JP2561075B2 - カメラ用アナログ−デイジタル変換回路 - Google Patents

カメラ用アナログ−デイジタル変換回路

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JP2561075B2
JP2561075B2 JP61165753A JP16575386A JP2561075B2 JP 2561075 B2 JP2561075 B2 JP 2561075B2 JP 61165753 A JP61165753 A JP 61165753A JP 16575386 A JP16575386 A JP 16575386A JP 2561075 B2 JP2561075 B2 JP 2561075B2
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    • G02B7/30Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line
    • G02B7/32Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line using active means, e.g. light emitter
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    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
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    • H03M1/50Analogue/digital converters with intermediate conversion to time interval
    • H03M1/504Analogue/digital converters with intermediate conversion to time interval using pulse width modulation

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、カメラの電子制御に適したアナログ−ディ
ジタル変換器に関する。
(従来技術) カメラの自動化に伴って被写体の輝度情報や距離情報
をディジタル信号に変換する必要が生じ、例えば特開昭
60−164728号公報に示されたように、被写体輝度検出素
子RtとコンデンサCを直列に接続し、このコンデンサC
の端子電圧が測光開始時点から基準電圧に到達するまで
のクロックパルス数を計数するようにしたディジタル式
の測光装置が提案されている。
しかしながら、コンデンサCの静電容量の変動や、基
準電圧の変動を受けて測定精度に低下を来たすという問
題があり、また基準電圧との比較手段として使用される
コンパレータは、第6図に示したように電源Veに対して
3個のトランジスタT1、T2、T3を直列に介入させるた
め、各トランジスタのスレッシュホールド電圧の3倍の
電圧を賄うことができる高い電圧の電源を必要とすると
いう問題がある。
(目的) 本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであ
って、その目的とするところは高い変換精度を有して低
電圧駆動できる新規なカメラ用アナログ−ディジタル変
換器を提供することにある。
(実施例) そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づい
て説明する。
第1図は本発明の一実施例を示すものであって、図中
符号1はワンショットマルチバイブレータで、NORゲー
ト1a、コンデンサ1b及びインバータ1cを直列接続すると
ともに、NORゲート1aの一方の入力端子はインバータ1c
の出力を、他方の入力端子はトリガ回路2に接続して構
成され、レリーズ釦に連動するスイッチ5、6(選択手
段)により基準抵抗3、及び光−抵抗変換機能を有する
受光素子4を介して選択的に電圧Veが印加されている。
7はパルス幅比演算回路で、一方の入力端子にはワンシ
ョットマルチバイブレータ1から出力されるパルス信号
が、他方の入力端子に繰返し周波数の低いクロック信号
CK1と、これの高いクロック信号CK2が選択的に入力する
アンドゲート7aと、これからのクロック信号CK1が入力
するプリセッタブルカウンタ7bと、カウンタ7bのカウン
トアップ信号を計数するカウンタ7cからなり、2種類の
クロック信号の数の比を演算するように構成されてい
る。8は、データ記憶回路7で、表1に示したようにパ
ルス幅比演算回路からの出力をアドレスにして、この出
力に一致する露光値を格納している。
なお、図中符号9は、クロック発振回路を示す。
次に、このように構成した装置の動作を第2図に示し
たタイミング図に基づいて説明する。
今、被写体輝度を測定すべくレリーズ釦を第1段階ま
で押下すると、スイッチ5がONとなって基準抵抗3を介
してワンショットマルチバイブレータ1に電圧Veが印加
され、ついでトリガ回路2からトリガ信号が入力する。
これにより、マルチバイブレータ1は、コンデンサ1b
と基準抵抗3との時定数により定まる時間幅のパルスPs
を出力する。このパルスPsは、パルス幅比演算回路7に
入力してゲート7aを開にしてクロックパルスCK1をプリ
セッタブルカウンタ7bに入力させ、パルス幅に一致する
クロックパルス数をこのカウンタ7bにプリセットさせ
る。云うまでもなく、このパルスPsのパルス幅Tsは、 により表され、基準抵抗3に比例した値となる(ただ
し、Rsは基準抵抗3の抵抗値を、Cはコンデンサの容量
値を、Veは電源電圧を、Vthはインバータのスレシュホ
ールド電圧を表わす)。
基準抵抗3に基づくパルスPsの出力が終了した時点
で、スイッチ5がOFF、代わってスイッチ6がONとなっ
て受光素子4を介してマルチバイブレータ1に電圧Veが
印加され、ついでトリガパルスが入力する。これによ
り、マルチバイブレータ1は、受光素子4の被写体輝度
に対応する抵抗値Rxに比例して、 なる時間幅TxのパルスPxを出力する。このパルスPxは、
パルス幅比演算回路7に入力してゲート7aを開にしてク
ロックパルスCK2をプリセッタブルカウンタ7bに入力さ
せる。プリセッタブルカウンタ7bは、クロック信号CK2
による計数を開始して、パルスPsによるプリセット値に
達する度にカウントアップ信号を出力し、カウンタ7cに
カウントアップの回数を計数させる。
このカウンタ7cに計数された値は、パルス信号Psとパ
ルス信号Pxのパルス幅比、つまり、 の演算結果を表わすことになり、時定数回路を形成する
コンデンサ1bの容量C、電源電圧Ve、及びスレッシュホ
ールド電圧Vthは相殺されて、基準抵抗3と受光素子4
の抵抗値だけが関与した値となる。このため、電源電圧
Veの変動やこれに追従して変動するスレッシュホールド
電圧Vth、コンデンサの計時的変化や温度変化等による
容量変化の影響が排除されて、極めて高い精度の値とな
る。
この演算結果は、データ記憶回路8に入力して対応す
るアドレスにアクセスして被写体輝度情報に変換され、
露光制御のパラメータに供される。
第3図は、本発明の第2の実施例を示すものであっ
て、図中符号10は、三角測距の原理を使用した測距回路
であって、中性点にバイアス電圧発生回路10aからの基
準電圧が印加されたPSD素子10bの両端からの電流をそれ
ぞれ帰還抵抗Rfが接続された演算増幅器10c、10dにより
電圧信号v1=Rf×i1、v2=Rf×i2に変換し、これら信号
を反転型増幅器10eと、差動型増幅器10fとより加算信号
V1=v1+v2と、減算信号V2=v2−v1を出力するように構
成されている。なお、図中符号10gは発光素子を、また1
1、12は集光レンズをそれぞれ示す。
この測距回路10は、被写体までの距離をL、PSDの長
さをd、発光素子からPSD素子10bの中点までの距離を
b、光点の形成位置とPSDの中点との距離をxとすると
(第4図)、PSD素子10bの各出力端子からの出力電流は
i1=(d−2x)/2d・F、i2=(d+2x)/2d・Fとなる
(ただし、Fは被写体までの距離Lと、その反射率で決
る光点の強度である)。
一方、中点と光点との距離xは、レンズ11の焦点距離
をfとすると、f・b/Lで表わされるから、 となる。
故に被写体までの距離Lは、 L=K・(i1+i2)/(i2−i1) により表わされる。
云うまでもなく、この比例式は、光点の光強度をファ
クターとして含まないので、被写体の反射率や発光素子
の出力変動に拘りなく距離を検出することができるとい
う特徴がある。
この測距回路10からの加算信号出力端子pと減算信号
出力端子mは、切換回路13及び電圧電流変換回路17を介
してワンショットマルチバイブレータ1に時間差を持っ
て交互に入力するように接続されている。
なお、電圧電流変換器17は、切換回路BがPを接続し
たとき、電流I1は I1=k(i1+i2)、 mを接続したとき、電流I2は I2=k(i2−i1) を出力するように、構成されている(なお、kはRC、RS
で決定される定数)。
14は、データ記憶回路で、表2に示したようにパルス
幅比演算回路7からの出力信号をアドレスに採り、パル
ス幅比に一致する距離がデータとして格納されている。
この実施例において、被写体までの距離を測定すべ
く、例えばレリーズ釦を押下すると、切換回路13から測
距回路10の加算信号V1が電圧電流変換回路17を介してI1
=k(i1+i2)の信号を入力し、ついでトリガ回路2か
らトリガ信号が入力する。
これにより、マルチバイブレータ1は、コンデンサ1b
と電流I1の値により定まる時間幅のパルスP1を出力す
る。このパルスP1は、パルス幅比演算回路7に入力して
ゲート7aを開にしてクロックパルスCK1をプリセッタブ
ルカウンタ7bに入力させ、パルス幅を一致するクロック
パルス数をカウンタ7bにプリセットさせる。云うまでも
なく、このパルスP1のパルス幅T1は、 により表され、(i1+i2)に比例した値となる。
加算信号V1に基づくパルスP1の出力が終了した時点
で、切換回路13が作動して測距回路10から減算信号V2
電圧電流変換回路17を介してI2=k(i2+i1)マルチバ
イブレータ1に入力し、ついでトリガパルスが入力す
る。
これにより、マルチバイブレータ1は、電流I2に比例
する時間幅 のパルスP2を出力する。このパルスP2は、パルス幅比演
算回路7に入力してゲート7aを開してクロックパルスCK
2をプリセッタブルカウンタ7bに入力させる。
プリセッタブルカウンタ7bは、プリセット値に達する
度にカウントアップ信号を出力して、カウンタ7cにカウ
ントアップ信号を計数させる。このカウンタ7cに計数さ
れた値は、パルス信号P1と信号P2の比、つまり、 となって、距離Lに比例した値となる。この演算過程に
おいてコンデンサの容量C、電源電圧Ve、及びスレッシ
ュホールド電圧Vthは相殺されて、(i1+i2)と、(i2
−i1)だけが関与した値となる。このため、電源電圧Ve
の変動やこれに追従して変動するスレッシュホールド電
圧Vth、コンデンサ1bの計時的変化や温度変化等による
容量変化の影響が排除されて、極めて高い精度の値とな
る。
この演算結果は、データ記憶回路14に入力して対応す
るアドレスにアクセスして被写体までの距離情報に変換
され、焦点距離制御や露光制御のパラメータに供され
る。
第5図は、本発明の第3の実施例を示すものであっ
て、測定モード切換回路15を介してワンショットマルチ
バイブレータ1に測光回路の基準抵抗3、受光素子4
と、測距回路10を接続したもので、この実施例によれ
ば、例えばレリーズ釦に連動させて測定モード切換回路
15を作動させることにより、測定された測光値と、距離
値を共通のワンショットマルチバイブレータ1によりパ
ルス幅比に変換して各被写体輝度や距離データを格納し
たデータ記憶回路16にアクセスしてデイジタル信号化す
ることでき、コストの低減を図ることができる。
なお、上述の実施例においては、カウントの組合せに
よりパルス幅演算手段を構成しているが、他の形式のパ
ルス幅比演算回路を使用することも可能であり、また基
準値と測定値のパルス幅比演算回路への入力順序をいず
れを先にしても同様の作用を奏することは云うまでもな
い。さらに、シリコンフォトダイオード等を受光素子と
してもよい。
(効果) 以上説明したように本発明によれば、基準信号発生要
素と測定信号発生要素を順次選択する選択手段と、前記
選択手段によって選択された前記各々の信号発生要素を
時定数規定要素とし、この時定数に応じたパルス幅のパ
ルスを出力するワンショットマルチバイブレータと、前
記ワンショットマルチバイブレータが出力した各々のパ
ルスのパルス幅の比を演算する手段と、前記比に対応す
る制御情報を格納した記憶手段とを設けたので、経時的
変化や温度変化により発生してしまうパルス出力手段の
パルス幅の変動に2つのパルス信号のパルス幅の比を演
算することにより相殺でき、経時的変化や温度変化によ
る影響を除去できるので、測定値を高い精度でデイジタ
ル信号に変換できる。
また、パルス幅により比較するようにしているため、
コンパレータが不要となって電源電圧を可及的に低くす
ることができる。
さらに、パルス幅比に対応する制御情報を記憶手段に
格納したので、例えばパルス発生手段やこれと接続する
回路または記憶手段に格納されている制御情報に応じて
制御される負荷の特性や公差に応じて格納すべきデータ
を変更するだけで器差を補正することができて、回路部
品に高い精度の部品を必要とすることなく制御情報を高
い精度で得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す装置のブロック図、第
2図は同上装置の動作を示すタイミング図、第3図は本
発明の他の実施例を示す装置のブロック図、第4図は第
3図装置における測距回路の動作を示す説明図、第5図
は本発明の他の実施例を示す装置のブロック図、及び第
6図は従来の測光回路の一例を示す回路図である。 1……ワンショットマルチバイブレータ 3……基準抵抗 4……受光素子、7……パルス幅比演算回路 10……測距回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川合 道雄 四街道市鹿渡934−13番地 セイコー光 機株式会社内 (56)参考文献 特公 昭53−3260(JP,B1) 特公 昭56−29253(JP,B2)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基準信号発生要素と測定信号発生要素を順
    次選択する選択手段と、前記選択手段によって選択され
    た前記各々の信号発生要素を時定数規定要素とし、この
    時定数に応じたパルス幅のパルスを出力するワンショッ
    トマルチバイブレータと、前記ワンショットマルチバイ
    ブレータが出力した各々のパルスのパルス幅の比を演算
    する手段と、前記比に対応する制御情報を格納した記憶
    手段からなるカメラ用アナログ−ディジタル回路。
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