JPS61104217A - Distance detecting apparatus - Google Patents

Distance detecting apparatus

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JPS61104217A
JPS61104217A JP22626084A JP22626084A JPS61104217A JP S61104217 A JPS61104217 A JP S61104217A JP 22626084 A JP22626084 A JP 22626084A JP 22626084 A JP22626084 A JP 22626084A JP S61104217 A JPS61104217 A JP S61104217A
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JP
Japan
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light
pair
shielding member
distance
receiving element
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Application number
JP22626084A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiji Kunishige
恵二 国重
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain high distance detecting capacity with a simple circuit construction, by scanning with a light-shielding member over an incident surface of a pair of light-receiving elements connected in such a way that photoelectric outputs balance each other and detecting a time point where output polarities of the pair change. CONSTITUTION:A ray of light of a luminous element 2 is concentrated into a beam-shape by an irradiating lens 3 and irradiated onto an object 1. A reflected ray 5 from the object 1 is collected with a light-receiving lens 6 and generates a light spot 15 on light-receiving element pair 71, 72 after passing through a light-transmitting slit of a light-shielding member 8. The pair 71, 72 are connected in such a way that these outputs balance each other. The light-transmitting slit is accompanied with a deviation of position in each longitudinal direction of the basic line and consequently, a portion differentiated by spot image intensity distribution is irradiated. There, by scanning the light- shielding member 8 and detecting the time point where the output polarities of element pair 71, 72, a distance up to the object 1 can be detected.

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、三角測距の原理を応用した光ビーム投射方式
の距l171を検出装置に関し、光電検出出力の!li
p変化を検出して被写体までの距離な測定する距離検出
装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a distance detection device using a light beam projection method applying the principle of triangulation. li
The present invention relates to a distance detection device that measures the distance to a subject by detecting a change in p.

(従来技術) 第5図(AJ K示すように、被写体1に発光素子2か
ら投光用レンズ3を介して光ビーム4を投射し、被写体
1からの反射光5を受光用レンズ6を介し投光手段から
基線長距離はなれた受光素子7を含む受光手段により受
光する三角測距の原理を利用した従来の測距装置傾おい
ては、解決しなければならない技術的課題が2つある。
(Prior art) As shown in FIG. 5 (AJK), a light beam 4 is projected onto a subject 1 from a light emitting element 2 through a light projecting lens 3, and reflected light 5 from the subject 1 is transmitted through a light receiving lens 6. There are two technical problems that must be solved in a conventional distance measuring device that utilizes the principle of triangular distance measurement in which light is received by a light receiving means including a light receiving element 7 that is separated from the light projecting means by a long baseline distance.

即ち、問題点1. 被写体からの反射光によ−る受光素
子に入射する信号光強度は、第5図(B) K示すよ5
にカメラから被写体までの距離dの2乗に反比例するた
め、被写体反射率のバラツキおよび発光能力のバラツキ
、スポット強度分布のテール部分の検出能力を考えると
、測距範囲が近距離0.8m〜遠距離8mとしても10
00倍以上のレンジとなり、その結果検出回路はダイナ
ミックレンジにおいては非常に広いものが要求される。
That is, problem 1. The intensity of the signal light incident on the light receiving element due to the reflected light from the subject is shown in Figure 5 (B).
Since the distance from the camera to the subject is inversely proportional to the square of the distance d, considering the variation in subject reflectance, the variation in luminous ability, and the ability to detect the tail part of the spot intensity distribution, the distance measurement range is short distance 0.8 m ~ 10 even if the distance is 8m
As a result, the detection circuit is required to have a very wide dynamic range.

このことは、入射光量をアナログ的に検出する操作を必
要とする測距装置には極めて不利な条件である。
This is an extremely disadvantageous condition for a distance measuring device that requires an operation to detect the amount of incident light in an analog manner.

問題点29周知のように1宿命的な問題として背景光の
問題がある。被写体からの反射光による受光素子に入射
する信号゛光強度は、背景光が太陽光照明下などの最悪
の条件下において背景光の1/  〜’/10.。。。
Problem 29 As is well known, one fatal problem is the problem of background light. The light intensity of the signal incident on the light receiving element due to the reflected light from the subject is 1/~'/10. . . .

程度の値となる。従って、i、oo。It is a value of degree. Therefore, i,oo.

このような背景光の中から微量な反射光による光電流を
抽出し、これを検出回路の後段に続く信号処理回路のノ
イズレベル以上に増幅することは、太陽を背にした9ろ
うそく”の明るさを見極めるに等しく、このことは入射
光針をアナログ的に検出する操作を要する測距装置には
極めて不利な条件である。
Extracting the photocurrent caused by a minute amount of reflected light from such background light and amplifying it above the noise level of the signal processing circuit that follows the detection circuit is a process that requires the brightness of nine candles with the sun behind them. This is an extremely disadvantageous condition for distance measuring devices that require analog detection of the incident light needle.

このように、一般Kffi号光をアナログ検出処理す−
る操作を必要とする測距装置は、上記の問題点1 、2
VCより、その回路構成の複雑さや精巧さにおいて極め
て大きな負担をおわされている。
In this way, the general Kffi light is subjected to analog detection processing.
Distance measuring devices that require operations such as
The complexity and sophistication of its circuit configuration places an extremely large burden on it compared to VC.

次に1本発明FC最も近い公知の従来技術C%開昭58
−62512号号公報、特開昭57−48705号公報
Next 1 The present invention FC Closest known prior art C% 1985
-62512, JP-A-57-48705.

特開昭58−120110号公報1%開昭58−105
41()号公報、実開昭58−81507号公報)を取
上げて、その測距原理をまとめて簡単に説明する。
JP-A-58-120110 1% JP-A-58-105
41() and Utility Model Application Laid-open No. 58-81507), the principle of distance measurement will be summarized and briefly explained.

これらのものは第6図に示すように、単一の受光素子7
の入射面上に遮光部材8を基線長方向に移動可能に配置
し、この遮光部材8を被写体1までの距離とある相関関
係をもって作動させることにより光電出力が変化するこ
とを利用して測距するものである。
These devices have a single light receiving element 7 as shown in FIG.
A light shielding member 8 is disposed movably in the baseline length direction on the incident surface of the object 1, and distance measurement is performed by utilizing the change in photoelectric output by operating this light shielding member 8 in a certain correlation with the distance to the subject 1. It is something to do.

第7図囚は、上記測距装置の検出回路の例を、第7図(
81は、その信号波形を示している。背景光の除去のた
め、投光する照射ビーム4(第7図(Bl参照)は変調
光投射を行い、被写体1からの反射光5による光電変換
体の受光素子7からの光電流出力は、演算増幅器A、で
増幅され、結合コンデンサ9を介してバイパスフィルタ
ー回路10に入力され、その出力(第7図(Blの■参
照)は次段のピークホールド平滑回路11に伝達される
。この平滑回路11はスポット強度波形の出力(第7図
(Blの■参照)  −を得るためのものであり、次段
のピーク位置検出回路12にてピーク位置が検出され、
その位置を知ることkより被写体1までの距離を検出す
るものである。
Figure 7 shows an example of the detection circuit of the above distance measuring device.
81 indicates the signal waveform. In order to remove background light, the projected irradiation beam 4 (see FIG. 7 (Bl)) performs modulated light projection, and the photocurrent output from the light receiving element 7 of the photoelectric converter due to the reflected light 5 from the subject 1 is as follows. It is amplified by the operational amplifier A, and is input to the bypass filter circuit 10 via the coupling capacitor 9, and its output (see Figure 7 (see ■ in Bl) is transmitted to the next stage peak hold smoothing circuit 11. The circuit 11 is for obtaining the output of the spot intensity waveform (see Figure 7 (■ in Bl)), and the peak position is detected by the peak position detection circuit 12 in the next stage.
By knowing the position k, the distance to the subject 1 is detected.

そして、このような従来の装置においては、(al  
単一受光素子を使用するため、背景光除去の対策は電気
回路的な手段によってなされていた。
In such a conventional device, (al
Since a single light-receiving element is used, measures to remove background light have been taken by electrical circuit means.

現在知られているこの背景光除去の技術手段としては、
交流結合とする方法と、背景光レベルと背景光レベルに
信号光レベルを加えたレベルの差を回路の′応答遅れを
利用して得る方法の2種類である。しかし、後者による
方法は、遮光部材の各微小移動ごとに背景光を除去しな
ければならず、回路規模もそれに伴って増大することに
なる。このために、この方法は適切なものとは言えない
。また、前者忙よる方法は、背景光除去回路を設ける必
要がないため回路構成は簡単になるが、初段の信号検出
回路が背景光の影響を直接受けるので検出器が飽和する
恐れがあり、増幅率を大きくとることができない。さら
に1コンデンサ結合にして次段に接続しているためk 
”/N比は極端に悪くなる。
Currently known technical means for removing background light include:
There are two methods: one is an AC coupling method, and the other is a method in which the difference between the background light level and the background light level plus the signal light level is obtained by using the response delay of the circuit. However, in the latter method, background light must be removed for each minute movement of the light shielding member, and the circuit scale increases accordingly. For this reason, this method cannot be said to be appropriate. In addition, the former method simplifies the circuit configuration because there is no need to provide a background light removal circuit, but since the first stage signal detection circuit is directly affected by the background light, there is a risk that the detector will become saturated and the amplification It is not possible to increase the ratio. Furthermore, since it is connected to the next stage by 1 capacitor coupling, k
”/N ratio becomes extremely poor.

(bJ  スポット強度分布は、一般にある広がりをも
つので、そのスポット位置を知る手段としてコンパレー
タを用いると、第8図に示されるようにコンパレータの
判定レベルにより測距誤差が生ずる。第8図は、この従
来方式における光電出力の変化を検出する場合における
不具合を説明するための図であり、第8図囚は、受光素
子2におけるスポット光強度分布図、第8図(B)は受
光素子7の前に基線長方向に移動するスリット8の正面
図である。このスリット8を介して受光素子7で受光し
て得られるスポット像強度分布は第8図(C)に曲ff
J13で示されたものとなり、スポット光強度分布より
も拡がった曲線となる。いま、判定レベル不確定幅を一
定としピーク位置を検出すると、第8図(C)のコンパ
レータ判定レベル(2)で示されるようkなり、測距誤
差14を生ずることになる。このコンパレータ判定レベ
ルはどのくらいの測距範囲をとるかによって決まるもの
で、遠距mまで測距しようとすれば、その判定レベルを
コンパレータ判定レベル(1)k示されるよ5に下げな
ければならなくなる。このように測距範囲を拡げると測
距誤差14は増加し、この測距誤差を無くそうとコンパ
レータ判定レベルを上げると遠距離測距が不可能となっ
てしまう。
(bJ The spot intensity distribution generally has a certain spread, so if a comparator is used as a means to know the spot position, a distance measurement error will occur depending on the judgment level of the comparator as shown in Fig. 8. These are diagrams for explaining problems in detecting changes in photoelectric output in this conventional method. FIG. 8 is a front view of the slit 8 moving forward in the base line length direction. The spot image intensity distribution obtained by receiving light through the slit 8 by the light receiving element 7 is shown in FIG.
J13, which is a curve that is wider than the spot light intensity distribution. Now, if the peak position is detected with the determination level uncertainty width constant, the comparator determination level (2) in FIG. 8(C) will be k, and a distance measurement error 14 will occur. This comparator judgment level is determined by the distance measurement range, and if you want to measure distances up to m, you will have to lower the judgment level to 5 as shown in the comparator judgment level (1) k. . When the distance measurement range is expanded in this way, the distance measurement error 14 increases, and if the comparator determination level is increased in an attempt to eliminate this distance measurement error, long distance measurement becomes impossible.

この測距誤差14を小さくするためにはスポット光強度
分布をできるだけシャープなものにしなければならない
が、これは投光光学系および受光光学系を共に精密化と
高級化を招くものであって、コンパクトカメラ等に採用
する場合には適切なものではない。また、その限界も存
在する。したがって、この方式ではピーク位置検出回路
は必須のものであり、ピーク位置検出のためにピーク位
置検出回路には精度の良いスポット光強度分布信号を供
給しなければならない。これは、アナログ検出操作その
ものであり、上記問題点1,2で指摘した困難さを逃れ
得るものとはなっていない。
In order to reduce this distance measurement error 14, the spot light intensity distribution must be made as sharp as possible, but this requires both the light emitting optical system and the light receiving optical system to become more precise and sophisticated. It is not suitable for use in compact cameras and the like. Also, there are limits. Therefore, in this method, a peak position detection circuit is essential, and a highly accurate spot light intensity distribution signal must be supplied to the peak position detection circuit in order to detect the peak position. This is an analog detection operation itself, and cannot avoid the difficulties pointed out in Problems 1 and 2 above.

(C1この方式は、遮光部材によって信号光スポットの
一部を受光するものである。したがって、光電変換体の
受光素子の光電出力は他の方式のものに較べて小さくな
り、適当な87.比を稼ぐ上で不利である。受光量を大
きくするために遮光部材のスリット幅を大きくすると、
第8図(C)に示されるように検出されるスポット光強
度分布のQ値が小さく、すなわちシャープさが欠けるも
のとなる。これは、ピーク位置検出に誤差を生じるもの
となり、測距分解能の低下を招いてしまう。一般に1ス
リット幅は小さければ小さい程良く、この方向は先ルり
比の向上の点からみれば逆方向のものである。
(C1 In this method, a part of the signal light spot is received by a light shielding member. Therefore, the photoelectric output of the light receiving element of the photoelectric converter is smaller than that of other methods, and an appropriate 87. This is disadvantageous in terms of increasing the amount of light received.If the slit width of the light shielding member is increased to increase the amount of light received,
As shown in FIG. 8(C), the Q value of the detected spot light intensity distribution is small, that is, it lacks sharpness. This causes an error in detecting the peak position, resulting in a decrease in distance measurement resolution. Generally, the smaller the width of one slit, the better, and this direction is the opposite direction from the point of view of improving the lead-through ratio.

以上、この種従来の装置および方法の有する欠点のいく
つかを列挙したが、高級化を避けながら精度を上げるこ
とは困難なものとなっていた。
Although some of the drawbacks of this type of conventional apparatus and method have been listed above, it has been difficult to improve accuracy while avoiding high-grade technology.

(目的) 本発明の目的は、以上の点に鑑み、比較的低精度の光学
系および簡単な回路構成で、上記従来の欠点を克服し、
より高精度の距離検出能力が得られる距離検出装置を得
るKある。
(Objective) In view of the above points, an object of the present invention is to overcome the above-mentioned conventional drawbacks with a relatively low-precision optical system and a simple circuit configuration, and to
There is a method to obtain a distance detection device that can obtain distance detection capability with higher accuracy.

(概要)                     
を本発明は、上記目的を達成するため、被写体に向かっ
て投光し、被写体からの反射光を光電出力が互いに相拮
抗するように接続された一対の光電変換用受光素子で受
光するように構成し、この受光素子対の出力極性を検出
回路で検出し、遮光部材が上記受光素子対の入射面上を
走査することKよって上記検出回路の出力極性が変化す
る時点を検出して測距を行なうように構成したものであ
る。
(overview)
In order to achieve the above object, the present invention projects light toward a subject and receives reflected light from the subject with a pair of photoelectric conversion light receiving elements connected so that the photoelectric outputs are mutually exclusive. The output polarity of the light receiving element pair is detected by a detection circuit, and the light shielding member scans the incident surface of the light receiving element pair, thereby detecting the point in time when the output polarity of the detection circuit changes, and measuring distance. It is configured to do the following.

(実施例) 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the drawings.

第1図は、本発明による距離検出装置をスチールカメラ
に適用した場合の全体の構成を示す図で、第2図(At
−第2図(C)は上記装置の受光素子対ハ、72と遮光
部材8および受光用レンズ6の形状を示す図である。こ
の実施例の説明においては、上記従来技術と同一部材は
同一符号を附し、その詳しい説明は省略する。
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration when the distance detection device according to the present invention is applied to a still camera, and FIG.
- FIG. 2(C) is a diagram showing the shapes of the light-receiving element pair 72, the light-shielding member 8, and the light-receiving lens 6 of the above device. In the description of this embodiment, the same members as those in the above-mentioned prior art are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.

本発明の距m検出装置は、第1図、第2回置に示すよう
に基線長に垂直方向に隣接して1対の受光素子7..7
2を設けると共に、受光用レンズ6と上記受光素子対7
. 、72との間に遮光部材8を配置したものである。
The distance m detection device of the present invention has a pair of light receiving elements 7. .. 7
2, a light-receiving lens 6 and the light-receiving element pair 7
.. , 72, a light shielding member 8 is disposed between them.

この遮光部材8は受光素子対7.。This light shielding member 8 is connected to the light receiving element pair 7. .

720面上を基線長方向に沿って移動するようになって
いる。第2図(B)は、この遮光部材8の形状を示す各
側であり、一対の受光素子7を形成する受光素子対74
,7□にそれぞれ対応して透光部もしくは遮光部が横ズ
レを起すよ5に構成されている。
720 plane along the base line length direction. FIG. 2(B) shows each side of the shape of this light shielding member 8, and a pair of light receiving elements 74 forming a pair of light receiving elements 7.
, 7 □, the light-transmitting portion or the light-shielding portion is configured as 5 to cause lateral displacement.

すなわち、第1例の遮光部材8.は透光部が階段状にズ
しているスリットを有し、第2例の遮光部材82は斜め
に横ズレしたスリットを有するものであり、第3例の遮
光部材83は上記8Iとは逆に透光部の中に階段状の遮
光部を有するものであり、第4例の遮光部材84は上記
82と逆に斜めに横ズレした遮光部を有するものであっ
て、このうちのいずれであってもよい。
That is, the light shielding member 8 of the first example. The light shielding member 82 of the second example has a slit that is shifted in a stepwise manner, and the light shielding member 83 of the third example has a slit that is shifted in a stepwise manner. The light-shielding member 84 of the fourth example has a light-shielding part that is laterally shifted obliquely, contrary to the light-shielding member 82 described above. There may be.

第2図(C)は、受光用レンズ6としてシリンドリカル
レンズ6を用いた例を示し、受光素子71゜7□に入射
する背景光の強度分布が等しくなるように構成した理想
的な受光光学系を示している。ある程度の誤差を許容す
るならば、第2図図囚示すような通常の球面光学系であ
っても良いことはいうまでもない。いずれKしても、受
光用レンズによるスポット反射光15による光電流が受
光素子71.72によって部分されるように構成するこ
とが必要である。これはまた、電気回路で電気的に行っ
ても良い。
FIG. 2(C) shows an example in which a cylindrical lens 6 is used as the light-receiving lens 6, and an ideal light-receiving optical system configured so that the intensity distribution of the background light incident on the light-receiving element 71゜7□ is equal. It shows. It goes without saying that an ordinary spherical optical system as shown in FIG. 2 may be used as long as a certain degree of error is allowed. In any case, it is necessary to construct the photocurrent generated by the spot reflected light 15 by the light receiving lens so that it is partially absorbed by the light receiving elements 71 and 72. This may also be done electrically with an electrical circuit.

第3回置および第4図(4)は、本発明の距離検出装置
の電気回路の一例をそれぞれ示している。第3回置にお
いて、受光素子71,72は出力が互いに相拮抗するよ
うに接続された、例えば5PD(シリコンフォトダイオ
ード)等の受光素子対で構成され、その出力端子は演算
増幅器210反転、非反転のそれぞれの入力端に接続さ
れる。この演算増幅器21 Kよって前記受光素子対7
1m72の短絡電流は増幅され、コンパレータ22に入
力される。
The third position and FIG. 4 (4) each show an example of the electric circuit of the distance detecting device of the present invention. In the third position, the light receiving elements 71 and 72 are constituted by a pair of light receiving elements, such as 5PD (silicon photodiode), whose outputs are connected to each other so that their outputs compete with each other. Connected to each input terminal of the inverter. This operational amplifier 21K causes the light receiving element pair 7 to
The short circuit current of 1 m72 is amplified and input to the comparator 22.

なお、この実施例においては、背景光による影響は受光
素子対74.72を互いに相拮抗するよ5に接続したこ
とで、殆んどなくすことができる。受光素子対7. 、
72を接続する方法は、このように直接的に演算増幅器
21m接続する以外に1電気回路的に相拮抗するように
各独立した受光素子の出力が入力するように接続しても
かまわない。第1図において、発光素子2であるIR,
LEDからの光は投光用レンズ乙によってビーム状に絞
られ、投光用ビーム4として被写体1に投射される。被
写体1からの反射光5は、受光用レンズ6により集光さ
れ、受光素子対7,172にスポット光15を生じる。
In this embodiment, the influence of background light can be almost eliminated by connecting the pair of light receiving elements 74 and 72 to 5 so that they are mutually antagonistic. Light receiving element pair 7. ,
In addition to directly connecting the operational amplifier 21m as described above, the light receiving elements 72 may be connected in such a way that the outputs of each independent light receiving element are input so as to compete with each other in one electric circuit. In FIG. 1, IR, which is a light emitting element 2,
The light from the LED is focused into a beam by a projection lens B, and is projected onto the subject 1 as a projection beam 4. The reflected light 5 from the subject 1 is focused by the light receiving lens 6, and a spot light 15 is generated on the light receiving element pair 7,172.

このスポット光15は、第2図(AIK示すように一対
の受光素子7..72によりほぼ均等に分割して受光さ
れる。このスポット光15は三角測距の原理により被写
体1までの距!によって受光素子対71 + 72上に
生ずる位置が基線長方向に遮光部材8により横ズレして
異なっている。したがって移動する遮光部材8と受光素
子対71.72K !続した検出処理回路の出力によっ
て、後述する方法でスポットのピーク位置の検出を行な
い、それに対応した距離検出が行なわれる。
This spot light 15 is divided almost equally and received by a pair of light receiving elements 7..72 as shown in FIG. Therefore, the positions generated on the light-receiving element pair 71 + 72 are laterally shifted in the base line length direction by the light-shielding member 8 and are different.Therefore, the moving light-shielding member 8 and the light-receiving element pair 71.72K! The peak position of the spot is detected by a method described later, and the corresponding distance is detected.

第2図(B)中の遮光部材8.を用いた場合について説
明する。スポット反射光15は遮光部材8I  の光 
を透過用スリットを通して受光素子対71.7□上に結
像される。この遮光部材8.の光透過用スリットはそれ
ぞれ基線長方向に位置ずれしているため、受光素子71
.72にはスポット像強度分布の異なる部分が入射する
。したがって、受光素子対7,172の出力の、第3回
置の回路中の口点の出力は、第3図(Blのタイムチャ
ートで示される口において、点線で示されるように遮光
部材8mの走査に伴って参照電圧Vrefを基準とし、
正極性から負極性へと変化する信号波形となる。この正
極性から負極性への変化するポイントノ、がスポット光
強度分布のピーク位置である。実線の信号波形は、増幅
器21によって飽和した波形であるが、ポイントノ、を
検知するKは何らの不都合もない。このように本発明の
実施例の方式によれば、入射信号のダイナミックレンジ
を考慮する必侵のない増幅回路構成が可能となり、望み
通りのへN比を得ることができる。
Light shielding member 8 in FIG. 2(B). We will explain the case using . The spot reflected light 15 is the light of the light shielding member 8I.
is imaged onto a pair of light receiving elements 71.7□ through a transmission slit. This light shielding member 8. Since the light transmitting slits are shifted in the base line length direction, the light receiving element 71
.. Portions with different spot image intensity distributions are incident on 72. Therefore, the output of the output of the light-receiving element pair 7, 172 at the mouth point in the circuit of the third position is the output of the light shielding member 8m as shown by the dotted line at the mouth shown in the time chart of FIG. With the scanning, the reference voltage Vref is used as a reference,
The signal waveform changes from positive polarity to negative polarity. The point where the polarity changes from positive to negative is the peak position of the spot light intensity distribution. The signal waveform shown by the solid line is a waveform saturated by the amplifier 21, but there is no problem with K detecting the point. As described above, according to the method of the embodiment of the present invention, it is possible to construct an amplifier circuit that does not necessarily take into account the dynamic range of the incident signal, and it is possible to obtain a desired to-N ratio.

第3図(B)において、ポイント!、の位置はコンパレ
ータ22がハイレベルHからロウレベルLへト変化する
ポイントとして検知される。これを示すのが第3図(B
lの口の波形である。
In Figure 3 (B), point! , is detected as the point at which the comparator 22 changes from high level H to low level L. This is shown in Figure 3 (B
This is the waveform of l's mouth.

次に、第3図(AJ 、 (B)を用いて1合焦動作を
タイムシーケンス的に説明すると、まずレリーズ動作に
よってスイッチSW1が閉成し、トランジスタTr1が
オンしてIRLEDである発光素子2が発大し、トラン
ジスタTr2がオンしてマグネッ)Mgiはオンとなり
2チエツト25をマグネットMg1 に係止する。次に
遮光部材81が至近位置から■位置へ走査を開始し、同
時に撮影レンズ26が至近位置から閃位置へと回動を開
始する。遮光部材8Iの走査によって生じる受光素子対
71.72の出力極性変化のポイント2pにおいてコン
パレータ22カハイレベルHからロウレベルLへと反転
し、アンドゲートを通じてマグネットMglはオフとな
りてラチェット25はマグネットMg1との係止がはず
れ、ラチェット25は撮影レンズ26の回動をストップ
して合焦動作は終了する。
Next, to explain the 1 focusing operation in terms of time sequence using FIG. is generated, the transistor Tr2 is turned on, the magnet Mgi is turned on, and the second check 25 is locked to the magnet Mg1. Next, the light shielding member 81 starts scanning from the close position to the ■ position, and at the same time, the photographing lens 26 starts rotating from the close position to the flash position. At the point 2p where the output polarity of the light receiving element pair 71 and 72 changes due to the scanning of the light shielding member 8I, the comparator 22 is reversed from high level H to low level L, the magnet Mgl is turned off through the AND gate, and the ratchet 25 is disconnected from the magnet Mg1. The lock is released, the ratchet 25 stops the rotation of the photographic lens 26, and the focusing operation is completed.

次に、第4図に基づき本発明の第二の実施例を説明する
。この例は、背景光の受光面分布が非常に高コントラス
トの場合に起り得る誤測距を防止するために交流結合法
を用いたものである。いま、図示しないレリーズに応答
してスイッチSW1が開かれると、ゲート27が開かれ
、IRLEDである発光素子2はポイント1pのパルス
出力と同期してパルス発光する。受光素子対7. 、7
2は遮光部材8Iの走査位置に応じた極性出力を前記パ
ルス発光に同期して出力する。演算増幅器31.32に
よって構成される増幅器系により次段の交流増幅器33
に伝逼し5るだけの充分な87.比が取れるように増幅
される。次段の交流増幅器33の出力ポイントロに゛ 
 は、第4図(Blのタイムチャートで示されるような
交流波形が得られる。これをコンパレータ34で波形整
形を行なうと第4図(B)の国のようなパルス波形が得
られる。これを発光パルスの2倍の周波数をもつパルス
(イ)とのアンドをゲート35で求めると、第4(2)
(B)のl1mK示すような受光素子対71,72の出
力極性が変化した時点からのパルス波形が得られる。こ
の波形によってR,−87!Jツブ70ツブ回路36は
セットされる。その結果、マグネッ)MJ?1がオフと
なり、図示しないラチェットは撮影レンズを係止し、こ
の撮影レンズは合焦点に位置調整されたことになる。以
上のようなシーケンスによって受光素子対7. 、72
の出力極性が変化する時点でマグネッ)Mg1をオフす
ることができる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIG. In this example, the AC coupling method is used to prevent erroneous distance measurements that may occur when the background light receiving surface distribution has a very high contrast. Now, when the switch SW1 is opened in response to a release (not shown), the gate 27 is opened and the light emitting element 2, which is an IRLED, emits pulsed light in synchronization with the pulse output at point 1p. Light receiving element pair 7. ,7
2 outputs a polarity output corresponding to the scanning position of the light shielding member 8I in synchronization with the pulsed light emission. An amplifier system composed of operational amplifiers 31 and 32 generates an AC amplifier 33 in the next stage.
87. It is amplified so that the ratio can be obtained. At the output point of the next stage AC amplifier 33
An AC waveform as shown in the time chart of FIG. 4 (Bl) is obtained. When this waveform is shaped by the comparator 34, a pulse waveform as shown in FIG. 4 (B) is obtained. When the gate 35 calculates the AND with the pulse (a) having twice the frequency of the emission pulse, the fourth (2)
A pulse waveform from the point in time when the output polarity of the light receiving element pair 71, 72 changes as shown in l1mK in (B) is obtained. With this waveform, R, -87! The J tube 70 tube circuit 36 is set. As a result, Magnet) MJ? 1 is turned off, a ratchet (not shown) locks the photographing lens, and the position of the photographing lens is adjusted to the in-focus point. Through the above sequence, the light receiving element pair 7. , 72
The magnet Mg1 can be turned off at the point when the output polarity of the magnet changes.

以上のような構成とすることKよってどのような被写体
条件のもとでも誤りなく正確な測距を行なうことが可能
である。
With the above configuration, it is possible to perform accurate distance measurement without error under any subject conditions.

(発明の効果) 以上のように1本発明の距離検出装置は、能動型で遮光
部材走査型の距離検出装置において、上述した問題点1
,2を解決し、 (1)太陽光による膨大な直流背景光、蛍光灯などKよ
る交流背景光および背景光の受光面分布を遮光部材で走
査することによる受光量の時間変化成分など、従来技術
では大規模な回路構成でしか除去できなかったものが、
非常に簡単な受光光学系の構成および回路構成によって
行なうことができる。また、初段の光電流検出器は背景
光によって飽和する恐れがなくなり、コンデンサ結合に
より次段に伝えるに充分な望みの一比を得ることができ
る。
(Effects of the Invention) As described above, the distance detection device of the present invention has the above-mentioned problem 1 in an active light-shielding member scanning type distance detection device.
. Things that could only be removed with technology using large-scale circuit configurations,
This can be done with a very simple configuration of the light receiving optical system and circuit configuration. In addition, there is no risk that the first stage photocurrent detector will be saturated by background light, and by capacitor coupling it is possible to obtain a desired ratio sufficient to transmit to the next stage.

(11)受光素子対の出力極性の変化をもとに測距する
方式であるので、従来技術のようにスポット光強度分布
を求める必要がない。すなわち、信号出力をアナログ値
として取り出して処理する必要がないため、ダイナミッ
クレンジを全く考慮する必要がない。これは回路のデジ
タル化を容易にするものである。さらに、受光光学系に
対する負荷を軽減するものである。これは、鋭いスポッ
ト光像を結像させなくとも、合焦検出精度が従来のよう
に得られるからである。そしてまた、ピーク位置検出回
路とい5従来技術に必須の信号処理回路は必要なくなり
、このため信号処理回路の大幅な簡素化が可能となる。
(11) Since the distance measurement method is based on changes in the output polarity of the light receiving element pair, there is no need to obtain the spot light intensity distribution as in the prior art. That is, since there is no need to extract and process the signal output as an analog value, there is no need to consider the dynamic range at all. This facilitates digitization of the circuit. Furthermore, the load on the light receiving optical system is reduced. This is because the focus detection accuracy can be obtained as in the conventional method without forming a sharp spot light image. Moreover, the peak position detection circuit, which is an essential signal processing circuit in the prior art, is no longer required, and therefore the signal processing circuit can be significantly simplified.

(ili)受光素子対の出力極性は、遮光板のスリット
幅に影響を受けることはなく、したがって反射光の入射
光量も最大限に取ることが可能であり、気比を向上する
ことができる。
(ili) The output polarity of the light-receiving element pair is not affected by the slit width of the light-shielding plate, so the amount of incident reflected light can be maximized, and the ratio can be improved.

以上のように、従来の方式のものに較べて格段のメリッ
トと自由度が与えられる@ さらに受光素子はフォトダイオードのような素子で可能
であり、コストも安価である。また、走査用の可動ミラ
ーもないので、その困難な調整も必要としないという従
来のメリットも何ら損うことがない。また、上記実施例
では本発明の装置をスチールカメラに適用した場合につ
いて説明したが、スチールカメラに限らず多方面の距離
検出装置として利用できることは云うまでもない。
As described above, this method provides significant advantages and flexibility compared to conventional systems. Furthermore, the light receiving element can be an element such as a photodiode, and the cost is low. Furthermore, since there is no movable mirror for scanning, the conventional advantage of not requiring difficult adjustment is not lost in any way. Further, in the above embodiments, the case where the device of the present invention is applied to a still camera has been described, but it goes without saying that the device can be used not only for still cameras but also as a distance detecting device in various fields.

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

第1図は、本発明の距離検出装置をスチールカメラに適
用した場合の基本構成図、 第2図(A)は、上記第1図における受光光学系の斜視
図、 第2図(B)は、遮光部材の変形例をそれぞれ示す正面
図、 第2図(C)は、第2図(A)の受光光学系の変形例の
斜視図、 第3図(A) 、 CB)は、本発明の一実施例を示す
距離検出装置の電気回路図とタイミングチャート、第4
図(A) 、 (B)は1本発明の他の実施例を示す距
離検出装置の電気回路図とタイミングチャート、第5図
(A) 、 (B)は、従来の三角測距な原理とする能
動型の距離検出装置の構成図と、その被写体距離と入射
光強度の関係を示す線図、 第6図は、従来方式の遮光板走査型の測距装置の溝底図
、 第7図(A) 、 (B)は、従来の距離検出装置の電
気回路図と信号波形を示す線図、 第8図(A)、(B)、(C)は、従来方式において光
電出力変化を検出する場合に起る不具合を説明するため
の各線図である。 1・・・・・・・・・級写体 2・・・・・・・・・発光素子 3・・・・・・・・・投光用レンズ 77 ・・・・・受光素子対 8・・・・・・・・・遮光部材 22 、34・・・・・コンパレータ(検出回路)馬2
区 (A)           (B) (C) 84^1 −−一一一一−−鴫一−M’l;イ4ト】1巨日−41
篤6区
Figure 1 is a basic configuration diagram when the distance detection device of the present invention is applied to a still camera, Figure 2 (A) is a perspective view of the light receiving optical system in Figure 1, and Figure 2 (B) is , a front view showing a modified example of the light shielding member, FIG. 2(C) is a perspective view of a modified example of the light receiving optical system of FIG. 2(A), and FIGS. Electric circuit diagram and timing chart of a distance detection device showing an example of the fourth embodiment.
Figures (A) and (B) are an electric circuit diagram and a timing chart of a distance detection device showing another embodiment of the present invention, and Figures (A) and (B) are diagrams showing a conventional triangulation principle and a timing chart. Fig. 6 is a diagram of the groove bottom of a conventional gobo plate scanning type distance measuring device; Fig. 7 is a diagram showing the relationship between object distance and incident light intensity; (A) and (B) are electric circuit diagrams and signal waveform diagrams of a conventional distance detection device. Figures 8 (A), (B), and (C) are graphs showing changes in photoelectric output using the conventional method. FIG. 3 is a diagram for explaining problems that occur when 1... Class photographic object 2... Light emitting element 3... Light emitting lens 77... Light receiving element pair 8... ...... Light shielding member 22, 34... Comparator (detection circuit) horse 2
Ward (A) (B) (C) 84^1 --1111--Shuichi-M'l;I4to] 1 giant day-41
Atsushi 6th Ward

Claims (1)

【特許請求の範囲】 発光素子と投光用レンズよりなる投光手段と、この投光
手段による被写体からの反射光を受光するように、基線
長に垂直方向に隣接して設けられた1対の受光素子と、 この受光素子対の前方を基線長方向に移動するとともに
、上記2つの受光素子に対応する透光部もしくは遮光部
がその基線長方向にずれている遮光部材と、 上記2つの受光素子からの光電出力の差の変化を検出す
る検出回路と、 を具備することを特徴とする距離検出装置。
[Scope of Claims] A light projecting means consisting of a light emitting element and a light projecting lens, and a pair of light projecting means provided adjacent to each other in the direction perpendicular to the base line length so as to receive the light reflected from the subject by the light projecting means. a light-receiving element, a light-shielding member that moves in front of the pair of light-receiving elements in the baseline length direction, and in which a light-transmitting part or a light-shielding part corresponding to the two light-receiving elements is shifted in the base-line length direction; A distance detection device comprising: a detection circuit that detects a change in a difference in photoelectric output from a light receiving element;
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004037461A (en) * 2002-07-03 2004-02-05 Optosys Ag Device for optically measuring distance

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004037461A (en) * 2002-07-03 2004-02-05 Optosys Ag Device for optically measuring distance
JP4546047B2 (en) * 2002-07-03 2010-09-15 オプトシイス ソシエテ アノニム Optical distance measuring device

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