JP2000214376A

JP2000214376A - 測距装置

Info

Publication number: JP2000214376A
Application number: JP11012077A
Authority: JP
Inventors: Hideo Yoshida; 秀夫吉田
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1999-01-20
Filing date: 1999-01-20
Publication date: 2000-08-04
Also published as: US6621583B1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】測距条件に応じて最大第２積分時間適宜を選
択して測距を行うことにより、測距時間の短縮が図れる
測距装置を提供する。【解決手段】ＰＳＤ５で受けた受光位置に応じて出力
された信号に基づいて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、その信号に応じて積分
コンデンサ６を放電して演算手段から出力された信号を
積分する第１積分を行い、その後に一定電流で積分コン
デンサ６を充電して第２積分を行い、この第２積分の際
に積分コンデンサの電圧と基準電圧とを比較してその結
果に応じた信号を出力する積分手段と、出力された信号
に基づいて測距対象物までの距離を検出する検出手段
と、第２積分の処理時間である最大第２積分時間が複数
設定され、測距条件に応じて最大第２積分時間のうち一
つ適宜を選択し、最大第２積分時間の経過後に検出手段
に距離の検出を行わせる最大第２積分時間選択手段とを
備える。

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を積分回路に
より一定期間ずつ積算することで積分して平均化するの
が望ましい。その積分回路による距離情報の積算は、積
分コンデンサに基準電圧を印加して電荷を蓄積し、その
状態から距離情報に対応して電荷を放電することにより
行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
測距装置にあっては、測距時間が長くなるという問題点
がある。例えば、距離情報の積算を積分コンデンサの充
放電により行う場合、その充放電時間は、輝度などの測
距条件により投光回数を変えると、異なるものとなる。
このため、測距の工程において充放電時間が最大となる
最大時間を充放電時間として確保する必要がある。とこ
ろが、そのように最大時間を設定すると、充放電時間が
短いときまで、一律に充放電時間として最大時間の経過
が必要となるため、測距時間が不要に長くなってしま
う。

【０００４】そこで本発明は、このような問題点を解決
するためになされたものであって、測距時間の短縮が図
れる測距装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明に係る測距
装置は、測距対象物に向けて光束をパルス投光する投光
手段と、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、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、積分コンデンサを有し、演算手段から出
力された信号に応じて積分コンデンサを放電又は充電し
て演算手段から出力された信号を積分する第１積分を行
い、その後に一定電流で積分コンデンサを充電又は放電
して第２積分を行い、この第２積分の際に積分コンデン
サの電圧と基準電圧とを比較して、その結果に応じた比
較結果信号を出力する積分手段と、積分手段から出力さ
れた信号に基づいて測距対象物までの距離を検出する検
出手段と、第２積分の処理時間である最大第２積分時間
が複数設定され、測距条件に応じて最大第２積分時間の
うちの一つを適宜選択し、最大第２積分時間の経過後に
検出手段に距離の検出を行わせる最大第２積分時間選択
手段とを備えて構成されている。

【０００６】また本発明に係る測距装置は、前述の最大
第２積分時間選択手段が、輝度、周囲温度又は焦点距離
を測距条件として最大第２積分時間を選択することを特
徴とする。

【０００７】これらの発明によれば、測距条件に応じて
最大第２積分時間が適宜設定され、最大第２積分時間の
経過後に次の処理が行われる。このため、第２積分の終
了後に速やかに次の処理が行え、測距時間の短縮化が図
れる。

【０００８】

【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。

【０００９】（第一実施形態）図１は、本実施形態に係
る測距装置の構成図である。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、ＥＥＰＲＯ
Ｍ２に予め記憶されているプログラム及びパラメータに
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Ｉ
Ｃ（以下「ＡＦＩＣ」という。）１０の動作を制御する
と共にＡＦＩＣ１０から出力されるＡＦ信号の入力を受
ける。

【００１０】ＩＲＥＤ４から出射された赤外光は、ＩＲ
ＥＤ４の前面に配置された投光レンズ（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て反射
光はＰＳＤ（位置検出素子）５の前面に配置された受光
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。

【００１１】ＰＳＤ５は、その受光位置に応じた２つの
信号Ｉ₁及びＩ₂を出力する。信号Ｉ ₁は、受光光量が一
定であれば距離が近いほど大きな値となる近側信号であ
り、信号Ｉ₂は、受光光量が一定であれば距離が遠いほ
ど大きな値となる遠側信号である。信号Ｉ₁及びＩ₂の和
は、ＰＳＤ５が受光した反射光の光量を表す。近側信号
Ｉ₁はＡＦＩＣ１０のＰＳＤＮ端子に入力され、遠側信
号Ｉ₂はＡＦＩＣ１０のＰＳＤＦ端子に入力される。た
だし、実際には外界条件により近側信号Ｉ₁及び遠側信
号Ｉ₂それぞれに定常光成分Ｉ₀が付加された信号がＡＦ
ＩＣ１０に入力される。

【００１２】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及び積分回路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
の入力を受け、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。また、第２信号処理回
路１２は、ＰＳＤ５から出力された信号Ｉ₂＋Ｉ₀の入力
を受け、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。

【００１３】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との入力を受け、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。なお、この出力比（Ｉ₁／（Ｉ₁＋Ｉ₂））
は、ＰＳＤ５の受光面上の受光位置、即ち測距対象物ま
での距離を表す。

【００１４】積分回路１５は、この出力比信号の入力を
受け、ＡＦＩＣ１０のＣ_INT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、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
比は、ＡＦ信号としてＡＦＩＣ１０のＳ_OUT端子から出
力される。ＣＰＵ１は、ＡＦＩＣ１０から出力されたＡ
Ｆ信号の入力を受け、所定の演算を行って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。

【００１５】次に、ＡＦＩＣ１０の第１信号処理回路１
１及び積分回路１５の回路構成について、具体的に説明
する。

【００１６】図２は、第１信号処理回路１１及び積分回
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。上
述のように第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の入力を受け、
これに含まれる定常光成分Ｉ₀を除去して近側信号Ｉ₁を
出力する回路である。即ち、ＰＳＤ５の近距離側端子
は、ＡＦＩＣ１０のＰＳＤＮ端子を経て、第１信号処理
回路１１のオペアンプ２０の−入力端子に接続されてい
る。

【００１７】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。また、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ると共に演
算回路１４に接続されている。更に、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、オペアンプ２３の＋入力端子には圧縮ダイオード２
５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及び２５それぞれのアノード端子には
電源２６が接続されている。電源２６は、直流電圧Ｖ
_REFを供給するの定電圧源である。

【００１８】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。

【００１９】積分回路１５は以下のような構成である。
ＡＦＩＣ１０のＣ_INT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
に接続されると共にスイッチ６２を介して定電流源６３
に接続されている。またスイッチ６５を介してオペアン
プ６４の出力端子に接続されると共に直接にオペアンプ
６４の−入力端子に接続されている。更に、その電位が
ＡＦＩＣ１０のＳ_OUT端子から出力されている。なお、
これらスイッチ６０、６２及び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６６が接続されている。基
準電源６６は、直流電源であり、基準電圧Ｖ_REF2を供給
する。

【００２０】次に、このＡＦＩＣ１０の作用の概略につ
いて、図１及び図２を参照して説明する。

【００２１】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に入力され、オペ
アンプ２０、トランジスタ２１及び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−入力端子に入力される。オペアン
プ２０に入力される信号が大きいと、圧縮ダイオード２
４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なり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に入力され
た信号Ｉ₀のうちオペアンプ２０に入力される信号は小
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に入力された信号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。

【００２２】ＣＰＵ１がＩＲＥＤ４を発光させると共に
スイッチ２９をオフ状態にすると、このときにＰＳＤ５
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及び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。即ち、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に入力される。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に入力される。

【００２３】第１信号処理回路１１から出力された近側
信号Ｉ₁及び第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に入力される。ＩＲＥ
Ｄ４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６２
及び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
がオフ状態とされ、スイッチ６５がオン状態とされて、
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。

【００２４】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。

【００２５】次に、積分コンデンサ６の容量について詳
述する。

【００２６】積分コンデンサ６の容量は、演算回路１４
から出力される出力比信号に応じて後述する第１積分に
要する時間が最大となるときに、積分コンデンサ６が最
大に放電されるように設定されている。例えば、積分コ
ンデンサ６の容量をＣ、積分コンデンサ６の放電時に利
用可能な電圧をＶ_MAX、第１積分時の放電電流値をＩ、
第１積分にて放電に要する時間をＴとすると、次の式
（１）の関係が成立する。Ｃ・Ｖ_MAX＝Ｉ・Ｔ ‥‥（１）

【００２７】ここで、放電に利用可能な電圧Ｖ_MAXを
０．９７Ｖ、放電電流値を７．８μＡ、放電時間Ｔを７
８００μｓとすると、積分コンデンサ６の容量Ｃは、約
０．０６３μＦとなる。従って、積分コンデンサ６とし
て、０．０６８μＦの容量のものを採用すればよい。

【００２８】このように積分コンデンサ６の容量を設定
することにより、測距の際に第１積分に要する時間が最
大となるときでも、積分コンデンサ６が飽和することな
く、確実に放電が行え、積分コンデンサ６の放電可能な
ダイナミックレンジを最大限に利用することができる。

【００２９】次に、最大第２積分時間の設定について説
明する。

【００３０】最大第２積分時間は、測距の工程において
第２積分の処理を行うための時間であり、少なくとも第
２積分の積分時間が最大となる場合の最大時間より長く
設定される。この最大第２積分時間は、ＣＰＵ１に予め
複数設定されている。その設定は、一回の投光に対する
第１積分の時間、その第１積分の回数及び第２積分電流
などに基づいて設定され、測距条件により適宜変更され
る。

【００３１】例えば、一回の投光に対する第１積分の時
間ｔ１を２６μｓ、その第１積分の回数を３００回とす
ると、総合第１積分時間Ｔ１は、２６μｓ×３００回で
７８００μｓとなる。この場合、第１積分の放電により
積分コンデンサ６の電圧降下Ｖｄは、放電電流値Ｉを
７．８μＡ、積分コンデンサ６の容量Ｃを０．０６８μ
Ｆとすると、Ｖｄ＝（Ｔ１・Ｉ）／Ｃにより、０．８９
４７Ｖとなる。そして、この場合の第２積分時間Ｔ２
は、第２積分電流Ｉ２を１．７７μＡとすると、Ｔ２＝
（Ｃ・Ｖｄ）／Ｉ２により、３４．３７ｍｓとなる。従
って、最大第２積分時間は、この３４．３７ｍｓ以上の
時間に設定される。

【００３２】また、第１積分の回数が１５０回の場合、
総合第１積分時間Ｔ１は、２６μｓ×１５０回で３９０
０μｓとなる。この場合、第１積分の放電により積分コ
ンデンサ６の電圧降下Ｖｄは、０．４４７４Ｖとなる。
そして、この場合の第２積分時間Ｔ２は、１７．１９ｍ
ｓとなる。従って、最大第２積分時間は、この１７．１
９ｍｓ以上の時間に設定される。

【００３３】更に、第１積分の回数が１００回の場合、
総合第１積分時間Ｔ１は、２６μｓ×１００回で２６０
０μｓとなる。この場合、第１積分の放電により積分コ
ンデンサ６の電圧降下Ｖｄは、０．２９８２Ｖとなる。
そして、この場合の第２積分時間Ｔ２は、１１．４６ｍ
ｓとなる。従って、最大第２積分時間は、この１１．４
６ｍｓ以上の時間に設定される。

【００３４】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。

【００３５】まず、輝度、周囲温度、撮影レンズの焦点
距離等の測距条件により、第１積分の回数が多く行われ
る場合、例えば第１積分を３００回連続して行う場合に
ついて説明する。ここでいう測距条件とは、輝度、周囲
温度又は焦点距離の条件をいう。この測距条件は、輝
度、周囲温度又は焦点距離のうち一つに基づいて条件を
設定してもよいし、それらのうち二以上に基づいて条件
を設定してもよい。図３（ａ）に積分コンデンサ６の充
電電圧、図３（ｂ）にスイッチ６５の動作、図３（ｃ）
にスイッチ６２の動作、図３（ｄ）に最大第２積分時間
のタイミングチャートを示す。

【００３６】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に基準電圧Ｖ_REF2が印加され充電が行われる。この充
電により、積分コンデンサ６の誘電分極が促進される。
また、ＣＰＵ１において、測距条件により第１積分の回
数が決定され、例えば３００回とされる。また、第１積
分の回数に応じた最大第２積分時間Ｔ₃₀₀が設定され
る。

【００３７】そして、積分コンデンサ６の充電開始から
一定期間後に、スイッチ６５がオフ状態となり充電が終
了され、ＣＰＵ１からの信号によりドライバ３が作動し
てＩＲＥＤ４が赤外光をパルス発光する。

【００３８】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。一方、ＩＲＥＤ４の発光と同時に、第１信号処理回
路１１のスイッチ２９がオフ状態とされ、定常光成分Ｉ
₀が除去された近側信号Ｉ₁が演算回路１４に入力され
る。また、同様にして、第２信号処理回路１２から定常
光成分Ｉ₀が除去された遠側信号Ｉ₂が演算回路１４に入
力される。

【００３９】演算回路１４は、この近側信号Ｉ₁及び遠
側信号Ｉ₂に基づいて出力比Ｉ₁／（Ｉ₁＋Ｉ₂）のデータ
を出力する。この出力が安定した時点で、直ちに積分回
路１５のスイッチ６０がオン状態とされ、演算回路１４
から出力された出力比に対応した負の電圧が積分コンデ
ンサ６に入力される。

【００４０】そして、積分回路１５のスイッチ６０は、
ＩＲＥＤ４による消灯と同時にオフ状態とされる。そし
て、信号誤差時間経過後に第１信号処理回路１１のスイ
ッチ２９がオン状態とされ、定常光除去用コンデンサ２
７にＰＳＤ５から出力された出力信号の定常光成分Ｉ₀
の蓄積が開始される。

【００４１】積分回路１５の積分コンデンサ６は、演算
回路１４から出力された出力比、即ち距離情報信号を入
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。即ち、積分コンデンサ６の電圧は、図３（ａ）に示
すように、ＩＲＥＤ４の発光毎に距離情報信号が入力さ
れ階段状に減少する（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。

【００４２】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
状態とされる。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電流で充電される（第
２積分）。

【００４３】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Ｖ_REF2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積分の開始時から最大第２積分時間Ｔ₃₀₀の経過後、
第２積分の処理を終えて、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、第
２積分に要した時間から、測距対象物までの距離が求め
られる。

【００４４】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、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積分及び第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。

【００４５】次に、輝度、周囲温度、撮影レンズの焦点
距離等の測距条件により、第１積分の回数が少なく行わ
れる場合、例えば第１積分を１５０回連続して行う場合
について説明する。図４（ａ）に積分コンデンサ６の充
電電圧、図４（ｂ）にスイッチ６５の動作、図４（ｃ）
にスイッチ６２の動作、図４（ｄ）に最大第２積分時間
のタイミングチャートを示す。

【００４６】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、前述した場合と同様に、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に基準電圧Ｖ_REF2が印加され
充電が行われる。また、ＣＰＵ１において、測距条件に
より第１積分の回数が決定され、例えば１５０回とされ
る。また、第１積分の回数に応じた最大第２積分時間Ｔ
₁₅₀が設定される。従って、この場合の最大第２積分時
間Ｔ₁₅₀は、前述の第１積分の回数が３００回のときの
もの（Ｔ₃₀₀）よりも短いものとされる。

【００４７】そして、スイッチ６５がオフ状態となり充
電が終了され、ＣＰＵ１からの信号によりドライバ３が
作動してＩＲＥＤ４が赤外光をパルス発光する。ＩＲＥ
Ｄ４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。一方、ＩＲＥＤ４
の発光と同時に、第１信号処理回路１１のスイッチ２９
がオフ状態とされ、定常光成分Ｉ₀が除去された近側信
号Ｉ₁が演算回路１４に入力される。また、同様にし
て、第２信号処理回路１２から定常光成分Ｉ₀が除去さ
れた遠側信号Ｉ₂が演算回路１４に入力される。

【００４８】演算回路１４は、この近側信号Ｉ₁及び遠
側信号Ｉ₂に基づいて出力比Ｉ₁／（Ｉ₁＋Ｉ₂）のデータ
を出力する。この出力が安定した時点で、直ちに積分回
路１５のスイッチ６０がオン状態とされ、演算回路１４
から出力された出力比に対応した負の電圧が積分コンデ
ンサ６に入力される。

【００４９】そして、積分回路１５のスイッチ６０は、
ＩＲＥＤ４による消灯と同時にオフ状態とされる。そし
て、信号誤差時間経過後に第１信号処理回路１１のスイ
ッチ２９がオン状態とされ、定常光除去用コンデンサ２
７にＰＳＤ５から出力された出力信号の定常光成分Ｉ₀
の蓄積が開始される。

【００５０】積分回路１５の積分コンデンサ６は、演算
回路１４から出力された出力比、即ち距離情報信号を入
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。即ち、積分コンデンサ６の電圧は、図４（ａ）に示
すように、ＩＲＥＤ４の発光毎に距離情報信号が入力さ
れ階段状に減少する（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。

【００５１】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
状態とされる。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電流で充電される（第
２積分）。

【００５２】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Ｖ_REF2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積分の開始時から最大第２積分時間Ｔ₁₅₀の経過後、
第２積分の処理を終えて、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、第
２積分に要した時間から、測距対象物までの距離が求め
られる。

【００５３】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、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積分及び第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。

【００５４】以上のように、本実施形態に係る測距装置
によれば、測距条件に応じて最大第２積分時間が適宜設
定される。このため、第２積分の終了後に直ちに次の処
理が行われ、測距時間の短縮化が図れる。従って、レリ
ーズ操作開始から露光終了までのタイムパララックスの
低減が図れる。例えば、第１積分を１５０回行って測距
する場合、それに応じた最大第２積分時間Ｔ₁₅₀が選択
されるため、その最大第２積分時間Ｔ₁₅₀よりも長い最
大第２積分時間Ｔ₃₀₀の経過を待たずに次の処理が行え
る。このため、測距時間を短縮することができる。

【００５５】なお、本発明は、上述の実施形態に限定さ
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・放電が上述の実施形態とは逆の場合、即
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。

【００５６】また、本実施形態では測距工程において第
１積分後に第２積分を一回行って測距対象物までの測距
を行うものについて詳述したが、本発明に係る測距装置
は、そのようなものに限定されるものではなく、第１積
分後に第２積分を行う工程を複数繰り返して連続測距を
行うものであってもよい。この場合、一回目と二回目以
降の第１積分の発光回数を異ならせると共に、一回目と
二回目以降の最大第２積分時間の設定を適宜異ならせる
ことが考えられる。そのようにすることにより、各第２
積分の終了後に次の処理が速やかに行え、測距時間の短
縮化が図れる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、測
距条件に応じて最大第２積分時間が適宜設定され、最大
第２積分時間の経過後に次の処理が行われる。このた
め、第２積分の終了後に速やかに次の処理が行え、測距
時間の短縮化が図れる。従って、レリーズ操作開始から
露光終了までのタイムパララックスの低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る測距装置の構成図である。

【図２】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】実施形態に係る測距装置の動作説明図である。

【図４】実施形態に係る測距装置の動作説明図である。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ、２…ＥＥＰＲＯＭ、３…ドライバ、４…Ｉ
ＲＥＤ、５…ＰＳＤ、６…積分コンデンサ、７…レンズ
駆動回路、８…撮影レンズ、１０…ＡＦＩＣ、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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F065 AA06 DD06 FF09 FF10 GG07 HH04 HH13 JJ02 JJ09 JJ16 KK03 LL30 NN12 PP22 QQ14 QQ25 UU05 2F112 AA06 BA05 CA02 CA12 DA26 DA32 EA05 FA01 FA29 FA45 2H011 BA14 BB02 BB04 2H051 BB24 CB23 CB24 CC12 CC16 CD01 CD21 CD30 CE06 CE08 CE24 DA11 DA28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測距対象物に向けて光束をパルス投光す
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信
号に応じて前記積分コンデンサを放電又は充電して前記
演算手段から出力された信号を積分する第１積分を行
い、その後に一定電流で前記積分コンデンサを充電又は
放電して第２積分を行い、この第２積分の際に前記積分
コンデンサの電圧と基準電圧とを比較して、その結果に
応じた比較結果信号を出力する積分手段と、前記積分手段から出力された信号に基づいて前記測距対
象物までの距離を検出する検出手段と、前記第２積分の処理時間である最大第２積分時間が複数
設定され、測距条件に応じて前記最大第２積分時間のう
ちの一つを適宜選択し、前記最大第２積分時間の経過後
に前記検出手段に前記距離の検出を行わせる最大第２積
分時間選択手段と、を備えた測距装置。
【請求項２】前記最大第２積分時間選択手段は、輝
度、周囲温度又は焦点距離を前記測距条件として、前記
最大第２積分時間を選択すること、を特徴とする請求項
１に記載の測距装置。