JPH04353713A - Distance measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】この発明は、距離測定装置、詳し
くは、通常のカメラやビデオカメラ等における広視野の
被写体距離を測定する測距装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distance measuring device, and more particularly, to a distance measuring device for measuring a distance to a wide field of view of a subject in an ordinary camera, video camera, or the like.
【0002】0002
【従来の技術】近年、カメラの自動化が進む中でピント
合わせの技術も、測距(距離測定)しにくい被写体を克
服する方向で発達して来ているが、未だ満足するには至
っておらず、次のようなケースに対する対応が迫られて
いる。即ち、(1)被写体に対して測距用光を投射し、
その反射光の受光信号により測距を行う、いわゆるアク
ティブ式のオートフォーカス(以下、AFという)で遠
距離の被写体を測距すること(2)撮影画面の中央部以
外に存在する被写体を測距すること、つまり中抜け防止
の測距をすることである。この問題を解決するために、
図9のように発光素子51及び位置検出素子53を移動
させ、投受光レンズ52,54を介して画面内の被写体
50を測距用光でスキャンする方式がある。[Prior Art] In recent years, as cameras have become increasingly automated, focusing technology has also been developed to overcome the difficulty of distance measurement (distance measurement) for subjects, but this is still not satisfactory. , it is necessary to respond to the following cases. That is, (1) projecting distance measuring light onto the subject;
Measuring the distance of a long-distance subject using so-called active autofocus (hereinafter referred to as AF), which measures the distance using the received signal of the reflected light. (2) Measuring the distance of a subject that exists outside the center of the shooting screen. In other words, it is necessary to measure the distance to prevent missing images. to solve this problem,
As shown in FIG. 9, there is a method in which a light emitting element 51 and a position detecting element 53 are moved and a subject 50 in the screen is scanned with distance measuring light through light emitting and receiving lenses 52 and 54.
【0003】0003
【発明が解決しようとする課題】上記のスキャン方式の
ものでは、測距精度を高めようとしてスキャン動作中、
常に、測距動作を複数回づつ行わせていると、スキャン
中のタイムラグが無視できず、シャッタチャンスを逃し
てしまう可能性があった。ここで、一般的なカメラのA
F(オートフォーカス)について考えてみると、カメラ
のピント合わせ用レンズの制御は数多い測距ポイントの
うち、遠距離の被写体は無視し、最至近の測距結果のも
のを主要被写体としてピント合わせを行う例が多い。即
ち、必要以上に遠距離のものを高精度の結果を出すため
複数回測定しても意味がないことになる。[Problems to be Solved by the Invention] In the above-mentioned scanning method, during the scanning operation in order to improve the distance measurement accuracy,
If the distance measurement operation is always performed multiple times, the time lag during scanning cannot be ignored, and there is a possibility that a photo opportunity will be missed. Here, A of a general camera
Thinking about F (autofocus), the control of the camera's focusing lens ignores distant objects among the many distance measurement points, and focuses on the closest distance measurement result as the main subject. There are many cases where this is done. In other words, there is no point in measuring an object at an unnecessarily long distance multiple times in order to obtain highly accurate results.
【0004】本発明は、上述の不具合を解決するため上
記の観点にたってなされたものであって、スキャン中の
タイムラグを極力小さくしながら高精度で測距可能とし
、更に、より信頼性の高い測距装置を得ることを目的と
する。[0004] The present invention has been made based on the above-mentioned viewpoints in order to solve the above-mentioned problems, and enables highly accurate distance measurement while minimizing the time lag during scanning. The purpose is to obtain a distance measuring device.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の測距装置は、被
写体に向けて測距用光を投射する投光手段とこの投光の
被写体からの反射光を受光してその受光位置に応じた出
力を発する測距素子とを有した測距体と、上記測距体に
おける少なくとも投光手段の投光方向を画面内で走査さ
せる走査手段と、上記投光手段の走査に応じて測距素子
出力を演算し、距離対応データを出力する演算手段と、
上記距離対応データの出力レベルを判定する判定手段と
、上記距離対応データを積分する積分回路と、上記判定
手段の出力に応じて上記積分手段の作動を制御するとと
もに、上記積分手段の出力に応じて被写体距離データを
出力する演算制御手段とを具備したことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] The distance measuring device of the present invention includes a light projecting means for projecting distance measuring light toward a subject, and a light projector that receives reflected light from the subject and responds to the light receiving position. a distance measuring element having a distance measuring element that emits an output; a scanning means for scanning at least the light projection direction of the light projecting means within the screen in the range finding body; a calculation means for calculating the element output and outputting distance-corresponding data;
a determining means for determining the output level of the distance corresponding data; an integrating circuit for integrating the distance corresponding data; controlling the operation of the integrating means in accordance with the output of the determining means; and arithmetic control means for outputting subject distance data.
【0006】[0006]
【作用】上記投光手段の走査に応じて測距素子出力を演
算し、その演算結果による距離対応データのレベルに基
づいて被写体距離演算動作を制御する。[Operation] The output of the distance measuring element is calculated in accordance with the scanning of the light projecting means, and the object distance calculation operation is controlled based on the level of the distance corresponding data as a result of the calculation.
【0007】[0007]
【実施例】以下、図示の実施例によって本発明を説明す
る。図1、2は、本発明のー実施例を示す測距装置を内
蔵したカメラの外観図であり、撮影レンズ15を有する
カメラ本体14の前面上方部には、ファインダ13と、
被写体側から見て、その左側に本測距装置の測距体であ
る投受光レンズ1、2等を持つ水平方向(θ)に走査の
ための回動が可能な回動枠5が配設されている。従って
、図3の撮影画面18に示すように水平方向の連続的な
測距ポイントPの測距を行うことができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be explained below with reference to illustrated embodiments. 1 and 2 are external views of a camera with a built-in distance measuring device showing an embodiment of the present invention, in which a finder 13 and
When viewed from the subject side, a rotating frame 5 that can be rotated for scanning in the horizontal direction (θ) is provided on the left side, which has light emitting and receiving lenses 1, 2, etc., which are the distance measuring bodies of the distance measuring device. has been done. Therefore, as shown in the photographing screen 18 of FIG. 3, it is possible to continuously measure distances at distance points P in the horizontal direction.
【0008】また、図4は、上記測距装置の概要を示す
ブロック構成図である。本図に示すように上記測距装置
は、主に、上記回動枠5、および、その回動枠5に一体
的に保持される投光手段と位置検出手段からなる測距体
である回動部と、上記回動枠5の走査手段であるアクチ
ュエ−タ8と、投光手段の点灯用IREDドライバ6と
、位置検出手段の出力に基づいて距離対応データを出力
する演算手段である測距回路9と、該距離対応データ、
および、距離データを積分して平均化処理をする積分回
路10と、各測距ポイントでの距離対応データのレベル
を判定するレベル判定回路11と、系全体を制御し、ま
た、被写体距離データを出力するCPU7で構成されて
いる。Further, FIG. 4 is a block diagram showing an outline of the distance measuring device. As shown in this figure, the distance measuring device is mainly a distance measuring body consisting of the rotating frame 5, and a light projecting means and a position detecting means that are integrally held in the rotating frame 5. a moving part, an actuator 8 which is a scanning means for the rotating frame 5, an IRED driver 6 for lighting the light projecting means, and a measuring means which is a calculation means which outputs distance corresponding data based on the output of the position detecting means. A distance circuit 9, the distance corresponding data,
and an integration circuit 10 that integrates and averages distance data, and a level determination circuit 11 that determines the level of distance-corresponding data at each distance measurement point. It is composed of a CPU 7 that outputs.
【0009】上記回動部は、カメラ本体14に水平方向
(図2のθ方向)回動自在に支持される回動枠5と、該
回動枠5に保持される投光手段の上記投光レンズ1と赤
外発光素子(以下、IREDと記す)3と、その投光手
段に併設される位置検出手段の受光レンズ2と受光位置
に応じた出力を発する測距素子の光位置検出素子(以下
、PSDと記す)4とで構成されている。The rotating section includes a rotating frame 5 that is rotatably supported by the camera body 14 in the horizontal direction (in the θ direction in FIG. An optical lens 1, an infrared light emitting element (hereinafter referred to as IRED) 3, a light receiving lens 2 of a position detecting means attached to the light projecting means, and an optical position detecting element of a distance measuring element that emits an output according to the light receiving position. (hereinafter referred to as PSD) 4.
【0010】上記のように構成された測距装置における
測距動作の概要を説明すると、まず、アクチュエ−タ8
を介してCPU7の指示により所定の初期走査位置の回
動角θ1 まで回動枠5を回動し(図2参照)、そこで
、IREDドライバ6によりIRED3を点灯して、投
光レンズ1を介し測距用光を被写体19に対し投射する
。
被写体19にて反射された測距用光の反射光は、受光レ
ンズ2を介してPSD4上に導かれる。PSD4の信号
をもとに、測距が行なわれる。図4のPSD4から出力
された2つの信号I1 ,I2 の大きさは、既知の如
く被写体距離に依存しており、測距回路9によって次式
のような比の値A,Bを演算する。即ち、
A=(I1−I2)/(I1+I2)………………(1
)または、
B= I1/(I1+I2) …………
……(2)あるいは、和の値、即ち、I1+I2といっ
た値を求め、被写体距離を求めることができる。この測
距回路9の出力は、積分回路10にて積分して平均化処
理がなされる。An overview of the distance measuring operation in the distance measuring device configured as described above will be explained first.
The rotation frame 5 is rotated to a rotation angle θ1 of a predetermined initial scanning position according to instructions from the CPU 7 (see FIG. 2). A distance measuring light is projected onto the subject 19. The distance measuring light reflected by the subject 19 is guided onto the PSD 4 via the light receiving lens 2. Distance measurement is performed based on the signal of PSD4. As is known, the magnitudes of the two signals I1 and I2 output from the PSD 4 in FIG. 4 depend on the subject distance, and the distance measuring circuit 9 calculates ratio values A and B as shown in the following equation. That is, A=(I1-I2)/(I1+I2)………………(1
) or B= I1/(I1+I2) …………
...(2) Alternatively, the object distance can be determined by determining the sum value, ie, a value such as I1+I2. The output of the ranging circuit 9 is integrated and averaged by an integrating circuit 10.
【0011】さらに、次の走査位置の回動角θ2 ,θ
3 等の測距ポイントまで回動枠5を回動する(図2参
照)。そして、その測距ポイントにおける測距回路9の
出力信号が、第1の所定距離、例えば、8mより遠い場
合は、その距離に対応した距離対応データに基づいてレ
ベル判定回路11によってそれを判定し、測距結果を無
視し、次の測距ポイントの測距動作に入るようCPU7
にて制御する。また、測距回路9の出力が、上記第1の
所定距離より近く第2の所定距離、例えば、2mより遠
い場合は、同様に、その距離に対応した距離対応データ
に基づいてレベル判定回路11によってそのことを判定
し、ドライバ6を介して、IRED3を必要な精度が得
られるだけの複数回発光させる。その間、アクチュエー
タ8は停止して、回動枠5が動かないようにすることは
言うまでもない。また、上記第2の所定距離よりも近い
被写体に対しては、反射信号光が十分あることから、必
要な精度が十分得られるものとして、発光回数を制限し
て測距速度を上げるようにする。Furthermore, the rotation angles θ2 and θ of the next scanning position are
Rotate the rotating frame 5 to a ranging point such as No. 3 (see FIG. 2). If the output signal of the ranging circuit 9 at that ranging point is farther than a first predetermined distance, for example, 8 m, it is determined by the level determining circuit 11 based on distance correspondence data corresponding to that distance. , the CPU 7 ignores the distance measurement result and starts the distance measurement operation for the next distance measurement point.
Controlled by Further, if the output of the distance measuring circuit 9 is closer than the first predetermined distance and farther than a second predetermined distance, for example, 2 m, the level determination circuit 11 similarly This is determined by the driver 6, and the IRED 3 is caused to emit light as many times as necessary to obtain the required accuracy. Needless to say, during this time, the actuator 8 is stopped to prevent the rotating frame 5 from moving. Furthermore, since there is sufficient reflected signal light for objects closer than the second predetermined distance, the number of times the light is emitted is limited to increase the distance measurement speed, assuming that the necessary accuracy can be obtained sufficiently. .
【0012】次に、本実施例の測距装置の測距動作を詳
しく図5の電気回路のブロック図、並びに、図7のタイ
ムチャ−トによって説明する。なお、前記図4のブロッ
ク構成図の構成要素に示した測距回路9は、図5のプリ
アンプ20,21と比演算回路22,和演算回路23に
より構成され、同じく積分回路10は、第1,2積分回
路24,25で構成され、更に、レベル判定回路11は
、ウインドコンパレ−タ26とVref 更新回路27
で構成されるものとする。なお、測距体であってIRE
D3、および、PSD4を内蔵する可動部は、図4で示
したものと同一とする。Next, the distance measuring operation of the distance measuring apparatus of this embodiment will be explained in detail with reference to the block diagram of the electric circuit shown in FIG. 5 and the time chart shown in FIG. 7. The distance measuring circuit 9 shown in the block diagram of FIG. , two integration circuits 24 and 25, and the level determination circuit 11 further includes a window comparator 26 and a Vref update circuit 27.
shall consist of. It should be noted that the rangefinder is an IRE
The movable part containing D3 and PSD4 is the same as that shown in FIG. 4.
【0013】PSD4の出力の信号光電流成分I1,I
2は、プリアンプ20,21により両出力を低入力イン
ピーダンスで吸いとり、増幅される。この両出力の比を
比演算回路22で演算する。その出力の比に基づき、次
式により被写体距離は求められる。即ち、 1/
L={t/(s・f)}・{I1/(I1+I2)−a
/t}……(3)ここで、上記定数a、t、f、sは、
それぞれ図6の測距体の光路図に示すように、aはPS
D4の端部から受光レンズ2の光軸位置までの長さであ
り、tはPSD4の全長であり、fは受光レンズ2の焦
点距離であり、また、sは投受光レンズ1、2間の基線
長である。Signal photocurrent component I1,I of the output of PSD4
2 is amplified by absorbing both outputs with low input impedance by preamplifiers 20 and 21. A ratio calculation circuit 22 calculates the ratio of both outputs. Based on the ratio of the outputs, the object distance can be determined using the following equation. That is, 1/
L={t/(s・f)}・{I1/(I1+I2)−a
/t}...(3) Here, the above constants a, t, f, s are
As shown in the optical path diagram of the range finder in Fig. 6, a is PS
It is the length from the end of D4 to the optical axis position of the light receiving lens 2, t is the total length of the PSD 4, f is the focal length of the light receiving lens 2, and s is the length between the light emitting and receiving lenses 1 and 2. This is the baseline length.
【0014】また、上記両出力I1 ,I2 を和演算
回路23にてI1 +I2 の和の形で演算する。本実
施例の測距装置では、この和演算の結果が、より正確に
PSD4に入力する入射信号光量のS/Nを表している
ものとして、特に、該和演算回路23を設けている。こ
の和演算回路23の出力結果を第2積分回路25で積分
し、それを距離対応データとする。更に、この出力に基
づきウィンドコンパレーター26でレベルの判定を行う
。その判定の基準になる基準電圧Vref は、Vre
f 更新回路27により第2積分回路25の出力に基づ
いて更新される。
そして、ウィンドコンパレータ26の出力結果に従って
、CPU7は、IRED3の発光回数や、比演算回路2
2の出力信号を積分する第1積分回路24の積分回数を
制御する。そして、所定の積分回数だけ積分が行なわれ
ると、この第1積分回路24の出力結果と、積分回数に
従って、CPU7はその測距ポイントにおける測距結果
を演算し記憶する。Further, the above-mentioned outputs I1 and I2 are calculated in the sum calculation circuit 23 in the form of a sum of I1 +I2. In the distance measuring device of this embodiment, the sum calculation circuit 23 is particularly provided because the result of this sum calculation more accurately represents the S/N of the amount of incident signal light input to the PSD 4. The output result of this sum calculation circuit 23 is integrated by a second integration circuit 25, and the result is used as distance correspondence data. Furthermore, the level is determined by the window comparator 26 based on this output. The reference voltage Vref that serves as the basis for this determination is Vre
f Updated by the update circuit 27 based on the output of the second integration circuit 25. Then, according to the output result of the window comparator 26, the CPU 7 calculates the number of times the IRED 3 emits light and the ratio calculation circuit 2.
The number of times of integration of the first integration circuit 24 that integrates the output signal of the first integration circuit 24 is controlled. Then, when integration is performed a predetermined number of times, the CPU 7 calculates and stores the distance measurement result at the distance measurement point according to the output result of the first integration circuit 24 and the number of integrations.
【0015】図7は、上記測距装置の作動を示すタイム
チャートであるが、本図において、θは回動枠5の回動
角を示すが、この回動角θが変化する毎にIRED3か
らの測距用光の投射方向が変化し、画面内の測距ポイン
トが変わる。そして、まず、最初の測距ポイント回動角
θ1 において、測距動作前は、ウィンドコンパレータ
26の、距離対応データを判別するための判定レンジV
compの下限のレベルVcompL は設定されてい
ない。まず、基準となる距離の読みこみを行う。FIG. 7 is a time chart showing the operation of the distance measuring device. In this figure, θ indicates the rotation angle of the rotation frame 5, and each time this rotation angle θ changes, the IRED 3 The direction in which the distance measurement light is projected changes, and the distance measurement point on the screen changes. First, at the first distance measurement point rotation angle θ1, before the distance measurement operation, the determination range V of the window comparator 26 for determining the distance corresponding data is set.
The lower limit level VcompL of comp is not set. First, read the reference distance.
【0016】すなわち、回動角θ1 でのIRED3設
定によるPSD4出力の和積分による1回の測距結果を
読み込み、これをウィンドコンパレーター26の下限判
定レベルVcompL (図7の出力レベルa)とする
。つまり、このレベルを超えるもののみ、複数回測距及
び、データ入力の対象とする。次いで、十分な精度での
測距データを読み込むために、所定回数n0 回のIR
ED発光、積分を行ない、実際の距離データを得るため
の比積分回路の出力信号を、CPU7はデータとして取
り込む。また、IRED3のn0 回の投光による和積
分の結果をウィンドコンパレーター26の上限判定レベ
ルVcompH (図7の出力レベルb)として取り込
む。次に、このデータを基準とし、回動角θ2 におけ
る測距時の和積分による距離対応データが先のデータよ
り遠距離対応データであった場合には、そのデータを無
視し、このデータより近距離のデータが出た時には、逆
に、以前のデータをキャンセル、新しく得られたデータ
を基本データとする。That is, one distance measurement result obtained by integrating the PSD 4 output by setting the IRED 3 at the rotation angle θ1 is read, and this is set as the lower limit judgment level VcompL (output level a in FIG. 7) of the window comparator 26. . In other words, only objects exceeding this level are subject to multiple distance measurements and data input. Next, in order to read the distance measurement data with sufficient accuracy, the IR
The CPU 7 takes in the output signal of the ratio integral circuit for performing ED light emission, integration, and obtaining actual distance data as data. Furthermore, the result of the summation and integration of light emitted by the IRED 3 n0 times is taken in as the upper limit judgment level VcompH (output level b in FIG. 7) of the window comparator 26. Next, using this data as a reference, if the distance corresponding data obtained by the sum integral during distance measurement at the rotation angle θ2 is longer distance corresponding data than the previous data, that data is ignored and the data is closer than this data. When distance data is obtained, the previous data is canceled and the newly obtained data is used as the basic data.
【0017】従って、図示の例のように、回動角θ2
,θ3 では、各々、和積分結果が、回動角θ1 で設
定したレベルVcompL より小さいとすると、投光
は1回のみで終了させ、測距結果は無視され、次の回動
角θ4 まで移動しそこでの測距が実行される。ここで
回動角θ4 において、図7に示すようにレベルVco
mpL より、和積分結果が大きい値となった場合、レ
ベルVcompL にこの大きい値(図7の出力レベル
c)に再設置する。そして、レンジVcompの上限レ
ベル和積分結果が前記VcompH を越える、図7の
出力値dに達するまでIRED3の投光、また、PSD
4の出力の積分がくり返され、比積分結果の読み込みが
行なわれる。そして、先に得られた測距値データをキャ
ンセルするようにすればCPU7は常に最も有効なデー
タのみ記憶すればよい。このような動作をくり返して行
くことによって、VcompL のレベルが、次々に設
定し直されるので、従来ではスキャン中に複数回、測距
された最至近距離以遠の測距ではすべて、1回だけIR
EDの投光、及び、データの無視が行なわれるため、高
速スキャンが可能となる。Therefore, as in the illustrated example, the rotation angle θ2
, θ3, if the sum integral results are smaller than the level VcompL set at the rotation angle θ1, the light projection is finished only once, the distance measurement result is ignored, and the light is moved to the next rotation angle θ4. Then distance measurement is performed there. Here, at the rotation angle θ4, as shown in FIG.
If the sum-integration result becomes a larger value than mpL, the level VcompL is reset to this larger value (output level c in FIG. 7). Then, until the upper limit level summation result of the range Vcomp reaches the output value d in FIG.
The integration of the output of step 4 is repeated, and the ratio integration results are read. Then, by canceling the previously obtained distance measurement value data, the CPU 7 only needs to always store only the most effective data. By repeating this operation, the VcompL level is reset one after another, so conventionally, IR is set only once for all distances beyond the closest distance measured multiple times during scanning.
Since the ED emits light and ignores data, high-speed scanning becomes possible.
【0018】以上のように構成された本実施例の測距装
置の動きを図8のフローチャートによって説明する。レ
リーズ釦の押し込み等により測距が開始されると、ステ
ップS1 で図1の回動枠5の回転角度を初期状態のθ
=θ1 にセットする。ステップS2 では、ウインド
コンパレーター26の下限判定レベルVcompL を
0に初期化する。ステップS3 では、測距用光である
IRED3の発光および和積分、比積分による最初の測
距動作が図5に示した回路によって行なわれる。The operation of the distance measuring device of this embodiment configured as described above will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. When distance measurement is started by pressing the release button, etc., in step S1 the rotation angle of the rotating frame 5 in FIG. 1 is changed to the initial state θ.
= θ1. In step S2, the lower limit determination level VcompL of the window comparator 26 is initialized to zero. In step S3, the circuit shown in FIG. 5 performs the first distance measuring operation based on the emission of the distance measuring light IRED 3 and the sum integral and ratio integral.
【0019】この演算結果のうち、和積分の結果がレベ
ルVcompL として記憶される。このレベルVco
mpL は測距ポイントの回動角θがθ2 ,θ3 …
と回動するたびに前回までの測距の和積分結果と比較さ
れ、その時の和積分結果がレベルVcompL より大
きい場合、即ち、前回の測距より今回の測距が近距離を
示す場合、レベルVcompL はそのときの大きい方
の和積分結果に更新される。このような動作機能は図5
のVref 更新回路27により行なわせる。この働き
によりそのときの和積分の出力値がレベルVcompL
に満たない場合、即ち、今回の測距値が前回の測距値
より遠距離の被写体については、それ以上の多数回の測
距積分を行ないようにする。つまり、ステップS4 で
「N」の方に判定されたときは、ステップS14,S1
5に進み、次の測距ポイントの測距を行うため、現回動
角θに単位駆動角△θを加算した位置まで回動枠5を駆
動し、ステップS3 に戻る。Among the calculation results, the sum-integration result is stored as the level VcompL. This level Vco
mpL is the rotation angle θ of the ranging point θ2, θ3...
Each time the distance is rotated, it is compared with the sum integral result of the previous distance measurement, and if the sum integral result at that time is larger than the level VcompL, that is, if the current distance measurement indicates a shorter distance than the previous distance measurement, the level VcompL is updated to the larger sum-integration result at that time. This kind of operating function is shown in Figure 5.
This is performed by the Vref update circuit 27. Due to this function, the output value of the sum integral at that time is at the level VcompL
If the current distance measurement value is less than the previous distance measurement value, that is, for a subject whose distance is farther than the previous distance measurement value, the distance measurement integration is not performed many more times. In other words, when the determination in step S4 is "N", steps S14 and S1
5, in order to measure the next distance measurement point, the rotation frame 5 is driven to a position where the unit drive angle Δθ is added to the current rotation angle θ, and the process returns to step S3.
【0020】一方、和積分の出力値がレベルVcomp
L を越えた場合、即ち、ステップS4 で「Y」の方
に判定された場合には、ステップS5に進み、レベルV
compL として該和積分の出力値を記憶する。続い
て、その測距ポイントにて多数回測距積分を行なわせる
。この処理はステップS6 〜S13に示す。ステップ
S6 において測距回数nを1にセットする。ステップ
S7 にて、ステップS3 と同様に、IREDの発光
と和積分、比積分が行なわれる。先に説明したように、
回動角θが初期状態の回動角θ1 のときには、積分回
数nが所定の回数n0 になるまで測距を繰り返す。ス
テップS11でその回数のチェックを行う。最終の和積
分結果をステップS12にて上限判定レベルVcomp
H として記憶する。この記憶も図5のVref 更新
回路27が行なう。On the other hand, the output value of the sum integral is at the level Vcomp
If the level exceeds L, that is, if the determination in step S4 is "Y", the process proceeds to step S5, and the level V
The output value of the sum integral is stored as compL. Subsequently, distance measurement integration is performed multiple times at that distance measurement point. This process is shown in steps S6 to S13. In step S6, the number of distance measurements n is set to 1. In step S7, similarly to step S3, light emission from the IRED, summation integration, and ratio integration are performed. As explained earlier,
When the rotation angle θ is the initial rotation angle θ1, distance measurement is repeated until the number of integrations n reaches a predetermined number n0. The number of times is checked in step S11. The final summation result is set to the upper limit judgment level Vcomp in step S12.
Store it as H. This storage is also performed by the Vref update circuit 27 in FIG.
【0021】回動角θが初期角θ1 以外のときには、
このレベルVcompH に和積分結果が達するまでス
テップS7 の測距動作を繰り返し(ステップS10)
、そして、そのレベルを越えたとき和積分結果を更新レ
ベルVcompH として記憶する(ステップS12)
。レベルVcompH が更新されるごとに後述するス
テップS16で前記(3)式に基づく比演算による測距
を行なえるよう比積分結果を値Dtとして、また、測距
回数nを値nt として記憶し更新する(ステップS1
3)。そして、ステップS14に進む。ステップS14
,15 では、前述したように次の測距ポイントに回動
枠5をセットする処理であるが、回動枠が全測距範囲を
走査し、回動角がθmax に到達した場合、ステップ
S16にジャンプする。When the rotation angle θ is other than the initial angle θ1,
The distance measurement operation in step S7 is repeated until the sum integration result reaches this level VcompH (step S10).
, and when that level is exceeded, the sum integration result is stored as an updated level VcompH (step S12).
. Every time the level VcompH is updated, the ratio integration result is stored as a value Dt and the number of distance measurements n is stored as a value nt and updated in step S16, which will be described later. (Step S1
3). Then, the process advances to step S14. Step S14
, 15 is the process of setting the rotating frame 5 at the next ranging point as described above, but if the rotating frame scans the entire ranging range and the rotating angle reaches θmax, step S16 Jump to.
【0022】さて、ステップS16の距離演算について
説明すると、比積分結果値Dtは、(2)式の演算がn
t回行なわれたことになるので、その値は、
Dt={I1 /(I1+I2 )}・nt……
…………(4)として出力される。そこで、(3)式に
基づいて距離情報1/Lを求めると、1/L=(t/s
・f)・(Dt/nt−a/t)となる。この演算は、
図5のCPU7が行なう。Now, to explain the distance calculation in step S16, the ratio integral result value Dt is determined by the calculation of equation (2) n
Since it has been performed t times, the value is
Dt={I1/(I1+I2)}・nt...
...... is output as (4). Therefore, when distance information 1/L is calculated based on equation (3), 1/L=(t/s
・f)・(Dt/nt-a/t). This operation is
The CPU 7 in FIG. 5 performs this.
【0023】上記レベルVcompL ,VcompH
の値の更新動作により不要なポイントの測距はキャン
セルし、重要なポイントの測距は、十分な測距精度が得
られるまで、繰り返し行なわれ、積分平均化演算により
高精度の測距ができることになる。以上説明したように
、本実施例の測距装置は、極力測距ポイント1点当りの
測距時間を減少させるようにレベル判定回路11および
CPU7がIRED3の発光回数を制御するように構成
されている。
従って、高精度かつ高速の走査式測距装置が提供できる
のである。なお、本実施例のものでは、距離対応データ
として第2積分回路25の和積分値を用いたが、勿論、
比演算回路22の出力を積分した第1積分回路24の出
力値を該データとして用いてもよい。[0023] The above levels VcompL, VcompH
The distance measurement of unnecessary points is canceled by updating the value of , and the distance measurement of important points is repeated until sufficient distance measurement accuracy is obtained, and high-precision distance measurement can be performed by integrating and averaging calculations. become. As explained above, the distance measuring device of this embodiment is configured such that the level determination circuit 11 and the CPU 7 control the number of times the IRED 3 emits light so as to reduce the distance measuring time per distance measuring point as much as possible. There is. Therefore, a highly accurate and high speed scanning distance measuring device can be provided. In this embodiment, the sum integral value of the second integrating circuit 25 is used as the distance corresponding data, but of course,
The output value of the first integrating circuit 24, which integrates the output of the ratio calculation circuit 22, may be used as the data.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上説明したように本発明の測距装置は
、上記投光手段の走査に応じて測距素子出力を演算し、
その演算結果による距離対応データのレベルに基づいて
被写体距離演算動作を制御するようにしたので、本発明
のものは、中抜け防止効果や、測距精度が高く、なおか
つ、タイムラグが少ないなど顕著な数多くの効果を有し
ている。[Effects of the Invention] As explained above, the distance measuring device of the present invention calculates the output of the distance measuring element according to the scanning of the light projecting means, and
Since the object distance calculation operation is controlled based on the level of the distance corresponding data obtained from the calculation result, the object distance calculation operation of the present invention has remarkable effects such as preventing hollow spots, high distance measurement accuracy, and little time lag. It has many effects.
【図1】本発明のー実施例を示す測距装置を内蔵するカ
メラの正面図。FIG. 1 is a front view of a camera incorporating a distance measuring device showing an embodiment of the present invention.
【図2】上記図1のカメラの平面図。FIG. 2 is a plan view of the camera shown in FIG. 1;
【図3】上記図1の測距装置の画面内の各測距ポイント
を示す図。FIG. 3 is a diagram showing each distance measurement point on the screen of the distance measurement device shown in FIG. 1;
【図4】上記図1の測距装置の概略のブロック構成図。FIG. 4 is a schematic block diagram of the distance measuring device shown in FIG. 1;
【図5】上記図1の測距装置の電気回路のブロック構成
図。FIG. 5 is a block configuration diagram of an electric circuit of the distance measuring device shown in FIG. 1;
【図6】上記図1の測距装置の測距体の光路図。FIG. 6 is an optical path diagram of the range finder of the range finder shown in FIG. 1;
【図7】上記図1の測距装置の測距動作のタイムチャ−
ト。[FIG. 7] Time chart of distance measurement operation of the distance measurement device shown in FIG. 1 above.
to.
【図8】上記図1の測距装置の測距処理のフローチャー
ト。FIG. 8 is a flowchart of distance measurement processing performed by the distance measurement device shown in FIG. 1;
【図9】従来例の測距装置の測距体の光路図。FIG. 9 is an optical path diagram of a range finder of a conventional range finder.
1………………投光レンズ(投光手段、測距体)2……
…………受光レンズ(測距体)
3………………IRED(投光手段、測距体)4………
………PSD(測距素子、測距体)5………………回動
枠(走査手段)
7………………CPU(演算制御手段)8………………
アクチュエ−タ(走査手段)9………………測距回路(
距離対応データを出力する演算手段)
10………………積分回路
11………………レベル判定手段(判定手段)22……
…………比演算回路(距離対応データを出力する演算手
段)
23………………和演算回路(距離対応データを出力す
る演算手段)1......Light projection lens (light projection means, range finder) 2...
...... Light receiving lens (distance measuring object) 3 ...... IRED (light emitting means, ranging object) 4 ......
......PSD (distance measuring element, distance measuring body) 5......Rotating frame (scanning means) 7......CPU (computation control means) 8......
Actuator (scanning means) 9...... Distance measuring circuit (
Calculation means for outputting distance corresponding data) 10......Integrator circuit 11...Level judgment means (judgment means) 22...
…………Ratio calculation circuit (calculation means that outputs distance-corresponding data) 23……………… Sum calculation circuit (calculation means that outputs distance-corresponding data)
Claims (1)
段と、この投光の被写体からの反射光を受光し、その受
光位置に応じた出力を発する測距素子とを有した測距体
と、上記測距体における少なくとも投光手段の投光方向
を画面内で走査させる走査手段と、上記投光手段の走査
に応じて測距素子出力を演算し、距離対応データを出力
する演算手段と、上記距離対応データの出力レベルを判
定する判定手段と、上記距離対応データを積分する積分
回路と、上記判定手段の出力に応じて上記積分手段の作
動を制御するとともに、上記積分手段の出力に応じて被
写体距離データを出力する演算制御手段と、を具備した
ことを特徴とする測距装置。Claim 1: A light projection device that projects distance measuring light toward a subject; and a distance measuring element that receives reflected light from the subject and outputs an output according to the light receiving position. a distance measuring body, a scanning means for scanning within a screen the light projection direction of at least the light projecting means in the distance measuring body, and calculating a distance measuring element output according to the scanning of the light projecting means and outputting distance-corresponding data. a calculating means for determining the output level of the distance-corresponding data; a determining means for determining the output level of the distance-corresponding data; an integrating circuit for integrating the distance-corresponding data; A distance measuring device comprising: arithmetic control means for outputting object distance data according to an output of the means.
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