JPH0648193B2 - 距離測定装置 - Google Patents

距離測定装置

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JPH0648193B2
JPH0648193B2 JP27350286A JP27350286A JPH0648193B2 JP H0648193 B2 JPH0648193 B2 JP H0648193B2 JP 27350286 A JP27350286 A JP 27350286A JP 27350286 A JP27350286 A JP 27350286A JP H0648193 B2 JPH0648193 B2 JP H0648193B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、距離測定装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来この種の装置として第3図に示すような方式のもの
が知られている。
即ち従来方式の場合、被測距体53の像は、受光レンズ
54,55によってそれぞれ受光素子列56,57上に
結像される。このとき、受光素子列56,57は無限遠
の被測距体53に対してその像が受光素子列56,57
上のそれぞれの対応する位置に結像するようにセツトさ
れる。
ここで受光レンズ54,55から被測距体53までの距
離がDのとき、受光素子列56,57上の被測距体像が
両受光素子56と57の間で受光素子のN画素だけずれ
て結像された場合、光学系の基線長をL、受光レンズの
焦点距離をf、受光素子の画素のピツチをλとすると、
三角測量の原理により、 から距離Dが求められる。
この受光素子上の被測距体像のずれ量λ×Nを検出する
手段として受光素子列56,57からの出力をデイジタ
ル値に量子化し、これをマイコンなどによって演算する
方式が一般的である。
このように被測距体像を量子化する方式として受光素子
列上の受光強度の最大値を基準にする方式が特開昭59
−204704号公報で既に提案されている。
この提案によれば、2つの受光素子列のそれぞれにおい
て、受光強度の最大値を基準に量子化を行っている。こ
の方式による量子化について第4図を用いて説明する。
まず、2つの受光素子列を左と右というように区別す
る。この左右の受光素子列上の受光強度が第4図(a)
のような場合、これを受光強度の最大値(図にMAXと
示した)を基準にして4値化すると、第4図(b)のよ
うになる。
第4図の様に受光強度の最大値が左右の受光素子列で等
しければ量子化上何ら問題がないが、この最大値が異な
る場合適切な量子化ができなくなることがある。
同じ被測距体に対しても距離測定装置との方向,距離に
よってその受光素子列上の像の位置、ずれ量は変化す
る。第4図(a)と同じ被測距体の像が第5図(a)の
ように結像した場合を考える。第5図(a)の右の像に
おける受光強度最大の部分(MAX参照)は左側では受
光素子列上からはずれており、左の受光素子列における
最大値はMAXaの部分である。ここで左右のそれぞれ
の最大受光強度(左ではMAXa、右ではMAXの部
分)を基準に4値化を行うと第5図(b)のようにな
る。左右の像は量子化の基準となる値が異なるため全く
異なる像に量子化され、ずれ量の検出ができなくなり距
離測定は不能、あるいは誤測定となる。
このような欠点を除くため、基準となる値を左右の受光
素子列全体における最大値とした場合の結果を第5図
(c)に示す。第5図(a)の場合左右の受光素子列上
で最も受光強度の強い部分は右のMAXの部分である。
この値を基準に量子化を行うと、量子化のダイナミック
レンジが左右の受光強度の差(MAXとMAXaの差)
よりも小さいため、左の像のコントラストは検出できな
くなる。この様な場合量子化のダイナミツクレンジを広
げればよいがこれはコストアツプ、ずれ検出演算の複雑
化を生ずる。
〔目的〕
本発明の目的はかかる欠点を解決せんとするもので、そ
の特長とする処はそれぞれ複数の受光部を有する第一及
び第二の受光素子列にて、被写体からの光束をそれぞれ
受光させるとともに、第一及び第二の受光素子列の各受
光部における光電流を量子化手段にて量子化し、該量子
化手段の各出力の前記第一の受光素子列に対するものと
前記第二の受光素子列に対するものの相関関係から被写
体距離に応じて変化する測定値を求める測定装置におい
て、各受光部における各光電流の量子化に際し、第一の
受光素子列内の受光部での光電流の最大値と第二の受光
素子列内の受光部での光電流の最大値のうち小さい方の
値を基準にして各受光部の光電流を量子化することによ
り、上述従来例のような量子化の基準値が不適正なため
に生ずる欠点を除去するものである。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例を示す電気回路図であり、第
2図はこの回路によって受光素子列上の像がどのように
量子化されるかを示すものである。
第1図において1〜6は受光素子であるフオトダイオー
ドである。該フオトダイオード1〜3および4〜6はそ
れぞれ帯状に並べられて受光素子列を構成し、この2つ
の受光素子列上の像のずれ量によって被測距体までの距
離を測ることができる。尚この例ではそれぞれの受光素
子列の素子数を3としたが、これは一例であって、これ
に限定されるものではない。
フオトダイオード1〜6のカソードはそれぞれ電源電圧
Vccに接続され、アノードのそれぞれは直列に接続され
たスイツチングトランジスタ7〜12、コンデンサ19
〜24を介してGNDに接続されている。スイツチング
トランジスタ13〜18はそれぞれコンデンサ19〜2
4に並列に接続されている。またスイツチングトランジ
スタ13〜18の入力端は信号線CLEARに接続さ
れ、スイツチングトランジスタ7〜12の入力端は信号
線Dに接続されている。
スイツチングトランジスタ7〜12とコンデンサ19〜
24のそれぞれの接続点にはインバータ25〜30が接
続され、インバータ25〜27の出力はそれぞれNOR
ゲート31〜33、NANDゲート37に接続され、イ
ンバータ28〜30の出力はそれぞれNORゲート34
〜36、NANDゲート38に接続されている。
NANDゲート37,38の出力はANDゲート41に
入力され、その出力はインバータ42を介してRSフリ
ツプフロツプ(以下RS−FFと略す)39のセツト入
力に入力されている。
RS−FF39の出力QはANDゲート43に信号φと
共に入力され、ANDゲート43の出力カウンタ44の
CLK入力されている。カウンタ44の出力Q〜Q
はNANDゲート45に入力され、その入力はNORゲ
ート31〜36の入力されている。カウンタ44の出力
,QはNANDゲート46に入力され、その出力
はRS−FF40の入力に入力されており、RS−F
F40のQ出力はNORゲート31〜36に入力されて
いる。また、RS−FF39,40およびカウンタ44
のそれぞれのRESET入力には信号▲▼
が入力されている。さらに、NORゲート31〜36の
出力はそれぞれカウンタ47〜52に入力されている。
次にこの回路の動作を説明する。まず信号線CLEAR
に信号CLEAR信号が入力することによってスイツチ
ングトランジスタ13〜18がオンし、コンデンサ19
〜24の電荷が放電される。またこれと同じタイミング
でRS−FF39,40、カウンタ44及びカウンタ4
7〜52が▲▼信号によってリセツトされ
る。この▲▼信号は、動作開始時にLowレ
ベル(以下Lowと略す)となり、その後Highレベ
ル(以下Highと略す)に固定される。RS−FF3
9のQ出力はこの状態ではLowであるため、ANDゲ
ート43は信号φを出力せず、カウンタ44の出力Q
〜QはLowのままである。
次に、CLEAR入力によりスイツチングトランジスタ
13〜18をオフさせた後、信号線Dに信号Dを印加す
ることによりスイツチングトランジスタ7〜12をオン
させる。これにより、各フオトダイオード1〜6から光
電流がコンデンサ19〜24に流れ込み、インバータ2
5〜30への入力電圧が増加していき、この電圧がイン
バータ25〜30のしきい値を越えると、その出力はH
ighからLowに反転する。このコンデンサ19〜2
4の充電が始まってからインバータ25〜30が反転す
るまでの時間は、フォトダイオード1〜6からの光電流
がその受光強度に比例するため、受光強度に反比例し、
受光強度が強いほど短くなる。
従って、受光強度の最も強い部分に対応するインバータ
25〜30からその出力は反転していくことになるが、
インバータ25〜27のうちいずれか1つでもHigh
からLowに反転するとNANDゲート37の出力がL
owからHighに反転し、インバータ28〜30のい
ずれか1つでもHighからLowに反転するとNAN
Dゲート38の出力はLowからHighに反転する。
このNANDゲート37,38の出力の反転のタイミン
グは、従来例の場合で第4図,第5図に示したように2
つの受光素子列上の受光強度はさまざまに異なるため、
同時になるとは限らない。しかしANDゲート41の出
力はNANDゲート37,38の双方の出力がHigh
になってはじめてLowからHighへ反転する。すな
わち、受光素子列1〜3および受光素子列4〜6のそれ
ぞれにおいて1つ以上のインバータの出力が反転した場
合ANDゲート41の出力がHighとなり、インバー
タ42の出力がLowとなってRS−FF39の入力
がLowとなりRS−FF39はセツトされ、そのQ出
力がHighになり信号φがANDゲート43を介して
カウンタ44のCLK入力に入力される。
NANDゲート45の出力はカウンタ44の出力Q
の出力が全てHighになるごとにLowとなる。
従って、NORゲート31〜36のうちこの時点でイン
バータ25〜30からLow信号を受けているものの出
力はLowからHighに立ち上がる。この動作は、カ
ウンタ44の出力Q,Qが共にHighになり、N
ANDゲート46の出力がLowになり、RS−FF4
0がセツトされてそのQ出力であるHighがNORゲ
ート31〜36に入力されるまで続く。
この動作時間中に各NORゲート31〜36の出力は最
大3回立ち上がる。すなわち、カウンタ47〜52の係
数値は“00”,“01”,“10”,“11”(2進
数)のいずれかをとり、2つの受光素子列に対応するカ
ウンタ47〜49およびカウンタ50〜52のそれぞれ
のグループにおいて少なくとも1つは“11”をとる。
このため、フオトダイオード1〜6の出力(光電流)
は、2つの受光素子列フオトダイオード1〜3および4
〜6の出力の最大値の小さい方を基準に4値化されるこ
とになる。
第2図は第1図示電気回路によって被測距体像が4値化
される例であり、その受光素子上の像は第5図における
ものと同じ場合である。左側の受光素子列では受光強度
の最大値はMAXaの部分、右側においてはMAXの部
分であるが、第1図のANDゲート41によって論理積
をとるため、左右それぞれの受光素子列上の受光強度は
左右の2つの最大値MAXa,MAXの部分のうち、小
さい方のMAXaの部分の受光強度を基準に4値化され
る。このため第5図(b)のように左右の基準値が異な
るために異なるコントラスト像に4値化されたり、第5
図(c)のように片側のコントラストが検出されなくな
ることはなく、左右同じレベルでコントラストが検出さ
れることになる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、2つの受光素子列のそれぞれにお
ける光電流の最大値のうち、小さい方の値を基準にして
光電流を量子化しているので、片方の受光素子例にのみ
極端に受光強度の強い部分がある場合でも、2つの受光
素子例で、レベルの異なる量子化を行ったり、距離測定
に必要なコントラスト情報を消してしまうことなく、距
離測定に有効なコントラスト情報を得る量子化を行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す電気回路図、第2図は
本発明による受光素子列上の像の量子化を説明する図、
第3図は距離測定装置の測定原理を示す説明図、第4
図,第5図は従来の量子化手段による受光素子列上の像
の量子化を説明する図である。 1〜6……フオトダイオード 7〜18……スイツチングトランジスタ 25〜30……インバータ 19〜24……コンデンサ 37,38……NANDゲート 41……ANDゲート 44,47〜52……カウンタ 53……被測距体 54,55……受光レンズ 56,57……受光素子列

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】それぞれ複数の受光部を有する第一及び第
    二の受光素子列にて、被写体からの光束をそれぞれ受光
    させるとともに、第一及び第二の受光素子列の各受光部
    における光電流を量子化手段にて量子化し、該量子化手
    段の各出力の前記第一の受光素子列に対するものと前記
    第二の受光素子列に対するものの相関関係から被写体距
    離に応じて変化する測定値を求める測定装置において、
    各受光部における各光電流の量子化に際し、第一の受光
    素子列内の受光部での光電流の最大値と第二の受光素子
    列内の受光部での光電流の最大値のうち小さい方の値を
    基準にして各受光部の光電流を量子化することを特徴と
    する測定装置。
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