JPH01143910A - Automatic distance measuring instrument - Google Patents

Automatic distance measuring instrument

Info

Publication number
JPH01143910A
JPH01143910A JP62302895A JP30289587A JPH01143910A JP H01143910 A JPH01143910 A JP H01143910A JP 62302895 A JP62302895 A JP 62302895A JP 30289587 A JP30289587 A JP 30289587A JP H01143910 A JPH01143910 A JP H01143910A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
photocurrent
output
voltage
supplied
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62302895A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Misao Furuya
操 古谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsumi Electric Co Ltd
Original Assignee
Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsumi Electric Co Ltd filed Critical Mitsumi Electric Co Ltd
Priority to JP62302895A priority Critical patent/JPH01143910A/en
Publication of JPH01143910A publication Critical patent/JPH01143910A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To amplify a photocurrent excellently even when the photocurrent varies greatly and to perform accurate distance measuring operation by the amplification by detecting reflected light from a body to be measured by a photoelectric conversion element. CONSTITUTION:The photoelectric conversion element which is a semiconductor position detecting device (PSD) 1 detects the reflected light from the body to be measured. The output current of this PSD 1 is supplied to a logarithmic compressing circuit 15, whose output is supplied to an arithmetic circuit 16 and a voltage comparing circuit 17 in common. This circuit 17 is supplied with the output reference voltage of a reference voltage generating circuit 18 and compares it with the output voltage of the circuit 15 to outputs a voltage corresponding to their difference. Then when the measuring operation is not performed, a switch circuit 19 is on, the output of the PSD 1 is a photocurrent irrelevant to the distance measuring operation, and the output voltage of the circuit 15 is held constant. When the measuring operation is performed, on the other hand, the circuit 19 turns off and a photocurrent based upon the reflected light from the body to be measured flows together with the constant photocurrent irrelevant to the distance measuring operation and the circuit 16 performs proper arithmetic operation for those outputs, thereby finding the distance to the object body.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動距離測定装置に係り、特にスチールカメラ
等のオートフォーカスシステムにおいて、半導体装置検
出装置(PSD)等の充電変換素子からの光電流信号に
よって被写体との距離を求める自動距離測定装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an automatic distance measuring device, and in particular, in an autofocus system such as a still camera, a photocurrent signal from a charging conversion element such as a semiconductor device detection device (PSD) is used. The present invention relates to an automatic distance measuring device for determining the distance to a subject.

従来の技術 第5図は従来の自動距離測定装置が適用されたオートフ
ォーカスシステムの回路系統図を示す。
BACKGROUND OF THE INVENTION FIG. 5 shows a circuit diagram of an autofocus system to which a conventional automatic distance measuring device is applied.

同図において、1は半導体装置検出器(以下PSDと略
記する)であり、後述する発光ダイオード(LED)D
lから被写体に向けて発せられた赤外線の反射光をキャ
ッチして光電流に変換し、端子1a及び1bから出力す
る周知の半導体素子である。上記の反射光の光jはPS
Dlと被測定体となる被写体との距離によって変化する
ことから、PSDlの出力光電流は被写体との距離に対
応する。
In the figure, 1 is a semiconductor device detector (hereinafter abbreviated as PSD), and a light emitting diode (LED) D to be described later.
This is a well-known semiconductor element that catches the reflected infrared light emitted from L toward the subject, converts it into photocurrent, and outputs it from terminals 1a and 1b. The above reflected light j is PS
Since it changes depending on the distance between Dl and the object to be measured, the output photocurrent of PSDl corresponds to the distance to the object.

2はPSDlにより得られた光電流を増幅するとともに
太陽光等の外来光によって多大な光電流が流れることを
防止する充電流増幅回路、3はPSDIの出力端子1a
、lbから出力され増幅された光電流を夫々別々に対数
圧縮し、それらの値の差を求める演算回路である。
2 is a charging current amplification circuit that amplifies the photocurrent obtained by the PSDl and prevents a large photocurrent from flowing due to external light such as sunlight, and 3 is the output terminal 1a of the PSDI.
This is an arithmetic circuit that logarithmically compresses the amplified photocurrents outputted from , lb, respectively, and calculates the difference between these values.

4は演算回路3の出力(g号から被写体との距離を求め
、レンズが被写体に焦点を合わせることができるように
、レンズの焦点距離を変化させる駆動部5に対して制御
信号を供給する焦点制御回路であり、6はシャッタを切
る直前に発光ダイオード(LED)D 1に電流を供給
し、発光ダイオードD1から被写体に向けて赤外光を発
する発光部である。
4 is the output of the arithmetic circuit 3 (a focal point that calculates the distance to the subject from g and supplies a control signal to the drive unit 5 that changes the focal length of the lens so that the lens can focus on the subject) 6 is a control circuit, and 6 is a light emitting unit that supplies current to a light emitting diode (LED) D1 just before the shutter is released, and emits infrared light from the light emitting diode D1 toward the subject.

7はオートフォーカスシステム全体を制御するコントロ
ール部(図示せず)との間でオートフォーカス動作のス
タート、測距動作の開始、終了及びオートフォーカス動
作の終了の信号を授受することにより回路のシーケンス
制御を行うシーケンス制御回路である。
7 controls the sequence of the circuit by transmitting and receiving signals for the start of autofocus operation, the start and end of distance measurement operation, and the end of autofocus operation with a control unit (not shown) that controls the entire autofocus system. This is a sequence control circuit that performs

以上光電流増幅回路2の動作について簡単に説明する。The operation of the photocurrent amplification circuit 2 will be briefly described above.

バイアス回路10は、電流電圧変換器11.12、演算
増幅器(以下OPアンプと略記する)13.14に適当
なバイアスを与え、電流電圧変換器ii、12は、PS
Dlによって出力端子1a、1bに生じた光電流信号を
電圧信号に変換する。
The bias circuit 10 applies appropriate bias to current-voltage converters 11.12 and operational amplifiers (hereinafter abbreviated as OP amplifiers) 13.14, and the current-voltage converters ii, 12
The photocurrent signal generated at the output terminals 1a and 1b by Dl is converted into a voltage signal.

OPアンプ15.抵抗R1,R2,R3゜PNPトラン
ジスタQ1.NPNトランジスタQ2.コンデンサC1
よりなる帰還ループ(ループ1とする)及びOPアンプ
14.抵抗R4゜R5,R6,PNPトランジスタQ3
.NPN+−ランジスタQ4.コンデンサC2よりなる
帰還ループ(ループ2とする)は、共に○Pアンプ13
゜14の入力電圧が太陽光等の測距動作に無関係な外来
光によって上野しくということはPSDIの出力電流が
増加)、その出力が飽和して入力に対しリニアに動作し
なくなる状態を防ぐための回路である。
OP amplifier 15. Resistors R1, R2, R3゜PNP transistor Q1. NPN transistor Q2. Capacitor C1
A feedback loop (referred to as loop 1) and an OP amplifier 14. Resistor R4゜R5, R6, PNP transistor Q3
.. NPN+- transistor Q4. The feedback loop (referred to as loop 2) consisting of the capacitor C2 is connected to the ○P amplifier 13.
(If the input voltage of ゜14 is affected by external light unrelated to distance measurement operation such as sunlight, the output current of PSDI increases), to prevent the output from becoming saturated and not operating linearly with respect to the input. This is the circuit.

ループ1とループ2とは同様の構成であることからルー
プ1のみについてその動作を説明する。
Since loop 1 and loop 2 have similar configurations, the operation of only loop 1 will be explained.

OPアンプ13の反転入力端子に供給される入力信号電
圧レベルが上昇し、それに伴ってOPアンプ13の出力
信号電圧が所定のレベル以上に上昇すると、PNPトラ
ンジスタQ1がオンとなり、それに引き続いてNPNト
ランジスタQ2がオンとなる。このためOPアンプ10
の反転入力端子に供給される直流電圧がNPNトランジ
スタQ2のコレクタ電流となって流れ、OPアンプ10
の出力電圧の上記所定レベル以上の上昇が抑えられる。
When the input signal voltage level supplied to the inverting input terminal of the OP amplifier 13 rises and the output signal voltage of the OP amplifier 13 rises to a predetermined level or higher, the PNP transistor Q1 turns on, and subsequently the NPN transistor Q1 turns on. Q2 is turned on. For this reason, OP amplifier 10
The DC voltage supplied to the inverting input terminal of the OP amplifier 10 flows as the collector current of the NPN transistor Q2.
An increase in the output voltage above the predetermined level is suppressed.

発明が解決しようとする問題点 被写体から反射された赤外光がPSDlによって検出さ
れることによってPSDlに流れる光電流は、測距動作
が可能な最近接距離と、無限大距離の時とでは被写体の
反射率が等しい場合であっても102倍程磨具なり、又
被写体が等距離にあってもその反射率が被写体の色が黒
系統のように反射率が小さい場合と白系統のように反射
率が大きい場合とでも同様に102倍程磨具なる。従っ
て最も光電流が少ない場合と最も多い場合では104倍
程磨具なることとなる。
Problem to be Solved by the Invention The photocurrent that flows through the PSDl when infrared light reflected from the object is detected by the PSDl is different from the object at the closest distance where distance measuring operation is possible and at an infinite distance. Even if the reflectance of the subject is the same, it will be about 102 times more polished, and even if the subject is at the same distance, the reflectance will be different when the reflectance is small, such as when the subject color is black, and when the reflectance is small, such as when the subject is white. Even if the reflectance is high, the polishing tool will be about 102 times as large. Therefore, the size of the polishing tool will be about 104 times that of the case where the photocurrent is the smallest and the case where the photocurrent is the largest.

従来回路ではこのように電流量が大きく異なる場合にル
ープ1及びループ2を構成する各素子の定数をすべての
場合に満足のゆく条件で選定することは非常に難しいと
いう問題点があった。
In the conventional circuit, there is a problem in that it is very difficult to select the constants of each element constituting loop 1 and loop 2 under conditions that are satisfactory in all cases when the amount of current differs greatly.

また、バイアス回路10からOPアンプ13゜14へ供
給されるバイアス電流が光電流に対して彰賢を与えるこ
ととなり、これが測距動作の誤差を生じる原因ともなる
という問題点があった。
Further, there is a problem in that the bias current supplied from the bias circuit 10 to the OP amplifiers 13 and 14 imparts a bias to the photocurrent, which causes an error in the distance measuring operation.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、被測定
体からの反射光を検出することによって光電変換素子に
流れる光電流が大幅に変化した場合であっても良好に光
電流の増幅かでき、これにより精確な測距動作が可能と
なる自動距離測定装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and can effectively amplify the photocurrent even when the photocurrent flowing through the photoelectric conversion element changes significantly by detecting the reflected light from the object to be measured. It is an object of the present invention to provide an automatic distance measuring device that can perform accurate distance measuring operations.

問題点を解決するための手段 本発明は入射光を光電流に変換する光電変換素子によっ
て被測定体からの反射光を検出し、光電変換素子の出力
光電流に対して演算を行うことにより被測定体との距離
を測定する自動距離測定装置において、光電変換素子よ
り供給される光電流に応じた出力信号を発生する非線形
回路にと、非測定時には、非線形回路に所定の定電流を
流すように非線形回路の入力光電流を制御し、測定時に
は非線形回路に所定の定電流と被測定体からの反射光に
よる光電流とを流すよう該入力光電流を制御する電流制
御手段とを設けてなる。
Means for Solving the Problems The present invention detects reflected light from an object to be measured using a photoelectric conversion element that converts incident light into a photocurrent, and performs calculations on the output photocurrent of the photoelectric conversion element. In an automatic distance measuring device that measures the distance to a measuring object, a predetermined constant current is passed through the nonlinear circuit that generates an output signal according to the photocurrent supplied from the photoelectric conversion element, and when not measuring. and current control means for controlling the input photocurrent of the nonlinear circuit, and controlling the input photocurrent so that a predetermined constant current and a photocurrent due to reflected light from the object to be measured flow through the nonlinear circuit during measurement. .

作用 非測定時には、太陽光等の外来光の明るさの変化に応じ
て光電流が変化した場合であっても非線形回路には電流
制御手段によって所定の定電流が流れさ、jlFA形回
路は所定の動作点での動作が可能となる。
When the action is not being measured, even if the photocurrent changes in response to changes in the brightness of external light such as sunlight, a predetermined constant current flows through the nonlinear circuit by the current control means, and the jlFA type circuit maintains a predetermined constant current. operation at the operating point is possible.

測定時には、非線形回路には測定動作開始直前と同じ所
定の定電流に加えて広いレンジの被測定体から反射光に
よる光電流が流れさ、非線形回路はこの反射光による光
電流に応じた出力信号を発生する。
During measurement, in addition to the same predetermined constant current as immediately before the start of the measurement operation, a photocurrent due to reflected light from a wide range of objects under test flows through the nonlinear circuit, and the nonlinear circuit generates an output signal according to the photocurrent due to this reflected light. occurs.

非線形回路の出力信号は次段の演算回路等において演算
が行なわれ、この結果から被測定体との距離が求められ
る。
The output signal of the nonlinear circuit is subjected to calculation in the next stage calculation circuit, etc., and the distance to the object to be measured is determined from the result.

実施例 第1図は本発明の第1実施例のブロック図を示す。Example FIG. 1 shows a block diagram of a first embodiment of the invention.

同図においてPSDlは第5図の従来回路におけるPS
Dlと同様のもので被測定体からの反射光を光電流に変
換する光電変換素子である。この光電流には測距動作の
ために装置自体から発せられた光が被写体によって反射
されPSDlによって光電流に変換されたものの他に、
太陽光や室内の照明等、測距動作には無関係な外来光に
よって生じた光電流も含まれている。
In the same figure, PSDl is PS in the conventional circuit of FIG.
It is similar to Dl and is a photoelectric conversion element that converts reflected light from an object to be measured into photocurrent. This photocurrent includes light emitted from the device itself for ranging operation, reflected by the subject and converted into photocurrent by the PSDl, and
It also includes photocurrents generated by extraneous light, such as sunlight and indoor lighting, that are unrelated to distance measurement operations.

このpsoiの出力電流は対数圧縮回路15に供給され
、これらの出力は共通に演詐回路16及び電圧比較回路
17に供給される。これとともに電圧比較回路17には
基準電圧発生回路18の出力基準電圧が供給され、これ
と上記対数圧縮回路15の出力電圧が比較され、その差
に応じた電圧を出力する。
This psoi output current is supplied to a logarithmic compression circuit 15, and these outputs are commonly supplied to a fraud circuit 16 and a voltage comparison circuit 17. At the same time, the output reference voltage of the reference voltage generation circuit 18 is supplied to the voltage comparison circuit 17, which is compared with the output voltage of the logarithmic compression circuit 15, and outputs a voltage according to the difference.

電圧比較回路17の出力はスイッチ回路19を介して電
流バイパス回路20へ供給されるとともに、コンデンサ
Cを充電し、電流バイパス回路20は、電圧比較回路1
7よりの出力に応じてPSDIから対数圧縮回路15へ
供給される電流をバイパスする。このスイッチ回路19
は被測定体との距離を訓測する操作によりオフとされる
The output of the voltage comparison circuit 17 is supplied to the current bypass circuit 20 via the switch circuit 19 and charges the capacitor C.
The current supplied from PSDI to the logarithmic compression circuit 15 is bypassed in accordance with the output from 7. This switch circuit 19
is turned off by an operation to measure the distance to the object to be measured.

スイッチ回路19がオンとなっている場合には、■1距
動作に用いられる光は発せられ′ず、psoiの出力電
流は太陽光や室内の照明等の測距動作には無関係な外来
光によって生じる光電流である。
When the switch circuit 19 is on, the light used for the 1-distance operation is not emitted, and the output current of the psoi is caused by external light unrelated to the distance measurement operation, such as sunlight or indoor lighting. This is the photocurrent generated.

この光電流は対数圧縮回路15において所定の電圧に変
換され、その出力電圧は電圧比較回路17に供給され基
準電ff−発生回路18によって発生される基準電圧と
比較される。
This photocurrent is converted into a predetermined voltage in a logarithmic compression circuit 15, and the output voltage is supplied to a voltage comparison circuit 17 and compared with a reference voltage generated by a reference voltage ff- generation circuit 18.

ここで対数圧縮回路15の出力電圧が基準電圧よりも上
背したとすると、電圧比較回路17はこの差に当る電圧
を増幅して出力し電流バイパス回路20へ供給する。電
流バイパス回路20は、電圧比較回路17の出力によっ
て、PSDIから対数圧縮回路15へ供給される光電流
の一部をバイパスすることにより対数圧縮回路15の出
力電圧を下げ、結果として基準電圧と等しくなる。
Here, if the output voltage of the logarithmic compression circuit 15 exceeds the reference voltage, the voltage comparison circuit 17 amplifies and outputs the voltage corresponding to this difference, and supplies the amplified voltage to the current bypass circuit 20. The current bypass circuit 20 lowers the output voltage of the logarithmic compression circuit 15 by bypassing a part of the photocurrent supplied from the PSDI to the logarithmic compression circuit 15 using the output of the voltage comparison circuit 17, and as a result, the output voltage becomes equal to the reference voltage. Become.

逆に対数圧縮回路15の出力電圧が基準電圧より低下し
た場合には、上記と反対に電流バイパス回路20による
PSDlからの電流のバイパス吊を減少させ、対数圧縮
回路15へ供給される電流を増すことによって対数圧縮
回路15の出力電圧は上昇する。これによって対数圧縮
回路15の出力電圧は常に一定に保たれることとなる。
Conversely, when the output voltage of the logarithmic compression circuit 15 falls below the reference voltage, the current bypass circuit 20 reduces the bypassing of the current from the PSDl and increases the current supplied to the logarithmic compression circuit 15. As a result, the output voltage of the logarithmic compression circuit 15 increases. As a result, the output voltage of the logarithmic compression circuit 15 is always kept constant.

測距動作が開始されると測距用の赤外光が被測定体に向
けて発せられ、これと同期してスイッチ手段19がオフ
とされる。被測定体より反射された赤外光はPSDlに
よって検出され光電流とされるが、電流バイパス回路2
0はそれまでに充電されていたコンデン+jCが供給す
る電圧によって、スイッチ回路19がオフとされる直前
と同様の電流をバイパスし続ける。このため測距動作の
ために発せられた赤外光に対応する光電流は対数圧縮回
路15を通過して対数に比例した電圧に変換され、演算
回路16に供給される。演算回路16はこの対数変換さ
れた電圧信号に対し適当な演のを行うことにより被測定
体との距離をもとめ、レンズの焦点合わU動作を行う。
When the distance measurement operation is started, infrared light for distance measurement is emitted toward the object to be measured, and in synchronization with this, the switch means 19 is turned off. The infrared light reflected from the object to be measured is detected by the PSDl and converted into a photocurrent, but the current bypass circuit 2
0 continues to bypass the same current as that just before the switch circuit 19 was turned off by the voltage supplied by the capacitor +jC that had been charged up until then. Therefore, the photocurrent corresponding to the infrared light emitted for the distance measuring operation passes through the logarithmic compression circuit 15, is converted into a logarithmically proportional voltage, and is supplied to the arithmetic circuit 16. The arithmetic circuit 16 performs appropriate operations on this logarithmically converted voltage signal to determine the distance to the object to be measured, and performs a focusing U operation of the lens.

第2図は本発明の第2実施例の回路図を示す。FIG. 2 shows a circuit diagram of a second embodiment of the invention.

同図において第1図と同一構成部分には同一符号を付し
、その説明を省略する。本実施例では、第5図の従来例
と同様にPSDIからは光電流が出力端子1a、1bか
ら2系統の回路に流れており、第2図では数字で示した
符号に添′:F′a、bを付してこれらを区別している
。動作的には両者共に同様であるため添字aで示したも
のについてのみ説明する。
In this figure, the same components as in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and their explanations will be omitted. In this embodiment, as in the conventional example shown in FIG. 5, the photocurrent from the PSDI flows from the output terminals 1a and 1b to two circuits, and in FIG. They are distinguished by a and b. Since both are similar in operation, only the one indicated by the subscript a will be explained.

PSDIの端子1aに生じる光電流は対数圧縮回路15
へ供給される対数圧縮回路15aはトランジスタQ5と
OPアンプOP1によって構成され、入力側に供給され
る電流を対数変換した電圧を出力する周知のアナログ回
路である。
The photocurrent generated at the terminal 1a of PSDI is transmitted through the logarithmic compression circuit 15.
The logarithmic compression circuit 15a supplied to the input side is a well-known analog circuit configured by a transistor Q5 and an OP amplifier OP1, and outputs a voltage obtained by logarithmically converting the current supplied to the input side.

半導体素子によって構成されたスイッチ回路25aが端
子26aに供給される信号によってオンとされている場
合には、電圧比較回路となるOPアンプOP2は対数圧
縮回路15aと基準電圧発生回路18より発生される基
準電圧とを比較し、その差を増幅して電流バイパス回路
20aに供給するとともにコンデンサCaを充電する。
When the switch circuit 25a constituted by a semiconductor element is turned on by a signal supplied to the terminal 26a, the OP amplifier OP2 serving as a voltage comparison circuit is generated by the logarithmic compression circuit 15a and the reference voltage generation circuit 18. The voltage is compared with a reference voltage, and the difference is amplified and supplied to the current bypass circuit 20a, and the capacitor Ca is charged.

電流バイパス回路20aは5つのトランジスタによって
構成され、OPアンプOP2の出力信3がスイッチ回路
25aを介して供給されることによってOPアンプOP
1の反転入力端子に供給される光電流を制御することが
できる。
The current bypass circuit 20a is constituted by five transistors, and the output signal 3 of the OP amplifier OP2 is supplied via the switch circuit 25a, so that the OP amplifier OP
The photocurrent supplied to the inverting input terminal of 1 can be controlled.

スイッチ回路25a、25bが共にオンの時には測距用
の赤外光は発せられず、PSDIには太陽光等の外来光
によって生じる光電流IDCが発生する。このとき第2
図に示すpsoiから端子1a、1bに流れる電流1.
I4には 1  =I  =I、o(1) という関係がある。
When the switch circuits 25a and 25b are both on, no infrared light for distance measurement is emitted, and a photocurrent IDC generated by external light such as sunlight is generated in the PSDI. At this time, the second
Current flowing from psoi to terminals 1a and 1b shown in the figure 1.
I4 has the following relationship: 1 = I = I, o(1).

ここで対数圧縮回路15aの出力電圧が何らかの原因で
変動しようとすると、OPアンプOP2が対数圧縮回路
15aと基準電圧発生回路18の出力電圧を比較する際
にこの変動によってOPアンプOP2の出力電圧が変化
してバイパス回路20aがバイパスする電流I2も変化
することにより、OPアンプoP1の反転入力端子に流
れる電流I3が出力電圧を一定にするよう増加又は減少
する。このため対数圧縮回路15a(15bも同様)の
出力電圧は基準電圧発生回路18から供給される基準電
圧と等しくなるようバランスしている。
If the output voltage of the logarithmic compression circuit 15a is to fluctuate for some reason, this fluctuation will cause the output voltage of the OP amplifier OP2 to change when the OP amplifier OP2 compares the output voltages of the logarithmic compression circuit 15a and the reference voltage generation circuit 18. As the current I2 that changes and is bypassed by the bypass circuit 20a also changes, the current I3 flowing to the inverting input terminal of the OP amplifier oP1 increases or decreases so as to keep the output voltage constant. Therefore, the output voltage of the logarithmic compression circuit 15a (same as 15b) is balanced to be equal to the reference voltage supplied from the reference voltage generation circuit 18.

このとき電流バイパス回路20a、20bによってバイ
パスされる光電流1.15には夫々12 =11+13
−■fi        (2115=I4+■6  
IF5        ■という関係がある。ここでI
3.I6は夫々OPアンプ○p、op3の反転入力端子
に流れる電流を示し、又1f1.If2は非測距時に夫
々対数圧縮回路15a、15bのトランジスタQ5.Q
6に流される電流である。ここで集積回路化等によりO
PアンプOP  とO20及びOPアンプ0P  とo
P4の特性が揃うように製造すると、l3=16となる
ことによりバイパス回路20a。
At this time, the photocurrent 1.15 bypassed by the current bypass circuits 20a and 20b is 12 = 11 + 13, respectively.
-■fi (2115=I4+■6
There is a relationship called IF5 ■. Here I
3. I6 indicates the current flowing to the inverting input terminals of the OP amplifiers ○p and op3, respectively, and 1f1. If2 is the transistor Q5. Q
This is the current flowing through 6. Here, O
P amplifier OP and O20 and OP amplifier 0P and o
When manufactured so that the characteristics of P4 are the same, l3=16, thereby forming the bypass circuit 20a.

20bによってバイパスされる電流1.15は、1 −
15となり、従って I fl”” I I2              
(4)という関係が成り立つ。
The current 1.15 bypassed by 20b is 1 −
15, so I fl"" I I2
The relationship (4) holds true.

よって、この時のOPアンプOP1の出力電圧e1とO
PアンプOP3の出力電圧e3とは周知の公式 より等しくなる。但し、ここでkはボルツマン定数、■
は絶対温度、qは電子電荷であり、Isはトランジスタ
Q5.Q6の飽和電流である。
Therefore, at this time, the output voltage e1 of the OP amplifier OP1 and O
The output voltage e3 of the P amplifier OP3 is equal to the output voltage e3 according to a well-known formula. However, here k is Boltzmann's constant, ■
is the absolute temperature, q is the electronic charge, and Is is the temperature of the transistor Q5. This is the saturation current of Q6.

従って、演算回路16の初段のOPアンプOP5の出力
電圧e5は となる。この式はスイッチ回路25a、25bがオンの
時には太陽光等の外来光の強弱等には無関係に演算回路
16の出力はゼロとなることを意味している。
Therefore, the output voltage e5 of the first stage OP amplifier OP5 of the arithmetic circuit 16 is as follows. This equation means that when the switch circuits 25a and 25b are on, the output of the arithmetic circuit 16 is zero regardless of the strength of external light such as sunlight.

次にスイッチ回路25a、25bが端子26a。Next, the switch circuits 25a and 25b are terminals 26a.

26bに夫々供給される信号によってオフとされると、
それに同期して発光手段となるLED (図示せず)か
らは赤外光が被写体に向けて発せられる。この赤外光が
被写体によって反射されPSDlによって検出されると
、被写体との距離に従って端子1a、1bには光電流1
 .1  が流れることとなる。PSDlは被写体の反
射率にもよるが、概して被写体が遠くにある場合には反
射光が小さいため光電流1  、I  共に小さく、逆
に被写体が近くにある場合には反射光が大きいため光電
流1.14共に大きくなる。更に、被写体との距離が大
きくなるとこれに従って光tli流11゜14の比は1
に近づき、逆に被写体との距離が近づくと光電流I の
I4に対する比は大きくなる。
When turned off by the signals provided to 26b, respectively,
In synchronization with this, infrared light is emitted toward the subject from an LED (not shown) serving as a light emitting means. When this infrared light is reflected by the object and detected by the PSDl, a photocurrent of 1
.. 1 will flow. PSDl depends on the reflectance of the subject, but in general, when the subject is far away, the reflected light is small, so both photocurrents 1 and I are small; on the other hand, when the subject is close, the reflected light is large, so the photocurrent is small. 1.14 both become larger. Furthermore, as the distance to the subject increases, the ratio of the light tli current 11°14 increases to 1.
, and conversely, as the distance to the subject approaches, the ratio of photocurrent I to I4 increases.

スイッチ回路25a、25bが同時にオフとされた直後
には、コンデンサC,,Cbに充電されていた電荷によ
ってバイパス回路20a、20bの入力側の電位はスイ
ッチ回路25b、25bがオフとされる直前と等しいた
めバイパス回路20a。
Immediately after the switch circuits 25a, 25b are turned off at the same time, the potential on the input side of the bypass circuits 20a, 20b is changed to the level immediately before the switch circuits 25b, 25b are turned off due to the charges stored in the capacitors C, , Cb. Bypass circuit 20a because they are equal.

20bによってバイパスされる電11.15も共にスイ
ッチ回路25a、25bがオフとされる直前と等しく、
従って、OPアンプOP1゜OR3の出力電圧e1.e
3ともにしばらくの期間はスイッチ回路25a、25b
がオフとされる直前と等しい。
The voltages 11 and 15 bypassed by 20b are also equal to those immediately before switch circuits 25a and 25b are turned off,
Therefore, the output voltage e1. of the OP amplifier OP1°OR3. e
3, both switch circuits 25a and 25b for a while.
is the same as before it was turned off.

ここで、上記被写体からの反射光による光電流II  
がパルス的に流れると端子1a、1ba−3b に夫々流れる光電流は ’ 1− ’ DC+’ Sa           
(7)14=I、。+ISb         ■とな
る。この時0式と同様にOPアンプop1゜op2の出
力電圧e1.e3は夫々 となり、よってOPアンプOP5の出力電圧e5は となる。この時被写体が充分近くにあり、I、1(Is
a、1f2(Isbという関係が成り立つとすれば(1
1)式は となり、PアンプOP5の出力には被写体からの反射光
による光電流1  、I  の比の対数に比例sa  
 sb した電圧が現れることとなる。
Here, the photocurrent II due to the reflected light from the object is
When flows in a pulsed manner, the photocurrents flowing through terminals 1a and 1ba-3b are '1-'DC+' Sa
(7) 14=I,. +ISb ■. At this time, similarly to the 0 type, the output voltage e1. e3 are respectively, and therefore the output voltage e5 of the OP amplifier OP5 is as follows. At this time, the subject is close enough and I,1 (Is
a, 1f2(Isb), then (1
1) Equation is as follows, and the output of P amplifier OP5 is proportional to the logarithm of the ratio of photocurrent 1 and I due to the reflected light from the subject.
sb voltage will appear.

OPアンプOP7はOPアンプOP5の出力電圧のピー
ク値を一時的に保持する周知のピークホールド回路であ
り、被写体からの反射光が短い時間しか現れない場合で
あっても正確な測距動作を行なわしめるためのものであ
る。
The OP amplifier OP7 is a well-known peak hold circuit that temporarily holds the peak value of the output voltage of the OP amplifier OP5, and performs accurate distance measurement even when the reflected light from the subject appears only for a short time. It is for tightening.

又、第2図において22は、演算部16の出力信号の大
小に応じて被写体との距離を8段階に分け、これを8段
階のレンズの焦点距離に対応させる焦点距離制御回路で
あり、23はシーケンス制御回路であって、第5図の従
来回路におけるシーケンス制御回路と同様の動作を行う
Further, in FIG. 2, 22 is a focal length control circuit that divides the distance to the subject into 8 stages according to the magnitude of the output signal of the calculation unit 16, and makes this correspond to the focal length of the lens in 8 stages. is a sequence control circuit which operates in the same way as the sequence control circuit in the conventional circuit shown in FIG.

第3図は第2図の回路の主要な信号のタイミングヂャー
トを示す。同図においてVccは回路全体の電源を断継
する(n号であり、時刻t1においてハイレベルとなる
と電源が投入される。時刻t1から25ミリ秒後の時刻
t2において八に示す信号によってスイッチ回路30が
オフとなりデータ取り込みの準備が行なわれる。このt
lからt2までの25ミリ秒という時間は回路全体が安
定になるまでの待機時間として設定されている。
FIG. 3 shows a timing diagram of the main signals of the circuit of FIG. In the same figure, Vcc switches the power supply to the entire circuit (no. n), and the power is turned on when it becomes high level at time t1. 30 is turned off and preparations are made for data capture.
The time of 25 milliseconds from 1 to t2 is set as a waiting time until the entire circuit becomes stable.

時刻t2でスイッチ回路30がオフとなると同時にBに
示す信号がハイレベルとなり時刻t5までの0.8ミリ
秒の間に発光ダイオードからの発光が行なわれる。この
期間中は同時にスイッチ回路25a、25b、31が、
17となり、t2から0.1ミリ秒後の時刻t3からt
4までの0.3ミリ秒の間に信号Cがハイレベルとなる
ことによって被写体からの反射光による光電流の検出を
行う。
At time t2, the switch circuit 30 is turned off, and at the same time, the signal indicated by B becomes high level, and the light emitting diode emits light for 0.8 milliseconds until time t5. During this period, the switch circuits 25a, 25b, and 31 simultaneously
17, and from time t3 0.1 milliseconds after t2 to t
When the signal C becomes high level for 0.3 milliseconds up to 4, photocurrent due to reflected light from the object is detected.

時刻t5において発光ダイオードからの発光が終了する
と信号りがハイレベルとなり測距動作が終了したことを
示す。
When the light emission from the light emitting diode ends at time t5, the signal becomes high level, indicating that the distance measuring operation has ended.

第4図は対数目盛で示した光電流’saに対する。Pア
ンプoP5の出力電圧e5を、光電流■saのIsbに
対する比をパラメータとして示した特性図である。(1
1)式かられかるようにトランジスタQ5 、Q6には
動作を確保するための電流I、1゜1.2((4)式よ
りI f1= 1 f2)が流れているため、光電流’
sa、Isb共に小さい場合には(12)式で示す近似
は成り立たなくなり、光電流■saが小さくなるに従っ
てIflの影響が強く現れ、第4図に示すようにe5の
値は徐々に減少するため、光電流■sa、Isbの比の
対数から測距動作を行う場合には誤差が大きくなる。特
にIsaのIsbに対する比r 1(= I 、/ 1
 sb)が大きくなるく被写体が近くなる)程この傾向
は顕著となり、逆にr 1 = 1の場合(被写体が無
限遠にある場合)には常に一定の直線となる。
FIG. 4 shows photocurrent 'sa' plotted on a logarithmic scale. It is a characteristic diagram showing the output voltage e5 of the P amplifier oP5 using the ratio of the photocurrent ■sa to Isb as a parameter. (1
As can be seen from equation 1), a current I, 1° 1.2 (from equation (4), I f1 = 1 f2) flows through transistors Q5 and Q6 to ensure operation, so the photocurrent '
When both sa and Isb are small, the approximation expressed by equation (12) no longer holds true, and as the photocurrent ■sa becomes smaller, the influence of Ifl becomes stronger, and the value of e5 gradually decreases as shown in Figure 4. , photocurrent ■sa, Isb. In particular, the ratio of Isa to Isb r 1 (= I , / 1
This tendency becomes more pronounced as sb) becomes larger and the subject becomes closer, and conversely, when r 1 = 1 (when the subject is at infinity), the line always becomes a constant straight line.

しかし、実際に被写体からの反射光を検出して測距を行
う場合の状況では、被写体が遠くにあり被写体からの反
射光が小さい場合にはrIも小さく、主に第4図の領域
イの部分の特性での測距動作が行なわれ、また被写体が
近くにある場合にはrIが大きくなるが、被写体からの
反射光全体も多くなり光電流Isaも大きくなる為、主
に第4図の領域口の部分の特性での測距動作が行なわれ
ることとなる。この領域イ、[i共に特性はほとんど水
平な直線部分と考えることができ、このような直線部分
の特性を用いることがら測距時の分解能及び誤差は殆ん
ど問題はない。
However, in the situation where distance measurement is actually performed by detecting the reflected light from the subject, if the subject is far away and the reflected light from the subject is small, rI is also small, mainly in area A in Figure 4. Distance measurement is performed based on the characteristics of the area, and when the subject is nearby, rI increases, but the total amount of light reflected from the subject also increases and the photocurrent Isa also increases, so mainly the A distance measurement operation will be performed based on the characteristics of the region entrance. The characteristics of both regions A and [i can be considered as almost horizontal straight line portions, and since the characteristics of such straight line portions are used, there is almost no problem with the resolution and error during distance measurement.

第2図の回路では、PSDlがらの光電流を直接対数圧
縮15a、15bにおいて対数電圧に変換しているため
、従来装置のように一口先電流を電圧信号に変換し増幅
してから対数圧縮を行う場合に比較してダイナミックレ
ンジを広く取ることが可能となる。
In the circuit shown in Fig. 2, the photocurrent from the PSDl is directly converted into a logarithmic voltage in the logarithmic compression units 15a and 15b, so unlike the conventional device, the current at the end of the tip is converted into a voltage signal, amplified, and then logarithmic compression is performed. It is possible to obtain a wider dynamic range compared to the case where this method is used.

また、OPアンプOP1.OR3に流れるバイアス電流
も外来光による光電流の一部として処理されることによ
り、このバイアス74 ’e+によって生じる測距動作
の誤差を小さくすることが可能である。
In addition, OP amplifier OP1. Since the bias current flowing through OR3 is also treated as part of the photocurrent due to external light, it is possible to reduce the error in distance measurement operation caused by this bias 74'e+.

発明の効果 上述の如く、本発明によれば、ダイナミックレンジを広
く取ることが可能となることにより光電流の範囲が10
4倍程磨具なる広い範囲に口って良好な動作が可能であ
るとともに、測距動作の分解能を向上させることができ
、又太陽光等の外来光による光電流は非線形回路(対数
圧縮回路)を構成するトランジスタには流れないために
赤外線等の信号光による微少な光電流がこのトランジス
タを流れる場合には高い分解能を実現し得ることとなり
、例えば従来の比較的安価なカメラで焦点距離の切換が
3段階程度だったものを同規模の回路構成で8段階程度
にすることが可能となる。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, it is possible to widen the dynamic range, thereby increasing the photocurrent range to 10
It is possible to perform good operation over a wide range of about 4 times as much as the polishing tool, and it is also possible to improve the resolution of distance measurement operation, and the photocurrent due to external light such as sunlight ), so if a small photocurrent caused by signal light such as infrared rays flows through this transistor, it is possible to achieve high resolution. It becomes possible to increase the switching from about 3 stages to about 8 stages with the same scale circuit configuration.

更に、対数圧縮回路を構成するOPアンプのバイアス電
流は外来光による光電流と同様に処理されることから、
バイアス電流が微少な信号光による光電流に影響を及ぼ
すことはなく精度の高い測距動作が可能になる等の特長
を有する。
Furthermore, since the bias current of the OP amplifier that constitutes the logarithmic compression circuit is processed in the same way as the photocurrent due to external light,
It has the advantage that the bias current does not affect the photocurrent caused by the minute signal light, making it possible to perform highly accurate ranging operations.

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

第1図は本発明の第1実施例のブロック図、第2図は本
発明の第2実施例の回路図、第3図は第2図に示す回路
のタイミングチャートを示す図、第4図は第2図に示す
回路の動作特性を示す図、第5図は従来装置の回路図で
ある。 1・・・半導体装置検出器(PSD)、15・・・対数
圧縮回路、16・・・演算回路、17・・・電圧比較回
路、18 ・MWl、’li圧発生回”M、19.25
a、25b・・・スイッチ回路、2o・・・電流バイパ
ス回路、○P1〜OP4・・・演算増幅回路(OPアン
プ)、c、c、cb・・・コンデンサ、Q5.Q6・・
・トランジスタ。 特許出願人 ミツミN機株式会社
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention, FIG. 3 is a timing chart of the circuit shown in FIG. 2, and FIG. 2 is a diagram showing the operating characteristics of the circuit shown in FIG. 2, and FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional device. 1... Semiconductor device detector (PSD), 15... Logarithmic compression circuit, 16... Arithmetic circuit, 17... Voltage comparison circuit, 18 ・MWl, 'li pressure generation time' M, 19.25
a, 25b...Switch circuit, 2o...Current bypass circuit, ○P1-OP4...Operation amplifier circuit (OP amplifier), c, c, cb...Capacitor, Q5. Q6...
・Transistor. Patent applicant Mitsumi Nki Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 入射光を光電流に変換する光電変換素子によって被測定
体からの反射光を検出し、該光電変換素子の出力光電流
に対して演算を行うことにより該被測定体との距離を測
定する自動距離測定装置において、 該光電変換素子より供給される光電流に応じた出力信号
を発生する非線形回路にと、 非測定時には、該非線形回路に所定の定電流を流すよう
に該非線形回路の入力光電流を制御し、測定時には該非
線形回路に該所定の定電流と該被測定体からの反射光に
よる光電流とを流すよう該入力光電流を制御する電流制
御手段とを設けたことを特徴とする自動距離測定装置。
[Claims] A photoelectric conversion element that converts incident light into a photocurrent detects reflected light from the object to be measured, and a calculation is performed on the output photocurrent of the photoelectric conversion element to detect the object to be measured. In an automatic distance measuring device that measures the distance of a non-linear circuit that generates an output signal according to the photocurrent supplied from the photoelectric conversion element, a predetermined constant current is caused to flow through the non-linear circuit when not measuring. current control means for controlling an input photocurrent of the nonlinear circuit, and controlling the input photocurrent so that the predetermined constant current and a photocurrent due to reflected light from the object to be measured flow through the nonlinear circuit during measurement; An automatic distance measuring device characterized by:
JP62302895A 1987-11-30 1987-11-30 Automatic distance measuring instrument Pending JPH01143910A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62302895A JPH01143910A (en) 1987-11-30 1987-11-30 Automatic distance measuring instrument

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62302895A JPH01143910A (en) 1987-11-30 1987-11-30 Automatic distance measuring instrument

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01143910A true JPH01143910A (en) 1989-06-06

Family

ID=17914396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62302895A Pending JPH01143910A (en) 1987-11-30 1987-11-30 Automatic distance measuring instrument

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01143910A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111868474A (en) * 2018-03-19 2020-10-30 三美电机株式会社 Distance measuring camera

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111868474A (en) * 2018-03-19 2020-10-30 三美电机株式会社 Distance measuring camera
CN111868474B (en) * 2018-03-19 2022-09-30 三美电机株式会社 Distance measuring camera

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5008695A (en) Rangefinder for camera
US5204714A (en) Object distance detecting apparatus
US4935613A (en) Light projecting type distance measuring apparatus
US5493362A (en) Distance measuring device for high-precisely measuring great long distance range for auto focusing in camera
US6259514B1 (en) Rangefinder apparatus
JPH01143910A (en) Automatic distance measuring instrument
JPS6339044B2 (en)
JPS61226607A (en) Range finder
JPH0675131B2 (en) Zone focus camera distance measuring device
JP2997968B2 (en) Camera ranging device
KR940007795Y1 (en) Auto-focus controlling circuit for camera
JPS61107111A (en) Range finder
JPH0453361B2 (en)
JP3672987B2 (en) Ranging device
KR970003453Y1 (en) Device for automatic focusing of a camera
JP3332948B2 (en) camera
JP3193481B2 (en) Distance measuring device
JPH0715544B2 (en) Camera photometer
JP3015099B2 (en) Distance measuring device
JP3127010B2 (en) Distance measuring device
JPH0457962B2 (en)
JPH0448209A (en) Subject distance detecting device
JPS5960426A (en) Range finder of camera
JPS60164714A (en) Auto focus camera
JPH05172564A (en) Active range finder