JPH0435006B2 - - Google Patents
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- JPH0435006B2 JPH0435006B2 JP11884885A JP11884885A JPH0435006B2 JP H0435006 B2 JPH0435006 B2 JP H0435006B2 JP 11884885 A JP11884885 A JP 11884885A JP 11884885 A JP11884885 A JP 11884885A JP H0435006 B2 JPH0435006 B2 JP H0435006B2
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- Japan
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- light
- distance measurement
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- light reception
- distance
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Focusing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はカメラなどにおいて赤外発光ダイオー
ドなどを用いてアクテイブ測距を行なう測距装置
に関する。
ドなどを用いてアクテイブ測距を行なう測距装置
に関する。
（従来技術）
従来自動焦点カメラの測距方式の１つに、カメ
ラ本体内に発光素子と受光素子とを所定距離（基
線長）隔てて設け、発光素子から被写体に向けて
パルス状の赤外ビームを発射し、被写体からのそ
の反射ビームを利用して基線長と見込み角より三
角測量式に被写体距離を求めるアクテイブ測距方
式が知られている。
ラ本体内に発光素子と受光素子とを所定距離（基
線長）隔てて設け、発光素子から被写体に向けて
パルス状の赤外ビームを発射し、被写体からのそ
の反射ビームを利用して基線長と見込み角より三
角測量式に被写体距離を求めるアクテイブ測距方
式が知られている。
第６図はアクテイブ測距方式の原理を示してお
り、赤外コントロールパルスにより駆動される赤
外発光ダイオード１から投光レンズ２を通して被
写体３に赤外線の細いビームを投射する。被写体
３により反射される赤外光ビームは受光レンズ４
を通して光位置検出器５上にスポツト光として受
光される。赤外スポツト光の結像位置により光位
置検出器５の出力端子から出力する光電流をI1，
I2とすると、受光信号量の和（I1＋I2）は被写体
距離の二乗に反比例し、被写体の反射率に比例す
る。そこで遠方まで測距できるように発光量を大
きくすると、近距離、高反射率の被写体の場合は
受光量が非常に大きくなつてしまい、信号の演算
処理ができなくなつてしまう。たとえば、被写体
距離が10m、被写体反射率が20％の条件で受光信
号を変換したときの出力が10mVであるとする
と、被写体距離が1m、被写体反射率が100％の条
件では変換出力が10Vにも達してしまう。
り、赤外コントロールパルスにより駆動される赤
外発光ダイオード１から投光レンズ２を通して被
写体３に赤外線の細いビームを投射する。被写体
３により反射される赤外光ビームは受光レンズ４
を通して光位置検出器５上にスポツト光として受
光される。赤外スポツト光の結像位置により光位
置検出器５の出力端子から出力する光電流をI1，
I2とすると、受光信号量の和（I1＋I2）は被写体
距離の二乗に反比例し、被写体の反射率に比例す
る。そこで遠方まで測距できるように発光量を大
きくすると、近距離、高反射率の被写体の場合は
受光量が非常に大きくなつてしまい、信号の演算
処理ができなくなつてしまう。たとえば、被写体
距離が10m、被写体反射率が20％の条件で受光信
号を変換したときの出力が10mVであるとする
と、被写体距離が1m、被写体反射率が100％の条
件では変換出力が10Vにも達してしまう。
そこで受光信号処理回路のダイナミツクレンジ
を広くする必要があり、従来ではそのために電源
電圧を昇圧したり、特開昭57−44809号における
ように受光素子として用いた半導体位置検出器の
２つの出力の和信号により発光素子にパルス変調
をかけ、その和信号が被写体距離に関係なく常に
一定となるように発光素子の出力をフイードバツ
ク制御したり、特開昭59−60427号公報における
ように、発光素子の出力を徐々に増加させる投光
駆動手段を設け、受光手段の２つの出力の和が所
定値に達したことを検出して測距する方法が提案
されている。
を広くする必要があり、従来ではそのために電源
電圧を昇圧したり、特開昭57−44809号における
ように受光素子として用いた半導体位置検出器の
２つの出力の和信号により発光素子にパルス変調
をかけ、その和信号が被写体距離に関係なく常に
一定となるように発光素子の出力をフイードバツ
ク制御したり、特開昭59−60427号公報における
ように、発光素子の出力を徐々に増加させる投光
駆動手段を設け、受光手段の２つの出力の和が所
定値に達したことを検出して測距する方法が提案
されている。
ところが上記の方法は昇圧回路が必要となるた
めコスト高となり、発光出力制御回路が必要とな
るため信号処理回路が複雑になるという問題があ
る。
めコスト高となり、発光出力制御回路が必要とな
るため信号処理回路が複雑になるという問題があ
る。
（発明の目的および構成）
本発明は上記の点にかんがみてなされたもの
で、簡潔な信号処理回路で近距離、高反射率の被
写体の測距を可能にすることを目的とし、この目
的を達成するために、被測定物に投光するスポツ
ト光を連続的にパルス発光させる投光手段と、前
記被測定物で反射したスポツト光を受光し１対の
受光信号を出力する受光手段と、前記１対の受光
信号に基づいて演算し測距信号を得る測距演算回
路とを有する測距装置において、前記連続的にパ
ルス発光させるスポツト光の出力を時間とともに
減少させる減少手段を前記投光手段に備え、前記
１対の受光信号における出力の大なる方の受光信
号のレベルと予め設定した基準値とを比較する比
較手段と、前記出力の大なる方の受光信号のレベ
ルが前記基準値以下になつたときの１対の受光信
号およびそれ以降の１対の受光信号の両方または
いづれか一方に基づいて演算し測距信号を得るよ
うに前記測距演算回路を制御する制御回路とを設
けたものである。
で、簡潔な信号処理回路で近距離、高反射率の被
写体の測距を可能にすることを目的とし、この目
的を達成するために、被測定物に投光するスポツ
ト光を連続的にパルス発光させる投光手段と、前
記被測定物で反射したスポツト光を受光し１対の
受光信号を出力する受光手段と、前記１対の受光
信号に基づいて演算し測距信号を得る測距演算回
路とを有する測距装置において、前記連続的にパ
ルス発光させるスポツト光の出力を時間とともに
減少させる減少手段を前記投光手段に備え、前記
１対の受光信号における出力の大なる方の受光信
号のレベルと予め設定した基準値とを比較する比
較手段と、前記出力の大なる方の受光信号のレベ
ルが前記基準値以下になつたときの１対の受光信
号およびそれ以降の１対の受光信号の両方または
いづれか一方に基づいて演算し測距信号を得るよ
うに前記測距演算回路を制御する制御回路とを設
けたものである。
（実施例）
以下本発明を図面に基づいて説明する。
本発明によるアクテイブ測距方式に用いられる
発光回路として第５図イ，ロ，ハに示すようなも
のがあり、いずれも発光素子である赤外発光ダイ
オード６と並列にコンデンサＣが接続されてい
る。イは昇圧回路７を用いた例、ロ，ハは抵抗Ｒ
と電池８を用いた例で、いずれも端子Ａにパルス
状コントロール信号が加えられると、スイツチン
グトランジスタ９がオンオフして赤外発光ダイオ
ード６がパルス駆動されて発光する。
発光回路として第５図イ，ロ，ハに示すようなも
のがあり、いずれも発光素子である赤外発光ダイ
オード６と並列にコンデンサＣが接続されてい
る。イは昇圧回路７を用いた例、ロ，ハは抵抗Ｒ
と電池８を用いた例で、いずれも端子Ａにパルス
状コントロール信号が加えられると、スイツチン
グトランジスタ９がオンオフして赤外発光ダイオ
ード６がパルス駆動されて発光する。
これらの発光回路のコンデンサＣと抵抗Ｒの値
を適当に選び連続的にパルス発光させると、後述
する第２図に示すように発光パワーは順次小さく
なり、発光信号I1，I2も当然順次小さくなつてい
く。
を適当に選び連続的にパルス発光させると、後述
する第２図に示すように発光パワーは順次小さく
なり、発光信号I1，I2も当然順次小さくなつてい
く。
第１図は本発明による測距装置の一実施例を示
しており、図中５は発光素子としての赤外発光ダ
イオード６から被写体に向けて発光され被写体で
反射されてもどつてくる赤外光ビームを受光し、
受光位置に応じた光電流I1，I2を出力する光位置
検出器、９は赤外発光ダイオード６を駆動するス
イツチングトランジスタである。
しており、図中５は発光素子としての赤外発光ダ
イオード６から被写体に向けて発光され被写体で
反射されてもどつてくる赤外光ビームを受光し、
受光位置に応じた光電流I1，I2を出力する光位置
検出器、９は赤外発光ダイオード６を駆動するス
イツチングトランジスタである。
第１図において、１０および１１は光位置検出
器５から出力する光電流I1，I2の交流分だけを電
圧に変換するI/V変換器であり、いずれも直流分
カツト用のＣおよびR1，R2と、オペアンプから
成る電圧変換回路とにより構成されている。１
２，１３はI/V変換器１０および１１の出力を増
幅する増幅器、１４，１５は増幅器１２，１３に
より増幅された受光信号AC2，AC1を対数変換す
る対数変換器、１６は２つの対数変換器１４と１
５との差を演算する減算器、１７は減算器１６か
ら出力する被写体距離に対応した電圧に基づいて
レンズ系を移動するレンズ制御回路である。
器５から出力する光電流I1，I2の交流分だけを電
圧に変換するI/V変換器であり、いずれも直流分
カツト用のＣおよびR1，R2と、オペアンプから
成る電圧変換回路とにより構成されている。１
２，１３はI/V変換器１０および１１の出力を増
幅する増幅器、１４，１５は増幅器１２，１３に
より増幅された受光信号AC2，AC1を対数変換す
る対数変換器、１６は２つの対数変換器１４と１
５との差を演算する減算器、１７は減算器１６か
ら出力する被写体距離に対応した電圧に基づいて
レンズ系を移動するレンズ制御回路である。
一方、１８は増幅器１３からの受光信号AC1を
基準電圧VRと比較する比較器、１９はレリーズ
ボタンを押したときオンするレリーズスイツチＳ
のオン動作によりスイツチングトランジスタ９を
導通して赤外発光ダイオード６をパルス発光させ
るとともに比較器１８の出力に基づいてレンズ制
御回路１７にサンプリング信号SPを出力するAF
制御回路である。この場合、２つの受光信号
AC1，AC2のうちAC1を用いたのは、被写体が近
い場合はAC1がAC2よりはるかに大きくなるから
である。
基準電圧VRと比較する比較器、１９はレリーズ
ボタンを押したときオンするレリーズスイツチＳ
のオン動作によりスイツチングトランジスタ９を
導通して赤外発光ダイオード６をパルス発光させ
るとともに比較器１８の出力に基づいてレンズ制
御回路１７にサンプリング信号SPを出力するAF
制御回路である。この場合、２つの受光信号
AC1，AC2のうちAC1を用いたのは、被写体が近
い場合はAC1がAC2よりはるかに大きくなるから
である。
いま上記のように構成した測距装置において、
赤外発光ダイオード６を発光させると、発光パワ
ーは第２図ロに示すようになる。被写体によつて
反射された赤外光ビームは光位置検出器５で受光
されるが、光位置検出器５から出力する光電流
I1，I2は同図ハ，ニに示すように次第に減衰す
る。このとき増幅器１２，１３から出力する受光
信号AC1，AC2を観測すると、被写体が近距離で
高反射率の場合は受光信号量が大きすぎて第２図
ホ，ヘに示すように信号が歪んでしまい測距演算
結果は誤つたものとなる。しかし、連続してパル
ス発光させてゆくと、発光パワーの減少とともに
受光信号量も順次小さくなりある時点から信号の
歪みがなくなる（第２図ホ，ヘに斜線を施して示
してある）。そこでこのときの測距演算結果を利
用して測距すればよい。
赤外発光ダイオード６を発光させると、発光パワ
ーは第２図ロに示すようになる。被写体によつて
反射された赤外光ビームは光位置検出器５で受光
されるが、光位置検出器５から出力する光電流
I1，I2は同図ハ，ニに示すように次第に減衰す
る。このとき増幅器１２，１３から出力する受光
信号AC1，AC2を観測すると、被写体が近距離で
高反射率の場合は受光信号量が大きすぎて第２図
ホ，ヘに示すように信号が歪んでしまい測距演算
結果は誤つたものとなる。しかし、連続してパル
ス発光させてゆくと、発光パワーの減少とともに
受光信号量も順次小さくなりある時点から信号の
歪みがなくなる（第２図ホ，ヘに斜線を施して示
してある）。そこでこのときの測距演算結果を利
用して測距すればよい。
すなわち、発光素子をパルス発光させ、その受
光信号量がある基準値（第２図のホに破線で示
す）より大きいときはその測距演算結果は使わ
ず、再びパルス発光させて受光信号量と基準値と
を比較し、基準値より小さくなつたときの測距演
算結果を用いれば近距離、高反射率の被写体につ
いても正確な測距結果が得られる。１回目の発光
によつて得られる信号量が基準値を下まわれば、
当然そのときの測距演算結果を用いて測距するこ
とができる。
光信号量がある基準値（第２図のホに破線で示
す）より大きいときはその測距演算結果は使わ
ず、再びパルス発光させて受光信号量と基準値と
を比較し、基準値より小さくなつたときの測距演
算結果を用いれば近距離、高反射率の被写体につ
いても正確な測距結果が得られる。１回目の発光
によつて得られる信号量が基準値を下まわれば、
当然そのときの測距演算結果を用いて測距するこ
とができる。
そこで比較器１８において、受光信号AC1を基
準電圧VRにより決められた基準値と比較し、基
準値を下回つたとき出力する。その結果、AF制
御回路１９からはレンズ制御回路１７にサンプリ
ング信号SPが信号を出力し、レンズ制御回路１
７はこのときの減算器１６からの出力を測距信号
として取り入れレンズ系を制御する。
準電圧VRにより決められた基準値と比較し、基
準値を下回つたとき出力する。その結果、AF制
御回路１９からはレンズ制御回路１７にサンプリ
ング信号SPが信号を出力し、レンズ制御回路１
７はこのときの減算器１６からの出力を測距信号
として取り入れレンズ系を制御する。
第３図は本発明による測距装置の他の実施例を
示しており、図中第１図と同じ構成部分には同じ
参照数字を付して示しその説明は省略した。この
実施例は測距時に複数回赤外パルスを発光させそ
の受光信号を積分しその積分値により同様の測距
を行なうようにしたものである。
示しており、図中第１図と同じ構成部分には同じ
参照数字を付して示しその説明は省略した。この
実施例は測距時に複数回赤外パルスを発光させそ
の受光信号を積分しその積分値により同様の測距
を行なうようにしたものである。
本実施例が第１図の実施例と異なる点は、I/V
変換器１０および１１の回路構成と、増幅器１２
と対数変換器１４との間および増幅器１３と対数
変換器１５との間にそれぞれ受光信号AC2および
AC1を積分する積分器２０および２１を接続した
ことである。なお、この実施例では、赤外発光ダ
イオード６を複数回発光させ、被写体からの反射
光を受光しその受光信号を積分する関係上、積分
器２０，２１にアナログスイツチが設けられてお
り、このアナログスイツチをAF制御回路１９か
らの信号SWで間欠的にオンオフした積分値を加
算するようにしている。
変換器１０および１１の回路構成と、増幅器１２
と対数変換器１４との間および増幅器１３と対数
変換器１５との間にそれぞれ受光信号AC2および
AC1を積分する積分器２０および２１を接続した
ことである。なお、この実施例では、赤外発光ダ
イオード６を複数回発光させ、被写体からの反射
光を受光しその受光信号を積分する関係上、積分
器２０，２１にアナログスイツチが設けられてお
り、このアナログスイツチをAF制御回路１９か
らの信号SWで間欠的にオンオフした積分値を加
算するようにしている。
第４図はこの実施例における第２図と同様の図
で、受光信号AC1が基準電圧VRで決まる基準値
以下になつた時以後の信号、すなわち第４図ハお
よびニにおいて斜線を施して示した部分の信号を
積分器２１および２０で積分し、その積分値を用
いて測距している。AF制御回路１９は比較器１
８の出力に基づいてレンズ制御回路１７にサンプ
リング信号SPを出力し、レンズ制御回路１７は
このときの対数変換器１４，１５で対数変換され
た積分値から求めた測距値を用いてレンズ系を制
御する。
で、受光信号AC1が基準電圧VRで決まる基準値
以下になつた時以後の信号、すなわち第４図ハお
よびニにおいて斜線を施して示した部分の信号を
積分器２１および２０で積分し、その積分値を用
いて測距している。AF制御回路１９は比較器１
８の出力に基づいてレンズ制御回路１７にサンプ
リング信号SPを出力し、レンズ制御回路１７は
このときの対数変換器１４，１５で対数変換され
た積分値から求めた測距値を用いてレンズ系を制
御する。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明は、コンデンサと
並列に接続した発光素子を用いてアクテイブ測距
を行なう測距装置において、１対の受光信号にお
ける出力の大なる方の受光信号のレベルが基準値
以下になつたときの１対の受光信号に基づいて演
算し測距信号を得るように構成したので、昇圧回
路や複雑な信号処理回路を用いずに近距離、高反
射率の被写体の測距が可能になる。
並列に接続した発光素子を用いてアクテイブ測距
を行なう測距装置において、１対の受光信号にお
ける出力の大なる方の受光信号のレベルが基準値
以下になつたときの１対の受光信号に基づいて演
算し測距信号を得るように構成したので、昇圧回
路や複雑な信号処理回路を用いずに近距離、高反
射率の被写体の測距が可能になる。
第１図は本発明による測距装置の一実施例の回
路図、第２図は第１図に示した実施例における発
光および受光信号の波形図、第３図は本発明によ
る測距装置の他の実施例の回路図、第４図は第３
図に示した実施例における発光および受光信号の
波形図、第５図イ，ロ，ハは本発明による測距装
置で用いる発光回路の異なる例、第６図はアクテ
イブ測距の原理を説明する図である。 １，６……赤外発光ダイオード、２……投光レ
ンズ、３……被写体、４……受光レンズ、５……
光位置検出器、７……昇圧回路、８……電池、９
……スイツチングトランジスタ、１０，１１……
Ｉ／Ｖ変換器、１２，１３……増幅器、１４，１５
……対数変換器、１６……減算器、１７……レン
ズ制御回路、１８……比較器、１９……AF制御
回路、２０，２１……積分器。
路図、第２図は第１図に示した実施例における発
光および受光信号の波形図、第３図は本発明によ
る測距装置の他の実施例の回路図、第４図は第３
図に示した実施例における発光および受光信号の
波形図、第５図イ，ロ，ハは本発明による測距装
置で用いる発光回路の異なる例、第６図はアクテ
イブ測距の原理を説明する図である。 １，６……赤外発光ダイオード、２……投光レ
ンズ、３……被写体、４……受光レンズ、５……
光位置検出器、７……昇圧回路、８……電池、９
……スイツチングトランジスタ、１０，１１……
Ｉ／Ｖ変換器、１２，１３……増幅器、１４，１５
……対数変換器、１６……減算器、１７……レン
ズ制御回路、１８……比較器、１９……AF制御
回路、２０，２１……積分器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被測定物に投光するスポツト光を連続的にパ
ルス発光させる投光手段と、前記被測定物で反射
したスポツト光を受光し１対の受光信号を出力す
る受光手段と、前記１対の受光信号に基づいて演
算し測距信号を得る測距演算回路とを有する測距
装置において、前記連続的にパルス発光させるス
ポツト光の出力を時間とともに減少させる減少手
段を前記投光手段に備え、前記１対の受光信号に
おける出力の大なる方の受光信号のレベルと予め
設定した基準値とを比較する比較手段と、前記出
力の大なる方の受光信号のレベルが前記基準値以
下になつたときの１対の受光信号およびそれ以降
の１対の受光信号の両方またはいづれか一方に基
づいて演算し測距信号を得るように前記測距演算
回路を制御する制御回路とを設けたことを特徴と
する測距装置。 ２ 前記出力の大なる方の受光信号のレベルが前
記基準値以下になつたときの１対の受光信号を積
分した積分値に基づいて演算し測距信号を得るよ
うに前記測距演算回路を制御する制御回路を設け
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11884885A JPS61277009A (ja) | 1985-06-03 | 1985-06-03 | 測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11884885A JPS61277009A (ja) | 1985-06-03 | 1985-06-03 | 測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61277009A JPS61277009A (ja) | 1986-12-08 |
| JPH0435006B2 true JPH0435006B2 (ja) | 1992-06-09 |
Family
ID=14746641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11884885A Granted JPS61277009A (ja) | 1985-06-03 | 1985-06-03 | 測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61277009A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2756930B1 (fr) * | 1996-12-06 | 1999-01-08 | Schneider Electric Sa | Cellule photoelectrique a traitement differentiel verrouillable |
| JP2006242728A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Nidec Copal Corp | 測距装置 |
-
1985
- 1985-06-03 JP JP11884885A patent/JPS61277009A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61277009A (ja) | 1986-12-08 |
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