JPH10239048A - 測距装置 - Google Patents
測距装置Info
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- JPH10239048A JPH10239048A JP4531997A JP4531997A JPH10239048A JP H10239048 A JPH10239048 A JP H10239048A JP 4531997 A JP4531997 A JP 4531997A JP 4531997 A JP4531997 A JP 4531997A JP H10239048 A JPH10239048 A JP H10239048A
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Abstract
が不要でPSDの電流切換えを実現する測距装置を提供
する。 【解決手段】 アクティブ式の測距装置において、PS
D1の両端電極からの電流を夫々I/V変換アンプ2,
3で変換し電圧の一方と両方と切換えて出力する切換え
手段を、アンプ2,3に夫々接続されるコンデンサ4,
5、コンデンサ4,5とバッファーアンプ8,9の間に
夫々設けた半導体スイッチ6,7、各バッファーアンプ
8,9の出力が入力されるアンプ12で構成し、半導体
スイッチ6,7のオン、オフで切換えを行う。
Description
赤外光を投光し、その反射光により被写体までの距離を
測定するカメラ等に設けられるアクティブ方式の測距装
置に関するものである。
と略す)を用いた測距装置は、被写体の距離に応じて変
化する2つの電極A,Bの光電流IA ,IB を用いて、
IA /(IA +IB )を演算することにより、被写体ま
での距離を得ている。上記の演算方法は種々提案されて
いるが、特に、二重積分を用いたものにおいては、最初
に、電流IA を所定時間T積分し、次にIA +IB を用
いて、同電荷量を放電し、その放電時間tを測定するこ
とにより、測距結果を得ている。その場合、積分する電
流をIA ,(IA +IB )と切り換える必要があった。
路図であり、1はPSD、26はPSD1の光電流を電
流/電圧変換するI/V変換アンプ、27および28は
半導体スイッチである。図2であきらかなように、PS
D1の一端側の電極を他端側の電極に接続すれば、(I
A +IB )が得られ、また一端側の電極を基準電圧Cに
接続すれば、IA が得られる。
極をアンプ29,30の(−)入力に夫々接続し、アン
プ29,30により信号電流を電圧に変換し、アンプ2
9の出力をコンデンサ31および抵抗33、半導体スイ
ッチ35を介してアンプ37の(−)入力に接続する。
また、アンプ30の出力をコンデンサ32および抵抗3
4、半導体スイッチ36を介して、前記と同様にアンプ
37の(−)入力に接続する。このような構成にする
と、半導体スイッチ35がON、半導体スイッチ36が
OFFであれば、アンプ37の出力は信号電流IA に応
じた出力となり、半導体スイッチ35,36が同時にO
Nしていれば、アンプ37の出力はIA +IB に応じた
出力となる。
2の従来例では、PSD1の電極の接続先を切り換える
場合には、PSD1に接続される半導体スイッチ27,
28の抵抗成分が外光電流の大きさ等により変化して、
測距データが変化することが考えられる。
上DCカットコンデンサ31,32が必要となり、抵抗
33,34をICの内蔵抵抗とすると、高抵抗を内蔵す
るには無理があり、時定数を大きくするためにはコンデ
ンサ31,32の容量を大きくすることになるが、IC
を内蔵することは不可能となり、その場合、外部に外付
けせざるを得なくなり、コストアップの要因となる。
響を及ぼさずに、かつ、外付け素子等を利用せずに低コ
ストでPSDの電力切換えを行なおうとするものであ
る。
を実現する第1の構成は、被測定対象で反射した投光手
段からの反射光が結像し、結像位置に応じた信号を第1
の電極と第2の電極より出力する位置検出手段と、前記
第1の電極および第2の電極からの電流をそれぞれ電圧
に変換する変換手段と、前記いずれか一方の変換手段の
電圧信号と前記両変換手段からの電圧信号とを切換えて
出力する切換え手段と、前記切換え手段で切換えられた
2つの電圧信号の比に基づいて測距結果を出力する比較
演算部とを有する測距装置において、前記切換え手段
は、前記各変換手段の出力をそれぞれコンデンサを介し
て入力されるバッファーアンプと、前記各コンデンサと
前記各バッファーアンプとの接続をそれぞれ制御する半
導体スイッチと、前記各半導体スイッチを制御する制御
手段と、前記各バッファーアンプの出力を加算する加算
手段とを有し、前記制御手段は前記各半導体スイッチの
導通、非導通を制御して、前記加算手段に対して前記い
ずれか一方のバッファーアンプの信号と、前記両バッフ
ァーアンプの信号を切り換えて出力させるようにしたも
のである。
構成は、上記した第1の構成において、前記切換え手段
は、前記各コンデンサの容量と前記各バッファーアンプ
の入力インピーダンスで時定数が決定されるようにした
ものである。
構成は、上記した第1または第2の構成において、少な
くとも前記切換え手段はICチップ内に組み込まれてい
るものである。
1の実施の形態を示す。同図において、1は被写体から
の反射光の結像位置に応じた信号を第1の電極と第2の
電極より出力する公知のPSD、2は前記PSD1の第
1の電極1aからの出力電流IA を電流/電圧変換する
ための第1I/V変換アンプ、3は前記PSD1の第2
の電極1bからの出力電流IB を電流−電圧変換するた
めの第2のI/V変換アンプである。4および5は、P
SD1の出力電流に含まれる外光(例えば、太陽光など
の直流光)をカットするためのDCカットコンデンサで
ある。
で、一端をコンデンサ4,5にそれぞれ接続し、他端を
基準電圧Vc に接続されており、信号AおよびBによっ
て制御される。8はコンデンサ4によりDCカットされ
た信号が入力される第1バッファーアンプ、9はコンデ
ンサ5によりDCカットされた信号が入力される第2バ
ッファーアンプである。
力に接続され、他端がアンプ12の(+)入力に接続さ
れた抵抗、11は一端が第2バッファアンプ9の出力に
接続され、他端がアンプ12の(+)入力に接続された
抵抗で、抵抗10および11の接続点をアンプ12の
(+)入力に入力することにより、前記接続点の電位
は、第1バッファーアンプ8と第2バッファーアンプ9
の出力の加算電位となる公知の加算回路を形成してい
る。
電位を増幅するアンプ、13はアンプ12の出力を反転
するゲイン1倍のアンプ、14は一端がアンプ12の出
力に接続され、他端が半導体スイッチ16に接続された
抵抗、15は一端がアンプ13の出力に接続され、他端
が半導体スイッチ17に接続された抵抗である。
入力とを接続する半導体スイッチであり、信号SPLで
制御される。17は抵抗15と積分アンプ18の(−)
入力とを接続する半導体スイッチであり、前記信号SP
Lと反転した反転信号(バー)SPLにより制御され
る。18はアンプ12およびアンプ13の出力を積分す
る公知の積分アンプ、19は(−)入力端子が積分アン
プ18に、(+)入力が基準電圧Vc に接続され、その
出力が抵抗R7 及び半導体スイッチ20を介して積分ア
ンプ18の(+)入力に入力され、回路のオフセットを
キャンセルするための帰還アンプである。20は積分ア
ンプ18の(+)入力と帰還アンプ19の出力とを抵抗
R7 を介して接続する半導体スイッチであり、信号AT
ZRにより制御される。
オフセット電圧を記憶するためのオフセット電圧記憶用
のコンデンサ、22は(+)入力が基準電圧Vc に接続
され、(−)入力が帰還アンプ19の出力に接続され、
帰還アンプ19の出力電圧と基準電圧を比較する電圧比
較器である。
ためのシーケンスコントローラ、24は公知のIRED
駆動回路、25は被写体に向けて赤外光を投光するため
の赤外発光ダイオード(以下IREDと称す)である。
しないカメラのレリーズスイッチが第1のストロークま
で押し込まれると、図示しないスイッチがオンし、カメ
ラは所定のバッテリーチェック等の動作を行ない、次に
測距動作を開始する。
は端子およびを“H”、端子およびを“H”、
端子を“H”にし、各端子〜から信号A、信号
B、信号SPL、信号(バー)SPL、信号ATZRを
出力し、所定期間が経過するのを待つ。このとき、IR
ED25は非点灯である。この状態では、PSD1には
外光(例えば太陽光)のみが入射しており、所定の外光
電流IA ,IB が発生している。第1I/V変換アンプ
および第2I/V変換アンプ3の出力VA1,VB1は、 VA1=−R1 ×IA (1) VB1=−R1 ×IB (2) となる。このとき、第1半導体スイッチ6および第2半
導体スイッチ7は信号A、信号Bが“H”であるため、
共にオンしており、DCカットコンデンサ4および5に
は、前記VA1およびVB1の電荷が記憶される。また、こ
のとき第1バッファーアンプ8および第2バッファーア
ンプ9の出力電圧VA2,VB2はそれぞれ仮想接地電位に
固定されている。
仮想接地電位に固定されるため、回路的にはDCカット
されたことと等価となる。このとき、端子および端子
は“H”で半導体スイッチ16がオンし半導体スイッ
チ17がオフし、かつ端子が“H”で半導体スイッチ
20がオンして、公知のオフセットキャンセル回路を働
かせ、信号光の積分に先立って、オフセット電圧をコン
デンサ21に記憶しておく。
子を“L”、端子を“H”、端子を“L”にす
る。またこのときIRED25を所定の周波数で点灯す
る。このとき、端子および端子を所定の位相で、I
RED25と同期させてオン/オフし、積分アンプ18
の出力が仮想接地電位より、上昇する方向に所定時間T
積分する。この期間中は、PSD1には、外光およびI
RED25の被写体からの反射光、即ち信号光が入射し
ており、光電流として、IA +Ia ,IB +Ibがそれ
ぞれの電極から発生している。ここで、IA およびI
B は外光による光電流、Ia およびIb は反射光による
光電流である。このとき第1I/V変換アンプ2および
第2I/V変換アンプ3の出力はそれぞれ、 VA1=−R1 ×(IA +Ia ) (3) VB1=−R1 ×(IB +Ib ) (4) である。またこのとき、第1バッファアンプ8の(+)
入力端子の電位は、第1半導体スイッチ6がオフであ
り、かつコンデンサ4には、R1 ×IA の電荷が蓄積し
ているため、(1)式および(4)式より、 −R1 ×(IA +Ia )+R1 ×IA =−R1 ×Ia (5) となり、信号成分Ia のみが入力される。第2バッファ
ーアンプ9の(+)入力は、第2半導体スイッチ7によ
り仮想接地電位にクランプされている。従って、アンプ
12の(+)入力は、 −1/2×R1 ×Ia (6) となり、片側の信号Ia のみを積分できることになる。
“L”にしてかつ端子、端子の位相を反転し、下降
方向に同じ電荷量だけ積分し、その放電時間tを測定す
れば、 t/T=Ia /(Ia +Ib ) (7) という結果が得られる。また、第1半導体スイッチ6お
よび第2半導体スイッチ7の両方をオフすることによ
り、第1バッファーアンプ8および第2バッファーアン
プ9の出力電圧は、それぞれ、 VA2=−R1 ×Ia (8) VB2=−R1 ×Ia (9) となり、アンプ12の(+)入力は、 −1/2×R1 ×(Ia +Ib ) (10) となり、両電極の加算出力が積分できる。
ーアンプ8,9の入力インピーダンスとDCカットコン
デンサ4,5の容量で時定数が決定されるため、入力イ
ンピーダンスを非常に大きくすることが可能なので、コ
ンデンサ4,5の容量は、小さくて済み、ICに内蔵が
可能である。
る発明によれば、電圧変換手段とバッファーアンプとの
間に接続されたコンデンサのバッファー側に接続された
スイッチをオンして直流成分を記憶し、DCカットを行
う公知の回路を利用して位置検出手段の電流の切り換え
を行う様にしたので、測距精度に影響を与えることがな
く、かつ外付けコンデンサ等の部品を廃止できてIC化
が実現でき、コストダウンが可能である。
Claims (3)
- 【請求項1】 被測定対象で反射した投光手段からの反
射光が結像し、結像位置に応じた信号を第1の電極と第
2の電極より出力する位置検出手段と、前記第1の電極
および第2の電極からの電流をそれぞれ電圧に変換する
変換手段と、前記いずれか一方の変換手段の電圧信号と
前記両変換手段からの電圧信号とを切換えて出力する切
換え手段と、前記切換え手段で切換えられた2つの電圧
信号の比に基づいて測距結果を出力する比較演算部とを
有する測距装置において、 前記切換え手段は、前記各変換手段の出力をそれぞれコ
ンデンサを介して入力されるバッファーアンプと、前記
各コンデンサと前記各バッファーアンプとの接続をそれ
ぞれ制御する半導体スイッチと、前記各半導体スイッチ
を制御する制御手段と、前記各バッファーアンプの出力
を加算する加算手段とを有し、前記制御手段は前記各半
導体スイッチの導通、非導通を制御して、前記加算手段
に対して前記いずれか一方のバッファーアンプの信号
と、前記両バッファーアンプの信号を切り換えて出力さ
せることを特徴とする測距装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記切換え手段は、
前記各コンデンサの容量と前記各バッファーアンプの入
力インピーダンスで時定数が決定されることを特徴とす
る測距装置。 - 【請求項3】 請求項1または2において、少なくとも
前記切換え手段はICチップ内に組み込まれていること
を特徴とする測距装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4531997A JP3768635B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4531997A JP3768635B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 測距装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10239048A true JPH10239048A (ja) | 1998-09-11 |
JP3768635B2 JP3768635B2 (ja) | 2006-04-19 |
Family
ID=12715993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4531997A Expired - Fee Related JP3768635B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 測距装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3768635B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102620756A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-08-01 | 天津大学 | 一种基于调制激光的psd信号单通道处理方法及处理电路 |
-
1997
- 1997-02-28 JP JP4531997A patent/JP3768635B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102620756A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-08-01 | 天津大学 | 一种基于调制激光的psd信号单通道处理方法及处理电路 |
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