JPH07119883B2 - Optical projection type distance measuring device - Google Patents
Optical projection type distance measuring deviceInfo
- Publication number
- JPH07119883B2 JPH07119883B2 JP62276941A JP27694187A JPH07119883B2 JP H07119883 B2 JPH07119883 B2 JP H07119883B2 JP 62276941 A JP62276941 A JP 62276941A JP 27694187 A JP27694187 A JP 27694187A JP H07119883 B2 JPH07119883 B2 JP H07119883B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- distance
- signal
- subject
- distance measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、光投射式測距装置、さらに詳しくは、被写体
に対して赤外光などの連続パルス光を投射し、被写体か
らの反射光に基づいて被写体距離を測定する光投射式測
距装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of use] The present invention relates to a light projection type distance measuring device, and more specifically, it projects continuous pulsed light such as infrared light onto a subject and reflects light from the subject. The present invention relates to a light projection type distance measuring device for measuring a subject distance based on the above.
[従来の技術] スチルカメラやビデオカメラ等に適用されるオートフォ
ーカス(以下、AFと略記する)装置には、大きく分けて
2つの方式がある。1つは被写体の輝度分布情報を利用
するパッシブ方式、他の1つは自ら投光手段を有し、そ
の投光信号の反射光によって距離を測定するいわゆるア
クティブ方式である。アクテイブ方式は構成が簡単で廉
価であるため普及率は高いが、最大の欠点は、反射光の
大きさが被写体距離が遠くなるにつれて小さくなり、S/
N比の劣化からAF演算が不正確になるので、測距可能な
レンジが比較的近距離に限定されてしまうことである。
特に、反射光が全く返ってこない風景など、無限遠とい
われている被写体に対しては、回路内のノイズ成分のみ
によってAF演算が行われることとなるが、ノイズという
ものは乱数的に発生するため、遠距離ほど誤測距を起こ
す可能性が高かった。[Prior Art] An autofocus (hereinafter abbreviated as AF) device applied to a still camera, a video camera or the like is roughly classified into two types. One is a passive method that uses the brightness distribution information of the subject, and the other is a so-called active method that has its own light projecting means and measures the distance by the reflected light of the projected signal. The active system has a high penetration rate due to its simple structure and low cost, but the biggest drawback is that the magnitude of the reflected light decreases as the subject distance increases, and the S /
Since the AF calculation becomes inaccurate due to the deterioration of the N ratio, the range that can be measured is limited to a relatively short distance.
In particular, for subjects that are said to be at infinity, such as landscapes where reflected light does not return at all, AF calculation will be performed only by the noise component in the circuit, but noise is generated randomly. Therefore, the farther the distance, the higher the possibility of erroneous distance measurement.
そこで従来、反射光の強度を、ある基準電圧と比較して
無限遠の判定を行うような手段が提案されている(特開
昭59−228212号公報,特開昭60−244807号公報等参
照)。Therefore, conventionally, there has been proposed a means for judging the infinity by comparing the intensity of reflected light with a certain reference voltage (see JP-A-59-228212 and JP-A-60-244807). ).
[発明が解決しようとする問題点] しかし、従来の無限遠判定手段は、あるレベルとの比較
を行うものであるので、近くから距離を測定し始め、次
第に被写体距離を遠くするとき、ある距離で突然に無限
遠の判定がなされてしまう。つまり、AF結果がある距離
から不自然に飛んでしまうということがあった。このた
め、反射率の低い、例えば黒い被写体等を測距すると
き、やはり反射光レベルが低下するために近距離であっ
ても無限遠と判定されることがあり、いわゆるピンボケ
の写真になる虞れが多分にあった。[Problems to be Solved by the Invention] However, since the conventional infinity determination means performs comparison with a certain level, when the distance starts to be measured from a short distance and the object distance is gradually increased, Then the judgment of infinity is suddenly made. In other words, the AF result sometimes flew unnaturally from a certain distance. For this reason, when measuring a subject with low reflectance, for example, a black subject, the reflected light level is also reduced, and even at a short distance, it may be determined to be infinity, which may result in a so-called out-of-focus photograph. This was probably there.
本発明は、このような点に鑑み、無限遠での誤測距をな
くし精度の高いAF動作を行うことができる光投射式測距
装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical projection type distance measuring device capable of eliminating an erroneous distance measurement at infinity and performing a highly accurate AF operation.
[問題点を解決するための手段および作用] 本発明は、被写体に対し測距光を投射する投射手段と、
上記被写体からの反射信号光を受光し、この反射信号光
の入射位置に依存した2つの信号を出力する受光手段
と、この受光手段の2つの出力に基づく除算演算を行
い、被写体距離を演算する演算回路を有する光投射式測
距装置において、 上記演算回路に、上記受光手段への入射位置とは無関係
な補償信号を入力する入力手段を具備し、上記被写体が
無限遠にあるときに上記補償信号のレベルによって上記
演算回路の演算結果が決まることを特徴とするもので、
上記受光手段への入射光量が減ると次第に測距結果を変
化させて滑らかに無限遠を判定する。[Means and Actions for Solving Problems] The present invention relates to a projection unit that projects distance measuring light onto a subject,
A light receiving unit that receives the reflected signal light from the subject and outputs two signals depending on the incident position of the reflected signal light, and a division calculation based on the two outputs of the light receiving unit are performed to calculate the subject distance. In a light projection type distance measuring device having an arithmetic circuit, the arithmetic circuit is provided with an input means for inputting a compensation signal irrelevant to an incident position on the light receiving means, and the compensation is performed when the subject is at infinity. It is characterized in that the operation result of the operation circuit is determined by the signal level.
When the amount of light incident on the light receiving means decreases, the distance measurement result is gradually changed to smoothly determine infinity.
[実 施 例] 次に本発明の一実施例について説明する。[Example] Next, an example of the present invention will be described.
第2図は、本発明が適用されたAF(オートフォーカス)
カメラの要部の構成を示すブロック図である。この第2
図に示すAFカメラにおいて、IRED1で発光した光は、投
光レンズ2で集光されて被写体3に向けて照射され、そ
の反射光は受光レンズ4により半導体素子からなる周知
の位置検出器(以下、PSDと略記する)5上に結像され
る。このPSD5はその結像位置に応じて光電流I1およびI2
が分流され、この分流する光電流I1およびI2はAF用IC6
に供給される。このAF用IC6は、IRED制御用トランジス
タ1Aを介し上記IRED1をパルス駆動すると共に、上記PSD
5からの光電流I1,I2に基づく測距データをCPU7に供給す
る。FIG. 2 is an AF (autofocus) to which the present invention is applied.
It is a block diagram which shows the structure of the principal part of a camera. This second
In the AF camera shown in the figure, the light emitted by the IRED1 is condensed by the light projecting lens 2 and irradiated toward the subject 3, and the reflected light is received by the light receiving lens 4 which is a well-known position detector (hereinafter referred to as a position detector) composed of a semiconductor element. , Abbreviated as PSD) 5. This PSD 5 has photocurrents I 1 and I 2 depending on its imaging position.
Are shunted, and the shunted photocurrents I 1 and I 2 are
Is supplied to. The AF IC 6 pulse-drives the IRED1 via the IRED controlling transistor 1A and also controls the PSD.
Distance measurement data based on photocurrents I 1 and I 2 from 5 is supplied to the CPU 7.
一方、被写体の明るさを電気信号に変換する露出制御
(以下、EEと略記する)用受光素子8は、EE用IC9と組
み合わされて適正露出を制御する。また上記CPU7は、カ
メラ全体のシーケンスをつかさどりシャッタの開口時間
や、ピント調節用のレンズを駆動するための演算等も行
なうものである。CPU7の出力は、ドライバ10によってシ
ャッタやフィルム巻き上げおよびレンズ繰り出しを行な
う動力源となるモータ11を駆動する。On the other hand, the light receiving element 8 for exposure control (hereinafter abbreviated as EE) that converts the brightness of the subject into an electric signal is combined with the IC 9 for EE to control the proper exposure. Further, the CPU 7 controls the sequence of the entire camera and also performs calculations for driving the shutter opening time and the focus adjustment lens. The output of the CPU 7 drives the motor 11 which is a power source for the shutter, film winding and lens extension by the driver 10.
ここで、上記PSD5によって被写体距離を測る赤外光投射
式三角測距の動作原理について述べる。受光レンズ4の
光軸をPSD5の中心線に一致させてこれを原点としたと
き、反射光の入射位置をx,投光レンズ2と受光レンズ4
との主点間距離、すなわち、基線長をs、受光レンズ4
の焦点距離をf0とすれば、被写体距離lは、 l=s・f0/x ……(1) で与えられる。Here, the operation principle of the infrared light projection type triangulation for measuring the object distance by the PSD 5 will be described. When the optical axis of the light receiving lens 4 is aligned with the center line of the PSD 5 and this is the origin, the incident position of the reflected light is x, the light projecting lens 2 and the light receiving lens 4
And the distance between the principal points, that is, the base line length is s, and the light receiving lens 4
Assuming that the focal length of is f 0 , the subject distance l is given by l = s · f 0 / x (1)
IRED1による被写体の反射光によりPSD5で発生する光電
流I1,I2は、共に反射光強度に比例するが、光電流比I1/
I2は反射光強度には依存せず、入射光位置xのみで決定
される。PSD5の全長をtとすれば、 となる。上式に(1)式を代入すれば、 となるから、SPD5の光電流I1/I2が求まれば、被写体距
離lが一義的に決定されることになる。The photocurrents I 1 and I 2 generated by the PSD 5 due to the reflected light of the subject due to IRED 1 are both proportional to the reflected light intensity, but the photocurrent ratio I 1 /
I 2 does not depend on the intensity of reflected light and is determined only by the incident light position x. If the total length of PSD5 is t, Becomes Substituting equation (1) into the above equation, Therefore, if the photocurrent I 1 / I 2 of the SPD 5 is obtained, the subject distance 1 is uniquely determined.
ところで、上記(2)式より明らかなように、光電流
I1,I2は、常に、 I1>I2 の関係にある。但し、l→∞のときのみ、 I1/I2=1 となるが、被写体距離lが無限遠では、反射光そのもの
が返ってこのいので、これは有り得ないことである。By the way, as is clear from the equation (2), the photocurrent
I 1 and I 2 are always in a relation of I 1 > I 2 . However, I 1 / I 2 = 1 only when l → ∞, but this is not possible because the reflected light itself does not return when the subject distance 1 is infinity.
また、上記(2)式を基にAF演算を行うとき、演算結果
をAFDATAとすると、 となる。つまり理論上は、被写体距離lが大きくなるほ
ど、AFDATAが小さくなるという関係にある。しかし実際
には、ノイズが存在するので、これをIN1,IN2とする
と、 前述したように、ノイズIN1,IN2はランダムに発生する
ので、距離lが大きくなり光電流I1,I2が小さくなる
と、ノイズIN1,IN2の影響が支配的になる。つまり、距
離lが大きくなるほど、そのとき発生するノイズによっ
ては、理論とは逆に、AFDATAが大きくなるという逆転現
象が起こりうる。Also, when performing AF calculation based on the above formula (2), if the calculation result is AFDATA, Becomes That is, theoretically, the larger the subject distance 1, the smaller the AFDATA. However, in reality, there is noise, so if this is I N1 , I N2 , As described above, since the noises I N1 and I N2 are generated at random, the influence of the noises I N1 and I N2 becomes dominant when the distance 1 increases and the photocurrents I 1 and I 2 decrease. That is, as the distance 1 increases, the inverse phenomenon that AFDATA increases depending on the noise generated at that time, contrary to the theory, may occur.
そこで、上記(4)式の右辺の分子と分母に、 Ic>IN1,IN2 の関係を満たす大きさの補償電流Icを加えると、次の
(5)式で示される演算結果AFDATA′が得られる。Therefore, when a compensating current I c having a magnitude that satisfies the relationship of I c > I N1 and I N2 is added to the numerator and denominator on the right side of the above formula (4), the calculation result AFDATA shown in the following formula (5) is obtained. ′ Is obtained.
この(5)式では、I1,I2→0のとき、演算結果AFDAT
A′は確実に1以下となり、上記逆転現象を防ぎ、無限
遠補償を行うことができる。 In this formula (5), when I 1 and I 2 → 0, the calculation result AFDAT
A'will definitely be 1 or less, and the inversion phenomenon can be prevented and infinity compensation can be performed.
また、近距離で、 I1,I2≫0 のときは、略前記(3)式の関係と同じ理論値どおりの
関係を保つ。Further, when I 1 and I 2 >> 0 at a short distance, the relationship that is substantially the same as the theoretical value is maintained as in the expression (3).
したがって、このAFカメラでは、以上の理論に基づき上
記補償電流Icが加えられることにより、PSD5を用いた光
投射式測距装置の遠距離における測距精度が向上するこ
とになる。Therefore, in this AF camera, by adding the compensation current I c based on the above theory, the distance measurement accuracy in the long distance of the optical projection type distance measuring device using the PSD 5 is improved.
第1図は、上記第2図に示すAFカメラにおけるAF用IC6
の電気回路のブロック図である。FIG. 1 shows the AF IC 6 in the AF camera shown in FIG.
3 is a block diagram of the electric circuit of FIG.
第1図において、PSD5からの光電流I1,I2は、それぞれ
低入力インピーダンスの電流−電圧変換回路12,13で電
圧信号V1およびV2、即ちPSD5への入射光の光量重心位置
に応じた電圧に変換されたのち、チャンネル切換スイッ
チ14,15にそれぞれ供給される。このチャンネル切換ス
イッチ14,15は、それぞれアナログスイッチ等で構成さ
れ、スイッチ14は直接に、スイッチ15はインバータ27を
介して後記するチャンネル切換回路20からのチャンネル
切換信号dで制御されるようになっており、このチャン
ネル切換信号dの論理レベルに応じて時分割的に上記電
圧信号V1,V2の何れかをバンドパスフィルタ(以下、BPF
と略記する)16に供給する。このBPF16は、ある周波数
成分のみを選択的に通過させるようになっている。この
周波数は発振器25の発振周波数、即ち、IRED駆動回路26
を介し前記IRED1を連続パルス発光させる駆動パルス信
号aの周波数と同じになるように選んである。従ってBP
F16は、PSD5の光電流から背景光を除去し被写体3から
の反射光のみを光電変換した信号成分が選択的に増幅通
過されることになる。このBPF16には、可変抵抗からな
るオフセット調整用抵抗30が設けられている。後述する
ように、このオフセット調整用抵抗30によってオフセッ
ト電圧が与えられることにより、前記補償電流Icを与え
たのと同等の効果が得られるようになっている。積分ス
イッチ17はアナログスイッチ等から構成され、BPF16の
フィルタ出力bを積分タイミングパルス回路28からの信
号に同期して積分器18に供給する。積分器18の積分出力
V1は、比較器19の反転入力端子に供給される。この比較
器19の非反転入力端子には基準電圧Vrefが印加されてい
る。比較器19の比較出力cは、D型フリップフロップ等
で構成されるチャンネル切換回路20に供給され、同回路
20から出力されるチャンネル切換信号dによって、上記
チャンネル切換スイッチ14,15が制御される。また、こ
の切換信号dは正積分回数カウンタ22の入力パルスを制
御するアンドゲート21および積分タイミングパルス回路
28にもそれぞれ供給される。上記正積分回路カウンタ22
は、シフトレジスタを兼用していて、チャンネル切換回
路20からのチャンネル切換信号dが“H"レベルとなって
ゲート21が開き、チャンネル切換スイッチ14がオンして
いるときの正積分時の同期積分回数をカウントするもの
で、AF動作終了後、内蔵シフトレジスタより第2図に示
すCPU7にAFデータを転送する。また、プリセットカウン
タ等で構成される全積分回数カウンタ23は、同期積分の
全回数、即ち、積分タイミングパルス回路28からのタイ
ミングパルスeをカウントし、設定回数に達するとAF処
理を終了する終了回路24に、終了信号を供給する。In FIG. 1 , the photocurrents I 1 and I 2 from the PSD 5 are applied to the voltage signals V 1 and V 2 , respectively, in the current-voltage conversion circuits 12 and 13 having low input impedance, that is, to the light intensity barycenter position of the incident light to the PSD 5. After being converted into a corresponding voltage, it is supplied to the channel changeover switches 14 and 15, respectively. The channel changeover switches 14 and 15 are each constituted by an analog switch or the like. The switch 14 is controlled directly, and the switch 15 is controlled by a channel changeover signal d from a channel changeover circuit 20 described later via an inverter 27. In accordance with the logic level of the channel switching signal d, either of the voltage signals V 1 and V 2 is time-divisionally divided into a bandpass filter (hereinafter referred to as BPF).
Abbreviated as 16). The BPF 16 selectively passes only certain frequency components. This frequency is the oscillation frequency of the oscillator 25, that is, the IRED drive circuit 26.
Is selected so as to have the same frequency as that of the drive pulse signal a for causing the IRED1 to emit continuous pulses through the. Therefore BP
In F16, the background light is removed from the photocurrent of the PSD 5, and the signal component obtained by photoelectrically converting only the reflected light from the subject 3 is selectively amplified and passed. The BPF 16 is provided with an offset adjusting resistor 30 which is a variable resistor. As will be described later, the offset voltage is applied by the offset adjusting resistor 30 so that the same effect as the application of the compensation current I c can be obtained. The integration switch 17 is composed of an analog switch or the like, and supplies the filter output b of the BPF 16 to the integrator 18 in synchronization with the signal from the integration timing pulse circuit 28. Integral output of integrator 18
V 1 is supplied to the inverting input terminal of the comparator 19. The reference voltage Vref is applied to the non-inverting input terminal of the comparator 19. The comparison output c of the comparator 19 is supplied to a channel switching circuit 20 composed of a D-type flip-flop or the like,
The channel changeover signal d output from 20 controls the channel changeover switches 14 and 15. The switching signal d is an AND gate 21 for controlling the input pulse of the positive integration counter 22 and an integration timing pulse circuit.
Also supplied to 28. Positive integration circuit counter 22
Is also a shift register, the channel switching signal d from the channel switching circuit 20 becomes "H" level, the gate 21 opens, and the synchronous integration at the time of positive integration when the channel switching switch 14 is turned on. It counts the number of times, and AF data is transferred from the built-in shift register to the CPU 7 shown in FIG. 2 after the AF operation is completed. Further, the total integration number counter 23 configured by a preset counter or the like counts the total number of synchronous integrations, that is, the timing pulse e from the integration timing pulse circuit 28, and terminates the AF processing when the set number is reached. An end signal is supplied to 24.
このように構成された本実施例の動作を第3図のタイム
チャートを用いて説明する。The operation of the present embodiment thus configured will be described with reference to the time chart of FIG.
第3図は上記AF用IC6の測距モードにおける信号波形の
タイムチャートで、AF動作はAF用IC6がCPU7よりAF開始
信号および基本クロック信号を受けることにより開始さ
れる。IRED1は、例えば16KHzでデューティ比50%のパル
ス信号aで駆動されるパルス発光を開始する。被写体光
を受光したPSD5からの光電流I1,I2の供給された電流−
電圧変換回路12,13の出力電圧V1,V2は第3図に示すよう
な波形となり、この2つの電圧波形V1,V2のピーク値の
比は、前述のI1/I2に等しい。また、AF開始信号を受け
ると、チャンネル切換回路20,正積分回数カウンタ22お
よび全積分回数カウンタ23はリセットされる。このと
き、チャンネル切換回路20からのチャンネル切換信号d
は“L"なので、チャンネル切換スイッチ14がオフとな
り、スイッチ15がオンとなるから、光電流I2に比例した
電圧V2がBPF16に印加される。そこで、まず積分タイミ
ングパルス回路28よりタイミングパルスeを、第3図に
示すように駆動パルス信号aの“H"のほぼ中央で“H"と
なるタイミングで送出すると、積分スイッチ17がオン
し、このとき、BPF16の出力は光電流I2に比例した電圧
を積分器18に供給する。したがって、積分器18の積分出
力VIは、BPF16のフィルタ出力信号bの正のピークb1で
積分が行なわれるため、負方向に積分、即ち逆積分した
VI-1のように変化し、この積分動作は基準電圧Vrefより
低下するまで繰り返される。積分出力VIが基準電圧Vref
より低下すると、比較器19の比較出力cが“L"から“H"
となり、チャンネル切換回路20からのチャンネル切換信
号dは、タイミングパルスe1の立下がりに同期して“L"
から“H"となるので、今度はチャンネル切換スイッチ14
がオンし、スイッチ15がオフとなる。すると、BPF16に
は光電流I2にかわって光電流I1による電圧信号が入力さ
れるが、このとき、積分タイミングパルス回路28は、タ
イミングパルスeとして、チャンネル切換スイッチ15の
オンのときに比べ、IRED駆動パルス信号aの周波数を半
周期遅らせたタイミングパルスe2を出力する。従って、
BPF16から出力されるフィルタ出力信号bの負のピークb
2で積分が行なわれるため、今度は、正方向に積分、即
ち、正積分が行なわれる。このように、積分出力VIが基
準電圧Vrefを超えるごとに、基準電圧Vrefに近づく方向
で光電流I1,I2に比例した信号が互いに逆方向に積分さ
れる。FIG. 3 is a time chart of the signal waveform of the AF IC 6 in the distance measuring mode. The AF operation is started when the AF IC 6 receives the AF start signal and the basic clock signal from the CPU 7. The IRED1 starts pulse light emission driven by the pulse signal a having a duty ratio of 50% at 16 KHz, for example. Photocurrent I 1 and I 2 supplied from PSD5 that received the subject light
The output voltages V 1 and V 2 of the voltage conversion circuits 12 and 13 have waveforms as shown in FIG. 3, and the ratio of the peak values of these two voltage waveforms V 1 and V 2 is I 1 / I 2 described above. equal. When the AF start signal is received, the channel switching circuit 20, the positive integration counter 22 and the total integration counter 23 are reset. At this time, the channel switching signal d from the channel switching circuit 20
Is "L", the channel selection switch 14 is turned off and the switch 15 is turned on, so that the voltage V 2 proportional to the photocurrent I 2 is applied to the BPF 16. Therefore, first, the timing pulse e is sent from the integration timing pulse circuit 28 at a timing when it becomes "H" at approximately the center of "H" of the drive pulse signal a as shown in FIG. At this time, the output of the BPF 16 supplies the integrator 18 with a voltage proportional to the photocurrent I 2 . Therefore, since the integrated output V I of the integrator 18 is integrated at the positive peak b 1 of the filter output signal b of the BPF 16, it is integrated in the negative direction, that is, inverse integrated.
It changes like V I-1 , and this integration operation is repeated until it falls below the reference voltage Vref. The integrated output V I is the reference voltage V ref
When it further decreases, the comparison output c of the comparator 19 changes from "L" to "H".
The channel switching signal d from the channel switching circuit 20 becomes "L" in synchronization with the falling edge of the timing pulse e 1.
To "H", this time change the channel selection switch 14
Turns on and the switch 15 turns off. Then, the voltage signal by the photocurrent I 1 is input to the BPF 16 in place of the photocurrent I 2 , but at this time, the integration timing pulse circuit 28 uses the timing pulse e as timing pulse e as compared with when the channel changeover switch 15 is turned on. , And outputs a timing pulse e 2 obtained by delaying the frequency of the IRED drive pulse signal a by a half cycle. Therefore,
Negative peak b of filter output signal b output from BPF16
Since the integration is performed at 2 , the integration is performed in the positive direction this time, that is, the positive integration is performed. Thus, every time the integrated output V I exceeds the reference voltage Vref, signals proportional to the photocurrents I 1 and I 2 in the direction approaching the reference voltage Vref are integrated in the opposite directions.
今、全積分回数をN0とすると、正積分回数NS,逆積分回
数NGとの関係は、 N0=NS+NG ……(6) となる。また正積分回数NSと全積分回数N0との関係は、 NS={I2/(I1+I2)}N0 ……(7) となる。この(7)式に前記(2)式を代入すると、 NS=(1/2−s・fo/l・t)N0 ……(8) となる。従って、全積分回数カウンタ23においてカウン
トされる全積分回数N0は、終了回路24により常に一定に
保たれるから正積分回数カウンタ22においてカウントさ
れる正積分回数NSより被写体距離lが求められる。Now, assuming that the total number of integrations is N 0 , the relationship between the number of positive integrations N S and the number of inverse integrations N G is N 0 = N S + N G (6). The relationship between the number of positive integrations N S and the number of total integrations N 0 is N S = {I 2 / (I 1 + I 2 )} N 0 (7) Substituting the expression (2) in equation (7), and N S = (1/2- s · f o / l · t) N 0 ...... (8). Therefore, since the total integration number N 0 counted by the total integration number counter 23 is always kept constant by the termination circuit 24, the subject distance 1 is obtained from the positive integration number N S counted by the positive integration number counter 22. .
以上の動作は、ノイズも電気回路上の不整合も無視した
理想的な状況におけるAF動作である。実際には、前述し
たように、遠距離になるほどノイズによる測距値に誤差
を生ずるので、以下、無限遠の補償について説明する。The above operation is an AF operation in an ideal situation in which noise and electric circuit mismatch are ignored. Actually, as described above, since the distance measurement value causes an error as the distance increases, compensation for infinity will be described below.
すでに、補償電流Icという仮想の補償信号については述
べたが、実際には、ノイズIN1,IN2は、100ピコオーダー
の微小電流であり、補償電流Icも、やはり同様にオーダ
ーで注入する必要がある。補償電流Icは大きい方が補償
効果が大きいが、近距離ではこれが誤差となって効いて
くるので、なるべくノイズIN1,IN2のオーダーに近い方
がよい。ところが、現実に100ピコオーダーの微小電流
を作るのは容易ではない。Although the virtual compensation signal called the compensation current I c has already been described, the noises I N1 and I N2 are actually minute currents of 100 pico-order, and the compensation current I c is also injected in the same order. There is a need to. The larger the compensation current I c is, the larger the compensation effect is, but this becomes an error at a short distance, so that it is better to be close to the order of the noises I N1 and I N2 . However, it is not easy to actually make a minute current of 100 pico-order.
そこで、AF信号を増幅した後のBPF16において、オフセ
ット調整用抵抗30により、オフセット電圧という形で補
償信号を入れる。BPF16で1mV程度の補償信号を入れると
すると、電流−電圧変換回路12,13の入力換算の電流値
にして100ピコオーダーの値にすることも可能である。
具体的には、例えば、電流−電圧変換回路12,13の電流
−電圧変換率を2MΩ,BPF16のゲインを5倍とすると、1m
Vのオフセット電圧Vcを上記オフセット調整用抵抗30を
調整することにより作り出すとして、このオフセット電
圧Vcを電流−電圧変換回路12,13の入力電流信号に換算
すれば、 1mV/(2MΩ×5)=100pA となり、前記補償電流Icを入力したのと同等の効果が得
られることがわかる。Therefore, in the BPF 16 after the AF signal is amplified, the offset adjustment resistor 30 inputs a compensation signal in the form of an offset voltage. If the BPF 16 inputs a compensation signal of about 1 mV, it is possible to set the input-converted current value of the current-voltage conversion circuits 12 and 13 to 100 pico-order value.
Specifically, for example, if the current-voltage conversion rate of the current-voltage conversion circuits 12 and 13 is 2 MΩ and the gain of the BPF 16 is 5 times, 1 m
An offset voltage V c of V as creating by adjusting the offset adjustment resistor 30, the offset voltage V c Current - when converted to an input current signal of the voltage conversion circuit 12,13, 1mV / (2MΩ × 5 ) = 100 pA, and it can be seen that the same effect as when the compensation current I c is input is obtained.
次に、上記第1図中のBPF16,積分スイッチ17および積分
器18の、より具体的な電気回路の構成を第4図によって
説明する。Next, a more specific electrical circuit configuration of the BPF 16, integration switch 17 and integrator 18 in FIG. 1 will be described with reference to FIG.
BPF16はオペアンプ31,上記オフセット調整用抵抗30,抵
抗32〜34およびコンデンサ35から構成されている。すな
わち、BPF16では、オフセット調整用抵抗30を有したオ
ペアンプ31の反転入力端子には電流−電圧変換回路12,1
3の出力が抵抗32,コンデンサ36を介して入力され、非反
転入力端子には基準電圧Vrefが印加される。抵抗32とコ
ンデンサ36の接続点には抵抗33を介して基準電圧Vrefが
印加される。またこの接続点はコンデンサ35を介し、オ
ペアンプ31の反転入力端子は抵抗34を介してそれぞれオ
ペアンプ31の出力端子に接続されている。積分器18は、
非反転入力端子に基準電圧Vrefが印加されるオペアンプ
36と、その反転入力端子と上記積分スイッチ17との間に
接続された積分用抵抗37と、オペアンプ36の反転入力端
子と出力端子との間に接続された積分用コンデンサ38と
によって構成されている。The BPF 16 includes an operational amplifier 31, the offset adjusting resistor 30, resistors 32 to 34, and a capacitor 35. That is, in the BPF 16, the inverting input terminal of the operational amplifier 31 having the offset adjusting resistor 30 is connected to the current-voltage conversion circuit 12, 1.
The output of 3 is input via the resistor 32 and the capacitor 36, and the reference voltage Vref is applied to the non-inverting input terminal. The reference voltage Vref is applied to the connection point between the resistor 32 and the capacitor 36 via the resistor 33. Further, this connection point is connected to the output terminal of the operational amplifier 31 via the capacitor 35, and the inverting input terminal of the operational amplifier 31 is connected to the output terminal of the operational amplifier 31. The integrator 18 is
Operational amplifier where the reference voltage Vref is applied to the non-inverting input terminal
36, an integrating resistor 37 connected between the inverting input terminal of the operational amplifier 36 and the integrating switch 17, and an integrating capacitor 38 connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 36. There is.
ここで、各オペアンプ31,36の入力オフセット電圧V01,V
02を無視すれば、積分器18の出力電圧VIは、BPF16のゲ
インをAV,積分スイッチ17のオン時間をτ,積分用抵抗3
7の抵抗値をRI,積分用コンデンサ38の容量をCIとする
と、BPF16の入力電圧VBにより、 となる。Here, input offset voltage V 01 , V of each operational amplifier 31,36
If 02 is ignored, the output voltage V I of the integrator 18 is: the gain of the BPF 16, A V ; the on-time of the integration switch 17, τ;
If the resistance value of 7 is R I and the capacitance of the integrating capacitor 38 is C I , the input voltage V B of BPF16 Becomes
しかし、実際には、BPF16のオフセット電圧をV01、積分
器18のオフセット電圧をV02とすると、 となる。正しいAF演算を行うためには、 V01+V02=0 とする調整が必要である。これをBPF16のオフセット調
整用抵抗30で行うが、このとき前述の補償信号をVCとし
て追加する形で調整すれば、無限遠の補償が同時に可能
となる。つまり、調整後のVIとVBの関係が次のようにな
るように調整する。However, in reality, if the offset voltage of the BPF 16 is V 01 and the offset voltage of the integrator 18 is V 02 , Becomes In order to perform the correct AF calculation, it is necessary to make an adjustment of V 01 + V 02 = 0. This is performed by the offset adjusting resistor 30 of the BPF 16, but if the above-mentioned compensation signal is added as V C at this time, infinity compensation is possible at the same time. In other words, adjust so that the adjusted relationship between V I and V B is as follows.
このようにすれば、BPF16の入力電圧VBが充分に大きい
ときにはVCは無視されるが、被写体距離が大きくなって
次第にVBが小さくなってくると、VCが効き始める。そし
て、無限遠の測距のとき、VBは0になるがVCは残るの
で、VIは常に負の値になる。このため、前述した動作に
よってロジックが正方向に積分しようとしても負方向に
積分しようとしてもいずれの場合もVIは負方向に積分さ
れていく。前述したように、この積分器18の出力VIが基
準電圧Vref以下になると、ロジックは正方向に積分しよ
うとし、正積分回数NSがカウントされていく。つまり無
限遠では確実に、 NS=N0 となる。 In this way, V C is ignored when the input voltage V B of BPF 16 is sufficiently large, but V C begins to take effect when the subject distance increases and V B gradually decreases. And, at the time of distance measurement at infinity, V B becomes 0 but V C remains, so V I is always a negative value. Therefore, by the above-described operation, V I is integrated in the negative direction regardless of whether the logic attempts to integrate in the positive direction or the negative direction. As described above, when the output V I of the integrator 18 becomes equal to or lower than the reference voltage V ref, the logic tries to integrate in the positive direction and the number of positive integration times N S is counted. So at infinity, N S = N 0 .
もしも、このような無限遠補償をしないと、無限遠にお
いて、補償信号VCより小さいがランダムに発生するノイ
ズによって1回の積分による積分出力結果VIが正方向,
負方向ともに一定せず、最終的なAF信号である正方向積
分回数もランダムとなり、誤測距となる可能性が高かっ
た。よって、前記(8)式に従えば、正積分回数NSは、
第5図に線L1で示すような変化をし、被写体距離lが無
限遠のとき、理論上は、 NS=(1/2)N0 となるが、補償信号VCを加えない場合、実際には、NSは
ノイズの大小によって第7図に斜線で示す範囲を大きく
ばらつき、無限遠で0からN0までのいかなる値をもとり
得ることとなり、遠距離で近距離と判定される誤測距が
起きることになる。If such infinity compensation is not performed, at infinity, the integrated output result V I obtained by one-time integration is positive in the positive direction due to noise that is smaller than the compensation signal V C but is randomly generated.
The number of integrations in the positive direction, which is the final AF signal, was not random in both negative directions, and there was a high possibility of false range finding. Therefore, according to the equation (8), the number N S of positive integrations is
When the change is as shown by the line L 1 in FIG. 5 and the subject distance 1 is infinity, theoretically N S = (1/2) N 0 , but when the compensation signal V C is not added. Actually, N S varies widely in the shaded area in FIG. 7 depending on the magnitude of noise, and can take any value from 0 to N 0 at infinity, and is determined to be a short distance at a long distance. False distance measurement will occur.
そこで、補償信号VCを加えたときの正積分回数NSの理論
式は、1mの距離でPSD5に入射する光信号をIoとし、電流
−電圧変換回路12,13の電流電圧変換率をZとしたと
き、次の(12)式のようになる。Therefore, the theoretical formula of the number N S of positive integrations when the compensation signal V C is added is that the optical signal incident on the PSD 5 at a distance of 1 m is I o, and the current-voltage conversion rate of the current-voltage conversion circuits 12 and 13 is When Z, it becomes like the following formula (12).
これをグラフにすると、第5図に線L2で示すようにな
る。したがって、実際にはノイズによってNSがばらつい
ても、そのばらつきの範囲は、第6図に斜線で示すよう
に、近距離のばらつき範囲と同程度の許容できる範囲で
ある。 When this is graphed, it becomes as shown by the line L 2 in FIG. Therefore, even if actually variations in N S by noise, range of variation, as indicated by hatching in FIG. 6 is a permissible range comparable to the short distance of the variation range.
このように、本実施例では、BPF16のオフセット調整用
抵抗30の調整により、BPF16のオフセットと積分器18の
オフセットを調整し、同時に無限遠補償信号も入力でき
て無限遠の補償を行うことができる。As described above, in the present embodiment, by adjusting the offset adjusting resistor 30 of the BPF 16, the offset of the BPF 16 and the integrator 18 are adjusted, and at the same time, the infinity compensation signal can be input and the infinity compensation can be performed. it can.
[発明の効果] 以上述べたように、本発明によれば、被写体距離が遠距
離になり反射光信号が小さくなってS/N比が劣化して
も、乱数的に発生するノイズによって遠距離を誤って近
距離と判定するような誤動作を起こすことはなく、ま
た、距離の変化によって補償信号の及ぼす影響が変化す
るため測距結果が不自然に飛ぶようなことはないので、
遠距離まで高精度の測距が可能なAFを実現することがで
きる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, even if the object distance becomes a long distance, the reflected light signal becomes small, and the S / N ratio deteriorates, a long-range distance is generated due to noise randomly generated. Does not cause an erroneous operation such as erroneously determining that the distance is short, and since the influence of the compensation signal changes due to the change in distance, the distance measurement result does not fly unnaturally.
It is possible to realize AF capable of measuring distances with high accuracy even at a long distance.
第1図は、第2図に示すAFカメラに構成されたAF用ICの
電気回路のブロック図、 第2図は、本発明が適用されるAFカメラの要部の構成を
示すブロック図、 第3図は、上記第1図に示すAF用ICの測距モードにおけ
る信号波形のタイムチャート、 第4図は、上記第1図中の要部電気回路の詳細構成を示
す回路図、 第5図〜第7図は、距離に対する正積分回数を示した線
図である。 1……IRED(投光手段) 5……PSD(受光手段) 30……オフセット調整用抵抗(信号を加算する手段) 31……オペアンプ1 is a block diagram of an electric circuit of an AF IC included in the AF camera shown in FIG. 2, and FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a main part of an AF camera to which the present invention is applied. 3 is a time chart of a signal waveform in the distance measuring mode of the AF IC shown in FIG. 1, FIG. 4 is a circuit diagram showing a detailed configuration of an electric circuit of a main part in FIG. 1, and FIG. ~ Fig. 7 is a diagram showing the number of times of positive integration with respect to distance. 1 …… IRED (light emitting means) 5 …… PSD (light receiving means) 30 …… Offset adjusting resistor (means for adding signals) 31 …… Op-amp
Claims (1)
と、 上記被写体からの反射信号光を受光し、この反射信号光
の入射位置に依存した2つの信号を出力する受光手段
と、 この受光手段の2つの出力に基づく除算演算を行い、被
写体距離を演算する演算回路を有する光投射式測距装置
において、 上記演算回路に、上記受光手段への入射位置とは無関係
な補償信号を入力する入力手段を具備し、上記被写体が
無限遠にあるときに上記補償信号のレベルによって上記
演算回路の演算結果が決まることを特徴とする光投射式
測距装置。1. A projection means for projecting distance measuring light to a subject, and a light receiving means for receiving reflected signal light from the subject and outputting two signals depending on the incident position of the reflected signal light. In a light projection type distance measuring device having a calculation circuit for calculating a subject distance by performing a division calculation based on two outputs of the light receiving means, a compensation signal which is irrelevant to the incident position on the light receiving means is input to the calculation circuit. An optical projection type distance measuring device, characterized in that the calculation result of the calculation circuit is determined by the level of the compensation signal when the subject is at infinity.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62276941A JPH07119883B2 (en) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | Optical projection type distance measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62276941A JPH07119883B2 (en) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | Optical projection type distance measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01118108A JPH01118108A (en) | 1989-05-10 |
| JPH07119883B2 true JPH07119883B2 (en) | 1995-12-20 |
Family
ID=17576541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62276941A Expired - Lifetime JPH07119883B2 (en) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | Optical projection type distance measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119883B2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60159815A (en) * | 1984-01-31 | 1985-08-21 | Canon Inc | Focus detector |
| JPH0654230B2 (en) * | 1985-11-21 | 1994-07-20 | オリンパス光学工業株式会社 | Distance calculation circuit |
| JPS6310114A (en) * | 1986-07-02 | 1988-01-16 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Auto focus device |
-
1987
- 1987-10-30 JP JP62276941A patent/JPH07119883B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01118108A (en) | 1989-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6345564B2 (en) | ||
| JPH03119307A (en) | distance measuring device | |
| US4758082A (en) | Distance detection apparatus | |
| JP2704958B2 (en) | Distance measuring device | |
| JPH0313565B2 (en) | ||
| US4682872A (en) | Signal processing apparatus for a semiconductor position sensing device | |
| JPH07119883B2 (en) | Optical projection type distance measuring device | |
| JP2638607B2 (en) | Distance measuring device | |
| US4967223A (en) | Distance measuring device | |
| JP3023213B2 (en) | Distance measuring device | |
| US4673806A (en) | Automatic focus adjusting device | |
| JPS61240108A (en) | Range finding device | |
| JPS61240111A (en) | distance detection device | |
| JP3001289B2 (en) | Auto focus camera | |
| JP2882627B2 (en) | Camera multipoint ranging device | |
| JP3077998B2 (en) | Moving speed detector | |
| JPH01116510A (en) | Light projecting system automatic focusing device | |
| JP3432852B2 (en) | Distance measuring device | |
| JPH01123109A (en) | distance measuring device | |
| JP3015099B2 (en) | Distance measuring device | |
| JPS61240109A (en) | Range finding device | |
| JP2731159B2 (en) | Camera multipoint ranging device | |
| JP3672987B2 (en) | Ranging device | |
| JP2763800B2 (en) | Distance measuring device | |
| JP3559606B2 (en) | Distance measuring device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |