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JPS6045378B2 - Distance measuring device using sound waves - Google Patents
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JPS6045378B2 - Distance measuring device using sound waves - Google Patents

Distance measuring device using sound waves

Info

Publication number
JPS6045378B2
JPS6045378B2 JP52113184A JP11318477A JPS6045378B2 JP S6045378 B2 JPS6045378 B2 JP S6045378B2 JP 52113184 A JP52113184 A JP 52113184A JP 11318477 A JP11318477 A JP 11318477A JP S6045378 B2 JPS6045378 B2 JP S6045378B2
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JP
Japan
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frequency
filter
signal
distance
distance measuring
Prior art date
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Application number
JP52113184A
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Japanese (ja)
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JPS5345267A (en
Inventor
ユエルグ・ムグリイ
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Polaroid Corp
Original Assignee
Polaroid Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Polaroid Corp filed Critical Polaroid Corp
Publication of JPS5345267A publication Critical patent/JPS5345267A/en
Publication of JPS6045378B2 publication Critical patent/JPS6045378B2/en
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    • G02OPTICS
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    • G02B7/40Systems for automatic generation of focusing signals using time delay of the reflected waves, e.g. of ultrasonic waves
    • 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
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
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    • G01S15/08Systems for measuring distance only
    • G01S15/10Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
    • G01S15/102Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves using transmission of pulses having some particular characteristics
    • G01S15/104Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves using transmission of pulses having some particular characteristics wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は音波による距離測定装置、特に超音波距離測定
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION TECHNICAL FIELD The present invention relates to a distance measuring device using acoustic waves, and more particularly to an ultrasonic distance measuring device.

背景技術 カメラ用の超音波距離測定装置は米国特許第35227
64号、ドイツ特許第864048号、および1.B.
M技術公開公報(1.B.M.Jechnica1Di
sc10sure)Bulletin)第9巻、第7号
、196師、12月744頁乃至745頁に開示されて
いる。
Background technology Ultrasonic distance measuring device for camera is disclosed in US Patent No. 35227
64, German Patent No. 864048, and 1. B.
M technology publication (1.B.M.Jechnica1Di
Sc10sure) Bulletin, Vol. 9, No. 7, 196, December, pages 744-745.

これらに開示されている各装置は、超音波エネルギが撮
影されるべき被写体(被測定物)に送信され、上記超音
波エネルギは被写体により反射されてカメラに戻さ・れ
るようになつている。そして、送信トランジスジューサ
と受信トランスジューサとを分離して送信信号と受信信
号の特性が比較され、被写体までの距離を示す制御信号
が発生される。この制御信号はカメラのレンズ取付部材
を駆動するのに使用・され、レンズ取付部材と被写体ま
での距離に対応した位置に配置され、被写体に焦点が合
わされる。米国特許第3522764号に開示されてい
るものは、レンズ取付部材の位置を調整して得られる調
整可能な被写体迄の最大距離の2倍の距離を音が伝搬す
るのに必要な時間あるいはそれ以上の周期で40KHz
の超音波パースト信号を受信するようになつている。
In each of the devices disclosed in these documents, ultrasonic energy is transmitted to an object to be photographed (measured object), and the ultrasonic energy is reflected by the object and returned to the camera. Then, the transmitting transducer and the receiving transducer are separated, the characteristics of the transmitting signal and the receiving signal are compared, and a control signal indicating the distance to the subject is generated. This control signal is used to drive the lens mounting member of the camera, and the camera is placed at a position corresponding to the distance between the lens mounting member and the subject, and the subject is brought into focus. What is disclosed in U.S. Pat. No. 3,522,764 is the time required for sound to propagate twice the maximum distance to the subject that can be adjusted by adjusting the position of the lens mounting member or more. 40KHz with a period of
It is designed to receive ultrasonic burst signals.

パースト信号の送信期間の合い間に送信パースト信号と
同一周波数を有する被写体からの反射音波が受信され、
パースト信号の送信と受信との時間は被写体までの距離
に関係し、第1のパルス発生器の通流率を決定するのに
使用される。第2パルス発生器はレンズ取付部材に結合
されて第1パルス発生器と同一周波数のパルスを発生す
るもので、その通流率はレンズ取付部材の位置により決
定される。そして、これら2つのパルス発生器の通流率
が一致するまでレンズ取付部材が動かされる。ドイツ特
許およびIBM技術公報に記載されているものは、レン
ズ取付部材を移動させて得られる被写体までの最大距離
の2倍の距離を音が伝搬するのに必要な時間あるいはそ
れ以上の周期で超音波列が周波数変調されるようになつ
ている。
A reflected sound wave from the subject having the same frequency as the transmitted burst signal is received between the transmission periods of the burst signal,
The time between transmission and reception of the burst signal is related to the distance to the object and is used to determine the conduction rate of the first pulse generator. The second pulse generator is coupled to the lens attachment member and generates pulses of the same frequency as the first pulse generator, and its conductivity is determined by the position of the lens attachment member. The lens mounting member is then moved until the conductivity rates of these two pulse generators match. What is described in the German patent and the IBM technical bulletin is that the distance required for sound to propagate twice the maximum distance to the subject that can be obtained by moving the lens mounting member, or even longer, is The sound wave train is frequency modulated.

そして、被写体からの音波は送信エネルギの周波数と同
様に周波数変調され、被写体までの距離は送信信号の周
波数と受信信号の周波数との瞬時偏差により求められる
。このような従来技術による装置は、2つのトランジス
ジューサを必要とするとともに、被写体まての距離を求
めるのにかなりの時間を必要とするという欠点がある。
The sound waves from the subject are frequency modulated in the same way as the frequency of the transmitted energy, and the distance to the subject is determined by the instantaneous deviation between the frequency of the transmitted signal and the frequency of the received signal. Such prior art devices have the disadvantage of requiring two transducers and requiring a considerable amount of time to determine the distance to the object.

室温において、音は1秒間に3407TL伝搬するので
、一般に焦点合せが要求される最大距離77TLに達す
るには約20msec必要である。従つて、上述の装置
の動作周期は約407TLsecにしなければらない。
被写体までの距離を求めるのに10周期必要とすると、
カメラの焦点が合うまでには約0.聞2を消費すること
となる。このような消費時間は人間の反射運動に比較し
て長すぎるので、写真撮影には連続した2つの別個のス
テップすなわち焦点合せとシャッター操作を必要とする
。一般用距離測定を目的とするものとしては、超音波パ
ルスを使用する距離測定装置が米国特許第34549n
号に開示されている。この装置は、トラーンスジユーサ
により別個の固定周波数パースト信号が送信され、反射
音波が標的までの距離に関係する時間後同じトランスジ
ューサにより受信されるようになつている。一定周波数
の超音波を使用した楊合には、トランスジューサの受信
角度内の被測定物あるいはカメラの視界内の被測定物で
も検出されないことが多いことが判明した。
At room temperature, sound propagates 3407 TL per second, so it generally takes about 20 msec to reach the maximum distance required for focusing, 77 TL. Therefore, the operating cycle of the above device must be approximately 407 TLsec.
If it takes 10 cycles to find the distance to the object, then
It takes about 0.00 seconds for the camera to focus. This will consume 2 hours. Since such a time consumption is too long compared to human reflex movements, photographing requires two consecutive and separate steps: focusing and shutter operation. For the purpose of general distance measurement, a distance measurement device using ultrasonic pulses is disclosed in US Pat. No. 34549n.
Disclosed in the issue. The device is such that separate fixed frequency burst signals are transmitted by a transducer and the reflected sound waves are received by the same transducer after a time related to the distance to the target. It has been found that when using ultrasonic waves with a constant frequency, objects to be measured within the reception angle of the transducer or within the field of view of the camera are often not detected.

実験によれば、被測定物の種々の点からの反射音波は互
いに干渉し合つて受信器に到るまでに消滅あるいは減衰
し、受信器は応答せず、被測定物が検出されないとがわ
かつた。この現象は、被測定物がトランスジューサに比
較的近接している場合に多く見うけられるものである。
写真撮影を行う場合、被写体がカメラから27T1.以
内にあれは被写体が近接位置にあるものと考えられる。
多くの写真はこうした比較的近接位置にある被写体を撮
影したものであるから、トランスポンダが比較的近接し
た位置からの反射音波の受信をしそこなうと、レンズ取
付部材が不適当な位置に配置されてしまう。超音波送信
の放射パターンのサイドローブが別の問題を生じさせる
Experiments have shown that the reflected sound waves from various points on the object to be measured interfere with each other and disappear or attenuate before reaching the receiver, so the receiver does not respond and the object to be measured is not detected. Ta. This phenomenon is often observed when the object to be measured is relatively close to the transducer.
When taking a photo, the subject is 27T1. If the distance is within that range, the subject is considered to be in a close position.
Since many photographs are taken of subjects in relatively close positions, if the transponder fails to receive reflected sound waves from relatively close positions, the lens mounting member may be placed in an inappropriate position. . Sidelobes in the radiation pattern of ultrasound transmissions create another problem.

トランスジューサに比較的近接し且つアンテナパターン
の減衰サイドローブ中にあつて軸からはずれた位置にあ
る標的は、トランスジューサからかなりの距離離れて軸
上に位置する被写体にその強さが匹敵する反射音波を発
生するような表面特性あるいは他の特性を有する。この
ような場合、カメラのレンズ取付部材は撮影されるべき
被写体より軸からはずれている標的までの距離に応じて
配置される。トランスジューサはその占有領域を増加す
ることにより指向性を増加させることができるが、この
方法はカメラに結合される距離測定装置の寸法を増加さ
せ、トランスジューサを1つにすることができず、距離
測定装置の寸法および重量を増加させてしまう。発明の
目的本発明は、上記従来の欠点を除去し問題点を解決す
べくなされたもので、新規且つ改良された超音波距離測
定装置を提供することを目的とする。
A target located off-axis relatively close to the transducer and in the attenuated sidelobes of the antenna pattern will produce reflected sound waves comparable in intensity to objects located on-axis at a considerable distance from the transducer. have surface or other characteristics that cause it to occur. In such a case, the lens mounting member of the camera is arranged according to the distance to the target, which is off-axis from the subject to be photographed. Although the transducer can increase its directivity by increasing its footprint, this method increases the dimensions of the range-measuring device coupled to the camera, and the transducer cannot be integrated into one, making it difficult to measure the distance. This increases the size and weight of the device. OBJECTS OF THE INVENTION The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks and solve the problems of the conventional art, and an object of the present invention is to provide a new and improved ultrasonic distance measuring device.

さらに詳しくは、本発明の目的は自動焦点合せ機能をも
つたカメラに使用するのに好適で、近接距離の被測定物
に対してもその反射音波が消滅あるいは減衰して被測定
物の検出が不可能となるよ、うなことがなく、また比較
的遠距離の被測定物に対してもその反射音波の吸収が少
ない距離測定装置を提供することである。発明の開示お
よび効果 本発明は撮影されるべき被写体距離に応じてレンズ取付
部を移動して焦点を調整することが出来るようなりメラ
に用いて好適の超音波距離測定装置を提供するものであ
る。
More specifically, it is an object of the present invention to be suitable for use in a camera with an automatic focusing function, so that the reflected sound waves from objects to be measured at close distances disappear or are attenuated, so that the objects to be measured can be detected. It is an object of the present invention to provide a distance measuring device that does not cause such problems and that absorbs little reflected sound waves even from objects that are relatively far away. DISCLOSURE OF THE INVENTION AND EFFECTS The present invention provides an ultrasonic distance measuring device suitable for use in camera cameras, which allows the focus to be adjusted by moving the lens mounting portion according to the distance of the object to be photographed. .

本発明による距離測定装置は、音波エネルギを有するパ
ースト信号を被ノ測定物に向つて送信する送信装置と、
該被測定物から反射して戻つてくる前記パースト信号の
少くとも一部である反射音波を検出し、前記パースト信
号の送信から前記反射音波の受信までの時間間隔から前
記被測定物までの距離に関係する距離信i号を発生する
信号処理装置とを備え、さらに、前記パースト信号がそ
のはじめの部分に高い周波数から低い周波数に周波数が
変化する部分を有し、終りの部分に実質的に周波数一定
の部分を有し、かつ該周波数一定部分の周波数が前記周
波数変化フ部分の最も低い周波数に等しいかそれより低
い周波数となるように前記送信装置を制御する制御装置
を設けたことを特徴とする。実験によると、近接位置に
ある被写体からの反射音波の強さは超音波パースト信号
の周波数により決定される。
A distance measuring device according to the present invention includes a transmitting device that transmits a burst signal having sonic energy toward an object to be measured;
A reflected sound wave that is at least a part of the burst signal reflected back from the object to be measured is detected, and a distance from the time interval from transmission of the burst signal to reception of the reflected sound wave to the object to be measured is detected. a signal processing device that generates a distance signal i related to the burst signal, and further, the burst signal has a portion in which the frequency changes from a high frequency to a low frequency in an initial portion thereof, and substantially in a final portion thereof. A control device is provided that controls the transmitting device so that the transmitting device has a constant frequency portion and the frequency of the constant frequency portion is equal to or lower than the lowest frequency of the frequency changing portion. shall be. According to experiments, the intensity of the reflected sound wave from a nearby object is determined by the frequency of the ultrasound burst signal.

ある周波数の反射音波は干渉により非常に小さいものと
なり、ほかの周波数の反射音波は大きくなる。しかしな
がら、本発明によれは近接被写体に対してもパースト信
号中の前記周波数変化部分の何れかの周波数成分の反射
が有効に受信されて上述の目的を達成することができる
。この場合、受信器は前記周波数変化部分及び周波数一
定部分の全ての周波数成分を受信しうるように構成して
よいが、遠距離被写体については周囲状況によつて信号
対雑音比が悪くなる場合があるので、好ましい実施例に
おいては、時間と共にQの変化する可変Qフィルタを用
い前記周波数一定部分の周波数成分に対し、所定時間間
隔Qを大きくするようにする。
Reflected sound waves of a certain frequency become very small due to interference, and reflected sound waves of other frequencies become large. However, according to the present invention, the reflection of any frequency component of the frequency change portion in the burst signal can be effectively received even from a close object, thereby achieving the above-mentioned object. In this case, the receiver may be configured to be able to receive all the frequency components of the frequency changing part and the constant frequency part, but the signal-to-noise ratio may deteriorate depending on the surrounding conditions for distant objects. Therefore, in a preferred embodiment, a variable Q filter whose Q changes with time is used to increase the predetermined time interval Q for the frequency component of the constant frequency portion.

周波数変調されたパースト信号の好ましい形は、始めの
半分が時間の変化とともに周波数が変化するような形態
(レーダ用語のChirp)を有し、後の半分がはじめ
の半分の周波数の最低の周波数に等しい一定周波数を有
する。
A preferred form of a frequency-modulated burst signal is such that the first half changes in frequency with time (chirp in radar terminology), and the second half changes in frequency to the lowest frequency of the first half. have equal constant frequencies.

周波数変化部分を(Chirp)有するので、多くの異
なつた周波数成分を有するエネルギが被写体に投射され
るので、例え他の周波数成分が消失しても、いくつかの
周波数成分が比較的近接した被写体から反射されてトラ
ンスジューサにもどる確率が高くなる。これは、上記い
くつかの周波数成分が干渉パターンを消滅させるからで
ある。パースト信号の好ましい形式は米国特許第243
378鏝に示されているような一定周波数部分を有しな
い単ーパースト信号を使用する周波数変調超音波距離測
定装置とは!異なつたものである。本発明においては、
周波数値およびその時間分布を適当に選択して、すべて
の距離における吸収効果および被写体(被測定物)近接
位置にある場合の反射音波の消失を最低にする。この場
合、被写体が遠い位置にあるときこには信号対雑音比に
悪影響することがない。受信器のはじめ部分の距離測定
時間においては、あらゆる反射音波は比較的近接位置に
ある被写体からのものであり、周波数変化部分(Chi
rp)の多くの異なつた周波数を有する。
Since it has a frequency change part (Chirp), energy with many different frequency components is projected onto the subject, so even if other frequency components disappear, some frequency components may be transmitted from a relatively close subject. There is a high probability that it will be reflected back to the transducer. This is because the above-mentioned several frequency components cancel out the interference pattern. A preferred form of burst signal is U.S. Pat.
What is a frequency modulation ultrasonic distance measuring device that uses a single burst signal without a constant frequency part as shown in 378? They are different. In the present invention,
The frequency values and their time distributions are chosen appropriately to minimize the absorption effect at all distances and the disappearance of reflected sound waves when close to the object (measured object). In this case, the signal-to-noise ratio will not be adversely affected when the subject is located far away. During the distance measurement time at the beginning of the receiver, all reflected sound waves are from objects located relatively close to each other, and the frequency change part (Chi
rp) have many different frequencies.

フイクルタのQは小さい値を有し、フィルタ帯域幅は周
波数変化部分(Chirp)のすべての周波数に適応す
るのに十分な大きさを有する。Qの値が小さいと、多く
の雑音を受けるが、この雑音は近接位置にある被写体か
らの強い信号によりうち消される。受痘器距離測定時間
の最後の部分において、比較的遠い位置にある被写体か
ら反射音波が到達するが、吸収のため高い方の周波数変
化部分(Chiri)の周波数は到達しない。また、こ
の間に、ライルタのQの値は大きくなるとともに帯域幅
が狭くなるが、中心周波数は一定である。このよ.らに
、受信器は遠い位置にある被写体には若干.信号対雑音
比(S/N比)を上げて受信信号(反ノニ射岳波に相当
する信号)が打ち消されないようにする。受信器距離測
定時間のはじめの部分において、フィルタのQの値はよ
り小さいものとされカメラに近接した被写体からの反射
音波に対してはカメラから遠い位置にある被写体からの
反射音波に対してよりもフィルタの応答時間を減少させ
る(すなわちフィルタの応答の立上りがより迅速となる
)。
The filter Q has a small value and the filter bandwidth is large enough to accommodate all frequencies of the frequency changing part (Chirp). A small value of Q will result in a lot of noise, but this noise will be canceled out by the strong signal from the nearby object. In the final part of the vacuole distance measurement time, reflected sound waves arrive from a subject located relatively far away, but the frequency of the higher frequency change portion (Chiri) does not arrive due to absorption. Also, during this period, the value of Lylter's Q increases and the bandwidth narrows, but the center frequency remains constant. This. Furthermore, the receiver is slightly sensitive to objects located far away. The signal-to-noise ratio (S/N ratio) is increased to prevent the received signal (signal corresponding to the anti-noni wave) from being cancelled. At the beginning of the receiver distance measurement time, the Q value of the filter is set to be smaller, so that it is less sensitive to reflected sound waves from objects close to the camera than it is to reflected sound waves from objects located far from the camera. It also reduces the filter response time (ie the filter response rises more quickly).

従つて、近接位置にある被写体に対する精度は遠い位置
にある被写体に対するそれより良くなる。そして、近接
位置にある被写体に対するレンズ取付部材の位置の誤差
を感度良く検出てき正しい焦点合せができるので、写真
撮影にとつて大きな利点がある。受信器距離測定時間の
間、可変Qフィルタのアドミッタンスが増加し受信器は
、近接位置にある被写体による反響信号よりも遠い位置
にある被写体による反響信号をより大きく増幅する。
Therefore, the accuracy for a close object is better than for a far object. Furthermore, since errors in the position of the lens attachment member relative to a subject located at a close position can be detected with high sensitivity and accurate focusing can be performed, this is a great advantage for photography. During the receiver distance measurement time, the admittance of the variable Q filter increases and the receiver amplifies echo signals from distant objects more than echo signals from nearby objects.

このような技術は、トランスジューサの角度感度を減少
させ、トランスジューサの角度フィールドパターンのサ
イドローブにより生じる近接位置にある軸からはずれた
標的からの反響信号に対して弁別作用を行わせる。本発
明による受信器はさらにフィルタの出力が所定レベルを
越えたときに距離信号を発生する検出装置をそなえるこ
とができる。
Such techniques reduce the angular sensitivity of the transducer and provide discrimination against echo signals from nearby off-axis targets caused by sidelobes of the transducer's angular field pattern. The receiver according to the invention can further include a detection device for generating a distance signal when the output of the filter exceeds a predetermined level.

キイーイングパルスが発生されてからこのような検出が
行われるまでの時間が被写体(被測定物)までの距離を
示す。本発明はまた上述のような超音波距離測定装置を
有するカメラにも存する。
The time from when the keying pulse is generated to when such detection is performed indicates the distance to the object (object to be measured). The invention also resides in a camera with an ultrasonic distance measuring device as described above.

本発明によるカメラは、距離信号に応じてカメラのレン
ズ取付部材を駆動しキイーイングパルスと距離信号との
時間遅れにより決定される位置に上記レンズ取付部材を
配置させる装置を有する。好ましい実施態様 以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。
The camera according to the invention has a device that drives the lens mounting member of the camera in response to a distance signal and positions the lens mounting member at a position determined by the time delay between the keying pulse and the distance signal. Preferred Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図において、参照番号10は本発明による距離測定
装置11を装備したカメラを示す。カメラ10は図に示
すようにハウジング12を包含し、ハウジング12内に
はフィルム13の反対側に位置するレンズ取付部材14
により支持されており、レンズ取付部材14は一定間隔
離間した端部位置間を光軸15に沿つて軸方向に移動可
能となつている。レンズ取付部材14が一方の端部位置
にある場合には、被写体16力幼メラ10から近接した
位置にあるとき例えばカメラから25cmの距離にある
とき、被写体16がフィルム13に結像するようになつ
ている。レンズ取付部材14が他の端部位置にあるとき
は、被写体16力幼メラ10から例えば7.5n1.以
上離れているときに焦点が合うようになつている。上記
2つの端部位置間において被写体に対して焦点を合わせ
ることのできるレンズ取付部材14の位置は被写体まで
の距、離の関数により示される。この関数は高次の非線
形関数てあり、レンズー被写体関数と指称される。後述
する方法により、超音波距離測定装置11は、距離パル
ス17を発生する。
In FIG. 1, reference numeral 10 designates a camera equipped with a distance measuring device 11 according to the invention. The camera 10 includes a housing 12 as shown, and within the housing 12 is a lens mounting member 14 located on the opposite side of the film 13.
The lens mounting member 14 is supported by an optical axis 15, and the lens mounting member 14 is movable in the axial direction along the optical axis 15 between end positions separated by a certain period of time. When the lens mounting member 14 is at one end position, the object 16 is imaged on the film 13 when the object 16 is located close to the young camera 10, for example, at a distance of 25 cm from the camera. It's summery. When the lens mounting member 14 is at the other end position, the object 16 is 7.5n1. It is now in focus when the object is further away. The position of the lens attachment member 14 that can focus on the subject between the two end positions is indicated by a function of the distance to the subject. This function is a high-order nonlinear function and is called the lens-object function. The ultrasonic distance measuring device 11 generates the distance pulse 17 by a method described later.

この距離パルス17はキイーイングパルス18に対して
ある遅れを有しており、この遅れ時間はカメラ10と被
写体16との距離に関して直線的に変化するものである
。焦点合せ機構19はカメラ10と結合されており、パ
ルス17に応じて被写体16に焦点が合うような軸線位
置にレンズ取付部材14を移動させる。焦点合せ機構1
9は論理回路20を包含し、この論理回路20は距離パ
ルス発生器22から発生する距離信号21に応じてパル
ス列を発生し、その数が被写体16に焦点が合つたとき
のレンズ取付部材14の軸方向位置を示す。
This distance pulse 17 has a certain delay with respect to the keying pulse 18, and this delay time varies linearly with respect to the distance between the camera 10 and the subject 16. A focusing mechanism 19 is coupled to the camera 10 and moves the lens mounting member 14 to an axial position where the object 16 is in focus in response to the pulse 17. Focusing mechanism 1
Reference numeral 9 includes a logic circuit 20, which generates a pulse train in response to a distance signal 21 generated from a distance pulse generator 22, the number of which is determined by the number of pulses of the lens mounting member 14 when the subject 16 is in focus. Indicates axial position.

これらのパルスはゲートを介してカウンタ23に加えら
れ、電動機24を駆動するために使用される。電動機2
4は装置25を介してレンズ取付部材14に機械的に連
続されている。装置25はまた補助パルス発生器26の
ような帰還装置に接続され、カウンタ23の内容により
制御されて電動機24が回転することにより補助パルス
発生器26は所定数のパルスを発生する。なお、このパ
ルス1個はレンズ装置の単位変位を示すものである。論
理回路20は補助パルス発生器26の出力に応じてレン
ズ取付部材14がカウンタ23の内容により決定される
位置に移動する時機を決定し、これにより、被写体16
に焦点が合わせられる。参照番号11で示される本発明
の超音波距離測定装置は超音波トランスジューサ装置2
7を包含し、この超音波トランスジューサ装置27は1
960年発行のアコーステイカ(AcOustica)
、VOllOl295頁乃至303頁に掲載されている
Gelde.K著述の6′セル原理(SellPrin
aple)を使用した電気音響トランスジューサの発振
特性゛という記事に示されているのと同様なセル型の静
電トランスジューサ要素を包含している。
These pulses are applied to a counter 23 via a gate and are used to drive a motor 24. Electric motor 2
4 is mechanically connected to the lens mounting member 14 via a device 25. The device 25 is also connected to a feedback device such as an auxiliary pulse generator 26 which generates a predetermined number of pulses by rotating the electric motor 24 as controlled by the contents of the counter 23. Note that this one pulse indicates a unit displacement of the lens device. The logic circuit 20 determines when the lens mounting member 14 is moved to the position determined by the contents of the counter 23 in response to the output of the auxiliary pulse generator 26, thereby causing the object 16 to
is focused on. The ultrasonic distance measuring device of the present invention, designated by the reference numeral 11, is an ultrasonic transducer device 2.
7, this ultrasonic transducer device 27 includes 1
Acoustica published in 1960
, Gelde published in VOllOl pages 295 to 303. 6' cell principle written by K.
It includes a cell-type electrostatic transducer element similar to that shown in the article ``Oscillation Characteristics of Electroacoustic Transducers Using Apple''.

この要素の好ましい形態の主ローブとサイドローブの性
質は該要素の背板(図示せず)の出力パターンにより決
定される。ある寸法のトランスジューサをある周波数で
使用した場合、トランスジューサの固定出力が最も幅の
狭いビームが作られる。例えば、上記記事に示されてい
る型のトランスジューサを50KHzで駆動し動作領域
を直径3.5C77!とした場合、中心軸から6動ずれ
た角度が半値角となる。第1の零点は13動において生
じ、第1のサイドローブは19おいて生じる。これらの
角度はトランスジューサの直径および周波数にほぼ反比
例し、第1のサイドローブは送信および受信状態に対し
て一17.6dBの相対出力を有し、この装置の総合相
対出力利得は約−35c1Bである。
The main lobe and side lobe characteristics of the preferred form of this element are determined by the output pattern of the back plate (not shown) of the element. When a transducer of a certain size is used at a certain frequency, the fixed output of the transducer produces the narrowest beam. For example, a transducer of the type shown in the above article is driven at 50KHz and has an operating area of 3.5C77! In this case, the angle deviated by 6 motions from the central axis becomes the half-value angle. The first zero occurs at 13 motion and the first sidelobe occurs at 19. These angles are approximately inversely proportional to the transducer diameter and frequency, the first sidelobe has a relative power of -17.6 dB for transmit and receive conditions, and the overall relative power gain of the device is approximately -35 c1 B. be.

改良されたパターンは角度はわずかに小さくなるが、サ
イドローブは小さくなる。トランスジューサ装置27は
レンズ取付部材14に物理的に近接して配置され、その
送信パターン28はレンズ取付部材14からの視界30
にほとんど一致した主ローブ29を有する。
The improved pattern has slightly smaller angles but smaller sidelobes. The transducer device 27 is located in physical proximity to the lens mount 14 and its transmission pattern 28 is arranged in a field of view 30 from the lens mount 14.
It has a main lobe 29 that almost coincides with .

送信パターン28の主ローブはサイドローブ31を伴な
つており、主ローブ29およびサイドローブ31の具体
的形状はトランスジューサ要素の具体的設計により決定
される。ノ 距離測定装置11は、また、制御電圧発生
器35と、この制御電圧発生器35に加えられるキーイ
ングパルス18に応じてトランスジューサ装置27を駆
動しこのトランスジューサ装置27から被写体(被測定
物)16に向けて超音波エネルギを有するパースト信号
を送信させる周波数変調器32と、上記パースト信号に
続く所定時間間隔(以下、受信範囲時間と指称する)範
囲内における被写体16からの反射音波を受けてトラン
スジューサにより発生される反響信号を処理する受信機
33とを包含している。
The main lobe of transmit pattern 28 is accompanied by side lobes 31, and the specific shapes of main lobe 29 and side lobes 31 are determined by the specific design of the transducer element. The distance measuring device 11 also drives the transducer device 27 according to the control voltage generator 35 and the keying pulse 18 applied to the control voltage generator 35, and from this transducer device 27 to the object (measured object) 16. a frequency modulator 32 that transmits a burst signal having ultrasonic energy towards the subject; and a receiver 33 for processing the generated reverberant signals.

次に、この実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

例えば、カメラの押しボタン(図示せず)を押圧するこ
とにより第1図の装置に手動入力が加えられると、この
手動入力は先端検出器34によりキイーイングパルスに
変換され、このパルスは制御電圧発生器35に印加され
る。制御電圧発生器35の出力は周波数変調器32を制
御してトランスジューサ装置27から周波数変調された
パースト信号を発生させる。制御電圧発生器35は変調
器32の出力電圧を変調し、トランスジューサパースト
信号の半サイクルの間、部Mセから50KHzまでの間
で周波数を変化させ、トランスジューサパルスの他の半
サイクルの間約50KHzに周波数を維持する。実験結
果によると、近接した被写体(被測定物)からの戻り量
は投射超音波パースト信号の周波数に強く依存しており
、ある周波数においては反射音波が生じないことがある
ことが判明した。
For example, when a manual input is applied to the device of FIG. 1 by pressing a camera pushbutton (not shown), this manual input is converted by the tip detector 34 into a keying pulse, which is applied to a control voltage. is applied to generator 35. The output of control voltage generator 35 controls frequency modulator 32 to generate a frequency modulated burst signal from transducer device 27 . A control voltage generator 35 modulates the output voltage of the modulator 32 to vary the frequency between 50 KHz and 50 KHz during one half cycle of the transducer burst signal and approximately 50 KHz during the other half cycle of the transducer pulse. maintain the frequency at According to experimental results, it has been found that the amount of return from a nearby object (object to be measured) strongly depends on the frequency of the projected ultrasonic burst signal, and that no reflected sound waves may be generated at a certain frequency.

投射信号が周波数変化部分(Chjrp)を有すること
により、多くの周波数が確実に被写体に投射されるよう
になる。そこで少くともいくつかの周波数は消滅するこ
となくトランスジューサにもどされる。パースト信号の
半サイクルを50KHz一定とすることにより超音波エ
ネルギの吸収が最小と.なり、周囲の悪い状況において
遠く隔たつた被写体から確実に反射が得られるようにな
る。例えは、反射信号の出力は被写体からの距離に対し
て指数関数的に変化し、被写体に対する距離の4乗にほ
ぼ反比例する。例えは、20℃において550KHzの
信号を使用して被写体との距離を25cmから5mに変
化させた場合、反射信号は約60111B変化する。実
験によれば、温度2および湿度に対する吸収度および吸
収度の変化は周波数の増加とともに増加することが判明
した。一般に、周波数をく低くすればするほど、吸収度
は低くなる。任意の温度および任意の湿度において吸収
度が最も低くなるパースト信号周波数は50KHzであ
る。温度や湿度が悪い条件下においては、パースト信号
の高い方の周波数成分が減衰する傾向にある。従つて、
高い方の周波数はカメラが被写体に近接している場合に
有効である。換言すれば、単一周波数のパースト信号を
用いると干渉を受けるような近距離の場合に有効である
。パースト信号の(4)んセ成分がすべての周波数成分
中で最も減衰が小さく、カメラが被写体から遠い距離に
ある場合に適している。被写体16が比較的トランスジ
ューサ装置27ノに近接しているときには、トランスジ
ューサ要素から放射されて被写体16から反射されても
どつてくる信号は干渉のために消去された周波数を除い
て周波数変化部分(Chirp)中の周波数のほとんど
すべての周波数を含む。
Since the projection signal has a frequency changing part (Chjrp), many frequencies are reliably projected onto the object. At least some frequencies are then passed back to the transducer without extinction. By keeping the half cycle of the burst signal constant at 50KHz, the absorption of ultrasonic energy is minimized. This makes it possible to reliably obtain reflections from distant objects in poor surrounding conditions. For example, the output of the reflected signal changes exponentially with respect to the distance from the subject, and is approximately inversely proportional to the fourth power of the distance to the subject. For example, when the distance to the object is changed from 25 cm to 5 m using a 550 KHz signal at 20° C., the reflected signal changes by about 60111B. Experiments have shown that the absorbance and change in absorbance with respect to temperature 2 and humidity increases with increasing frequency. Generally, the lower the frequency, the lower the absorption. The burst signal frequency at which the absorption is lowest at any temperature and humidity is 50 KHz. Under conditions of poor temperature and humidity, higher frequency components of the burst signal tend to be attenuated. Therefore,
Higher frequencies are effective when the camera is close to the subject. In other words, using a burst signal of a single frequency is effective in the case of a short distance where interference occurs. The (4)nse component of the burst signal has the least attenuation of all frequency components, and is suitable when the camera is far from the subject. When the object 16 is relatively close to the transducer device 27, the signal emitted from the transducer element and reflected back from the object 16 has a frequency change portion (chirp) with the exception of frequencies that are canceled due to interference. Contains almost all frequencies in the range.

被写体16がトラン.スジユーサ装置27からより遠い
距離にあるときは、反射信号は最も減衰の少い周波数成
分すなわち周波数変化部分(Chlrp)のうちより低
い周波数成分を含むようになる。パースト信号は65乃
至50K十の周波数変化部分(Chirp)および50
KHzの一定部分を組合せて8つの異なる信号態様を形
成することができる。
Subject 16 is Tran. At a greater distance from the streak user device 27, the reflected signal will contain the least attenuated frequency component, ie, the lower frequency component of the frequency change portion (Chlrp). The burst signal has a frequency changing part (Chirp) of 65 to 50K and a frequency change part (Chirp) of 65 to 50K
Certain portions of KHz can be combined to form eight different signal aspects.

これらのうち半分は信号の2つの部分の過度的部分にお
いてステップ状の不連続部分を含むものとなる。変調器
を駆動する制御電圧を発生させるための電子回路を簡単
にする上で、上述のような不連続部分を有するパースト
信号は好ましくない。残りの4つの(連続した)パース
ト信号の態様は、周波数変化部分(Chlrp)が一定
周波数まで順次上昇するかあるいは下降するものてあり
、また周波数変化部分は一定周波数部分の前あるいは後
に位置するものである。被写体が近い位置にあるときに
は、干渉いわゆるスペックル(Speckle)が問題
となり、被写体が遠い位置にある場合には、信号対雑音
比が最も重要となる。
Half of these will contain step discontinuities in the transients of the two parts of the signal. In order to simplify the electronic circuit for generating the control voltage that drives the modulator, burst signals having discontinuous portions as described above are not preferred. The remaining four (continuous) burst signals are such that the frequency change portion (Chlrp) sequentially rises or falls to a constant frequency, and the frequency change portion is located before or after the constant frequency portion. It is. When the subject is close, interference, so-called speckle, becomes a problem; when the subject is far away, the signal-to-noise ratio becomes most important.

上述した所から明らかな様に、周波数変化部分(Chl
rp)をはじめに発生させることが望ましく、これによ
り、パースト信号の先端により動作し、距離測定精度が
良くなるので、被写体が近距離にあるとき特に望まれる
焦点合わせ精度が向上する。他方、低い方の周波数は吸
収は少いので、このような周波数は信号対雑音比が重要
となる被写体が遠い距離にあるような場合に使用される
のが望ましい。従つて、最初に周波数変化部分(Chj
rp)がきて低い方の一定周波数に降下するバースト信
号の周波数は、当初65KHZで、0.57T1.秒の
間に50K圧に降下し、その後、50K比を維持するよ
うにしたことが望ましい。
As is clear from the above, the frequency change part (Chl
It is desirable to first generate the rp), which allows operation at the leading edge of the burst signal and improves distance measurement accuracy, which improves focusing accuracy, which is particularly desirable when the subject is at a close distance. On the other hand, since lower frequencies have less absorption, such frequencies are preferably used in situations where the signal-to-noise ratio is important and the subject is located at a large distance. Therefore, first the frequency change part (Chj
rp) and drops to a lower constant frequency, the frequency of the burst signal is initially 65KHZ and 0.57T1. It is desirable that the pressure drop to 50K in seconds and then maintain the 50K ratio.

再び第1図を参照するに、キイーイングパルス18は、
制御電圧発生器35の動作を開始させるとともにトラン
スジューサ装置27から周波数変調された超音波パース
ト信号の送信を開始させ、受信器33のブランキングゲ
ート36にも印加される。
Referring again to FIG. 1, the keying pulse 18 is
The control voltage generator 35 is started to operate, and the transducer device 27 starts transmitting a frequency-modulated ultrasonic burst signal, which is also applied to the blanking gate 36 of the receiver 33 .

ブランキングゲート36の出力電圧レベルは受信器33
の出力に加えられ、トランスジューサパースト信号が出
力されて約0.4TrL.秒の後受信器33の出力を可
能とし、受信器距離測定時間と指称される所定期間、好
ましくは約407T1.秒の間、受信器33の出力を能
動領域に保持する。標高0、温度が20′Cの場合には
、このような所定時間内に、トランスジューサから放射
された音は約7.3Tn.離れた位置にある標的に反射
してもどつてくる。受信器33の出力を04TL秒遅れ
て与えることにより、トランスジューサ装置27のトラ
ンスジューサ要素がパースト信号の発生が終了した後−
安定するのに十分な時間が与えられる。そして、上記遅
延時間が距離測定装置が適応し得る被写体の最近接距離
を決定し、上記例の場合、これは25aとなる。第1図
に示すように、ブランキングゲート36の出力はまた前
置増幅器37にも加えられ、この前置増幅器37が上記
遅延をもつて動作するようになつている。トランスジュ
ーサ装置27が被写体16からの反射音波を受信するこ
とにより発生する反響信号は信号線38を介して前置増
幅器37に印加され、この前置増幅器37の出力はフィ
ルタ回路網39により処理される。
The output voltage level of the blanking gate 36 is
is added to the output of about 0.4 TrL, and the transducer burst signal is output. After a predetermined period of time, preferably about 407 T1. seconds, the output of the receiver 33 is enabled, designated as the receiver distance measurement time. The output of receiver 33 is held in the active region for a period of seconds. At an altitude of 0 and a temperature of 20'C, the sound emitted by the transducer during such a given period of time is about 7.3 Tn. It bounces back at a target located far away. By providing the output of the receiver 33 with a delay of 04 TL seconds, the transducer element of the transducer device 27 is activated after the burst signal generation has finished.
Allow sufficient time to stabilize. Then, the closest distance to the subject to which the distance measuring device can adapt the delay time is determined, which in the above example is 25a. As shown in FIG. 1, the output of blanking gate 36 is also applied to preamplifier 37, so that preamplifier 37 operates with the delay described above. The echo signal generated by the transducer device 27 receiving reflected sound waves from the object 16 is applied via a signal line 38 to a preamplifier 37 whose output is processed by a filter network 39. .

フィルタ回路網39は後に第3図を参照して詳述するよ
うに可変Qフィルタ40と、利得を任意に変えることが
できる増幅器41を包含している。可変利得増幅器41
が閾値レベルに達すると、レベル検出器42は距離パル
ス17を発生する。可変Qフィルタ40はQ制御回路4
3によりプログラム制御されるようになつており、Q制
御回路43はキイーイングパルスに応じて受信器距離測
定時間の間フィルタ40のQを増加させるように動作す
る。
Filter network 39 includes a variable Q filter 40 and an amplifier 41 whose gain can be arbitrarily varied, as will be described in detail later with reference to FIG. Variable gain amplifier 41
When the threshold level is reached, the level detector 42 generates a distance pulse 17. The variable Q filter 40 is the Q control circuit 4
The Q control circuit 43 operates to increase the Q of the filter 40 during the receiver distance measurement time in response to the keying pulse.

フィルタ40の中心周波数はパースト信号の最も低い周
波数に等しく、ここでは50KHzである。この実施例
では制御回路43は受信器距離測定時間の間フィルタ4
0のQの値を5から70に変化させる。Qフィルタ40
のアドミッタンスは周波数の数であり、その周波数に対
する変化をQをパラメータとして第2図に示す。
The center frequency of filter 40 is equal to the lowest frequency of the burst signal, here 50 KHz. In this embodiment, the control circuit 43 controls the filter 4 during the receiver distance measurement time.
Change the Q value of 0 from 5 to 70. Q filter 40
The admittance of is a number of frequencies, and its change with respect to frequency is shown in FIG. 2 with Q as a parameter.

フィルタ40のQが小さいときには第2図の曲線44で
示すようにフィルタ40の帯域幅は比較的広く、事実、
周波数変化部分(Chirp)のすべて周波数を通過さ
せるのに十分な広さを有する。受信器距離測定時間の始
めの部分においては、トランシーバに近接する被写体が
トランスジューサ装置27に反射音波を与え、この間、
フィルタ40のQの値は比較的小さくなつている。受信
器距離測定時間の終りの部分では、フィルタ40のQの
値は比較的大きく、フィルタ40の帯域幅は比較的狭い
ので、高い信号対雑音比を得られるようになつている。
When the Q of filter 40 is small, the bandwidth of filter 40 is relatively wide, as shown by curve 44 in FIG.
It is wide enough to pass all frequencies in the frequency changing part (Chirp). During the initial part of the receiver distance measurement time, objects close to the transceiver provide reflected sound waves to the transducer device 27, during which time
The value of Q of filter 40 is relatively small. During the final portion of the receiver ranging period, the Q value of filter 40 is relatively large and the bandwidth of filter 40 is relatively narrow, allowing a high signal-to-noise ratio to be obtained.

パースト信号の50KHz成分はトランスジューサから
遠い距離にある被写体に最も良く到達てき、反射音波の
うちでも最も強いものとなる。
The 50 KHz component of the burst signal best reaches the object farthest from the transducer and is the strongest of the reflected sound waves.

上述のように、受信器距離測定間の終りの部分ではフィ
ルタ40の帯域幅が比較的狭くなり、カメラから遠い被
写体の距離測定に適応したものとなる。第2図に示すよ
うに、Qの値が小さいときのフィルタ40のアドミッタ
ンスはQの値が大きいときのそれに比して非常に小さい
。従つて、フィルタ40のインピーダンスは受信器距離
測定時間のはじめの部分においてその終りの部分のそれ
より大きくなる。被写体が近接している場合には、反″
射音波が大きく、前記増幅器37に加えられる反響信号
も大きいが、上述のようにフィルタ40のインピーダン
スが変化するので前置増幅器37の出力は減衰させられ
る。すなわち、フィルタ40の出力は被写体の位置には
無関係なレベルを有す・る。一般に、フィルタ回路網3
9の一部をなす増幅器41の利得はこの増幅器に接続さ
れる利得制御回路46によりプログラム制御される。
As mentioned above, at the end of the receiver distance measurement interval, the bandwidth of the filter 40 is relatively narrow, making it suitable for distance measurements of objects far from the camera. As shown in FIG. 2, the admittance of the filter 40 when the value of Q is small is much smaller than that when the value of Q is large. Therefore, the impedance of filter 40 will be greater at the beginning of the receiver ranging time than at the end. If the subject is close,
Although the emitted sound wave is large and the reverberation signal applied to the amplifier 37 is also large, the output of the preamplifier 37 is attenuated because the impedance of the filter 40 changes as described above. That is, the output of the filter 40 has a level that is independent of the position of the subject. In general, the filter network 3
The gain of amplifier 41, which forms part of circuit 9, is program controlled by a gain control circuit 46 connected to this amplifier.

制御回路46はキイーイングパルス18が印加されるこ
とノにより制御信号を発生し、距離測定時間の間増幅器
41の利得を増加させる。このように動作するので、ト
ランスジューサ装置27から比較的遠い距離にある被写
体から与えられる反射音波は、トランスジューサ装置2
7に近接した位置にある被写体から与えられる反射音波
より大きく増幅される。このようにフィルタ回路網39
の利得を変化させる利点は第1図に示すサイドローブ3
1の存在とサイドローブの一方の範囲内にある標的16
Aに関連して説明される。
Control circuit 46 generates a control signal upon application of keying pulse 18 to increase the gain of amplifier 41 during the distance measurement time. Operating in this manner, reflected sound waves provided by a subject at a relatively long distance from the transducer device 27 are transmitted to the transducer device 27.
7 is amplified to a greater extent than the reflected sound waves given by the object located close to the object. In this way, the filter network 39
The advantage of changing the gain of the side lobe 3 shown in Figure 1 is
Target 16 within range of the presence of 1 and one of the side lobes
This will be explained in relation to A.

標的16Aはカメラの対物レンズの視界の外に位置する
ので、距離測定装置が視界内にある被写体16を標的1
6Aから区別することが非常に望まれる。フィルタ40
のアドミッタンスを変化させることにより、あるいはフ
ィルタ40の動作のみでは不十分な場合には増幅器42
の利得も変化させて以下に説明するように上記区別を行
う。被写体16は標的16Aよりトランスジューサ装置
27から遠い位置にあるため、標的16Aからの反射音
波は被写体16からの反射音波より早くトランスジュー
サ装置27に到達する。
Since the target 16A is located outside the field of view of the camera's objective lens, the distance measuring device detects the object 16 within the field of view as target 1.
6A is highly desirable. filter 40
by changing the admittance of the amplifier 42, or if the operation of the filter 40 alone is insufficient.
The above distinction is made as described below by also changing the gain of . Since the object 16 is located further from the transducer device 27 than the target 16A, the reflected sound waves from the target 16A reach the transducer device 27 earlier than the reflected sound waves from the object 16.

被写体16Aからの反射音波はサイドローブの強さの影
響により比較的弱いだけでなく、フィルタ40と増幅器
41の動作により検出器42に到達する信号のレベルは
この検出器の閾値以下となる。被写体16からの反射音
波がトランスジューサ装置27に到達するまでに、フィ
ルタ40のアドミッタンスは標的16Aからの反射音波
を受けたときの値より増加する(このことはフィルタ4
0の反響一信号に対するインピーダンスが減少すること
を意味する)。さらに、増幅器41の利得も前の値より
増加する。従つて、増幅器41の出力は検出器42の閾
値を越え、トランスジューサ装置27と被写体16との
距離に相当する時点において距離.パルス17が発生さ
れる。フィルタ40のQの値を変化させてこのフィルタ
40のアドミッタンスを変化させ、トランスジューサ装
置27の角度感度を減少させ、これにより軸からはすれ
た標的16Aを弁別できるという5好ましい結果が得ら
れるということのほかに、別の好ましい結果が得られる
Not only is the reflected sound wave from the object 16A relatively weak due to the influence of the strength of the side lobe, but also the level of the signal reaching the detector 42 is below the threshold of this detector due to the operation of the filter 40 and amplifier 41. By the time the reflected sound waves from the object 16 reach the transducer device 27, the admittance of the filter 40 has increased from the value it had when receiving the reflected sound waves from the target 16A.
(meaning that the impedance to the echo-signal is reduced). Furthermore, the gain of amplifier 41 is also increased from its previous value. Therefore, the output of the amplifier 41 exceeds the threshold of the detector 42 and the distance. A pulse 17 is generated. Varying the value of Q of filter 40 changes the admittance of filter 40, thereby reducing the angular sensitivity of transducer device 27, which has the desirable result of discriminating off-axis targets 16A. Besides, another favorable result is obtained.

この好ましい結果は、フィルタ40はそのQの値が小さ
いときには大きいときよりも立上り時間が短くなること
により得られる。被写体がカメラに比較的近接していく
ると反響信号は比較的速く立上る。立上り時間が短くな
ると反響信号の先端の検出を早めることができるので、
被写体が近接位置にある場合に立上りをより迅速にする
ことにより距離パルスの発生精度がより向上する。この
ことはカメラの要求に一致する。その理由は、焦点合せ
は被写体力幼メラにより近接している場合の方が被写体
遠い位置にある場合より誤差の影響を受けやすいからで
ある。超音波距離測定装置の好ましい構成例が第3図に
参照番号11Aを付して示されている。
This favorable result is achieved because filter 40 has a shorter rise time when its Q value is small than when it is large. When the subject gets relatively close to the camera, the echo signal rises relatively quickly. The shorter the rise time, the faster the detection of the tip of the echo signal.
When the subject is in a close position, by making the rise more rapid, the accuracy of distance pulse generation is further improved. This corresponds to the requirements of the camera. The reason for this is that focusing is more susceptible to errors when the subject is closer to the camera than when the subject is farther away. A preferred configuration example of the ultrasonic distance measuring device is shown in FIG. 3 with reference numeral 11A.

距離測定装置11Aは、超音波トランスジューサ要素2
7Aと、キイーイングパルス18が印加されるこノとに
応じてトランスジューサ要素27Aを駆動して被測定物
に向けて周波数変調された超音波エネルギのパースト信
号を送信する変調器50と、受送器33Aとをそなえ、
受信器33Aは、フィルタ51を有し、パースト信号に
続く所定の時間間隔内(すなわちこの超音波距離測定装
置の距離測定時間内に被測定物(図示せず)から与えら
れる反射音波を受信してランスジユーサ要素27Aから
発生される反響信号を処理するものである。受信器33
Aはキイーイングパルス18に対して時間τだけ遅れて
距離信号17を発生する。上記時間τは被測定物からの
距離とリニアの関係がある(すわわち、時間τは音がト
ランスジューサと被測定物との間を伝搬するのに要する
時間の2倍である。)。再び第3図を参照するに、変調
器50は、ゲート信号発生器52と、電圧発生器53と
、電圧制御発振器54と、増幅器55と、変圧器56と
、減結合ダイオード57とをそなえる。
The distance measuring device 11A includes an ultrasonic transducer element 2
7A, a modulator 50 that drives the transducer element 27A in response to the application of the keying pulse 18 to transmit a burst signal of frequency-modulated ultrasonic energy toward the object under test; Equipped with vessel 33A,
The receiver 33A has a filter 51, and receives the reflected sound wave given from the object to be measured (not shown) within a predetermined time interval following the burst signal (that is, within the distance measurement time of this ultrasonic distance measuring device). The receiver 33 processes the echo signal generated from the transducer element 27A.
A generates the distance signal 17 with a delay of time τ with respect to the keying pulse 18. The time τ has a linear relationship with the distance from the object to be measured (that is, the time τ is twice the time required for sound to propagate between the transducer and the object to be measured). Referring again to FIG. 3, modulator 50 includes a gate signal generator 52, a voltage generator 53, a voltage controlled oscillator 54, an amplifier 55, a transformer 56, and a decoupling diode 57.

ゲート信号発生器52はその入力端bにキイーイングパ
ルス18が印加されると出力軸cからゲート信号を発生
する。ゲート信号発生器52には、自動遅延リセット機
能すなわちRC遅延機能を有するワンショットマルチバ
イブレータがシヨミツトトリガ回路と組み合わせて使用
されている。第4図cに示すように、ゲート信号58は
音がトランスジューサから標的への約77TLの距離を
伝搬し且つもどつてくるのに必要な時間に相当する約4
0T1.secの持続時間を有する。この距離はレンズ
取付部材14の無限焦点位置に相当する。被測定物7T
r1.以上の距離にあると、レンズ取付部材14の焦点
距離は無限に限定される。ゲート信号58に応じて、電
圧発生器53は第4図dに示すような時間変化を有する
電圧パルス59を発生する。
The gate signal generator 52 generates a gate signal from its output shaft c when the keying pulse 18 is applied to its input terminal b. The gate signal generator 52 uses a one-shot multivibrator having an automatic delay reset function, that is, an RC delay function, in combination with a shot-mitt trigger circuit. As shown in FIG. 4c, the gating signal 58 is approximately 4 TL, which corresponds to the time required for the sound to propagate a distance of approximately 77 TL from the transducer to the target and back.
0T1. It has a duration of sec. This distance corresponds to the afocal position of the lens mounting member 14. Measured object 7T
r1. If the distance is above, the focal length of the lens mounting member 14 is limited to infinity. In response to the gate signal 58, the voltage generator 53 generates a voltage pulse 59 having a time variation as shown in FIG. 4d.

電圧発生器53の一構成例を第5図に示す。第5図にお
いて、例えば自動遅延リセット機能を有しゲート信号発
生器52によりトリガされるワンショットマルチバイブ
レータからなるパルス発生器98は1.0Tn.Sの入
力パルス(並列回路の各回路部分100と102に与え
られるパースト信号の長さに相当)。パルス発生器98
は接続点103と105からそれぞれ一対のダイオード
104と106を介して出力端108に適当な電圧を供
給し、出力端108から接続点103あるいは105の
高い方の電圧が送信される。入力パルスが印加されてい
る間、コンデンサ110は漸次減衰していく電圧を接続
点105に供給し、抵抗器112は接続点103に一定
の低電圧を与え、出力端108ははじめのうちは漸次減
少する電圧を受け、この電圧が接続点103の電圧と一
致すると、波形整形された電圧パルス59を発生する。
具体的に述べれば、電圧発生器53から発生する電圧は
ゲートパルスの発生開始点において零から6Vに上昇し
、そしてほぼ直線的に減少し、0.5m.sec後に約
4Vとなり、その後0.5msecの間ほぼ4Vに維持
し、零に減少する。上記電圧値および電圧変動の態様は
実際に使用し得るもののほんの一例であつて、当業者に
は、変調器を種々変更させて広い範囲にわたつて電圧値
および電圧変動の態様を設定し得ることは明らかであろ
う。電圧制御発振器54は波形整形された電圧パルス5
9(第4図参照)が印加されると、整合周波数変調パー
スト信号を発生する。
An example of the configuration of the voltage generator 53 is shown in FIG. In FIG. 5, a pulse generator 98 consisting of, for example, a one-shot multivibrator having an automatic delay reset function and triggered by the gate signal generator 52 has a pulse generator of 1.0 Tn. S input pulses (corresponding to the length of the burst signal applied to each circuit section 100 and 102 of the parallel circuit). Pulse generator 98
supplies an appropriate voltage from nodes 103 and 105 to output 108 via a pair of diodes 104 and 106, respectively, and the higher voltage at node 103 or 105 is transmitted from output 108. During the application of the input pulse, capacitor 110 provides a gradually decreasing voltage to node 105, resistor 112 provides a constant low voltage to node 103, and output 108 initially provides a gradually decreasing voltage to node 105. When it receives a decreasing voltage and matches the voltage at node 103, it generates a shaped voltage pulse 59.
Specifically, the voltage generated by the voltage generator 53 increases from zero to 6V at the start point of the gate pulse generation, and then decreases approximately linearly until the voltage reaches 0.5 m. sec later, it becomes about 4V, and then it is maintained at about 4V for 0.5msec, and then decreases to zero. The above voltage values and voltage fluctuation modes are only examples of those that can be used in practice, and those skilled in the art will appreciate that the voltage values and voltage fluctuation modes can be set over a wide range by making various changes to the modulator. should be obvious. A voltage controlled oscillator 54 generates a waveform-shaped voltage pulse 5.
9 (see FIG. 4) generates a matched frequency modulated burst signal.

このパースト信号の周波数は、電圧発生器53の出力電
圧(パルス59)が6Vから4■に減少する間約関Mセ
から約50K丁にほぼ直線的に変化し、出力電圧が約4
■に維持されている間は約50K丁ほぼ一定となる。増
幅器55の増幅動作の後、周波数変調されたパースト信
号は変圧器56の一次巻線60に印加される。変圧器5
6の二次巻線61は減結合ダイオード57を介してトラ
ンスジューサ要素27Aに接続されている。二次巻線6
1の出力電圧はトランスジューサ27Aのためにできる
だけ大きな値例えば尖頭値で約300■とされ、ダイオ
ードとコンデンサの組み合せ回路62が数サイクル後に
例えば直流150Vのバイアス電圧をトランスジューサ
要素27Aに与える。このようにして二次巻線61の出
力電圧がトランスジューサ要素27Aを駆動し、該要素
27Aは第3図の矢印63て示すような強い指向性の周
波数変調されたパースト信号を放射する。トランスジュ
ーサ要素27Aに印加される上記駆動すなわちバイアス
電圧の値はトランスジューサ要素27A中に6μmのマ
イラ(Mylar)薄膜を使用する場合を基準としたも
のである。
The frequency of this burst signal changes almost linearly from approximately 50K to approximately 50K while the output voltage (pulse 59) of the voltage generator 53 decreases from 6V to 4V, and the output voltage decreases from approximately 4V to approximately 50K.
(2) While it is maintained at approximately 50K, it remains almost constant. After the amplification operation of the amplifier 55, the frequency modulated burst signal is applied to the primary winding 60 of the transformer 56. transformer 5
The secondary winding 61 of 6 is connected to the transducer element 27A via a decoupling diode 57. Secondary winding 6
The output voltage of 1 is made as large as possible for transducer element 27A, for example approximately 300V peak, and a diode-capacitor combination circuit 62 provides a bias voltage of, for example, 150V dc to transducer element 27A after a few cycles. In this manner, the output voltage of secondary winding 61 drives transducer element 27A, which emits a strongly directional frequency modulated burst signal as shown by arrow 63 in FIG. The above drive or bias voltage values applied to transducer element 27A are based on the use of a 6 μm Mylar film in transducer element 27A.

そして、マイラ薄膜の厚さが異なつた値をとる場合には
上記電圧値はそれに応じたものとされ、トランスジュー
サ要素27Aの出力および反響信号に対する感度は同時
に最大値となる。また、出力回路のQの値はトランスジ
ューサ要素27Aのキャパシタンスに一部依存している
が、パースト信号の周波数変動部分(Chirp)が一
定振幅で送信され且つトランスジューサ要素27Aのキ
ャパシタンスに大きな影響を受けないようにするために
は、上記出力回路のQの値を比較的小さくしなければな
らない。Qの値を比較的小さくすることにより、この装
置から出力されるエネルギは駆動電圧の印加終了時点に
おいて迅速に減衰し、トランスジューサ要素27Aが比
較的近接した位置にある被測定物からの反射音波を受信
し得る静状態に迅速に到達する。減結合ダイオード57
は反射音波を受けている間、トランスジューサ要素27
Aから変圧器二次巻線61に信号が伝わらないように動
作する。
If the thickness of the mylar thin film takes on different values, the voltage value is set accordingly, and the output of the transducer element 27A and the sensitivity to the reverberation signal simultaneously reach a maximum value. Furthermore, although the Q value of the output circuit partially depends on the capacitance of the transducer element 27A, the frequency fluctuation part (Chirp) of the burst signal is transmitted with a constant amplitude and is not significantly affected by the capacitance of the transducer element 27A. In order to achieve this, the value of Q of the output circuit must be relatively small. By making the value of Q relatively small, the energy output from the device decays quickly at the end of application of the drive voltage, allowing transducer element 27A to absorb reflected sound waves from relatively closely located objects under test. Receive a static state quickly. Decoupling diode 57
transducer element 27 while receiving reflected sound waves.
It operates so that no signal is transmitted from A to the transformer secondary winding 61.

送信している間は、ダイオードの電圧降下の値0.7V
は駆動電圧の尖頭値300Vに比較して非常に小さいの
で、減結合ダイオード57は送信には何”ら影響を与え
ない。しかし、受信している間は、トランスジューサ要
素27Aから発生する反響信号は2μ■乃至20TrL
■の範囲の大きさであり、これらダイオードは反響信号
に対して開放回路として動作する。第3図においては、
被測定物からの反射音波は参照符号64で示され、トラ
ンスジューサ要素27Aから発生される反響信号は受信
機33Aにより処理される。
While transmitting, the voltage drop across the diode is 0.7V.
is very small compared to the 300 V peak drive voltage, so decoupling diode 57 has no effect on transmission. However, during reception, the reverberant signal generated by transducer element 27A is 2μ■ to 20TrL
(2), and these diodes operate as open circuits for reflected signals. In Figure 3,
The reflected sound waves from the object under test are indicated by reference numeral 64, and the echo signals generated by transducer element 27A are processed by receiver 33A.

受信機33Aは、前置増幅器65と、前述のフィルタ5
1と、受信器距離測定時間ノにおいてフィルタ51のQ
を変化させる装置66と、反響信号を距離パルス17を
変換する検出装置67とをそなえる。受信器距離測定時
間の間、トランスジューサ要素27Aに印加される直流
電圧はほぼ直流150Vに維持される。前置増幅器65
の入力インピーダンスはトランスジューサ要素27Aの
インピーダンス(約12KΩ)に整合している。前置増
幅器65の出力インピーダンスはフィルタ51の最も大
きなQの値(ここでは約70)に対応した値に選択され
る。前置増幅器65の利得は約48C1Bである。フィ
ルタ51はLCフィルタであり、このフィルタのインダ
クタンス分を与える変圧器56の二次巻線61と、その
接続点間に前置増幅器65の出力端が接続されるコンデ
ンサ68と69とをそなえている。
The receiver 33A includes a preamplifier 65 and the aforementioned filter 5.
1 and the Q of the filter 51 at the receiver distance measurement time.
and a detection device 67 for converting the echo signal into a distance pulse 17. During the receiver distance measurement period, the DC voltage applied to transducer element 27A is maintained at approximately 150V DC. Preamplifier 65
The input impedance of is matched to the impedance of transducer element 27A (approximately 12KΩ). The output impedance of preamplifier 65 is selected to correspond to the highest Q value of filter 51 (here approximately 70). The gain of preamplifier 65 is approximately 48C1B. The filter 51 is an LC filter, and includes a secondary winding 61 of a transformer 56 that provides the inductance of this filter, and capacitors 68 and 69 between which the output terminal of a preamplifier 65 is connected. There is.

タップ70は二次巻線61の接地点に近い位置に配設さ
れ、ここからフィルタ51の出力が約1KΩの値の抵抗
器72を介して高インピーダンス出力増幅器71に加え
られる。抵抗器72はフィルタ51のLC回路と並列関
係にあり、予めプログラムされるQ制御回路66の一部
をなす。Q制御回路66はフィルタ51のQの値を変化
させるものであり、電流発生器73と、抵抗器72と入
力端71Aとの間に直列に接続されるダイナミック可変
抵抗装置74とをさらにそなえる。抵抗装置74はダイ
オード76に並列に接続される固定抵抗器75(約1M
Ω)をそなえる。ダイオード76は電流発生器73が電
流を供給している間導通状態となるようになつている。
カメラから最も遠く隔たつた(すなわち約7TTL隔た
つた)位置にある被測定物からの反射音波の信号対雑音
比を最も高くするために、フィルタ51の中心周波数と
応答出力が半分となる周波数との偏差Δfは一定周波数
のパルス幅と0.2/(一定周波数パルス幅)なる関係
がある。好ましい実!施例では、遠い距離にある被測定
物からの反射音波が信号処理されている受信器距離測定
時間のおわり付近においてフィルタ51の出力半値幅は
約08KHzでなければならない。受信器距離測定時間
のはじめの部分の間において、カメラに近接し5た位置
にある被測定物からの反射音波が信号処理されていると
き、フィルタ51の帯域幅は周波数変化部分(Chir
p)のすべての周波数を通過させる周波数幅を有する。
従つて、フィルタ51ははじめ約30KHzの出力半値
幅を有し、中心周波数クは約50KHzである。帯域幅
に所要の変化を与えるには距離測定時間のはじめの部分
においてフィルタ51のQの値が約5であつたものをこ
のQの値を変化させて距離測定時間の終りの部分におい
てQの値を約70とすることにより達成される。代表的
d℃回路(キャパシタンスが約300pF)では、回路
に並列な抵抗は約1KΩから約1MΩに変化しなければ
ならない。フィルタ51のLC回路に並列な抵抗は抵抗
器75とダイオード76との並列回路に直列関係にある
抵抗器72の実効抵抗である。
A tap 70 is located close to the ground point of the secondary winding 61 from which the output of the filter 51 is applied to a high impedance output amplifier 71 through a resistor 72 having a value of approximately 1 KΩ. Resistor 72 is in parallel with the LC circuit of filter 51 and forms part of a preprogrammed Q control circuit 66. The Q control circuit 66 changes the Q value of the filter 51, and further includes a current generator 73 and a dynamic variable resistance device 74 connected in series between the resistor 72 and the input terminal 71A. The resistance device 74 is a fixed resistor 75 (approximately 1M) connected in parallel with the diode 76.
Ω). Diode 76 is adapted to be conductive while current generator 73 supplies current.
In order to maximize the signal-to-noise ratio of the reflected sound wave from the object to be measured located at the farthest distance from the camera (that is, about 7 TTL apart), the center frequency of the filter 51 and the response output are halved. The deviation Δf from the constant frequency pulse width has a relationship of 0.2/(constant frequency pulse width). Pleasant fruit! In the embodiment, the output half-width of the filter 51 must be about 08 KHz near the end of the receiver distance measurement time when the reflected sound waves from the object to be measured at a long distance are subjected to signal processing. During the first part of the receiver distance measurement time, when the reflected sound waves from the object to be measured located close to the camera are being processed, the bandwidth of the filter 51 is changed to the frequency change part (Chir).
p) has a frequency width that passes all frequencies of p).
Therefore, filter 51 initially has an output half width of about 30 KHz, and a center frequency of about 50 KHz. To provide the required change in bandwidth, the Q value of the filter 51 is approximately 5 at the beginning of the distance measurement time, and the Q value is changed to approximately 5 at the end of the distance measurement time. This is achieved by setting the value to approximately 70. For a typical d°C circuit (capacitance about 300 pF), the resistance in parallel with the circuit must vary from about 1KΩ to about 1MΩ. The resistance parallel to the LC circuit of filter 51 is the effective resistance of resistor 72 in series with the parallel circuit of resistor 75 and diode 76.

前置増幅器65から供給される小さな交流信号に対する
ダイオード76の動抵抗はこのダイオードに流れる直流
フ電流にほぼ反比例し、ダイオード特性とは独立なもの
である。直流電流が比較的大きいときには、ダイオード
76の動抵抗は抵抗器72と76の抵抗値より非常に小
さい。これはフィルタ51の実効抵抗が実質的に抵抗器
72のみにより決定され・るからである。従つて、ダイ
オード76に流れる電流が大きいときには、フィルタ5
1のQの値は抵抗器72の値に依存する。抵抗器72の
値はフィルタ51のインダクタンスおよびキャパシタン
スの値を考慮して選択され、周波数変化部分゛(Chj
rp)のすべての周波数がフィルタ51を通過するよう
な帯域幅を設定するQが得られる。ダイオード76を流
れる電流が比較的小さいときには、ダイオード76の動
抵抗は抵抗器15の抵抗の値と同じオーダの大きさを有
し、フィルタ51の実効抵抗は本質的に抵抗器75によ
り決定される。従つて、ダイオード76に小さい電流が
流れている状態では、フィルタ51のQの値は抵抗器7
5の値により決定され、抵抗器75の値はパースト信号
の固定周波数とできるだけ一致した帯域幅が得られるよ
うに選択される。電流発生器73からダイオード76に
供給される電流を時間的に変化させるのは、フィルタ5
1の田回路に並列な抵抗の実効値を適当に変化させるた
めである。
The dynamic resistance of diode 76 to a small AC signal supplied from preamplifier 65 is approximately inversely proportional to the DC current flowing through this diode and is independent of the diode characteristics. When the DC current is relatively large, the dynamic resistance of diode 76 is much smaller than the resistance of resistors 72 and 76. This is because the effective resistance of filter 51 is determined substantially only by resistor 72. Therefore, when the current flowing through the diode 76 is large, the filter 5
The value of Q of 1 depends on the value of resistor 72. The value of the resistor 72 is selected taking into account the inductance and capacitance values of the filter 51, and
A Q is obtained that sets a bandwidth such that all frequencies of rp) pass through the filter 51. When the current flowing through diode 76 is relatively small, the dynamic resistance of diode 76 has a magnitude of the same order of magnitude as the value of the resistance of resistor 15, and the effective resistance of filter 51 is essentially determined by resistor 75. . Therefore, when a small current is flowing through the diode 76, the Q value of the filter 51 is equal to that of the resistor 7.
5, and the value of resistor 75 is selected to provide a bandwidth that matches as closely as possible the fixed frequency of the burst signal. The filter 5 temporally changes the current supplied from the current generator 73 to the diode 76.
This is to appropriately change the effective value of the resistance parallel to the first circuit.

このために、電流発生器73はゲートパルス58に応答
して第4図eの曲線77に示すように距離測定時間のは
じめの比較的短い時間において大きな値を有しその後単
調に減少する直流電流を発生する。曲線77は比較的簡
単な構成要素により作り出されるようになつており、こ
れは単調に増加する曲線に比してより高い反復性と安定
性を得るためである。電流発生器73はそれぞれ別個の
時定数を有する複数のRC回路をそなえることが望まし
く、これにより、漸次減少する電流が得られるようにな
つている。曲線77は3つの部分を有し、電流がほぼ一
定のレベルまで迅速に降下する約4msecの間の過渡
的部分77Aと、電流がほぼ一定の約67TLsecの
間のはじめの部分77Bと、電流がほぼ直線的に減少す
るおわりの部分77Cとからなつている。過渡的部.分
77Aの間、LC回路に並列関係にある実効抵抗の値は
増加するが、フィルタ51のQの値は主に抵抗器72の
値により決定され第4図fに示すようにわずかに変化す
るだけである。はじめの部分77Bの間、フィルタ51
のQの値はほぼ一定に維持される。従つて、被測定物が
トランスジューサ要素から約1.5rn.の範囲内にあ
るときには、フィルタ51の帯域幅およびアドミッタン
スはほぼ一定である。被測定物がトランスジューサ要素
から1.57TL.以上離れている場合には、第4図g
に示すように、フィルタ51のQの値が増加するにつれ
て帯域幅が漸次減少し、フィルタ51のアドミッタンス
は減少する。フィルタのアドミッタンスが変化すること
は受信器の実効的利得が変化することであり、上述の原
理に従つて、被測定物がトランスジューサ要素から約1
.5mの範囲内にあるときには、実効利得は比較的小さ
くほぼ一定の値をとり、被測定物が上記範囲を越えると
実効利得は増加する。そして、427TL.Sの距離測
定時間のほぼ115乃至116に相当するほぼ9rrL
sの間、帯域幅は比較的広くほぼ一定に保持され、距離
測定時間の残りの部分の間、帯域幅は漸次狭くなる。
For this purpose, in response to the gate pulse 58, the current generator 73 generates a direct current which has a large value during a relatively short period at the beginning of the distance measurement time and then decreases monotonically, as shown in the curve 77 of FIG. 4e. occurs. Curve 77 is created with relatively simple components to provide greater repeatability and stability than a monotonically increasing curve. Preferably, current generator 73 includes a plurality of RC circuits, each having a separate time constant, so as to provide a gradually decreasing current. Curve 77 has three parts: a transient part 77A for about 4 msec where the current quickly drops to a nearly constant level, an initial part 77B for about 67 TLsec where the current is almost constant, and It consists of a final portion 77C that decreases almost linearly. Transitional part. During a period of 77 A, the value of the effective resistance in parallel with the LC circuit increases, but the value of Q of filter 51, determined primarily by the value of resistor 72, changes slightly as shown in Figure 4f. Only. During the first part 77B, the filter 51
The value of Q is maintained approximately constant. Therefore, the object to be measured is approximately 1.5 rn. Within the range of , the bandwidth and admittance of the filter 51 are approximately constant. The object to be measured is 1.57 TL from the transducer element. If the distance is more than
As shown in FIG. 2, as the Q value of the filter 51 increases, the bandwidth gradually decreases and the admittance of the filter 51 decreases. A change in the admittance of the filter is a change in the effective gain of the receiver, and according to the principles described above, the object under test is approximately 1
.. When the distance is within the range of 5 m, the effective gain is relatively small and takes a substantially constant value, and when the object to be measured exceeds the above range, the effective gain increases. And 427TL. Approximately 9rrL, which corresponds to approximately 115 to 116 of the distance measurement time of S.
During s, the bandwidth remains relatively wide and approximately constant, and during the remainder of the distance measurement time, the bandwidth becomes progressively narrower.

換言すれば、近接位置(カメラから1.5m,までの位
置)にある被測定物から反射音波を受ける距離測定時間
のはじめの部分においては帯域幅およびQ等は一定とさ
れ、周波数変化部分のすべての周波数を確実に受信でき
るようになり、フィルタの起動を迅速化する。そして、
距離測定時間の残りの部分の間、帯域幅は狭くなり、信
号対雑音比が大きくなる。フィルタ51の出力は増幅器
71の入力端71Aに印加され、増幅器71の入力イン
ピーダンスは高く、フィルタに大きな負荷がかかるのを
防止し、Qが低くなるのを防止する。Q制御装置76の
逆並列接続ダイオードおよびタップ70が接地点に近い
位置に配設されているのでパルスの送信が制限されるが
、増幅器71は依然としてオーバドライブ状態にある。
しかし、すぐにもとの状態にもどるように設計されてお
り、送信パルスに続く約03TrLsec後にフィルタ
を通つて反響信号を扱える。この増幅器の出力インピー
ダンスは低く、利得は65dBである〇増幅器71の出
力は検出回路網67に印加される。
In other words, the bandwidth, Q, etc. are constant during the first part of the distance measurement time when the reflected sound wave is received from the object to be measured at a close position (up to 1.5 m from the camera), and the bandwidth and Q are constant during the frequency change part. Enables reliable reception of all frequencies and speeds up filter activation. and,
During the remainder of the distance measurement time, the bandwidth is narrower and the signal-to-noise ratio is larger. The output of the filter 51 is applied to the input end 71A of the amplifier 71, and the input impedance of the amplifier 71 is high to prevent the filter from being heavily loaded and to prevent the Q from becoming low. Although the back-to-back diode and tap 70 of the Q-controller 76 are located close to ground, the transmission of pulses is limited, but the amplifier 71 is still in overdrive.
However, it is designed to quickly return to its original state and can handle the echo signal through the filter approximately 03 TrLsec following the transmitted pulse. The output impedance of this amplifier is low and the gain is 65 dB. The output of amplifier 71 is applied to detection circuitry 67.

検出回路網67は、一般的なりランプ回路80、RC積
分器81および検出器82をそなえる。回路80はブラ
ンキングパルス発生器83により駆動され、ブランキン
グパルス発生器83はゲートパルス58に応じて第4図
hに示すようなブランクパルス85を発生する。パルス
85は約1.5rrL.SeCの間継続し、このパルス
が出力されている間、クランプ回路80は検出器82の
入力を接地電位に保持する。ブランキングパルスの発生
に続いて、フィルタ51を通過し増幅器71により増幅
された反響信号が整流され他のものと相互に関連づけら
れる。
Detection circuitry 67 includes a conventional ramp circuit 80, an RC integrator 81, and a detector 82. The circuit 80 is driven by a blanking pulse generator 83, which generates a blanking pulse 85 as shown in FIG. 4h in response to the gate pulse 58. Pulse 85 is about 1.5rrL. Continuing during SeC, while this pulse is being output, clamp circuit 80 holds the input of detector 82 at ground potential. Following generation of the blanking pulse, the reverberant signal passed through filter 51 and amplified by amplifier 71 is rectified and correlated.

積分器81はある時間間隔(例えば0.2msec)内
に反響信号の数サイクルを受けて、そのコンデンサに電
圧を発生させ、その値を増幅器84の閾値レベルに到達
させ、距離測定パルスを発生させるようになつている。
ここで使用される相互関連分析技術は入力信号の信号対
雑音比を改善するものではなく、カメラのレンズ台を動
かす機構に連結されている論理回路から発生する信号ス
パイクを弁別するためのフィルタをそなえるものである
。上述のように、可変Qフィルタは送信一受信時間にお
いて利得を増加させるものてある。しかしながら、増幅
器71の利得はランプ信号発生器96のような装置を用
いても送信一受信時間においノて変化させることができ
る。ランプ信号発生器96はゲート信号発生器52のゲ
ートパルスに応じて約42TLSeCの所定送信一受信
時間の間増幅器71に連続的に増加する利得制御信号を
印加し、時間の進行とともに増幅器の利得を実質的に連
続に7増加させる。上述の回路をほんのわずか変形させ
るだけで、種々の異つた態様で動作させることが可能で
ある。
The integrator 81 receives several cycles of the echo signal within a certain time interval (for example 0.2 msec) and generates a voltage across its capacitor that reaches the threshold level of the amplifier 84 and generates a distance measuring pulse. It's becoming like that.
The correlation analysis technique used here does not improve the signal-to-noise ratio of the input signal, but rather provides a filter to discriminate signal spikes originating from the logic circuitry coupled to the mechanism that moves the camera lens stage. It is something to be prepared for. As mentioned above, the variable Q filter increases the gain between the transmit and receive times. However, the gain of amplifier 71 can also be varied between transmit and receive times using devices such as ramp signal generator 96. The ramp signal generator 96 applies a gain control signal that continuously increases to the amplifier 71 during a predetermined transmission-reception time of about 42 TLSeC in response to the gate pulse of the gate signal generator 52, and adjusts the gain of the amplifier as time progresses. Increase by 7 virtually continuously. With only slight modifications to the circuit described above, it is possible to operate it in a variety of different ways.

好ましい実施例において説明したように、単ーパースト
信号すなわち1TrLsecの持続時間を有フする単一
送信パルスが使用される。増幅器の利得をランプ信号制
御しないこのような構成では、25Gから約5Tr1,
の距離にある目的物を検出でき、この距離を測定するの
に必要な時間は約35Tr1,SeC以下である。増幅
器の利得をランプ信号制御した場合、検出距離の前記上
限が約9rrL,となる。この実施態様はスナップ−シ
ョット型のカメラに好適である。その理由は、ただ1回
の手動操作をするだけで焦点合せおよび露出合せが完了
するからである。別の実施例においては、パースト信号
の変動部分は第6図に示すようにステップ状にディジタ
ル的に形成され、この場合、ゲート信号発生器52から
出力される42TI.SeCゲートパルス58に応じて
、クロック信号発生器122およびプログラム制御分周
器124によりステップ状の周波数パルス120が発生
される。
As described in the preferred embodiment, a single burst signal, a single transmitted pulse having a duration of 1 TrLsec, is used. In such a configuration in which the amplifier gain is not controlled by a ramp signal, from 25G to approximately 5Tr1,
It is possible to detect an object at a distance of , and the time required to measure this distance is approximately 35 Tr1, SeC or less. When the gain of the amplifier is controlled by a ramp signal, the upper limit of the detection distance is approximately 9rrL. This embodiment is suitable for snapshot-type cameras. The reason is that focusing and exposure can be completed with just one manual operation. In another embodiment, the varying portion of the burst signal is formed digitally in steps as shown in FIG. 6, in this case 42TI. In response to the SeC gate pulse 58, a stepped frequency pulse 120 is generated by a clock signal generator 122 and a program controlled frequency divider 124.

第7図に示すように、パルス120は65KHZから5
0K圧の間小さいステップの連続として減少していく。
別の動作態様としては、数種の異なつたパルスが使用さ
れ、各パルスが数種の異なつた距離の1つに対応してい
るものがあげられる。
As shown in FIG.
It decreases in a series of small steps during 0K pressure.
Another mode of operation is to use several different pulses, each pulse corresponding to one of several different distances.

例えば、短い幅のパルスが被測定物が10C!RLから
17TLの距離にある場合に使用され、第2のより長い
持続時間を有するパルスが被測定物がより遠い位置にあ
る場合に使用されている。フィルタのQはパルス幅に応
じて調整されなければならない。ただし、Qの最大値は
異なつたパルスに対して異なつた値とされる。信号対雑
音比はパルス幅の平行根に比例するので、パルス幅を変
化させることにより測定距離を増させることができる。
装置が0.5msecの幅のパルスを使用して5Tr1
.の距離を測定するようになつているとすれば、パルス
幅を最大5m.secにすれは6.5mの距離にある被
測定物の情報も得ることができる。ただし、フィルタの
Qの値は1皓.に設定することが望ましい。本発明は、
動作中焦点が連続的に調整される映画カメラの使用に適
当な連続的パルス発生装置に使用することができる。
For example, if the short width pulse is 10C! A second, longer duration pulse has been used when the object is at a distance of 17 TL from the RL. The Q of the filter must be adjusted according to the pulse width. However, the maximum value of Q is different for different pulses. Since the signal-to-noise ratio is proportional to the parallel root of the pulse width, the measurement distance can be increased by varying the pulse width.
The device uses pulses with a width of 0.5 msec to
.. If the distance is to be measured, the pulse width should be set to a maximum of 5 m. Information on objects to be measured at a distance of 6.5 m can also be obtained in seconds. However, the Q value of the filter is 1. It is desirable to set it to . The present invention
It can be used in continuous pulse generators suitable for use in motion picture cameras whose focus is continuously adjusted during operation.

信号対雑音比を改良することにより完全な反響を得るこ
とができる。好ましい実施例のようにフィルタのQを変
化させることはカメラの距離測定装置に使用する上で多
くの利点がある。第1に、多くの場合、第1図に示す本
発明の構成には別個のランプ利得制御回路を必要としな
い。第2に、変動部分を受信する・のに必要な整合フィ
ルタを必要としないので、回路が簡単となるとともに、
周波数変動部分(Chirp)を使用して被写体が近い
位置にある場合の干渉に対する感度を減少させ、被写体
が遠い位置にある場合にもさほど大きな信号対雑音比を
必要としない。
Perfect reverberation can be obtained by improving the signal-to-noise ratio. Varying the Q of the filter as in the preferred embodiment has many advantages for use in camera distance measuring devices. First, in many cases, the configuration of the present invention shown in FIG. 1 does not require a separate lamp gain control circuit. Second, it does not require a matched filter to receive the fluctuating portion, which simplifies the circuit.
The frequency variation part (Chirp) is used to reduce the sensitivity to interference when the object is close, and does not require a very large signal-to-noise ratio even when the object is far away.

第3に、絶対精度の向上が最も望まれる被写体が近い位
置にある場合には、フィルタのQを小さくして立上り時
間を短くし、確実に高い精度が得られるようになつてい
る。最後に、フィルタ周波数に対する出力周波数の電子
的ドリクト、あるいは標的が動くことにより生じる周波
数変動(ドップラ効果)は被写体が遠い位置にある場合
にのみ影響があり、写真カメラにとつては問フ題となら
ない。ドリクトあるいは周波数変動が大きくなければな
るほど、より近い距離の測定に影響がある。Qの値が一
定の装置においては、すべての距離において徐々にふえ
ていくドクリトの影響は反射音波の全体的消失に匹敵す
る。上述の周波数の値、パルス幅等はほんの一例であつ
て、これらパラメータは本発明が適用される距離測定装
置の使用目的に応じて適当に選択したものである。
Thirdly, when the object for which improvement in absolute accuracy is most desirable is located in a close position, the Q of the filter is reduced to shorten the rise time to ensure high accuracy. Finally, electronic drift of the output frequency with respect to the filter frequency, or frequency fluctuations caused by moving targets (Doppler effect), only affect when the subject is far away, and are not a problem for photographic cameras. No. The greater the drift or frequency variation, the closer distance measurements will be affected. In a device with a constant value of Q, the effect of the gradually increasing docrito at all distances is comparable to the total disappearance of the reflected sound waves. The above-mentioned frequency values, pulse widths, etc. are just examples, and these parameters are appropriately selected depending on the purpose of use of the distance measuring device to which the present invention is applied.

例えば、音響雑音および熱雑音が存在しても最も遠い距
離を信頼性高く測定できるよ・うに50KHzの周波数
が選択されたのである。また、周波数を選択するにはト
ランスジューサの寸法、許容できる角度等も考慮される
。そして、上述のフィルタの実効抵抗を変化させる技術
もほんの一例である。
For example, a frequency of 50 KHz was chosen to allow reliable measurements of the greatest distances even in the presence of acoustic and thermal noise. In addition, the dimensions of the transducer, permissible angles, etc. are also taken into consideration when selecting the frequency. The technique of changing the effective resistance of the filter described above is also just one example.

LC回路に抵抗を並列に持続するかわりに直列に接続で
きる。この場合、抵抗器の値を変える必要がある。また
、電流制御ダイオードを使用するかわりに、デプレショ
ンモードで動作する電界効果トランジスタを使用でき、
この場合、トランジスタを並列に接続して使用すること
が望ましい。距離測定装置11と11Aはカメラだけで
なく広く一般的に使用できるものである。
Instead of keeping the resistor in parallel with the LC circuit, it can be connected in series. In this case, it is necessary to change the value of the resistor. Also, instead of using current controlled diodes, field effect transistors operating in depletion mode can be used,
In this case, it is desirable to use transistors connected in parallel. The distance measuring devices 11 and 11A can be used not only for cameras but also for a wide range of general purposes.

例えば、これらの装置は、盲人を補助する装置、運搬手
段間の適当な間隔を保持するのを補助する装置、その他
距離情報を必要とするものすべてに適用し得る。上述し
た好ましい実施例の説明から本発明装置の改良点および
利点が明らかになつたであろう。
For example, these devices may be applied to devices that assist the blind, devices that assist in maintaining proper spacing between vehicles, and anything else that requires distance information. From the above description of the preferred embodiment, the improvements and advantages of the device will become apparent.

なお、本発明は特許請求の範囲の記載にのみ限定され、
その範囲および思想の範囲内において種々の変更あるい
は変形をなし得るものである。
Note that the present invention is limited only to the scope of the claims.
Various changes and modifications can be made within the scope and spirit of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による超音波距離測定装置の一実施例を
カメラに結合させた構成例全体を示すブ咄ンク図、第2
図は可変Qフィルタの理想的応答を示す特性図、第3図
は本発明による距離測定装置の好ましい実施例を示す回
路図、第4図は第3図の装置各部の理想的波形を示す波
形図、第5図は第3図の装置に使用される電圧発生器を
示す回路図、第6図は第3図の距離測定装置中に示され
たトランスジューサ駆動装置の別の実施例を示すブロッ
ク図、第7図は第6図の実施例から発生される超音波パ
ースト信号を示す波形図である。 10・・・・・カメラ、11・・・・・・距離測定装置
、12・・・・ハウジング、13・・・・・フィルム、
14・・・・・・レンズ取付部材、15・・・・・・光
軸、16・・・・・・被写体、17・・・・・・距離パ
ルス、18・・・・・キイーイングパルス、19・・・
・・・焦点合せ機構、20・・・・論理回路、21・・
・・・・距離信号、22・・・・・・距離パルス発生器
、23・・・・カウンタ、24・・・・・・電動機、2
6・・・・・・補助パルス発生器、27・・・・・・超
音波トランスジューサ、27A・・・・・・トランスジ
ューサ要素、28・・送信パターン、29・・・・・・
主ローブ、30・・・・・・視界、31・・・・・・サ
イドローブ、32・・・・・・周波数変調器、33,3
3A・・・・・・受信器、34・・・・・・先端検出器
、35・・・・・・制御電圧発生器、36・・・・・・
ブランキングゲート、37・・・・・・前置増幅器、3
9・・・・フィルタ回路網、40・・・・・・可変Qフ
ィルタ、41・可変利得増幅器、42・・・・・ルベル
検出器、43,46・・・・・・Q制御回路、50・・
・・・・変調器、51・・・フィルタ、52・・・・・
・ゲート信号発生器、53・・電圧発生器、54・・・
・・・電圧制御発振器、55・・増幅器、56・・・・
・・変圧器、57・・・・・・減結合ダイオード、58
・・・・・・ゲート信号、59・・・・・電圧パルス、
60・・・・・一次巻線、61・・・・二次巻線、62
・・ダイオードとコンデンサの組合せ回路、64・・・
・反射音波、65・・・・・前置増幅器、66・・・・
・・Q制御回路、67・・・・・・検出装置、68,6
9・・・・・・コンデンサ、70・・・・・・タップ、
71・・・・・高インピーダンス出力増幅器、72・・
・・・・抵抗器、73・・・・・・電流発生器、74・
・・・・・ダイナミック可変抵抗装置、75・・・・固
定抵抗器、76・・・・・・Q制御装置、80・・・・
クランプ回路、82・・・・・検出器、83・・・・・
・ブランキングパルス発生器、84・・・・・・増幅器
、85・・・・ブランキングパルス、96・・・・・・
ランプ信号発生器、98・・・・・・パルス発生器、1
03,105・・・・・・接続点、104,106・・
・・・・ダイオード、108・・・・・・出力軸、11
0・・・・コンデンサ、112・・・・・抵抗器、12
0・・・・・・パルス、122・・・・・・クロック信
号発生器、124・・・・・プログラム制御分周器。
FIG. 1 is a block diagram showing the entire configuration example in which an embodiment of the ultrasonic distance measuring device according to the present invention is coupled to a camera, and FIG.
The figure is a characteristic diagram showing the ideal response of the variable Q filter, Figure 3 is a circuit diagram showing a preferred embodiment of the distance measuring device according to the present invention, and Figure 4 is a waveform showing ideal waveforms of each part of the device in Figure 3. 5 is a circuit diagram showing a voltage generator used in the device of FIG. 3, and FIG. 6 is a block diagram showing an alternative embodiment of the transducer drive shown in the distance measuring device of FIG. 7 are waveform diagrams showing the ultrasonic burst signal generated from the embodiment of FIG. 6. 10... Camera, 11... Distance measuring device, 12... Housing, 13... Film,
14... Lens mounting member, 15... Optical axis, 16... Subject, 17... Distance pulse, 18... Keying pulse, 19...
...Focusing mechanism, 20...Logic circuit, 21...
... Distance signal, 22 ... Distance pulse generator, 23 ... Counter, 24 ... Electric motor, 2
6...Auxiliary pulse generator, 27...Ultrasonic transducer, 27A...Transducer element, 28...Transmission pattern, 29...
Main lobe, 30... Field of view, 31... Side lobe, 32... Frequency modulator, 33, 3
3A...Receiver, 34...Tip detector, 35...Control voltage generator, 36...
Blanking gate, 37... Preamplifier, 3
9... Filter circuit network, 40... Variable Q filter, 41... Variable gain amplifier, 42... Lebel detector, 43, 46... Q control circuit, 50・・・
...Modulator, 51...Filter, 52...
・Gate signal generator, 53... Voltage generator, 54...
... Voltage controlled oscillator, 55... Amplifier, 56...
...Transformer, 57... Decoupling diode, 58
......gate signal, 59...voltage pulse,
60...Primary winding, 61...Secondary winding, 62
...Diode and capacitor combination circuit, 64...
・Reflected sound wave, 65... Preamplifier, 66...
...Q control circuit, 67...Detection device, 68,6
9... Capacitor, 70... Tap,
71... High impedance output amplifier, 72...
...Resistor, 73...Current generator, 74.
...Dynamic variable resistance device, 75...Fixed resistor, 76...Q control device, 80...
Clamp circuit, 82...Detector, 83...
・Blanking pulse generator, 84...Amplifier, 85...Blanking pulse, 96...
Ramp signal generator, 98...Pulse generator, 1
03,105... Connection point, 104,106...
...Diode, 108...Output shaft, 11
0...Capacitor, 112...Resistor, 12
0... Pulse, 122... Clock signal generator, 124... Program controlled frequency divider.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 音波エネルギを有するバースト信号を被測定物に向
つて送信する送信装置と、該被測定物から反射して戻つ
てくる前記バースト信号の少くとも一部である反射音波
を検出し、前記バースト信号の送信から前記反射音波の
受信までの時間間隔から前記被測定物までの距離に関係
する距離信号を発生する信号処理装置とをもつた音波に
よる距離測定装置において、前記バースト信号がそのは
じめの部分に高い周波数から低い周波数に周波数が変化
する部分を有し、終りの部分に実質的に周波数一定の部
分を有し、かつ該周波数一定部分の周波数が前記周波数
変化部分の最も低い周波数に等しいかそれより低い周波
数となるように前記送信装置を制御する制御装置を設け
たことを特徴とする音波よる距離測定装置。 2 特許請求の範囲第1項において、前記周波数一定部
分がバースト信号の長さの少くとも1/4を占めること
を特徴とする音波による距離測定装置。 3 特許請求の範囲第1項において、前記バースト信号
の周波数が変化する部分の周波数が約65KHzから5
0KHzに減少するようにしたことを特徴とする音波に
よる距離測定装置。 4 特許請求の範囲第1項において、前記周波数変化部
分が不連続的に変化するようにしたことを特徴とする音
波による距離測定装置。 5 特許請求の範囲第1項において、前記反射音波を検
出して距離信号を発生する信号処理装置が、フィルタと
、前記バースト信号の送信開始に続く所定時間間隔内に
おいてこのフィルタの帯域幅を比較的大きい値と比較的
小さい値の間で変化させる装置とをそなえることを特徴
とする音波による距離測定装置。 6 特許請求の範囲第5項において、前記帯域幅を変化
させる装置が、前記所定時間間隔のはじめの部分の間は
前記帯域幅を比較的広くし、前記所定時間間隔の残りの
部分の間は前記帯域幅を狭くするようにしたことを特徴
とする音波による距離測定装置。 7 特許請求の範囲第5項において、前記帯域幅を変化
させる装置が、前記所定時間間隔のはじめの約1/5の
間前記帯域幅を比較的広く保持し、近接位置にある被測
定物からの前記バースト信号のすべての周波数を確実に
受信し得るようにし、前記所定時間間隔における時間の
進行とともに前記帯域幅を比較的狭い値に次第に変化さ
せて、遠い距離にある被測定物を測定する際の信号対雑
音比を改良するようにしたことを特徴とする音波による
距離測定装置。 8 特許請求の範囲第5項において、前記フィルタの帯
域幅の中心周波数は前記バースト信号の周波数一定部分
の周波数にほぼ等しく、前記所定時間間隔のはじめにお
いては前記フィルタの帯域幅は前記バースト信号の周波
数変化部分の周波数を包含するのに十分な広さを有し、
前記所定時間間隔におけるその後の時間、前記帯域幅を
減少して、近接位置にある被測定物から到達する早い反
射音波に対する前記フィルタの帯域幅を遠い位置にある
被測定物から到達する遅い反射音波に対する帯域幅より
広くなるようにしたことを特徴とする音波による距離測
定装置。 9 特許請求の範囲第5項において、前記フィルタのQ
が調整可能となつており、前記信号処理装置が、前記送
信開始に続く所定時間間隔の間前記フィルタのQを増加
させるようプログラムされたQ制御回路と、前記フィル
タの出力を増幅する増幅器と、前記所定時間間隔の間前
記増幅器の利得を増加させるようプログラムされた利得
制御回路とをそなえることを特徴とする音波による距離
測定回路。 10 特許請求の範囲第5項において、前記フィルタの
帯域幅を変化させる装置が、前記フィルタに接続されて
その抵抗の一部を形成するダイオードと、前記所定時間
間隔の間前記ダイオードの動抵抗を変化させる装置とを
そなえることを特徴とする音波による距離測定装置。 11 特許請求の範囲第10項において、前記ダイオー
ドの動抵抗を変化させる装置が前記ダイオードに時間的
に変化する直流電流を供給するようプログラムされた電
流発生器をそなえることを特徴する音波による距離測定
装置。 12 特許請求の範囲第5項において、前記バースト信
号の発信開始から、この距離測定装置について予め定め
られた測定範囲の最小値に関連したある所定時間の間、
前記受信処理装置を不作動とする装置を設けたことを特
徴とする音波による距離測定装置。 13 特許請求の範囲第5項において、前記受信処理装
置の作動する時間を、この距離測定装置について予め定
められた測定範囲の最大値に対応したある所定時間に限
定したことを特徴とする音波による距離測定装置。
[Claims] 1. A transmitting device that transmits a burst signal having sound wave energy toward an object to be measured, and a reflected sound wave that is at least a part of the burst signal that is reflected back from the object to be measured. and a signal processing device that detects the burst signal and generates a distance signal related to the distance to the object from the time interval from transmission of the burst signal to reception of the reflected sound wave. The signal has a portion in which the frequency changes from a high frequency to a low frequency at the beginning thereof, and a portion whose frequency is substantially constant at the end portion, and the frequency of the constant frequency portion is higher than that of the frequency changing portion. A distance measuring device using acoustic waves, characterized in that a control device is provided for controlling the transmitting device so that the frequency is equal to or lower than the lowest frequency. 2. A distance measuring device using acoustic waves according to claim 1, wherein the constant frequency portion occupies at least 1/4 of the length of the burst signal. 3. In claim 1, the frequency of the portion where the frequency of the burst signal changes is approximately 65 kHz to 5 kHz.
A distance measuring device using sound waves, characterized in that the frequency is reduced to 0 KHz. 4. A distance measuring device using a sound wave according to claim 1, wherein the frequency changing portion changes discontinuously. 5. In claim 1, the signal processing device that detects the reflected sound wave and generates the distance signal compares the bandwidth of the filter and the filter within a predetermined time interval following the start of transmission of the burst signal. What is claimed is: 1. A distance measuring device using sound waves, comprising a device for changing the target between a large value and a relatively small value. 6. According to claim 5, the device for varying the bandwidth makes the bandwidth relatively wide during the first part of the predetermined time interval and during the remainder of the predetermined time interval. A distance measuring device using sound waves, characterized in that the bandwidth is narrowed. 7. In claim 5, the device for changing the bandwidth maintains the bandwidth relatively wide for about the first one-fifth of the predetermined time interval, and to ensure that all frequencies of the burst signal can be reliably received, and gradually change the bandwidth to a relatively narrow value as time progresses in the predetermined time interval to measure an object at a long distance. A distance measuring device using sound waves, characterized in that the signal-to-noise ratio is improved. 8. In claim 5, the center frequency of the bandwidth of the filter is approximately equal to the frequency of the constant frequency portion of the burst signal, and at the beginning of the predetermined time interval, the bandwidth of the filter is approximately equal to the frequency of the constant frequency portion of the burst signal. is wide enough to encompass the frequency of the frequency change portion;
At subsequent times in the predetermined time interval, the bandwidth is reduced to reduce the bandwidth of the filter relative to the faster reflected sound waves arriving from a nearby object to be measured. A distance measuring device using sound waves, characterized in that the bandwidth is wider than the bandwidth of the sound wave. 9 In claim 5, the Q of the filter is
is adjustable, and the signal processing device includes a Q control circuit programmed to increase the Q of the filter for a predetermined time interval following the start of the transmission, and an amplifier for amplifying the output of the filter; and a gain control circuit programmed to increase the gain of the amplifier during the predetermined time interval. 10. According to claim 5, the device for changing the bandwidth of the filter comprises a diode connected to the filter and forming part of its resistance, and a dynamic resistance of the diode for the predetermined time interval. What is claimed is: 1. A distance measuring device using sound waves, characterized by comprising a device for changing the distance. 11. Distance measurement by acoustic waves according to claim 10, characterized in that the device for varying the dynamic resistance of the diode comprises a current generator programmed to supply a time-varying direct current to the diode. Device. 12. In claim 5, for a predetermined period of time related to the minimum value of a predetermined measurement range for this distance measuring device from the start of transmission of the burst signal,
A distance measuring device using sound waves, characterized in that a device for disabling the reception processing device is provided. 13. According to claim 5, the distance measuring device is characterized in that the operating time of the reception processing device is limited to a certain predetermined time corresponding to a maximum value of a predetermined measurement range for the distance measuring device. Distance measuring device.
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