JPS6357721B2 - - Google Patents
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- JPS6357721B2 JPS6357721B2 JP58080416A JP8041683A JPS6357721B2 JP S6357721 B2 JPS6357721 B2 JP S6357721B2 JP 58080416 A JP58080416 A JP 58080416A JP 8041683 A JP8041683 A JP 8041683A JP S6357721 B2 JPS6357721 B2 JP S6357721B2
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- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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- 238000005956 quaternization reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
- G01C3/02—Details
- G01C3/06—Use of electric means to obtain final indication
- G01C3/08—Use of electric radiation detectors
- G01C3/085—Use of electric radiation detectors with electronic parallax measurement
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、例えばオートフオーカスカメラ等に
用いるのに好適な距離測定装置に関する。
用いるのに好適な距離測定装置に関する。
（従来技術）
第１図はこの種の距離測定装置の測定原理を示
す説明図で、１は被写体、２，３はレンズ、４は
レンズの焦点面、５，６，７は被写体像、８は第
１の受光素子列、９は第２の受光素子列である。
す説明図で、１は被写体、２，３はレンズ、４は
レンズの焦点面、５，６，７は被写体像、８は第
１の受光素子列、９は第２の受光素子列である。
被写体１は２つのレンズ２及び３により、それ
ぞれ焦点面４上に被写体像５及び６を結ぶ。尚、
被写体１が無限遠にある場合は、被写体１からの
光線は光路ｌに沿つて入射し、被写体像７を結
ぶ。従つて、被写体像６と被写体像７との間隔ｘ
が検出できれば、被写体１までの距離ａは、周知
の三角測距法から、次のように求めることができ
る。
ぞれ焦点面４上に被写体像５及び６を結ぶ。尚、
被写体１が無限遠にある場合は、被写体１からの
光線は光路ｌに沿つて入射し、被写体像７を結
ぶ。従つて、被写体像６と被写体像７との間隔ｘ
が検出できれば、被写体１までの距離ａは、周知
の三角測距法から、次のように求めることができ
る。
ａ＝ｆ・Ｂ／ｘ (1)
ここで、ｆはレンズ２及び３の焦点距離、Ｂは
基線長である。尚、焦点面４上に鮮明な被写体像
を得るために、ｆはｆ≪ａに選ばれる。
基線長である。尚、焦点面４上に鮮明な被写体像
を得るために、ｆはｆ≪ａに選ばれる。
上記(1)式中のｘを求めるに際しては、被写体像
７の代わりにレンズ２による被写体像５を用いて
いる。即ち、焦点面４のレンズ２及び３による結
像位置近傍に第１及び第２の受光素子列８，９を
配置し、これら二つの受光素子列により得られる
被写体像５，６のパターンの間隔と基線長Ｂとの
差を求め、これをｘとしている。第１図は測定原
理説明のため直角三角形（被写体像５の位置を直
角とする）となるよう光学系や受光素子列を配し
ているが、被写体１は２つの光学系及び受光素子
の組に対し、色々な位置に配される可能性があ
る。しかし、第１図中被写体１が受光素子８，９
に対し、その一方の真正面にあろうと、例えば受
光素子８の正面より右にあろうと左にあろうと基
本的には変わりがない。例えば第１図中の１′で
示した被写体に対しては、被写体像は基線長Ｂの
両側にそれぞれx1、x2の位置に結像することにな
るが、前記(1)式のｘをx1＋x2にすれば同様に距離
ａは求められる。
７の代わりにレンズ２による被写体像５を用いて
いる。即ち、焦点面４のレンズ２及び３による結
像位置近傍に第１及び第２の受光素子列８，９を
配置し、これら二つの受光素子列により得られる
被写体像５，６のパターンの間隔と基線長Ｂとの
差を求め、これをｘとしている。第１図は測定原
理説明のため直角三角形（被写体像５の位置を直
角とする）となるよう光学系や受光素子列を配し
ているが、被写体１は２つの光学系及び受光素子
の組に対し、色々な位置に配される可能性があ
る。しかし、第１図中被写体１が受光素子８，９
に対し、その一方の真正面にあろうと、例えば受
光素子８の正面より右にあろうと左にあろうと基
本的には変わりがない。例えば第１図中の１′で
示した被写体に対しては、被写体像は基線長Ｂの
両側にそれぞれx1、x2の位置に結像することにな
るが、前記(1)式のｘをx1＋x2にすれば同様に距離
ａは求められる。
以下、第１図の構成の場合について説明する。
さて、第２図Ａ，Ｂは上述の間隔ｘを求めるため
の具体的な構成を示すブロツク図である。まず第
２図Ａの図において、８及び９は第１図と同様の
受光素子列であり、１０，１１は受光素子列８，
９からの出力を２値化する２値化回路列、１２，
１３はそれぞれ受光素子列８，９に対応した同一
ビツト数のシフトレジスタ、１４は一致検出回路
列、１５はカウンタ、１６は判断回路である。受
光素子列８及び９の各受光素子のアナログ出力
は、２値化回路列１０及び１１により、適宜なス
レツシユホールドレベルで２値化され、シフトレ
ジスタ１２及び１３に書き込まれる。尚、第２図
Ｂに示す如く１２と１３が共にシフトレジスタで
ある必要はなく、１２をラツチ回路とした場合、
少なくとも一方（１３に相当する）はシフトレジ
スタであることが望ましい。第２図Ａに戻つて、
シフトレジスタ１２及び１３の各ビツトの出力
は、前述のような所定の組合せで一致検出回路列
１４に入力されている。一致検出回路列１４の各
回路は、２つの入力が同じものであつたら、“１”
を、又、異なるものであつたら“０”を出力す
る。一致検出回路列１４の出力のうちの“１”の
数はカウンタ１５により計数され、判断回路１６
にその計数値が出力される。判断回路１６は、こ
の計数値を記憶した後、シフトレジスタ１２又は
１３を１ビツトシフトさせて上述の動作を行わ
せ、カウンタ１５の出力を読み取り、図示しない
記憶手段で記憶する。このようなシフトレジスタ
１２，１３のシフトと、カウンタ１５の計数値を
読取／記憶を所定回数繰り返した後、記憶されて
いるカウンタ１５の読取値のうち最大のものを求
める。この場合が受光素子列８及び９の像が最も
一致しているわけで、初期状態からこの最大の一
致数を与えるまでのシフトレジスタ１２或いは１
３のシフト回数がｘに相当する。尚、一致検出回
路のビツト数は必ずしも各受光素子の素子数と同
じでなくてもよいし、受光素子も互いに同数の素
子数でなくても適宜回路構成の変形で同様なシフ
ト回数ｘを演算できる。即ち、光学系と受光素子
の配置に応じて、シフトレジスタの一部のみを比
較したり、直角三角形タイプでは一方にシフトパ
ルスを入れずに他方のみシフトしつつ逐次比較を
行つたり、両方に交互にシフトパルスを入れ逐次
比較を行うこともできる。
さて、第２図Ａ，Ｂは上述の間隔ｘを求めるため
の具体的な構成を示すブロツク図である。まず第
２図Ａの図において、８及び９は第１図と同様の
受光素子列であり、１０，１１は受光素子列８，
９からの出力を２値化する２値化回路列、１２，
１３はそれぞれ受光素子列８，９に対応した同一
ビツト数のシフトレジスタ、１４は一致検出回路
列、１５はカウンタ、１６は判断回路である。受
光素子列８及び９の各受光素子のアナログ出力
は、２値化回路列１０及び１１により、適宜なス
レツシユホールドレベルで２値化され、シフトレ
ジスタ１２及び１３に書き込まれる。尚、第２図
Ｂに示す如く１２と１３が共にシフトレジスタで
ある必要はなく、１２をラツチ回路とした場合、
少なくとも一方（１３に相当する）はシフトレジ
スタであることが望ましい。第２図Ａに戻つて、
シフトレジスタ１２及び１３の各ビツトの出力
は、前述のような所定の組合せで一致検出回路列
１４に入力されている。一致検出回路列１４の各
回路は、２つの入力が同じものであつたら、“１”
を、又、異なるものであつたら“０”を出力す
る。一致検出回路列１４の出力のうちの“１”の
数はカウンタ１５により計数され、判断回路１６
にその計数値が出力される。判断回路１６は、こ
の計数値を記憶した後、シフトレジスタ１２又は
１３を１ビツトシフトさせて上述の動作を行わ
せ、カウンタ１５の出力を読み取り、図示しない
記憶手段で記憶する。このようなシフトレジスタ
１２，１３のシフトと、カウンタ１５の計数値を
読取／記憶を所定回数繰り返した後、記憶されて
いるカウンタ１５の読取値のうち最大のものを求
める。この場合が受光素子列８及び９の像が最も
一致しているわけで、初期状態からこの最大の一
致数を与えるまでのシフトレジスタ１２或いは１
３のシフト回数がｘに相当する。尚、一致検出回
路のビツト数は必ずしも各受光素子の素子数と同
じでなくてもよいし、受光素子も互いに同数の素
子数でなくても適宜回路構成の変形で同様なシフ
ト回数ｘを演算できる。即ち、光学系と受光素子
の配置に応じて、シフトレジスタの一部のみを比
較したり、直角三角形タイプでは一方にシフトパ
ルスを入れずに他方のみシフトしつつ逐次比較を
行つたり、両方に交互にシフトパルスを入れ逐次
比較を行うこともできる。
ところで、受光素子の出力を上述の如く２値化
する回路として、従来は、例えば第３図の構成の
ものが用いられていた（尚、第３図には受光素子
１個分しか示していないが、これらを所定数設け
ることにより受光素子列に対応する回路が形成さ
れる）。図において、１７はフオトダイオード
（受光素子）、１８，１９はスイツチングトランジ
スタ、２０はコンデンサ、２１はインバータであ
る。
する回路として、従来は、例えば第３図の構成の
ものが用いられていた（尚、第３図には受光素子
１個分しか示していないが、これらを所定数設け
ることにより受光素子列に対応する回路が形成さ
れる）。図において、１７はフオトダイオード
（受光素子）、１８，１９はスイツチングトランジ
スタ、２０はコンデンサ、２１はインバータであ
る。
その動作は、まず、CLEAR入力よりスイツチ
ングトランジスタ１８をオンさせ、コンデンサＣ
の電荷を放電させることにより開始される。その
後、CLEAR入力によりスイツチングトランジス
タ１８をオフさせ、次にＤ入力によりスイツチン
グトランジスタ１９をオンさせる。すると、コン
デンサ２０には、フオトダイオード１７からスイ
ツチングトランジスタ１９を通して光の強度に略
比例した光電流ｉが流れ込む。スイツチングトラ
ンジスタ１９をオンさせた後、一定時間ｔが経過
したら、今度はＤ入力を操作してスイツチングト
ランジスタ１９をオフさせる。この時、コンデン
サ２０には、略ｉ×ｔなる電荷がたまつており、
その結果インバータ２１の入力には、Vin＝it／
Ｃの電圧が加えられることになる。インバータ２
１のスレツシユホールド電圧をVthとすると、
Vin≧Vthならば、インバータ２１の出力値は
“０”となり、Vin＜Vthならば、インバータ２１
の出力値は“１”となる。
ングトランジスタ１８をオンさせ、コンデンサＣ
の電荷を放電させることにより開始される。その
後、CLEAR入力によりスイツチングトランジス
タ１８をオフさせ、次にＤ入力によりスイツチン
グトランジスタ１９をオンさせる。すると、コン
デンサ２０には、フオトダイオード１７からスイ
ツチングトランジスタ１９を通して光の強度に略
比例した光電流ｉが流れ込む。スイツチングトラ
ンジスタ１９をオンさせた後、一定時間ｔが経過
したら、今度はＤ入力を操作してスイツチングト
ランジスタ１９をオフさせる。この時、コンデン
サ２０には、略ｉ×ｔなる電荷がたまつており、
その結果インバータ２１の入力には、Vin＝it／
Ｃの電圧が加えられることになる。インバータ２
１のスレツシユホールド電圧をVthとすると、
Vin≧Vthならば、インバータ２１の出力値は
“０”となり、Vin＜Vthならば、インバータ２１
の出力値は“１”となる。
ここで、スイツチングトランジスタ１９の導通
時間ｔが長すぎると、全ての受光素子においてコ
ンデンサ２０が充電され過ぎてインバータの入力
がスレツシユホールド電圧を越えてしまうし、反
対に短すぎると、コンデンサ２０がほとんど充電
されないので、インバータ２１への入力がスレツ
シユホールド電圧を越えることができない。即
ち、時間ｔを考慮せずに２値化すると、例えば、
全て“０”又は全て“１”のパターンしか得られ
ず、距離測定が不可能になる。従つて、時間ｔの
設定は受光素子列の受光量を考慮して行う必要が
あるが、この種の制御は一般に複雑である。又、
２値化したパターンでの比較では、情報量が乏し
く正確さに欠けることは明白であるが、通常の手
段で光電流をＡ／Ｄ変換して情報量を多くするこ
とは、コストアツプを招き、動作時間も長くな
る。このため、従来のこの種の距離測定装置で
は、短時間に且つ正確に距離測定を行うことは困
難であつた。
時間ｔが長すぎると、全ての受光素子においてコ
ンデンサ２０が充電され過ぎてインバータの入力
がスレツシユホールド電圧を越えてしまうし、反
対に短すぎると、コンデンサ２０がほとんど充電
されないので、インバータ２１への入力がスレツ
シユホールド電圧を越えることができない。即
ち、時間ｔを考慮せずに２値化すると、例えば、
全て“０”又は全て“１”のパターンしか得られ
ず、距離測定が不可能になる。従つて、時間ｔの
設定は受光素子列の受光量を考慮して行う必要が
あるが、この種の制御は一般に複雑である。又、
２値化したパターンでの比較では、情報量が乏し
く正確さに欠けることは明白であるが、通常の手
段で光電流をＡ／Ｄ変換して情報量を多くするこ
とは、コストアツプを招き、動作時間も長くな
る。このため、従来のこの種の距離測定装置で
は、短時間に且つ正確に距離測定を行うことは困
難であつた。
（発明の目的）
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、短時間に且つ正確に距離測定を
行える距離測定装置であつて簡単な構成のものを
実現することにある。
で、その目的は、短時間に且つ正確に距離測定を
行える距離測定装置であつて簡単な構成のものを
実現することにある。
（発明の構成）
この発明を達成する本発明の構成は、被写体か
らの反射光を互いに異なる光路を介してそれぞれ
受光し所定の焦点面上に被写体像を形成させる第
１及び第２の光学的手段と、該焦点面上の被写体
像に対応してそれぞれ所定個数ずつ受光素子が配
列された第１及び第２の受光素子列と、該第１及
び第２の受光素子列内の各受光素子の光電流をそ
れぞれ量子化する第１及び第２の量子化手段とを
有し、該第１及び第２の量子化手段の出力の相関
関係から前記被写体までの距離を測定する距離測
定装置において、前記量子化手段は、前記受光素
子列内の複数の受光素子それぞれについて設けら
れ該当受光素子の受光光量が所定値に達したか否
かを示す信号を出力する複数の比較手段と、該比
較手段の出力の少なくとも１つが前記所定値に達
したことを示すのを検出するためのゲート回路
と、該ゲート回路の出力に対応して所定のクロツ
クパルスを発生するパルス発生手段と、前記受光
素子列内の複数の受光素子それぞれに対応して設
けられた複数のカウンタ手段と、前記複数の比較
手段のうちの該当比較手段の出力に応じて前記パ
ルス発生手段の出力クロツクパルスを前記複数の
カウンタ手段のうちの該当カウンタ手段に計数さ
せる複数のゲート回路とを有し、前記複数のカウ
ンタ手段それぞれにて計数された計数値を量子化
情報として出力することを特徴とするものであ
る。
らの反射光を互いに異なる光路を介してそれぞれ
受光し所定の焦点面上に被写体像を形成させる第
１及び第２の光学的手段と、該焦点面上の被写体
像に対応してそれぞれ所定個数ずつ受光素子が配
列された第１及び第２の受光素子列と、該第１及
び第２の受光素子列内の各受光素子の光電流をそ
れぞれ量子化する第１及び第２の量子化手段とを
有し、該第１及び第２の量子化手段の出力の相関
関係から前記被写体までの距離を測定する距離測
定装置において、前記量子化手段は、前記受光素
子列内の複数の受光素子それぞれについて設けら
れ該当受光素子の受光光量が所定値に達したか否
かを示す信号を出力する複数の比較手段と、該比
較手段の出力の少なくとも１つが前記所定値に達
したことを示すのを検出するためのゲート回路
と、該ゲート回路の出力に対応して所定のクロツ
クパルスを発生するパルス発生手段と、前記受光
素子列内の複数の受光素子それぞれに対応して設
けられた複数のカウンタ手段と、前記複数の比較
手段のうちの該当比較手段の出力に応じて前記パ
ルス発生手段の出力クロツクパルスを前記複数の
カウンタ手段のうちの該当カウンタ手段に計数さ
せる複数のゲート回路とを有し、前記複数のカウ
ンタ手段それぞれにて計数された計数値を量子化
情報として出力することを特徴とするものであ
る。
（実施例）
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。下記の実施例は、第１図及び第２図
Ａ，Ｂの構成を基本的には用いているので、その
部分についての説明は省略する。第４図は本発明
の一実施例（主要部）を示す回路図である。この
図において、４１〜４３は第３図の回路と同様な
構成の光検出回路で、ここでは３つの受光素子に
対応する回路部分だけを示したが、受光素子数に
応じて設ける必要があることは言うまでもない。
この光検出回路４１〜４３において、１７１〜１
７３は一端が定電圧源Vccに接続されたフオトダ
イオード、１８１〜１８３及び１９１〜１９３は
スイツチング用トランジスタ（FET）、２０１〜
２０３はコンデンサである。スイツチングトラン
ジスタ１８１〜１８３とスイツチングトランジス
タ１９１〜１９３は、それぞれ直列接続され、フ
オトダイオード１７１〜１７３とアースとの間に
挿入接続されている。スイツチングトランジスタ
１８１〜１８３は、これに並列接続されたコンデ
ンサ２０１の電荷をCLEAR入力によつて放電さ
せるためのもの、スイツチングトランジスタ１９
１〜１９３は、Ｄ入力によりフオトダイオード１
７１〜１７３を流れる光電流をオン／オフするよ
うに動作するものである。２１１〜２１３はコン
デンサ２０１〜２０３のチヤージ電圧を入力する
インバータである。これらのインバータ２０１〜
２０３は、その出力が反転する入力レベル（スレ
ツシユホールド電圧）が共に揃つており、基準電
圧と入力電圧とを比較するコンパレータの動作を
行うものである。
説明する。下記の実施例は、第１図及び第２図
Ａ，Ｂの構成を基本的には用いているので、その
部分についての説明は省略する。第４図は本発明
の一実施例（主要部）を示す回路図である。この
図において、４１〜４３は第３図の回路と同様な
構成の光検出回路で、ここでは３つの受光素子に
対応する回路部分だけを示したが、受光素子数に
応じて設ける必要があることは言うまでもない。
この光検出回路４１〜４３において、１７１〜１
７３は一端が定電圧源Vccに接続されたフオトダ
イオード、１８１〜１８３及び１９１〜１９３は
スイツチング用トランジスタ（FET）、２０１〜
２０３はコンデンサである。スイツチングトラン
ジスタ１８１〜１８３とスイツチングトランジス
タ１９１〜１９３は、それぞれ直列接続され、フ
オトダイオード１７１〜１７３とアースとの間に
挿入接続されている。スイツチングトランジスタ
１８１〜１８３は、これに並列接続されたコンデ
ンサ２０１の電荷をCLEAR入力によつて放電さ
せるためのもの、スイツチングトランジスタ１９
１〜１９３は、Ｄ入力によりフオトダイオード１
７１〜１７３を流れる光電流をオン／オフするよ
うに動作するものである。２１１〜２１３はコン
デンサ２０１〜２０３のチヤージ電圧を入力する
インバータである。これらのインバータ２０１〜
２０３は、その出力が反転する入力レベル（スレ
ツシユホールド電圧）が共に揃つており、基準電
圧と入力電圧とを比較するコンパレータの動作を
行うものである。
光検出回路４１〜４３は上述の如く構成され、
その出力（インバータ２１１〜２１３の出力）
は、それぞれNORゲート２２〜２４に入力され
ている。更に、この光検出回路４１〜４３の出力
は、NANDゲート２５にも入力されている。
その出力（インバータ２１１〜２１３の出力）
は、それぞれNORゲート２２〜２４に入力され
ている。更に、この光検出回路４１〜４３の出力
は、NANDゲート２５にも入力されている。
２６，２７は共にフリツプフロツプで、入力
が“０”のときＱ出力がセツトされて“１”とな
り、この入力が“０”のときＱ出力がリセツト
されて“０”になるものである。この入力とし
ては、共に信号が与えられる。これらフ
リツプフロツプの内、フリツプフロツプ２６は、
NANDゲート２５の出力をインバータ２８を介
して入力として受け、そのＱ出力とクロツク入
力φとのAND出力でバイナリーカウンタ２９を
カウントアツプさせるものである。バイナリーカ
ウンタ２９は、信号を入力として受
け、入力が“０”のときに各出力Q0〜Q4を
“０”にリセツトし、CLK入力として与えられる
クロツク入力φとフリツプフロツプ２６のＱ出力
とのAND出力信号をカウントするものである。
このクロツク入力φは“１”の状態が一定又は可
変の時間間隔をもち、“０”の状態が一定幅のパ
ルス信号（以下、EVクロツクと呼ぶ）であり
（第６図参照）、その時間間隔の制御は、図示しな
いコントローラによつて行われる。３０，３１は
NANDゲートで、NANDゲート３０はバイナリ
ーカウンタ２９のQ0〜Q2出力を受け、その出力
をNORゲート２２〜２４に与えるもの、NAND
ゲート３１はバイナリーカウンタQ3及びQ4出力
を受け、その出力をフリツプフロツプ２７に入
力として与えるものである。尚、フリツプフロツ
プ２７のＱ出力はNORゲート２２〜２４に与え
られている。又、３２〜３４は２ビツトのバイナ
リーカウンタで、それぞれNORゲート２２〜２
４の出力が“０”から“１”に変化する毎にカウ
ントアツプするものである。
が“０”のときＱ出力がセツトされて“１”とな
り、この入力が“０”のときＱ出力がリセツト
されて“０”になるものである。この入力とし
ては、共に信号が与えられる。これらフ
リツプフロツプの内、フリツプフロツプ２６は、
NANDゲート２５の出力をインバータ２８を介
して入力として受け、そのＱ出力とクロツク入
力φとのAND出力でバイナリーカウンタ２９を
カウントアツプさせるものである。バイナリーカ
ウンタ２９は、信号を入力として受
け、入力が“０”のときに各出力Q0〜Q4を
“０”にリセツトし、CLK入力として与えられる
クロツク入力φとフリツプフロツプ２６のＱ出力
とのAND出力信号をカウントするものである。
このクロツク入力φは“１”の状態が一定又は可
変の時間間隔をもち、“０”の状態が一定幅のパ
ルス信号（以下、EVクロツクと呼ぶ）であり
（第６図参照）、その時間間隔の制御は、図示しな
いコントローラによつて行われる。３０，３１は
NANDゲートで、NANDゲート３０はバイナリ
ーカウンタ２９のQ0〜Q2出力を受け、その出力
をNORゲート２２〜２４に与えるもの、NAND
ゲート３１はバイナリーカウンタQ3及びQ4出力
を受け、その出力をフリツプフロツプ２７に入
力として与えるものである。尚、フリツプフロツ
プ２７のＱ出力はNORゲート２２〜２４に与え
られている。又、３２〜３４は２ビツトのバイナ
リーカウンタで、それぞれNORゲート２２〜２
４の出力が“０”から“１”に変化する毎にカウ
ントアツプするものである。
尚、NORゲート２２〜２４及びバイナリーカ
ウンタ３２〜３４の個数は、受光素子数に応じて
増加させる必要があることは勿論である。
ウンタ３２〜３４の個数は、受光素子数に応じて
増加させる必要があることは勿論である。
上記構成の実施例の動作を次に説明する。
まず、動作の開始にあたり、CLEAR入力によ
りスイツチングトランジスタ１８１〜１８３がオ
ンされ、コンデンサ２０１〜２０３の電荷が放電
される。又、これと同じタイミングで、フリツプ
フロツプ２６，２７が信号によつてリセ
ツトされ、そのＱ出力が“０”となる。尚、
RESET信号は、動作開始時に“０”となり、そ
の後は“１”に固定される。従つて、バイナリー
カウンタ２９への入力が動作開始時“０”とな
り、バイナリーカウンタ２９の出力Q0〜Q4は全
て“０”で、その後フリツプフロツプ２６の出力
が“１”となつたとき、ANDゲート３５を介し
てクロツク入力φがバイナリーカウンタ２９の
CLK端子に入力されることになる。
りスイツチングトランジスタ１８１〜１８３がオ
ンされ、コンデンサ２０１〜２０３の電荷が放電
される。又、これと同じタイミングで、フリツプ
フロツプ２６，２７が信号によつてリセ
ツトされ、そのＱ出力が“０”となる。尚、
RESET信号は、動作開始時に“０”となり、そ
の後は“１”に固定される。従つて、バイナリー
カウンタ２９への入力が動作開始時“０”とな
り、バイナリーカウンタ２９の出力Q0〜Q4は全
て“０”で、その後フリツプフロツプ２６の出力
が“１”となつたとき、ANDゲート３５を介し
てクロツク入力φがバイナリーカウンタ２９の
CLK端子に入力されることになる。
次に、CLEAR入力によりスイツチングトラン
ジスタ１８１〜１８３をオフさせた後、Ｄ入力に
よりスイツチングトランジスタ１９１〜１９３を
オンさせる。これにより、各フオトダイオード１
７１〜１７３から、光電流がコンデンサ２０１〜
２０３に流れ込み、インバータ２１１〜２１３へ
の入力電圧が増加していく。そして、インバータ
２１１〜２１３の出力の何れか１つでも“０”に
反転すると、NANDゲート２５の出力が“０”
から“１”に反転し、フリツプフロツプ２６の
入力が“０”となり、そのＱ出力が“１”となつ
て、EVクロツクφのカウントが開始される。バ
イナリーカウンタ２９は信号によりリセ
ツトされ、Q0，Q1，Q2，Q3及びQ4出力は“０”
となる。NANDゲート３０の出力は、バイナリ
ーカウンタ２９の計数値の内、Q0〜Q2出力が全
て“１”になる毎に、“０”となる。従つて、
NORゲート２２〜２４の内、この時点でインバ
ータ２１１〜２１３から“０”なる信号を受けて
いるものの出力は“０”から“１”に立上がる。
この動作は、バイナリーカウンタ２９のQ3及び
Q4出力が共に“１”になるまで続く。この後は、
NANDゲート３１の出力によつてフリツプフロ
ツプ２７がセツトされ、そのＱ出力が“１”とな
るからである。この動作時間中に各NORゲート
２２〜２４の出力は、最大３回立上がる。即ち、
バイナリーカウンタ３２〜３４の計数値は、
“00”、“01”、“10”、“11”（２進数）の何れかを
と
り、少なくとも１つは、“11”をとる。このため、
フオトダイオード１７１〜１７３の出力（光電
流）はその最大値（最大輝度）を基準に４値化さ
せることになる。
ジスタ１８１〜１８３をオフさせた後、Ｄ入力に
よりスイツチングトランジスタ１９１〜１９３を
オンさせる。これにより、各フオトダイオード１
７１〜１７３から、光電流がコンデンサ２０１〜
２０３に流れ込み、インバータ２１１〜２１３へ
の入力電圧が増加していく。そして、インバータ
２１１〜２１３の出力の何れか１つでも“０”に
反転すると、NANDゲート２５の出力が“０”
から“１”に反転し、フリツプフロツプ２６の
入力が“０”となり、そのＱ出力が“１”となつ
て、EVクロツクφのカウントが開始される。バ
イナリーカウンタ２９は信号によりリセ
ツトされ、Q0，Q1，Q2，Q3及びQ4出力は“０”
となる。NANDゲート３０の出力は、バイナリ
ーカウンタ２９の計数値の内、Q0〜Q2出力が全
て“１”になる毎に、“０”となる。従つて、
NORゲート２２〜２４の内、この時点でインバ
ータ２１１〜２１３から“０”なる信号を受けて
いるものの出力は“０”から“１”に立上がる。
この動作は、バイナリーカウンタ２９のQ3及び
Q4出力が共に“１”になるまで続く。この後は、
NANDゲート３１の出力によつてフリツプフロ
ツプ２７がセツトされ、そのＱ出力が“１”とな
るからである。この動作時間中に各NORゲート
２２〜２４の出力は、最大３回立上がる。即ち、
バイナリーカウンタ３２〜３４の計数値は、
“00”、“01”、“10”、“11”（２進数）の何れかを
と
り、少なくとも１つは、“11”をとる。このため、
フオトダイオード１７１〜１７３の出力（光電
流）はその最大値（最大輝度）を基準に４値化さ
せることになる。
第５図は上記実施例の如き回路による４値化の
説明図で、ａ図は、その横方向にそつて連続して
フオトダイオードが並び、各フオトダイオードが
出力する光電流が縦方向のレベルであることを示
している。又、ｂ図は、各フオトダイオードの光
電流がどのように４値化されるかを示したもの
で、縦軸の目盛は、バイナリーカウンタ（第４図
のバイナリーカウンタ３２〜３４相当）の出力を
示している。
説明図で、ａ図は、その横方向にそつて連続して
フオトダイオードが並び、各フオトダイオードが
出力する光電流が縦方向のレベルであることを示
している。又、ｂ図は、各フオトダイオードの光
電流がどのように４値化されるかを示したもの
で、縦軸の目盛は、バイナリーカウンタ（第４図
のバイナリーカウンタ３２〜３４相当）の出力を
示している。
このように最大輝度を基準に４値化した信号
を、第２図のシフトレジスタ１２，１３相当のシ
フトレジスタに入力すると、２値化の場合と比較
して情報量が多くなるため、正確な距離測定が可
能になる。一方、回路構成はそれ程複雑にならな
い。又、光電流によるコンデンサ充電中に、最大
値を記憶することなくリアルタイムで、簡易Ａ／
Ｄ変換を行つているので、短時間の処理が可能に
なる。即ち、本発明では、全てのフオトダイオー
ドの出力を個々に比較することで最大値を求める
のでなく、最大輝度で照射されたフオトダイオー
ドは最小積分時間で済むということ、輝度差を時
間差として取り出すので、最大値を一度記憶し、
その後２値化、３値化、ｎ値化するのに比べて一
度の積分時間の中で簡易Ａ／Ｄ変換ができること
から、短時間の処理が可能になる。
を、第２図のシフトレジスタ１２，１３相当のシ
フトレジスタに入力すると、２値化の場合と比較
して情報量が多くなるため、正確な距離測定が可
能になる。一方、回路構成はそれ程複雑にならな
い。又、光電流によるコンデンサ充電中に、最大
値を記憶することなくリアルタイムで、簡易Ａ／
Ｄ変換を行つているので、短時間の処理が可能に
なる。即ち、本発明では、全てのフオトダイオー
ドの出力を個々に比較することで最大値を求める
のでなく、最大輝度で照射されたフオトダイオー
ドは最小積分時間で済むということ、輝度差を時
間差として取り出すので、最大値を一度記憶し、
その後２値化、３値化、ｎ値化するのに比べて一
度の積分時間の中で簡易Ａ／Ｄ変換ができること
から、短時間の処理が可能になる。
上記実施例の４値化を写真撮影に適用する場合
は、例えば、最大輝度MAXより1EVきざみに分
け、（MAX）〜（MAX−1EV）、（MAX−1EV）
〜（MAX−2EV）、（MAX−2EV）〜（MAX−
3EV）、（MAX−3EV）以下の４段階に４値化す
る。しかし、一般の被写体での輝度範囲は多種多
様であり、低コントラストでは0.5EV以内のもの
が、又、高コントラストでは5EV以上のものがあ
る。従つて、歩留りのよいオートフオーカス撮影
に用いるなら、フオトダイオードの出力に差が出
ない低コントラスト時に合わせて、0.25EVきざ
みで４値化することが好ましい。このとき高コン
トラストの被写体に対しての距離測定が不可能と
いうことはなく、又、歩留りを悪くすることもな
い。
は、例えば、最大輝度MAXより1EVきざみに分
け、（MAX）〜（MAX−1EV）、（MAX−1EV）
〜（MAX−2EV）、（MAX−2EV）〜（MAX−
3EV）、（MAX−3EV）以下の４段階に４値化す
る。しかし、一般の被写体での輝度範囲は多種多
様であり、低コントラストでは0.5EV以内のもの
が、又、高コントラストでは5EV以上のものがあ
る。従つて、歩留りのよいオートフオーカス撮影
に用いるなら、フオトダイオードの出力に差が出
ない低コントラスト時に合わせて、0.25EVきざ
みで４値化することが好ましい。このとき高コン
トラストの被写体に対しての距離測定が不可能と
いうことはなく、又、歩留りを悪くすることもな
い。
ところで、本発明では、最大輝度部付近の情報
だけを使つて、距離測定演算を行うことになる
が、このことの妥当性を述べると次の通りであ
る。
だけを使つて、距離測定演算を行うことになる
が、このことの妥当性を述べると次の通りであ
る。
理想的には、被写体が輝度分布（距離測定エリ
ア内）と受光素子列上に結像した被写体輝度分布
は等しく１対１である。しかし、実際には結像途
中にレンズ、ミラーがあり、受光素子もある大き
さをもつているし（出力がまるめられるし）、受
光素子自身の隣同志との干渉等があり、１対１と
いかず、必ず明部が暗部に対して影響を及ぼす。
このことは逆光の場合等を考えれば明らかであ
る。従つて、最大輝度部付近の情報だけを使つて
距離測定演算を行つても、十分歩留まりのよい距
離測定を行える。
ア内）と受光素子列上に結像した被写体輝度分布
は等しく１対１である。しかし、実際には結像途
中にレンズ、ミラーがあり、受光素子もある大き
さをもつているし（出力がまるめられるし）、受
光素子自身の隣同志との干渉等があり、１対１と
いかず、必ず明部が暗部に対して影響を及ぼす。
このことは逆光の場合等を考えれば明らかであ
る。従つて、最大輝度部付近の情報だけを使つて
距離測定演算を行つても、十分歩留まりのよい距
離測定を行える。
又、上記EVクロツク信号φの時間間隔は、受
光素子の受光強度の幅に応じて変えることが好ま
しい。受光強度の幅が大きい場合には、例えば、
測定開始からｎ回目、ｎ＋１回目のストローブを
行うまでの時間をTn、Tn＋１とすると、 Tn＋１／Tn＝ｆ（ｎ） 但し、ｆ（ｎ）はｎの関数である。
光素子の受光強度の幅に応じて変えることが好ま
しい。受光強度の幅が大きい場合には、例えば、
測定開始からｎ回目、ｎ＋１回目のストローブを
行うまでの時間をTn、Tn＋１とすると、 Tn＋１／Tn＝ｆ（ｎ） 但し、ｆ（ｎ）はｎの関数である。
なる関係を満たすようにし、逆に、受光強度の幅
が比較的狭い場合は、 Tn＋１−Tn＝ｆ（ｎ） なる関係を満たすようにすればよい。ここで、第
６図ａはTn＋１／Tn＝ｋ（ｋ；定数）の場合の
EVクロツク信号の例であり、同図ｂにTn＋１−
Tn＝ｋ（ｋ；定数）の場合である。
が比較的狭い場合は、 Tn＋１−Tn＝ｆ（ｎ） なる関係を満たすようにすればよい。ここで、第
６図ａはTn＋１／Tn＝ｋ（ｋ；定数）の場合の
EVクロツク信号の例であり、同図ｂにTn＋１−
Tn＝ｋ（ｋ；定数）の場合である。
尚、上記説明は４値化の場合であつたが、３値
化或いは５値化以上であつても同様である。更
に、受光素子はフオトダイオードに限る必要はな
い。
化或いは５値化以上であつても同様である。更
に、受光素子はフオトダイオードに限る必要はな
い。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明では、光電流の最
大値（最大輝度）を基準にして光電流を量子化し
ているので、短時間に且つ正確に距離測定を行え
ると共に、その構成も簡単なものとなる。
大値（最大輝度）を基準にして光電流を量子化し
ているので、短時間に且つ正確に距離測定を行え
ると共に、その構成も簡単なものとなる。
第１図はこの種の距離測定装置の測定原理を示
す説明図、第２図Ａ，Ｂは従来の距離測定装置の
構成を示すブロツク図、第３図は第２図の装置内
における一部の回路部分を示す回路図、第４図は
本発明の距離測定装置の一実施例（要部）を示す
回路図、第５図は本発明での４値化の説明図、第
６図は第４図中のEVブロツクφの波形図である。 １……被写体、２，３……レンズ、４……焦点
面、５，６，７……被写体像、８，９……受光素
子列、１０，１１……２値化回路列、１２，１３
……シフトレジスタ、１４……一致検出回路列、
１５……カウンタ、１６……判断回路、１７１〜
１７３……フオトダイオード、１８１〜１８３，
１９１〜１９３……スイツチングトランジスタ、
２０１〜２０３……コンデンサ、２１１〜２１
３，２８……インバータ、２２〜２４……NOR
ゲート、２５，３０，３１……NANDゲート、
２６，２７……フリツプフロツプ、２９，３２〜
３４……バイナリーカウンタ。
す説明図、第２図Ａ，Ｂは従来の距離測定装置の
構成を示すブロツク図、第３図は第２図の装置内
における一部の回路部分を示す回路図、第４図は
本発明の距離測定装置の一実施例（要部）を示す
回路図、第５図は本発明での４値化の説明図、第
６図は第４図中のEVブロツクφの波形図である。 １……被写体、２，３……レンズ、４……焦点
面、５，６，７……被写体像、８，９……受光素
子列、１０，１１……２値化回路列、１２，１３
……シフトレジスタ、１４……一致検出回路列、
１５……カウンタ、１６……判断回路、１７１〜
１７３……フオトダイオード、１８１〜１８３，
１９１〜１９３……スイツチングトランジスタ、
２０１〜２０３……コンデンサ、２１１〜２１
３，２８……インバータ、２２〜２４……NOR
ゲート、２５，３０，３１……NANDゲート、
２６，２７……フリツプフロツプ、２９，３２〜
３４……バイナリーカウンタ。
Claims (1)
- １ 被写体からの反射光を互いに異なる光路を介
してそれぞれ受光し所定の焦点面上に被写体像を
形成させる第１及び第２の光学的手段と、該焦点
面上の被写体像に対応してそれぞれ所定個数ずつ
受光素子が配列された第１及び第２の受光素子列
と、該第１及び第２の受光素子列内の各受光素子
の光電流をそれぞれ量子化する第１及び第２の量
子化手段とを有し、該第１及び第２の量子化手段
の出力の相関関係から前記被写体までの距離を測
定する距離測定装置において、前記量子化手段
は、前記受光素子列内の複数の受光素子それぞれ
について設けられ該当受光素子の受光光量が所定
値に達したか否かを示す信号を出力する複数の比
較手段と、該比較手段の出力の少なくとも１つが
前記所定値に達したことを示すのを検出するため
のゲート回路と、該ゲート回路の出力に対応して
所定のクロツクパルスを発生するパルス発生手段
と、前記受光素子列内の複数の受光素子それぞれ
に対応して設けられた複数のカウンタ手段と、前
記複数の比較手段のうちの該当比較手段の出力に
応じて前記パルス発生手段の出力クロツクパルス
を前記複数のカウンタ手段のうちの該当カウンタ
手段に計数させる複数のゲート回路とを有し、前
記複数のカウンタ手段それぞれにて計数された計
数値を量子化情報として出力することを特徴とす
る距離測定装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58080416A JPS59204704A (ja) | 1983-05-08 | 1983-05-08 | 距離測定装置 |
| GB08411226A GB2142497B (en) | 1983-05-08 | 1984-05-02 | Range finder |
| US06/607,208 US4611910A (en) | 1983-05-08 | 1984-05-04 | Range finder |
| DE19843416974 DE3416974A1 (de) | 1983-05-08 | 1984-05-08 | Entfernungsmesser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58080416A JPS59204704A (ja) | 1983-05-08 | 1983-05-08 | 距離測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59204704A JPS59204704A (ja) | 1984-11-20 |
| JPS6357721B2 true JPS6357721B2 (ja) | 1988-11-14 |
Family
ID=13717684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58080416A Granted JPS59204704A (ja) | 1983-05-08 | 1983-05-08 | 距離測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4611910A (ja) |
| JP (1) | JPS59204704A (ja) |
| DE (1) | DE3416974A1 (ja) |
| GB (1) | GB2142497B (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3382596T2 (de) * | 1983-04-16 | 1993-03-11 | Naoki Shimizu | Dreidimensionale entfernungsmessvorrichtung. |
| JPS59204704A (ja) * | 1983-05-08 | 1984-11-20 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 距離測定装置 |
| JPS603509A (ja) * | 1983-06-21 | 1985-01-09 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 距離測定装置用映像デ−タ比較回路 |
| JPH07113961B2 (ja) * | 1985-08-05 | 1995-12-06 | キヤノン株式会社 | 信号処理装置 |
| JPH0754371B2 (ja) * | 1986-11-10 | 1995-06-07 | 富士電機株式会社 | 合焦状態検出方法 |
| JP2676985B2 (ja) * | 1990-06-26 | 1997-11-17 | 富士電機株式会社 | 光学器械の対象検出方式 |
| JP2881995B2 (ja) * | 1990-08-01 | 1999-04-12 | 富士電機株式会社 | 光学器械の対象検出装置 |
| US5808291A (en) * | 1995-08-30 | 1998-09-15 | Minolta Co., Ltd. | Image information detection system and optical equipment using the system |
| US5721977A (en) * | 1996-01-19 | 1998-02-24 | Minolta Co., Ltd. | Distance measuring apparatus of camera improved in measuring process |
| WO2002039059A1 (en) * | 2000-11-07 | 2002-05-16 | Cellavision Ab | Autofocusing |
| CN101270978A (zh) * | 2007-03-21 | 2008-09-24 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 测距系统、测距方法、电子装置系统以及遥控器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5451556A (en) * | 1977-09-29 | 1979-04-23 | Canon Inc | Distance measuring apparatus |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3967056A (en) * | 1973-02-26 | 1976-06-29 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Automatic focusing apparatus |
| US4004852A (en) * | 1975-06-30 | 1977-01-25 | Rockwell International Corporation | Integrated automatic ranging device for optical instruments |
| US4184968A (en) * | 1978-02-13 | 1980-01-22 | Honeywell Inc. | Auto focus system |
| JPS5589819A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-07 | Asahi Optical Co Ltd | Focus detector of camera |
| US4298259A (en) * | 1979-08-27 | 1981-11-03 | Asaki Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Focus detecting device for photographic camera |
| JPS58174910A (ja) * | 1982-04-08 | 1983-10-14 | Fuji Electric Co Ltd | 合焦検出装置 |
| JPS59204704A (ja) * | 1983-05-08 | 1984-11-20 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 距離測定装置 |
-
1983
- 1983-05-08 JP JP58080416A patent/JPS59204704A/ja active Granted
-
1984
- 1984-05-02 GB GB08411226A patent/GB2142497B/en not_active Expired
- 1984-05-04 US US06/607,208 patent/US4611910A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-05-08 DE DE19843416974 patent/DE3416974A1/de active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5451556A (en) * | 1977-09-29 | 1979-04-23 | Canon Inc | Distance measuring apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3416974C2 (ja) | 1991-01-24 |
| GB2142497B (en) | 1986-10-29 |
| DE3416974A1 (de) | 1984-11-08 |
| GB2142497A (en) | 1985-01-16 |
| JPS59204704A (ja) | 1984-11-20 |
| US4611910A (en) | 1986-09-16 |
| GB8411226D0 (en) | 1984-06-06 |
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