JP2004294325A

JP2004294325A - 測距装置

Info

Publication number: JP2004294325A
Application number: JP2003088610A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Miwa; 康博三輪
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21
Also published as: US20040189975A1; US7106423B2

Abstract

【課題】外光輝度が低輝度の場合の到達距離を確保し、遠距離での良好な測距特性が得られる測距装置を提供することを目的とする。
【解決手段】測距装置は、発光手段と、受光手段と、遠側信号またはクランプ信号を出力するクランプ手段と、近側信号とクランプ手段から出力された信号との比を演算して出力比信号を出力する演算手段と、外光輝度測定手段と、外光輝度が低輝度であるほど最遠判定しきい値を遠距離側に対応するしきい値として設定するしきい値設定手段と、出力比信号の値が最遠判定しきい値よりも近距離側ある場合には出力比信号を変換式により距離信号に変換し、近距離側でない場合には所定の一定値の距離信号に変換する変換手段と、を備えている。
【選択図】図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等に用いるのに好適な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】
従来、カメラにおけるアクティブ型の測距装置として、特開平１０−２８１７５６号公報に記載されるように、ＣＰＵにおいて出力比信号を距離に応じた距離信号に変換する際に、出力比信号が基準被検体反射率で定められたクランプ効果有無判断基準レベルより近側である場合には第１の変換式に従って、クランプ効果有無判断基準レベルより近側でない場合には外光輝度応じて第１の変換式および第２の変換式の何れかに従って、変換することとする測距装置が知られている。上記測距装置においてはＡＦ信号値を距離信号値に変換する際、ＡＦ信号値が所定のしきい値よりも遠距離側になった場合には、それ以上の遠距離側の信号はすべて所定の最遠設定値に対応する最遠距離信号値に変換することとしている。このことによって、測距対象物があまりに遠距離に存在しＡＦ信号値が微弱であり、ノイズ成分が無視できなくなる場合にも正確な測定を可能にしている。
【０００３】
また、特開昭６０−１８９７２０号公報に開示された測距装置では、被写体輝度に応じた判定レベル手段により無限遠位置を判定することとしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２８１７５６号公報
【特許文献２】
特開昭６０−１８９７２０号公報
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開平１０−２８１７５６号公報に開示された測距装置においては、例えば外光輝度が低い場合にはノイズ成分が少ないため、外光輝度が高い場合よりも遠距離まで正確な測距ができるはずであるが、上記測距装置ではしきい値を固定の値としているため、正確な測距が出来る遠距離限界まで達しない近距離側において最遠判定がなされ、所定の最遠設定値に対応する最遠距離信号値に変換されてしまうこととなってしまう（図１４（ａ）参照）。すなわち、測距対象物との距離に応じた適切な距離信号を得ることができる限界の距離（以下「到達距離」という）が短くなってしまう。図１４は被写体反射率３６％の条件下で上記測距装置によって測距を行った場合の距離と距離信号の関係を表したグラフであり、（ａ）は外光輝度が低輝度（Ｌｖ＝７）の条件、（ｂ）は外光輝度が中輝度（Ｌｖ＝１４）の条件、（ｃ）は外光輝度が高輝度（Ｌｖ＝１６）の条件で測距を行った結果を表している。
【０００６】
特に測距対象物の反射率が低い場合においては反射率が高い場合よりも近距離側でＡＦ信号が微弱となってしまうため、さらに近距離側で所定信号値に変換されてしまう（図１５（ａ）参照）。このため変換された距離信号値と距離との関係を表すグラフが理想的な線形グラフから大きく外れ、測距誤差の許容範囲を示す線（図中の破線）を遠距離側へはみ出してしまい、測距誤差が許容範囲をこえてしまう場合が出てくる。図１５は被写体反射率９％の条件下で上記測距装置によって測距を行った場合の距離と距離信号の関係を表したグラフであり、（ａ）は外光輝度が低輝度（Ｌｖ＝７）の条件、（ｂ）は外光輝度が中輝度（Ｌｖ＝１４）の条件、（ｃ）は外光輝度が高輝度（Ｌｖ＝１６）の条件で測距を行った結果を表している。また、図中の２本の破線に囲まれた部分が測距誤差の許容範囲内であることを意味する。
【０００７】
また、特開昭６０−１８９７２０号公報に開示された測距装置では、無限遠判定レベル設定の変更によって外光ノイズに対応するため、外光輝度が高輝度の場合には無限遠判定がされる距離よりも少し近距離の付近において外光の影響が大きくなり測距特性が悪化し、測距誤差の許容範囲を近距離側にはみ出すこととなる（図１６（ｃ）参照）。図１６は被写体反射率３６％の条件下で特開昭６０−１８９７２０号公報に開示された測距装置によって測距を行った場合の距離と距離信号の関係を表したグラフであり、（ａ）は外光輝度が低輝度（Ｌｖ＝７）の条件、（ｂ）は外光輝度が中輝度（Ｌｖ＝１４）の条件、（ｃ）は外光輝度が高輝度（Ｌｖ＝１６）の条件で測距を行った結果を表している。また、図中の２本の破線に囲まれた部分が測距誤差の許容範囲内であることを意味する。
【０００８】
上述したように従来の測距装置では外光輝度が変動した場合の到達距離が充分得られず、遠距離において測距特性が悪くなる等の問題点があった。
【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、外光輝度が低輝度の場合の到達距離を確保し、遠距離での良好な測距特性が得られる測距装置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】
上記課題を解決するため本発明の測距装置は、測距対象物に向けて光束を出力する発光手段と、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受光位置で受光し、その受光位置に基づいて、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と、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とを出力する受光手段と、近側信号と遠側信号から出力された信号との比を演算して出力比信号を出力する演算手段と、外光輝度を測定する輝度測定手段と、輝度測定手段により測定された外光輝度が低輝度であるほど最遠判定しきい値を遠距離側に対応するしきい値として設定し、高輝度であるほど近距離側に対応するしきい値として設定するしきい値設定手段と、出力比信号が最遠判定しきい値よりも近距離側に対応する信号である場合には出力比信号を所定の変換式により距離信号に変換し、出力比信号が最遠判定しきい値よりも近距離側に対応する信号でない場合には所定の一定値の距離信号に変換する変換手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
この測距装置によれば、外光輝度に応じて最遠判定しきい値が上下し、外光輝度が低い場合には最遠判定しきい値が遠距離側に設定されることとなるため、変換手段において比較的遠距離になるまでは距離信号が所定の一定値に変換されてしまうこともなく、ＡＦ信号に応じた距離信号が比較的遠距離まで得られることとなるため、外光輝度が低い場合において長い到達距離を確保することができる。
【００１２】
また、本発明の測距装置は、測距対象物に向けて光束を出力する発光手段と、
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受光位置で受光し、その受光位置に基づいて、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と、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とを出力する受光手段と、遠側信号を入力してクランプ信号のレベルと大小比較し、遠側信号のレベルがクランプ信号のレベル以上である場合には遠側信号をそのまま出力し、クランプ信号のレベル以上でない場合にはクランプ信号を出力するクランプ手段と、近側信号とクランプ手段から出力された信号との比を演算して出力比信号を出力する演算手段と、外光輝度を測定する輝度測定手段と、輝度測定手段により測定された外光輝度が低輝度であるほど最遠判定しきい値を遠距離側に対応するしきい値として設定し、高輝度であるほど近距離側に対応するしきい値として設定するしきい値設定手段と、出力比信号が最遠判定しきい値よりも近距離側に対応する信号である場合には出力比信号を所定の変換式により距離信号に変換し、出力比信号が最遠判定しきい値よりも近距離側に対応する信号でない場合には所定の一定値の距離信号に変換する変換手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、この測距装置は、しきい値設定手段が、輝度測定手段により測定された外光輝度が所定の第１輝度レベルより低輝度である場合には最遠判定しきい値を第１レベル値とし、外光輝度が第１輝度レベルより低輝度でない場合には第１レベル値よりも近距離側に対応する第２レベル値として設定すること、を特徴としてもよい。
【００１４】
この測距装置によれば最遠判定しきい値を外光輝度によって２段階にのみ分けているため、最遠判定しきい値が連続的な値として得る場合よりもプログラム容量や処理時間の節約を図ることが出来る。
【００１５】
また、本発明の測距装置は、変換手段が、出力比信号の値が最遠判定しきい値よりも近距離側に対応する信号である場合において、出力比信号が基準被検体反射率で定められたクランプ効果有無判断基準レベルより近側である場合には第１変換式に従って出力比信号を距離に応じた距離信号に変換し、出力比信号が基準被検体反射率で定められたクランプ効果有無判断基準レベルより近側でない場合であって、輝度測定手段により測定された外光輝度が所定の第２輝度レベルより高輝度である場合には第１変換式に従って、外光輝度が第２輝度レベルよりも低輝度である場合には第２変換式に従って、出力比信号を距離に応じた距離信号に変換し、第１変換式は、第２変換式よりも出力比信号を遠距離側の距離信号に変換することを特徴としてもよい。
【００１６】
この測距装置によれば、クランプ効果有無判断基準レベルより近側のＡＦ信号を変換する際に、外光輝度が所定レベルよりも高輝度の場合には低輝度の場合よりも遠距離側の距離信号に変換することとしているので、外光輝度の影響で近距離側に偏る傾向にあったＡＦ信号を適切に変換し、測距精度を向上することができる。
【００１７】
【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。尚、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。先ず、本実施形態に係る測距装置の全体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。
【００１８】
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ＩＲＥＤ４からの赤外光の出射を制御するとともに、ドライバ３に供給される電源電圧（或いは、ドライバ３からＩＲＥＤ４に供給される駆動電流から求められる電源電圧）の値を入力する。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し、また、温度センサ７２により測定された温度の値を入力する。なお、電源電圧については、ドライバ３やＩＲＥＤ４に限らず、電池の電圧を直接に測定してもよいし、他の構成部品に供給される電圧を測定してもよい。
【００１９】
ＩＲＥＤ４から出射された赤外光は、ＩＲＥＤ４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、受光素子であるＰＳＤ（ＰｈｏｔｏＳｅｎｓｉｔｉｖｅＤｅｔｅｃｔｏｒ）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、ＰＳＤ５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Ｉ２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り、信号Ｉ１およびＩ２の和は、ＰＳＤ５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。
【００２０】
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、クランプ回路１３、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り、また、第２信号処理回路１２は、ＰＳＤ５から出力された信号Ｉ２＋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。
【００２１】
クランプ回路１３は、第２信号処理回路１２から出力された遠側信号Ｉ２を入力し、或る一定レベルのクランプ信号Ｉｃおよび遠側信号Ｉ２それぞれのレベルを大小比較し、前者が大きいときにはクランプ信号Ｉｃを出力し、そうでないときには遠側信号Ｉ２をそのまま出力する。以下では、このクランプ回路１３から出力される信号をＩ２ｃで表す。ここで、クランプ信号Ｉｃは、図４で示す距離Ｌ４に対応する遠側信号Ｉ２のレベルと略同じレベルとする。
【００２２】
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、クランプ回路１３から出力された信号Ｉ２ｃ（遠側信号Ｉ２およびクランプ信号Ｉｃの何れか）とを入力し、出力比（Ｉ１／（Ｉ１＋Ｉ２ｃ））を演算し、その結果を出力する。積分回路１５は、その出力比を入力し、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、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ＳＯＵＴ端子から出力される。
【００２３】
ＣＰＵ１は、ＡＦＩＣ１０から出力されたＡＦ信号を入力し、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。なお、ＣＰＵ１におけるＡＦ信号から距離信号への変換演算については後述する。
【００２４】
次に、ＡＦＩＣ１０の第１信号処理回路１１、クランプ回路１３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。また、図３は、本実施形態に係る測距装置におけるクランプ回路１３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。
【００２５】
第１信号処理回路１１は、その回路図が図２に示されており、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Ｉ１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のコレクタ端子には、オペアンプ２３の−入力端子が接続され、このコレクタ端子の電位が演算回路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。
【００２６】
また、ＡＦＩＣ１０のＣＨＦ端子には定常光除去コンデンサ２７が外付けされており、この定常光除去コンデンサ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。定常光除去コンデンサ２７とオペアンプ２３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のエミッタ端子は他端が接地された抵抗３０に接続されている。
【００２７】
図３にＡＦＩＣ１０のクランプ回路１３の具体的な構成図を示す。
【００２８】
図３に示すように、クランプ回路１３には、遠側信号Ｉ_２のレベルを判定するコンパレータ３７が設けられている。コンパレータ３７の＋入力端子は、第２信号処理回路１２のトランジスタ２２のコレクタ端子に接続されるとともに、スイッチ３８を介して演算回路１４の入力端子に接続されている。一方、コンパレータ３７の−入力端子は、＋入力端子に接続されているトランジスタ２２及び圧縮ダイオード２４と同様に、トランジスタ５１のコレクタ端子及び圧縮ダイオード５２のカソード端子と接続されるとともに、スイッチ３９を介して演算回路１４の入力端子に接続されている。
【００２９】
また、トランジスタ５１のベース端子には、クランプ電流源４１が接続されている。クランプ電流源４１には、定電流源４２ａとスイッチ４３ａが直列接続され、定電流源４２ｂとスイッチ４３ｂが直列接続され、定電流源４２ｃとスイッチ４３ｃが直列接続され、定電流源４２ｄとスイッチ４３ｄが直列接続されており、それらのスイッチ４３ａ〜４３ｄの他端側がトランジスタ５１のベース端子に接続されている。
【００３０】
例えば、定電流源４２ａは一定電流値０．１２５ｎＡを出力し、定電流源４２ｂは一定電流値０．２５ｎＡを出力し、定電流源４２ｃは一定電流値０．５ｎＡを出力し、定電流源４２ｄは一定電流値１．０ｎＡを出力するものが用いられる。
【００３１】
スイッチ４３ａ〜４３ｄは、クランプレベル切替回路１６から出力される信号Ｑ１〜Ｑ４により制御されて開閉する。そして、クランプ電流源４１は、その閉じられたスイッチに対応する定電流源それぞれからの電流の総和であるクランプ電流をトランジスタ５１のベース端子に入力する。このクランプ電流はトランジスタ５１のベース電流となり、その大きさに応じたコレクタ電位がコンパレータ３７の−入力端子に入力される。なお、クランプ電流は、測距装置の製造時に適宜設定される。
【００３２】
また、スイッチ３９にはコンパレータ３７の出力端子が接続されており、コンパレータ３７の出力信号が入力される。また、スイッチ３８にはインバータ４０を介してコンパレータ３７の出力端子が接続されており、コンパレータ３７の出力信号が反転されて入力される。従って、スイッチ３８及び３９は、コンパレータ３７の出力信号により、一方がオン状態となると他方がオフ状態となる関係にある。
【００３３】
また、コンパレータ３７の出力信号は、ＣＭ_ＯＵＴ端子を通じてＡＦＩＣ１０から出力されＣＰＵ１に入力される。このコンパレータ３７の出力信号は、＋入力端子に入力される遠側信号Ｉ_２が−入力端子に入力されるクランプ信号Ｉ_Ｃより大きいときには高電位の信号となり、逆に＋入力端子に入力される遠側信号Ｉ_２が−入力端子に入力されるクランプ信号Ｉ_Ｃより小さいときには低電位の信号となる。
【００３４】
このため、コンパレータ３７は、クランプ回路１３から出力される出力信号Ｉ_２Ｃが遠側信号Ｉ_２であるかクランプ信号Ｉ_Ｃであるかを検出する出力信号検出手段として機能する。
【００３５】
積分回路１５は、その回路構成が図２に示されている。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６６が接続されている。
【００３６】
以上のように構成されるＡＦＩＣ１０の作用について、図２および図３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、圧縮ダイオードのＶＦ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、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、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。
【００３７】
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ＰＳＤ５から出力される信号Ｉ１＋Ｉ０のうち定常光成分Ｉ０は、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、クランプ回路１３に入力する。
【００３８】
クランプ回路１３に入力した遠側信号Ｉ２は、クランプ回路１３の判定用コンパレータ３７の＋入力端子に入力する。予めカメラの調整段階で設定されたクランプ電流源４１から出力される信号はトランジスタ５１のベース電流として流れ、これに伴い生じるトランジスタ５１のコレクタ端子の電位（クランプ信号Ｉｃ）が判定用コンパレータ３７の−入力端子に入力する。遠側信号Ｉ２とクランプ信号Ｉｃとは、判定用コンパレータ３７により大小比較され、その結果に応じて、スイッチ３８および３９のうち一方がオンされ、他方がオフされる。すなわち、遠側信号Ｉ２がクランプ信号Ｉｃより大きいときには、スイッチ３８がオン状態となり、スイッチ３９がオフ状態となり、クランプ回路１３の出力信号Ｉ２ｃとして遠側信号Ｉ２が出力される。大小関係が逆の場合には、スイッチ３８がオフ状態となり、スイッチ３９がオン状態となり、クランプ回路１３の出力信号Ｉ２ｃとしてクランプ信号Ｉｃが出力される。
【００３９】
クランプ回路１３から出力された信号Ｉ２ｃおよび第１信号処理回路１１から出力された近側信号Ｉ１は、演算回路１４に入力され、演算回路１４により出力比（Ｉ１／（Ｉ１＋Ｉ２ｃ））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。測距を開始するにあたっては、スイッチ６０、６２がオフ状態とされるとともに、スイッチ６５が所定時間オン状態とされ、積分コンデンサ６は第２基準電源６６の基準電圧Ｖ_ＲＥＦ２の電位に充電される。ＩＲＥＤ４が所定回数だけパルス発光しているときには、積分回路１５のスイッチ６０はオン状態とされ、スイッチ６２、６５はオフ状態とされ、演算回路１４から出力された出力比信号によって積分コンデンサ６が放電積分され積分コンデンサ６の電位が階段状に減少する。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６２はオン状態とされて、積分コンデンサ６の電位は、定電流源６３から供給される定電流による逆積分により充電され増加していく。ＣＰＵ１は、積分コンデンサ６の電位をモニタして、元の電位Ｖ_ＲＥＦ２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。
【００４０】
このようにして得られたＡＦ信号と測距対象物までの距離Ｌとの関係を図４に示す。図４は、本実施形態に係る測距装置の積分回路から出力されるＡＦ信号と測距対象物までの距離との関係を示す図である。この図に示すグラフにおいて、横軸は、測距対象物までの距離Ｌの逆数（１／Ｌ）であり、縦軸は、出力比（Ｉ１／（Ｉ１＋Ｉ２））すなわちＡＦ信号である。この図に示すように、測距対象物までの距離Ｌが或る距離Ｌ４以下（Ｌ≦Ｌ４）では、クランプ回路１３から出力される信号は、Ｉ２であり、出力比は、Ｉ１／（Ｉ１＋Ｉ２）であり、距離Ｌの逆数（１／Ｌ）に対して出力比は略線形関係にあり、距離Ｌが大きく（１／Ｌが小さく）なると出力比は小さくなる。また、距離Ｌが距離Ｌ４以上（Ｌ≧Ｌ４）では、クランプ回路１３から出力される信号は、Ｉｃであり、出力比は、Ｉ１／（Ｉ１＋Ｉｃ）であり、この場合も、距離Ｌが大きくなると出力比は小さくなる。このように、クランプ回路１３を用いれば、測距対象物までの距離Ｌは、出力比（ＡＦ信号）から一意的かつ安定に決定することができる。
【００４１】
ＣＰＵ１は、このようにして得られたＡＦ信号に基づいて、撮影レンズ８の駆動量を表す距離信号を演算により求め、その距離信号をレンズ駆動回路７に送出して撮影レンズ８を合焦動作させる。図５は、本実施形態に係る測距装置におけるＡＦ信号から距離信号への変換の説明図である。この図に示すグラフでは、横軸は、測距対象物までの距離Ｌの逆数（１／Ｌ）であり、左縦軸はＡＦ信号であり、右縦軸は距離信号である。また、このグラフでは、距離ＬとＡＦ信号との関係および距離Ｌと距離信号との関係をそれぞれ示しており、特に、距離Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４およびＬ５（ただし、Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４＜Ｌ５）それぞれに対して、ＡＦ信号はｙ２，ｙ３，ｙ４およびｙ５それぞれであり、距離信号はｘ２，ｘ３，ｘ４およびｘ５それぞれであることを示している。
【００４２】
ここで、距離Ｌ≦Ｌ４の範囲および距離Ｌ＞Ｌ４の範囲それぞれにおいて、ＡＦ信号は距離Ｌの逆数（１／Ｌ）に対して略線形関係であり、また、距離Ｌの全範囲において、距離信号は距離Ｌの逆数（１／Ｌ）に対して略線形関係である。したがって、距離Ｌ≦Ｌ４の範囲および距離Ｌ＞Ｌ４の範囲それぞれにおいて、ＡＦ信号と距離信号との間の関係も略線形関係である。
【００４３】
以下、得られたＡＦ信号（以下ｙで表す）から距離信号（以下ｘで表す）を算出するＣＰＵ１の処理について図６を参照しながら説明する。まず、ＣＰＵ１は測光センサ７１から得られた外光輝度の高低に応じて、最遠判定しきい値（ＩＮＦＤＡＴＡ）を設定する。すなわち、外光輝度が低いほど最遠判定しきい値を遠距離側に設定し、外光輝度が高いほど最遠判定しきい値を近距離側に設定する（ステップＳ１０）。
【００４４】
図９は測光センサ７１で得られる外光輝度とそれに対応してＰＳＤ５で得られるＡＦ信号との関係を表したグラフである。すなわち、測距対象物が無限遠に相当する位置にある状態（ＩＲＥＤ４から発せられた赤外光がＰＳＤ５に反射光として到達しない状態）においてＡＦＩＣ１０から出力されるＡＦ信号と輝度との関係を表したものである。図９のグラフはカメラの複数の試作品から外光輝度とＡＦ信号との関係の平均的データを求め、予め作成したものである。図９のグラフは例えば、ＡＦ窓（投光）２２ａを遮光テープで覆い、外光輝度を変化させながらＡＦ信号を測定することによって作成される。この場合、野外で外光輝度を測定しながら対応するＡＦ信号を測定してもよいし、輝度箱にカメラを対面させて輝度を変化させながら対応するＡＦ信号を測定してもよい。３つの曲線はそれぞれクランプ信号のレベルが０．５ｎＡの場合、０．７５ｎＡの場合、１ｎＡの場合を表している。例えばクランプ信号レベルが０．７５ｎＡに設定されているカメラにおいては、図９の０．７５ｎＡの曲線を基にして最遠判定しきい値を求める。例えば、外光輝度がＬｖ１３の場合にはそれに対応する曲線上のＡＦ信号値を採用し、最遠判定しきい値＝６１０と設定すれば良い。図９の曲線は輝度が高くなるほどＡＦ信号値が大きくなる曲線であるので、結果として最遠判定しきい値は外光輝度が低いほど遠距離側に、外光輝度が高いほど近距離側に設定されることとなる。
【００４５】
なお、ここでは最遠判定しきい値を図９の曲線を基に連続的に設定するようにしたが、たとえば基準となる輝度レベル（第１輝度レベル）を定め、外光輝度との大小を比較し、その結果に応じて最遠判定しきい値の設定値を２段階に分割する方法でもよい。例えば、外光輝度が第１輝度レベルより低い場合には最遠判定しきい値を第１レベル値とし、高い場合には第２レベル値とするなどしてもよい。但し、この場合の第１輝度レベルは後述する第２輝度レベルよりも低い輝度に対応するレベルとする。この例については第二実施形態として後述する。
【００４６】
ＡＦＩＣ１０より得られたＡＦ信号がもし上記最遠判定しきい値よりも小さかった場合（遠距離側であった場合）は最遠距離信号値（ＡＦＩＮＦ）を距離信号としてセットし、処理を終了する（ステップＳ２０、ステップＳ３０）。最遠距離信号値とは、無限遠まで所定のぼけ範囲内に納まるようにカメラの設計上定められた有限距離に対応する距離信号値をいう。得られたＡＦ信号が所定以上に遠距離であった場合には上記のような処理を行うこととし、遠距離であっても安定した撮影レンズ８の合焦制御を行うことができるようにしている。
【００４７】
次に、外光輝度の高低によって、ＡＦ信号から距離信号への変換式を決定する（ステップＳ４０）。ＡＦ信号ｙを距離信号ｘへ変換する変換式は
ｘ＝ｙ・Ａ＋Ｂ
という一次式で表されるが、この式におけるパラメータＡ，Ｂの組合せはあらかじめ（Ａ，Ｂ）＝（Ａ２，Ｂ２）及び（Ａ，Ｂ）＝（Ａ３，Ｂ３）の２種類が準備されており、まずは測光センサ７１より得られた外光輝度の高低によってそのいずれの組を採用するかを決定する。
【００４８】
準備されているバラメータＡ２、Ｂ２は図５の符号を参照し次式（１），（２）で表され、変換式は（３）で表される。
Ａ２＝（ｘ３−ｘ２）／（ｙ３−ｙ２） …（１）
Ｂ２＝ｘ２−ｙ２・Ａ２ …（２）
ｘ＝ｙ・Ａ２＋Ｂ２ …（３）
準備されているバラメータＡ３、Ｂ３は図５の符号を参照し次式（４），（５）で表され、変換式は（６）で表される。
Ａ３＝（ｘ５−ｘ４）／（ｙ５−ｙ４） …（４）
Ｂ３＝Ｘ４−ｙ４・Ａ３ …（５）
ｘ＝ｙ・Ａ３＋Ｂ３ …（６）
である。上式のとおり、（Ａ，Ｂ）＝（Ａ２，Ｂ２）の組の方が（Ａ，Ｂ）＝（Ａ３，Ｂ３）の組よりも遠距離側の距離信号に変換されることとなる。
【００４９】
測光センサ７１より得られた外光輝度が所定の第２輝度レベルよりも高い場合には（Ａ，Ｂ）＝（Ａ２，Ｂ２）の組を採用し（ステップＳ５０）、それ以外の場合には（Ａ，Ｂ）＝（Ａ３，Ｂ３）の組を採用する（ステップＳ６０）。また外光輝度が第２輝度レベルよりも低い場合であってもＡＦ信号ｘの値が基準被検体反射率（３６％）で定められるクランプ効果有無判断基準レベルＣＯＵＮＴ＿Ｂに対応するＡＦ信号よりも大きい場合（より近距離側の場合）には（Ａ，Ｂ）＝（Ａ２，Ｂ２）の組を採用する（ステップＳ７０）。なお、基準被検体反射率の場合、クランプ効果有無判断基準レベルＣＯＵＮＴ＿Ｂに対応する距離ＬはＬ４であり、また、ＣＯＵＮＴ＿Ｂはｙ４に等しい。すなわち、距離Ｌ≦Ｌ４の範囲では、（Ａ，Ｂ）＝（Ａ２，Ｂ２）の組が採用されることとなる（ステップＳ７０、ステップＳ６０）。
【００５０】
すなわち上記変換式パラメータの選択の処理をまとめると、外光輝度が低輝度範囲及び中輝度範囲の場合においては、Ｌ≦Ｌ４の範囲で（Ａ，Ｂ）＝（Ａ２，Ｂ２）、Ｌ＞Ｌ４の範囲で（Ａ，Ｂ）＝（Ａ３，Ｂ３）が採用される。一方、高輝度範囲においてはすべてのＬの範囲において（Ａ，Ｂ）＝（Ａ２，Ｂ２）が採用されることとなる。
【００５１】
そして、採用された変換式（３）式又は（６）式の何れかに基づきＡＦ信号ｙを距離信号ｘに変換する（ステップＳ８０）。ここで、変換された距離信号ｘが最遠距離信号値ＡＦＩＮＦよりも小さく（遠距離側に）なっていないことを確認し、もし小さくなってしまった場合には最遠距離信号値ＡＦＩＮＦを距離信号としてセットし直し、処理を終了する（ステップＳ９０、ステップＳ３０）。
【００５２】
なお、パラメータＡ２（（１）式），Ｂ２（（２）式），Ａ３（（４）式）およびＢ３（（５）式）、ならびに、外光輝度の標準範囲（すなわち、（３）式および（６）式の何れの変換式を選択するかの判断基準）は、この測距装置が組み込まれるカメラ毎に製造時に求められ、ＥＥＰＲＯＭ２等に予め記憶されている。そして、これらのパラメータは測距時にＣＰＵ１により読み出されて、（３）式または（６）式の演算が行われて、ＡＦ信号ｙから距離信号ｘへ変換される。
【００５３】
上述のとおり、本実施形態に係る測距装置では、外光輝度が低輝度範囲で遠距離において正確な測距が比較的容易になるときは最遠判定しきい値が遠距離側に設定され、限界まで最遠判定がされずに距離に応じた距離信号を得ることができるため、適切な到達距離が確保でき、遠距離における測距特性が向上することとなる。
【００５４】
なお、上記実施形態においては出力比信号をＡＦ信号に変換する際に、積分回路１５を用い、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に基づいてＡＦ信号を求めているが、積分回路１５の変わりに図７に示すように積分回路１５ａを用いてもよい。
【００５５】
この場合、積分回路１５ａは、この出力比信号（距離演算値）の入力を受け、ＡＦＩＣ１０のＣ_ＩＮＴ端子３３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、ＣＰＵ１は、その積算された出力比をＡＦ信号（距離データ）として受信する。ＣＰＵ１は、ＡＦＩＣ１０からＡＦ信号を受信すると、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。
【００５６】
積分回路１５ａは、以下のような構成である。図８を参照すると、ＡＦＩＣ１０のＣ_ＩＮＴ端子３３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６９を介して接地されている。また、積分コンデンサ６の電位は、上述のようにＣＰＵ１によって読み出される。なお、スイッチ６０、スイッチ６２、及びスイッチ６９は、ＣＰＵ１からの制御信号により制御される。
【００５７】
測距を開始するにあたっては、スイッチ６０、６２はオフ状態とされるとともに、スイッチ６９が所定時間オン状態とされ、積分コンデンサ６は放電され電圧が０ボルトとなる。ＩＲＥＤ４が所定回数だけパルス発光しているときには、積分回路１５ａのスイッチ６０はオン状態とされ、スイッチ６２、６９はオフ状態とされる。積分回路１５ａ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、即ち距離演算値を受信し、その距離演算値の値に応じた電圧値だけ充電される。これにより、積分コンデンサ６の電圧は、ＩＲＥＤ４の発光毎に距離演算値が入力され階段状に増加する。一段一段の電圧上昇量は、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上昇量の総和をもって距離情報としている。
【００５８】
積分コンデンサ６に対して所定の発光回数分の距離演算値の入力が終了した後、スイッチ６０はオフ状態とされ、ＣＰＵ１は、積分コンデンサ６の電圧をＡ／Ｄ変換して読込み、距離演算値の積分結果をＡＦ信号（距離データ）として読み出す。
【００５９】
次に本発明の第二の実施形態について説明する。本実施形態は測距装置の全体の構成やＡＦＩＣ１０の第１信号処理回路１１、クランプ回路１３、積分回路１５などの具体的な回路構成及び距離信号の基本的な算出処理については第一の実施形態と同様である。第一実施形態とは、距離信号の算出処理において外光輝度に基づいて最遠判定しきい値を決定する処理のみが異なっている。
【００６０】
第一実施形態では最遠判定しきい値を図９の曲線を基に連続的に設定するようにしたが、本実施形態では基準となる輝度レベル（第１輝度レベル）を定め、外光輝度との大小を比較し、その結果に応じて最遠判定しきい値の設定値を２段階に分けることとしている。このとき第１輝度レベルは例えば外光ノイズがＡＦ信号のしきい値に到達する輝度を選択する。本実施形態では外光輝度がＬｖ１２（第１輝度レベル）より低い場合には最遠判定しきい値をＩＮＦＤＡＴＡ＝５３５（第１レベル値）とし、高い場合にはＩＮＦＤＡＴＡ＝８３７（第２レベル値）とする（図１０、ステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１６）。
【００６１】
この場合、ＡＦ信号ｙを距離信号ｘに変換する変換式を選択する基準となる第２輝度レベルは上記第１輝度レベルよりも高く、Ｌｖ１５としている。すなわち図１１に示すように、ＡＦ信号ｙから距離信号ｘを算出する処理として外光輝度によってＬｖ１２未満（以下「低輝度範囲」という。）、Ｌｖ１２〜１５（以下「中輝度範囲」という。）、Ｌｖ１５以上（以下「低輝度範囲」という。）の３種類の外光輝度範囲に分けられることとなる。
【００６２】
このように最遠判定しきい値を連続的な値とするのではなく２段階にのみ分けることとすれば、プログラム容量や処理時間を節約することが出来る。同様にして、２段階に分割する方法だけでなく、３段階以上の多段階に分割する方法を採ってもよい。
【００６３】
次に、第二実施形態に係る測距装置における計算結果を示す。図１２は被写体反射率３６％の条件下で上記測距装置によって測距を行った場合の距離と距離信号の関係を表したグラフであり、（ａ）は外光輝度が低輝度（Ｌｖ＝７）の条件、（ｂ）は外光輝度が中輝度（Ｌｖ＝１４）の条件、（ｃ）は外光輝度が高輝度（Ｌｖ＝１６）の条件で測距を行った結果を表している。また、図中の２本の破線に囲まれた部分が測距誤差の許容範囲内であることを意味する。
【００６４】
この計算においては外光輝度が低輝度範囲であるため最遠判定しきい値は従来のしきい値より遠距離側に対応する第１レベル値にセットされている。ここで第１レベル値は距離信号＝６７に相当するＡＦ信号値である。従来の測距装置によれば最遠判定しきい値が距離信号＝１１８に相当するＡＦ信号値に固定されているため、１／Ｌ＝０．１以上の遠距離においてはすべて距離信号値が最遠設定値になってしまうところ（図１４（ａ）参照）、本実施形態の測距装置によれば図１２（ａ）に示すとおり１／Ｌ＝０．０５の距離までは最遠判定がなされず、距離信号と距離の略線形関係が得られることとなる。すなわち、外光輝度が低輝度範囲の場合の遠距離の測距特性が改善され、到達距離も適切に確保されていることとなる。
【００６５】
図１３は被写体反射率が低い条件での測距結果であり、被写体反射率９％の条件下で上記測距装置によって測距を行った場合の距離と距離信号の関係を表したグラフであり、（ａ）は外光輝度が低輝度（Ｌｖ＝７）の条件、（ｂ）は外光輝度が中輝度（Ｌｖ＝１４）の条件、（ｃ）は外光輝度が高輝度（Ｌｖ＝１６）の条件で測距を行った結果を表している。また、図中の２本の破線に囲まれた部分が測距誤差の許容範囲内であることを意味する。最遠判定しきい値が距離信号＝１１８に相当するＡＦ信号値に固定されている従来の測距装置によれば１／Ｌ＝０．１５以上の遠距離においてはすべて距離信号値が最遠設定値になってしまい、広い範囲で測距誤差の許容範囲を超えていたところ（図１５（ａ）参照）、図１３（ａ）に示すとおり１／Ｌ＝０．０７程度まで最遠判定がなされていないこととなり、測距誤差の許容範囲を超える部分が大きく減少したことがわかる。すなわち、外光輝度が低輝度範囲の場合の遠距離の測距特性及び到達距離が、被写体反射率が低い場合には特に改善されていることとなる。
【００６６】
図１２（ｃ）は外光輝度が高輝度（Ｌｖ＝１６）、被写体反射率３６％の条件下で上記測距装置によって測距を行った場合の距離と距離信号の関係を表したグラフである。図１２（ｃ）を見ると、同一条件での従来の測距装置による距離と距離信号の関係を表したグラフ（図１６（ｃ））では１／Ｌ＝０．０５〜０．０７の距離において測距誤差が許容範囲を超えていたところ、当該距離における測距誤差が改善され、許容範囲を超えている部分が減少している。
【００６７】
また、本実施形態に係る測距装置では距離信号算出において変換式を外光輝度によって変化させることとしている。このため、外光輝度が高輝度範囲である場合には外光輝度の影響でＡＦ信号が近距離側になってしまう傾向があったが、高輝度範囲の場合には、遠距離側の距離信号に変換されることなり改善されることとなる。
【００６８】
外光輝度が高輝度範囲である場合には外光輝度により図１６（ｃ）のように１／Ｌ＝０．０５〜０．７の範囲で許容錯乱円の範囲をはみ出してしまっていたところ、高輝度範囲においてはかかる範囲を変換する際に変換式パラメータ（Ａ，Ｂ）＝（Ａ２，Ｂ２）が用いられ、より遠距離側の距離信号に変換されることなったため図１２（ｃ）のように改善され、許容錯乱円の範囲内に入る部分が多くなった。
【００６９】
以上詳述したように、本実施形態に係る測距装置によれば、外光輝度が低く、特に被写体反射率が低い場合において遠距離測距の精度が優れ、適切な到達距離を確保することが可能となる。
【００７０】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態の測距装置では、第２信号処理回路１２から出力された遠側信号Ｉ２と一定レベルのクランプ信号Ｉｃとを大小比較し、何れかの信号を出力するクランプ回路１３を有しているが、本発明は、クランプ回路を有せず、近側信号と遠側信号を直接演算回路に入力し演算する測距装置にも適用可能である
【００７１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり本発明によれば、外光輝度が低輝度の場合の到達距離を確保し、遠距離での良好な測距特性が得られる測距装置を提供することができる。
【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におけるクランプ回路の回路図である。
【図４】実施形態に係る測距装置の積分回路から出力されるＡＦ信号と測距対象物までの距離との関係を示す図である。
【図５】実施形態に係る測距装置におけるＡＦ信号から距離信号への変換の説明図である。
【図６】第一実施形態の距離信号算出処理のフロー図である。
【図７】実施形態に係る測距装置の変形例の構成図である。
【図８】実施形態に係る測距装置の変形例における第１信号処理回路および出力回路の回路図である。
【図９】外界輝度によるＡＦ信号値を表したグラフである。
【図１０】第二実施形態の距離信号算出処理のフロー図である。
【図１１】外界輝度による範囲分けの説明図である。
【図１２】標準被写体反射率の条件下で測距を行った場合の距離と距離信号の関係を表したグラフであり、（ａ）は外光輝度が低輝度、（ｂ）は外光輝度が中輝度、（ｃ）は外光輝度が高輝度の条件で測距を行った結果である。
【図１３】低被写体反射率の条件下で測距を行った場合の距離と距離信号の関係を表したグラフであり、（ａ）は外光輝度が低輝度、（ｂ）は外光輝度が中輝度、（ｃ）は外光輝度が高輝度の条件で測距を行った結果である。
【図１４】従来の測距装置によって標準被写体反射率の条件下で測距を行った場合の距離と距離信号の関係を表したグラフであり、（ａ）は外光輝度が低輝度、（ｂ）は外光輝度が中輝度、（ｃ）は外光輝度が高輝度の条件で測距を行った結果である。
【図１５】従来の測距装置によって低被写体反射率の条件下で測距を行った場合の距離と距離信号の関係を表したグラフであり、（ａ）は外光輝度が低輝度、（ｂ）は外光輝度が中輝度、（ｃ）は外光輝度が高輝度の条件で測距を行った結果である。
【図１６】従来の測距装置によって従来の測距装置によって測距を行った場合の距離と距離信号の関係を表したグラフであり、（ａ）は外光輝度が低輝度、（ｂ）は外光輝度が中輝度、（ｃ）は外光輝度が高輝度の条件で測距を行った結果である。
【符号の説明】
１…ＣＰＵ、２…ＥＥＰＲＯＭ、３…ドライバ、４…ＩＲＥＤ（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、１３…クランプ回路、１４…演算回路、１５…積分回路。

Claims

測距対象物に向けて光束を出力する発光手段と、
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受光位置で受光し、その受光位置に基づいて、受光光量が一定であれば前記距離が遠いほど大きな値である遠側信号と、受光光量が一定であれば前記距離が近いほど大きな値である近側信号とを出力する受光手段と、
前記近側信号と前記遠側信号から出力された信号との比を演算して出力比信号を出力する演算手段と、
外光輝度を測定する輝度測定手段と、
前記輝度測定手段により測定された外光輝度が低輝度であるほど最遠判定しきい値を遠距離側に対応するしきい値として設定し、高輝度であるほど近距離側に対応するしきい値として設定するしきい値設定手段と、
前記出力比信号が前記最遠判定しきい値よりも近距離側に対応する信号である場合には前記出力比信号を所定の変換式により距離信号に変換し、前記出力比信号が前記最遠判定しきい値よりも近距離側に対応する信号でない場合には所定の一定値の距離信号に変換する変換手段と、
を備えることを特徴とする測距装置。
測距対象物に向けて光束を出力する発光手段と、
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受光位置で受光し、その受光位置に基づいて、受光光量が一定であれば前記距離が遠いほど大きな値である遠側信号と、受光光量が一定であれば前記距離が近いほど大きな値である近側信号とを出力する受光手段と、
前記遠側信号を入力してクランプ信号のレベルと大小比較し、前記遠側信号のレベルが前記クランプ信号のレベル以上である場合には前記遠側信号をそのまま出力し、前記クランプ信号のレベル以上でない場合には前記クランプ信号を出力するクランプ手段と、
前記近側信号と前記クランプ手段から出力された信号との比を演算して出力比信号を出力する演算手段と、
外光輝度を測定する輝度測定手段と、
前記輝度測定手段により測定された外光輝度が低輝度であるほど最遠判定しきい値を遠距離側に対応するしきい値として設定し、高輝度であるほど近距離側に対応するしきい値として設定するしきい値設定手段と、
前記出力比信号が前記最遠判定しきい値よりも近距離側に対応する信号である場合には前記出力比信号を所定の変換式により距離信号に変換し、前記出力比信号が前記最遠判定しきい値よりも近距離側に対応する信号でない場合には所定の一定値の距離信号に変換する変換手段と、
を備えることを特徴とする測距装置。
前記しきい値設定手段は、前記輝度測定手段により測定された外光輝度が所定の第１輝度レベルより低輝度である場合には最遠判定しきい値を第１レベル値とし、前記外光輝度が前記第１輝度レベルより低輝度でない場合には前記第１レベル値よりも近距離側に対応する第２レベル値として設定すること、を特徴とする請求項１又は２に記載の測距装置。
前記変換手段は、
前記出力比信号の値が前記最遠判定しきい値よりも近距離側に対応する信号である場合において、
前記出力比信号が基準被検体反射率で定められたクランプ効果有無判断基準レベルより近側である場合には第１変換式に従って前記出力比信号を前記距離に応じた距離信号に変換し、
前記出力比信号が基準被検体反射率で定められた前記クランプ効果有無判断基準レベルより近側でない場合であって、前記輝度測定手段により測定された外光輝度が所定の第２輝度レベルより高輝度である場合には前記第１変換式に従って、前記外光輝度が前記第２輝度レベルよりも低輝度である場合には第２変換式に従って、前記出力比信号を前記距離に応じた距離信号に変換し、
前記第１変換式は、
前記第２変換式よりも前記出力比信号を遠距離側の距離信号に変換することを特徴とする請求項２又は３に記載の測距装置。