JPS636802B2 - - Google Patents
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- JPS636802B2 JPS636802B2 JP53104556A JP10455678A JPS636802B2 JP S636802 B2 JPS636802 B2 JP S636802B2 JP 53104556 A JP53104556 A JP 53104556A JP 10455678 A JP10455678 A JP 10455678A JP S636802 B2 JPS636802 B2 JP S636802B2
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- Japan
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- light
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/46—Indirect determination of position data
- G01S17/48—Active triangulation systems, i.e. using the transmission and reflection of electromagnetic waves other than radio waves
-
- 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
- G01C3/10—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders using a parallactic triangle with variable angles and a base of fixed length in the observation station, e.g. in the instrument
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、距離検出装置の改良に関するもので
ある。
ある。
従来、自動焦点調節式カメラ等に採用される距
離検出装置としては、例えば特公昭48−19250号
（発明の名称「距離計」）に開示されているよう
に、複数個の受光素子と一定の基線長を隔てた位
置から被測定物に向つてパルス光を投射し、被測
定物で反射したこのパルス光を、被測定物の距離
に応じて夫々受光できるように配列した上記の受
光素子で受光するようにして、受光したパルス光
によつて出力が変化する受光素子を検出し、被測
定物までの距離を測定するものである。
離検出装置としては、例えば特公昭48−19250号
（発明の名称「距離計」）に開示されているよう
に、複数個の受光素子と一定の基線長を隔てた位
置から被測定物に向つてパルス光を投射し、被測
定物で反射したこのパルス光を、被測定物の距離
に応じて夫々受光できるように配列した上記の受
光素子で受光するようにして、受光したパルス光
によつて出力が変化する受光素子を検出し、被測
定物までの距離を測定するものである。
ところが、このような距離検出装置であれば、
外光が第１図Ｉに示すように、60Hzの商用周波数
を使用する螢光灯等の影響で、平均の明るさにし
て７％の最大振幅ｔを含んでいて、第１図に示
すように、パルス光が定常光に対して１％程度の
パルス高t′を有し発光時間FSが1msecとした場合
において、第１図ＩのＡの領域で発光した時、コ
ンデンサによる記憶レベルをＬとすると、第１図
に示すように、受光したパルス光による増加分
が脈流光による減少分より少なくなつて、受光素
子からの検出信号が出力せず、また、Ｂの領域で
発光した時、第１図に示すように、発光時間
FSが1msecの間に脈流分の振幅ｔが３％変化
するので、受光素子のすべてから検出信号が出力
するという欠点があつた。
外光が第１図Ｉに示すように、60Hzの商用周波数
を使用する螢光灯等の影響で、平均の明るさにし
て７％の最大振幅ｔを含んでいて、第１図に示
すように、パルス光が定常光に対して１％程度の
パルス高t′を有し発光時間FSが1msecとした場合
において、第１図ＩのＡの領域で発光した時、コ
ンデンサによる記憶レベルをＬとすると、第１図
に示すように、受光したパルス光による増加分
が脈流光による減少分より少なくなつて、受光素
子からの検出信号が出力せず、また、Ｂの領域で
発光した時、第１図に示すように、発光時間
FSが1msecの間に脈流分の振幅ｔが３％変化
するので、受光素子のすべてから検出信号が出力
するという欠点があつた。
このような螢光灯等の有害光を取り除く為に
は、変調された光線を使用したり、波長選択性の
フイルターを用いたりする方法が有効であるが、
後者のみによつて100％取り除く事は事実上不可
能に近く、前記はカメラ等の電源が限られている
小型機器には不向きで、この種距離測定装置の実
現をさまたげる一因をなしていた。
は、変調された光線を使用したり、波長選択性の
フイルターを用いたりする方法が有効であるが、
後者のみによつて100％取り除く事は事実上不可
能に近く、前記はカメラ等の電源が限られている
小型機器には不向きで、この種距離測定装置の実
現をさまたげる一因をなしていた。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされた
もので、外光に脈流分が含まれていても、脈流分
の変化率が最も少ない時点を検出して、この時点
で被測定物にパルス光を投射し、受光素子で受光
するようにして、正確に距離検出できるようにし
た距離検出装置を提供するものである。
もので、外光に脈流分が含まれていても、脈流分
の変化率が最も少ない時点を検出して、この時点
で被測定物にパルス光を投射し、受光素子で受光
するようにして、正確に距離検出できるようにし
た距離検出装置を提供するものである。
以下、本発明の実施例を添附図面に従つて詳細
に説明する。
に説明する。
第２図はこの発明の実施例を示すブロツク回路
図で、１１〜１４は被測定物で反射したパルス光
を、被測定物の距離に応じて夫々受光できるよう
に配列した受光素子、１５は外光の変化率を検出
する受光素子、２０はパルス光投射用の発光素
子、１０は各受光素子１１〜１４の内から、上記
のパルス光によつて出力信号が変化した受光素子
を検出して、被測定物までの距離を測定する回路
で、例えば上述した特公昭48−19250号等に開示
されているように周知である。２１は受光素子１
５の受光量を電気量に変換する回路、２２は回路
２１からの出力信号の変化率が最小になる時点の
近傍でパルス信号を出力する回路、２３は測距開
始用スイツチＳと回路２２からの信号を入力する
アンド回路、３０はアンド回路２３からのパルス
信号により、発光素子２０からのパルス光を発光
させる回路である。
図で、１１〜１４は被測定物で反射したパルス光
を、被測定物の距離に応じて夫々受光できるよう
に配列した受光素子、１５は外光の変化率を検出
する受光素子、２０はパルス光投射用の発光素
子、１０は各受光素子１１〜１４の内から、上記
のパルス光によつて出力信号が変化した受光素子
を検出して、被測定物までの距離を測定する回路
で、例えば上述した特公昭48−19250号等に開示
されているように周知である。２１は受光素子１
５の受光量を電気量に変換する回路、２２は回路
２１からの出力信号の変化率が最小になる時点の
近傍でパルス信号を出力する回路、２３は測距開
始用スイツチＳと回路２２からの信号を入力する
アンド回路、３０はアンド回路２３からのパルス
信号により、発光素子２０からのパルス光を発光
させる回路である。
次に上記した各構成要素の動作を説明する。外
光に螢光灯等の影響による脈流分が含まれている
とき、回路２１からは第１図Ｉに示したような脈
流分が直流信号に重畳した信号として出力し、こ
の信号を入力する回路２２からは、例えば第１図
Ｉに示したＣ又はＤの領域でのみ“ハイ”の信号
を出力し、この信号はアンド回路２３の一方の入
力端子へ入力し、測距用スイツチＳが閉成されて
いると、アンド回路２３からは回路２２からの信
号が出力し、発光素子２０がパルス発光して、こ
のパルス光が被測定物によつて反射し、この反射
したパルス光を受光すべく配列した受光素子１１
〜１４の出力から、パルス発光直前の値から変化
する受光素子が検出されるか、あるいはどの受光
素子の出力も変化しないことを検出されることに
より、回路１０によつて被測定物の距離が検出さ
れるようになる。
光に螢光灯等の影響による脈流分が含まれている
とき、回路２１からは第１図Ｉに示したような脈
流分が直流信号に重畳した信号として出力し、こ
の信号を入力する回路２２からは、例えば第１図
Ｉに示したＣ又はＤの領域でのみ“ハイ”の信号
を出力し、この信号はアンド回路２３の一方の入
力端子へ入力し、測距用スイツチＳが閉成されて
いると、アンド回路２３からは回路２２からの信
号が出力し、発光素子２０がパルス発光して、こ
のパルス光が被測定物によつて反射し、この反射
したパルス光を受光すべく配列した受光素子１１
〜１４の出力から、パルス発光直前の値から変化
する受光素子が検出されるか、あるいはどの受光
素子の出力も変化しないことを検出されることに
より、回路１０によつて被測定物の距離が検出さ
れるようになる。
第３図は第２図に示した回路２２の具体的回路
例で、この回路例ではパルス光検出用の受光素子
１１〜１４と外光の脈流分の変化率検出用の受光
素子１５とを兼用する場合の例が示してあり、第
２図と同一の回路部品には同一の番号が付してあ
る。
例で、この回路例ではパルス光検出用の受光素子
１１〜１４と外光の脈流分の変化率検出用の受光
素子１５とを兼用する場合の例が示してあり、第
２図と同一の回路部品には同一の番号が付してあ
る。
T1〜T4はPNPトランジスタ、C1〜C4はコンデ
ンサ、２２１〜２２４は測光回路２１１〜２１４
の出力がコンデンサC1〜C4の正端子の電位と等
しいか高いときは“ハイ”の信号を出力するコン
パレータ、２３０はコンパレータ２２１〜２２４
の出力を入力するアンド回路で、この出力は第２
図に示したアンド回路２３へ接続されている。
ンサ、２２１〜２２４は測光回路２１１〜２１４
の出力がコンデンサC1〜C4の正端子の電位と等
しいか高いときは“ハイ”の信号を出力するコン
パレータ、２３０はコンパレータ２２１〜２２４
の出力を入力するアンド回路で、この出力は第２
図に示したアンド回路２３へ接続されている。
第４図Ｉの実線は測光回路２１１〜２１４の出
力信号波形、同図Ｉの一点鎖線はコンデンサC1
〜C4の正端子の出力信号波形、第４図はコン
パレータ２２１〜２２４の出力信号波形である。
力信号波形、同図Ｉの一点鎖線はコンデンサC1
〜C4の正端子の出力信号波形、第４図はコン
パレータ２２１〜２２４の出力信号波形である。
次に上記した各構成要素の動作を説明する。第
４図Ｉ，に示すａ〜ｂの領域では、コンデンサ
C1〜C4に充電された電荷は、トランジスタT1〜
T4のコレクタ・ベース及び抵抗を介しての微小
電流で放電されていくが、測光回路２１１〜２１
４の出力よりは大きい。従つてこの間はコンパレ
ータ２２１〜２２４の出力は“ロー”になつてい
る。
４図Ｉ，に示すａ〜ｂの領域では、コンデンサ
C1〜C4に充電された電荷は、トランジスタT1〜
T4のコレクタ・ベース及び抵抗を介しての微小
電流で放電されていくが、測光回路２１１〜２１
４の出力よりは大きい。従つてこの間はコンパレ
ータ２２１〜２２４の出力は“ロー”になつてい
る。
ｂ〜ｃの領域ではトランジスタT1〜T4は導通
して飽和状態になり、コンデンサC1〜C4にはコ
レクタ電流によつて充電が行なわれるので、測光
回路２１１〜２１４の出力信号波形に追随してコ
ンデンサC1〜C4の正の端子の電位は変化する。
従つてこの間はトランジスタT1〜T4のコレク
タ・エミツタ間電圧はほぼ０になり（正確には０
にならないのでコンパレータ入力端子間にオフセ
ツト電圧を設けておく。）、コンパレータ２２１〜
２２４の出力は“ハイ”となる。
して飽和状態になり、コンデンサC1〜C4にはコ
レクタ電流によつて充電が行なわれるので、測光
回路２１１〜２１４の出力信号波形に追随してコ
ンデンサC1〜C4の正の端子の電位は変化する。
従つてこの間はトランジスタT1〜T4のコレク
タ・エミツタ間電圧はほぼ０になり（正確には０
にならないのでコンパレータ入力端子間にオフセ
ツト電圧を設けておく。）、コンパレータ２２１〜
２２４の出力は“ハイ”となる。
なお、ｃ〜ｄの領域ではａ〜ｂの領域と同様の
動作を行う。
動作を行う。
ｂ〜ｃの領域での“ハイ”の信号はアンド回路
２３０を介してアンド回路２３へ入力する。
２３０を介してアンド回路２３へ入力する。
測光回路２１１〜２１４の出力信号に脈流分が
含まれていないときは、コンパレータ２２１〜２
２４の入力端子間の電圧はほぼ０となつて常に
“ハイ”の出力をする。
含まれていないときは、コンパレータ２２１〜２
２４の入力端子間の電圧はほぼ０となつて常に
“ハイ”の出力をする。
また、受光素子１１〜１４は、被測定物で反射
したパルス光を、被測定物の距離に応じて夫々受
光できるように配置されているので、例えば測光
回路２１４の出力信号のみに脈流分が含まれてい
るときは、コンパレータ２２４の出力が“ハイ”
になつた時のみアンド回路２３０から“ハイ”の
信号が出力するようになる。
したパルス光を、被測定物の距離に応じて夫々受
光できるように配置されているので、例えば測光
回路２１４の出力信号のみに脈流分が含まれてい
るときは、コンパレータ２２４の出力が“ハイ”
になつた時のみアンド回路２３０から“ハイ”の
信号が出力するようになる。
なお第３図の実施例では脈流分が極大値になつ
た時、回路３０からパルス発光信号を出力するよ
うになつていたが、NPNトランジスタT1〜T4の
コレクタ・エミツタをコンパレータ２２１〜２２
４の両入力間に接続し、コレクタと電源間にコン
デンサC1〜C4を接続し、ベースは抵抗を介して
エミツタに接続すれば、コンパレータ２２１〜２
２４からは脈流分が極小値になつた時、回路３０
からパルス発光信号を出力することが可能であ
る。なお、回路２２は第３図の回路に限定される
ものではなく種々の回路が可能である。
た時、回路３０からパルス発光信号を出力するよ
うになつていたが、NPNトランジスタT1〜T4の
コレクタ・エミツタをコンパレータ２２１〜２２
４の両入力間に接続し、コレクタと電源間にコン
デンサC1〜C4を接続し、ベースは抵抗を介して
エミツタに接続すれば、コンパレータ２２１〜２
２４からは脈流分が極小値になつた時、回路３０
からパルス発光信号を出力することが可能であ
る。なお、回路２２は第３図の回路に限定される
ものではなく種々の回路が可能である。
第５図は測距回路１０の具体的回路例である。
１１０〜１４０は受光素子１１〜１４がパルス光
を検出したとき“ハイ”の信号を出力する回路
で、１４０に具体的回路構成を示してあり、１１
０〜１３０は１４０と同じ回路構成になつてい
る。
１１０〜１４０は受光素子１１〜１４がパルス光
を検出したとき“ハイ”の信号を出力する回路
で、１４０に具体的回路構成を示してあり、１１
０〜１３０は１４０と同じ回路構成になつてい
る。
１４１は受光素子１４の受光量を電気量に変換
する測光回路で、トランジスタ１４２、抵抗１４
３、コンデンサ１４５、コンパレータ１４６は第
３図に示した回路と同一の構成となつているが、
コンパレータ１４６の入力端子間のオフセツト
を、第３図のコンパレータ２２１〜２２４よりも
大きくとつてあるので、第３図の回路によつて発
光素子２０が発光し、受光素子１４がパルス光を
受光したとき、測光回路１４１は受光したパルス
光に応答してパルス信号を出力するが、コンデン
サ１４５は応答がおくれ測光回路１４１の出力が
大きくなつて、コンパレータ１４６の出力は“ハ
イ”に反転する。
する測光回路で、トランジスタ１４２、抵抗１４
３、コンデンサ１４５、コンパレータ１４６は第
３図に示した回路と同一の構成となつているが、
コンパレータ１４６の入力端子間のオフセツト
を、第３図のコンパレータ２２１〜２２４よりも
大きくとつてあるので、第３図の回路によつて発
光素子２０が発光し、受光素子１４がパルス光を
受光したとき、測光回路１４１は受光したパルス
光に応答してパルス信号を出力するが、コンデン
サ１４５は応答がおくれ測光回路１４１の出力が
大きくなつて、コンパレータ１４６の出力は“ハ
イ”に反転する。
１５０はアンド回路２３からの信号が“ハイ”
の間の回路１１０〜１４０からの信号を記憶する
ラツチ回路で、１６０はラツチ回路１５０からの
デイジタル信号で被測定物の距離に対応したデイ
ジタル信号を出力する論理回路であり、この回路
１６０の出力によつてレンズ駆動回路１８０を動
作させて撮影レンズを合焦点位置に移動させ、又
は論理回路１６０の出力にもとずいて表示回路１
７０により被測定物の距離を表示してもよい。
の間の回路１１０〜１４０からの信号を記憶する
ラツチ回路で、１６０はラツチ回路１５０からの
デイジタル信号で被測定物の距離に対応したデイ
ジタル信号を出力する論理回路であり、この回路
１６０の出力によつてレンズ駆動回路１８０を動
作させて撮影レンズを合焦点位置に移動させ、又
は論理回路１６０の出力にもとずいて表示回路１
７０により被測定物の距離を表示してもよい。
以上の説明からも明らかなように、本発明は、
外光に含まれる脈流分の変化率が最小になる時点
でパルス光を投射する距離検出装置であるから、
受光素子での受光時において、脈流分の影響を受
けることがなく、距離検出の精度が大巾に向上す
るようになる。
外光に含まれる脈流分の変化率が最小になる時点
でパルス光を投射する距離検出装置であるから、
受光素子での受光時において、脈流分の影響を受
けることがなく、距離検出の精度が大巾に向上す
るようになる。
第１図Ｉ，，およびは従来の回路を用い
たときの信号の波形図、第２図は本発明に係る回
路図、第３図は第２図に示した回路２２の具体的
回路図、第４図Ｉおよびは第３図の各部の信号
の波形図、第５図は測距回路１０の具体的回路図
である。 １１〜１５……受光素子、２０……発光素子、
１０……測距回路、２１……測光回路、２２……
変化率の最小値検出回路、３０……パルス光発生
回路。
たときの信号の波形図、第２図は本発明に係る回
路図、第３図は第２図に示した回路２２の具体的
回路図、第４図Ｉおよびは第３図の各部の信号
の波形図、第５図は測距回路１０の具体的回路図
である。 １１〜１５……受光素子、２０……発光素子、
１０……測距回路、２１……測光回路、２２……
変化率の最小値検出回路、３０……パルス光発生
回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 発光時間が外光の脈流成分の変動周期に対し
て十分に小さいパルス光を投射する投光手段と、
上記パルス光が投射される測距対象からの反射光
を受けるように設けられた第１の受光素子と、こ
の受光素子からの信号により測距対象までの距離
を検出する第１の検出回路と、外光を受光するよ
うに設けられた第２の受光素子と、第２の受光素
子の出力の最大値もしくは最小値をホールドする
ホールド回路と、このホールド回路が最大値をホ
ールドする回路の場合、第２の受光素子の出力が
ホールドされている値を超える時点を、またホー
ルド回路が最小値をホールドする回路の場合、第
２の受光素子の出力がホールドされている値を下
まわる時点を検出する第２の検出回路と、この第
２の検出回路からの信号に応動して前記投光手段
の発光を可能とする回路とを備えたことを特徴と
する距離検出装置。 ２ 前記第１の受光素子と第２の受光素子とは同
一の受光素子であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の距離検出装置。 ３ 前記第１の受光素子と、第２の受光素子とは
異なる受光素子であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の距離検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10455678A JPS5532038A (en) | 1978-08-28 | 1978-08-28 | Distance detector |
| US06/068,969 US4298258A (en) | 1978-08-28 | 1979-08-23 | Distance measuring device |
| DE19792934773 DE2934773A1 (de) | 1978-08-28 | 1979-08-28 | Entfernungsmessvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10455678A JPS5532038A (en) | 1978-08-28 | 1978-08-28 | Distance detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5532038A JPS5532038A (en) | 1980-03-06 |
| JPS636802B2 true JPS636802B2 (ja) | 1988-02-12 |
Family
ID=14383732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10455678A Granted JPS5532038A (en) | 1978-08-28 | 1978-08-28 | Distance detector |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4298258A (ja) |
| JP (1) | JPS5532038A (ja) |
| DE (1) | DE2934773A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4248532A (en) * | 1978-12-26 | 1981-02-03 | Nosler John C | Electro-optical distance-measuring system |
| US4419012A (en) * | 1979-09-11 | 1983-12-06 | Elliott Brothers (London) Limited | Position measuring system |
| US4317991A (en) * | 1980-03-12 | 1982-03-02 | Honeywell Inc. | Digital auto focus system utilizing a photodetector array |
| US4479706A (en) * | 1980-09-09 | 1984-10-30 | Ricoh Company, Ltd. | Distance measuring circuit |
| US4470681A (en) * | 1982-09-07 | 1984-09-11 | Polaroid Corporation | Method of and apparatus for detecting range using multiple range readings |
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