JP2004029030A - Ranging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カメラ等に用いるのに好適なアクティブ型の測距装置に関するものである。 The present invention relates to an active distance measuring device suitable for use in a camera or the like.
従来より、カメラにおけるアクティブ型の測距装置として、図10に示すものが知られている。図10は、第1の従来技術に係る測距装置の構成図である。 Conventionally, as an active distance measuring device in a camera, the one shown in FIG. 10 is known. FIG. 10 is a configuration diagram of a distance measuring apparatus according to a first related art.
この図に示す測距装置では、CPU110による制御の下、ドライバ112は、赤外線発光ダイオード(以下「IRED」という。)114を駆動して赤外光を出力させ、その赤外光を投光レンズ(図示せず)を介して測距対象物に投光する。その測距対象物で反射した赤外光は受光レンズ(図示せず)を経て位置検出素子(以下「PSD」という。)116に集光され、PSD116は、その赤外光の反射光を受光した位置に応じて2つの信号I1 およびI2 を出力する。第1信号処理回路118は、信号I1 に含まれるノイズとなる定常光成分を除去し、第2信号処理回路120は、信号I2 に含まれるノイズとなる定常光成分を除去する。
In the distance measuring apparatus shown in this figure, under the control of the
演算回路132は、定常光成分が除去された信号I1 およびI2 に基づいて、出力比(I1 /(I1+I2))を演算により求め、測距対象物までの距離に応じた出力比信号を出力する。積分回路134は、多数回このようにして演算回路132から出力される出力比信号を積分してS/N比を改善する。この積分回路134から出力される信号(以下「AF信号」という。)は、測距対象物までの距離に応じたものである。そして、CPU110は、積分回路134から出力されるAF信号に基づいて、所定の演算を行って距離信号を求め、この距離信号に基づいてレンズ駆動回路136を制御してレンズ138を合焦位置まで移動させる。
The
図11は、この第1の従来技術の積分回路134から出力されるAF信号と測距対象物までの距離との関係を示す図である。この図に示すグラフにおいて、横軸は、測距対象物までの距離Lの逆数(1/L)であり、縦軸は、出力比(I1/(I1+I2))すなわちAF信号である。この図に示すように、或る距離L4以下では、距離Lの逆数(1/L)に対して出力比は略線形関係にあり、距離Lが大きく(1/Lが小さく)なると出力比は小さくなる。しかし、距離L4 以上では、距離Lが大きくなると逆にノイズ成分の影響が大きくなる。ノイズ成分をIn (In ≧0)とすると、出力比は、(I1+In)/(I1+In+I2+In)となり、距離L4 以遠では、出力比は大きくなる方向に変動する。しかも、Inはランダムに発生する為、測距条件により不安定になる。これは、距離Lが大きくなると、PSD116が受光する反射光の強度が小さくなってノイズ成分Inが相対的に大きくなるからである。このような現象が起きると、測距対象物までの距離Lを出力比から一意的に決定することができない。
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the AF signal output from the
そこで、このような問題を解決する測距装置として、以下のようなものが知られている。図12は、第2の従来技術に係る測距装置の構成図である。なお、この図では、受光側のみ示している。この図に示す測距装置では、PSD140から出力された信号I1 およびI2 それぞれは、定常光除去回路142および144それぞれにより定常光成分が除去された後、演算回路146および148の双方に入力する。演算回路146は、定常光成分が除去された信号I1 およびI2に基づいて、I1 /(I1+I2)なる演算を行って出力比を求め、積分回路150は、その出力比を積分する。一方、演算回路148は、I1+I2なる演算を行って光量を求め、積分回路152は、その光量を積分する。そして、
選択部160は、出力比および光量の一方を選択して、これに基づいて測距対象物までの距離を求める。なお、選択部160は、CPUにおける処理である。
Therefore, the following is known as a distance measuring device for solving such a problem. FIG. 12 is a configuration diagram of a distance measuring apparatus according to a second conventional technique. In this figure, only the light receiving side is shown. In the distance measuring apparatus shown in this figure, the signals I1 and I2 output from the
The
また、図13は、第3の従来技術に係る測距装置の構成図である。なお、この図でも、受光側のみ示している。この図に示す測距装置では、PSD170から出力された信号I1 およびI2 それぞれは、定常光除去回路172および174それぞれにより定常光成分が除去された後、スイッチ176の一端に入力する。このスイッチ176は、CPUにより制御され、定常光除去回路172および174のいずれかの出力を積分回路178に入力させるものである。積分回路178は、入力した信号I1 およびI2 の何れか一方を積分し、演算部180は、その積分結果に基づいて、I1 /(I1+I2)なる演算を行って出力比を求め、一方、演算部182は、I1+I2なる演算を行って光量を求める。そして、選択部184は、出力比および光量の一方を選択して、これに基づいて測距対象物までの距離を求める。なお、演算部180,182および選択部184は、CPUにおける処理である。
FIG. 13 is a configuration diagram of a distance measuring apparatus according to a third conventional technique. In this figure, only the light receiving side is shown. In the distance measuring apparatus shown in this figure, the signals I1 and I2 output from the
これら第2および第3の従来技術に係る測距装置(図12、図13)は、共に、測距対象物までの距離Lが小さいときには、出力比(I1 /(I1+I2))に基づいて距離Lを求め、距離Lが大きいときには、光量(I1+I2)に基づいて距離Lを求めるものであり、このようにすることにより、距離Lを一意的に決定することができるものである。 When the distance L to the object to be measured is small, the distance measuring devices according to the second and third prior arts (FIGS. 12 and 13) both use the distance based on the output ratio (I1 / (I1 + I2)). L is obtained, and when the distance L is large, the distance L is obtained based on the light amount (I1 + I2). By doing so, the distance L can be uniquely determined.
なお、カメラ等に用いる測距装置に関するものとして、上記した装置の他にも例えば次の特許文献がある。
以上のように、第2および第3の従来技術に係る測距装置(図12、図13)は、共に、第1の従来技術に係る測距装置(図10)の問題点を解決し得るものではある。しかし、第2の従来技術に係る測距装置(図12)は、演算回路および積分回路を共に2組設ける必要があり、これを第1の従来技術に係る測距装置(図10)と比較すると、回路規模が大きくなってコスト高になるという問題点がある。一方、第3の従来技術に係る測距装置(図13)は、回路規模が小さくなるものの、PSD170からの信号I1およびI2の双方を同時に検出することができないので、第2の従来技術に係る測距装置(図12)と同程度のS/N比で距離Lを求めようとすれば2倍の時間を要する。
As described above, the distance measuring devices according to the second and third prior arts (FIGS. 12 and 13) can both solve the problems of the distance measuring device according to the first prior art (FIG. 10). Things. However, the distance measuring apparatus according to the second prior art (FIG. 12) needs to provide two sets of both an arithmetic circuit and an integrating circuit, which are compared with the distance measuring apparatus according to the first prior art (FIG. 10). Then, there is a problem that the circuit scale is increased and the cost is increased. On the other hand, the distance measuring apparatus according to the third prior art (FIG. 13) cannot detect both the signals I1 and I2 from the
また、上記何れの従来技術に係る測距装置とも、外光輝度が標準範囲にあるときに好適に動作するよう設計されるが、外光輝度が変動すると、例えば、IREDは、出射する赤外光の光量が変化したり、定常光成分を除去するための回路(図10における信号処理回路118および120、図12における定常光除去回路142および144、図13における定常光除去回路172および174)は、PSDから出力された信号I1 およびI2 から定常光成分を十分に除去することができなかったり、また、演算回路や積分回路も、その動作が設計値からずれたりする。このような場合、得られる測距結果は誤差をも含んだものとなり、正確な測距結果は得られない。特に、測距対象物までの距離が大きい場合に、この問題は大きい。
In addition, any of the distance measuring apparatuses according to the prior arts described above is designed to operate favorably when the external light luminance is within the standard range. Circuits for changing the amount of light and removing the stationary light component (
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、小さい回路規模で且つ短時間に、測距対象物までの距離が大きくても、また、外光輝度が変動しても、一意的に距離を求めることができる測距装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above problems, a small circuit scale and in a short time, even if the distance to the object to be measured is large, and even if the external light luminance varies, An object of the present invention is to provide a distance measuring device capable of uniquely obtaining a distance.
本発明に係る第1の測距装置は、(1) 測距対象物に向けて光束を出力する発光手段と、(2) 測距対象物に投光された光束の反射光を、測距対象物までの距離に応じた受光位置で受光し、その受光位置に基づいて、受光光量が一定であれば距離が遠いほど大きな値である遠側信号と、受光光量が一定であれば距離が近いほど大きな値である近側信号とを出力する受光手段と、(3) 遠側信号を入力してクランプ信号のレベルと大小比較し、遠側信号のレベルがクランプ信号のレベル以上の場合には遠側信号をそのまま出力し、そうでない場合にはクランプ信号を出力するクランプ手段と、(4) 近側信号とクランプ手段から出力された信号との比を演算して出力比信号を出力する演算手段と、(5)外光輝度を測定する輝度測定手段と、(6) 出力比信号が基準被検体反射率で定められたクランプ効果有無判断基準レベルより近側である場合には第1の変換式に従って、そうでない場合には距離を無限遠とみなす出力比信号の値が輝度測定手段により測定された外光輝度に依存した第2の変換式に従って、出力比信号を距離に応じた距離信号に変換する変換手段と、を備え、変換手段の第2の変換式において、第1の外光輝度に応じて設定される、距離を無限遠と見なす出力比信号の値が、第1の外光輝度よりも小さい第2の外光輝度に応じて設定される値と比べて近側であることを特徴とする。 A first distance measuring apparatus according to the present invention includes: (1) a light emitting unit that outputs a light beam toward a distance measuring object; and (2) a reflected light of the light beam projected on the distance measuring object, the distance measuring device Light is received at a light receiving position corresponding to the distance to the object, and based on the light receiving position, if the received light amount is constant, the far side signal, which increases as the distance increases, and if the received light amount is constant, the distance increases. (3) When the far side signal is input and compared with the level of the clamp signal, the level of the far side signal is greater than the level of the clamp signal. Outputs the far-side signal as is, otherwise outputs a clamp signal, and (4) calculates the ratio of the near-side signal to the signal output from the clamp means and outputs an output ratio signal Calculating means, (5) luminance measuring means for measuring external light luminance, and (6) output ratio signal. The value of the output ratio signal, which is closer to the clamp effect presence / absence determination reference level determined by the subject reflectance according to the first conversion formula, otherwise the distance is regarded as infinity, is determined by the luminance measuring means. Conversion means for converting the output ratio signal into a distance signal corresponding to the distance in accordance with a second conversion equation depending on the measured external light luminance, wherein the first conversion equation The value of the output ratio signal, which is set according to the light luminance and considers the distance to be infinity, is closer to the near side than the value set according to the second external light luminance, which is smaller than the first external light luminance. There is a feature.
この第1の測距装置によれば、発光手段から測距対象物に向けて出力された光束は、その測定対象物で反射し、その反射光は、受光手段により、測距対象物までの距離に応じた受光位置で受光され、その受光位置に基づいて、受光光量が一定であれば距離が遠いほど大きな値である遠側信号と、受光光量が一定であれば距離が近いほど大きな値である近側信号とが出力される。クランプ手段により、この遠側信号がクランプ信号のレベルと大小比較され、遠側信号のレベルがクランプ信号のレベル以上の場合には、遠側信号がそのまま出力され、そうでない場合には、当該クランプ信号が出力される。演算手段により、近側信号とクランプ手段から出力された信号との比が演算されて出力比信号が出力される。そして、変換手段により、出力比信号が基準被検体反射率で定められたクランプ効果有無判断基準レベルより近側である場合には第1の変換式に従って、そうでない場合には距離を無限遠とみなす出力比信号の値が輝度測定手段により測定された外光輝度に依存した第2の変換式に従って、出力比信号が距離に応じた距離信号に変換され出力される。 According to the first distance measuring device, the light flux output from the light emitting means toward the object to be measured is reflected by the object to be measured, and the reflected light is transmitted to the object to be measured by the light receiving means. At the light receiving position corresponding to the distance, light is received at a light receiving position. Based on the light receiving position, if the received light amount is constant, the far side signal is larger as the distance is longer, and if the received light amount is constant, the far side signal is larger. Is output. The clamp means compares the far-side signal with the clamp signal level. If the far-side signal level is equal to or higher than the clamp signal level, the far-side signal is output as it is. A signal is output. The calculating means calculates the ratio between the near side signal and the signal output from the clamp means, and outputs an output ratio signal. When the output ratio signal is closer to the reference level for judging the presence or absence of the clamp effect determined by the reference reflectance of the object, the conversion unit uses the first conversion formula. Otherwise, the distance is set to infinity. The output ratio signal is converted into a distance signal corresponding to the distance and output according to a second conversion formula in which the value of the output ratio signal to be regarded depends on the external light luminance measured by the luminance measuring means.
本発明に係る第2の測距装置は、(1) 測距対象物に向けて光束を出力する発光手段と、(2) 測距対象物に投光された光束の反射光を、測距対象物までの距離に応じた受光位置で受光し、その受光位置に基づいて、受光光量が一定であれば距離が遠いほど大きな値である遠側信号と、受光光量が一定であれば距離が近いほど大きな値である近側信号とを出力する受光手段と、(3) 遠側信号を入力してクランプ信号のレベルと大小比較し、遠側信号のレベルがクランプ信号のレベル以上の場合には遠側信号をそのまま出力し、そうでない場合にはクランプ信号を出力するクランプ手段と、(4) 近側信号とクランプ手段から出力された信号との比を演算して出力比信号を出力する演算手段と、(5) 外光輝度を測定する輝度測定手段と、(6) 遠側信号のレベルがクランプ信号のレベル以上であるか否かを示す検出信号を出力する検出手段と、(7) 検出信号が遠側信号のレベルがクランプ信号のレベル以上であることを示している場合には第1の変換式に従って、そうでない場合には距離を無限遠とみなす出力比信号の値が輝度測定手段により測定された外光輝度に依存した第2の変換式に従って、出力比信号を距離に応じた距離信号に変換する変換手段と、を備え、変換手段の第2の変換式において、第1の外光輝度に応じて設定される、距離を無限遠と見なす出力比信号の値が、第1の外光輝度よりも小さい第2の外光輝度に応じて設定される値と比べて近側であることを特徴とする。 A second distance measuring apparatus according to the present invention includes: (1) a light emitting unit that outputs a light beam toward a distance measurement target; Light is received at a light receiving position corresponding to the distance to the object, and based on the light receiving position, if the received light amount is constant, the far side signal, which increases as the distance increases, and if the received light amount is constant, the distance increases. (3) When the far side signal is input and compared with the level of the clamp signal, the level of the far side signal is greater than the level of the clamp signal. Outputs the far-side signal as is, otherwise outputs a clamp signal, and (4) calculates the ratio of the near-side signal to the signal output from the clamp means and outputs an output ratio signal Calculating means, (5) luminance measuring means for measuring the external light luminance, and (6) far-side signal level. (7) a detection means for outputting a detection signal indicating whether or not the level of the far-side signal is equal to or higher than the level of the clamp signal. According to the conversion formula of 1, otherwise, the value of the output ratio signal is regarded as being at infinity. According to the second conversion formula which depends on the external light luminance measured by the luminance measuring means, the output ratio signal is changed according to the distance. Conversion means for converting the distance into infinity, wherein the value of the output ratio signal, which is set according to the first external light luminance and which considers the distance to be infinity, is the second conversion formula of the conversion means. It is characterized by being closer to a value set according to a second external light luminance smaller than the first external light luminance.
この第2の測距装置では、発光手段、受光手段、クランプ手段および演算手段それぞれの作用は、第1の測距装置と同様であるが、検出手段により、遠側信号のレベルがクランプ信号のレベル以上であるか否かを示す検出信号が出力され、変換手段により、検出信号が遠側信号のレベルがクランプ信号のレベル以上であることを示している場合には第1の変換式に従って、そうでない場合には距離を無限遠とみなす出力比信号の値が輝度測定手段により測定された外光輝度に依存した第2の変換式に従って、出力比信号が距離に応じた距離信号に変換される。 In the second distance measuring device, the operations of the light emitting unit, the light receiving unit, the clamping unit, and the calculating unit are the same as those of the first distance measuring unit. A detection signal indicating whether or not the level is equal to or higher than the level is output, and when the detection signal indicates that the level of the far-side signal is equal to or higher than the level of the clamp signal, If not, the output ratio signal is converted to a distance signal corresponding to the distance in accordance with a second conversion formula in which the value of the output ratio signal that regards the distance as infinity depends on the external light luminance measured by the luminance measuring means. You.
なお、これら第1、第2の測距装置の何れもカメラに組み込まれて自動焦点用に用いられるものであれば、その距離信号に基づいて撮影レンズが合焦制御される。 If both of the first and second distance measuring devices are incorporated in a camera and used for automatic focusing, the focusing of the photographing lens is controlled based on the distance signal.
本発明によれば、発光手段から測距対象物に向けて出力された光束は、その測定対象物で反射し、その反射光は、受光手段により、測距対象物までの距離に応じた受光位置で受光され、その受光位置に基づいて、受光光量が一定であれば距離が遠いほど大きな値である遠側信号と、受光光量が一定であれば距離が近いほど大きな値である近側信号とが出力される。クランプ手段により、この遠側信号がクランプ信号のレベルと大小比較され、遠側信号のレベルがクランプ信号のレベル以上の場合には、遠側信号がそのまま出力され、そうでない場合には、当該クランプ信号が出力される。演算手段により、近側信号とクランプ手段から出力された信号との比が演算されて出力比信号が出力される。 According to the present invention, the luminous flux output from the light emitting means toward the object to be measured is reflected by the object to be measured, and the reflected light is received by the light receiving means in accordance with the distance to the object to be measured. Based on the light receiving position, based on the light receiving position, if the amount of received light is constant, the far side signal is larger as the distance is longer, and if the amount of received light is constant, the near side signal is larger as the distance is shorter. Is output. The clamp means compares the far-side signal with the clamp signal level. If the far-side signal level is equal to or higher than the clamp signal level, the far-side signal is output as it is. A signal is output. The calculating means calculates the ratio between the near side signal and the signal output from the clamp means, and outputs an output ratio signal.
そして、変換手段により、遠側信号のレベルがクランプ信号のレベル以上である場合には第1の変換式に従って、そうでない場合には、距離を無限遠とみなす出力比信号の値( INFDATA値)が外光輝度に依存した第2の変換式に従って、出力比信号が距離に応じた距離信号に変換されて出力される。あるいは、検出手段により、遠側信号のレベルがクランプ信号のレベル以上であるか否かを示す検出信号が出力され、変換手段により、検出信号が遠側信号のレベルがクランプ信号のレベル以上であることを示している場合には第1の変換式に従って、そうでない場合には距離を無限遠とみなす出力比信号の値が外光輝度に依存した第2の変換式に従って、出力比信号が距離に応じた距離信号に変換される。なお、第2の変換式において、第1の外光輝度に応じて設定される、距離を無限遠と見なす出力比信号の値は、第1の外光輝度よりも小さい第2の外光輝度に応じて設定される値と比べて近側となっている。この測距装置がカメラに組み込まれて自動焦点用に用いられるものであれば、その距離信号に基づいて撮影レンズが合焦制御される。 When the level of the far-side signal is equal to or higher than the level of the clamp signal, the conversion means follows the first conversion formula; otherwise, the value of the output ratio signal (INFDATA value) that regards the distance as infinity Is converted into a distance signal corresponding to the distance in accordance with a second conversion formula depending on the external light luminance, and is output. Alternatively, the detection unit outputs a detection signal indicating whether or not the level of the far-side signal is equal to or higher than the level of the clamp signal, and the conversion unit detects that the level of the far-side signal is equal to or higher than the level of the clamp signal. Indicates that the output ratio signal is equal to the distance in accordance with the first conversion formula. Otherwise, the value of the output ratio signal is determined to be infinite according to the second conversion formula depending on the external light luminance. Is converted to a distance signal corresponding to In the second conversion equation, the value of the output ratio signal that is set according to the first external light luminance and that assumes that the distance is infinity is the second external light luminance that is smaller than the first external light luminance. Is closer to the value set according to. If the distance measuring device is incorporated in a camera and used for automatic focusing, the focusing of the photographing lens is controlled based on the distance signal.
このような構成としたので、回路規模を大きくすることなく且つ短時間に、従来の光量測距併用方式と同程度の測距結果が得られ、測距対象物までの距離が大きくても一意的かつ安定に距離を求めることができる。また、外光輝度の変動があったとしても、一意的かつ安定に距離を求めることができ、遠距離測距の精度が優れ、確実な無限遠判定が可能となる。 With such a configuration, it is possible to obtain the same distance measurement result as that of the conventional light amount and distance measurement combined method without increasing the circuit scale and in a short time, and it is unique even if the distance to the distance measurement object is large. The distance can be obtained accurately and stably. Further, even if there is a change in the external light luminance, the distance can be uniquely and stably obtained, the accuracy of the long distance measurement is excellent, and the infinity determination can be reliably performed.
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.
先ず、本実施形態に係る測距装置の全体の構成について説明する。図1は、本実施形態に係る測距装置の構成図である。 First, the overall configuration of the distance measuring apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of a distance measuring apparatus according to the present embodiment.
CPU1は、この測距装置を備えるカメラ全体を制御するものであり、EEPROM2に予め記憶されているプログラムおよびパラメータに基づいて、この測距装置を含むカメラ全体を制御する。この図に示す測距装置においては、CPU1は、ドライバ3を制御してIRED4からの赤外光の出射を制御するとともに、ドライバ3に供給される電源電圧(或いは、ドライバ3からIRED4に供給される駆動電流から求められる電源電圧)の値を入力する。また、CPU1は、自動焦点用IC(以下「AFIC」という。)10の動作を制御するとともに、AFIC10から出力されるAF信号を入力する。さらに、CPU1は、測光センサ71により測定された外光輝度の値を入力し、また、温度センサ72により測定された温度の値を入力する。なお、電源電圧については、ドライバ3やIRED4に限らず、電池の電圧を直接に測定してもよいし、他の構成部品に供給される電圧を測定してもよい。
The
IRED4から出射された赤外光は、IRED4の前面に配された投光レンズ(図示せず)を介して測距対象物に投光され、その一部が反射され、そして、その反射光は、PSD5の前面に配された受光レンズ(図示せず)を介してPSD5の受光面上の何れかの位置で受光される。この受光位置は、測距対象物までの距離に応じたものである。そして、PSD5は、その受光位置に応じた2つの信号I1 およびI2 を出力する。信号I1 は、受光光量が一定であれば距離が近いほど大きな値である近側信号であり、信号I2 は、受光光量が一定であれば距離が遠いほど大きな値である遠側信号であり、信号I1 およびI2 の和は、PSD5が受光した反射光の光量を表し、出力比(I1 /(I1+I2))は、PSD5の受光面上の受光位置すなわち測距対象物までの距離を表す。そして、近側信号I1 は、AFIC10のPSDN端子に入力し、遠側信号I2 は、AFIC10のPSDF端子に入力する。ただし、実際には、外界条件により近側信号I1 および遠側信号I2 それぞれに定常光成分I0 が付加された信号がAFIC10に入力される場合がある。
The infrared light emitted from the
AFIC10は、集積回路(IC)であって、第1信号処理回路11、第2信号処理回路12、クランプ回路13、演算回路14および積分回路15から構成される。第1信号処理回路11は、PSD5から出力された信号I1+I0を入力し、その信号に含まれる定常光成分I0 を除去して、近側信号I1 を出力するものであり、また、第2信号処理回路12は、PSD5から出力された信号I2+I0を入力し、その信号に含まれる定常光成分I0 を除去して、遠側信号I2 を出力するものである。
The
クランプ回路13は、第2信号処理回路12から出力された遠側信号I2 を入力し、或る一定レベルのクランプ信号Ic および遠側信号I2 それぞれのレベルを大小比較し、前者が大きいときにはクランプ信号Ic を出力し、そうでないときには遠側信号I2 をそのまま出力する。以下では、このクランプ回路13から出力される信号をI2cで表す。ここで、クランプ信号Icは、図11で示した距離L4 に対応する遠側信号I2 のレベルと略同じレベルとする。
The
演算回路14は、第1信号処理回路11から出力された近側信号I1 と、クランプ回路13から出力された信号I2c(遠側信号I2 およびクランプ信号Ic の何れか)とを入力し、出力比(I1/(I1+I2c))を演算し、その結果を出力する。積分回路15は、その出力比を入力し、AFIC10のCINT 端子に接続された積分コンデンサ6とともに、その出力比を多数回積算し、これによりS/N比の改善を図る。そして、その積算された出力比は、AF信号としてAFIC10のSOUT端子から出力される。
The
CPU1は、AFIC10から出力されたAF信号を入力し、所定の演算を行ってAF信号を距離信号に変換し、その距離信号をレンズ駆動回路7に送出する。レンズ駆動回路7は、その距離信号に基づいて撮影レンズ8を合焦動作させる。なお、CPU1におけるAF信号から距離信号への変換演算については後述する。
The
次に、AFIC10の第1信号処理回路11、クランプ回路13および積分回路15について、より具体的な回路構成について説明する。図2は、本実施形態に係る測距装置における第1信号処理回路11および積分回路15の回路図である。また、図3は、本実施形態に係る測距装置におけるクランプ回路13の回路図である。なお、第2信号処理回路12も、第1信号処理回路11と同様の回路構成である。
Next, a more specific circuit configuration of the first
第1信号処理回路11は、その回路図が図2に示されており、PSD5から出力された定常光成分I0 を含む近側信号I1 を入力し、これに含まれる定常光成分I0 を除去して、近側信号I1 を出力するものである。PSD5の近距離側端子から出力される電流(I1 +I0 )は、AFIC10のPSDN端子を経て、第1信号処理回路11のオペアンプ20の−入力端子に入力される。オペアンプ20の出力端子はトランジスタ21のベース端子に接続されており、トランジスタ21のコレクタ端子は、トランジスタ22のベース端子に接続されている。トランジスタ22のコレクタ端子には、オペアンプ23の−入力端子が接続され、このコレクタ端子の電位が演算回路14に接続されている。さらに、トランジスタ22のコレクタ端子には圧縮ダイオード24のカソード端子が、また、オペアンプ23の+入力端子には圧縮ダイオード25のカソード端子がそれぞれ接続されており、これら圧縮ダイオード24および25それぞれのアノード端子には第1基準電源26が接続されている。
The first
また、AFIC10のCHF端子には定常光除去コンデンサ27が外付けされており、この定常光除去コンデンサ27は、第1信号処理回路11内の定常光除去用トランジスタ28のベース端子に接続されている。定常光除去コンデンサ27とオペアンプ23はスイッチ29を介して接続されており、このスイッチ29のオン/オフはCPU1により制御される。定常光除去用トランジスタ28のコレクタ端子はオペアンプ20の−入力端子に接続されており、トランジスタ28のエミッタ端子は他端が接地された抵抗30に接続されている。
A stationary
クランプ回路13は、その回路図が図3に示されている。クランプ回路13の判定用コンパレータ37の+入力端子は、第2信号処理回路12のトランジスタ22のコレクタ端子に接続されるとともに、スイッチ38を介して演算回路14の入力端子に接続されている。一方、判定用コンパレータ37の−入力端子は、+入力端子に接続されているトランジスタ22および圧縮ダイオード24と同様に、トランジスタ51のコレクタ端子と圧縮ダイオード52のカソード端子とに接続されるとともに、スイッチ39を介して演算回路14の入力端子に接続されている。
(3) The circuit diagram of the
また、トランジスタ51のベース端子には、定電流源41が接続されており、これによって所定のクランプレベルが設定されて、所定の大きさの電流がトランジスタ51のベース端子に入力される。この電流はトランジスタ51のベース電流となり、その大きさに応じたコレクタ電位が判定用コンパレータ37の−入力端子に入力される。
The constant current source 41 is connected to the base terminal of the
また、スイッチ39には判定用コンパレータ37の出力端子が接続されており、判定用コンパレータ37の出力信号が入力される。また、スイッチ38にはインバータ40を介して判定用コンパレータ37の出力端子が接続されており、判定用コンパレータ37の出
力信号が反転されてから入力される。したがって、スイッチ38および39は、判定用コンパレータ37からの出力信号により、一方がオン状態になると、他方がオフ状態となる関係にある。
The
積分回路15は、その回路構成が図2に示されている。AFIC10のCINT 端子に外付けされた積分コンデンサ6は、スイッチ60を介して演算回路14の出力端子に接続され、スイッチ62を介して定電流源63に接続され、スイッチ65を介してオペアンプ64の出力端子に接続され、また、直接にオペアンプ64の−入力端子に接続され、さらに、その電位がAFIC10のSOUT端子から出力される。これらスイッチ60,62および65は、CPU1からの制御信号により制御される。また、オペアンプ64の+入力端子には、第2基準電源66が接続されている。
The circuit configuration of the
以上のように構成されるAFIC10の作用について、図2および図3を参照しながら説明する。CPU1は、IRED4を発光させていないときには、第1信号処理回路11のスイッチ29をオン状態にする。このときにPSD5から出力される定常光成分I0は、第1信号処理回路11に入力して、オペアンプ20ならびにトランジスタ21および22から構成される電流増幅器により電流増幅され、圧縮ダイオード24により対数圧縮されて電圧信号に変換され、この電圧信号がオペアンプ23の−入力端子に入力する。オペアンプ20に入力する信号が大きいと、圧縮ダイオードのVF が大きくなるので、オペアンプ23から出力される信号が大きく、したがって、コンデンサ27が充電される。すると、トランジスタ28にベース電流が供給されることになるので、トランジスタ28にコレクタ電流が流れ、第1信号処理回路11に入力した信号I0 のうちオペアンプ20に入力する信号は小さくなる。そして、この閉ループの動作が安定した状態では、第1信号処理回路11に入力した信号I0 の全てがトランジスタ28に流れ、コンデンサ27には、そのときのベース電流に対応した電荷が蓄えられる。
The operation of the
CPU1がIRED4を発光させるとともにスイッチ29をオフ状態にすると、このときにPSD5から出力される信号I1+I0のうち定常光成分I0は、コンデンサ27に蓄えられた電荷によりベース電位が印加されているトランジスタ28にコレクタ電流として流れ、近側信号I1 は、オペアンプ20ならびにトランジスタ21および22から構成される電流増幅器により電流増幅され、圧縮ダイオード24により対数圧縮され電圧信号に変換されて出力される。すなわち、第1信号処理回路11からは、定常光成分I0 が除去されて近側信号I1 のみが出力され、その近側信号I1 は、演算回路14に入力する。一方、第2信号処理回路12も、第1信号処理回路11と同様に、定常光成分I0 が除去されて遠側信号I2 のみが出力され、その遠側信号I2は、クランプ回路13に入力する。
When the
しかし、外光輝度が高い場合には、トランジスタ28に流れるコレクタ電流が変動し、定常光成分I0 が大きくなる。温度が変動した場合には、アンプ利得やIRED4からの出射光量が変動し、ノイズ成分In が大きくなり、また、クランプ電流が変動する。さらに、電源電圧が変動した場合には、IRED4からの出射光量が変動し、ノイズ成分In が大きくなる。測距対象物までの距離が遠くPSD5に入射する反射光の光量が少ないときに、このような誤差が加わると、出力比信号が50%に近づくため、無限遠判定精度が低下する。本実施形態に係る測距装置は、このような場合であっても確実な無限遠判別結果を得ることができるものである。
However, when the external light luminance is high, the collector current flowing through the
クランプ回路13に入力した遠側信号I2は、クランプ回路13の判定用コンパレータ37の+入力端子に入力する。定電流源41から出力された信号は、トランジスタ51のベース電流として流れ、これに伴い生じるトランジスタ51のコレクタ端子の電位(クランプ信号Ic )が判定用コンパレータ37の−入力端子に入力する。近側信号I2 とクランプ信号Ic とは、判定用コンパレータ37により大小比較され、その結果に応じて、スイッチ38および39のうち一方がオンされ、他方がオフされる。すなわち、近側信号I2 がクランプ信号Ic より大きいときには、スイッチ38がオン状態となり、スイッチ39がオフ状態となり、クランプ回路13の出力信号I2cとして近側信号I2 が出力される。大小関係が逆の場合には、スイッチ38がオフ状態となり、スイッチ39がオン状態となり、クランプ回路13の出力信号I2cとしてクランプ信号Ic が出力される。
(4) The far-side signal I2 input to the
クランプ回路13から出力された信号I2cおよび第1信号処理回路11から出力された近側信号I1 は、演算回路14に入力され、演算回路14により出力比(I1/(I1+I2c))が演算されて出力され、その出力比は、積分回路15に入力する。IRED4が所定回数だけパルス発光している時には、積分回路15のスイッチ60はオン状態とされ、スイッチ62および65はオフ状態とされて、演算回路14から出力された出力比信号は積分コンデンサ6に蓄えられる。そして、所定回数のパルス発光が終了すると、スイッチ60はオフ状態とされ、スイッチ65はオン状態とされて、積分コンデンサ6に蓄えられた電荷は、オペアンプ64の出力端子から供給される逆電位の電荷によって減少していく。CPU1は、積分コンデンサ6の電位をモニタして、元の電位に復帰するのに要する時間を測定し、その時間に基づいてAF信号を求め、更に、測距対象物までの距離を求める。
The signal I2c output from the
このようにして得られたAF信号と測距対象物までの距離Lとの関係を図4に示す。図4は、本実施形態に係る測距装置の積分回路から出力されるAF信号と測距対象物までの距離との関係を示す図である。この図に示すグラフにおいて、横軸は、測距対象物までの距離Lの逆数(1/L)であり、縦軸は、出力比(I1/(I1+I2))すなわちAF信号である。この図に示すように、測距対象物までの距離Lが或る距離L4 以下(L≦L4 )では、クランプ回路13から出力される信号は、I2 であり、出力比は、I1 /(I1+I2)であり、距離Lの逆数(1/L)に対して出力比は略線形関係にあり、距離Lが大きく(1/Lが小さく)なると出力比は小さくなる。また、距離Lが距離L4 以上(L≧L4 )では、クランプ回路13から出力される信号は、Ic であり、出力比は、I1 /(I1+Ic)であり、この場合も、距離Lが大きくなると出力比は小さくなる。このように、クランプ回路13を用いれば、測距対象物までの距離Lは、出力比(AF信号)から一意的かつ安定に決定することができる。
FIG. 4 shows the relationship between the AF signal thus obtained and the distance L to the object to be measured. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the AF signal output from the integration circuit of the distance measuring apparatus according to the present embodiment and the distance to the object to be measured. In the graph shown in this figure, the horizontal axis is the reciprocal (1 / L) of the distance L to the object to be measured, and the vertical axis is the output ratio (I1 / (I1 + I2)), that is, the AF signal. As shown in this figure, when the distance L to the object to be measured is less than a certain distance L4 (L≤L4), the signal output from the
CPU1は、このようにして得られたAF信号に基づいて、撮影レンズ8の駆動量を表す距離信号を演算により求め、その距離信号をレンズ駆動回路7に送出して撮影レンズ8を合焦動作させる。図5は、本実施形態に係る測距装置におけるAF信号から距離信号への変換の説明図である。この図に示すグラフでは、横軸は、測距対象物までの距離Lの逆数(1/L)であり、左縦軸はAF信号であり、右縦軸は距離信号である。また、このグラフでは、距離LとAF信号との関係および距離Lと距離信号との関係をそれぞれ示しており、特に、距離L2,L3,L4およびL5(ただし、L2<L3<L4<L5)それぞれに対して、AF信号はy2,y3,y4およびy5それぞれであり、距離信号はx2,x3,x4
およびx5それぞれであることを示している。
The
And x5 respectively.
ここで、距離L≦L4 の範囲および距離L>L4 の範囲それぞれにおいて、AF信号は距離Lの逆数(1/L)に対して略線形関係であり、また、距離Lの全範囲において、距離信号は距離Lの逆数(1/L)に対して略線形関係である。したがって、距離L≦L4の範囲および距離L>L4 の範囲それぞれにおいて、AF信号と距離信号との間の関係も略線形関係である。 Here, in each of the range of distance L ≦ L4 and the range of distance L> L4, the AF signal has a substantially linear relationship with the reciprocal (1 / L) of the distance L. The signal has a substantially linear relationship with the reciprocal (1 / L) of the distance L. Therefore, the relationship between the AF signal and the distance signal is also substantially linear in each of the range of distance L ≦ L4 and the range of distance L> L4.
そこで、基準被検体反射率(36%)で定められるクランプ効果有無判断基準レベルCOUNT_B とAF信号yとの大小を比較し、その結果に応じて違いに異なる係数の変換式で、AF信号yを距離信号xに変換する。なお、基準被検体反射率の場合、クランプ効果有無判断基準レベルCOUNT_B に対応する距離LはL4 であり、また、COUNT_B はy4 に等しい。すなわち、距離L≦L4 の範囲では、 Then, the magnitude of the AF signal y is compared with the reference level COUNT_B for judging the presence / absence of the clamp effect determined by the reference object reflectance (36%), and the AF signal y is converted by a conversion formula of a coefficient different depending on the result. Convert to a distance signal x. In the case of the reference object reflectance, the distance L corresponding to the clamp effect presence / absence determination reference level COUNT_B is L4, and COUNT_B is equal to y4. That is, in the range of distance L ≦ L4,
また、AF信号yが或一定値(例えば、撮影レンズ8の最遠設定点に対応するAF信号値INFDATA)以下の場合には、距離信号xを或一定値(例えば、撮影レンズ8を最遠設定点に対応する距離信号値AFINF)とすることで、さらに安定した撮影レンズ8の合焦制御を行うことができる。すなわち、上記(6)式は、 If the AF signal y is equal to or less than a certain value (for example, the AF signal value INFDATA corresponding to the farthest set point of the taking lens 8), the distance signal x is set to a certain value (for example, By setting the distance signal value AFINF) corresponding to the set point, more stable focusing control of the photographing lens 8 can be performed. That is, the above equation (6) is
そこで、距離L>L4 の範囲において、測光センサ71により測定された外光輝度の値、温度センサ72により測定された温度の値、または、ドライバ3から入力した電源電圧の値に依存した値であるINFDATA値を有する(7)式の変換式に従って、AF信号yから距離信号xを求める。例えば、外光輝度、温度および電源電圧の何れもが標準範囲内にあるときのINFDATA値(以下INFDATA_a値と表す)と、外光輝度、温度および電源電圧の何れかが標準範囲外にあるときのINFDATA値(以下INFDATA_b値と表す)とを、互いに異なる値とする。
Therefore, in the range of distance L> L4, the value of the external light luminance measured by the
なお、パラメータA2((1)式),B2((2)式),A3((4)式),B3((5)式), INFDATA_a値およびINFDATA_b値、ならびに、外光輝度、温度および電源電圧それぞれの標準範囲(すなわち、何れのINFDATA値を選択するかの判断基準)は、この測距装置が組み込まれるカメラ毎に製造時に求められ、EEPROM2等にめ記憶されている。そして、これらのパラメータは測距時にCPU1により読み出されて、(3)式または(7)式の演算が行われて、AF信号yから距離信号xへ変換される。このようにすることにより、外光輝度、温度および電源電圧それぞれが変動しても、一意的に距離を求めることができる。
Note that the parameters A2 (equation (1)), B2 (equation (2)), A3 (equation (4)), B3 (equation (5)), the INFDATA_a and INFDATA_b values, the external light luminance, the temperature, and the power supply A standard range of each voltage (that is, a criterion for selecting which INFDATA value is selected) is obtained at the time of manufacture for each camera in which the distance measuring device is incorporated, and is stored in the
次に、本実施形態に係る測距装置におけるAF信号および距離信号の計算例を示す。 Next, a calculation example of the AF signal and the distance signal in the distance measuring apparatus according to the present embodiment will be described.
図6および図7それぞれは、高反射率の測距対象物までの距離Lに対するAF信号および距離信号それぞれの計算結果を示すグラフである。図7(a)は、距離L>L4 の範囲において(7)式で表される変換式(ただし、INFDATA_a=305.608 )に従ってAF信号を距離信号に変換した結果を示し、図7(b)は、距離L>L4 の範囲において(7)式で表される変換式(ただし、INFDATA_b=820.4022)に従ってAF信号を距離信号に変換した結果を示す。ここで、測距対象物の標準反射率36%(このときの外光輝度を第2の外光輝度とする)に対して、反射率90%(このときの外光輝度を第1の外光輝度とする)の場合すなわち外光輝度が高い場合であって、クランプ信号Ic のレベルを1.5nAとし、第1信号処理回路11から出力される近側信号I1 および第2信号処理回路12から出力される遠側信号I2それぞれに0.2nAの誤差信号が加えられているものとしている。
FIGS. 6 and 7 are graphs showing calculation results of the AF signal and the distance signal with respect to the distance L to the distance measuring object having high reflectance. FIG. 7A shows a result obtained by converting an AF signal into a distance signal in accordance with a conversion formula (where INFDATA_a = 305.608) represented by Expression (7) in a range of distance L> L4, and FIG. In the range of distance L> L4, the result of converting the AF signal into a distance signal in accordance with the conversion formula (7), where INFDATA_b = 820.4022, is shown. Here, a standard reflectance of 36% (the external light luminance at this time is defined as a second external light luminance) of the object to be measured has a reflectance of 90% (the external light luminance at this time is the first external light luminance). In other words, when the external light luminance is high, the level of the clamp signal Ic is set to 1.5 nA, and the near-side signal I1 output from the first
これらの図に示すように、反射率90%の測距対象物から高輝度の外光が入射した場合に得られたAF信号(図6)を、距離L>L4 の範囲において、外光輝度、温度および電源電圧が何れもが標準範囲内にあるときのINFDATA_a値をそのまま用いて(7)式で表される変換式に従って距離信号に変換すると、距離Lが非常に大きい範囲において距離信号の値が大きくなっており、無限遠判定がなされていない(図7(a))。これに対して、AF信号(図6)を、距離L>L4 の範囲において、INFDATA_a値と異なるINFDATA_b値を用いて(7)式で表される変換式に従って距離信号に変換すると、距離Lが非常に大きい範囲において距離信号の値は小さく一定値AFINF (無限遠判定)になっている(図7(b))。これにより、距離Lが非常に大きい範囲であっても距離信号が大きくならず、無限遠判定を確実に行うことができる。 As shown in these figures, an AF signal (FIG. 6) obtained when high-luminance external light is incident from a distance-measuring object having a reflectance of 90% is converted into an external-light luminance within a range of distance L> L4. When the distance signal is converted to a distance signal in accordance with the conversion formula expressed by the equation (7) using the INFDATA_a value when the temperature and the power supply voltage are all within the standard range, the distance signal The value is large, and the infinity determination is not performed (FIG. 7A). On the other hand, when the AF signal (FIG. 6) is converted into a distance signal in accordance with the conversion formula expressed by equation (7) using an INFDATA_b value different from the INFDATA_a value in a range of distance L> L4, the distance L becomes In a very large range, the value of the distance signal is small and a constant value AFINF (infinity determination) (FIG. 7B). As a result, even if the distance L is in a very large range, the distance signal does not increase, and the infinity determination can be reliably performed.
図8は、温度が変動した場合における測距対象物までの距離Lに対する距離信号の計算結果を示すグラフである。図8(a)は、距離L>L4 の範囲において(7)式で表される変換式(ただし、INFDATA_a=305.608 )に従ってAF信号を距離信号に変換した結果を示し、図8(b)は、距離L>L4 の範囲において(7)式で表される変換式(ただし、INFDATA_b=820.4022)に従ってAF信号を距離信号に変換した結果を示す。ここで、標準温度20℃に対して、温度−10℃の場合であって、IRED4から出射される赤外光の光量が1.25倍となり、クランプ信号Ic のレベルが1.25倍となった場合を示している。
FIG. 8 is a graph showing a calculation result of a distance signal with respect to the distance L to the distance measurement target when the temperature fluctuates. FIG. 8A shows a result of converting an AF signal into a distance signal in accordance with the conversion formula (7) (Expression 7) in a range of distance L> L4, where INFDATA_a = 305.608. FIG. In the range of distance L> L4, the result of converting the AF signal into a distance signal in accordance with the conversion formula (7), where INFDATA_b = 820.4022, is shown. Here, when the temperature is −10 ° C. with respect to the standard temperature of 20 ° C., the amount of infrared light emitted from the
この図に示すように、標準温度よりも30℃低い温度の場合に得られたAF信号を、距離L>L4の範囲において、外光輝度、温度および電源電圧が何れもが標準範囲内にあるときのINFDATA_a値をそのまま用いて(7)式で表される変換式に従って距離信号に変換すると、距離Lが非常に大きい範囲において距離信号の値が大きくなっており、無限遠判定がなされていない(図8(a))。これに対して、AF信号を、距離L>L4の範囲において、INFDATA_a値と異なるINFDATA_b値を用いて(7)式で表される変換式に従って距離信号に変換すると、距離Lが非常に大きい範囲において距離信号の値は小さく一定値(無限遠判定)になっている(図8(b))。 As shown in this figure, the AF signal obtained when the temperature is lower than the standard temperature by 30 ° C. is such that the external light luminance, the temperature, and the power supply voltage are all within the standard range in the range of distance L> L4. When the value of INFDATA_a at that time is used as it is and converted into a distance signal according to the conversion formula expressed by equation (7), the value of the distance signal is large in a range where the distance L is very large, and the infinity determination is not made. (FIG. 8 (a)). On the other hand, when the AF signal is converted into a distance signal in accordance with the conversion formula expressed by the equation (7) using an INFDATA_b value different from the INFDATA_a value in a range of the distance L> L4, the range where the distance L is extremely large is obtained. In FIG. 8, the value of the distance signal is small and constant (infinity determination) (FIG. 8B).
図9は、電源電圧が変動した場合における測距対象物までの距離Lに対する距離信号の計算結果を示すグラフである。図9(a)は、距離L>L4 の範囲において(7)式で表される変換式(ただし、INFDATA_a=305.608 )に従ってAF信号を距離信号に変換した結果を示し、図9(b)は、距離L>L4 の範囲において(7)式で表される変換式(ただし、INFDATA_b=820.4022)に従ってAF信号を距離信号に変換した結果を示す。ここで、標準電圧2.85Vに対して、電圧3.2Vの場合であって、IRED4から出射される赤外光の光量が1.15倍となり、電源ノイズが0.15nAである場合を示している。
FIG. 9 is a graph showing a calculation result of a distance signal with respect to the distance L to the distance measurement target when the power supply voltage fluctuates. FIG. 9A shows a result of converting an AF signal into a distance signal in accordance with a conversion formula (where INFDATA_a = 305.608) represented by Expression (7) in a range of distance L> L4, and FIG. In the range of distance L> L4, the result of converting the AF signal into a distance signal in accordance with the conversion formula (7), where INFDATA_b = 820.4022, is shown. Here, the case where the voltage is 3.2 V with respect to the standard voltage 2.85 V, the amount of infrared light emitted from the
この図に示すように、標準電圧よりも0.35V高い電圧の場合に得られたAF信号を、距離L>L4 の範囲において、外光輝度、温度および電源電圧が何れもが標準範囲内にあるときのINFDATA_a値をそのまま用いて(7)式で表される変換式に従って距離信号に変換すると、距離Lが非常に大きい範囲において距離信号の値が大きくなっており、無限遠判定がなされていない(図9(a))。これに対して、AF信号を、距離L>L4 の範囲において、INFDATA_a値と異なるINFDATA_b値を用いて(7)式で表される変換式に従って距離信号に変換すると、距離Lが非常に大きい範囲において距離信号の値は小さく一定値(無限遠判定)になっている(図9(b))。 As shown in this figure, the AF signal obtained when the voltage is higher than the standard voltage by 0.35 V is set such that the external light luminance, temperature, and power supply voltage are all within the standard range in the range of distance L> L4. When the value of the INFDATA_a at a certain time is used as it is and converted into a distance signal according to the conversion formula expressed by the expression (7), the value of the distance signal is large in a range where the distance L is very large, and the infinity determination is made. No (FIG. 9A). On the other hand, when the AF signal is converted into a distance signal using the INFDATA_b value different from the INFDATA_a value in the range of distance L> L4 in accordance with the conversion formula expressed by the equation (7), the distance L is extremely large. In FIG. 9, the value of the distance signal is small and constant (infinity determination) (FIG. 9B).
以上のように、本実施形態に係る測距装置によれば、外光輝度、温度または電源電圧が変動したとしても、遠距離測距の精度が優れ、確実な無限遠判定が可能となる。 As described above, according to the distance measuring apparatus of the present embodiment, even when the external light luminance, the temperature, or the power supply voltage fluctuates, the accuracy of the long distance measurement is excellent, and the infinity determination can be reliably performed.
なお、上記実施形態では、CPU1におけるAF信号yから距離信号への変換に際して、(3)式および(7)式の何れを用いるかの判断を、AF信号yが基準被検体反射率で定められたクランプ効果有無判断基準レベルより遠側であるか否かに基づいていた。しかし、遠側信号I2 のレベルがクランプ信号Ic のレベル以上であるか否かに基づいて、(3)式および(7)式の選択をしてもよい。この場合、図1および図3において、CPU1は、クランプ回路13内の判定用コンパレータ37からの出力信号を入力し、この信号に基づいて(3)式および(7)式の何れか一方を選択して、AF信号yから距離信号yへ変換する。
In the above embodiment, when the
1…CPU、2…EEPROM、3…ドライバ、4…IRED(発光ダイオード)、5…PSD(位置検出素子)、6…積分コンデンサ、7…レンズ駆動回路、8…撮影レンズ、10…AFIC(自動焦点用IC)、11…第1信号処理回路、12…第2信号処理回路、13…クランプ回路、14…演算回路、15…積分回路。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記測距対象物に投光された前記光束の反射光を、前記測距対象物までの距離に応じた受光位置で受光し、その受光位置に基づいて、受光光量が一定であれば前記距離が遠いほど大きな値である遠側信号と、受光光量が一定であれば前記距離が近いほど大きな値である近側信号とを出力する受光手段と、
前記遠側信号を入力してクランプ信号のレベルと大小比較し、前記遠側信号のレベルが前記クランプ信号のレベル以上の場合には前記遠側信号をそのまま出力し、そうでない場合には前記クランプ信号を出力するクランプ手段と、
前記近側信号と前記クランプ手段から出力された信号との比を演算して出力比信号を出力する演算手段と、
外光輝度を測定する輝度測定手段と、
前記出力比信号が基準被検体反射率で定められたクランプ効果有無判断基準レベルより近側である場合には第1の変換式に従って、そうでない場合には前記距離を無限遠とみなす前記出力比信号の値が前記輝度測定手段により測定された外光輝度に依存した第2の変換式に従って、前記出力比信号を前記距離に応じた距離信号に変換する変換手段と、
を備え、
前記変換手段の前記第2の変換式において、第1の外光輝度に応じて設定される、前記距離を無限遠と見なす前記出力比信号の値が、前記第1の外光輝度よりも小さい第2の外光輝度に応じて設定される値と比べて近側であることを特徴とする測距装置。 Light emitting means for outputting a light beam toward the object to be measured;
The reflected light of the luminous flux projected on the distance measuring object is received at a light receiving position corresponding to the distance to the distance measuring object, and based on the light receiving position, the distance is determined if the received light amount is constant. A far-side signal having a larger value as the distance increases, and a light-receiving unit that outputs a near-side signal having a larger value as the distance decreases if the amount of received light is constant,
The far-side signal is input and compared with the level of a clamp signal. If the level of the far-side signal is equal to or higher than the level of the clamp signal, the far-side signal is output as it is. Clamping means for outputting a signal;
Calculating means for calculating a ratio between the near-side signal and the signal output from the clamping means and outputting an output ratio signal;
Luminance measuring means for measuring external light luminance;
If the output ratio signal is closer to the reference level for determining whether or not the clamp effect is determined by the reference object reflectance, the output ratio is determined according to the first conversion formula; otherwise, the distance is regarded as infinity. Conversion means for converting the output ratio signal into a distance signal according to the distance, according to a second conversion formula whose signal value depends on the external light luminance measured by the luminance measurement means,
With
In the second conversion formula of the conversion means, a value of the output ratio signal that is set according to a first external light luminance and that considers the distance to be infinity is smaller than the first external light luminance. A distance measuring apparatus, which is closer to a value set according to a second external light luminance.
前記測距対象物に投光された前記光束の反射光を、前記測距対象物までの距離に応じた受光位置で受光し、その受光位置に基づいて、受光光量が一定であれば前記距離が遠いほど大きな値である遠側信号と、受光光量が一定であれば前記距離が近いほど大きな値である近側信号とを出力する受光手段と、
前記遠側信号を入力してクランプ信号のレベルと大小比較し、前記遠側信号のレベルが前記クランプ信号のレベル以上の場合には前記遠側信号をそのまま出力し、そうでない場合には前記クランプ信号を出力するクランプ手段と、
前記近側信号と前記クランプ手段から出力された信号との比を演算して出力比信号を出力する演算手段と、
外光輝度を測定する輝度測定手段と、
前記遠側信号のレベルが前記クランプ信号のレベル以上であるか否かを示す検出信号を出力する検出手段と、
前記検出信号が前記遠側信号のレベルが前記クランプ信号のレベル以上であることを示している場合には第1の変換式に従って、そうでない場合には前記距離を無限遠とみなす前記出力比信号の値が前記輝度測定手段により測定された外光輝度に依存した第2の変換式に従って、前記出力比信号を前記距離に応じた距離信号に変換する変換手段と、
を備え、
前記変換手段の前記第2の変換式において、第1の外光輝度に応じて設定される、前記距離を無限遠と見なす前記出力比信号の値が、前記第1の外光輝度よりも小さい第2の外光輝度に応じて設定される値と比べて近側であることを特徴とする測距装置。 Light emitting means for outputting a light beam toward the object to be measured;
The reflected light of the luminous flux projected on the distance measuring object is received at a light receiving position corresponding to the distance to the distance measuring object, and based on the light receiving position, the distance is determined if the received light amount is constant. A far-side signal having a larger value as the distance increases, and a light-receiving unit that outputs a near-side signal having a larger value as the distance decreases if the amount of received light is constant,
The far-side signal is input and compared with the level of a clamp signal. If the level of the far-side signal is equal to or higher than the level of the clamp signal, the far-side signal is output as it is. Clamping means for outputting a signal;
Calculating means for calculating a ratio between the near-side signal and the signal output from the clamping means and outputting an output ratio signal;
Luminance measuring means for measuring external light luminance;
Detecting means for outputting a detection signal indicating whether or not the level of the far-side signal is equal to or higher than the level of the clamp signal;
When the detection signal indicates that the level of the far-side signal is equal to or higher than the level of the clamp signal, the output ratio signal according to the first conversion formula; otherwise, the distance is regarded as infinity. Conversion means for converting the output ratio signal into a distance signal according to the distance, according to a second conversion formula whose value depends on the external light luminance measured by the luminance measurement means,
With
In the second conversion formula of the conversion means, a value of the output ratio signal that is set according to a first external light luminance and that considers the distance to be infinity is smaller than the first external light luminance. A distance measuring apparatus, which is closer to a value set according to a second external light luminance.
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