JPH049609A - 受光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、信号を投射し、その反射信号を受信すること
により対象物迄の距離を測定するアクティブタイプの測
距装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、カメラ等で信号光を投射し、被写体からのその信
号光の反射光を受光して、三角測量の原理から被写体ま
での距離を算出する所謂アクティブ方式の測距装置は広
く知られでいる。

更に近年、その受光手段として半導体装置検出器（ＰＳ
Ｄ）を用いて可動部なし・に測距できる測距装置も広く
用いられる様になってきた。

さて、このＰＳＤは、受光スポットの重心に応じた信号
を出す為、投光像の均一・性は要求されないし、測距レ
ンジも広くとれる。ただし欠点として、このＰＳＤは抵
抗層を有する為、抵抗ノイズが発生し、その為、反射光
の光量が低下する遠距離被写体では、Ｓ／Ｎ比が劣化し
、測距精度が悪くなるという問題があった。特に近年ズ
ームカメラが登場し、この遠距離の測距精度に対する要
求は上がる一方である。これを解決する方法として、従
来の２分割された一対のシリコンホトルセル（ＳＰＣ）
の出力比により受光位置を検出する方法も考えられるが
、全測距範囲をＳＰＣ対でカバーすると、基線長を長く
出来ず、全体的な測距精度の低下を招く等のデメリット
が生じてくる。

〔発明の目的〕

本発明は以上の事情に鑑み為されたもので、信号を投射
し、その反射信号を受Ｇ″することにより対象物産の距
離を測定する測距装置に於いて、近ｖＩ！藺から遠距離
の範囲で反則される上記信号の反射信号を受信する為の
第１の受信手段と、遠距離で反射される上記信号の反則
信号を受信する為の第２の受信手段とを備λ７、遠距離
側の測距精度を高めると共に全体的な測距精度の低）を
招くこともない測距装置を提供しようと１“るものであ
る。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明に係る測距用の受光センサの構造を示す
外形図である。第１図（ａ）はそのセンサ構造の第１の
実施例を示し、図中１０及び１１はＳＰＣで、第２の受
イこ１段としての１対のＳＰＣセンサを構成している。

１２及び１３は、各々５ＰＣＩＯ及び１１からの出力リ
ード線である。１４は第１の受信手段としてのＰＳＤで
、１５及び１６は、その２出力リード線である。

１７は投光素子（Ｉ　ＲＥＤ）より投射さねた信号光の
遠距離側１′で反射された反射光の受光スポット像、１
８は同じく近ＩＩ！ｒＩＭ　ｆｆ１ｌｌ　ｒ、、　ｚ反
射す才１だ反射光の受光スポット像である。遠距離側で
は、受光スボツ）・像１７による５ＰＣＩＯ及び１１の
ｉｊ、ｊカミ流を後述１６電気回路により演算し、測距
情報を得るものである。近距離側では、受光スポット像
１８によるＦ’　Ｓ　Ｄ　１４からの出力電流により同
梯の回路演算を杓い測距情報を得る。第１図（ｂ）は受
光センサの構造の第２の実施４例を示すもので、第１図
（ａ）との相異点は、５Ｐ０１０′及び１１′が、〜４
−角刑の形状をしている点ｒ。

ある。この目的は、２受光素了１０′及び１１′による
ＩＲＥＤ受光スポット像からの測距信号の分解能を上げ
る点にある。

以上のＳＰＣ及びＰＳＤは単〜シリコンチップ」、に構
成されてもよいし・、別チップ上ｒ作られハイブリット
状に）′”センブリされてもかまわない。

尚、第１図中ＦＳＰＣ及びＮ５ＰＣは各々遠側及び近側
のｓｐｃ出力を表わし、ＦＰＳＤ及びＦＰＳＤは各々遠
側及び近側のＰＳＤ出力を表わす。

第２図は第１図の受光センサの出力を人力する電気回路
の実施例を示す回路図である。第２図中１９は前述のア
クデイプ方式の測距をぐうう為に測距方向に信号光を投
射する信号投射手段としてのＩ　ＲＥＤ、２０はＩＲ，
ＥＤ１９を駆動する駆動［１ｊ１路、２１は前記受光セ
ンサの遠路１１ｉ（ＦＡＲ）側信号増巾用のｏｐアンプ
、２２はその負帰還抵抗、２３及び２４はアナログスイ
ッチで、ｓｐｃ出力とＰＳＤ出力の選択を行う。２５は
前記受光センサの近距［（ＮＥＡＲ）側侶号増［ＩＪ用
のＯＰアンプ、２６はその負帰還抵抗、２７及び２８は
アナログスイッチで、ＳＰＣ出力とＰＳＤ出力の選択を
行う、２９及び３０はバイパスフィルターを構成するコ
ンデンサ、３５は反転増＋ｉ］器を構成するＯＰアンプ
であ、る、、３１．３２及び３６は抵抗で加算器を構成
する。３３．３４．３７及び３８はアナログスイッチで
、そのオン−オフによりＦＡＲ側の信号とＮＥＡＲ側の
信号を、加算したり、一方の信号のみ増１１〕シたりす
る選択を行う。４１はＯＰアンプで抵抗３９及び４０と
で、増１１１度１の反転増＋ｊＪ器を構成する。

４６は積分器を構成するＯＰアンプで、４７はその負帰
還路に設けられた積分用のコンデンサ、４８はコンデン
サ４７をリセッ）・する為のアナログスイッチ、４２及
び４３は積分電流を決定する抵抗、４４及び４５はアジ
ログスイッチでＩＲＥＤ１９の点滅周期と同期してオン
ー珂フし、Ｘ　ＲＥＤ　１９から投射ざねる信号光の反
射光を同期検波するものである。４９はコンパレータ、
６１．６２．６３はインバータ、５０は以上の各アナロ
グスイッチのオン、オフやＩＲＥＤの駆動を制御したり
測距演算等を行う為のマイクロコンピュータ等で構成さ
れる制御回路である。

以上の様に構成された本回路は公知の二重積分動作によ
り測距情報を得るものであるが、：１重積分により測距
情報を得るあ式そのものは公知であるのでここでは詳述
しない。

次に第２図の回路動作を第４図のフローチ・Ｖ−トに従
って説明１“る。

不図示のシャッタ１ノリーズ釦の第１スト０．−りに応
答し′Ｃ制御回路５０はアリログスイッチ２３及び２８
をメンし、アナログスイッチ２４及び２７をオフして、
ＰＳＤモードを選択する。この状態では、ＯＰアンプ２
１及び２５４３出力には、ＰＳＤのＦ　Ａ　Ｒ，側及び
ＮＥＡＲ側の出力電流に対応した電圧が発生ずる。次に
制御回路５０より駆動回路２０へ信号が送られ、Ｉ　Ｒ
ＥＤ　１９の点滅駆動が開始される。そして、制御回路
５０はアナログスイッチ３３及び３８をオンにし、アナ
ログスイッチ３４及び３７をオフにすると、抵抗３２と
アナログＳＷ３８を接続点の電位はｖｃになる為、ＯＰ
アンプ２５のＮＥＡＲ側の出力は、加算されず、ＯＰア
ンプ３５の出力には、ＯＰアンプ２１０）ＦＡＲ，側圧
力のみが増巾されて出力されることになる。この出力と
ＯＰアンプ４１の反転出力とアナログスイッチ４４及び
４５の周期検波作用により、積分用コンデンサ４７は第
３図に示す如く、Ｔ期間（一定）下降積分されていくご
とになる６Ｔ期間が終了すると、アナログスイッチ３３
及び３７がインし、アナログスイッチ３４及び３８はオ
フして、ＯＰアンプ２１のＦＡＲ側出力出力ｏｐアンプ
２５のＮＥＡＲ側出力ともＯＰアンプ３５で加算され、
該ＯＰアンプ３５の出力は（ＦＡＲ＋ＮＥＡＲ）の信号
に対応することになる。この出力とＯＰアンプ４１０反
転出力と、アナログスイッチ４４及び４５の周期検波作
用により、積分用コンデンサー４７は第３図に示す如く
、今度は上置積分されていくことになる。この積分出力
が■。レベルに達すると、コンパレータ４８の出力ＣＰ
はＨレベルに反転し、積分動作を終了する。そして制御
回路５０はこの上昇積分時間ｔＩＰ：より被写体距離情
報を算出する。

この距離情報が遠距離と判定された時は、アナログスイ
ッチ２４及び２７をオン、アナログスイッチ２３及び２
８をオフにしてＳＰＣモードを選択する。このモードで
更に再度、前述の様な二重積分動作を行い、測距情報を
田し直す。勿論前記距離情報が近距離と判定された時は
、この再測距動作は行わない。

以上の様に、この実施例ではまずＰＳＤ干−ドで測距動
作を行い、その結果が遠距離の場合は再度ＳＰＣモード
で測距を行うことにより、遠距離側での測距精度向上を
剖っているものである。

次に、本発明の他の実施例を示１゛。

本実施例ではまずＳＰＣを選択して、遠側の測距動作を
行い、このＳＰＣから出力電流が発生しない場合は、Ｐ
ＳＤを選−択して近距離側の測距動作を行わせる様にし
たものである。

第５図は第２図の受光センサの出力を人力する本実施例
の電気回路である。本回路は第２図の回路とほとんど同
じであるが、後述するＳＭＡＬＬルベル及びＳＭＡＬＬ
２レベルを作る為に、抵抗５１．５２及び５６、アナロ
グスイッチ５３．５４及び５５が付加されている。尚、
第６図中第２図と同一の符号を付して説明は省略する。

ＳＭＡＬＬＩレベル判定の時はアナログスイッチ５５が
オン、アナログスイッチ５３及び５４がオフして、抵抗
５２と５６の分圧点の電圧レベルが、コンパレータ４８
の参照レベルになる。

ＳＭＡＬＬ２レベル判定の萌はアナログスイッチ５４が
オン、アナログスイッチ５３及び５５がオフして抵抗５
１と５２の分圧点の電圧レベルがコンパレーター４８の
参照レベルになる。アナログスイッチ５３がオンでアナ
ログスイッチ５４′ＥＬび５５がオフの時はｖｃが参照
レベルになり、通常の上ｙ積分の打切り判定に使われる
。

以）、本実施例の動作を第６図のフローチャートに従っ
て説明すると、まずＳＰＣを選択し、ＩＲＥＤ１９の点
滅駆動を行う。次に、第２図の実施例で説明したのと同
様にＦＡＲ側の信号で下降積分を１時間（−・定）行う
。この積分レベル（ＮＮＴ）がＳＭＡＬＬＩレベル以上
ある時は、被写体が遠距離側にあるということで次に（
ＦＡＲ側＋ＮＥＡＲ側）の信号で上昇積分を行い、ｔの
時間より測距情報を演算する。一方上記ＦＡＲ側の下降
積分値がＡＭＡＬＬルベルに達しない場合は、この積分
値をアナログスイッチ４８によりリセットし、ＰＳＤの
選択に切換える。次にＦＡＲ側の信号で下降積分を１時
１間行う。この積分レベル（！ＮＴ）がＳＭＡＬＬ２レ
ベル以上ある時は、被写体が近距離側にあるということ
で、次に（ＦＡＲ側＋ＮＥＡＲ側）の信号で上昇積分を
行いｔの時間より測距情報を演算する。上記ＦＡＲ側の
下降積分値がＳＭＡＬＬ２レベルに達してない場合は、
ＳＰＣからもＰＳＤからも出力信号がないということで
測距情報は無限と判定されることになる。

次に、本発明の更に他の実施例を第７図に示す。第７図
は多点測距用の受光センサ構造を示すものである。図中
５６及び５７は、中心部測距用のＳＰＣＭ、、５８は中
心部測距用のＰＳＤ。

５９及び６０は周辺測距用のＰＳＤである。

ＰＳＤ５８，５９及び６０のＦＡＲ側の出力端子は全て
共通に接続されＦＰＳＤ端子として出力される。又、Ｎ
ＥＡＲ側の出力端子も全て共通に接続されＮＰＳＤ＃子
として圧力される。

ｓｐａ対５６．５７のＦＡＲ側の出力＃予及びＮ　Ｅ　
Ａ、　Ｒ側の出力端子は、各々ＦＳＰＣ端子及びＮ５Ｐ
Ｃ端子として出力される。

測距原理は、中心部はｓｐｃ対５６．５７及びＰＳＤ５
８で、前記実施例と同様に測距し、その後周辺のＰＳＤ
５９・及び６０で時系列的、−二重積分動作を行わせれ
ばよい。

尚、発光手段は３連のＸＲＥＤを用いる。又、周辺部測
距でＳＰＣを用いでいないのは、周辺部は中心部に比べ
て、それ程測距精度が要求さねないからである。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明によれは、対象物産の距離を測
定する測距装置に於いて、全体的な測距精度の低下を招
くことなく遠距離側の測距精度を向上させることができ
、その有効性は極めで高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の受光センサの構２の例で
ある。 ｙＮ２図は第１図の受光センサの出力を人力する電気回
路の実施例を示す回路図。 第３図は第２図の回路の積分波形図ゎ 第４図は第２図の回路の動作を示すフローチャート。 ｓ５図は第１図の受光センサの出力を人力する他の実施
例の電気回路を示す回路図。 ′ｓ６図は第５図の回路の動作を示すフローチャート。 第７図は本発明の更に他の実施例を説明する受光センサ
の外形図。 １０．１１・・−５ＰＣ １４・・・　ＰＳＤ １７．１８・・・受光スポット像 ５６．５７・・・５ＰＣ ５８，５９，６０・・・ＰＳＤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 信号を投射し、その反射信号を受信することにより対象
   物迄の距離を測定する測距装置に於いて、近距離から遠
   距離の範囲で反射される上記信号の反射信号を受信する
   為の第１の受信手段と、遠距離で反射される上記信号の
   反射信号を受信する為の第２の受信手段とを備えたこと
   を特徴とする測距装置。