【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカメラなどに組み込まれ自動焦点調整などに用いられる測距装置に関する。詳しくは、対象物に対して光束を投光する発光素子と、対象物から反射して戻ってくる光量を受光し、その光量に応じた検出信号を出力する受光素子を含み、検出信号に基づいて対象物までの距離を測定する光量検出式測距装置に関する。更に詳しくは、あらかじめ発光素子から投光する光束の光量を調整する光量調整技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、従来の光量検出式測距装置を組み込んだカメラの一例を示す模式的な斜視図である。カメラ２５はボディ２６の前面にレンズ鏡筒２７を備えている。ボディ２６には投光部１及び受光部２を備えた光量検出式測距装置が取り付けられている。投光部１は、光軸方向に位置する対象物に対して光束を投光する。受光部２は、対象物から反射して戻って来る光束を受光し、その光量に応じた検出信号を出力する。光量検出式測距装置は、受光部２から出力された検出信号に基づいて、対象物までの距離を判定するものであり、対象物からの反射光量が距離の二乗に反比例する関係を利用して測距を行なっている。
【０００３】
図１１は、従来の光学式測距装置の具体的な構成を示す模式図である。投光部１及び受光部２は保持枠３０に組み付けられている。この保持枠３０が、回路基板４ａに搭載されている。回路基板４ａが図１０に示したカメラ２５のボディ２６内に組み付けられる。投光部１は、保持枠３０の前面に取り付けられた投光用のレンズ１ｂと、レンズ１ｂに対して赤外線などの光束を放射する発光素子１ａとで構成されている。一方、受光部２は、保持枠３０の前面に取り付けられ対象物から反射した光束を集光するレンズ２ｂと、このレンズ２ｂに対面配置したフォトダイオードなどの受光素子２ａとで構成されている。受光素子２ａは、受光した光量に応じた電流量の検出信号を出力する。回路基板４ａに組み付けられた回路部は、この検出信号を処理して測距を行なう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光量検出式測距装置は、遠距離側と近距離側で２段に距離を判別する方式が多用されている。すなわち、光量検出式測距装置の回路部は、コンパレータを備えており、検出信号を所定の参照レベルと比較処理して、対象物が遠距離側にあるか近距離側にあるかを判定している。しかしながら、近年カメラの多様化に伴い、コストやサイズの面で優位な光量検出式測距装置の多段化が望まれている。光量検出式測距装置を多段化した場合、従来に比べ測距精度が高くなるので、その分誤差要因を抑える必要がある。その為、あらかじめ発光素子が投光する光量のキャリブレーションを行なうことが有効である。
【０００５】
発光素子としては通常赤外発光ダイオードが用いられる。その発光量を制御する為には、発光ダイオードと直列に抵抗を挿入して、駆動電流を調整することが考えられる。通常、この目的で抵抗値を可変調節可能なボリュームが用いられる。しかしながら、実装に有利なチップ型のボリュームでは微調節ができない為、発光量を高精度で調整することが困難である。チップ型のボリューム（可変抵抗）に代えて、抵抗値の異なるチップ抵抗を複数用意し、この中から最適な抵抗値のチップを組み付けることも考えられる。しかしながら、設定可能な抵抗値の段数が増えると、調整に多大な時間が必要となり、解決すべき課題となっている。
【０００６】
又、発光量を最適に調節する為には、キャリブレーションを繰り返し行なって精度を高めることが有効である。しかしながら、測定回数を増やすと工数が掛かり、解決すべき課題となっている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は光量検出式測距装置の投光量を効率よく短時間で調整することを目的とする。係る目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち、対象物に対して光束を投光する発光素子を含む投光部と、あらかじめ投光する光束の光量を調整する光量調整部と、該対象物から反射して戻って来る光束を受光しその光量に応じた検出信号を出力する受光部と、該検出信号に基づいて該対象物までの距離を判定する回路部とからなる光量検出式測距装置において、前記光量調整部は、該発光素子に対して直列接続され該発光素子に流れる電流を規制して光量の一次調整を行なう可変直列抵抗と、該発光素子に対して並列接続され該発光素子に流れる電流の分流路を形成して光量の二次調整を行なう可変並列抵抗とからなることを特徴とする。好ましくは、前記可変直列抵抗及び可変並列抵抗は、抵抗値を段階的に設定可能である。
【０００８】
又本発明は、対象物に対して光束を投光する発光素子を含む投光部と、あらかじめ投光する光束の光量を調整するために多段的に選択可能な抵抗を含む光量調整部と、該対象物から反射して戻って来る光束を受光しその光量に応じた検出信号を出力する受光部と、該検出信号に基づいて該対象物までの距離を遠と近とで二値判定する回路部とからなる光量検出式測距装置における光量調整方法であって、選択された抵抗で二値判定を複数回数繰り返して判定結果を求め、該判定結果に応じて抵抗の選択を変えて再び判定結果を求め、これを繰り返して仮に抵抗を設定する仮調整手順と、仮設定された抵抗で二値判定を該複数回数より多い回数繰り返して判定結果を求め、該判定結果に応じて抵抗の選択を変えて本設定を行なう本調整手順とを行なうことを特徴とする。好ましくは、仮調整手順で行なう二値判定を繰り返す前記複数回数は、本調整手順で行なう二値判定の繰り返し回数の２０％以下である。
【０００９】
本発明の第一面によれば、光量の一次調整を行なう可変直列抵抗と光量の二次調整を行なう可変並列抵抗とを組み合わせることで、少ない段数で光量を精度よく調整できる。可変直列抵抗及び可変並列抵抗は、抵抗値を段階的に設定可能であり、例えば半田スイッチで適宜抵抗値を選択できる。この場合、可変直列抵抗と可変並列抵抗を組み合わせることで、全体の抵抗数を削減できる。
【００１０】
本発明の第二面によれば、比較的少ない測定回数で抵抗値を仮に設定する仮調整手順と、比較的多い測定回数で抵抗値を決定する本調整手順とを組み合わせている。これにより、全体の測定回数を削減でき、調整時間の短縮化につながる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る光量検出式測距装置の構成並びに作用を説明する為の模式図である。（Ａ）に示す様に、本光量検出式測距装置は、基本的な構成として、投光部１と受光部２と回路部３とで構成されている。これらの物理的な構成は、図１１に示した通りである。投光部１は赤外線発光ダイオードやレンズなどを含み、対象物０に対して光束を投光する。受光部２はレンズ及びフォトダイオードなどの受光素子を含み、対象物０から反射して戻って来る光束を受光する。尚レンズは使用する素子の集光機能を用い、使用光量によってはレンズは省略することもある。受光素子は、受光した光量に応じた検出信号を例えば電流レベルで出力する。回路部３は、受光部２から出力された検出信号に基づいて、対象物０までの距離を多段的に測定する。
【００１２】
回路部３は、光量判定回路４と参照レベル設定回路５と制御回路６とで構成されている。光量判定回路４は単一のコンパレータを含み、光量に応じた検出信号のレベルを所定の参照レベルと比較して、光量を二値判定する。参照レベル設定回路５は、あらかじめ距離に応じて多段に設定した複数の参照レベルを切り換え可能に供給する。制御回路６は、参照レベル設定回路５を制御して一回の測定につき参照レベルを切り換えながら複数回の二値判定を行ない、その結果に基づいて対象物０までの距離を特定する。
【００１３】
本光量検出式測距装置は、更に光量調整部１１を備えている。光量調整部１１はあらかじめ投光部１の発光素子から投光する光束の光量を調整する。具体的な構成が（Ｂ）に示されている。図示する様に、本実施形態では発光素子１ａが赤外発光ＬＥＤで構成されている。発光素子１ａの陽極は負荷抵抗ｒを介して電源電位ＶＤＤに接続されている。発光素子１ａの陰極は駆動トランジスタＴｒを介して接地ラインＧＮＤに接続されている。トランジスタＴｒのベースには、（Ａ）に示した制御回路６から駆動信号ＩＲＥＤが送られ、発光素子１ａがパルス発光するようになっている。発光素子１ａと並列に電位安定化の為キャパシタＣが接続されている。
【００１４】
発光素子１ａに流れる駆動電流を制御して発光量を調整する為、光量調整部１１が組み込まれている。図示する様に、この光量調整部１１は、可変直列抵抗Ｒと可変並列抵抗Ｒ’とで構成されている。可変直列抵抗Ｒは発光素子１ａに対して直列接続され、発光素子１ａに流れる電流を規制して光量の一次調整を行なう。可変並列抵抗Ｒ’は発光素子１ａに対して並列接続され、発光素子１ａに流れる電流の分流路を形成して光量の二次調整を行なう。この様に可変直列抵抗Ｒと可変並列抵抗Ｒ’を組み合わせることにより、少ない段数で発光素子１ａの駆動電流を精度よく調節できる。駆動電流と発光量は比例している為、本光量調整回路１１は効率的に発光量を調整することができる。可変直列抵抗Ｒ及び可変並列抵抗Ｒ’は共に、抵抗値を段階的に設定可能なボリュームを用いることができる。あるいは半田スイッチで抵抗値を設定可能な可変抵抗を用いることもできる。
【００１５】
本発明の他の面によれば、少ない測定回数で効率よく可変抵抗Ｒ，Ｒ’の設定を行なう為、仮調整手順と本調整手順を組み合わせている。仮調整手順では、選択された抵抗で二値判定を比較的少ない回数繰り返して判定結果を求め、この判定結果に応じて抵抗の選択を変えて再び判定結果を求め、これを繰り返して仮に抵抗を設定する。続く本調整手順では、仮に設定された抵抗で二値判定を比較的多い回数繰り返して判定結果を求め、この判定結果に応じて抵抗の選択を変えて本設定を行なう。仮調整手順で行なう二値判定の繰り返し回数は、本調整手順で行なう二値判定の繰り返し回数の２０％以下である。この様に、仮調整手順と本調整手順を組み合わせることにより、全体の判定回数を削減でき調整時間の短縮化につながる。
【００１６】
図２は、本発明に係る光量検出式測距装置の具体的な構成例を示す回路図である。図示する様に、本光量検出式測距装置は、赤外光を被写体に向け投光する赤外線ＬＥＤ（ＩＲＥＤ）１ａと、被写体からの反射光を受け対応する検出信号を出力するフォトダイオード（ＰＤ）２ａとを含んでいる。ＬＥＤ１ａとフォトダイオード２ａは光量検出式測距ＩＣに接続されている。このＩＣは、８個の端子ＩＲＥＤ，ＣＨ，ＰＤ，ＶＣＣ，ＣＴＲＬ，ＯＵＴ，ＶＲ，ＧＮＤを備えている。赤外線ＬＥＤ１ａは駆動トランジスタＴｒを介して端子ＩＲＥＤに接続し、フォトダイオード２ａは端子ＰＤに接続している。端子ＣＨにはコンデンサが接続している。端子ＶＣＣには電源電圧が供給され、端子ＧＮＤは接地される。端子ＣＴＲＬには制御回路を構成するＣＰＵ６が接続されている。又出力端子ＯＵＴにもＣＰＵ６が接続されている。加えて端子ＶＲには外部の電流設定回路５ｂが接続される。
【００１７】
光量検出式測距ＩＣは、内部にヘッドアンプ１２、定常光引き抜き回路１３、電流電圧変換回路１４、同じく電流電圧変換回路１５、タイミング回路１６、定電流回路５ａ、コンパレータ４などが集積形成されている。コンパレータ４は前述した光量判定回路を構成しており、その出力はトランジスタのバッファを介して出力端子ＯＵＴからＣＰＵ６側に接続される。又、定電流回路５ａと電流設定回路５ｂは端子ＶＲで接続されており、合わせて前述した参照レベル設定回路５を構成している。
【００１８】
定常光引き抜き回路１３は、フォトダイオード２ａから受光電流ＩＯ＋ＩＳを受け、定常光引抜きによりバックグランド成分ＩＯを除いて、有効信号成分ＩＳを抽出する。尚、バックグランド成分ＩＯはあらかじめ赤外線ＬＥＤ１ａを発光しない状態で測定することができる。有効信号成分ＩＳはヘッドアンプ１２で増幅された後、コンバータ１４で電圧信号に変換されて、コンパレータ４の正入力端子に供給される。尚、バックグランド成分ＩＯはトランジスタＴＲ１を介して、定常光引き抜き回路１３により取り除かれる。
【００１９】
簡易的な定電流回路５ａはトランジスタＴＲ２とダイオードＤ１で構成されている。ＴＲ２のベース電圧を固定とし、エミッタ抵抗ＲＥで電流設定を行なっている。尚、定電流回路はより精度を上げる為、オペアンプなどを用いた構成としてもよい。エミッタ抵抗ＲＥは電流設定回路５ｂ側に設けられている。
【００２０】
コンパレータ４は、定電流回路５ａから出力された設定電流ＩＤと、光電流ＩＳを比較するもので、その出力はＨ／Ｌの二値となる。尚、本例では、光電流ＩＳはコンバータ１４で対応する電圧に変換され、設定電流ＩＤも対応するコンバータ１５で電圧に変換されている。コンパレータ４は両電圧を比較して、その大小により出力が二値を取る。
【００２１】
外部のエミッタ抵抗ＲＥは端子ＶＲより接続され、定電流回路５ａでは１／ＲＥに比例した電流設定が行なわれる。エミッタ抵抗ＲＥは４本の抵抗素子ＲＥ１〜ＲＥ４を並列接続し、各抵抗にスイッチを設け、ＣＰＵ６によりその接続を切り換え制御できる。４本の抵抗ＲＥ４〜ＲＥ１の抵抗値は１：２：４：８に設定されており、いわゆる二進４ビット構成に対応している。ＲＥ１は最下位ビットに対応し、ＲＥ４は最上位ビットに対応している。４ビット構成の抵抗素子を適宜組み合わせることで、最大で２４＝１６通りの電流設定を行なえる。場合によっては、図示の様に最下位ビットに対応したＲＥ１を常時接続とし、実質的に３ビット構成で２３＝８通りの電流レベルを設定する様にしてもよい。
【００２２】
尚、赤外光ＬＥＤ１ａはタイミング回路１６によりバッファＢ及びトランジスタＴｒを介してパルス通電される。赤外光ＬＥＤ１ａはコンデンサＣによる電源バックアップを行なっている。上述した光量検出式測距ＩＣの各部分は、タイミング回路１６によって動作制御されている。
【００２３】
ＬＥＤ１ａには抵抗Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ１’，Ｒ２’がそれぞれ半田スイッチなどを介して選択可能に接続されており、光量調整部１１を構成している。光量調整部１１は、フォトダイオード２ａ側の光電流が設定値となる様に複数の抵抗の接続を組み合わせる。この調整は、通常組立段階で１回行なえばよい為、複数の抵抗は調整段階で半田スイッチなどにより適宜選択接続される。
【００２４】
光量調整部１１は、可変直列抵抗Ｒと可変並列抵抗Ｒ’とで構成されている。可変直列抵抗Ｒは、直列抵抗素子群Ｒ０，Ｒ１及びＲ２とで構成されている。可変並列抵抗Ｒ’は、並列抵抗素子群Ｒ１’，Ｒ２’で構成されている。直列抵抗素子群Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２のうち、Ｒ１及びＲ２はＬＥＤ１ａに対して半田スイッチで選択可能に直列接続され、ＬＥＤ１ａに流れる電流を規制して、光量の一次調整を行なう。並列抵抗素子群Ｒ１’，Ｒ２’はＬＥＤ１ａに対して半田スイッチで選択可能に並列接続され、ＬＥＤ１ａに流れる電流の分流路を形成して、光量の二次調整を行なう。この様に、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ１’，Ｒ２’で合計４個の抵抗素子群の組み合わせにより、２４＝１６段階の抵抗設定が可能になる。これにより、ＬＥＤ１ａの発光量を１６段階で精度よく調整可能である。このキャリブレーションに要する抵抗素子の個数は直列抵抗と並列抵抗を組み合わせることで４個となっており、従来に比較すれば少ない個数で済む。
【００２５】
図３は、距離段差設定の具体例を示す表図である。測距段差の設定に当たっては、撮影レンズの設定段差による結像のボケ量が、一定になる様に設定することが理想である。カメラの自動焦点調整においては、投光量能力から見て最遠判別点が決まる為、最遠点については上記法則に乗らないこともある。この場合、撮影頻度から見て常用距離域のピント重視で設定をアレンジすることが好ましい。一般的に、レンズ設定段は、レンズ被写体深度に対応して過焦点系列を基本に設定している。ここで、過焦点はＨ＝ｆ２／Δ・Ｆで与えられる。尚Δは許容錯乱円径を示し、ｆはレンズ焦点距離を表わし、ＦはレンズのＦ値を表わしている。例えば、Δ＝０．０３ｍｍ，ｆ＝３１ｍｍ，Ｆ＝４の時、Ｈ＝８ｍとなる。ここで、過焦点系列は、Ｈ，Ｈ／２，Ｈ／３・・・Ｈ／ｎで表わされる。この系列は（１／距離）が等差となる関係にある。従って上記系列によらず（１／距離）を等差にすることで段差に併う上記錯乱円径を均等にし、測定距離域でボケ量を均等にする事ができる。本方式に従って任意の段数の設定が可能である。本例ではこれに対応して、段数は▲１▼〜▲７▼の様に決まる。前述した様に過焦点Ｈに対応した０番目の段は、反射光量が微弱である為、精度が悪く、実用的でない。そこで本実施例では、設定段を▲１▼〜▲７▼とし、８段階で測距を行なっている。
【００２６】
図３の表図は、各段に対応した理論上の光電流値も挙げてある。前述した様に、反射光量は距離の二乗に反比例する。通常フォトダイオードから出力される光電流は受光量に比例しているので、結局光電流も距離の二乗に反比例することになる。▲１▼段の光電流を１とすると、▲２▼段の光電流は２．２５となり、▲３▼段では光電流は４となる。以下最終の▲７▼段では光電流が１６となる。最終の▲７▼段の光電流を１００％とした時の比率を、図３の表図の１番右側に光電流比として挙げてある。▲７▼段を１００％とすると、▲１▼段は６．３％であり、大きな差がある。
【００２７】
図４は、図３に示した距離と光電流との関係を表わしたグラフである。縦軸に逆数メモリで距離（ｍ）を取り、横軸に光量比（％）を取ってある。このグラフに対し、図３で設定した各段▲１▼〜▲７▼を縦棒で入れてある。尚、実線で表わした距離／光量比の特性カーブの上下に位置する点線は、一段分のずれを許容する距離幅を表わしている。
【００２８】
図２に示した実施形態では、端子ＶＲに入力される参照レベルを７段階で切り換えながら測距を繰り返し、最終的に対象物までの距離を自動的に測定している。この自動測距（ＡＦ）を実行するためのアルゴリズムを図５及び図６のフローチャートに示す。図３及び図４を参照して説明した様に、本実施形態では参照レベルＶＲを７段階に切り換えて測距を行なっている。この測距結果に従って、レンズ設定が遠距離から近距離まで８段階に亘って行なわれる。
【００２９】
まず図５のステップＳ１に示す様に、ＶＲ設定を中間の第３段とする。続いてステップＳ２で測距を行ない、ＡＦデータを得る。ステップＳ３で、ＡＦデータに基づき対象物の距離を遠近二値判定する。遠と判定された場合には図６のフローチャートに進む。逆に近と判定された場合には、ステップＳ４に進みＶＲ設定をより近側の第５段に切り換える。続いてステップＳ５で測距を行ない、ＡＦデータを得る。ステップＳ６でＡＦデータに基づき遠近二値判定を行なう。遠の場合にはステップＳ１６に分岐する一方、近の場合にはステップＳ７に進み、更にＶＲ設定を近側の第６段とする。ステップＳ８で測距を行ない、再びＡＦデータを得る。ステップＳ９でＡＦデータに基づき対象物の遠近二値判定を行なう。遠の場合にはステップＳ１５に分岐する一方、近の場合にはステップＳ１０に進み、更にＶＲ設定を近側の第７段とする。ステップＳ１１で測距を行ないＡＦデータを得る。ステップＳ１２でＡＦデータに基づき遠近二値判定を行なう。ここで近と出た場合にはこれが最終判定となって、ステップＳ１３に進みレンズ設定を最も近距離側の第８段とする。逆にステップＳ１２で遠と判定された場合にはステップＳ１４に分岐し、レンズ設定を第８段より１段だけ遠距離側の第７段とする。又ステップＳ９で遠と判定された場合には、ステップＳ１５に分岐しレンズ設定を第６段とする。又ステップＳ６で遠と判定された場合には、ステップＳ１６に分岐しＶＲ設定を第４段とする。続いてステップＳ１７で測距を行ないＡＦデータを得る。ステップＳ１８でこのＡＦデータに基づき遠近二値判定を行なう。近と判定された場合にはステップＳ１９に進みレンズ設定を第５段とする。遠と判定された場合にはステップＳ２０に進みレンズ設定を第４段とする。
【００３０】
図５に示したフローチャートのステップＳ３で遠と判定された場合には、図６のステップＳ２１に進み、ＶＲ設定を第３段から遠側の第１段に切り換える。続いてステップＳ２２で測距を行ない、ステップＳ２３で遠近判定を行なう。近と判定された場合にはステップＳ２４で再度測距を行ない、ステップＳ２５に進みＡＦデータの判定を行なう。ここで再び近と判定された場合には、ステップＳ２６に進みＶＲ設定を１段階近側に切り換えて第２段とする。続いてステップＳ２７で測距を行なった後、ステップＳ２８でＡＦデータの判定を行なう。ここで近と判定された場合にはステップＳ２９で再度測距を行なった後ステップＳ３０でＡＦデータの判定を行なう。ここで近と判定された場合にはこれを確定データとしてステップＳ３１に進みレンズ設定を第３段とする。逆にステップＳ３０で遠と判定された場合にはステップＳ３２に進み再度測距を行なった後ステップＳ３３でＡＦデータの判定を行なう。ここで近と判定された場合にはステップＳ３１に進みレンズ設定を第３段とする。逆にステップＳ３３で遠と判定された場合にはステップＳ３６に進みレンズ設定を第２段とする。又ステップＳ２８で遠と判定された場合にはステップＳ３４に分岐し再度測距を行なった後、ステップＳ３５でＡＦデータの判定を行なう。ここで近と判定された場合にはステップＳ３２に進む一方、遠と判定された場合にはステップＳ３６で最終的にレンズ設定を第２段とする。又ステップＳ２５で遠と判定された場合には、ステップＳ３７に分岐し再度測距を行なった後、ステップＳ３８でＡＦデータの判定を行なう。ここで近と判定された場合にはステップＳ２６に合流する。
【００３１】
ステップＳ２３で遠と判定された場合には、ステップＳ３９に進みＶＲ設定を第１段としたまま測距を行なって、ステップＳ４０にてＡＦデータの判定を行なう。ここで近と判定された場合にはステップＳ３７に進む一方、遠と判定された場合にはステップＳ４１に分岐する。ここでＶＲ設定を最も遠い側の第０段とし、ステップＳ４２で測距を行なう。ステップＳ４３でＡＦデータの判定を行ない、近と出た場合にはステップＳ４４に進む。ここで再度測距を行なった後、ステップＳ４５でＡＦデータの判定を行ない、近と出た場合には最終的にステップＳ４６でレンズ設定を第１段とする。ステップＳ４５で遠と判定された場合にはステップＳ４７に分岐し再度測距を行なった後、ステップＳ４８でＡＦデータの判定を行なう。ここで近と判定された場合にはステップＳ４６に合流し、レンズ設定を第１段とする。ステップＳ４３で遠と判定された場合には、ステップＳ４９に分岐し再度測距を行なった後、ステップＳ５０でＡＦデータの判定を行なう。ここで近と判定された場合にはステップＳ４７に進み再度測距を行なった後ステップＳ４８でＡＦデータの判定を行なう。ここで遠と判定された場合にはステップＳ５１に分岐し最終的にレンズ設定を最も遠い第０段とする。ステップＳ４３で遠と判定された場合にはステップＳ４９に進み測距を再度行なった後、ステップＳ５０でＡＦデータの判定を行なう。ここで遠と判定された場合にはステップＳ５１に進みレンズ設定を第０段とする。
【００３２】
図５及び図６を参照して対象物に対する測距のアルゴリズム（手順）を説明した。更に、図７〜図９を参照して発光素子の光量調整アルゴリズムを説明する。図７のフローチャートに示す様に、光量調整は、仮調整手順と本調整手順を組み合わせて行なう。前述した様に、仮調整手順は、最初に選択された抵抗で二値判定を比較的少ない回数（例えば６回）繰り返して判定結果を求め、この判定結果に応じて抵抗の選択を変えて再び二値判定結果を求め、これを繰り返して仮に抵抗を設定する。本調整手順では、仮に設定された抵抗で判定を比較的多い回数（例えば５０回）繰り返して判定結果を求め、この判定結果に応じて抵抗の選択を最適化し本設定を行なう。
【００３３】
図８は仮調整手順を示すフローチャートである。まずステップＴ１で、レジスタＳＷ及びＳＴＯＣＫを共に０にリセットする。続いてステップＴ２で、レジスタＳＷを図示の初期値に設定する。レジスタＳＷは１６ビット構成で、１６段階に分かれた調整用抵抗設定を表わしている。図示の例では、ステップＴ２でまず抵抗値レベルをほぼ中央の段に設定している。続いてステップＴ３に進み、設定された抵抗レベルで遠近二値判定を６回繰り返す。例えば、あらかじめ２．７８ｍの距離に配された表面反射率が３６％の対象物を６回測距し、それぞれ判定結果を求める。この設定は、ＬＥＤの発光量が最適な時、遠近の二値判定度数が半々に分かれる様に決められている。
【００３４】
続いてステップＴ４に進み、判定結果に従い、分岐する。本例では、近と判定された度数Ｎに基づき、以後の処理を分岐している。Ｎが２、３、４の場合には、レジスタＳＷに格納された現在の抵抗レベル設定がほぼ妥当であるとして仮設定され、そのまま処理はリターンされる。一方Ｎ＝０の場合にはステップＴ５に進みレジスタＳＷを１ビットだけ右シフトさせて、抵抗レベルを切り換える。続いてステップＴ６でＳＷ＝０か否かを判定する。ＳＷ＝０でなければ、切り換えられた抵抗レベル設定は有効であるので、ステップＴ３に進み６回判定を再度行なう。逆にＳＷ＝０の場合には極限値を超えているので、ステップＴ７で設定不能（ＮＧＭＡＸ）と判断する。同様にＮ＝６の場合、ステップＴ８に分岐しレジスタＳＷの設定を１ビットだけ左シフトする。ステップＴ９でＳＷ＝０か否かを判定する。ＳＷが０でない時にはステップＴ３に戻り、更新されたＳＷ設定で６回判定を行なう。逆にＳＷ＝０の場合には抵抗設定が最小レベルを超えてしまったのでステップＴ１０で設定不能（ＮＧＭＩＮ）と判断する。
【００３５】
ステップＴ４の判定結果がＮ＝１の場合には、ステップＴ１１に分岐しレジスタＳＷとレジスタＳＴＯＣＫのＡＮＤを取って、その結果をアキュムレータＡに格納する。ステップＴ１２でアキュムレータＡの値が０か否かを判定する。最初にステップＴ１１に分岐した場合には、レジスタＳＴＯＣＫが０にリセットされている状態なので、ＳＷとＳＴＯＣＫのＡＮＤを取った結果は０となり、処理はステップＴ１３に進む。ここで、ＳＷとＳＴＯＣＫのＯＲを取り、ＳＴＯＣＫに格納する。この処理により、ＳＴＯＣＫには現在のＳＷの値が格納されることになる。その後ステップＴ１４に進みＳＷのビット１を１つだけ右シフトし、抵抗レベル設定を更新する。ステップＴ１５に進み更新されたＳＷが０か否かを判定する。０の場合にはレベル設定が最大レベルを超えているので不能と判断する。ＳＷが０でない場合には、ステップＴ３に戻り、更新されたＳＷ設定で再び６回判定を行なう。この様にＳＷの設定をシフトしながら６回判定を繰り返すうち、再びステップＴ４でＮ＝１と判定され、ステップＴ１１に分岐してくる場合がある。ここでＳＷとＳＴＯＣＫのＡＮＤを再び取り、アキュムレータＡに格納する。先に格納したＳＴＯＣＫのレベル設定と現在の抵抗レベル設定が一致した場合には、続くステップＴ１２でＡが０でないと判断され、ルーチンはリターンする。すなわち、ＳＴＯＣＫに格納された先のレベル設定が再び再現された場合には、これを以って仮の抵抗値に決める。同様に、ステップＴ４でＮ＝５と判定された場合にも、ステップＴ１６〜Ｔ２０を介して、Ｎ＝１の場合と同様な処理が行なわれ最終的に仮のレベル設定が終了する。
【００３６】
図９は本調整手順のアルゴリズムを示すフローチャートである。まずステップＴ２１で仮設定された抵抗レベルを用いて、遠近判定を５０回繰り返す。これにより、遠近二値データからなるＡＦデータが５０個蓄積される。ステップＴ２２でＡＦデータの評価を行なう。ここで近と判定された頻度を表わすＮが６〜４４の場合には、仮設定が妥当として、これを本設定としルーチンをリターンする。一方Ｎが５以下の場合には、ステップＴ２３に進みレジスタＳＷの設定を１ビットだけ右シフトする。この後ステップＴ２４でＳＷが０か否かを判定する。ＳＷが０の場合にはＮＧＭＡＸとして処理を打ち切る。逆にＳＷが０でない場合には、ステップＴ２１に戻り更新された抵抗レベル設定で５０回判定を行なう。同様に、Ｎが４５以上の場合、ステップＴ２５に進みレジスタＳＷを左シフトして抵抗レベル設定を更新し、再度ステップＴ２１で５０回判定を行なう。この様にして、ステップＴ２２の判定結果Ｎが６〜４４の間に入ると、その時点での抵抗レベルを本設定して、リターンする。以上より明らかなように、この様な仮調整手順を設けることで、仮調整手順で行なう二値判定の繰り返し回数（実施例では６回）が本調整手順で行なう二値判定の繰り返し回数（実施例では５０回）の２０％以下に設定され、全体の判定回数の削減が図られている。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明の第一面によれば、可変直列抵抗と可変並列抵抗を組み合わせることで、光量の調整レベルを多段化でき、定量的な調整が可能になる。又、可変直列抵抗と可変並列抵抗を組み合わせることで、抵抗の素子数を削減できる。本発明の第二面によれば、判定回数を節約した仮調整手順と十分な判定回数の本調整手順とを組み合わせることで、全体の判定回数を削減化でき、その結果調整時間を短くすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光量検出式測距装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係る光量検出式測距装置の具体的な構成例を示す回路図である。
【図３】距離段の設定例を示す表図である。
【図４】距離と光量比との関係を示すグラフである。
【図５】測距アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図６】測距アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図７】光量調整手順を示すフローチャートである。
【図８】仮調整手順を示すフローチャートである。
【図９】本調整手順を示すフローチャートである。
【図１０】従来の光量検出式測距装置を組み込んだカメラを示す模式的な斜視図である。
【図１１】従来の光量検出式測距装置の一例を示す模式的な斜視図である。
【符号の説明】
１・・・投光部、２・・・受光部、３・・・回路部、４・・・光量判定回路、５・・・参照レベル設定回路、６・・・制御回路、１１・・・光量調整部、Ｒ・・・可変直列抵抗、Ｒ’・・・可変並列抵抗[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a distance measuring device incorporated in a camera or the like and used for automatic focus adjustment and the like. Specifically, the light emitting device includes a light emitting element for projecting a light beam to the object, and a light receiving element for receiving a light amount reflected from the object and returning, and outputting a detection signal corresponding to the light amount, based on the detection signal. And a light amount detection type distance measuring device for measuring a distance to a target object. More specifically, the present invention relates to a light amount adjustment technique for adjusting the light amount of a light beam projected from a light emitting element in advance.
[0002]
[Prior art]
FIG. 10 is a schematic perspective view showing an example of a camera incorporating a conventional light amount detection type distance measuring device. The camera 25 has a lens barrel 27 on the front of a body 26. A light amount detection type distance measuring device having a light projecting unit 1 and a light receiving unit 2 is attached to the body 26. The light projecting unit 1 projects a light beam to an object located in the optical axis direction. The light receiving section 2 receives a light beam reflected from the object and returned, and outputs a detection signal corresponding to the light amount. The light amount detection type distance measuring device determines a distance to an object based on a detection signal output from the light receiving unit 2 and uses a relationship in which the amount of reflected light from the object is inversely proportional to the square of the distance. Distance measurement.
[0003]
FIG. 11 is a schematic diagram showing a specific configuration of a conventional optical distance measuring device. The light emitting unit 1 and the light receiving unit 2 are assembled to a holding frame 30. The holding frame 30 is mounted on the circuit board 4a. The circuit board 4a is assembled in the body 26 of the camera 25 shown in FIG. The light projecting unit 1 includes a light projecting lens 1b mounted on the front surface of the holding frame 30, and a light emitting element 1a that emits a light beam such as infrared rays to the lens 1b. On the other hand, the light receiving unit 2 includes a lens 2b attached to the front surface of the holding frame 30 and condensing a light beam reflected from the object, and a light receiving element 2a such as a photodiode facing the lens 2b. The light receiving element 2a outputs a detection signal of a current amount according to the received light amount. The circuit unit mounted on the circuit board 4a processes the detection signal to measure the distance.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
2. Description of the Related Art Conventional light amount detection type distance measuring devices often use a method of determining a distance in two steps on a long distance side and a short distance side. That is, the circuit section of the light amount detection type distance measuring device includes a comparator, compares the detection signal with a predetermined reference level, and determines whether the object is on the long distance side or the short distance side. ing. However, with the diversification of cameras in recent years, it has been desired to increase the number of stages of the light amount detection type distance measuring device which is superior in cost and size. In the case where the number of light detection type distance measuring devices is increased, the distance measuring accuracy becomes higher than in the past, so that it is necessary to suppress the error factor. Therefore, it is effective to calibrate the amount of light emitted from the light emitting element in advance.
[0005]
Usually, an infrared light emitting diode is used as the light emitting element. In order to control the amount of light emission, it is conceivable to adjust the drive current by inserting a resistor in series with the light emitting diode. Usually, a volume that can variably adjust the resistance value is used for this purpose. However, fine adjustment cannot be performed with a chip-type volume that is advantageous for mounting, and it is difficult to adjust the light emission amount with high accuracy. Instead of a chip-type volume (variable resistor), a plurality of chip resistors having different resistance values may be prepared, and a chip having an optimum resistance value may be assembled from these. However, if the number of resistance values that can be set increases, a large amount of time is required for adjustment, which is a problem to be solved.
[0006]
In order to optimally adjust the light emission amount, it is effective to repeat the calibration to increase the accuracy. However, increasing the number of measurements increases the man-hour, which is a problem to be solved.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems of the related art, it is an object of the present invention to efficiently adjust the amount of light projected by a light amount detection type distance measuring device in a short time. The following measures have been taken to achieve this objective. That is, a light projecting unit including a light emitting element for projecting a light beam to an object, a light amount adjusting unit for adjusting the light amount of the light beam to be projected in advance, and receiving a light beam reflected and returned from the object. In the light amount detection type distance measuring device including a light receiving unit that outputs a detection signal corresponding to the light amount and a circuit unit that determines a distance to the object based on the detection signal, the light amount adjustment unit includes the light emission unit. A variable series resistor connected in series to the element and regulating the current flowing through the light emitting element to perform primary adjustment of the amount of light; and forming a branch for the current flowing through the light emitting element and connected in parallel to the light emitting element. And a variable parallel resistor for performing a secondary adjustment of the light quantity. Preferably, the variable series resistance and the variable parallel resistance can set a resistance value stepwise.
[0008]
Further, the present invention is a light emitting unit including a light emitting element that emits a light beam to the object, a light amount adjusting unit including a resistor that can be selected in multiple stages in advance to adjust the light amount of the light beam to be projected, A light-receiving unit that receives a light flux reflected back from the object and outputs a detection signal corresponding to the amount of light; and a binary determination of a distance to the object based on the detection signal based on the distance to the object. A light amount adjustment method in a light amount detection type distance measuring device comprising a circuit unit, wherein a binary determination is repeated a plurality of times with a selected resistor to obtain a determination result, and the selection of a resistor is changed again according to the determination result. A determination result is obtained, and a temporary adjustment procedure of temporarily setting the resistance by repeating this, and a determination result is obtained by repeating the binary determination with the temporarily set resistance more than the plurality of times to obtain a determination result, and the resistance is determined according to the determination result. Change the selection and make this setting. And wherein the Nau. Preferably, the plurality of times of repeating the binary determination performed in the temporary adjustment procedure is 20% or less of the number of times of the binary determination performed in the present adjustment procedure.
[0009]
According to the first aspect of the present invention, by combining a variable series resistor for performing primary adjustment of the light amount and a variable parallel resistor for performing secondary adjustment of the light amount, the light amount can be accurately adjusted with a small number of stages. The resistance value of the variable series resistance and the variable parallel resistance can be set stepwise, and the resistance value can be appropriately selected by, for example, a solder switch. In this case, the total number of resistors can be reduced by combining the variable series resistors and the variable parallel resistors.
[0010]
According to the second aspect of the present invention, the temporary adjustment procedure for temporarily setting the resistance value with a relatively small number of measurements and the main adjustment procedure for determining the resistance value with a relatively large number of measurements are combined. As a result, the total number of measurements can be reduced, leading to a reduction in adjustment time.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the configuration and operation of a light quantity detection type distance measuring apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1A, the present light amount detection type distance measuring device is basically composed of a light projecting unit 1, a light receiving unit 2, and a circuit unit 3. These physical configurations are as shown in FIG. The light projecting unit 1 includes an infrared light emitting diode, a lens, and the like, and projects a light beam to the object 0. The light receiving unit 2 includes a light receiving element such as a lens and a photodiode, and receives a light beam reflected from the object 0 and returned. Note that the lens uses the light collecting function of the element used, and the lens may be omitted depending on the amount of light used. The light receiving element outputs a detection signal corresponding to the amount of received light, for example, at a current level. The circuit unit 3 measures the distance to the object 0 in multiple steps based on the detection signal output from the light receiving unit 2.
[0012]
The circuit unit 3 includes a light amount determination circuit 4, a reference level setting circuit 5, and a control circuit 6. The light amount determination circuit 4 includes a single comparator, compares the level of a detection signal corresponding to the light amount with a predetermined reference level, and makes a binary determination on the light amount. The reference level setting circuit 5 switchesably supplies a plurality of reference levels set in advance in multiple stages according to the distance. The control circuit 6 controls the reference level setting circuit 5 to perform a plurality of binary judgments while switching the reference level for each measurement, and specifies the distance to the object 0 based on the result.
[0013]
The present light amount detection type distance measuring apparatus further includes a light amount adjustment unit 11. The light amount adjusting unit 11 adjusts the light amount of the light beam emitted from the light emitting element of the light emitting unit 1 in advance. A specific configuration is shown in FIG. As illustrated, in the present embodiment, the light emitting element 1a is configured by an infrared light emitting LED. The anode of the light emitting element 1a is connected to the power supply potential VDD via the load resistor r. The cathode of the light emitting element 1a is connected to the ground line GND via the drive transistor Tr. The drive signal IRED is sent from the control circuit 6 shown in FIG. 2A to the base of the transistor Tr, and the light emitting element 1a emits a pulse. A capacitor C is connected in parallel with the light emitting element 1a for stabilizing the potential.
[0014]
In order to adjust the amount of light emission by controlling the drive current flowing through the light emitting element 1a, a light amount adjustment unit 11 is incorporated. As shown in the figure, the light amount adjustment unit 11 is configured by a variable series resistor R and a variable parallel resistor R ′. The variable series resistor R is connected in series to the light emitting element 1a, and regulates a current flowing through the light emitting element 1a to perform primary adjustment of a light amount. The variable parallel resistor R 'is connected in parallel to the light emitting element 1a, and forms a branch for the current flowing through the light emitting element 1a to perform secondary adjustment of the light amount. By combining the variable series resistor R and the variable parallel resistor R ′ in this manner, the drive current of the light emitting element 1a can be adjusted with high accuracy with a small number of stages. Since the drive current and the light emission amount are proportional, the light amount adjustment circuit 11 can efficiently adjust the light emission amount. For both the variable series resistance R and the variable parallel resistance R ′, a volume whose resistance value can be set stepwise can be used. Alternatively, a variable resistor whose resistance value can be set by a solder switch can be used.
[0015]
According to another aspect of the present invention, the temporary adjustment procedure and the main adjustment procedure are combined in order to efficiently set the variable resistors R and R 'with a small number of measurements. In the temporary adjustment procedure, the binary decision is repeated a relatively small number of times with the selected resistor to obtain a decision result, the selection of the resistor is changed according to the decision result, the decision result is obtained again, and this is repeated to temporarily determine the resistor. Set. In the subsequent adjustment procedure, the binary determination is repeated a relatively large number of times with the provisionally set resistor to obtain a determination result, and the resistor selection is changed in accordance with the determination result to make the final setting. The number of repetitions of the binary determination performed in the temporary adjustment procedure is 20% or less of the number of repetitions of the binary determination performed in the main adjustment procedure. In this way, by combining the temporary adjustment procedure and the main adjustment procedure, the number of overall determinations can be reduced, leading to a reduction in adjustment time.
[0016]
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the light quantity detection type distance measuring apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the present light amount detection type distance measuring device includes an infrared LED (IRED) 1a for projecting infrared light toward a subject, and a photodiode (PD) for receiving reflected light from the subject and outputting a corresponding detection signal. ) 2a. The LED 1a and the photodiode 2a are connected to a light quantity detection type ranging IC. This IC has eight terminals IRED, CH, PD, VCC, CTRL, OUT, VR, and GND. The infrared LED 1a is connected to a terminal IRED via a drive transistor Tr, and the photodiode 2a is connected to a terminal PD. A capacitor is connected to the terminal CH. The power supply voltage is supplied to the terminal VCC, and the terminal GND is grounded. The CPU 6 constituting a control circuit is connected to the terminal CTRL. The CPU 6 is also connected to the output terminal OUT. In addition, an external current setting circuit 5b is connected to the terminal VR.
[0017]
The light quantity detection type ranging IC has a head amplifier 12, a steady light extraction circuit 13, a current-to-voltage conversion circuit 14, a current-to-voltage conversion circuit 15, a timing circuit 16, a constant current circuit 5a, a comparator 4, and the like. I have. The comparator 4 constitutes the light amount determination circuit described above, and its output is connected from the output terminal OUT to the CPU 6 via a transistor buffer. The constant current circuit 5a and the current setting circuit 5b are connected by a terminal VR, and together form the above-described reference level setting circuit 5.
[0018]
The steady light extraction circuit 13 receives the received light current IO + IS from the photodiode 2a, and extracts the effective signal component IS by removing the background component IO by the steady light extraction. The background component IO can be measured in advance without emitting the infrared LED 1a. After the effective signal component IS is amplified by the head amplifier 12, it is converted into a voltage signal by the converter 14 and supplied to the positive input terminal of the comparator 4. The background component IO is removed by the steady light extraction circuit 13 via the transistor TR1.
[0019]
The simple constant current circuit 5a includes a transistor TR2 and a diode D1. The base voltage of TR2 is fixed, and the current is set by the emitter resistor RE. Note that the constant current circuit may be configured to use an operational amplifier or the like in order to further increase the accuracy. The emitter resistor RE is provided on the current setting circuit 5b side.
[0020]
The comparator 4 compares the set current ID output from the constant current circuit 5a with the photocurrent IS, and its output is a binary value of H / L. In this example, the photocurrent IS is converted to a corresponding voltage by the converter 14, and the set current ID is also converted to a voltage by the corresponding converter 15. The comparator 4 compares the two voltages, and the output takes a binary value depending on the magnitude.
[0021]
The external emitter resistor RE is connected from the terminal VR, and the constant current circuit 5a sets a current proportional to 1 / RE. The emitter resistor RE is formed by connecting four resistance elements RE1 to RE4 in parallel, providing a switch for each resistor, and switching the connection by the CPU 6. The resistance values of the four resistors RE4 to RE1 are set to 1: 2: 4: 8, which corresponds to a so-called binary 4-bit configuration. RE1 corresponds to the least significant bit, and RE4 corresponds to the most significant bit. By appropriately combining resistance elements of a 4-bit configuration, a maximum of 2 4 = 16 current settings can be made. In some cases, as shown in the figure, RE1 corresponding to the least significant bit is always connected, and has a substantially 3-bit configuration. 3 = 8 current levels may be set.
[0022]
The infrared LED 1a is energized by the timing circuit 16 through the buffer B and the transistor Tr. The infrared LED 1a performs power backup by the capacitor C. The operation of each part of the above-described light quantity detection type distance measuring IC is controlled by a timing circuit 16.
[0023]
The resistors R0, R1, R2, R1 ', and R2' are connected to the LED 1a in a selectable manner via solder switches and the like, and constitute the light amount adjusting unit 11. The light amount adjustment unit 11 combines the connections of a plurality of resistors so that the photocurrent on the photodiode 2a side becomes a set value. Normally, this adjustment only needs to be performed once in the assembling stage, so that a plurality of resistors are appropriately selected and connected by a solder switch or the like in the adjusting stage.
[0024]
The light amount adjustment unit 11 is configured by a variable series resistor R and a variable parallel resistor R ′. The variable series resistance R is composed of series resistance element groups R0, R1, and R2. The variable parallel resistance R 'is composed of parallel resistance element groups R1' and R2 '. Of the series resistance element groups R0, R1, R2, R1 and R2 are connected in series to the LED 1a so as to be selectable by a solder switch, and regulate the current flowing through the LED 1a to perform primary adjustment of the light amount. The parallel resistance element groups R1 'and R2' are connected in parallel to the LED 1a so as to be selectable by a solder switch, form a branch for the current flowing through the LED 1a, and perform secondary adjustment of the light amount. As described above, the combination of the resistance elements R1, R2, R1 ', and R2' for a total of four resistance element groups makes 2 4 = 16 levels of resistance setting are possible. As a result, the light emission amount of the LED 1a can be accurately adjusted in 16 steps. The number of resistance elements required for this calibration is four by combining the series resistance and the parallel resistance, and a smaller number is required as compared with the related art.
[0025]
FIG. 3 is a table showing a specific example of the distance step setting. In setting the distance measurement step, it is ideal to set such that the amount of blurring of the image due to the setting step of the photographing lens becomes constant. In the automatic focus adjustment of the camera, since the farthest determination point is determined from the projection light amount ability, the farthest point may not follow the above rule. In this case, it is preferable to arrange the settings with emphasis on focusing on the ordinary distance range in view of the shooting frequency. In general, the lens setting stage basically sets a hyperfocal sequence in accordance with the depth of a lens subject. Here, the hyperfocus is H = f 2 / Δ · F. Here, Δ indicates the permissible circle of confusion, f indicates the focal length of the lens, and F indicates the F value of the lens. For example, when Δ = 0.03 mm, f = 31 mm, and F = 4, H = 8 m. Here, the hyperfocus sequence is represented by H, H / 2, H / 3... H / n. This series has a relation that (1 / distance) is equal. Accordingly, by making (1 / distance) equal regardless of the series, the diameter of the circle of confusion associated with the step can be made uniform, and the blur amount can be made uniform in the measurement distance range. An arbitrary number of stages can be set according to this method. In the present embodiment, the number of stages is determined as shown in (1) to (7). As described above, the 0th stage corresponding to the hyperfocal point H is not practical because the reflected light amount is weak and the accuracy is poor. Therefore, in this embodiment, the setting stage is set at (1) to (7), and distance measurement is performed in eight stages.
[0026]
The table in FIG. 3 also lists theoretical photocurrent values corresponding to each stage. As described above, the amount of reflected light is inversely proportional to the square of the distance. Normally, the photocurrent output from the photodiode is proportional to the amount of received light, so that the photocurrent is also inversely proportional to the square of the distance. Assuming that the photocurrent of step (1) is 1, the photocurrent of step (2) is 2.25, and the photocurrent of step (3) is 4. Hereinafter, the photocurrent is 16 in the final stage (7). The ratio when the photocurrent of the final stage (7) is 100% is listed as the photocurrent ratio on the rightmost side of the table in FIG. Assuming that step (7) is 100%, step (1) is 6.3%, which is a large difference.
[0027]
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the distance and the photocurrent shown in FIG. The vertical axis represents the distance (m) in the reciprocal memory, and the horizontal axis represents the light amount ratio (%). In this graph, the columns (1) to (7) set in FIG. 3 are plotted with vertical bars. Dotted lines above and below the characteristic curve of the distance / light amount ratio represented by the solid line represent a distance width that allows a shift of one step.
[0028]
In the embodiment shown in FIG. 2, distance measurement is repeated while switching the reference level input to the terminal VR in seven steps, and finally the distance to the object is automatically measured. The algorithm for executing the automatic ranging (AF) is shown in the flowcharts of FIGS. As described with reference to FIGS. 3 and 4, in the present embodiment, the distance measurement is performed by switching the reference level VR to seven levels. According to the distance measurement result, the lens setting is performed in eight steps from a long distance to a short distance.
[0029]
First, as shown in step S1 of FIG. 5, the VR setting is set to an intermediate third stage. Subsequently, in step S2, distance measurement is performed to obtain AF data. In step S3, the distance of the target object is determined as binary in perspective based on the AF data. If it is determined that the distance is far, the process proceeds to the flowchart of FIG. On the other hand, if it is determined that the VR is near, the process proceeds to step S4, and the VR setting is switched to the fifth stage on the closer side. Subsequently, in step S5, distance measurement is performed to obtain AF data. In step S6, a perspective binary determination is performed based on the AF data. If it is far, the process branches to step S16. If it is near, the process proceeds to step S7, and the VR setting is set to the sixth stage on the near side. In step S8, distance measurement is performed, and AF data is obtained again. In step S9, binary determination of the perspective of the object is performed based on the AF data. If it is far, the process branches to step S15, while if it is near, the process proceeds to step S10, and the VR setting is set to the seventh stage on the near side. At step S11, AF data is obtained by performing distance measurement. In step S12, a perspective binary determination is performed based on the AF data. If it is determined that the distance is near here, this is the final determination, and the process proceeds to step S13, where the lens setting is set to the eighth stage on the closest distance side. Conversely, if it is determined in step S12 that the distance is far, the process branches to step S14, and the lens setting is set to the seventh step one step farther than the eighth step. If it is determined in step S9 that the object is far, the process branches to step S15, and the lens setting is set to the sixth stage. If it is determined that the distance is far in step S6, the process branches to step S16, and the VR setting is set to the fourth stage. Subsequently, in step S17, AF is performed by performing distance measurement. In step S18, a perspective binary determination is performed based on the AF data. If it is determined that the distance is close, the process proceeds to step S19, and the lens setting is set to the fifth stage. If it is determined that the distance is far, the process proceeds to step S20, and the lens setting is set to the fourth stage.
[0030]
If it is determined in step S3 in the flowchart shown in FIG. 5 that the distance is far, the process proceeds to step S21 in FIG. 6, and the VR setting is switched from the third step to the first step on the far side. Subsequently, distance measurement is performed in step S22, and perspective determination is performed in step S23. If it is determined that the distance is close, distance measurement is performed again in step S24, and the flow advances to step S25 to determine AF data. Here, if it is determined that the vehicle is near again, the process proceeds to step S26, and the VR setting is switched to the near side by one step to set the second stage. Subsequently, after measuring the distance in step S27, the AF data is determined in step S28. If it is determined that the distance is close, the distance measurement is performed again in step S29, and then the AF data is determined in step S30. Here, if it is determined that the lens is close, the process proceeds to step S31 using this as final data, and the lens setting is set to the third stage. Conversely, if it is determined in step S30 that the distance is far, the process proceeds to step S32, where the distance measurement is performed again, and then the AF data is determined in step S33. Here, if it is determined that the distance is close, the process proceeds to step S31, and the lens setting is set to the third stage. Conversely, if it is determined in step S33 that the distance is far, the process proceeds to step S36, and the lens setting is set to the second stage. If it is determined that the distance is far in step S28, the flow branches to step S34 to perform distance measurement again, and then the AF data is determined in step S35. Here, when it is determined that the distance is near, the process proceeds to step S32, and when it is determined that the distance is far, the lens setting is finally set to the second stage in step S36. If it is determined in step S25 that the distance is far, the process branches to step S37 to perform distance measurement again, and then determines the AF data in step S38. Here, if it is determined that it is close, the process merges to step S26.
[0031]
If it is determined in step S23 that the distance is far, the process proceeds to step S39, the distance is measured while the VR setting is set to the first step, and the AF data is determined in step S40. Here, if it is determined to be near, the process proceeds to step S37, while if it is determined to be far, the process branches to step S41. Here, the VR setting is set to the farthest 0th stage, and distance measurement is performed in step S42. The AF data is determined in step S43, and if it is close, the process proceeds to step S44. Here, after the distance measurement is performed again, the AF data is determined in step S45. If the distance is close, finally the lens setting is set to the first stage in step S46. If it is determined in step S45 that the distance is far, the process branches to step S47 to perform distance measurement again, and then determines the AF data in step S48. If it is determined that the lens is close, the process merges to step S46, and the lens setting is set to the first stage. If it is determined in step S43 that the distance is far, the process branches to step S49 to perform the distance measurement again, and then determines the AF data in step S50. If it is determined that the distance is close, the process proceeds to step S47, the distance is measured again, and then the AF data is determined in step S48. If it is determined that the lens is far, the flow branches to step S51, and the lens setting is finally set to the furthest 0th stage. If it is determined in step S43 that the distance is far, the process proceeds to step S49, and the distance measurement is performed again. Then, in step S50, the AF data is determined. If it is determined that the distance is far, the process proceeds to step S51, and the lens setting is set to the 0th stage.
[0032]
The algorithm (procedure) of ranging for an object has been described with reference to FIGS. Further, an algorithm for adjusting the light amount of the light emitting element will be described with reference to FIGS. As shown in the flowchart of FIG. 7, the light amount adjustment is performed by combining the temporary adjustment procedure and the main adjustment procedure. As described above, in the temporary adjustment procedure, the binary decision is repeated a relatively small number of times (for example, six times) with the resistor selected first to obtain a decision result, and the resistor selection is changed according to the decision result to re-execute. The binary determination result is obtained, and this is repeated to temporarily set the resistance. In this adjustment procedure, the determination is repeated a relatively large number of times (for example, 50 times) with the provisionally set resistance to obtain the determination result, and the selection of the resistance is optimized in accordance with the determination result and the main setting is performed.
[0033]
FIG. 8 is a flowchart showing the temporary adjustment procedure. First, in step T1, both the registers SW and STOCK are reset to 0. Subsequently, in step T2, the register SW is set to the illustrated initial value. The register SW has a 16-bit configuration, and represents an adjustment resistance setting divided into 16 stages. In the example shown in the figure, first, the resistance value level is set substantially at the center in step T2. Subsequently, the process proceeds to step T3, in which the distance binary determination is repeated six times at the set resistance level. For example, distance measurement is performed six times on an object whose surface reflectivity is 36%, which is arranged in advance at a distance of 2.78 m, and a determination result is obtained for each object. This setting is determined so that when the light emission amount of the LED is optimal, the near and near binary judgment frequency is divided in half.
[0034]
Subsequently, the process proceeds to step T4, and branches according to the determination result. In this example, the subsequent processing is branched based on the frequency N determined to be close. If N is 2, 3, or 4, the current resistance level setting stored in the register SW is provisionally set as substantially appropriate, and the process returns as it is. On the other hand, if N = 0, the process proceeds to step T5 where the register SW is shifted rightward by one bit to switch the resistance level. Subsequently, at step T6, it is determined whether or not SW = 0. If SW = 0, the switched resistance level setting is valid, so the process proceeds to step T3, and the determination is repeated six times. Conversely, if SW = 0, it exceeds the limit value, so it is determined in step T7 that the setting cannot be made (NGMAX). Similarly, if N = 6, the process branches to step T8 and shifts the setting of the register SW left by one bit. At step T9, it is determined whether or not SW = 0. When the SW is not 0, the process returns to step T3, and the determination is performed six times with the updated SW setting. Conversely, if SW = 0, the resistance setting has exceeded the minimum level, so it is determined in step T10 that the setting cannot be made (NGMIN).
[0035]
If the decision result in the step T4 is N = 1, the process branches to a step T11, where the AND of the register SW and the register STOCK is obtained, and the result is stored in the accumulator A. At step T12, it is determined whether or not the value of the accumulator A is 0. When the process first branches to step T11, since the register STOCK is reset to 0, the result of ANDing SW and STOCK becomes 0, and the process proceeds to step T13. Here, the OR of SW and STOCK is taken and stored in STOCK. By this processing, the current SW value is stored in STOCK. Thereafter, the process proceeds to step T14, where the bit 1 of the SW is shifted right by one, and the resistance level setting is updated. Proceeding to step T15, it is determined whether or not the updated SW is 0. If the value is 0, the level setting exceeds the maximum level, so it is determined that the level setting is impossible. If the SW is not 0, the process returns to step T3, and the determination is performed again six times with the updated SW setting. While the determination is repeated six times while shifting the setting of SW in this manner, N = 1 may be determined again in step T4, and the process may branch to step T11. Here, AND of SW and STOCK is taken again and stored in accumulator A. If the previously stored STOCK level setting matches the current resistance level setting, it is determined in step T12 that A is not 0, and the routine returns. That is, when the previous level setting stored in STOCK is reproduced again, a temporary resistance value is determined based on this. Similarly, when it is determined that N = 5 in step T4, the same processing as in the case of N = 1 is performed through steps T16 to T20, and the provisional level setting is finally completed.
[0036]
FIG. 9 is a flowchart showing the algorithm of this adjustment procedure. First, the distance determination is repeated 50 times using the resistance level provisionally set in step T21. As a result, 50 AF data consisting of the perspective data are accumulated. At step T22, the AF data is evaluated. Here, if N representing the frequency determined to be close is 6 to 44, the temporary setting is regarded as valid, this is set as the final setting, and the routine is returned. On the other hand, if N is 5 or less, the process proceeds to step T23, where the setting of the register SW is shifted right by one bit. Thereafter, it is determined whether or not SW is 0 in step T24. If SW is 0, the process is terminated as NGMAX. On the other hand, if SW is not 0, the process returns to step T21 to perform determination 50 times with the updated resistance level setting. Similarly, if N is 45 or more, the process proceeds to step T25, where the register SW is shifted left to update the resistance level setting, and the determination is performed 50 times again in step T21. In this way, when the determination result N in step T22 falls between 6 and 44, the resistance level at that time is permanently set and the routine returns. As is clear from the above, by providing such a temporary adjustment procedure, the number of repetitions of the binary determination performed in the temporary adjustment procedure (six times in the embodiment) becomes the number of repetitions of the binary determination performed in the present adjustment procedure (implement (In the example, 50 times) is set to 20% or less, thereby reducing the number of times of determination as a whole.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, by combining the variable series resistance and the variable parallel resistance, the adjustment level of the light amount can be multi-stage, and the quantitative adjustment can be performed. Also, by combining the variable series resistance and the variable parallel resistance, the number of resistance elements can be reduced. According to the second aspect of the present invention, by combining the temporary adjustment procedure that saves the number of determinations and the main adjustment procedure that has a sufficient number of determinations, the number of overall determinations can be reduced, and as a result, the adjustment time can be reduced. Is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a light quantity detection type distance measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a specific configuration example of a light quantity detection type distance measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a table showing an example of setting a distance step.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a distance and a light amount ratio.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a ranging algorithm.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a ranging algorithm.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a light amount adjustment procedure.
FIG. 8 is a flowchart showing a temporary adjustment procedure.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a main adjustment procedure.
FIG. 10 is a schematic perspective view showing a camera incorporating a conventional light amount detection type distance measuring device.
FIG. 11 is a schematic perspective view showing an example of a conventional light quantity detection type distance measuring apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light projection part, 2 ... Light receiving part, 3 ... Circuit part, 4 ... Light quantity judgment circuit, 5 ... Reference level setting circuit, 6 ... Control circuit, 11 ... Light intensity adjustment unit, R: variable series resistance, R ': variable parallel resistance
