JP2000180713A

JP2000180713A - 測距装置調整方法

Info

Publication number: JP2000180713A
Application number: JP28430099A
Authority: JP
Inventors: Hideo Yoshida; 秀夫吉田
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1998-10-09
Filing date: 1999-10-05
Publication date: 2000-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】互いに異なる積算の期間それぞれで交互に測
距動作を行って変換式を求めることにより、測距装置の
積分コンデンサが誘電体吸収の問題を有する場合であっ
ても、積分結果から距離信号への変換の誤差が低減され
た変換式を求める。【解決手段】測距対象物を距離Ｌ1 の位置に置き、各
積算の期間Ｔ1 およびＴ2 それぞれで交互に測距動作を
行って、各積算の期間Ｔ1 ，Ｔ2 それぞれの場合の第２
積分時間ｙ1j(L1)，ｙ2j(L1)を求める（Ｓ１〜Ｓ10）。
測距対象物を距離Ｌ2 の位置に置き、各積算の期間Ｔ1
およびＴ2 それぞれで交互に測距動作を行って、各積算
の期間Ｔ1 ，Ｔ2 それぞれの場合の第２積分時間ｙ1j(L
2)，ｙ2j(L2)を求める（Ｓ11〜Ｓ20）。平均第２積分時
間ｙ1(Ｌ1)，ｙ1(Ｌ2)に基づいて、各積算の期間がＴ1
の場合の変換式を求める（Ｓ25）。平均第２積分時間ｙ
2(Ｌ1)，ｙ2(Ｌ2)に基づいて、各積算の期間がＴ2 の場
合の変換式を求める（Ｓ26）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、測距対象物までの
距離を測定する測距装置の調整方法に関し、特に、カメ
ラ等に好適に用いられるアクティブ型の測距装置の調整
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カメラ等に用いられるアクティブ型の測
距装置は、赤外線発光ダイオード（以下、「ＩＲＥＤ」
という。）から測距対象物に向けて光束を投光し、その
投光された光束の反射光を位置検出素子（以下、「ＰＳ
Ｄ」という。）により受光し、このＰＳＤから出力され
る信号を信号処理回路および演算回路により演算処理し
て距離情報として出力し、ＣＰＵにより測距対象物まで
の距離を検出する。また、１回のみの投光による測距で
は誤差が生じることがあるので、投光を複数回行って複
数の距離情報を求め、その複数の距離情報に基づいて積
分回路の積分コンデンサを一定期間ずつ放電することで
積分（第１積分）して、これにより複数の距離情報を平
均化するのが一般的である。その後、この積分コンデン
サを一定速度で充電（第２積分）して元の電圧に回復す
るのに要する時間（第２積分時間）を積分結果として求
め、この第２積分時間に基づいて所定の変換式に従っ
て、撮影レンズを合焦動作させる為の距離信号を算出す
る。この変換式は工場出荷前にカメラ毎に求められる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したようなアクテ
ィブ型測距装置においては、製造コスト低減の要請か
ら、積分コンデンサとして安価なセラミックコンデンサ
の使用が望まれている。しかしながら、セラミックコン
デンサには、誘電体吸収による充電電圧の降下という問
題がある。すなわち、セラミックコンデンサは、充電開
始直後、図８に示すような等価回路を構成する。このた
め、この充電後にスイッチＳＷを開放すると、図８の抵
抗成分ＲX により電圧降下が観察される。このような現
象が誘電体吸収と呼ばれるものである。このような誘電
体吸収により、測距対象物までの距離が一定であって
も、積分コンデンサによる積分結果すなわち第２積分時
間が測距の度に変化していく。

【０００４】図９は、繰り返して測距動作を行った場合
の第２積分時間の変化を示すグラフである。このグラフ
は、測距対象物までの距離を６０８ｍｍで固定して繰り
返して測距動作を行って得られた各回の第２積分時間を
示す。この図に示すように、初回の測距動作から４０回
目の測距動作にかけて第２積分時間は１７．０３程度か
ら１７．０７程度まで増加し、１００回目頃には第２積
分時間は１７．０９程度となり、２００回目以降には第
２積分時間は１７．１０〜１７．１２程度となる。特
に、初回の測距動作から数十回目の測距動作にかけて第
２積分時間の変動が大きい。

【０００５】このように、測距対象物までの距離が一定
であるにも拘わらず、積分コンデンサによる積分結果す
なわち第２積分時間が測距の度に変化していくと、この
第２積分時間に基づいて所定の変換式に従って算出され
る距離信号も変化する。このような問題点は、測距装置
の使用時だけでなく、第２積分時間から距離信号を算出
するときに用いられる変換式を求めるに際しても発生す
る。

【０００６】すなわち、変換式を求めるに際しては、各
距離それぞれの位置に順次に測距対象物を配置して、測
距と同様の動作を行って第２積分時間を求め、この第２
積分時間と測距対象物までの実際の距離との関係から変
換式を求める。このように変換式を求める際にも繰り返
して測距動作を行うので、第２積分時間が測距動作の度
に変化していく。

【０００７】ところで、このような測距装置において、
積分回路における各積算の期間および積算の回数は外光
輝度に応じた値に設定されるのが好適である。すなわ
ち、外光輝度が大きい場合に比較して外光輝度が小さい
場合には各積算の期間を長くするのが測距精度向上の点
で好適である。

【０００８】しかし、例えば、各積算の期間が短い場合
および長い場合それぞれで互いに異なる変換式を用いる
場合、これらの変換式を求める際に、初めに各積算の期
間が短い場合の変換式を求め、次いで各積算の期間が長
い場合の変換式を求めるとすれば、前者の変換式と比較
して後者の変換式は変換誤差が大きい。また、例えば、
各積算の期間が短い場合および長い場合で共通の変換式
を用いる場合、この変換式を求める際に、初めに各積算
の期間が短い場合の第２積分時間を求め、次いで各積算
の期間が長い場合の第２積分時間を求め、これらの第２
積分時間に基づいて上記共通の変換式を求めるとすれ
ば、この変換式は変換誤差が大きい。

【０００９】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、測距装置の積分回路における各積算の
期間を変更する場合であって、積分コンデンサが誘電体
吸収の問題を有する場合であっても、積分結果（第２積
分時間）から距離信号への変換の誤差が低減された変換
式を求めることができる測距装置調整方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る測距装置調
整方法は、(1) 測距対象物に向けて光束を投光する投光
手段と、(2) 測距対象物に投光された光束の反射光を、
測距対象物までの距離に応じた位置検出素子上の受光位
置で受光し、その受光位置に応じた信号を出力する受光
手段と、(3) 受光手段から出力された信号に基づいて演
算を行い、測距対象物までの距離に応じた出力比信号を
出力する演算手段と、(4) 積分コンデンサを有し、演算
手段から出力された出力比信号に応じて積分コンデンサ
を放電または充電して出力比信号を積算して積分し、そ
の積分結果に応じた積分信号を出力する積分手段と、
(5) 積分手段における積分時間が略一定値になるよう各
積算の期間および積算の回数を調整する調整手段と、
(6) 積分手段から出力された積分信号に基づいて所定の
変換式に従って測距対象物までの距離を検出する検出手
段と、を備える測距装置を調整する測距装置調整方法で
あって、調整手段により調整される互いに異なる積算の
期間それぞれで交互に測距動作を行って上記所定の変換
式を求めることを特徴とする。

【００１１】本発明に係る測距装置調整方法の対象とな
る測距装置では、投光手段から測距対象物に向けて光束
が出力され、その光束は測距対象物で反射する。その反
射光は、受光手段により、測距対象物までの距離に応じ
た位置検出素子上の受光位置で受光され、その受光位置
に応じた信号が出力される。受光手段から出力された信
号は演算手段により演算されて、測距対象物までの距離
に応じた出力比信号が出力される。演算手段から出力さ
れた出力比信号は、積分手段により積算されて積分さ
れ、その積分結果に応じた積分信号が出力される。そし
て、検出手段により、積分手段から出力された積分信号
に基づいて、所定の変換式に従って測距対象物までの距
離が検出される。ここで、積分手段における各積算の期
間および積算の回数は、例えば外光輝度により変更され
る場合であっても、調整手段により、各積算の期間の総
和である積分時間が略一定値になるよう調整される。

【００１２】そして、本発明に係る測距装置調整方法
は、上記の構成を有する測距装置を調整するものであっ
て、調整手段により調整される互いに異なる積算の期間
それぞれで交互に測距動作を行って上記所定の変換式を
求めることを特徴とする。このようにすることにより、
積分手段の積分コンデンサが誘電体吸収の問題を有する
場合であっても、積分結果から距離信号への変換の誤差
が低減された変換式を求めることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。また、以下では、本実施形態に係るアクティ
ブ型の測距装置が自動焦点式カメラの測距装置として適
用される場合について説明する。

【００１４】先ず、本実施形態に係る測距装置調整方法
の対象となる測距装置の構成について説明する。図１
は、本実施形態に係る測距装置の構成図である。

【００１５】ＣＰＵ１は、この測距装置を備えるカメラ
全体を制御するものであり、ＥＥＰＲＯＭ２に予め記憶
されているプログラムおよびパラメータに基づいて、こ
の測距装置を含むカメラ全体を制御する。この図に示す
測距装置においては、ＣＰＵ１は、ドライバ３を制御し
てＩＲＥＤ（赤外線発光ダイオード）４からの赤外光の
出射を制御する。また、ＣＰＵ１は、自動焦点用ＩＣ
（以下「ＡＦＩＣ」という。）１０の動作を制御すると
ともに、ＡＦＩＣ１０から出力されるＡＦ信号を入力す
る。さらに、ＣＰＵ１は、測光センサ７１により測定さ
れた外光輝度の値を入力する。

【００１６】ＩＲＥＤ４から出射された赤外光は、ＩＲ
ＥＤ４の前面に配された投光レンズ（図示せず）を介し
て測距対象物に投光され、その一部が反射され、そし
て、その反射光は、ＰＳＤ（位置検出素子）５の前面に
配された受光レンズ（図示せず）を介してＰＳＤ５の受
光面上の何れかの位置で受光される。この受光位置は、
測距対象物までの距離に応じたものである。そして、Ｐ
ＳＤ５は、その受光位置に応じた２つの信号Ｉ1 および
Ｉ2 を出力する。信号Ｉ1 は、受光光量が一定であれば
距離が近いほど大きな値である近側信号であり、信号Ｉ
2 は、受光光量が一定であれば距離が遠いほど大きな値
である遠側信号である。信号Ｉ1 およびＩ2 の和は、Ｐ
ＳＤ５が受光した反射光の光量を表し、出力比（Ｉ1 ／
（Ｉ1 ＋Ｉ2 ））は、ＰＳＤ５の受光面上の受光位置す
なわち測距対象物までの距離を表す。そして、近側信号
Ｉ1 は、ＡＦＩＣ１０のＰＳＤＮ端子に入力し、遠側信
号Ｉ2 は、ＡＦＩＣ１０のＰＳＤＦ端子に入力する。た
だし、実際には、外界条件により近側信号Ｉ1 および遠
側信号Ｉ2 それぞれに定常光成分Ｉ0 が付加された信号
がＡＦＩＣ１０に入力される場合がある。

【００１７】ＡＦＩＣ１０は、集積回路（ＩＣ）であっ
て、第１信号処理回路１１、第２信号処理回路１２、演
算回路１４および積分回路１５から構成される。第１信
号処理回路１１は、ＰＳＤ５から出力された信号Ｉ1 ＋
Ｉ0 を入力し、その信号に含まれる定常光成分Ｉ0 を除
去して、近側信号Ｉ1 を出力するものである。また、第
２信号処理回路１２は、ＰＳＤ５から出力された信号Ｉ
2 ＋Ｉ0 を入力し、その信号に含まれる定常光成分Ｉ0
を除去して、遠側信号Ｉ2 を出力するものである。

【００１８】演算回路１４は、第１信号処理回路１１か
ら出力された近側信号Ｉ1 と、第２信号処理回路１２か
ら出力された遠側信号Ｉ2 とを入力し、出力比（Ｉ1 ／
（Ｉ1 ＋Ｉ2 ））を演算し、その結果を表す出力比信号
を出力する。積分回路１５は、その出力比信号を入力
し、ＡＦＩＣ１０のＣINT 端子に接続された積分コンデ
ンサ６とともに、その出力比を多数回積算して積分し、
これによりＳ／Ｎ比の改善を図る。そして、その積算さ
れた出力比すなわち積分結果は、ＡＦ信号としてＡＦＩ
Ｃ１０のＳOUT 端子から出力される。ＣＰＵ１は、ＡＦ
ＩＣ１０から出力されたＡＦ信号を入力し、所定の変換
式に従ってＡＦ信号を距離信号に変換し、その距離信号
をレンズ駆動回路７に送出する。レンズ駆動回路７は、
その距離信号に基づいて撮影レンズ８を合焦動作させ
る。

【００１９】次に、ＡＦＩＣ１０の第１信号処理回路１
１および積分回路１５について、より具体的な回路構成
について説明する。図２は、本実施形態に係る測距装置
における第１信号処理回路１１および積分回路１５の回
路図である。なお、第２信号処理回路１２も、第１信号
処理回路１１と同様の回路構成である。

【００２０】第１信号処理回路１１は、ＰＳＤ５から出
力された定常光成分Ｉ0 を含む近側信号Ｉ1 を入力し、
これに含まれる定常光成分Ｉ0 を除去して、近側信号Ｉ
1 を出力するものである。ＰＳＤ５の近距離側端子から
出力される電流（Ｉ1 ＋Ｉ0）は、ＡＦＩＣ１０のＰＳ
ＤＮ端子を経て、第１信号処理回路１１のオペアンプ２
０の−入力端子に入力される。オペアンプ２０の出力端
子はトランジスタ２１のベース端子に接続されており、
トランジスタ２１のコレクタ端子は、トランジスタ２２
のベース端子に接続されている。トランジスタ２２のコ
レクタ端子は、オペアンプ２３の−入力端子が接続さ
れ、また、演算回路１４に接続されている。さらに、ト
ランジスタ２２のコレクタ端子には圧縮ダイオード２４
のカソード端子が、また、オペアンプ２３の＋入力端子
には圧縮ダイオード２５のカソード端子がそれぞれ接続
されており、これら圧縮ダイオード２４および２５それ
ぞれのアノード端子には第１基準電源２６が接続されて
いる。

【００２１】また、ＡＦＩＣ１０のＣＨＦ端子には定常
光除去用コンデンサ２７が外付けされており、この定常
光除去用コンデンサ２７は、第１信号処理回路１１内の
定常光除去用トランジスタ２８のベース端子に接続され
ている。定常光除去用コンデンサ２７とオペアンプ２３
とはスイッチ２９を介して接続されており、このスイッ
チ２９のオン／オフはＣＰＵ１により制御される。定常
光除去用トランジスタ２８のコレクタ端子はオペアンプ
２０の−入力端子に接続されており、トランジスタ２８
のエミッタ端子は抵抗器３０を介して接地されている。

【００２２】積分回路１５は以下のような構成である。
ＡＦＩＣ１０のＣINT 端子に外付けされた積分コンデン
サ６は、スイッチ６０を介して演算回路１４の出力端子
に接続され、スイッチ６２を介して定電流源６３に接続
され、スイッチ６５を介してオペアンプ６４の出力端子
に接続され、また、直接にオペアンプ６４の−入力端子
に接続され、さらに、その電位がＡＦＩＣ１０のＳOUT
端子から出力される。これらスイッチ６０，６２および
６５は、ＣＰＵ１からの制御信号により制御される。ま
た、オペアンプ６４の＋入力端子には、第２基準電源６
６が接続されている。

【００２３】以上のように構成されるＡＦＩＣ１０の作
用の概略について、図１および図２を参照しながら説明
する。ＣＰＵ１は、ＩＲＥＤ４を発光させていないとき
には、第１信号処理回路１１のスイッチ２９をオン状態
にする。このときにＰＳＤ５から出力される定常光成分
Ｉ0 は、第１信号処理回路１１に入力して、オペアンプ
２０ならびにトランジスタ２１および２２から構成され
る電流増幅器により電流増幅され、圧縮ダイオード２４
により対数圧縮されて電圧信号に変換され、この電圧信
号がオペアンプ２３の−入力端子に入力する。オペアン
プ２０に入力する信号が大きいと、圧縮ダイオード２４
のカソード電位が大きくなるので、オペアンプ２３から
出力される信号が大きく、したがって、定常光除去用コ
ンデンサ２７が充電される。すると、トランジスタ２８
にベース電流が供給されることになるので、トランジス
タ２８にコレクタ電流が流れ、第１信号処理回路１１に
入力した信号Ｉ0 のうちオペアンプ２０に入力する信号
は小さくなる。そして、この閉ループの動作が安定した
状態では、第１信号処理回路１１に入力した信号Ｉ0 の
全てがトランジスタ２８に流れ、定常光除去用コンデン
サ２７には、そのときのベース電流に対応した電荷が蓄
えられる。

【００２４】ＣＰＵ１がＩＲＥＤ４を発光させるととも
にスイッチ２９をオフ状態にすると、このときにＰＳＤ
５から出力される信号Ｉ1 ＋Ｉ0 のうち定常光成分Ｉ0
は、定常光除去用コンデンサ２７に蓄えられた電荷によ
りベース電位が印加されているトランジスタ２８にコレ
クタ電流として流れ、近側信号Ｉ1 は、オペアンプ２０
ならびにトランジスタ２１および２２から構成される電
流増幅器により電流増幅され、圧縮ダイオード２４によ
り対数圧縮され電圧信号に変換されて出力される。すな
わち、第１信号処理回路１１からは、定常光成分Ｉ0 が
除去されて近側信号Ｉ1 のみが出力され、その近側信号
Ｉ1 は、演算回路１４に入力する。一方、第２信号処理
回路１２も、第１信号処理回路１１と同様に、定常光成
分Ｉ0 が除去されて遠側信号Ｉ2 のみが出力され、その
遠側信号Ｉ2 は、演算回路１４に入力する。

【００２５】第１信号処理回路１１から出力された近側
信号Ｉ1 および第２信号処理回路１２から出力された遠
側信号Ｉ2 は、演算回路１４に入力され、演算回路１４
により出力比（Ｉ1 ／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ））が演算されて出
力され、その出力比は、積分回路１５に入力する。ＩＲ
ＥＤ４が所定回数だけパルス発光している時には、積分
回路１５のスイッチ６０はオン状態とされ、スイッチ６
２および６５はオフ状態とされて、演算回路１４から出
力された出力比信号は積分コンデンサ６に蓄えられる。
そして、所定回数のパルス発光が終了すると、スイッチ
６０はオフ状態とされ、スイッチ６５はオン状態とされ
て、積分コンデンサ６に蓄えられた電荷は、オペアンプ
６４の出力端子から供給される逆電位の電荷によって減
少していく。ＣＰＵ１は、積分コンデンサ６の電位をモ
ニタして、元の電位に復帰するのに要する時間を測定
し、その時間に基づいてＡＦ信号を求め、更に、測距対
象物までの距離を求める。

【００２６】次に、本実施形態に係る測距装置の動作に
ついて説明する。図３は、本実施形態に係る測距装置の
動作を説明するタイミングチャートである。

【００２７】カメラのレリーズボタンが半押しされて測
距状態に入ると、ＡＦＩＣ１０は電源電圧供給が再開さ
れ、スイッチ６５はオン状態とされて、積分コンデンサ
６は基準電圧ＶREF となるまで予充電される。また、Ｃ
ＰＵ１は、測光センサ７１により測定された外光輝度を
入力する。

【００２８】そして、予充電が完了後、スイッチ６５は
オフ状態とされる。予充電の後に、ＩＲＥＤ４は、図３
（ｅ）に示すように、ＣＰＵ１からドライバ３に出力さ
れたデューティ比の発光タイミング信号で駆動され赤外
光をパルス発光する。なお、ＩＲＥＤ４の各発光期間お
よび発光回数は、外光輝度に応じてＣＰＵ１により決定
される。ＩＲＥＤ４から発光された赤外光は、測距対象
物により反射された後、ＰＳＤ５により受光される。そ
して、演算回路１４は、各発光それぞれについて出力比
Ｉ1 ／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）のデータを出力し、積分回路１５
は、そのデータを距離情報信号として入力する。ＣＰＵ
１は、ＩＲＥＤ４のパルス発光に対応したタイミングで
スイッチ６０を制御し、出力比に対応した負の電圧を積
分コンデンサ６に入力する。

【００２９】積分回路１５の積分コンデンサ６は、演算
回路１４から出力された距離情報信号を入力し、その距
離情報信号の値に応じた電圧値だけ放電する。この放電
期間（積算の期間）は、外光輝度に応じてＣＰＵ１によ
り決定される。積分コンデンサ６の電圧は、図３（ｄ）
に示すように、距離情報信号を入力する度に階段状に減
少する（第１積分）。一段一段の電圧降下量は、それ自
体、測距対象物までの距離に対応した距離情報である
が、本実施形態では、ＩＲＥＤ４の各パルス発光により
得られる電圧降下量の総和をもって距離情報としてい
る。

【００３０】積分コンデンサ６に対して所定の発光回数
だけの入力が終了すると、スイッチ６０はオフ状態のま
ま保持され、スイッチ６２はＣＰＵ１の信号によりオン
状態にされる。これにより、積分コンデンサ６は、定電
流源４の定格により定まる一定の速さで充電される（第
２積分）。

【００３１】この第２積分の期間中に積分コンデンサ６
の電圧と基準電圧ＶREF とを大小比較し、両者が一致し
たと判定したときにスイッチ６２をオフとして積分コン
デンサ６の充電を停止させる。そして、ＣＰＵ１は、第
２積分に要した時間を計測する。定電流源４による充電
速度は一定であるので、この第２積分時間からＡＦ信号
を求める。そして、所定の変換式に従ってＡＦ信号から
距離信号を算出することができる。なお、ＡＦ信号（第
２積分時間）および距離信号それぞれは距離の逆数に対
して略線形であるので、上記所定の変換式は線形１次式
で表される。

【００３２】この後、レリーズボタンが全押しされる
と、ＣＰＵ１は、求められた距離信号に基づいてレンズ
駆動回路７を制御して、撮影レンズ８に適切な合焦動作
を行わせ、さらに、シャッタ（図示せず）を開いて露光
を行う。以上のようにして、レリーズ操作に伴い、予充
電、測距（第１積分および第２積分）、合焦ならびに露
光という一連の撮影動作が行われる。

【００３３】以上のように、この測距装置は、ＣＰＵ１
によりＩＲＥＤ４の発光タイミングおよびスイッチ６０
の開閉タイミングを調整することにより、第１積分の際
の積分コンデンサ６の各積算の期間および積算の回数
を、測光センサ７１により測定された外光輝度に基づい
て調整することができる。このとき、第１積分の際の積
分コンデンサ６における積分時間（各積算の期間の総
和）が一定値になるよう調整してもよいし、積分時間が
所定値を含む一定範囲内になるよう調整してもよい。前
者の場合には、１つの変換式によりＡＦ信号から距離信
号を算出することができる。後者の場合には、積分時間
が上記所定値である場合の１つの変換式に従ってＡＦ信
号から距離信号を算出してもよいし、各積分時間それぞ
れに対応して用意された変換式に従ってＡＦ信号から距
離信号を算出してもよい。

【００３４】次に、本実施形態に係る測距装置調整方法
について説明する。この測距装置調整方法は、上述した
変換式をカメラ毎に工場出荷前に求めて測距装置を調整
するものである。すなわち、カメラ組立時においてＩＲ
ＥＤ４とＰＳＤ５との相対的位置関係が異なることがあ
る。このような場合に、カメラに依らず固定された変換
式を用いるとすれば、その変換式に従って算出される距
離信号は、実際よりも遠くにあることを示したり、ある
いは、実際よりも近くにあることを示したりする。した
がって、変換式または変換式中のパラメータをカメラ毎
に工場出荷前に求めておきＥＥＰＲＯＭ２に予め記憶し
ておく必要がある。

【００３５】そこで、本実施形態に係る測距装置調整方
法では、第１積分の際の各積算の期間が外光輝度等によ
り調整される測距装置において、調整される互いに異な
る積算の期間それぞれで交互に測距動作を行って上記の
変換式を求める。以下では、外光輝度が大きいときの各
積算の期間をＴ1 とし、外光輝度が小さいときの各積算
の期間をＴ2 （ただし、Ｔ1 ＜Ｔ2 ）として、測距装置
調整方法を説明する。図４〜図６は、本実施形態に係る
測距装置調整方法を説明するフローチャートである。

【００３６】測距対象物を距離Ｌ1 の位置に置き、各積
算の期間をＴ1 として測距動作を行って、このときの第
２積分時間ｙ11(L1)を求める（ステップＳ１）。測距対
象物の位置をそのままにして、各積算の期間をＴ2 とし
て測距動作を行って、このときの第２積分時間ｙ21(L1)
を求める（ステップＳ２）。これを５回繰り返して（ス
テップＳ１〜Ｓ１０）、各積算の期間をＴ1 としたとき
の第２積分時間ｙ1j(L1)を求め、各積算の期間をＴ2 と
したときの第２積分時間ｙ2j(L1)を求める(j=1〜5)。

【００３７】次に、測距対象物を距離Ｌ2 （ただし、Ｌ
1 ≠Ｌ2 ）の位置に置き、各積算の期間をＴ1 として測
距動作を行って、このときの第２積分時間ｙ11(L2)を求
める（ステップＳ１１）。測距対象物の位置をそのまま
にして、各積算の期間をＴ2として測距動作を行って、
このときの第２積分時間ｙ21(L2)を求める（ステップＳ
１２）。これを５回繰り返して（ステップＳ１１〜Ｓ２
０）、各積算の期間をＴ1 としたときの第２積分時間ｙ
1j(L2)を求め、各積算の期間をＴ2 としたときの第２積
分時間ｙ2j(L2)を求める(j=1〜5)。

【００３８】なお、ステップＳ１〜Ｓ２０において、積
算の期間Ｔ1 およびＴ2 それぞれで交互に測距動作を行
う。また、変換式が線形１次式であれば、測距対象物ま
での距離は２種類のみでよい。

【００３９】次に、測距対象物までの距離をＬ1 とし各
積算の期間をＴ1 とした場合に求められた第２積分時間
ｙ1j(L1) (j=1〜5)の平均値ｙ1(Ｌ1)を求める（ステッ
プＳ２１）。測距対象物までの距離をＬ1 とし各積算の
期間をＴ2 とした場合に求められた第２積分時間ｙ2j(L
1) (j=1〜5)の平均値ｙ2(Ｌ1)を求める（ステップＳ２
２）。測距対象物までの距離をＬ2 とし各積算の期間を
Ｔ1 とした場合に求められた第２積分時間ｙ1j(L2) (j=
1〜5)の平均値ｙ1(Ｌ2)を求める（ステップＳ２３）。
また、測距対象物までの距離をＬ2 とし各積算の期間を
Ｔ2 とした場合に求められた第２積分時間ｙ2j(L2) (j=
1〜5)の平均値ｙ2(Ｌ2)を求める（ステップＳ２４）。

【００４０】次に、各積算の期間をＴ1 とした場合に求
められた平均第２積分時間ｙ1(Ｌ1)およびｙ1(Ｌ2)に基
づいて、各積算の期間がＴ1 の場合の変換式を求める
（ステップＳ２５）。すなわち、距離Ｌ1 に対する距離
信号をｘ(L1)とし、距離Ｌ2 に対する距離信号をｘ(L2)
として、各積算の期間をＴ1 とした場合の第２積分時間
ｙから距離信号ｘを算出する変換式を、ｘ＝Ａ1・ｙ＋Ｂ1 …(1) Ａ1＝[ｘ(L1)−ｘ(L2)]／[ｙ1(L1)−ｙ1(L2)] Ｂ1＝ｘ(L2)−ｙ1(L2)・Ａ1 で表す。

【００４１】また、各積算の期間をＴ2 とした場合に求
められた平均第２積分時間ｙ2(Ｌ1)およびｙ2(Ｌ2)に基
づいて、各積算の期間がＴ2 の場合の変換式を求める
（ステップＳ２６）。すなわち、各積算の期間をＴ2 と
した場合の第２積分時間ｙから距離信号ｘを算出する変
換式を、ｘ＝Ａ2・ｙ＋Ｂ2 …(2) Ａ2＝[ｘ(L1)−ｘ(L2)]／[ｙ2(L1)−ｙ2(L2)] Ｂ2＝ｘ(L2)−ｙ2(L2)・Ａ2 で表す。

【００４２】以上のように、各積算の期間がＴ1 の場合
の変換式（ (1)式）および各積算の期間がＴ2 の場合の
変換式（ (2)式）それぞれは、積算の期間Ｔ1 およびＴ
2 それぞれで交互に測距動作を行って求められたもので
あるので、積分コンデンサ６が誘電体吸収の問題を有す
る場合であっても、各パラメータＡ1 ，Ｂ1 ，Ａ2 およ
びＢ2 それぞれの誤差は低減され、また、両者の変換式
それぞれにより算出される距離信号の誤差も低減され
る。

【００４３】図７は、本実施形態に係る測距装置調整方
法の効果を説明する図である。同図（ａ）は、図４〜図
６で説明したように積算の期間Ｔ1 （図中の×印）およ
びＴ2 （図中の○印）それぞれで交互に測距動作を行っ
て第２積分時間を求めた場合のものである。同図（ｂ）
は、初めに積算の期間Ｔ1 （図中の×印）で測距動作を
行って第２積分時間を求め、次いで積算の期間Ｔ2 （図
中の○印）で測距動作を行って第２積分時間を求めた場
合のものである。また、同図（ａ）および（ｂ）それぞ
れには、各積算の期間をＴ1 とした場合に求められる平
均第２積分時間ｙ1 、および、各積算の期間をＴ2 とし
た場合に求められる平均第２積分時間ｙ2 が、矢印で示
されている。この図から判るように、初めに積算の期間
Ｔ1 で測距動作を行って第２積分時間を求め次いで積算
の期間Ｔ2 で測距動作を行って第２積分時間を求めた場
合（同図（ｂ））と比較して、積算の期間Ｔ1 およびＴ
2それぞれで交互に測距動作を行って第２積分時間を求
めた場合（同図（ａ））の方が、平均第２積分時間ｙ1
およびｙ2 の間の差は小さい。それ故に、積分コンデン
サ６が誘電体吸収の問題を有する場合であっても、 (1)
式および (2)式それぞれにおける各パラメータＡ1 ，Ｂ
1 ，Ａ2 およびＢ2 それぞれの誤差は低減される。

【００４４】なお、測距装置が各積算の期間をＴ1 およ
びＴ2 の何れかに調整する場合であっても、１つの変換
式に従って第２積分時間ｙから距離信号ｘを算出しても
よい。この場合には、例えば、距離Ｌ1 について求めら
れた第２積分時間ｙ1(Ｌ1)およびｙ2(Ｌ1)の平均値をｙ
(L1)とし、距離Ｌ2 について求められた第２積分時間ｙ
1(Ｌ2)およびｙ2(Ｌ2)の平均値をｙ(L2)とする。そし
て、第２積分時間ｙから距離信号ｘを算出する変換式
を、ｘ＝Ａ3・ｙ＋Ｂ3 …(3) Ａ3＝[ｘ(L1)−ｘ(L2)]／[ｙ(L1)−ｙ(L2)] Ｂ3＝ｘ(L2)−ｙ(L2)・Ａ3 で表す。このようにして求められた変換式（ (3)式）
は、積算の期間Ｔ1 およびＴ2 それぞれで交互に測距動
作を行って求められたものであるので、積分コンデンサ
６が誘電体吸収の問題を有する場合であっても、各パラ
メータＡ3 およびＢ3 それぞれの誤差は低減され、ま
た、この変換式により算出される距離信号の誤差も低減
される。

【００４５】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく種々の変形が可能である。例えば、積分回路の
充電・放電が上記実施形態とは逆の場合、すなわち、第
１積分で積分コンデンサの電圧が階段状に増加するよう
に充電を複数回行った後、第２積分で放電を１回だけ行
うような積分回路においても、本発明を適用することが
可能である。

【００４６】また、第２積分に要した時間から距離を求
めているが、第１積分によって得られた積分電圧値、す
なわち積分コンデンサ６の放電によって減じられた電圧
値、又は積分コンデンサ６の充電によって増ぜられた電
圧値をＡ／Ｄ変換し、この結果に基づいて距離を求めて
も良い。

【００４７】さらに、上記実施形態では、積算の期間が
２種類である場合について説明したが、３種類以上の場
合についても同様である。例えば、積算の期間がＴ1 ，
Ｔ2およびＴ3 の３種類である場合には、或る距離Ｌ1
について積算の期間を順次にＴ1 ，Ｔ2 およびＴ3 とし
て測距動作を行って第２積分時間を求め、次いで他の距
離Ｌ2 についても積算の期間を順次にＴ1 ，Ｔ2 および
Ｔ3 として測距動作を行って第２積分時間を求める。そ
して、積算の期間Ｔ1 で距離Ｌ1 およびＬ2 それぞれで
求められた第２積分時間に基づいて、積算の期間Ｔ1 の
場合の変換式を求める。積算の期間Ｔ2 で距離Ｌ1 およ
びＬ2 それぞれで求められた第２積分時間に基づいて、
積算の期間Ｔ2 の場合の変換式を求める。また、積算の
期間Ｔ3で距離Ｌ1 およびＬ2 それぞれで求められた第
２積分時間に基づいて、積算の期間Ｔ3 の場合の変換式
を求める。

【００４８】

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
よれば、測距装置の調整手段により調整される互いに異
なる積算の期間それぞれで交互に測距動作を行って、積
分信号から距離信号を算出する為の変換式を求めるの
で、積分手段の積分コンデンサが誘電体吸収の問題を有
する場合であっても、積分結果（第２積分時間）から距
離信号への変換の誤差が低減された変換式を求めること
ができる。また、この変換式により算出される距離信号
の誤差も低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る測距装置の構成図である。

【図２】本実施形態に係る測距装置における第１信号処
理回路および積分回路の回路図である。

【図３】本実施形態に係る測距装置の動作を説明するタ
イミングチャートである。

【図４】本実施形態に係る測距装置調整方法を説明する
フローチャートである。

【図５】本実施形態に係る測距装置調整方法を説明する
フローチャートである。

【図６】本実施形態に係る測距装置調整方法を説明する
フローチャートである。

【図７】本実施形態に係る測距装置調整方法の効果を説
明する図である。

【図８】コンデンサの誘電体吸収を説明するための等価
回路の回路図である。

【図９】繰り返して測距動作を行った場合の第２積分時
間の変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ、２…ＥＥＰＲＯＭ、３…ドライバ、４…Ｉ
ＲＥＤ（発光ダイオード）、５…ＰＳＤ（位置検出素
子）、６…積分コンデンサ、７…レンズ駆動回路、８…
撮影レンズ、１０…ＡＦＩＣ（自動焦点用ＩＣ）、１１
…第１信号処理回路、１２…第２信号処理回路、１４…
演算回路、１５…積分回路、７１…測光センサ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測距対象物に向けて光束を投光する投光
手段と、前記測距対象物に投光された前記光束の反射光を、前記
測距対象物までの距離に応じた位置検出素子上の受光位
置で受光し、その受光位置に応じた信号を出力する受光
手段と、前記受光手段から出力された信号に基づいて演算を行
い、前記測距対象物までの距離に応じた出力比信号を出
力する演算手段と、積分コンデンサを有し、前記演算手段から出力された出
力比信号に応じて前記積分コンデンサを放電または充電
して前記出力比信号を積算して積分し、その積分結果に
応じた積分信号を出力する積分手段と、前記積分手段における積分時間が略一定値になるよう各
積算の期間および積算の回数を調整する調整手段と、前記積分手段から出力された積分信号に基づいて所定の
変換式に従って前記測距対象物までの距離を検出する検
出手段と、を備える測距装置を調整する測距装置調整方法であっ
て、前記調整手段により調整される互いに異なる積算の期間
それぞれで交互に測距動作を行って前記所定の変換式を
求めることを特徴とする測距装置調整方法。