JPS62187207A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
- Publication number
- JPS62187207A JPS62187207A JP2789386A JP2789386A JPS62187207A JP S62187207 A JPS62187207 A JP S62187207A JP 2789386 A JP2789386 A JP 2789386A JP 2789386 A JP2789386 A JP 2789386A JP S62187207 A JPS62187207 A JP S62187207A
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- JP
- Japan
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- time
- counters
- value
- counter
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発８Ａは、例えばオートフォーカスカメラ等に用い
ることができる距離測定装置は関する。
ることができる距離測定装置は関する。
第５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、６１ハ被写体、６２
．６５はレンズ、６４はレンズの焦点面、６５．６６．
６７は像、６８は第１の受光素子列、６９は第２の受光
素子列である。
示す原理図である。同図において、６１ハ被写体、６２
．６５はレンズ、６４はレンズの焦点面、６５．６６．
６７は像、６８は第１の受光素子列、６９は第２の受光
素子列である。
被写体６１は２つのレンズ６２および６３に！す、それ
ぞれ焦点面６４上に像６５および６６を結ぶ。なお、被
写体６１が無限遠にある場合は、被写体６１からの光線
は光路ｔに沿って入射し、像６７を結ぶ。したがって、
像６６と像６７とのＭ狐！値（締出で会れげ一榊亙体６
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。
ぞれ焦点面６４上に像６５および６６を結ぶ。なお、被
写体６１が無限遠にある場合は、被写体６１からの光線
は光路ｔに沿って入射し、像６７を結ぶ。したがって、
像６６と像６７とのＭ狐！値（締出で会れげ一榊亙体６
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。
ここで、ｆｅはレンズ６２および６３の焦点距離、Ｂは
レンズ６２と６３との光軸間距離である。なお、焦点面
６４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６７は不明であるの
で、この場合はレンズ６２による像６５を用いる。そし
て、これらの像の位置または間隔は、焦点面６４のレン
ズ６２および６３による結像位置近傍に第１および第２
の受光素子列６８．６９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ベア（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）を利用して求める。
レンズ６２と６３との光軸間距離である。なお、焦点面
６４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６７は不明であるの
で、この場合はレンズ６２による像６５を用いる。そし
て、これらの像の位置または間隔は、焦点面６４のレン
ズ６２および６３による結像位置近傍に第１および第２
の受光素子列６８．６９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ベア（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）を利用して求める。
このような相関をとるためには、受光素子出力を何らか
の形で処理することが必要である。そこで、受光素子出
力を所定のスレッシュホールドレベルで２値化すること
が考えられる。しかし、このように単純に２．値化する
とノイズや素子のばらつきによって誤動作するおそれが
あるので、従来は例えば次の如く２値化している。
の形で処理することが必要である。そこで、受光素子出
力を所定のスレッシュホールドレベルで２値化すること
が考えられる。しかし、このように単純に２．値化する
とノイズや素子のばらつきによって誤動作するおそれが
あるので、従来は例えば次の如く２値化している。
第６図はか〜る従来の２値化回路の例を示す回路図、第
７図は第６図の動作を説明するためのタイミングチャー
トである。なお、第６図には１ビッ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。第６図において、
１１けフォトダイオード（受光素子）、１２は接合容ｊ
ｉ（コンデンサ）、１３はインバータゲート、１４はリ
セットトランジスタである。
７図は第６図の動作を説明するためのタイミングチャー
トである。なお、第６図には１ビッ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。第６図において、
１１けフォトダイオード（受光素子）、１２は接合容ｊ
ｉ（コンデンサ）、１３はインバータゲート、１４はリ
セットトランジスタである。
その動作は、まず、第７図（イ）の如きリセット信号に
よりトランジスタ１４をオンさせ、容量１２の電荷を放
電することにより開始される。その後、リセット信号が
なくなると、容τ（１２による積分動作が第７図（ロ）
の如く行なわれる。そして、容量１２の積分電圧値ｖ１
が成る電圧値、例エバインバータ１３のスレッシュホー
ルド電圧Ｖｔｈに達すれば、インバータ１３の出力Ｓ１
は第７図（ハ）の如＜”Ｌ”となる。つまり、第６図に
示す回路は光電流をコンデンサ１２によって積分し、そ
の積分値が所定値（Ｖｔｈ）に達する迄の積分時間に応
じて受光強度を２値信号に変換する回路と云うことがで
きる。したがって、以下これを変換素子またはセ／すと
呼び、積分時間のことをセンナの応答時間とも呼ぶこと
にする。
よりトランジスタ１４をオンさせ、容量１２の電荷を放
電することにより開始される。その後、リセット信号が
なくなると、容τ（１２による積分動作が第７図（ロ）
の如く行なわれる。そして、容量１２の積分電圧値ｖ１
が成る電圧値、例エバインバータ１３のスレッシュホー
ルド電圧Ｖｔｈに達すれば、インバータ１３の出力Ｓ１
は第７図（ハ）の如＜”Ｌ”となる。つまり、第６図に
示す回路は光電流をコンデンサ１２によって積分し、そ
の積分値が所定値（Ｖｔｈ）に達する迄の積分時間に応
じて受光強度を２値信号に変換する回路と云うことがで
きる。したがって、以下これを変換素子またはセ／すと
呼び、積分時間のことをセンナの応答時間とも呼ぶこと
にする。
ところで、各変換素子における応答時間にはばらつきが
あってその変化範囲（ダイナミックレンジ）が広く、最
小応答時間と最大応答時間の比が数桁に及ぶ場合もある
ことから、応答時間そのものを量子化することは難かし
いという問題がある。
あってその変化範囲（ダイナミックレンジ）が広く、最
小応答時間と最大応答時間の比が数桁に及ぶ場合もある
ことから、応答時間そのものを量子化することは難かし
いという問題がある。
したがって、この発明は回路構成が簡単で、しかもダイ
ナミックレンジの広い量子化回路をもつ距離測定装置を
提供することを目的とする。
ナミックレンジの広い量子化回路をもつ距離測定装置を
提供することを目的とする。
δζｙｂ、 Ｉｌｌ ＩＩ −７−ｅＭ ｒｉ ＩＩ
”’ １１１ Ｌ＋ Ｌ −ｈ （４＄ ＡＬ 賎Ｉハ
１ ｌｒ閏１’ ４ 米θのクロックパルスを計数する
とともにその計数内容を計数方向とは逆方向にシフトさ
せることが可能なカウンタ群と、このカウンタ群出力を
監視しその少なくとも１つがオーバフローしたことを検
知する検知手段とを設ける。
”’ １１１ Ｌ＋ Ｌ −ｈ （４＄ ＡＬ 賎Ｉハ
１ ｌｒ閏１’ ４ 米θのクロックパルスを計数する
とともにその計数内容を計数方向とは逆方向にシフトさ
せることが可能なカウンタ群と、このカウンタ群出力を
監視しその少なくとも１つがオーバフローしたことを検
知する検知手段とを設ける。
各センサの応答時間をその□各々と対応するカラ／り（
またはタイマ）で並列的に計測し、どれか１つのカウン
タ（タイマ）がオーバーフローしたときは、これを検知
して全カウンタ（タイマ）の内容を１／２とすることに
より、センナの広い応答時間範囲に対処できるようにす
る。
またはタイマ）で並列的に計測し、どれか１つのカウン
タ（タイマ）がオーバーフローしたときは、これを検知
して全カウンタ（タイマ）の内容を１／２とすることに
より、センナの広い応答時間範囲に対処できるようにす
る。
これは、第１．第２変換素子群出力の相関をとるに当た
っては個々のセンナ応答時間の絶対値が問題なのではな
く、センサの集合であるセンサアレーの映像信号として
被写体の特徴抽出が有効になされへば良いと云う基本理
念に基づいてなされたものと云うことができる。
っては個々のセンナ応答時間の絶対値が問題なのではな
く、センサの集合であるセンサアレーの映像信号として
被写体の特徴抽出が有効になされへば良いと云う基本理
念に基づいてなされたものと云うことができる。
筑１図はこの発明の実施例を示寸構虎図である７同図に
おいて、１ｆ′ｉ、第６図の如きセンサ、２（２１〜２
ｎ）はアンドゲート、３（３１〜３ｎ）はシフト機能を
もつカウンタ、４はオアゲート、５ｉ−ｔＤ形フリップ
フロップ（Ｄ−ＦＦ）である。
おいて、１ｆ′ｉ、第６図の如きセンサ、２（２１〜２
ｎ）はアンドゲート、３（３１〜３ｎ）はシフト機能を
もつカウンタ、４はオアゲート、５ｉ−ｔＤ形フリップ
フロップ（Ｄ−ＦＦ）である。
か又る構成において、アンドゲート２（２１〜２ｎ）は
センサ１（１１〜１ｎ）の出力が′Ｈ”の期間だけカウ
ントクロックφ１を通過させるので、このゲート２を通
過したパルス数をカウンタ５（３１〜３ｎ）でカウント
することにより、センサ１（１１〜１ｎ）の応答時間を
求めることができる。このとき、前述の如く各応答時間
の変化幅が非常に大きいので、応答時間が長くなるとカ
ウンタ３がオーバフローする。オアゲート４はカウンタ
３１゜６２・・・３ｎのいずれか１つでもオーバフロー
したらこれを検出し、その出力ΣＣａｒｒｙ信号（キャ
リー信号；桁上げ信号）をＤ−ＦＦ５に与える。Ｄ−Ｆ
Ｆ５はこのキャリー信号とクロック信号φ２によってセ
ットされ、Ｓｅｔ信号を出力する。このＳｅｌ信号が１
Ｈ＃になると、カウンタ３は計数方向とは逆方向のシフ
ト動作を行なってその計数内容を１／２にした後、再び
カウンタ３でカウントクロックφ１の計数を続けるよう
にする。
センサ１（１１〜１ｎ）の出力が′Ｈ”の期間だけカウ
ントクロックφ１を通過させるので、このゲート２を通
過したパルス数をカウンタ５（３１〜３ｎ）でカウント
することにより、センサ１（１１〜１ｎ）の応答時間を
求めることができる。このとき、前述の如く各応答時間
の変化幅が非常に大きいので、応答時間が長くなるとカ
ウンタ３がオーバフローする。オアゲート４はカウンタ
３１゜６２・・・３ｎのいずれか１つでもオーバフロー
したらこれを検出し、その出力ΣＣａｒｒｙ信号（キャ
リー信号；桁上げ信号）をＤ−ＦＦ５に与える。Ｄ−Ｆ
Ｆ５はこのキャリー信号とクロック信号φ２によってセ
ットされ、Ｓｅｔ信号を出力する。このＳｅｌ信号が１
Ｈ＃になると、カウンタ３は計数方向とは逆方向のシフ
ト動作を行なってその計数内容を１／２にした後、再び
カウンタ３でカウントクロックφ１の計数を続けるよう
にする。
かかるカウンタ３Ｖｉ、具体的には例えば第２図の如く
Ｄ形フリップフロップ３１ｏ〜３１ｍ１選択回路３２ｏ
〜３２ｍ、３３ｏ〜３３ｍおよびアンドゲート３５等よ
り構成される。なお、３４０〜３４ｍはインバータゲー
トである。また、選択回路の具体例は第６図に示される
ように、アンドゲートＡＮ１．ＡＮ２、イ／バータゲー
）ＩＮおよびオアゲ−）ＯＲから構成され、上記Ｓｅｔ
信号が′Ｈ”のときは出力０＝１１となり、ｓｅｔ信号
が″Ｌ”のときは０−Ｉ２となるように構成されている
。
Ｄ形フリップフロップ３１ｏ〜３１ｍ１選択回路３２ｏ
〜３２ｍ、３３ｏ〜３３ｍおよびアンドゲート３５等よ
り構成される。なお、３４０〜３４ｍはインバータゲー
トである。また、選択回路の具体例は第６図に示される
ように、アンドゲートＡＮ１．ＡＮ２、イ／バータゲー
）ＩＮおよびオアゲ−）ＯＲから構成され、上記Ｓｅｔ
信号が′Ｈ”のときは出力０＝１１となり、ｓｅｔ信号
が″Ｌ”のときは０−Ｉ２となるように構成されている
。
以下、第２図の動作についてｆＪ３図および第４図を参
照して説明する。なお、第４図は第２図の動作を説明す
るためのタイミングチャートである。
照して説明する。なお、第４図は第２図の動作を説明す
るためのタイミングチャートである。
通常はキャリー信号はＬ”であり、したがってＳｅｔ信
号も＠Ｌ”である。この状態では第６図からも明らかな
ように、選択回路ではＩ２（クロックφ１相当）が選択
される。このとき、第２図に示す回路は良く知られてい
る（ｍ＋１）ビットのカウンタとして機能する。Ｄ−Ｆ
Ｆ３１ｏ〜３１ｍの各出力Ｑｉｏ−Ｑｉｍはアンドゲー
ト３５に導かれ、これらが全て”Ｈ”になるとキャリー
信号が出力される。したがって、クロックパルスφ１．
φ２がそれぞれ第４図（イ）、（ハ）の如く示されると
き、時刻ｔ１において第４図（ロ）の如くキャリー信号
が出力されると、Ｓｅｌ信号はクロックφ１の１ｉ４周
期分だけ遅れた時刻ｔ２において第４図（ニ）の如＜
”Ｈ”となる。これにより、カウンタの各選択回路は１
１を選択するので、今度は第４図（ホ）に示されるφ３
をシフトクロックとして第２図の左から右方向へデータ
１１をシフトさせるシフトレジスタとして機能するよう
になる。このとき、Ｓｅｔ信号が１Ｈ”になってからク
ロックφ３が最初に立ち下がる時刻ｔ３（インバータ３
４ｏ〜３４ｍがあるため、Ｄ−ＦＦ３１ａ〜３１ｆｆ１
に対してはクロックの立ち上がりとなる。）でシフト動
作が行なわれ、カウンタの計数内容が１／２になる。こ
れにより、キャリー信号が”Ｌ”となり、その次のクロ
ックφ２０立ち上がり時点ｔ４でＳｅｔ信号も“Ｌ”と
なって全体がカウンタ機能に戻る。なお、第４図からも
明らかなように、キャリー信号を検知してからカウンタ
の内容を１／２にする操作を、クロックφ１の２つのカ
ウントタイミングのＩＸｙ（時刻１４診参照で終了させ
るようにしているが、これはカウント動作に悪影響を及
ぼさないようにするためである。
号も＠Ｌ”である。この状態では第６図からも明らかな
ように、選択回路ではＩ２（クロックφ１相当）が選択
される。このとき、第２図に示す回路は良く知られてい
る（ｍ＋１）ビットのカウンタとして機能する。Ｄ−Ｆ
Ｆ３１ｏ〜３１ｍの各出力Ｑｉｏ−Ｑｉｍはアンドゲー
ト３５に導かれ、これらが全て”Ｈ”になるとキャリー
信号が出力される。したがって、クロックパルスφ１．
φ２がそれぞれ第４図（イ）、（ハ）の如く示されると
き、時刻ｔ１において第４図（ロ）の如くキャリー信号
が出力されると、Ｓｅｌ信号はクロックφ１の１ｉ４周
期分だけ遅れた時刻ｔ２において第４図（ニ）の如＜
”Ｈ”となる。これにより、カウンタの各選択回路は１
１を選択するので、今度は第４図（ホ）に示されるφ３
をシフトクロックとして第２図の左から右方向へデータ
１１をシフトさせるシフトレジスタとして機能するよう
になる。このとき、Ｓｅｔ信号が１Ｈ”になってからク
ロックφ３が最初に立ち下がる時刻ｔ３（インバータ３
４ｏ〜３４ｍがあるため、Ｄ−ＦＦ３１ａ〜３１ｆｆ１
に対してはクロックの立ち上がりとなる。）でシフト動
作が行なわれ、カウンタの計数内容が１／２になる。こ
れにより、キャリー信号が”Ｌ”となり、その次のクロ
ックφ２０立ち上がり時点ｔ４でＳｅｔ信号も“Ｌ”と
なって全体がカウンタ機能に戻る。なお、第４図からも
明らかなように、キャリー信号を検知してからカウンタ
の内容を１／２にする操作を、クロックφ１の２つのカ
ウントタイミングのＩＸｙ（時刻１４診参照で終了させ
るようにしているが、これはカウント動作に悪影響を及
ぼさないようにするためである。
また、カウンタの内容をシフトさせる操作は所定回数行
なわれ、その時点のカウント値をもって各センサの量子
化出力とし、左、右２つのセンサアレイ群の相関々係か
ら距離を求める。さらに、クロックφ１．φ２．φ３は
図示されない回路にて適宜に生成される。
なわれ、その時点のカウント値をもって各センサの量子
化出力とし、左、右２つのセンサアレイ群の相関々係か
ら距離を求める。さらに、クロックφ１．φ２．φ３は
図示されない回路にて適宜に生成される。
この発明によれば、カウンタのオーバフローを検知して
カウント値を自動的に１／２にする操作を所定回数繰り
返すことにより、量子化回路にＡＧＣ（自動利得制御回
路）的な機能を持たせることができるので、応答時間の
範囲が広いセンサ出力を比較的簡単な構成でａ子化する
ことが可能となり、その結果高精度の距離測定原理を提
供し得る利点がもたらされる。
カウント値を自動的に１／２にする操作を所定回数繰り
返すことにより、量子化回路にＡＧＣ（自動利得制御回
路）的な機能を持たせることができるので、応答時間の
範囲が広いセンサ出力を比較的簡単な構成でａ子化する
ことが可能となり、その結果高精度の距離測定原理を提
供し得る利点がもたらされる。
第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２図は第１
図に示すカウンタの具体例を示す構成図、第３図は第２
図に示す選択回路の具体例を示す回路図、第４図は第２
図の動作を説明するためのタイミングチャート、第５図
は一般的な距離測定原理を説明するだめの原理図、第６
図は２値化回路の従来例を示す回路図、第７図は第６図
の動作を説明するためのタイミングチャートである。 符号説明 １（１１〜Ｉｎ）・・・・・・変換素子（センナ）、２
（２１〜２ｎ）、５５ 、ＡＮｌ 、ＡＮ２−−−−−
−アンドゲート、３（３１〜５ｎ）・・・・・・カウン
タ、５＊３１ｏ〜３１ｍ・・・・・・Ｄ形フリップフロ
ップ、４．ＯＲ・・・・・・オアゲート、１３，３４０
Ｓ−′５４ｍ、ＩＮ・・・・・・インバータゲート、３
２０〜３２ｍ、３３．〜３６ｍ・・・・・・選択同第１
図 １２旦 第 ３ ｚ ｔｘＡ図 １１１！５ 図
図に示すカウンタの具体例を示す構成図、第３図は第２
図に示す選択回路の具体例を示す回路図、第４図は第２
図の動作を説明するためのタイミングチャート、第５図
は一般的な距離測定原理を説明するだめの原理図、第６
図は２値化回路の従来例を示す回路図、第７図は第６図
の動作を説明するためのタイミングチャートである。 符号説明 １（１１〜Ｉｎ）・・・・・・変換素子（センナ）、２
（２１〜２ｎ）、５５ 、ＡＮｌ 、ＡＮ２−−−−−
−アンドゲート、３（３１〜５ｎ）・・・・・・カウン
タ、５＊３１ｏ〜３１ｍ・・・・・・Ｄ形フリップフロ
ップ、４．ＯＲ・・・・・・オアゲート、１３，３４０
Ｓ−′５４ｍ、ＩＮ・・・・・・インバータゲート、３
２０〜３２ｍ、３３．〜３６ｍ・・・・・・選択同第１
図 １２旦 第 ３ ｚ ｔｘＡ図 １１１！５ 図
Claims (1)
- １）被写体からの反射光を互いに異なる光路を介してそ
れぞれ受光して所定の焦点面上に被写体像を形成する第
１および第２の光学的手段と、該焦点面上の被写体像に
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
、該各受光素子群内の受光素子毎の光電流を積分し該積
分値が所定値に達するまでの積分時間に応じてその受光
強度を電気信号に変換する第１および第２の変換素子群
と、該各変換素子対応に設けられ前記積分時間に応じた
数のクロックパルスを計数するとゝもにその計数内容を
シフト操作することが可能なカウンタ群と、該カウンタ
群出力を監視しその少なくとも１つにキャリー信号が発
生したことを検知する検知手段とを備え、該キャリー信
号が発せられる毎に前記カウンタの全てをシフト操作し
てその計数値を一様に減じた後計数動作を続行する操作
を繰り返し、所定時間後の前記第１、第２変換素子群計
数結果の相関々係から前記被写体との距離を測定するこ
とを特徴とする距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2789386A JPS62187207A (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2789386A JPS62187207A (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | 距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62187207A true JPS62187207A (ja) | 1987-08-15 |
Family
ID=12233567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2789386A Pending JPS62187207A (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62187207A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010181171A (ja) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Sharp Corp | 光スポット位置検出装置およびそれを含む光デバイス、並びに、その光デバイスを含む電子機器 |
-
1986
- 1986-02-13 JP JP2789386A patent/JPS62187207A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010181171A (ja) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Sharp Corp | 光スポット位置検出装置およびそれを含む光デバイス、並びに、その光デバイスを含む電子機器 |
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