変換素子４１，４２はいずれか一方の変換素
子群の例えば隣り合う２個、または所定の２個を
示すもので、その構成は第４図に示されるものと
同様である。フリツプフロツプ２２（Q1），２３
（Q2）、２４（Q3）は（）入力が“０”の
とき出力Ｑ（）がセツトされて“１”（“０”）と
なり、（）入力が“０”のとき出力Ｑ
（）がリセツトされて“０”（“１”）となる。動
作の開始にあたり、CLFAR入力により容量２０
１および２０２の電荷が放電されるのと同じタイ
ミングでフリツプフロツプ２２〜２４は
信号によつてリセツトされ、出力Ｑ（）は“０”
（“１”）となる。なお、入力は動作開始
時に内力Ｑを“０”にリセツトするときだけ
“０”となり、その後は“１”に固定される。
は一定または可変の時間間隔をもつ“０”のパル
ス信号（以下、ストローブ信号ともいう。）であ
り、その時間々隔の制御は図示されないコントロ
ーラによつて行なわれる。NORゲート２５，２
６はフリツプフロツプ２４のＱ出力が“０”であ
り、かつストローブ信号＝０のときのみ意味の
ある信号、すなわちインバータ２１１，２１２か
らの出力を反転して出力する。つまり、ストロー
ブ信号は、各変換素子４１，４２の出力をサン
プリングして処理するための信号で、NORゲー
ト２５，２６より後段の回路は信号に同期して
動作すると考えるべきである。したがつて、以後
は信号＝０のとき回路は動作中であるものとす
る。初期状態では、インバータ２１１，２１２の
出力はともに“１”であり、したがつて、NOR
ゲート２５，２６の出力は“０”である。なお、
このときフリツプフロツプ２４は、最初のリセツ
トによつてＱ＝０となつているが、インバータ２
１１，２１２のいずれかの出力が“０”になつた
とき、これを検出してその出力Ｑを“１”とし、
その後に与えられるストローブ信号を無効にす
る。つまり、フリツプフロツプ２４からの“１”
信号により、他の入力信号に関係なくその出力は
“０”となる。すなわち、インバータ２１１の入
力V1がスレツシユホールド電圧を越えるか、ま
たはインバータ２１２の入力V2がスレツシユホ
ールド電圧を越えるか、あるいは同時に越えると
きは、それ以後の受光部出力を見ないことにする
ものである。一方、フリツプフロツプ２３は、変
換素子の出力が“平坦”であることを検出する。
すなわち、インバータ２１１および２１２の出力
が同じストローブ信号のタイミングで“０”にな
ると、NORゲート２５，２６の出力はともに
“１”となり、NANDゲート３０の出力が“０”
となつてフリツプフロツプ２３がセツトされ、そ
の出力Ｑは“１”となる。ここで、インバータ２
１１および２１２がストローブ信号の異なるタイ
ミングで“１”になると、最初のタイミングでフ
リツプフロツプ２４がセツトされてしまい、これ
により後のタイミングでの“０”出力は無効とな
つてNORゲート２５と２６の出力がともに“１”
となることはなく、したがつてNANDゲート３
０の出力が“０”にならないため、フリツプフロ
ツプ２３もセツトされることがなく、その出力は
“０”のままである。また、フリツプフロツプ２
２は変換素子の出力が“右上り”であるか“右下
り”であるかを検出する。ここで、フオトダイオ
ード１７１は変換素子群中においてフオトダイオ
ード１７２より左側にあるものとすれば、インバ
ータ２１１が２１２よりも先にその出力を“０”
にしたら、“右下り”、その逆の場合は“右上り”
と考えることができる。いま、インバータ２１１
の出力が先に“０”になつたとすると、NORゲ
ート２６の出力は“１”、したがつてインバータ
３１の出力が“０”となるためフリツプフロツプ
２２がセツトされ、その正転出力Ｑは“１”、反
転出力は“０”となる。ここでは、インバータ
２１１と２１２の出力が同時に“０”になる場合
は考えていないので、フリツプフロツプ２３の出
力Ｑは“０”であり、したがつて、NORゲート
２７およおよび２８はそれぞれフリツプフロツプ
２２の正転出力Ｑ（q1）および反転出力（q2）
を出すことになる。この場合、すなわちインバー
タ２１１の出力が２１２の出力よりも先に“０”
になつた場合は、ノアゲート２８を介して出力
（q2＝１）が得られ、これにより“右下り”であ
ることがわかる。また、これとは逆にインバータ
２１２が２１１よりも先に出力を“０”にした場
合は、フリツプフロツプ２４がツトされるため、
その後にインバータ２１１の出力が“０”になつ
てもフリツプフロツプ２２をセツトすることがで
きず、したがつて該フリツプフロツプ２２は初期
状態（Ｑ＝“０”、＝“１”）のまゝであり、上記
と同様にフリツプフロツプ２３の出力も“０”で
あるので、この場合はノアゲート２７のみから出
力（q1＝“１”）が得られ、これによつて“右上
り”と判別することができる。なお、インバータ
２１１および２１２の出力が全く同じタイミング
で“０”になつた場合は、前述の如くフリツプフ
ロツプ２３がセツトされ、その出力q3が“１”と
なるため、ノアゲート２７，２８の出力q1，q2は
フリツプフロツプ２２のセツト、リセツトにかか
わりなく“０”となる。
１７１，１７２、スイツチングトランジスタ１８
１，１９１，１８２，１９２、容量２０１，２０
２およびインバータ２１１，２１２からなる変換
素子、２２〜２４はフリツプフロツプ、２５〜２
９はNOR（ノア）ゲート、３０はNAND（ナン
ド）ゲート、３１はインバータである。すなわ
ち、変換素子４１，４２はいずれか一方の変換素
子群の例えば隣り合う２個、または所定の２個を
示すもので、その構成は第４図に示されるものと
同様である。フリツプフロツプ２２（Q1），２３
（Q2）、２４（Q3）は（）入力が“０”の
とき出力Ｑ（）がセツトされて“１”（“０”）と
なり、（）入力が“０”のとき出力Ｑ
（）がリセツトされて“０”（“１”）となる。動
作の開始にあたり、CLFAR入力により容量２０
１および２０２の電荷が放電されるのと同じタイ
ミングでフリツプフロツプ２２〜２４は
信号によつてリセツトされ、出力Ｑ（）は“０”
（“１”）となる。なお、入力は動作開始
時に内力Ｑを“０”にリセツトするときだけ
“０”となり、その後は“１”に固定される。
は一定または可変の時間間隔をもつ“０”のパル
ス信号（以下、ストローブ信号ともいう。）であ
り、その時間々隔の制御は図示されないコントロ
ーラによつて行なわれる。NORゲート２５，２
６はフリツプフロツプ２４のＱ出力が“０”であ
り、かつストローブ信号＝０のときのみ意味の
ある信号、すなわちインバータ２１１，２１２か
らの出力を反転して出力する。つまり、ストロー
ブ信号は、各変換素子４１，４２の出力をサン
プリングして処理するための信号で、NORゲー
ト２５，２６より後段の回路は信号に同期して
動作すると考えるべきである。したがつて、以後
は信号＝０のとき回路は動作中であるものとす
る。初期状態では、インバータ２１１，２１２の
出力はともに“１”であり、したがつて、NOR
ゲート２５，２６の出力は“０”である。なお、
このときフリツプフロツプ２４は、最初のリセツ
トによつてＱ＝０となつているが、インバータ２
１１，２１２のいずれかの出力が“０”になつた
とき、これを検出してその出力Ｑを“１”とし、
その後に与えられるストローブ信号を無効にす
る。つまり、フリツプフロツプ２４からの“１”
信号により、他の入力信号に関係なくその出力は
“０”となる。すなわち、インバータ２１１の入
力V1がスレツシユホールド電圧を越えるか、ま
たはインバータ２１２の入力V2がスレツシユホ
ールド電圧を越えるか、あるいは同時に越えると
きは、それ以後の受光部出力を見ないことにする
ものである。一方、フリツプフロツプ２３は、変
換素子の出力が“平坦”であることを検出する。
すなわち、インバータ２１１および２１２の出力
が同じストローブ信号のタイミングで“０”にな
ると、NORゲート２５，２６の出力はともに
“１”となり、NANDゲート３０の出力が“０”
となつてフリツプフロツプ２３がセツトされ、そ
の出力Ｑは“１”となる。ここで、インバータ２
１１および２１２がストローブ信号の異なるタイ
ミングで“１”になると、最初のタイミングでフ
リツプフロツプ２４がセツトされてしまい、これ
により後のタイミングでの“０”出力は無効とな
つてNORゲート２５と２６の出力がともに“１”
となることはなく、したがつてNANDゲート３
０の出力が“０”にならないため、フリツプフロ
ツプ２３もセツトされることがなく、その出力は
“０”のままである。また、フリツプフロツプ２
２は変換素子の出力が“右上り”であるか“右下
り”であるかを検出する。ここで、フオトダイオ
ード１７１は変換素子群中においてフオトダイオ
ード１７２より左側にあるものとすれば、インバ
ータ２１１が２１２よりも先にその出力を“０”
にしたら、“右下り”、その逆の場合は“右上り”
と考えることができる。いま、インバータ２１１
の出力が先に“０”になつたとすると、NORゲ
ート２６の出力は“１”、したがつてインバータ
３１の出力が“０”となるためフリツプフロツプ
２２がセツトされ、その正転出力Ｑは“１”、反
転出力は“０”となる。ここでは、インバータ
２１１と２１２の出力が同時に“０”になる場合
は考えていないので、フリツプフロツプ２３の出
力Ｑは“０”であり、したがつて、NORゲート
２７およおよび２８はそれぞれフリツプフロツプ
２２の正転出力Ｑ（q1）および反転出力（q2）
を出すことになる。この場合、すなわちインバー
タ２１１の出力が２１２の出力よりも先に“０”
になつた場合は、ノアゲート２８を介して出力
（q2＝１）が得られ、これにより“右下り”であ
ることがわかる。また、これとは逆にインバータ
２１２が２１１よりも先に出力を“０”にした場
合は、フリツプフロツプ２４がツトされるため、
その後にインバータ２１１の出力が“０”になつ
てもフリツプフロツプ２２をセツトすることがで
きず、したがつて該フリツプフロツプ２２は初期
状態（Ｑ＝“０”、＝“１”）のまゝであり、上記
と同様にフリツプフロツプ２３の出力も“０”で
あるので、この場合はノアゲート２７のみから出
力（q1＝“１”）が得られ、これによつて“右上
り”と判別することができる。なお、インバータ
２１１および２１２の出力が全く同じタイミング
で“０”になつた場合は、前述の如くフリツプフ
ロツプ２３がセツトされ、その出力q3が“１”と
なるため、ノアゲート２７，２８の出力q1，q2は
フリツプフロツプ２２のセツト、リセツトにかか
わりなく“０”となる。
また、上記の説明からも明らかなように、この
実施例では変換素子のゲート１９１，１９２およ
びその制御のための信号Ｇを省略できることが明
らかであろう。
実施例では変換素子のゲート１９１，１９２およ
びその制御のための信号Ｇを省略できることが明
らかであろう。
ここで、上記ストローブ信号の制御方法につ
いて説明する。
いて説明する。
第７図はストローブ信号の波形を示す波形図で
ある。すなわち、受光素子に受光される光量（受
光強度）の最低値と最大値とが極端に異なる場合
は、変換素子の変換時間もそれに応じて大きく変
化することになる。このように、変換時間が長い
場合と短い場合があるときに、同じ時間々隔でス
トローブを行なうということは、特に変換時間が
長い場合は比較動作が複数回行なわれるため、い
たずらに精度を上げる結果ともなり、かえつてノ
イズに弱い状態となつているということができ
る。
ある。すなわち、受光素子に受光される光量（受
光強度）の最低値と最大値とが極端に異なる場合
は、変換素子の変換時間もそれに応じて大きく変
化することになる。このように、変換時間が長い
場合と短い場合があるときに、同じ時間々隔でス
トローブを行なうということは、特に変換時間が
長い場合は比較動作が複数回行なわれるため、い
たずらに精度を上げる結果ともなり、かえつてノ
イズに弱い状態となつているということができ
る。
すなわち、インバータ２１１および２１２の出
力が２つとも同じストローブ間隔で“０”になつ
た時のみ、２つの受光素子の受光強度が等しいと
しているわけで、このストローブ間隔がいたずら
に短いと「等しい」状態を検出することがほとん
どなくなつてしまい、「等しい」ということの意
味がなくなつてしまう。言いかえれば、２つの受
光素子の受光強度がインバータ２１１および２１
２の出力が“０”となるまでの時間t1、t2のそれ
ぞれ変換されており、Δt＝t1−t2が２つのスレツ
シユホールドT1、T2（T1＜０＜T2）に対し、例
えばΔt＜T1の時“右下り”、T1≦Δt≦T2の時
“平坦”、T2＜Δtの時“右上り”としていること
に相当し、ここで２つのスレツシユホールドT2、
T2の値を適当に定めないとかえつて後の処理に
支障をきたすことになるということである。この
ような不都合を解消するためには、変換時間に応
じてストローブ間隔を変えてやればよく、例え
ば、測定開始からｎ回目、ｎ＋１回目のストロー
ブを行なう迄の時間をto、to+1とすると、 to+1／to＝ｆ（ｎ）〔ただし、ｆ（ｎ）はｎの関数
である。〕 なる関係を満たすようにすればよい。同様に、光
量の変化範囲が比較的狭い場合は、上式の如き関
係を満足させるための回路構成が複雑となるの
で、この場合は to+1−to＝ｆ（ｎ） なる関係を満たすようにする。したがつて、第７
図Ａはto+1／to＝ｋ（ｋ；定数）の場合であり、同
図Ｂはto+1−to＝ｋ（ｋ；定数）の場合であること
が容易に理解できるであろう。以上のような本発
明によれば、変換素子は、初期設定後に光電流の
積分値が所定値に達したことを検出して出力を発
生する検出手段を有し、初期設定から検出手段の
出力発生までの時間が受光強度に対応するもので
あり、量子化手段は、次第にその間隔が伸長する
繰り返しパルス信号を用いて各組について２つの
変換素子の検出手段の出力発生時点の時間差を計
測することにより量子化を行うものであるので、
受光強度が大きくて検出手段の出力発生が早い場
合には、より短い間隔のパルス信号で量子化が行
われ、受光強度が小さくて検出手段の出力発生が
遅い場合には、より長い間隔のパルス信号で量子
化が行われるというように、受光強度に応じた精
度での量子化が可能となり、ダイナミツクレンジ
の拡大を図ることができる。
力が２つとも同じストローブ間隔で“０”になつ
た時のみ、２つの受光素子の受光強度が等しいと
しているわけで、このストローブ間隔がいたずら
に短いと「等しい」状態を検出することがほとん
どなくなつてしまい、「等しい」ということの意
味がなくなつてしまう。言いかえれば、２つの受
光素子の受光強度がインバータ２１１および２１
２の出力が“０”となるまでの時間t1、t2のそれ
ぞれ変換されており、Δt＝t1−t2が２つのスレツ
シユホールドT1、T2（T1＜０＜T2）に対し、例
えばΔt＜T1の時“右下り”、T1≦Δt≦T2の時
“平坦”、T2＜Δtの時“右上り”としていること
に相当し、ここで２つのスレツシユホールドT2、
T2の値を適当に定めないとかえつて後の処理に
支障をきたすことになるということである。この
ような不都合を解消するためには、変換時間に応
じてストローブ間隔を変えてやればよく、例え
ば、測定開始からｎ回目、ｎ＋１回目のストロー
ブを行なう迄の時間をto、to+1とすると、 to+1／to＝ｆ（ｎ）〔ただし、ｆ（ｎ）はｎの関数
である。〕 なる関係を満たすようにすればよい。同様に、光
量の変化範囲が比較的狭い場合は、上式の如き関
係を満足させるための回路構成が複雑となるの
で、この場合は to+1−to＝ｆ（ｎ） なる関係を満たすようにする。したがつて、第７
図Ａはto+1／to＝ｋ（ｋ；定数）の場合であり、同
図Ｂはto+1−to＝ｋ（ｋ；定数）の場合であること
が容易に理解できるであろう。以上のような本発
明によれば、変換素子は、初期設定後に光電流の
積分値が所定値に達したことを検出して出力を発
生する検出手段を有し、初期設定から検出手段の
出力発生までの時間が受光強度に対応するもので
あり、量子化手段は、次第にその間隔が伸長する
繰り返しパルス信号を用いて各組について２つの
変換素子の検出手段の出力発生時点の時間差を計
測することにより量子化を行うものであるので、
受光強度が大きくて検出手段の出力発生が早い場
合には、より短い間隔のパルス信号で量子化が行
われ、受光強度が小さくて検出手段の出力発生が
遅い場合には、より長い間隔のパルス信号で量子
化が行われるというように、受光強度に応じた精
度での量子化が可能となり、ダイナミツクレンジ
の拡大を図ることができる。
第１図は三角測量法による距離測定原理を示す
原理図、第２図は距離測定装置の従来例を示すブ
ロツク構成図、第３図は受光素子出力のオフセツ
ト、ランプ型ノイズ等による影響を説明するため
の説明図、第４図は１ビツト分の２値化回路を示
す回路図、第５図はこの発明の原理を説明するた
めの説明図、第６図はこの発明の実施例を示す回
路図、第７図は第６図におけるストローブ信号波
形を示す波形図である。 符号説明、１……被写体、２，３……レンズ、
４……焦点面、５，６，７……像、８，９……受
光素子列、１０，１１……２値化回路、１２，１
３……シフトレジスタ、１４……一致検出回路、
１５……カウンタ、１６……判断回路、１７，１
７１，１７２……フオトダイオード、１８，１８
１，１８２，１９，１９１，１９２……スイツチ
ングトランジスタ、２０，２０１，２０２……容
量（コンデンサ）、２１１，２１２，３１……イ
ンバータ、２２，２３，２４……フリツプフロツ
プ、２５，２６，２７，２８，２９……NOR（ノ
ア）ゲート、３０……NAND（ナンド）ゲート、
４１，４２……変換素子。
原理図、第２図は距離測定装置の従来例を示すブ
ロツク構成図、第３図は受光素子出力のオフセツ
ト、ランプ型ノイズ等による影響を説明するため
の説明図、第４図は１ビツト分の２値化回路を示
す回路図、第５図はこの発明の原理を説明するた
めの説明図、第６図はこの発明の実施例を示す回
路図、第７図は第６図におけるストローブ信号波
形を示す波形図である。 符号説明、１……被写体、２，３……レンズ、
４……焦点面、５，６，７……像、８，９……受
光素子列、１０，１１……２値化回路、１２，１
３……シフトレジスタ、１４……一致検出回路、
１５……カウンタ、１６……判断回路、１７，１
７１，１７２……フオトダイオード、１８，１８
１，１８２，１９，１９１，１９２……スイツチ
ングトランジスタ、２０，２０１，２０２……容
量（コンデンサ）、２１１，２１２，３１……イ
ンバータ、２２，２３，２４……フリツプフロツ
プ、２５，２６，２７，２８，２９……NOR（ノ
ア）ゲート、３０……NAND（ナンド）ゲート、
４１，４２……変換素子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 対象物からの光を互いに異なる光路を介して
それぞれ受けて所定の焦点面上に対象物像を形成
する第１および第２の光学的手段と、該焦点面上
の各対象物像に対応してそれぞれ所定個数ずつ配
列されその受光強度に応じた光電流を発生する第
１および第２の受光素子群と、該各受光素子群に
対応して設けられ、対応する群内の受光素子毎の
光電流を初期設定後積分する積分手段を有してそ
の受光強度に対応した出力を発生する第１および
第２の変換素子群と、該変換素子群内の２つの変
換素子を組み合わせてその出力差について複数組
量子化する量子化手段とを備え、該量子化手段に
よる前記第１および第２の変換素子群の量子化出
力の相関関係から前記対象物までの距離を測定す
る距離測定装置において、前記変換素子は、初期
設定後に光電流の積分値が所定値に達したことを
検出して出力を発生する検出手段を有し、初期設
定から該検出手段の出力発生までの時間が受光強
度に対応するものであり、前記量子化手段は、次
第にその間隔が伸長する繰り返しパルス信号を用
いて前記各組について２つの変換素子の前記検出
手段の出力発生時点の時間差を計測することによ
り量子化を行うものであることを特徴とする距離
測定装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の距離測定装置に
おいて、前記量子化手段は、２つの変換素子の出
力差が、所定の範囲に対し、より小さい、含まれ
る、より大きいのいずれであるかを判別し、当該
出力差をそれに対応した３値に量子化するもので
あることを特徴とする距離測定装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の距離測定装置に
おいて、前記パルス信号は、第ｎ番目のパルス発
生までの時間toと第ｎ＋１番目のパルス発生まで
の時間to+1との関係を、 to+1／ｔ＝ｆ（ｎ）、ｆ（ｎ）：ｎの関数 とすることを特徴とする距離測定装置。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の距離測定装置に
おいて、 ｆ（ｎ）＝ｋ、ｋ：定数 とすることを特徴とする距離測定装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58007275A JPS59133510A (ja) | 1983-01-21 | 1983-01-21 | 距離測定装置 |
| US06/571,846 US4652119A (en) | 1983-01-21 | 1984-01-18 | Range finder |
| DE19843401798 DE3401798A1 (de) | 1983-01-21 | 1984-01-19 | Entfernungsmesser |
| GB08401538A GB2137450B (en) | 1983-01-21 | 1984-01-20 | Range finder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58007275A JPS59133510A (ja) | 1983-01-21 | 1983-01-21 | 距離測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59133510A JPS59133510A (ja) | 1984-07-31 |
| JPH0370765B2 true JPH0370765B2 (ja) | 1991-11-08 |
Family
ID=11661471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58007275A Granted JPS59133510A (ja) | 1983-01-21 | 1983-01-21 | 距離測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4652119A (ja) |
| JP (1) | JPS59133510A (ja) |
| DE (1) | DE3401798A1 (ja) |
| GB (1) | GB2137450B (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0754371B2 (ja) * | 1986-11-10 | 1995-06-07 | 富士電機株式会社 | 合焦状態検出方法 |
| JPH0795140B2 (ja) * | 1987-07-15 | 1995-10-11 | 富士電機株式会社 | 光学機器の合焦化用評価値検出装置 |
| JP2002213946A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-07-31 | Seiko Precision Inc | イメージ信号出力方法、イメージ信号出力装置、測距装置及び撮像装置 |
| US9943117B2 (en) | 2005-03-31 | 2018-04-17 | Wurkin Stiffs Patent Holding, LLC | Apparatus for keeping a shirt collar aligned and fastened, magnetically |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3945023A (en) * | 1974-03-29 | 1976-03-16 | Honeywell Inc. | Auto-focus camera with solid state range finder |
| US4004852A (en) * | 1975-06-30 | 1977-01-25 | Rockwell International Corporation | Integrated automatic ranging device for optical instruments |
| GB1555527A (en) * | 1975-09-09 | 1979-11-14 | Asahi Optical Co Ltd | Focus decting in a singlelens reflex camera |
| US4083056A (en) * | 1975-09-09 | 1978-04-04 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Focus detecting device for single-lens reflex cameras |
| US4078171A (en) * | 1976-06-14 | 1978-03-07 | Honeywell Inc. | Digital auto focus |
| JPS5385453A (en) * | 1977-01-06 | 1978-07-27 | Canon Inc | Distance detecting method |
| JPS6048005B2 (ja) * | 1978-04-26 | 1985-10-24 | セイコ−光機株式会社 | 焦点合致検出装置 |
| DE2936521A1 (de) * | 1979-09-10 | 1981-03-26 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltung zur sensorgesteuerten entfernungsmessung |
-
1983
- 1983-01-21 JP JP58007275A patent/JPS59133510A/ja active Granted
-
1984
- 1984-01-18 US US06/571,846 patent/US4652119A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-01-19 DE DE19843401798 patent/DE3401798A1/de active Granted
- 1984-01-20 GB GB08401538A patent/GB2137450B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2137450B (en) | 1986-09-10 |
| DE3401798A1 (de) | 1984-07-26 |
| JPS59133510A (ja) | 1984-07-31 |
| GB8401538D0 (en) | 1984-02-22 |
| US4652119A (en) | 1987-03-24 |
| GB2137450A (en) | 1984-10-03 |
| DE3401798C2 (ja) | 1989-07-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5550628A (en) | Distance measuring device | |
| US6956607B2 (en) | Solid-state imaging device and distance measuring device | |
| JPH0245813B2 (ja) | ||
| US4847483A (en) | Device for measuring light intensity received by a photosensor | |
| JP2000346643A (ja) | 光位置検出装置および距離センサ | |
| US4668084A (en) | Distance measuring equipment | |
| JPS6357721B2 (ja) | ||
| JPH0370765B2 (ja) | ||
| JPS58174910A (ja) | 合焦検出装置 | |
| US5655160A (en) | Distance measuring apparatus | |
| US5028948A (en) | Photoelectric transducer apparatus for focus detection | |
| US4659205A (en) | Automatic focusing apparatus | |
| US4645955A (en) | Signal conversion circuit for photosensor array | |
| JPH0473762B2 (ja) | ||
| JP2601651B2 (ja) | 測距装置 | |
| JPS63127110A (ja) | 距離測定装置 | |
| JP2895999B2 (ja) | イメージセンサ回路 | |
| JPH0326768B2 (ja) | ||
| JPS62187207A (ja) | 距離測定装置 | |
| JPS6256911A (ja) | 自動焦点検出装置 | |
| RU2116617C1 (ru) | Устройство для определения расстояний | |
| JPS5895208A (ja) | 距離測定装置 | |
| JPH0326769B2 (ja) | ||
| KR0126021Y1 (ko) | 자동 초점 조절회로의 a/d 변환회로 | |
| JPS62251613A (ja) | 距離測定装置 |