JP3362910B2 - Camera ranging device - Google Patents

Camera ranging device

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JP3362910B2
JP3362910B2 JP11737393A JP11737393A JP3362910B2 JP 3362910 B2 JP3362910 B2 JP 3362910B2 JP 11737393 A JP11737393 A JP 11737393A JP 11737393 A JP11737393 A JP 11737393A JP 3362910 B2 JP3362910 B2 JP 3362910B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、赤外線信号を投光し、
それを受光することにより距離を求めるカメラの測距装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention projects an infrared signal,
The present invention relates to a distance measuring device for a camera that obtains a distance by receiving the light.

【0002】[0002]

【従来の技術】カメラの測距装置は従来、画面内の中央
のポイントしか測距できないものが多かったが、この方
式では、画面中央に被写体がいない時、中抜けと呼ばれ
る現象が起きることが多かった。これは、背景にピント
が合うため、主要被写体がピンボケになってしまう現象
で、これを防ぐためにいくつかの提案がなされ、多くの
カメラに搭載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, many distance measuring devices for cameras have been capable of measuring distance only at a central point on the screen. However, with this method, when a subject is not located at the center of the screen, a phenomenon called "blankhole" may occur. There were many. This is a phenomenon in which the main subject is out of focus because the background is in focus, and several proposals have been made to prevent this, and it is installed in many cameras.

【0003】特開昭59−107332号は中でも最も
単純なものであり、測距ユニット全体を回動させてい
る。また、特開昭60−60511号では、複数の投光
素子を用意し、それを順次投光することで、画面中央以
外の領域の測距を可能としている。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-107332 is the simplest one and rotates the entire distance measuring unit. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 60-60511, a plurality of light projecting elements are prepared, and by sequentially projecting them, it is possible to measure the distance in an area other than the center of the screen.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
59−107332号に開示された方法の場合は、ユニ
ット全体をスキャンするためにスピ―ドが遅くなる欠点
があった。また、特開昭60−60511号に開示され
た方法においては、画面内の測距ポイントの数だけの投
光素子とドライバを必要とするのでコスト高となり構成
も複雑となる欠点があった。
However, the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-107332 has a drawback that the speed is slowed because the whole unit is scanned. Further, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-60511 has the drawbacks that the number of light-projecting elements and the drivers are the same as the number of distance measuring points in the screen, so that the cost is high and the configuration is complicated.

【0005】例えば、画面内の3つのポイントを測距す
る測距装置の場合、最も単純に考えると、図3のように
3つの投光素子3a〜3c、投光回路2a〜2cと、対
応する数だけの受光素子4a〜4c、受光回路7a〜7
c,演算回路8a〜8c,積分回路9a〜9cを用いれ
ばよい。そして、演算制御回路(CPU)1がこれらを
制御し、受光回路7a〜7cの出力からピント合せ用距
離を決定していた。
For example, in the case of a distance measuring device for measuring three points on the screen, in the simplest case, as shown in FIG. 3, the three light projecting elements 3a to 3c and the light projecting circuits 2a to 2c are associated with each other. Light receiving elements 4a to 4c and light receiving circuits 7a to 7
c, the arithmetic circuits 8a to 8c, and the integrating circuits 9a to 9c may be used. Then, the arithmetic control circuit (CPU) 1 controls these and determines the focusing distance from the outputs of the light receiving circuits 7a to 7c.

【0006】しかしながら、このようなやり方は、素子
回路を構成するのに要するコストが膨大となってしま
うので、従来の多くのカメラでは、図2のように投受光
素子のみを測距ポイントの数だけ用意し、回路はできる
だけ共通利用として、単純化、低コスト化を図ってい
た。
However, this method is
Since the cost required to configure a circuit and a circuit becomes enormous, many conventional cameras have only the light emitting / receiving elements as many as the distance measuring points as shown in FIG. 2, and the circuit is used as commonly as possible. It was aimed at simplification and cost reduction.

【0007】以下に図2の回路の働きを説明する。2は
CPU1の出力に従って、3つの赤外の測距用投光素子
(IRED)3a,3b,3cを選択投光する選択投光
回路であり、5はこの光を被写体に対して集光投光する
ための投光レンズである。
The operation of the circuit shown in FIG. 2 will be described below. Reference numeral 2 denotes a selective light projecting circuit for selectively projecting three infrared distance measuring light projecting elements (IREDs) 3a, 3b, 3c in accordance with the output of the CPU 1, and 5 designates this light for projecting light to a subject. It is a projection lens for illuminating.

【0008】この測距用光は、被写体によって反射され
た後、受光レンズ6によって受光素子4a,4b,4c
に集光される。この受光素子4a〜4cは上記測距用光
以外にも、被写体を定常的に照明する太陽光や電灯の光
のような背景光成分をも受光するので、受光回路7はこ
の背景光成分を除去し信号のみを増幅する。この背景光
除去の動作は背景光の大きさによっても異なるが、一般
に予備動作に時間がかかる。
This distance measuring light is reflected by the subject and then is received by the light receiving lens 6 by the light receiving elements 4a, 4b, 4c.
Is focused on. In addition to the distance measuring light, the light receiving elements 4a to 4c also receive a background light component such as sunlight or light of an electric light that constantly illuminates the subject, and thus the light receiving circuit 7 receives the background light component. Remove and amplify only the signal. The operation of removing the background light varies depending on the size of the background light, but the preliminary operation generally takes time.

【0009】次に、受光回路7によって増幅された信号
出力は、演算回路8によって距離に依存した信号に演算
され、これが積分回路9において積分された後、A/D
変換されてCPU1に入力される。
Next, the signal output amplified by the light receiving circuit 7 is operated by the operation circuit 8 to be a distance-dependent signal, which is integrated in the integrating circuit 9 and then A / D.
It is converted and input to the CPU 1.

【0010】この受光回路7を、図5を用いてより詳細
に説明する。受光素子4としてここでは光位置検出機能
を持つ半導体素子(PSD)を想定している。図5
(a)において、PSD4は光の入射位置xに対し、次
のような2つの電流信号i1 ,i2 を出力する。
The light receiving circuit 7 will be described in more detail with reference to FIG. As the light receiving element 4, a semiconductor element (PSD) having a light position detecting function is assumed here. Figure 5
In (a), the PSD 4 outputs the following two current signals i 1 and i 2 to the light incident position x.

【0011】[0011]

【数1】 [Equation 1]

【0012】ここでtはPSDの長さ、aはPSD端部
より基準点までの長さである。このi1 ,i2 はプリア
ンプ11,12により増幅されるが背景光成分は、トラ
ンジスタ13,14によってGNDに流され除去され
る。背景光除去回路17,18は背景光の大きさに従っ
て、トランジスタ13,14のベ―ス電位を決定する回
路である。この回路はIRED3a〜3cの発光に同期
したHOLD信号により背景光モニタとベ―ス電位決定
動作を中止するが、ベ―ス電位はコンデンサ15,16
によって保持されているので、背景光は除去されつつ、
信号のみが、プリアンプ11,12によって増幅される
こととなる。
Here, t is the length of the PSD, and a is the length from the PSD end to the reference point. The i 1 and i 2 are amplified by the preamplifiers 11 and 12, but the background light component is flowed to the GND by the transistors 13 and 14 and removed. The background light removing circuits 17 and 18 are circuits that determine the base potentials of the transistors 13 and 14 according to the magnitude of the background light. This circuit stops the background light monitor and the base potential determination operation by the HOLD signal synchronized with the light emission of the IREDs 3a to 3c.
Held by, so background light is removed,
Only the signal will be amplified by the preamplifiers 11 and 12.

【0013】増幅されたi1 ,i2 は、図のように増幅
率β倍に増幅され圧縮ダイオ―ド19,20に流しこま
れる。この電位はバッファ21,22を介して、エミッ
タを共通接続したトランジスタ23,24のベ―スに接
続される。これらのトランジスタのエミッタは、スイッ
チ機能を持つ定電流源25につながっており、これらの
トランジスタの一方のコレクタは積分コンデンサ26に
接続されている。従って積分コンデンサに流れる電流i
c は、IRED3a〜3cの発光に同期して電流源25
をONさせる時、
[0013] i 1 which is amplified, i 2 is compressed diodes are amplified in the amplification factor β times as shown in Figure - is crowded flowed de 19,20. This potential is connected via the buffers 21 and 22 to the bases of the transistors 23 and 24 whose emitters are commonly connected. The emitters of these transistors are connected to a constant current source 25 having a switching function, and one collector of these transistors is connected to an integrating capacitor 26. Therefore, the current i flowing in the integrating capacitor
c is the current source 25 in synchronization with the light emission of the IREDs 3a to 3c.
When turning on

【0014】[0014]

【数2】 となる。ここで、I0 は、定電流源25の電流値であ
る。
[Equation 2] Becomes Here, I 0 is the current value of the constant current source 25.

【0015】従って、これらの演算回路ブロック8によ
って(1)式に示した演算がアナログ的に行われること
がわかる。この積分コンデンサ26は、オペアンプ28
の−側入力に接続されており、オペアンプ28の+側入
力は基準電圧Vref に接続されているので、帰還用ス
イッチ29をReset信号によりONすると、積分コンデ
ンサ26の電位VINT は、Vref のレベルに固定され
る。
Therefore, it is understood that the arithmetic circuit block 8 performs the arithmetic operation represented by the equation (1) in an analog manner. This integrating capacitor 26 is an operational amplifier 28
, And the + side input of the operational amplifier 28 is connected to the reference voltage V ref . Therefore, when the negative feedback switch 29 is turned on by the Reset signal, the potential V INT of the integrating capacitor 26 becomes V Fixed to ref level.

【0016】また、スイッチ29をOFFすると、オペ
アンプ28はコンパレ―タ―として働く。積分コンデン
サ26は、IRED3a〜3cの発光に同期して(2)
式で示したような電流でチャ―ジされるが、第2(2n
d)積分信号により電流源27をONすると、定電流i
g でディスチャ―ジされる。
When the switch 29 is turned off, the operational amplifier 28 works as a comparator. The integration capacitor 26 synchronizes with the light emission of the IREDs 3a to 3c (2)
It is charged by the current as shown in the equation, but the second (2n
d) When the current source 27 is turned on by the integration signal, the constant current i
Discharged with g .

【0017】このように構成された回路の働きを、図5
(b)のタイムチャ―トでさらに詳細に説明する。ま
ず、積分コンデンサ26の出力電圧VINT をリセットす
るためにCPU1からReset信号が出力され、背景光除
去用のコンデンサ15,16を急速にチャ―ジするため
のCHARGE信号が同時に出力される。ホ―ルド用コ
ンデンサ15,16はトランジスタ13,14のベ―ス
電位を固定するために、1μFオ―ダ―の大きめのもの
を用いることから、所定の電圧にチャ―ジするのに時間
がかかるが、これが先に述べた背景光除去の予備動作で
ある。
The operation of the circuit thus constructed is shown in FIG.
The time chart (b) will be described in more detail. First, the Reset signal is output from the CPU 1 to reset the output voltage V INT of the integrating capacitor 26, and the CHARGE signal for rapidly charging the background light removing capacitors 15 and 16 is simultaneously output. Since the holding capacitors 15 and 16 use a large capacitor of 1 μF order in order to fix the base potentials of the transistors 13 and 14, it takes time to charge to a predetermined voltage. This is the preliminary operation for removing the background light described above.

【0018】この予備動作が終了すると、IRED3a
〜3cが所定の回数発光を行う。同時に、HOLD信号
により、コンデンサ15,16による背景光ホ―ルドが
なされるが、同期して第1(1st)積分信号が電流源
25をONさせるので、積分コンデンサ26の両端には
図のように(2)式で示した、つまり被写体距離に依存
した積分電圧が出力されていく。
When this preliminary operation is completed, IRED 3a
~ 3c emits light a predetermined number of times. At the same time, the HOLD signal causes the background light hold by the capacitors 15 and 16, but the first (1st) integrated signal turns on the current source 25 synchronously, so that both ends of the integrating capacitor 26 are as shown in the figure. (2), that is, the integrated voltage that depends on the subject distance is output.

【0019】そして平均化して精度アップするために所
定回数の発光が終了すると第2積分信号が出力され、積
分電圧VINT は定電流で放電される。二重積分型のA/
D変換の原理より、VINT がもとの電位Vref に戻る
と、コンパレ―タ―28の出力COMPが反転し、2n
d積分信号〜COMP間のパルス幅、DATAが測距信
号となる。
When light emission of a predetermined number of times is completed in order to average and improve accuracy, the second integration signal is output and the integration voltage V INT is discharged at a constant current. Double integral type A /
Due to the principle of D conversion, when V INT returns to the original potential V ref , the output COMP of the comparator 28 is inverted and 2n
The pulse width between the d integration signal and COMP, DATA becomes the distance measurement signal.

【0020】このようにCPU1がこのパルス幅を、所
定のクロックでカウントすればA/D変換がなされた
後、読みこみが可能となるが、図2のような構成で3点
の測距を行う場合は、チャ―ジ、発光、DATA読み出
しを直列に3回行う必要がある。
As described above, if the CPU 1 counts this pulse width at a predetermined clock, it can be read after A / D conversion is performed. With the configuration shown in FIG. 2, distance measurement at three points is possible. When performing, it is necessary to perform charge, light emission, and DATA reading three times in series.

【0021】一方、前記した図3の構成においては、回
路の共用を行っていないので、チャ―ジや、IRED3
a〜3cの発光が同時に行えるため、DATAのCPU
1への読みこみ以外は、1点の測距とほぼ同じ時間内で
の測距が可能となる。しかし、この場合は構成も複雑で
あり、コスト高となることはすでに述べたとおりであ
る。
On the other hand, in the configuration of FIG. 3 described above, since the circuit is not shared, the charge and the IRED3
Since the light emission of a to 3c can be performed at the same time, the CPU of DATA
Except reading to 1, it is possible to measure the distance within almost the same time as the distance measurement for one point. However, in this case, the configuration is complicated and the cost is high, as described above.

【0022】本発明のカメラの測距装置はこのような課
題に着目してなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、単純な構成で、画面内の複数のポイントを高精度
かつ高速で測距できるカメラの測距装置を提供すること
にある。
The camera distance measuring device of the present invention has been made in view of such a problem, and its object is to have a simple structure and to accurately detect a plurality of points on the screen at high speed. An object of the present invention is to provide a distance measuring device for a camera capable of measuring distance.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、第1の発明に係るカメラの測距装置は、
画面内の複数のポイントを測距可能なカメラの測距装置
において、上記複数のポイントに向けて測距用光を順次
投射する投光手段と、上記複数のポイントに位置する被
写体からの上記測距用光の反射光を順次受光する単一の
受光手段と、上記受光手段の受光信号を積分する積分手
段と、上記積分手段の積分結果をデジタルデータに変換
して読み出す単一の変換手段と、を具備し、上記積分手
段は、第1および第2の積分回路と、上記測距動作の度
に上記第1および第2の積分回路を交互に切り換える切
換手段とを含み、一方の積分回路が上記受光信号の積分
動作を行っている際に、他方の積分回路の積分結果が上
記変換手段によってデジタルデータに変換されて読み出
されるようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the distance measuring device for a camera according to the first aspect of the present invention comprises:
In a distance measuring device for a camera capable of measuring a plurality of points on a screen, a light projecting unit that sequentially projects distance measuring light toward the plurality of points, and the above-mentioned measuring from a subject located at the plurality of points. A single light receiving means for sequentially receiving the reflected light of the distance light, an integrating means for integrating the light receiving signal of the light receiving means, and a single converting means for converting the integration result of the integrating means into digital data and reading the digital data. , And the integration means includes first and second integration circuits and switching means for alternately switching the first and second integration circuits each time the distance measuring operation is performed. Is performing the integration operation of the received light signal, the integration result of the other integration circuit is converted into digital data by the conversion means and read out.

【0024】また、第2の発明に係るカメラの測距装置
は、画面内の複数の測距ポイントに向けて測距用光を順
次投射する投光手段と、上記複数の測距ポイント毎に、
上記測距用光の測距対象被写体からの反射光を受光して
受光信号を出力する複数の受光手段と、上記複数の受光
手段のそれぞれに接続され、上記測距ポイント毎の上記
受光信号を積分する複数の積分手段と、被写体を定常的
に照明している背景光を除去するための背景光除去手段
と、上記積分手段の積分出力をデジタルデータに変換し
て読み出す単一の変換手段と、上記複数の測距ポイント
のうちの1つのポイントに関する背景光除去動作を他の
測距ポイントに関するデータ読み出し動作と同時に行う
よう制御する制御手段と、を具備したことを特徴とす
る。
The distance measuring device for a camera according to the second aspect of the invention includes a light projecting means for sequentially projecting the distance measuring light toward a plurality of distance measuring points on the screen, and each of the plurality of distance measuring points. ,
A plurality of light receiving means for receiving the reflected light of the distance measuring light from the object to be measured and outputting a light receiving signal, and a plurality of light receiving means, each of which is connected to the plurality of light receiving means, and outputs the light receiving signal for each of the distance measuring points. A plurality of integrating means for integrating, a background light removing means for removing the background light that illuminates the subject constantly, and a single converting means for converting the integrated output of the integrating means into digital data and reading the digital data. Control means for controlling the background light removal operation for one of the plurality of distance measuring points to be performed simultaneously with the data reading operation for the other distance measuring points.

【0025】[0025]

【0026】[0026]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は本発明の第1実施例の構成を示す図
である。同図において、CPU1、選択投光回路2、投
光素子(IRED)3a〜3c及び投受光レンズ5,6
は、図2と同じである。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a first embodiment of the present invention. In the figure, a CPU 1, a selective light projecting circuit 2, projecting elements (IRED) 3a to 3c, and projecting / receiving lenses 5 and 6 are shown.
Is the same as in FIG.

【0027】ただし受光素子は1つとなり固定されてい
るため、全測距期間を通じて背景光は変化しないと考え
られるので、先に説明したような時間のかかる背景光除
去の予備動作は1回ですむ。また、受光回路7、演算回
路8は、図5にて説明したものと同様の回路であり、演
算回路8の出力は2つの積分回路9,10に接続されて
いる。
However, since the number of light receiving elements is fixed to one, it is considered that the background light does not change during the entire distance measurement period, so the time-consuming preliminary operation for background light removal described above is only once. Mu. Further, the light receiving circuit 7 and the arithmetic circuit 8 are circuits similar to those described in FIG. 5, and the output of the arithmetic circuit 8 is connected to the two integrating circuits 9 and 10.

【0028】CPU1は、IRED3a,3b,3cを
順次発光させ、積分回路9、10を交互に切りかえつ
つ、測距を行うが、そのタイミングを示すのが図4
(c)である。又、図4(a)は図3の回路の動作を示
し、図4(b)は図2の回路の動作を示すタイムチャー
トである。
The CPU 1 sequentially emits light from the IREDs 3a, 3b and 3c and alternately switches the integrating circuits 9 and 10 to perform distance measurement. The timing is shown in FIG.
It is (c). 4A shows the operation of the circuit of FIG. 3, and FIG. 4B is a time chart showing the operation of the circuit of FIG.

【0029】上述のように、背景光除去の予備動作、つ
まりホ―ルド用コンデンサの急速チャ―ジ動作は、IR
ED発光に先立って1回だけ行えばよい。次に二重積分
式に、IRED発光に同期した積分がなされるが、一方
の積分回路が第2積分時(DATA読み出し)には、別
の積分回路が積分を行うように、2つの積分回路9,1
0を動作させるので、図4(b)に比べ早い時間で3点
測距が終了する。
As described above, the preliminary operation for removing the background light, that is, the rapid charge operation of the hold capacitor is performed by the IR.
It may be performed only once before the ED emission. Next, the integration is performed in synchronization with the light emission from the IRED by the double integration formula. However, when one integration circuit performs the second integration (DATA reading), another integration circuit performs integration so that another integration circuit performs integration. 9, 1
Since 0 is operated, three-point distance measurement is completed in a shorter time than in FIG. 4 (b).

【0030】測距動作は大きく分けて、背景光除去予備
動作、積分動作、A/D変換動作の3つの動作からなる
が、本実施例は単純化された構成ながらA/D変換動作
と、その他の動作を重ねることと、背景光除去予備動作
を1回にまとめたことにより、高速の測距を行うもので
ある。
The distance measuring operation is roughly divided into three operations of a background light removing preliminary operation, an integrating operation, and an A / D converting operation. In this embodiment, the A / D converting operation has a simplified structure. High-speed distance measurement is performed by overlapping other operations and combining the background light removal preliminary operation into one operation.

【0031】図6は本発明の第2実施例の構成を示す図
である。図1の第1実施例との違いは、測距用光を異な
る方向に投射するために、複数の素子を順次投光するの
ではなく、1つの素子からの光をミラ―によってスキャ
ンする点にある。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment of FIG. 1 is that, in order to project the distance measuring light in different directions, a plurality of elements are not sequentially projected, but the light from one element is scanned by a mirror. It is in.

【0032】この方式なら、特開昭60−60511号
公報のように、測距ポイントの数だけの投光素子を必要
とせず、また、特開昭59−107332号公報のよう
に、ユニット全体をスキャンするタイプより高速の制御
が可能となる。従って、例えば画面内10ポイント以上
の測距を行う場合、廉価かつ高速の測距装置が提供でき
る。
This system does not require as many light projecting elements as the number of distance measuring points as in Japanese Patent Laid-Open No. 60-60511, and the entire unit as in Japanese Patent Laid-Open No. 59-107332. This enables faster control than the scan type. Therefore, for example, when performing distance measurement of 10 points or more on the screen, an inexpensive and high-speed distance measuring device can be provided.

【0033】選択投光回路としてのドライバ2を介し
て、発光させられるIRED3の光は、レンズ5にて集
光され、ミラ―30によって反射投光される。ミラ―3
0は、EMドライバ(電磁ドライバ)32を介して電磁
アクチュエ―タ31によって駆動され、その角度は角度
検出回路33によってモニタされる。
The light of the IRED 3 emitted through the driver 2 as the selective light projecting circuit is condensed by the lens 5 and reflected and projected by the mirror 30. Mira-3
0 is driven by an electromagnetic actuator 31 via an EM driver (electromagnetic driver) 32, and its angle is monitored by an angle detection circuit 33.

【0034】測距用光は被写体上で反射されPSD4に
入射する。PSD4に入射する光のうち背景光成分は背
景光除去回路36によって除去され、信号光のみがプリ
アンプ、圧縮ダイオ―ド等からなる回路34,35に入
力される。この回路は図5の11,12,19,20に
相当する。
The distance measuring light is reflected on the subject and enters the PSD 4. The background light component of the light incident on the PSD 4 is removed by the background light removing circuit 36, and only the signal light is input to the circuits 34 and 35 including a preamplifier and a compression diode. This circuit corresponds to 11, 12, 19, 20 in FIG.

【0035】回路34,35の出力である圧縮電圧は、
バッファ37,38,39,40によって、エミッタを
共通接続とされたトランジスタペア41,42と44,
45のベ―スに入力される。これらのトランジスタペア
のエミッタには各々定電流源43,44が接続され、ペ
アの片方のコレクタには積分コンデンサ47,48及び
定電流源49,50と、図5のアンプ28とスイッチ2
9に対応するリセット&コンパレ―タ回路51,52が
接続されている。
The compressed voltage output from the circuits 34 and 35 is
Transistor pairs 41, 42 and 44 whose emitters are commonly connected by the buffers 37, 38, 39 and 40,
It is input to 45 bases. Constant-current sources 43 and 44 are connected to the emitters of these transistor pairs, and one of the collectors of the pair has integration capacitors 47 and 48 and constant-current sources 49 and 50, the amplifier 28 of FIG.
The reset & comparator circuits 51 and 52 corresponding to 9 are connected.

【0036】従って、CPU1がタイミング回路53を
介して1st積分1,1st積分2,2nd積分1,2
nd積分2の各信号を制御することにより、PSD4に
入射した光の位置、つまり被写体距離に対応する信号
が、コンデンサ47又は48に選択的に積分される。
Therefore, the CPU 1 causes the 1st integration 1, 1st integration 2, 2nd integration 1, 2 via the timing circuit 53.
By controlling each signal of the nd integration 2, the signal corresponding to the position of the light incident on the PSD 4, that is, the subject distance is selectively integrated into the condenser 47 or 48.

【0037】図7を参照してミラ―30による測距用光
スキャンについて説明する。IRED3から出た光は、
投光レンズ5によって集光されミラ―30により反射投
光される。
Optical scanning for distance measurement by the mirror 30 will be described with reference to FIG. The light emitted from IRED3
The light is condensed by the light projecting lens 5 and reflected and projected by the mirror 30.

【0038】図7(a)はミラ―が45°傾いてカメラ
正面に投光された図、図7(b)はミラ―がψ傾き、θ
だけ傾いた方向に投光した場合の図である。図より明ら
かなように、θだけ傾けて投光するには、ミラ―の傾き
ψは、 θ=90°−2ψ …(3) の関係になければならない。
FIG. 7 (a) is a diagram in which the mirror is tilted by 45 ° and is projected onto the front of the camera, and FIG. 7 (b) is the mirror tilted by ψ and θ.
It is a figure at the time of projecting light only in the inclined direction. As is clear from the figure, in order to project light with an inclination of θ, the mirror inclination ψ must be in the relationship of θ = 90 ° −2ψ (3).

【0039】ψ=45°の時、θは0となり、ψ=40
°とすると、θ=40°となる。図6の投光レンズ5を
カメラの上下に配置すると、図8のように、ファインダ
―画面60内を、ミラ―30のスキャンにより、測距用
光61が横方向に移動する。図9は、図6における電磁
アクチュエ―タ31の構成を示したものであり、軸68
に沿って矢印の方向に動くム―ビングマグネット方式の
ものを示している。同図において、ボビン66の回りに
コイル67が巻かれ、軸66と1体となって突起部6
9、磁石63,64及びヨ―ク62,65がコイル67
に流れる電流に従って力を受け移動する。
When ψ = 45 °, θ becomes 0, and ψ = 40
If it is °, θ = 40 °. When the light projecting lens 5 shown in FIG. 6 is arranged above and below the camera, the distance measuring light 61 moves laterally in the finder screen 60 by the scanning of the mirror 30 as shown in FIG. FIG. 9 shows the structure of the electromagnetic actuator 31 shown in FIG.
A moving magnet type moving along the direction of the arrow is shown. In the figure, a coil 67 is wound around the bobbin 66, and is integrated with the shaft 66 to form a protrusion 6.
9, magnets 63, 64 and yokes 62, 65 are coils 67
It receives a force and moves according to the current flowing through it.

【0040】図10は、こうした電磁アクチュエ―タ3
1によるミラ―30の角度制御方法を図示したものであ
る。同図において、ミラ―30は、両面をミラ―コ―テ
ィングしたモ―ルド部材とし、バネ76と電磁アクチュ
エ―タ31によって軸75を中心に回動する。ドライバ
70を介してLED71が発光すると、LED71の光
はレンズ72で集光され、ミラ―30の裏面で反射、位
置検出素子(PSD)73に入射する。PSD73の出
力電流は、位置検出回路74にて演算され、CPU1に
位置信号が入力される。この位置検出回路74は、図5
の演算回路8と同様の構成で達成できる。
FIG. 10 shows such an electromagnetic actuator 3.
1 illustrates an angle control method of the mirror 30 according to the first embodiment. In the figure, the mirror 30 is a mold member whose both surfaces are mirror coated, and is rotated about a shaft 75 by a spring 76 and an electromagnetic actuator 31. When the LED 71 emits light via the driver 70, the light of the LED 71 is condensed by the lens 72, reflected by the back surface of the mirror 30, and incident on the position detection element (PSD) 73. The output current of the PSD 73 is calculated by the position detection circuit 74, and the position signal is input to the CPU 1. This position detection circuit 74 is shown in FIG.
This can be achieved with the same configuration as the arithmetic circuit 8 of.

【0041】ミラ―30の角度、つまり、測距用IRE
D3の被写体への投射角度は、このような構成により、
CPU1によってモニタされ、この結果よりCPU1
は、EMドライバ32を介して、電磁アクチュエ―タ3
1を駆動して、投光角度を制御する。
The angle of the mirror 30, that is, the IRE for distance measurement
With such a configuration, the projection angle of D3 to the subject is
It is monitored by CPU1, and from this result CPU1
The electromagnetic actuator 3 via the EM driver 32.
1 is controlled to control the projection angle.

【0042】図11(a),(b)に示すようにミラ―
30の角度ψは、LED71のPSD73上の光点位置
M と次の関係となる。 xM =d×tan(90°−2ψ) …(4) ここで、dはミラ―30とPSD73間の距離である。
As shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), the mirror
The angle ψ of 30 has the following relationship with the light spot position x M on the PSD 73 of the LED 71. x M = d × tan (90 ° −2ψ) (4) Here, d is the distance between the mirror 30 and the PSD 73.

【0043】こうして、ミラ―スキャンにより投光ポイ
ントを変化させるが、受光側もこの投光角度θの変化に
対応する必要がある。受光レンズ6とPSD4の関係を
示すのが図12(a)であるが、θの最大値を12°、
受光レンズ6の焦点距離fJを20mmとすると、余裕
αを0.5mmとしてPSD4の幅Wは W=fJ ・tanθ+α=4.75mm …(5) となる。一方、PSD4の光検出方向の長さtは、投受
光レンズ間の距離(基線長)Sを36mm、最至近距離
min を0.6mとすると、図13(b)のように、
In this way, the light projecting point is changed by the mirror scan, but the light receiving side also has to deal with the change of the light projecting angle θ. FIG. 12A shows the relationship between the light receiving lens 6 and the PSD 4, and the maximum value of θ is 12 °,
When the focal length f J of the light receiving lens 6 is 20 mm, the width W of the PSD 4 is W = f J · tan θ + α = 4.75 mm (5) with the margin α of 0.5 mm. On the other hand, the length t of the PSD 4 in the light detection direction is as shown in FIG. 13B when the distance (baseline length) S between the light projecting and receiving lenses is 36 mm and the shortest distance l min is 0.6 m.

【0044】[0044]

【数3】 とすればよい。[Equation 3] And it is sufficient.

【0045】このような構成の測距装置の動作を、図1
3のフロ―チャ―トを用いて説明する。同図において、
S1のミラ―位置初期化、S2の背景光除去、S3の積
分コンデンサのリセットは同時に行う。このうちCPU
1が厳密にフィ―ドバック制御又は監視する必要がある
のは、S1のミラ―位置初期化だけで、S2,S3の各
ステップは開始時点のみをCPU1が指示、あとはタイ
ミング回路53によって、所定時間制御すればよいの
で、並列制御が可能となる。
The operation of the distance measuring device having such a structure is shown in FIG.
This will be explained using the flowchart of No. 3. In the figure,
The mirror position initialization in S1, the background light removal in S2, and the integration capacitor reset in S3 are simultaneously performed. Of these, the CPU
It is only necessary for S.1 to perform feedback control or monitoring strictly at the mirror position initialization of S1, and for each step of S2 and S3, the CPU 1 instructs only the start time, and then the timing circuit 53 determines the predetermined time. Since only time control is required, parallel control becomes possible.

【0046】これらの動作が、S4で完了と判断される
と、測距ポイント数nがS5でリセットされ、続いてS
6にてIRED3を所定回数発光、積分コンデンサ47
に対して同期積分が行われる。
When these operations are judged to be completed in S4, the number of distance measuring points n is reset in S5, and then S
6, the IRED 3 emits light a predetermined number of times, and the integrating capacitor 47
A synchronous integration is performed on.

【0047】次にS7ではミラ―スキャンが図10で説
明したように電磁アクチュエ―タ31と、角度検出回路
33の出力に従って所定量行われる。S8でnをインク
リメント、S9にて測距ポイント数nが奇数であるか、
偶数であるかを判定、奇数ならS14,S15に、偶数
ならS10,S11へと分岐する。S14,S15とS
10,S11は、共にIRED3の発光及び積分と、D
ATA読み出しを行うステップである。
Next, in S7, the mirror scan is performed by a predetermined amount according to the outputs of the electromagnetic actuator 31 and the angle detection circuit 33 as described with reference to FIG. In S8, n is incremented, and in S9, the number of distance measuring points n is an odd number,
It is determined whether it is an even number. If it is an odd number, the process branches to S14 and S15, and if it is an even number, the process branches to S10 and S11. S14, S15 and S
10 and S11 are the light emission and integration of IRED3, and D
This is a step of performing ATA reading.

【0048】この時も、CPU1はDATA読み出しの
方のみを厳密に監視すればよく、IRED3の発光や電
流源43,46を制御しての積分動作については開始時
点のみを制御、あとはタイミング回路53によって制御
すればよい。S9にて、nが奇数か偶数かによって同期
積分するコンデンサと、DATA読み出しするコンデン
サ47、48を切り換えている。これは、図4(c)に
て説明した方法と同様である。
Also at this time, the CPU 1 needs to strictly monitor only the DATA reading, and controls only the start point of the light emission of the IRED 3 and the integration operation by controlling the current sources 43 and 46, and then the timing circuit. It may be controlled by 53. In S9, the capacitor for synchronous integration and the capacitors 47, 48 for DATA reading are switched depending on whether n is an odd number or an even number. This is the same as the method described with reference to FIG.

【0049】S11,S15にてデ―タ読み出しを終了
すると、S12,S16にて各積分コンデンサを初期化
する。S13,S17にて、これらのステップが完了し
たことが判定されると、S18にて測距ポイント数nが
所定ポイント数n0 (奇数)に達したかどうかを判定す
る。nがn0 に達していない時は、S7に戻り、以降の
フロ―をくり返す。S18にて、Yに分岐すると、最後
にS19にて最後の測距ポイントの測距デ―タが読み出
される。
When the data reading is completed in S11 and S15, each integrating capacitor is initialized in S12 and S16. When it is determined in S13 and S17 that these steps are completed, it is determined in S18 whether the number of distance measuring points n has reached the predetermined number of points n 0 (odd number). If n has not reached n 0 , the process returns to S7 and the subsequent steps are repeated. When the flow branches to Y in S18, the distance measurement data of the last distance measurement point is finally read in S19.

【0050】以上のように、n0 個のポイントの測距デ
―タがCPU1に入力される。CPU1は、これらのデ
―タから、主要被写体距離を判定し、この主要被写体距
離に対し、ピント合せ回路54を介してカメラのピント
合せを行う。なお、S4,S13,S17の制御完了判
定は、CPU1内部のカウンタにて時間計測を行えばよ
い。
As described above, the distance measuring data of n 0 points are input to the CPU 1. The CPU 1 determines the main subject distance from these data and focuses the camera on the main subject distance via the focusing circuit 54. The control completion determination in S4, S13, and S17 may be performed by measuring time with a counter inside the CPU 1.

【0051】図14に、本発明の第3実施例を示す。す
でに説明したように、図6のPSD4は、4.8mm×
1.7mmの面積を持ち、従来の測距装置のPSDに比
べ、5倍もの面積となる。これは、背景光ノイズが5倍
にもなり、S/N的には不利な方向となる。
FIG. 14 shows a third embodiment of the present invention. As described above, the PSD 4 in FIG. 6 has a 4.8 mm ×
It has an area of 1.7 mm, which is five times the area of the PSD of the conventional range finder. This is a disadvantage in terms of S / N, because the background light noise becomes 5 times.

【0052】従って、図12(c)のようにPSD4の
W方向を分割することにより、上記背景光ノイズを低減
しようとしたのが本実施例である。被写体がすべて同一
距離ならビ―ムスキャンによって測距用光は、図14
(b)のようにセンサ上を移動する。
Therefore, in this embodiment, the background light noise is reduced by dividing the PSD 4 in the W direction as shown in FIG. 12C. If all the subjects are at the same distance, the beam for distance measurement will be
It moves on the sensor as shown in (b).

【0053】画面中央部のPSD4bは、近距離の被写
体まで対応できるように検出域を長めにし、左右のPS
D4a,4cは、上記背景光ノイズの影響を考えて、長
さを短くして測距レンジは小さくしている。しかし、マ
クロ撮影と呼ばれる近距離の被写体の撮影シ―ンでは画
面中心に主要被写体が存在する確率が高くなるので、合
焦率に対する影響は少ない。
The PSD 4b at the center of the screen has a longer detection area so that it can handle a short-distance subject,
The distances D4a and 4c are shortened and the distance measuring range is reduced in consideration of the influence of the background light noise. However, since there is a high probability that the main subject is present in the center of the screen in a short-distance shooting scene called macro photography, there is little effect on the focusing rate.

【0054】IRED3の光を、ミラ―30によってス
キャンする投光部は、図6と同様である。受光部は、上
述のようにセンサは4a,4b,4cに分割されている
が、4a,4cは電極を共通として、増幅圧縮回路80
及び選択回路85を介して背景光除去回路86に接続さ
れている。
The light projecting section for scanning the light of the IRED 3 with the mirror 30 is the same as that shown in FIG. As described above, in the light receiving unit, the sensor is divided into 4a, 4b, and 4c, but the electrodes of 4a and 4c are common, and the amplification compression circuit 80 is used.
And the background light removing circuit 86 via the selection circuit 85.

【0055】また、中央測距用PSD4bは、同じく選
択回路85を介して、背景光除去回路86に接続され、
信号電流のみが、増幅圧縮回路81に入力されるように
なっている。
The central distance measuring PSD 4b is also connected to the background light removing circuit 86 via the selecting circuit 85.
Only the signal current is input to the amplification compression circuit 81.

【0056】増幅圧縮回路80,81はCPU1によっ
て、選択的に積分回路82に入力されるが、この積分回
路82は、図6の55と同様、2つの積分回路からなっ
ており、やはりCPU1によって選択的に積分コンデン
サ83,84に信号を積分する。
The amplifying / compressing circuits 80 and 81 are selectively input to the integrating circuit 82 by the CPU 1. The integrating circuit 82, like 55 of FIG. The signal is selectively integrated into the integration capacitors 83 and 84.

【0057】以下に、このような構成の第3実施例の動
作を、図15のタイミングチャ―トで説明する。本実施
例では、PSD4が分割されており、背景光除去回路8
6を共用しているので、使用されているPSD4が切り
換わる度に、背景光除去の予備動作CHARGEが必要
となる。
The operation of the third embodiment having such a configuration will be described below with reference to the timing chart of FIG. In this embodiment, the PSD 4 is divided and the background light removing circuit 8
6 is shared, a preliminary operation CHARGE for background light removal is required every time the PSD 4 being used is switched.

【0058】図13と同様、最初の背景光除去予備動作
中に、ミラ―位置をリセットし、それらが完了時点で、
IRED3を発光開始所定回数の発光及び積分が終るつ
どにミラ―駆動する。
Similar to FIG. 13, during the first background light removal preparatory operation, the mirror positions are reset, and when they are completed,
The IRED3 is driven by the mirror every time the light emission is started a predetermined number of times and the integration is completed.

【0059】そして、次の発光と別の積分コンデンサに
よる積分と同時に、先に積分した結果の読み出しを行
う。こうして、ミラ―30が所定の角度に設定され、画
面中央部の測距を行う時点になると、CPU1は選択回
路85に切りかえ増幅圧縮回路は81を選択し、タイミ
ング回路53にて、PSD4bに入射する背景光成分の
除去及びIRED3の発光を行う。この時、同時に、そ
の前に行った積分結果の読み出しがなされる。
Then, at the same time as the next light emission and the integration by another integration capacitor, the result of the previous integration is read out. In this way, when the mirror 30 is set to a predetermined angle and the distance measurement is performed at the center of the screen, the CPU 1 switches to the selection circuit 85 and selects 81 as the amplification compression circuit, and the timing circuit 53 makes the PSD 4b incident. The background light component to be removed is removed and the IRED3 emits light. At this time, at the same time, the result of integration performed before that is read.

【0060】画面中央部は主要被写体が存在する確率が
高いので、その他のポイントより、投光及び積分回数を
増加させ、平均化演算による精度アップを試みている。
本実施例は、以上説明したように、背景光除去動作と、
DATA読み出し動作を同時に行うことによって、タイ
ムラグの短縮を行っている。背景光除去動作が終了して
も、DATA読み出しが終了していない時は、図12の
実施例と同様に、出力を読み出している積分コンデンサ
とは別の積分コンデンサに対して次の積分を行う。
Since there is a high probability that the main subject exists in the central portion of the screen, the number of light projections and integrations is increased from other points to try to improve the accuracy by averaging calculation.
In this embodiment, as described above, the background light removing operation,
The time lag is shortened by simultaneously performing the DATA read operation. When the DATA reading is not finished even after the background light removing operation is finished, the next integration is performed on the integration capacitor different from the integration capacitor reading the output, as in the embodiment of FIG. .

【0061】次に、図18を参照して本発明の第4実施
例を説明する。図12(d)のようにPSD4の面積
は、測距レンジを小さくする方向によっても、背景光ノ
イズを小さくすることもできる。従って、このままで
は、近距離の被写体の撮影ができないカメラになってし
まう。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 12D, the area of the PSD 4 can reduce the background light noise depending on the direction in which the distance measuring range is reduced. Therefore, if it is left as it is, the camera will not be able to photograph a subject at a short distance.

【0062】そこで、図16(a)のように投光部に近
接して、第2の受光レンズ91とPSD90を設けたの
が第4実施例である。(6)式によりt,αが一定の
時、測距できる至近距離lmin を小さくするには、S・
J を小さくすればよいことが明らかである。従って、
Sを20mm,fJ を10mm,t=2mmとすると、
(6)式より
Therefore, in the fourth embodiment, the second light receiving lens 91 and the PSD 90 are provided close to the light projecting portion as shown in FIG. 16 (a). According to the equation (6), when t and α are constant, the shortest distance l min that can be measured is reduced by S.
It is clear that f J should be small. Therefore,
If S is 20 mm, f J is 10 mm, and t = 2 mm,
From equation (6)

【0063】[0063]

【数4】 となり、非常な近距離まで測距可能となる。[Equation 4] Therefore, it becomes possible to measure the distance to a very short distance.

【0064】図17は、このような第2の受光系を設け
たカメラの外観図である。92をカメラボディ、94を
撮影レンズとすると、投光窓93、スキャン測距用のミ
ラ―30、受光レンズ6とPSD4は、図のように配置
される。また、第2の受光レンズ91とPSD90は、
図16(a)のようにカメラボディ92と、IRED3
の間のスペ―スに配置され、図16(b)のようにミラ
―30が測距用光を、撮影レンズ光軸と一致する方向
に、投光する状態で被写体100からの反射信号光入射
位置xから被写体距離を求める。
FIG. 17 is an external view of a camera provided with such a second light receiving system. When 92 is a camera body and 94 is a photographing lens, the light projecting window 93, the mirror 30 for scan distance measurement, the light receiving lens 6 and the PSD 4 are arranged as shown in the figure. Further, the second light receiving lens 91 and the PSD 90 are
A camera body 92 and an IRED3 as shown in FIG.
16B, the mirror 30 projects the distance measuring light in a direction coinciding with the optical axis of the photographing lens, as shown in FIG. The subject distance is calculated from the incident position x.

【0065】図18に、こうした測距装置の回路ブロッ
ク図を示す。ミラ―スキャン式の投光部とスキャン測距
用の幅広のPSD4を持つ受光回路部は、図6と同様の
構成となっている。
FIG. 18 shows a circuit block diagram of such a distance measuring device. The mirror-scan type light-projecting unit and the light-receiving circuit unit having a wide PSD 4 for scan distance measurement have the same configuration as in FIG.

【0066】図17で説明したように、第2の受光レン
ズとPSD90が配置されるが、PSD90はPSD4
と同様に、背景光除去回路96と、信号光電流増幅アン
プ比演算回路、積分回路等からなるAF回路95に接続
されている。97は積分コンデンサである。
As described with reference to FIG. 17, the second light receiving lens and the PSD 90 are arranged.
Similarly, the background light removing circuit 96 is connected to the AF circuit 95 including a signal light current amplification amplifier ratio calculating circuit and an integrating circuit. Reference numeral 97 is an integrating capacitor.

【0067】図19は、本実施例の動作を示したタイミ
ングチャ―トである。図18のように、2つのPSDに
は別の背景光除去回路を設けたので、測距シ―ケンスの
最初で背景光除去の予備動作を行う。また積分コンデン
サは、83,84,97と3つあるので、これらの出力
をVINT1,VINT2,VINT3とすると、図のように
INT1,VINT2は交互に積分をくり返し、一方のDAT
A読み出し中に、もう一方の積分タイミングが重なって
測距時間の短縮を図っている。
FIG. 19 is a timing chart showing the operation of this embodiment. As shown in FIG. 18, since two PSDs are provided with different background light removing circuits, the background light removing preliminary operation is performed at the beginning of the distance measuring sequence. Further, since there are three integrating capacitors 83, 84, and 97, if these outputs are V INT1 , V INT2 , and V INT3 , V INT1 and V INT2 are alternately integrated as shown in the figure, and one of the DATs is repeated.
During the reading of A, the integration timing of the other overlaps to shorten the distance measuring time.

【0068】VINT3は、ミラ―の角度が画面中央測距に
なった時PSD90の信号にもとづく積分がなされ、近
距離側の測距デ―タとする。中央測距時は、VINT1とV
INT3が同時積分となるが、CPU1は、これらのデ―タ
を時分割で読み込む。もちろん、VINT2がその時、同時
に次のポイントの測距・積分を行っている。
V INT3 is used as the distance measuring data on the short distance side by performing integration based on the PSD 90 signal when the mirror angle reaches the center distance measuring on the screen. V INT1 and V during central distance measurement
Although INT3 is the simultaneous integration, the CPU 1 reads these data in a time division manner. Of course, V INT2 is simultaneously measuring and integrating the next point at that time.

【0069】図16(c)は本発明の第5実施例の構成
を示す図である。この実施例では投光ビ―ムが傾けられ
ることを利用して、投光角度θから、被写体距離lを求
める。この時、被写体距離lは、基線長Sと、投光角度
θより、
FIG. 16C is a diagram showing the configuration of the fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, the tilting of the projection beam is used to determine the subject distance 1 from the projection angle θ. At this time, the subject distance 1 is calculated from the baseline length S and the projection angle θ by

【0070】[0070]

【数5】 として求められる。[Equation 5] Is required as.

【0071】θはミラ―角度検出器より求められ、ここ
での受光素子は、PSDではなく、単に光が入射した
か、否かを判別するフォトダイオ―ドでよい。つまりミ
ラ―スキャンによりθを変化させ、PSD90に入射す
る信号光がピ―クとなる角度より、(7)式を利用して
距離を求めることができる。
Θ is obtained from the mirror angle detector, and the light receiving element here may be not a PSD but a photodiode for simply determining whether or not light is incident. That is, θ can be changed by the mirror scan, and the distance can be obtained from the angle at which the signal light incident on the PSD 90 becomes a peak by using the equation (7).

【0072】図21は図12(d)のような、位置検出
方向の短いPSDを用いて、近距離まで測距できるよう
にした本発明の第6実施例である。図20を用いて本実
施例の近距離測距の原理を説明する。投受光レンズを
5,6とし、投受光素子を3,4とすると、IRED3
による最至近測距距離l1 は、(6)式より、
FIG. 21 shows a sixth embodiment of the present invention in which a PSD having a short position detection direction as shown in FIG. 12D can be used to measure a short distance. The principle of short-distance measurement according to this embodiment will be described with reference to FIG. If the light emitting and receiving lenses are 5, 6 and the light emitting and receiving elements are 3, 4, then IRED3
The closest distance measurement distance l 1 according to

【0073】[0073]

【数6】 として求まるが、IRED101を、IRED3よりP
SD4から遠い側Δxの位置に配置すると、投受光レン
ズ5,6の焦点距離が等しい時、このIRED3によっ
て測距できる最小距離l2
[Equation 6] IRED101, P from IRED3
When it is arranged at a position on the side Δx far from SD4, the minimum distance l 2 that can be measured by this IRED3 is when the focal lengths of the projecting / receiving lenses 5 and 6 are equal.

【0074】[0074]

【数7】 となり、近距離測距に有利になることがわかる。このΔ
xをS・fJ /l1 とすると、(8)式より
[Equation 7] Therefore, it can be seen that it is advantageous for short distance measurement. This Δ
If x is S · f J / l 1 , then from equation (8)

【0075】[0075]

【数8】 となる。(6)式で用いた数値をもとに、l1 =1.2
m、l2 =0.6mとすると、PSD4の長さtは
[Equation 8] Becomes Based on the numerical value used in the equation (6), l 1 = 1.2
Assuming that m and l 2 = 0.6 m, the length t of the PSD 4 is

【0076】[0076]

【数9】 となり、(6)式の1.7mmに対し、35%面積を小
さくして、ノイズの影響を低減することができる。
[Equation 9] Therefore, it is possible to reduce the influence of noise by reducing the area by 35% with respect to 1.7 mm in the expression (6).

【0077】このような原理による測距装置のブロック
図を図21に示す。図6の回路に対し、上述のようにP
SD面積の低減を行った以外は、近距離測距用IRED
101と専用のドライバ102が追加されている。
FIG. 21 shows a block diagram of a distance measuring device based on such a principle. For the circuit of FIG. 6, as described above, P
IRED for short distance measurement, except that the SD area is reduced
101 and a dedicated driver 102 are added.

【0078】図22に、本実施例のタイムチャ―トを示
す。全測距ポイントにわたって上記近距離用IRED1
01を用いると、タイムラグ上不利になるので、図14
の実施例で説明したように中央の測距時のみ、近距離用
IREDを用いるようにしている。2つの積分器を用
い、1回の測距毎に、交互に積分動作をすることは、先
の実施例と同じである。
FIG. 22 shows a time chart of this embodiment. Short distance IRED1 for all distance measuring points
If 01 is used, it is disadvantageous in terms of time lag.
As described in the above embodiment, the short distance IRED is used only at the time of distance measurement at the center. It is the same as in the previous embodiment that two integrators are used and the integration operation is alternately performed for each distance measurement.

【0079】本実施例によれば、IREDとドライバの
追加だけで背景光ノイズに強く、しかも測距レンジの広
い測距装置の提供が可能となる。以上の各実施例では、
ミラ―を電磁アクチュエ―タにて回動させる方式を前提
に説明した。このミラ―スキャン方式は軸部分にガタが
あると、測距用光のスキャン方向と垂直にズレが生じ
る。これが、図25のように基線長方向にΔψの角度で
ずれると、図のようにΔlの測距誤差を生じる。
According to the present embodiment, it is possible to provide a distance measuring device that is resistant to background light noise and has a wide distance measuring range only by adding an IRED and a driver. In each of the above examples,
The explanation has been made on the premise that the mirror is rotated by the electromagnetic actuator. In this mirror scan method, if there is backlash in the axial portion, a deviation occurs perpendicularly to the scanning direction of the distance measuring light. If this shifts by Δφ in the base length direction as shown in FIG. 25, a distance measurement error of Δl occurs as shown in the figure.

【0080】従って、さらに高精度にて測距を行う場
合、この角度の誤差の原因となるミラ―の倒れ量Δφを
検出する装置が必要になる。図24(a)のように、ミ
ラ―30の倒れを検出するためにモニタ用のIRED1
11とPSD113を配置する。112は集光レンズで
ある。ミラ―に倒れがない時のIRED111のPSD
113上の光点位置基準で、ミラ―の倒れΔφがある時
の光点位置Δgは、次の関係式となる。
Therefore, in the case of performing distance measurement with higher accuracy, a device for detecting the tilt amount Δφ of the mirror which causes the angle error is required. As shown in FIG. 24 (a), the IRED1 for monitoring is used to detect the tilt of the mirror 30.
11 and PSD 113 are arranged. 112 is a condenser lens. PSD of IRED111 when mirror does not fall
Based on the light spot position on 113, the light spot position Δg when there is a mirror tilt Δφ is given by the following relational expression.

【0081】 Δg=m・tanΔφ …(10) mはミラ―とPSD間の距離また、ミラ―の倒れΔφと
投光方向のズレ角Δψの関係は、(3)式と同様、 Δψ=−2Δφ …(11) となるので、
Δg = m · tan Δφ (10) m is the distance between the mirror and the PSD, and the relationship between the tilt Δφ of the mirror and the deviation angle Δψ of the projection direction is Δψ = −, as in the equation (3). Since 2Δφ (11),

【0082】[0082]

【数10】 として、ΔgよりΔψが求められる。このΔψとΔlの
関係は、
[Equation 10] As a result, Δψ is obtained from Δg. The relationship between Δψ and Δl is

【0083】[0083]

【数11】 となる。[Equation 11] Becomes

【0084】従って、PSD113の出力より、光点位
置Δgを検出し、(13)式に従ってCPU1が補正演
算することにより、ミラ―の倒れ方向のガタによる測距
誤差を補正することができる。
Therefore, the light spot position Δg is detected from the output of the PSD 113, and the CPU 1 performs the correction calculation according to the equation (13), whereby the distance measurement error due to the backlash in the tilt direction of the mirror can be corrected.

【0085】図23に第7実施例として、このようなミ
ラ―倒れ量モニタ機構つきの実施例を示す。ミラ―スキ
ャンによる投光部、受光レンズ6、受光素子4等からな
る受光回路は、先の実施例と同じである。ただし、投光
レンズ5と、ミラ―倒れモニタ用レンズを一体で形成
し、モニタ用IRED111とPSD113を図のよう
に配置している。位置検出回路114は、図10の位置
検出回路74と同様のものでよい。
FIG. 23 shows, as a seventh embodiment, an embodiment with such a mirror tilt amount monitor mechanism. The light receiving circuit including the light projecting section by the mirror scan, the light receiving lens 6, the light receiving element 4 and the like is the same as that of the previous embodiment. However, the projection lens 5 and the mirror tilt monitor lens are integrally formed, and the monitor IRED 111 and PSD 113 are arranged as shown in the figure. The position detection circuit 114 may be the same as the position detection circuit 74 of FIG.

【0086】本実施例によれば、ミラ―の倒れ方向の誤
差も補正するので、より高精度の測距装置が提供でき
る。また、PSD113に2次元PSDを用いれば、角
度センサ33の代用も可能で、より構成の単純化ができ
る。
According to this embodiment, the error in the tilt direction of the mirror is also corrected, so that a distance measuring device with higher accuracy can be provided. If a two-dimensional PSD is used as the PSD 113, the angle sensor 33 can be used as a substitute and the configuration can be further simplified.

【0087】図26はスキャン用ミラ―30に、切りか
き部114を設け、投光レンズ5で集光されたIRED
3の光を本来の投光方向とは異なる方向に導くミラ―と
する実施例である。ここで、2次元PSD113はその
光を受光し、ミラ―30の回動角、及びガタを検出す
る。
In FIG. 26, the scanning mirror 30 is provided with a cutting portion 114, and the IRED condensed by the projection lens 5 is used.
This is an embodiment in which the light of No. 3 is a mirror that guides the light in a direction different from the original projection direction. Here, the two-dimensional PSD 113 receives the light and detects the rotation angle of the mirror 30 and the backlash.

【0088】このような構成にすれば、モニタ用IRE
D111をIRED3で兼用することができ、コストダ
ウンが図れる。測距用光は、中央部が切りかき部114
によって暗くなるが、切りかき部は微少なので、大部分
の光は測距に用いられ、S/Nの劣化は無視できる。
With such a configuration, the monitor IRE
IRED3 can also be used as D111, and the cost can be reduced. The distance measuring light has a cutout 114 at the center.
However, since most of the light is used for distance measurement, the S / N deterioration can be ignored.

【0089】[0089]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のカメラの
測距装置によれば、画面内複数のポイントを高精度かつ
高速で測距できる測距装置が単純な構成で提供できる。
As described above, according to the distance measuring device for a camera of the present invention, it is possible to provide a distance measuring device which can measure a plurality of points on the screen with high precision and high speed with a simple structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図2】従来の測距装置の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a conventional distance measuring device.

【図3】従来の測距装置の他の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another configuration of a conventional distance measuring device.

【図4】本発明の第1実施例の動作を示すタイムチャー
トである。
FIG. 4 is a time chart showing the operation of the first embodiment of the present invention.

【図5】図1の受光回路の詳細な構成を示す図である。5 is a diagram showing a detailed configuration of the light receiving circuit of FIG.

【図6】本発明の第2実施例の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【図7】測距用光スキャンの方法を説明するための図で
ある。
FIG. 7 is a diagram for explaining a method of optical scanning for distance measurement.

【図8】ミラ―のスキャンにより、測距用光が横方向に
移動するようすを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing that the distance measuring light is moved laterally by scanning with a mirror.

【図9】図6における電磁アクチュエ―タの構成を示す
図である。
9 is a diagram showing a configuration of an electromagnetic actuator in FIG.

【図10】電磁アクチュエ―タによるミラーの角度制御
を実現するための構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram for realizing angle control of a mirror by an electromagnetic actuator.

【図11】ミラ―の角度ψと、PSD上のLEDの光点
位置xM との関係を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a mirror angle ψ and a light spot position x M of an LED on a PSD.

【図12】(a)は受光レンズと受光素子の関係を示す
図であり、(b)はPSDの光検出方向の長さtと、投
受光レンズ間の距離(基線長)S、最至近距離lmin
の関係を示す図であり、(c)は第3実施例の構成を示
す図であり、(d)は第4実施例の構成を示す図であ
る。
FIG. 12A is a diagram showing the relationship between the light receiving lens and the light receiving element, and FIG. 12B is the length t in the light detection direction of the PSD, the distance (baseline length) S between the light emitting and receiving lenses, and the closest distance. is a diagram showing the relationship between the distance l min, (c) is a diagram showing a configuration of a third embodiment, (d) is a diagram showing a configuration of a fourth embodiment.

【図13】第2実施例の動作を示すフローチャートであ
る。
FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the second embodiment.

【図14】本発明の第3実施例の構成を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a third exemplary embodiment of the present invention.

【図15】第3実施例の動作を示すタイミングチャート
である。
FIG. 15 is a timing chart showing the operation of the third embodiment.

【図16】(a),(b)は第4実施例の構成を示す図
であり、(c)は第5実施例の構成を示す図である。
16 (a) and 16 (b) are diagrams showing the configuration of the fourth embodiment, and FIG. 16 (c) is a diagram showing the configuration of the fifth embodiment.

【図17】第2の受光系を設けたカメラの外観図であ
る。
FIG. 17 is an external view of a camera provided with a second light receiving system.

【図18】本発明の第4実施例の全体構成を示す図であ
る。
FIG. 18 is a diagram showing an overall configuration of a fourth embodiment of the present invention.

【図19】第4実施例の動作を示すタイミングチャート
である。
FIG. 19 is a timing chart showing the operation of the fourth embodiment.

【図20】第5実施例の近距離測距の原理を説明するた
めの図である。
FIG. 20 is a diagram for explaining the principle of short-distance measurement according to the fifth embodiment.

【図21】本発明の第6実施例の構成を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a configuration of a sixth exemplary embodiment of the present invention.

【図22】第6実施例の動作を示すタイミングチャート
である。
FIG. 22 is a timing chart showing the operation of the sixth embodiment.

【図23】本発明の第7実施例の構成を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing a configuration of a seventh exemplary embodiment of the present invention.

【図24】ミラ―の倒れを検出する場合のモニタ用のI
REDとPSDとの配置を示す図である。
FIG. 24: I for monitoring when detecting the fall of the mirror
It is a figure which shows arrangement | positioning of RED and PSD.

【図25】基線長方向にΔψの角度でずれた場合にΔl
の測距誤差が生じるようすを示す図である。
FIG. 25 shows Δl when the angle is shifted by Δψ in the base length direction.
FIG. 6 is a diagram showing how the distance measurement error occurs.

【図26】スキャン用ミラ―の変形例を示す図である。FIG. 26 is a view showing a modified example of the scanning mirror.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…CPU、2…選択投光回路、3a〜3c…IRE
D、4…PSD、5…投光レンズ、6…受光レンズ、7
…受光回路、8…演算回路、9…積分回路1、10…積
分回路2。
1 ... CPU, 2 ... Selective light projecting circuit, 3a to 3c ... IRE
D, 4 ... PSD, 5 ... Emitter lens, 6 ... Light receiving lens, 7
... light receiving circuit, 8 ... arithmetic circuit, 9 ... integrating circuit 1, 10 ... integrating circuit 2.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 画面内の複数のポイントを測距可能なカ
メラの測距装置において、上記複数のポイントに向けて測距用光を順次投射する投
光手段と、 上記複数のポイントに位置する被写体からの上記測距用
光の反射光を順次受光する単一の受光手段と、 上記受光手段の受光信号を積分する積分手段と、 上記積分手段の積分結果をデジタルデータに変換して読
み出す単一の変換手段と、 を具備し、 上記積分手段は、第1および第2の積分回路と、上記測
距動作の度に上記第1および第2の積分回路を交互に切
り換える切換手段とを含み、一方の積分回路が上記受光
信号の積分動作を行っている際に、他方の積分回路の積
分結果が上記変換手段によってデジタルデータに変換さ
れて読み出されるようにしたことを特徴とするカメラの
測距装置。
1. A distance measuring device for a camera capable of measuring a plurality of points within a screen, wherein a distance measuring light is projected sequentially toward said plurality of points.
Light means and for the distance measurement from the subject located at the plurality of points
A single light receiving means for sequentially receiving the reflected light of light, an integrating means for integrating the light receiving signal of the light receiving means, and a single converting means for converting the integration result of the integrating means into digital data and reading the digital data. The integrating means includes first and second integrating circuits and switching means for alternately switching the first and second integrating circuits each time the distance measuring operation is performed. A distance measuring device for a camera, wherein an integration result of the other integrating circuit is converted into digital data and read out by the converting means during the integration operation of the received light signal.
【請求項2】 画面内の複数の測距ポイントに向けて測
距用光を順次投射する投光手段と、 上記複数の測距ポイント毎に、上記測距用光の測距対象
被写体からの反射光を受光して受光信号を出力する複数
の受光手段と、 上記複数の受光手段のそれぞれに接続され、上記測距ポ
イント毎の上記受光信号を積分する複数の積分手段と、 被写体を定常的に照明している背景光を除去するための
背景光除去手段と、 上記積分手段の積分出力をデジタルデータに変換して読
み出す単一の変換手段と、 上記複数の測距ポイントのうちの1つのポイントに関す
る背景光除去動作を他の測距ポイントに関するデータ読
み出し動作と同時に行うよう制御する制御手段と、 を具備したことを特徴とするカメラの測距装置。
2. A light projecting means for sequentially projecting distance-measuring light toward a plurality of distance-measuring points in a screen, and a plurality of distance-measuring points, from which the distance-measuring light is emitted from an object to be measured. A plurality of light receiving means for receiving the reflected light and outputting a light receiving signal, a plurality of integrating means connected to each of the plurality of light receiving means for integrating the light receiving signal at each of the distance measuring points, and Background light removing means for removing the background light illuminating, a single converting means for converting the integrated output of the integrating means into digital data and reading the digital data, and one of the plurality of distance measuring points. A distance measuring device for a camera, comprising: a control unit that controls a background light removing operation for a point to be performed simultaneously with a data reading operation for another distance measuring point.
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