JPS60115882A - 測距装置の信号処理回路 - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は、測距装置の信号処理回路に関し、特に、目
標物体（被写体）までの距離を測定する写真カメラなど
の光学機器に適した測距装置の信号処理回路に関するも
のである。

［従来技術］ 第１図は、従来の測距装置の信号処理回路の一例を示す
概略ブロック図である。

まず、第１図を参照して従来の測距装置の信号処理回路
の構成について説明する。第１図において、発光回路１
は、発光素子２を駆動して発光させ、その光は測定対象
である目標物体（被写体）３に向けて照射されるように
構成されている。目標物体３からの反射光は、受光素子
４ａおよび４ｂで電気信号に変換され、さらに受光回路
５ａおよび５ｂで増幅される。受光回路５ａおよび５ｂ
の出力はそれぞれ、その利得が可変である利得可変増幅
器６ａおよび６ｂに与えられて増幅される。

ここで、利得制御回路７は、利得可変増幅器６ａおよび
６ｂの利得をそれぞれ時間の関数として変化させる制御
回路である。利得可変増幅器６ａおよび６ｂの出力は波
形処理回路８に与えられ、波形処理回路８は侵述の測距
タイミング信号受信時に、距離情報としてのそれらの入
力を同時に演算する。また、利得可変増幅器６ｂの出ツ
ノは同時にレベル判定回路９にも与えられ、レベル判定
回路９は、利得可変増幅器６ｂの出力レベルが所定のし
きい値を越えると、ローレベルからハイレベルに立上が
る測距タイミング信号を発生して波形処理回路８に与え
る。波形処理回路８はこの測距タイミング信号を受ける
と、上述の利得可変増幅器６ａおよび６ｂからの距離情
報を演算してその結果を目標物体までの測定昨離を表わ
す最終測距情報として出力する。

第２図は、第１図に示した従来の測距装置の信号処理回
路の動作を説明するための波形図である。

次に、第２図を参照して第１図に示す従来の測距装置の
信号処理回路の動作について説明する。

まず、発光回路１によって駆動された発光素子２より照
射された光は目標物体３に当たり、反射されて受光素子
４ａおよび４ｂに入る。イして、この受光素子４ａおよ
び４ｂに入った光はそれぞれ電気信号に変換され、受光
回路５ａおよび５ｂで増幅される。この受光回路５ａお
よび５ｂ″′ｃ増幅された各信号は、それぞれ次段の利
得可変増幅器６ａおよび６ｂによって増幅される。この
利得可変増幅器６ａおよび６ｂの利得は、前述のように
利得１１Ｊｔ１１回路７によって時間の関数として変化
させられるが、ここでは、たとえば第２図（ａ）に示す
ように、利得Ｇ（縦軸）が時間［（横軸）に対して比例
して増大する場合を考える（それ以外の時間関数でもよ
い）。そして、この利得可変増幅器６ａおよび６ｂに入
力する受光回路５ａおよび５ｂからの各信号は、目標物
体３の状態が一定であれば、一定量として入力してくる
。たとえば、測定対象である目標物体３までの距離が中
距離で被写体からの反射率が中程度の場合、すなわち入
射光量が中程度の場合を考える。第２図（ｂ）は、縦軸
に利得可変増幅器６ａおよび６ｂの出力レベルをとり、
横軸に時間ｔをとったグラフである。上述の入射光量が
中程度の場合、利得可変増幅機６ａおよび６ｂの利得は
第２図（ａ）のように線形に増大するので、利得可変増
幅器６ａおよび６ｂの出力は第２図（ｂ）のＬＭで示す
ような線形の特性で増大する。

ここで、利得可変増幅器６ｂの出力レベルが、レベル判
定回路９で設定された電圧のしきい値■０に達するとき
く時刻１＋）に、レベル判定回路９は、ローレベルから
ハイレベルに立上がる測距タイミング信号を出力して波
形処理回路８に送る。

波形処理回路８は、これを受けて利得可変増幅器６ａお
よび６ｂの出力を演算し、最終測距信号を出ノ〕する。

次に、目標物体３までの距離が近距離でその反射率が大
きい場合には人剖卑醋が＊きく、利得可変増幅器６ａお
よび６ｂの出力レベルは、第２図（ｂ）のＬＬで示すよ
うな線形の特性で・増大し、時刻［２でしきい値Ｖｏに
到達−４６゜このとき、レベル判定回路９は、測距タイ
ミング信号を出ツノし、上述のように波形処理回路８か
ら最終測距信号を得ることができる。

また、目標物体までの距離が遠距Ｍあるいは反射率が小
さい場合には、入射光量が小さく、利得可変増幅１６ａ
　＃よび６ｂの出力レベルは、第２図（ｂ）の１８で示
すような線形の特性で増大し、時刻【Ｓでしきいｌｉ＆
　Ｖ　ｏに到達づる。このとき、レベル判定回路９は測
距タイミング信号を出ノ〕し、上述のように波形処理回
路８から最終測距信号を得ることができる。

すなわち、利得可変増幅器６ａおよび６ｂによって、入
剣光口は回路のダイナミックレンジを十分保証できる適
正レベルである電圧値■８まで線形に増幅される。そし
て、しきい値Ｖｏに到達したときに、測距タイミング１
３号が発生し、Ｊｔｉｌｋ測距信号が得られる。

しかしながら、上述の従来の測距装置は、測定精度向上
のために複数（上述の例では２系統）の（ｇ号処理系１
なわち受光回路および利得可変増幅器を用いているが、
各信号処理系間の利得や周波数特性の誤差を完全になく
すことは困難であり、わずかな誤差のために、却って高
精度の演算結果を得ることができないという欠点があっ
た。

［発明の概要］ それゆえに、この発明の主たる目的は、従来通り複数の
受光回路を使用する一方で、スイッチの切換えによって
利得可変増幅器が１つで済むように構成することによっ
て、信号処理系間の誤差の影響を受けることなく、部品
点数の少ない高精度の測距装置の信号処理回路を提供す
ることである。

この発明の上１本の目的およびその他の目的と特徴は、
以下に図面を参照して行なう詳細な説明から一層明らか
となろう。

［発明の実施例］ 第３図は、この発明の一実施例を示す概略ブロック図で
ある。

この第３図に示ず例は、以下の点を除いて前述の第１図
に示した概略ブロック図と同じである。

すなわち、受光回路５ａおよび５ｂの各出力は、単一の
利得可変増幅器６に与えられ、さらに利得可変増幅器６
の出力は、波形処理回路８に単一の入力として与えられ
るとともに、レベル判定回路９にも与えられる。レベル
判定回路９の出力は、その入力が一定のしきいＮｉ　Ｖ
　ｏ以下のときはローレベルであり、ＶＤを越えるとロ
ーレベルからハイレベルに立上がるタイミング信号を出
力する。

スイッチ回路１０ａ、１０ｂおよび１０ｃはそれぞれ、
レベル判定回路９から出力される前述のタイミング信号
に基づいて、受光回路５ａ、５ｂおよび利得制御回路７
を動作状態あるいは非動作状態に切換えるためのもので
ある。

より詳細に説明すると、スイッチ回路１０ａは、レベル
判定回路９への入力がしきい値に達せず、その出力がロ
ーレベルのどきに受光回路５ａを動作状態に、しきい値
に達してハイレベルのタイミング信号が発生したときに
非動作状態に切換えるように設定され、スイッチ回路１
０ｂは逆に、レベル判定回路９の出力がローレベルのと
きに受光回路５ｂを非動作状態に、ハイレベルのタイミ
ング信号発生時に動作状態に切換えるように設定され、
スイッチ回路１００は、レベル測定回路９の出力がロー
レベルのときに利得制御回路７を動作状態に、ハイレベ
ルのタイミング信号発生時に即動作状ｆホに切換えるよ
うに設定される。

第４図は、第３図に丞す実施例の動作を説明するための
波形図である。

次に、第４図を参照して第３図に示す実施例の動作につ
いで説明する。

まｆ１発光回路１によって駆動された発光素子２より照
射された光は、目標物体３に当たり、反射されて受光素
子４ａおＪ：び４ｂに入る。しかし、受光回路５ａａ５
よび５ｂは、スイッチ回路１０ａおよび１０ｂによつＣ
１受光回路５ａだけが動作状態になるように設定されて
おり、この受光素子４ａに入った光のみが電気信号に変
換され受光回路５ａで増幅される。この受光回路５ａで
増幅された信号は利得可変増幅器６に与えられて増幅さ
れる。この利得可変増幅器６は、第′１図の従来例にお
ける利得可変増幅器６ａおよび６ｂと同じものであり、
この利得可変増幅器６の利得は、前述のように利得制御
回路７（レベル判定回路９の出力はまだローレベルなの
で、このとき利得制御回路７は動作状態にある）によっ
て時間の関数として増大させられる。そしてここでは、
第２図（ａ）の従来の信号処理回路と同様に利得Ｇが時
間ｔに、比例して増大する場合を考える（それ以外の時
間関数でもよい）。そしてこの利得可変増幅器６に入力
する受光回路５ａからの光信号は、目標物体３が一定状
態であれば、一定量として入力してくる。第４図（ａ）
は、利得可変増幅器６の出力レベル（縦軸）の時間［（
横軸）に対する関係を示すグラフであり、利得の変化と
同様に線形の特性で増大する。第４図（Ｃ）、（ｄ　）
、（０）は、それぞれ受光回路５ａ、５ｂおよび利得制
御回路７が動作状態（オン）あるいは非動作状態（オフ
）のいずれの状態にあるかを示ずグラフである。土述の
利得可変増幅器出力が増大している状態においては、受
光回路５ａは動作状態、受光回路５ｂは非動作状態、利
得制御回路７は動作状態にある。

ここで、利得可変増幅器６の出力レベルがレベル判定回
路９で設定された回路のダイナミックレンジを十分保証
できる適正レベルであるＶｏに達するとき（時刻ｔ１）
に、レベル判定回路９は、ローレベルからハイレベルに
立上がるタイミング信号（第４図（ｂ））を出力する。

（ＩＪ−なりち、この状態で回路のダイナミックレンジ
は保証される。

）ここで、レベル判定回路９がハイレベルのタイミング
信号を出力することにより、第４図（Ｃ）、（ｄ　）、
（ｅ）に示すように、［、以後、受光回路５ａは非動作
状態に、受光回路５ｂは動作状態に、利得制御回路７は
非動作状態に切換ねる。この状態では、利得可変増幅器
６の利得は、［、直前における利得に固定され、受光回
路５ｂが動作状態なので受光回路５ｂから光信号が入っ
てきて利得可変増幅器６で増幅される。すなわち、波形
処理回路８は、第４図（ａ）に示すように、ｔ。

直前の利得可変増幅器６の出力レベルと、ｔ、直後の利
得可変増幅器６の出力レベルとを滅紳Ｊることにより、
ｔ、にお（プる最終測路情報を出ツノすることができる
。

なお、上述の実施例では、受光回路として５ａ。

５ｂの２チヤネルを有づる回路系で説明したが、２チヤ
ネル以上の場合でも上述の実施例と同様の効果を奏する
。

［発明の効果］ 以上のように、この発明では、従来複数でめった利得可
変増幅器を、測距タイミング信号に基づくスイッチの切
換えによって、１つで複数の先人力信号を増幅演算する
ように構成したので、従来調整が困難ぐあったチャネル
間の利得や周波数特性の誤差を解消し、部品点数が少な
く安価かつ高精度の測距装置の信号処理回路を得るごと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の測距装置の信号処理回路の構成を示ず概
略ブロック図である。第２図は、第１図に示−づ−従来
の測距装置の信号処理回路の動作を示ず波形図Ｃある。 第３図はこの発明の一実施例を承ず概略ブロック図ぐあ
る。第４図は第３図に示す実施例の動作を説明するため
の波形図である。 図において、１は発光回路、２は発光素子、３は目標物
体、４ａ、４ｂは受光素子、５ａ　、　５ｂは受光回路
、６．６ａ　、６ｂは利得可変増幅器、７は利得ａ１す
御回路、８は波形処理回路、９はレベル判定回路、１０
ａ　、１０ｂ　、１０ｃはスイッチ回路を示す。 代　理　人　大　岩　１Ｆ２　雄 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 目標物体までの距離を測定する測距装置の信号処理回路
   であって、 前記目標物体に対して光を照射する発光手段と、前記目
   標物体からの反射光を受けて電気信号に変換する複数の
   受光手段と、 前記受光手段からの出力信号を増幅する単一の利得可変
   増幅手段と、 前記利得可変増幅手段の利得を時間の関数として変化さ
   せる利得制御手段と、 前記利得可変増幅手段の出力レベルが所定のしきい値に
   達したときにタイミング信号を発生するレベル判定手段
   と、 前記タイミング信号に基づいて前記受光手段および前記
   利得制御手段を動作状態または非動作状態に切換えるス
   イッチング手段と、 前巽；！４−／ミゝノη信呉耶牛吉姑の醋Ｖ禾１１纒酊
   妄１ω幅手段出力と前記タイミング信号発生直後の前記
   利得可変増幅手段出力とを演算して目標物体までの距離
   を表わす測距信号を出力する波形処理手段とを備えた、
   測距装置の信号処理回路。