JPS63302313A - Distance measuring apparatus - Google Patents

Distance measuring apparatus

Info

Publication number
JPS63302313A
JPS63302313A JP5467187A JP5467187A JPS63302313A JP S63302313 A JPS63302313 A JP S63302313A JP 5467187 A JP5467187 A JP 5467187A JP 5467187 A JP5467187 A JP 5467187A JP S63302313 A JPS63302313 A JP S63302313A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
distance
psd
light receiving
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5467187A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsugi Fukushima
貢 福島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP5467187A priority Critical patent/JPS63302313A/en
Publication of JPS63302313A publication Critical patent/JPS63302313A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To enable reduction in the shortest measurable distance without lengthening a position detector (PSD), by arranging the center of a light receiving section to be deviated on the side opposite to an infrared ray emitting device (IRED) from the optical axis of a lens for receiving light. CONSTITUTION:The optical axis of a lens 4 for receiving light is arranged to match one end of a light receiving section of a PSD5, not the center thereof. A signal current at the one end of the light receiving section is supplied to a changeover switch 10. A first terminal (a) of the switch 10 is connected to an electrode 8 as intact to supply current I2 to a signal processing circuit 1. On the other hand, a second terminal (b) is connected to an electrode 9 through a resistance 6 to supply a current I2' to the signal processing circuit 11. A current I1 is supplied to the signal processing circuit 11 from a current 7 at the other end of the PSD5. The signal processing circuit 11 determines a distance based on I1/I2 or I1/I2'. Then, an image of light projected from an IRED1 and reflected on an object 3 is formed on the PSD5 with the lens 4 for receiving light. This enables reduction in the shortest measurable distance without lengthening the PSD.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は測距対象物に光を投射して、対象物からの反
射光を投光素子から基線長だけ陥れた位置検知素子(以
下、PSDと称す)にて受光することにより、対象物ま
での距離を測定する測距装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention provides a position sensing element (hereinafter referred to as PSD) that projects light onto an object to be measured and detects the reflected light from the object by a baseline length from the light projecting element. ) The present invention relates to a distance measuring device that measures the distance to an object by receiving light at a distance.

〔従来技術〕[Prior art]

この上うな測距装置の従来例を@7図に示す。 A conventional example of such a distance measuring device is shown in Figure 7.

赤外発光素子(以下I REDと称す)1からの測距用
の赤外光が投光用レンズ2を介して集光され、被写体3
に照射される。その反射光は受光用レンズ4によ、Q 
PSD S上に結像される。ここで、PSD5の中心は
受光用レンズ4の光軸と合わされている。
Infrared light for distance measurement from an infrared light emitting element (hereinafter referred to as I RED) 1 is focused through a projection lens 2, and is focused on a subject 3.
is irradiated. The reflected light is passed through the light receiving lens 4,
The image is formed on the PSD S. Here, the center of the PSD 5 is aligned with the optical axis of the light receiving lens 4.

その結像位置、すなわち受光用レンズ4の光軸(図中の
一点鎖S)からの距離Xは、受光用レンズ4と被写体3
との距離をt、受光用レンズ4とPSD5との距離をf
、光軸と被写体3とのずれ(基線長)をSとすると、次
のように表わされる。
The imaging position, that is, the distance X from the optical axis of the light-receiving lens 4 (dotted chain S in the figure) is
The distance between the light receiving lens 4 and the PSD 5 is f.
, where S is the deviation (baseline length) between the optical axis and the subject 3, it is expressed as follows.

x=S−f/l           ・・・(1)こ
こで、PSD5の受光部の長さをtとし、受光用レンズ
4の光軸とPSD 5の中心とが一致しているとすると
、結像位置XにおけるPSD 5の両端の電極から出力
される信号電流11. I2の比は次のようになる。
x=S-f/l...(1) Here, assuming that the length of the light receiving part of the PSD 5 is t, and the optical axis of the light receiving lens 4 and the center of the PSD 5 match, the image formation Signal current 11 output from electrodes at both ends of PSD 5 at position X. The ratio of I2 is as follows.

I、/Iz=(H+x)/(7−x) (2)式を距離tについて書き換えると次式が得られる
I, /Iz=(H+x)/(7-x) If equation (2) is rewritten with respect to distance t, the following equation is obtained.

すなわち、PSD 5の両端電極から出力される信号電
流I、 、 I2の比が求まれば、被写体までの距離り
が求まることがわかる。
That is, it can be seen that if the ratio of the signal currents I, I, I2 output from both end electrodes of the PSD 5 is determined, the distance to the subject can be determined.

第8図に結像位置Xと信号電流比11/I、の関係を示
す。被写体が無限遠にある時は、x=0となり。
FIG. 8 shows the relationship between the imaging position X and the signal current ratio 11/I. When the subject is at infinity, x=0.

I =I  となるためI、/I、=1となる。また、
(1)式よすX0CI/lであり、第8図の横軸Xは被
写体距離tの逆数に比例している。被写体距離tが小さ
くなると、Xは逆に大きくなる。そのため、測距可能な
最至近圧l171!t′はx=t/2のときであり、(
1)式から次のように求まる。
Since I = I, I, /I, = 1. Also,
Equation (1) is X0CI/l, and the horizontal axis X in FIG. 8 is proportional to the reciprocal of the subject distance t. When the subject distance t becomes smaller, X becomes larger. Therefore, the closest pressure that can be measured is l171! t' is when x=t/2, and (
1) It can be found from the equation as follows.

t′=2・S −f/l            ・・
・(4)〔発明が解決しようとする問題点〕 このようにPSDを用いた測距装置においては。
t'=2・S −f/l ・・
- (4) [Problems to be solved by the invention] As described above, in a distance measuring device using a PSD.

その原理上、測距可能な最至近距離に制限があつた。最
至近距離t′を小さくするには、(4)式からPSD 
5の受光部の長さtを大きくすればよいことがわかる。
Due to its principle, there was a limit to the closest distance that could be measured. To reduce the closest distance t', from equation (4), PSD
It can be seen that the length t of the light receiving section No. 5 can be increased.

しかしながら、PSD 5は受光部としてP一層による
均一な抵抗層を有しているので、長くなればその抵抗層
のIJ ニアリティーが悪くなり、距離測定精度が劣化
してしまう。さらに、長い素子をつくるのは高コストに
なってしまう等の欠点があった。
However, since the PSD 5 has a uniform resistive layer made of a single P layer as a light receiving section, the longer the resistive layer becomes, the worse the IJ nearness of the resistive layer becomes, and the accuracy of distance measurement deteriorates. Furthermore, there were drawbacks such as the high cost of producing long elements.

この発明の目的は、 PSDを長くすることなく、測距
可能な最至近距離を短かくすることができる測距装置を
提供することである。
An object of the present invention is to provide a distance measuring device that can shorten the closest distance that can be measured without increasing the PSD.

この発明の他の目的は、測距可能な最至近距離を短かく
した時に、遠方側での測距精度を同上することができる
測距装置を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a distance measuring device that can increase the accuracy of distance measurement on the far side when the closest distance that can be measured is shortened.

受光用レンズ4の光軸からIRED 1の反対側にはず
れて配置されたPSD 5と、PSD5の少なくとも1
つの電極に切換スイッチ10により選択的に接続された
抵抗6を具備する。
A PSD 5 disposed off the optical axis of the light receiving lens 4 on the opposite side of the IRED 1, and at least one of the PSDs 5.
A resistor 6 selectively connected to two electrodes by a changeover switch 10 is provided.

〔作用〕[Effect]

この発明によれば、PSDの受光部の中心を受光用レン
ズの光軸からIRED 1と反対側にずらして配置した
ことにより、中心を合わせた場合に比べて測距可能な最
至近距離を短かくできる。さらに、遠方側ではPSDに
抵抗を直列に接続することによ、9.PSDの出力信号
の比と被写体距離が常に1対1に対応し、誤測距を防止
することができる。
According to this invention, the center of the light receiving section of the PSD is shifted from the optical axis of the light receiving lens to the side opposite to IRED 1, thereby shortening the closest distance that can be measured compared to when the centers are aligned. You can do this. Furthermore, by connecting a resistor in series to the PSD on the far side, 9. There is always a one-to-one correspondence between the ratio of the output signal of the PSD and the subject distance, and erroneous distance measurement can be prevented.

〔実施例〕〔Example〕

以下1図面を参照してこの発明による測距装置の一実施
例を説明する。第1図はその光学系を示す概略図である
。第7図に示した従来例と則し部分は同一参照数字を付
す。この実施例では受光用レンズ4の光軸はPSD 5
の受光部の中心ではなく、一端と合わされている。その
一端の信号電流は切換えスイッチIQに供給される。切
換えスイッチ10の第1端子aはそのまま電極8に接続
され。
An embodiment of a distance measuring device according to the present invention will be described below with reference to one drawing. FIG. 1 is a schematic diagram showing the optical system. Portions that are consistent with the conventional example shown in FIG. 7 are given the same reference numerals. In this embodiment, the optical axis of the light receiving lens 4 is PSD 5
It is aligned with one end of the light receiving area, not the center. The signal current at one end is supplied to the changeover switch IQ. The first terminal a of the changeover switch 10 is directly connected to the electrode 8.

信号処理回路11に電流工2を供給する。第2端子すは
抵抗6を介して電極9に接続され、信号処理回路11に
電流■2′を供給する。PSD、5の他端の電極7から
は電流工、が信号処理回路11に供給される。信号処理
回路11はI /I  または11/12′1   2
 ′ に基づき距離を求める。IREDJから投光され被写体
3で反射されたスポット光像は受光用レンズ4によりP
SD 5上に結像される。このスポット光像は実際には
有限の大きさを持つがここでは、説明の便宜上点とみな
す。
A current generator 2 is supplied to the signal processing circuit 11. The second terminal is connected to the electrode 9 via the resistor 6, and supplies a current 2' to the signal processing circuit 11. A current is supplied from the electrode 7 at the other end of the PSD 5 to the signal processing circuit 11 . The signal processing circuit 11 is I /I or 11/12'1 2
Find the distance based on ′. The spot light image projected from IREDJ and reflected by the subject 3 is converted to P by the light receiving lens 4.
Imaged on SD5. Although this spot light image actually has a finite size, it is treated as a point here for convenience of explanation.

この実施例でもx=S−f/lである。そして、測距可
能な最至近距離t〃はx = tの時であり、次のよう
になる。
In this example as well, x=Sf/l. The closest measurable distance t is when x = t, and is as follows.

t’=s−f/l              ・・・
(5)すなわち、PSD5の一端を光軸と合わせたこと
により、PSD 5の中心を光軸と会わせた場合よりも
最至近距離を1/2に短かくすることができる。
t'=s-f/l...
(5) That is, by aligning one end of the PSD 5 with the optical axis, the closest distance can be shortened to 1/2 than when the center of the PSD 5 is aligned with the optical axis.

なお、必らずしもPSD 5の一端を受光用レンズ4の
光軸までずらす必要はなく 、 PSD 5の中心が光
軸からIREDJと反対側にずれてさえいればよい。
Note that it is not necessarily necessary to shift one end of the PSD 5 to the optical axis of the light-receiving lens 4, and it is only necessary that the center of the PSD 5 be shifted from the optical axis to the side opposite to IREDJ.

出力信号の比I、/I2はスイッチ10をa側に接続し
た場合、次のようになる。
The output signal ratio I, /I2 is as follows when the switch 10 is connected to the a side.

すなわち、スポット光像の位置XがPSD 5の中心に
なつた場合(x=t/2)、工、/■2=1となる。
That is, when the position X of the spot light image is at the center of the PSD 5 (x=t/2), the equation 2=1.

そして、この時の被写体距離よシ至近側の被写体からの
反射光による結像位置はx ) t / 2であるので
、!、/I、>1となり、それより遠方側の被写体から
の反射光による結像位置はX<t/2であるので、I、
/I2<1となる。これを、第2図に実線Aで示す。
At this time, the imaging position due to the reflected light from the object closer to the object distance is x) t/2, so! , /I,>1, and the imaging position due to the reflected light from the object further away is X<t/2, so I,
/I2<1. This is shown by solid line A in FIG.

しかしながら、実際には入射光量は距離により変化する
ため、遠方側(XキO)では入射光量が減少するので、
i=iキo(!:fxるのでI、/l2=1となり、破
線のように変化する。
However, in reality, the amount of incident light changes depending on the distance, so the amount of incident light decreases on the far side (X km).
Since i=ikio(!:fx), I,/l2=1, and changes as shown by the broken line.

次に、スイッチ10をb側に接続した場合の出力信号の
比(この場合は11/I、’)を求める。PSD5の両
端間の抵抗1t−R4とし、抵抗6の抵抗値をR2とす
ると(第3図(a) ) 、スイッチ10をb側に接続
し、両者を直列に接続すると1両者は抵抗値R1+R2
のPSD5’と等節約に等しいものになる(第3図(b
))。もちろん、入射光によシ光電流を発生するのは、
PSD 5の部分だけであり、本実施例では被写体から
反射された光はPSDs上を移動するだけでおるので、
抵抗6には光電変換機能はいらず、抵抗成分だけ存在す
ればよい。
Next, the ratio of the output signals when the switch 10 is connected to the b side (in this case, 11/I,') is determined. Assuming that the resistance between both ends of the PSD 5 is 1t-R4, and the resistance value of the resistor 6 is R2 (Fig. 3 (a)), when the switch 10 is connected to the b side and both are connected in series, the resistance value of both is R1 + R2.
PSD5' of is equal to equal parsimony (Fig. 3(b)
)). Of course, the photocurrent generated by the incident light is
In this example, the light reflected from the subject only moves on the PSDs.
The resistor 6 does not require a photoelectric conversion function, and only a resistance component is required.

今、R1=R2とすると、PSD 5/の長さは2tと
なシ、また。その中心は光軸と一致する。そのため。
Now, if R1=R2, the length of PSD 5/ is 2t. Its center coincides with the optical axis. Therefore.

i極7,9から取り出される電流11. I2’の比は
次のようになる。
Current 11 taken out from i-poles 7 and 9. The ratio of I2' is as follows.

I、/I、’(≧1)とXの関係を第2図に実線Bで示
す。
The relationship between I, /I,' (≧1) and X is shown by a solid line B in FIG.

このように、本実施例によれば、スイッチ10を切り換
えることにより、2通りの測距原理に基づくことができ
るが、両者は一長一短がある。スイッチ10をa側に接
続した場合は、x = t / 2とx = 0で■1
/I2が等しく、x≦t/2の遠方側ではI、 / I
2が等しいXが2点存在してしまい、距離に応じた単一
出力が得られない欠点がある。つまり、X≦t/2の範
囲で誤測距となる。
As described above, according to the present embodiment, by switching the switch 10, two distance measurement principles can be used, but both have advantages and disadvantages. When switch 10 is connected to side a, x = t/2 and x = 0, and ■1
/I2 are equal, and on the far side of x≦t/2, I, /I
There are two points of X with the same value of 2, and there is a drawback that a single output corresponding to the distance cannot be obtained. In other words, the distance will be incorrectly measured in the range of X≦t/2.

スイッチ10をb側に接続して得られる特性(実線B)
F1次のような理由によシ、実線Aより精度が低い。一
般に、このような測距装置において、被写体で反射され
PSDに入射される信号光量は非常に微少であシ、回路
のノイズ等によシ出力信号にノイズ成分が加わることが
多い。そのため、距離の変化に対する出力信号の変化は
大きい方が望ましい。
Characteristics obtained by connecting switch 10 to side b (solid line B)
F1 has lower accuracy than solid line A for the following reasons. Generally, in such a distance measuring device, the amount of signal light reflected from the object and incident on the PSD is extremely small, and noise components are often added to the output signal due to circuit noise and the like. Therefore, it is desirable that the change in the output signal with respect to the change in distance be large.

第4図に第2図の特性A、Bにそれぞれノイズが加わっ
た場合の特性の変化を示す。特性Aに+。
FIG. 4 shows changes in characteristics when noise is added to characteristics A and B in FIG. 2, respectively. + for characteristic A.

−のノイズが加わった場合の特性をそれぞれA′。-The characteristics when noise is added are A'.

AIとし、特性Bに同様なノイズが加わった場合をBl
、 Blとする。ここで、ある距離Xにおけるノイズの
幅はA、Bとも等しいとする。今、距離X、を判定する
ために、特性Bによる信号出力VBを用いると、Bl、
 131FのためにΔxBという判定幅が存在する。同
様に、特性Aによる信号出力VAを用いると、ΔxAと
いう判定幅が存在する。特性Aの方が傾きが大きいので
、ΔxA(ΔxBであり、特性Aの万が精度がよい。
AI, and the case where similar noise is added to characteristic B is Bl
, Bl. Here, it is assumed that the width of noise at a certain distance X is equal to both A and B. Now, if we use the signal output VB according to the characteristic B to determine the distance X, then Bl,
131F, there is a judgment width of ΔxB. Similarly, when the signal output VA based on the characteristic A is used, there is a judgment width of ΔxA. Since characteristic A has a larger slope, ΔxA (ΔxB), and characteristic A has better accuracy.

そのため1本実施例ではスイッチ10を用いて測距範囲
を切り換え、至近側(X≧t/2)ではスイッチ10を
1側に接続し、 I、/I、から測距し、遠方側(X<
t/2)ではスイッチ10をb側に接続し。
Therefore, in this embodiment, the distance measurement range is changed using the switch 10, and on the close side (X≧t/2), the switch 10 is connected to the 1 side, distance measurement is performed from I, /I, and on the far side (X <
t/2), connect the switch 10 to the b side.

I、 /I2’から測距する。このため、最至近の測距
距離を短かくするとともに、遠方側での誤測距を無くす
ことができる。
Measure the distance from I, /I2'. Therefore, it is possible to shorten the closest distance measurement and eliminate erroneous distance measurement on the far side.

第5図にこの実施例による測距装置の具体的なプロ、り
図を示す、第1図と則一部分には同一参照数字を付す。
FIG. 5 shows a detailed diagram of the distance measuring device according to this embodiment, and the same reference numerals as in FIG. 1 are given to the same parts.

制御回路20はトランジスタ21を介してIRED 1
の発光を制御する。PSD 5の第1の電極Aは抵抗2
5により負帰還がかけられている演算増幅器26に接続
される。第2の電極Bはアナログスイッチ23を介して
、同じく抵抗28によシ負帰還がかけられている演算増
幅器29に接続される。また、端子Bは抵抗6、アナロ
グスイッチ24を介しても演算増幅器29に接続される
。アナログスイッチ23.24は制御回路20からの制
御信号(端子りの信号)により制御される。端子りの制
御信号がアナログスイッチ23には直接、アナログスイ
ッチ24にはインバータ22を介して供給される。この
ため、アナログスイッチ23.24d一方がオンのとき
は、必らず他方はオフとなる。
The control circuit 20 connects IRED 1 via the transistor 21
control the light emission. The first electrode A of PSD 5 is resistor 2
5 to an operational amplifier 26 to which negative feedback is applied. The second electrode B is connected via an analog switch 23 to an operational amplifier 29 which is also provided with negative feedback by a resistor 28. Terminal B is also connected to an operational amplifier 29 via a resistor 6 and an analog switch 24 . The analog switches 23 and 24 are controlled by control signals (signals from terminals) from the control circuit 20. A terminal control signal is supplied directly to the analog switch 23 and to the analog switch 24 via the inverter 22. Therefore, when one of the analog switches 23 and 24d is on, the other is always off.

演算増幅器26,29は電流/電圧変換回路を構成し、
それぞれPSD 5の出力[流I、 、 I2i電圧に
変換する。演算増幅器26.29の出力がフィルタ回路
27.30をそれぞれ介して、信号処理回路3)に供給
される。フィルタ回路27.30は背景光等により定常
的に発生している光電流からIRED 1の投光による
被写体からの反射光が発生する光電流の変化分を検出す
る。信号処理回路31は両人力信号の比I、/I、、す
なわち被写体距離tに対応した距離信号を端子Cから出
力する。
Operational amplifiers 26 and 29 constitute a current/voltage conversion circuit,
The output of the PSD 5 [current I, , I2i is converted into a voltage, respectively. The outputs of the operational amplifiers 26, 29 are supplied to the signal processing circuit 3) via filter circuits 27, 30, respectively. The filter circuits 27 and 30 detect a change in the photocurrent generated by the reflected light from the object due to the projection of the IRED 1 from the photocurrent constantly generated by background light or the like. The signal processing circuit 31 outputs from a terminal C a distance signal corresponding to the ratio I, /I of the human force signals, that is, the subject distance t.

作るために直列接続された抵抗J7&〜37fからなる
分圧器が定1!流源36と定電圧端子との間に接続され
る。定電流源36と抵抗37hの接読点。
A voltage divider consisting of resistors J7 &~37f connected in series to make a constant 1! It is connected between the current source 36 and a constant voltage terminal. A contact point between the constant current source 36 and the resistor 37h.

抵抗371〜37fの接続点、定電圧端子がそれぞれ比
較器35a〜35gの反転入力端子に接続される。
Connection points of the resistors 371 to 37f and constant voltage terminals are connected to inverting input terminals of the comparators 35a to 35g, respectively.

すなわち、比較器35a〜35gはA/D変換器35を
構成する。
That is, the comparators 35a to 35g constitute an A/D converter 35.

比較器35h〜35gの出力端子がANDゲート381
〜38gの第1入力端子に後続される。端子りの制御信
号がANDダート31J*、38c、38e、38g4
:)第2入力端子に供給される。端子りの制御信号がイ
ンバータ39を介してANDゲート38b、38d。
The output terminals of comparators 35h to 35g are AND gates 381
~38g is followed by a first input terminal. The terminal control signal is AND Dart 31J*, 38c, 38e, 38g4
:) is supplied to the second input terminal. A control signal from the terminal is passed through an inverter 39 to AND gates 38b and 38d.

38fの第2入力端子に供給される。ANDダート38
h 〜31Jgf@選択回路sg7に構成する。 AN
DN−ダート&〜38gの出力信号がレンズ駆動回路(
図示しない)に供給される。端子Cの距離信号は比較器
32で基準値V eomと比較される。比較器32の出
力は制御回路20に供給される。
38f is supplied to the second input terminal. AND dart 38
h to 31Jgf@configured in selection circuit sg7. AN
The output signal of DN-DART&~38g is sent to the lens drive circuit (
(not shown). The distance signal at terminal C is compared with a reference value V eom by comparator 32 . The output of comparator 32 is supplied to control circuit 20.

このような構成において、スタート信号が入力されると
、制御回路20はトランジスタ21をオンさせるととも
に、端子りをHレベルにする。これにより、IREDJ
が発光し、被写体からの反射光によりPSD j上にス
ポット像が形成される。PSD5の光電流はそのスポッ
ト像の入射位置に応じて電極A、Hに分流され、I4.
I2という信号電流が発生される。ここで、端子りがH
レベルであるので、アナログスイッチ23がオン、アナ
ログスイッチ24がオフとなる。このため、電極Bはア
ナログスイッチ24を介して演′X増幅器29に接続さ
れる。このため、信号電流I、 、 I、はそれぞれ抵
抗25、演算増@器26、および抵抗28、演算増幅器
29により電流/電圧変換され、フィルタ回路27.3
0により定冨光による光t aから分離された後、信号
処理回路3ノに人力される。信号処理回路3ノの出力端
子Cでの出力Vはv=r (11/ I2)となる。コ
コで、fH電流/電圧変換に関する関数である。従って
、第1図のように光学系を設定しておくと、8g6図に
示すように被写体距離tの逆数に比例したアナログ出力
V、が出力端子Cに生じる。アナログ出力v1が基進値
Vcom以上の時は比較器32の出力がHレベルとなり
、制御回路20はこれを受けて第1の測距動作を終了す
る。基準値Vcomは第2図に示した特性A、Bによる
測距を切り換えるためのものであシ、1よりわずかに大
きい値に設定されている。
In such a configuration, when a start signal is input, the control circuit 20 turns on the transistor 21 and sets the terminal to H level. This allows IREDJ
emits light, and a spot image is formed on PSD j by the reflected light from the subject. The photocurrent of PSD5 is divided into electrodes A and H according to the incident position of the spot image, and I4.
A signal current I2 is generated. Here, the terminal is H
level, the analog switch 23 is turned on and the analog switch 24 is turned off. For this purpose, electrode B is connected to an amplifier 29 via an analog switch 24. For this reason, the signal currents I, , I, are each converted into a current/voltage by a resistor 25, an operational amplifier 26, a resistor 28, and an operational amplifier 29, and the filter circuit 27.3
After being separated from the light t a due to the constant concentration light by 0, the light is input to the signal processing circuit 3 . The output V at the output terminal C of the signal processing circuit 3 is v=r (11/I2). This is a function related to fH current/voltage conversion. Therefore, if the optical system is set as shown in FIG. 1, an analog output V proportional to the reciprocal of the subject distance t is generated at the output terminal C as shown in FIG. 8g6. When the analog output v1 is greater than or equal to the base value Vcom, the output of the comparator 32 becomes H level, and upon receiving this, the control circuit 20 ends the first ranging operation. The reference value Vcom is used to switch distance measurement based on characteristics A and B shown in FIG. 2, and is set to a value slightly larger than 1.

すなわち、第1の測距動作の時はアナログ出力v1の実
線の部分が距離信号として便用される。この時、端子り
はHレベルであるので、AND e −)38b、38
d、38fは非導通になり、A/D変換器35の出力の
うち比較器35h+35c、35e+35gの出力のみ
が距離信号のA/Di換f直としてレンズ駆動回路に供
給される。
That is, during the first distance measuring operation, the solid line portion of the analog output v1 is conveniently used as the distance signal. At this time, since the terminal is at H level, AND e -) 38b, 38
d and 38f become non-conductive, and of the outputs of the A/D converter 35, only the outputs of the comparators 35h+35c and 35e+35g are supplied to the lens drive circuit as the A/Di conversion f of the distance signal.

アナログ出力V、が基準値V com以下になると。When the analog output V becomes less than the reference value V com.

比較器32の出力がLレベルになり、制御回路20はト
ランジスタ21をオフにして第1の測距動作を終了し、
一定時間後に第20測距動作を開始するために、端子り
をLレベルにする。これにより、電極Bは抵抗6を介し
て演算増幅器29に接続される。そして、一定時間後に
トランジスタ21をオンさせて、IREDlt−発光す
る。被写体からの反射光によるPSD 5の光電流は、
PSD 5と抵抗6により新しく構成されたPSD等価
素子への入射位置に応じて電極A、Bに分流される。を
流工、。
The output of the comparator 32 becomes L level, and the control circuit 20 turns off the transistor 21 and ends the first distance measurement operation.
In order to start the 20th distance measuring operation after a certain period of time, the terminal is set to L level. Thereby, electrode B is connected to operational amplifier 29 via resistor 6. Then, after a certain period of time, the transistor 21 is turned on to emit IREDlt-light. The photocurrent of PSD 5 due to the reflected light from the subject is:
The PSD 5 and the resistor 6 divide the current into electrodes A and B depending on the incident position on the newly constructed PSD equivalent element. Flowing,.

工2は貝様に電流/電圧変換され、フィルタ処理されて
信号処理回路3ノへ入力される。このときは、信号処理
回路31からは第6図に示すようなアナログ出力v2が
得られる。この時、端子D [Lレベルであるので、A
ND ?’ −) 38 m 、 38 c 、 38
 e 。
The signal 2 is converted into a current/voltage in a similar manner, filtered, and input to the signal processing circuit 3. At this time, an analog output v2 as shown in FIG. 6 is obtained from the signal processing circuit 31. At this time, terminal D [is at L level, so A
ND? '-) 38 m, 38 c, 38
e.

38gは非導通になシ、A/D変換器35の出力のうち
比較器35b、35d、35fの出力のみが距離信号の
A/D変換値としてレンズ駆動回路に供給される。
38g is not conductive, and among the outputs of the A/D converter 35, only the outputs of the comparators 35b, 35d, and 35f are supplied to the lens drive circuit as A/D converted values of distance signals.

以上説明したように、第1実施例によれば、第10測距
動作におけるアナログ出力v1が基準値Vcom以上と
なる被写体距離範囲では端子りがHレベルとなシ、第6
図のアナログ出力V、の実線部分を被写体距離信号とし
て使用する。アナログ出力V、が基準値v com以下
になると、端子りがLレベルになりPSDに抵抗が直列
に接続され、第2の測距動作が行なわれ、第6図のアナ
ログ出力v2の実線部分を被写体距離信号として使用す
る。このように、端子りがHレベルかLレベルであるか
によって、測距結果がアナログ出力v1であるかv2で
あるかが区別できる。
As explained above, according to the first embodiment, in the subject distance range where the analog output v1 in the tenth distance measuring operation is equal to or higher than the reference value Vcom, the terminal voltage does not reach H level, and the sixth distance measuring operation does not reach the H level.
The solid line portion of the analog output V in the figure is used as the subject distance signal. When the analog output V, becomes less than the reference value v com, the terminal becomes L level, a resistor is connected in series to the PSD, a second distance measurement operation is performed, and the solid line part of the analog output v2 in Fig. 6 is Used as a subject distance signal. In this way, it is possible to distinguish whether the distance measurement result is the analog output v1 or v2 depending on whether the terminal is at the H level or the L level.

なお、この実施例では被写体3によシ反射され受光用レ
ンズ4によりPSD j上に結像されたスデット像の大
きさを点とみなしたが、実際にはスポ、ト像Viある有
限の大きさを持つので、第1図において受光用レンズ4
の光軸に対してPSD 5はそのスポット像の半径に相
当する長さだけ左へ移動して配置するのが一収的である
。この場合、抵抗6とPSD 5によシ新たに構成され
たPSD等価素子の中心を受光用レンズ4の光軸と合わ
せることは容易である。
Note that in this embodiment, the size of the image reflected by the subject 3 and formed on the PSD j by the light-receiving lens 4 is assumed to be a point, but in reality, the size of the image Vi is a certain finite size. Therefore, in Fig. 1, the light receiving lens 4
The best solution is to move the PSD 5 to the left by a length corresponding to the radius of the spot image with respect to the optical axis. In this case, it is easy to align the center of the PSD equivalent element newly constructed by the resistor 6 and PSD 5 with the optical axis of the light receiving lens 4.

また、第1.第2の測距動作の切換えをI、/I2に基
づいて行なったがこれに限定されず、被写体距−離に応
じて切換えればよく、例えばI、+I、に応じていても
よい。すなわち、I、土工2はPSD 5の受光量を衣
わし、被写体が遠方側のときは受光量が少なく、至近側
になるにつれて受itは多い。
Also, 1st. Although the second distance measuring operation is switched based on I, /I2, the present invention is not limited thereto, and may be switched according to the object distance, for example, according to I, +I. That is, I and Earthwork 2 affect the amount of light received by the PSD 5, and when the subject is far away, the amount of light received is small, and as the subject is closer, the amount of light received increases.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したようにこの発明によれば、PSDの中心を
受光用レンズの光軸からIREDと反対側にずらしたこ
とにより測距可能な最至近距iを短かくでき、かつ測距
範囲に応じてPSDに選択的に抵抗を接続し、 PSD
の出力信号の比の特性を変えることによシ、常に高精度
の測距ができる測距装置が提供される。
As explained above, according to the present invention, by shifting the center of the PSD from the optical axis of the light-receiving lens to the side opposite to the IRED, the closest distance i that can be measured can be shortened, and Selectively connect a resistor to PSD using
By changing the characteristics of the ratio of the output signals, a distance measuring device that can always perform highly accurate distance measurement is provided.

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

第1図はこの発明による測距装置の一実施の光学系の概
略図、第2図は第1図の切換スイッチを切換えた時のP
SDの出力特性の変化を示す図、第3図(a) e (
b)はPSDに抵抗が直列に接続されたPSD等価素子
を示す回路図、第4図は第2図の特性にノイズが加わっ
た場合の特性の変化を示す図、第5図はこの一実施例の
具体的なブロック図、第6図は第5図に示した測距装置
の測距信号の特性を示す図、第7図はPSDを用い九測
距装置の従来例の光学系を示す図、第8図は従来例の測
距信号の特性を示す図である。 1・・・赤外発光素子(IRED)、2・・・投光用レ
ンズ。 3・・・被写体、4・・・受光用レンズ、5・・・位置
検知素子(PSD)、6・・・抵抗、10・・・切換え
スイッチ、11・・・信号処理回路、20・・・制御回
路、23.24・・・アナログスイッチ、26.29・
・・演算増幅器、27.30・・・フィルタ回路、31
・・・割算回路、32・・・比較器。 出願人代理人  弁理士 坪 井  浮第3図 第4図
Fig. 1 is a schematic diagram of an optical system of one embodiment of a distance measuring device according to the present invention, and Fig. 2 shows the P when the changeover switch shown in Fig. 1 is switched.
A diagram showing changes in the output characteristics of the SD, Figure 3 (a) e (
b) is a circuit diagram showing a PSD equivalent element in which a resistor is connected in series with the PSD, Fig. 4 is a diagram showing the change in characteristics when noise is added to the characteristics in Fig. 2, and Fig. 5 is an example of this implementation. A concrete block diagram of the example, FIG. 6 is a diagram showing the characteristics of the ranging signal of the ranging device shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a diagram showing the optical system of a conventional example of the nine ranging devices using PSD. 8 are diagrams showing the characteristics of a distance measurement signal in a conventional example. 1... Infrared light emitting element (IRED), 2... Lens for light projection. 3... Subject, 4... Light receiving lens, 5... Position detection element (PSD), 6... Resistor, 10... Changeover switch, 11... Signal processing circuit, 20... Control circuit, 23.24...Analog switch, 26.29.
...Operation amplifier, 27.30...Filter circuit, 31
...Division circuit, 32...Comparator. Applicant's representative Patent attorney Uki Tsuboi Figure 3 Figure 4

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)対象物に光束を投射する手段と、前記光束投射手
段から基線長だけ離れて配置され、前記対象物からの反
射光を受光し、前記反射光の受光位置に応じた比の2つ
の信号を出力する位置検知手段を具備し、前記2つの信
号の比に基づいて対象物までの距離を測定する測距装置
において、前記位置検知手段はその受光部の中心が受光
用レンズの光軸から前記光束投射手段と反対側にずれて
配置され、前記位置検知手段の少なくとも1つの出力端
子に抵抗を選択的に接続する手段を具備することを特徴
とする測距装置。
(1) A means for projecting a light beam onto an object; and a means for projecting a light beam arranged at a distance from the light beam projection means by a baseline length, receiving reflected light from the object, and having a ratio according to the receiving position of the reflected light. In a distance measuring device that includes a position detection means that outputs a signal and measures the distance to an object based on the ratio of the two signals, the position detection means has a light receiving section whose center is aligned with the optical axis of the light receiving lens. A distance measuring device comprising means for selectively connecting a resistor to at least one output terminal of the position detecting means, the distance measuring device being arranged to be offset from the light beam projecting means on a side opposite to the light beam projecting means.
(2)前記抵抗は対象物が所定距離より遠方側にあると
きに接続されることを特徴とする特許請求の範囲第1項
に記載の測距装置。
(2) The distance measuring device according to claim 1, wherein the resistor is connected when the object is farther than a predetermined distance.
(3)前記位置検知手段はその受光部の一端が受光用レ
ンズの光軸と合うように配置されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項、または第2項に記載の測距装
置。
(3) The distance measurement according to claim 1 or 2, wherein the position detecting means is arranged such that one end of the light receiving portion thereof is aligned with the optical axis of the light receiving lens. Device.
(4)前記抵抗の抵抗値は前記位置検知手段の受光部の
抵抗値と等しいことを特徴とする特許請求の範囲第1項
乃至第3項のいずれか一項に記載の測距装置。
(4) The distance measuring device according to any one of claims 1 to 3, wherein the resistance value of the resistor is equal to the resistance value of the light receiving section of the position detection means.
JP5467187A 1987-01-09 1987-03-10 Distance measuring apparatus Pending JPS63302313A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5467187A JPS63302313A (en) 1987-01-09 1987-03-10 Distance measuring apparatus

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62-2987 1987-01-09
JP298787 1987-01-09
JP5467187A JPS63302313A (en) 1987-01-09 1987-03-10 Distance measuring apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63302313A true JPS63302313A (en) 1988-12-09

Family

ID=26336473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5467187A Pending JPS63302313A (en) 1987-01-09 1987-03-10 Distance measuring apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63302313A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5229806A (en) * 1991-05-28 1993-07-20 Chinon Kabushiki Kaisha Multi-point range finding device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5229806A (en) * 1991-05-28 1993-07-20 Chinon Kabushiki Kaisha Multi-point range finding device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0474648B2 (en)
US4571047A (en) TTL Focus detecting device for single-lens reflex camera
JP3215232B2 (en) Photoelectric distance sensor
JPH05164552A (en) Range finder
JPS63302313A (en) Distance measuring apparatus
JP2004361411A (en) Light-receiving device
GB2210529A (en) Distance detecting apparatus
JPS6280055A (en) 2-dimensional position detector of ink droplets
JP2559393B2 (en) Distance detector
JP2674468B2 (en) Distance detection device
JP2928061B2 (en) Displacement sensor
JPH0830653B2 (en) Distance detector
JPS6227688A (en) Photoelectric switch for setting distance
JPS63167213A (en) Distance detecting device
JPS5932810A (en) Distance measuring device
JPH0511173A (en) Range finder
JPS61102817A (en) Photoelectric switch
JPH028709A (en) Distance measuring apparatus
JPH0518745A (en) Range finding apparatus
JPH0334037B2 (en)
JP3223525B2 (en) Position sensor device
JP3242444B2 (en) Distance measuring device
SU1094090A1 (en) Photodetector with amplification factor control
JP3233435B2 (en) Distance measuring device
JPS63117210A (en) Distance measuring device