JP3051031B2

JP3051031B2 - 測距装置

Info

Publication number: JP3051031B2
Application number: JP6226458A
Authority: JP
Inventors: 秀夫吉田
Original assignee: 富士写真光機株式会社
Priority date: 1994-09-21
Filing date: 1994-09-21
Publication date: 2000-06-12
Anticipated expiration: 2015-06-12
Also published as: JPH0894919A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラ用の測距装置に
関するもので、特に、アクティブ型のカメラに適用され
る測距装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、従来のカメラ用測距装置の構
成を示すブロック図である。この図のように、従来のカ
メラ用測距装置は、投光レンズ（図示せず）を介して被
写体に赤外線を投光する赤外線発光ダイオード（以下、
ＩＲＥＤと呼ぶ。）１と、カメラの電源用電池９から印
加される電圧に基づいてＩＲＥＤ１を駆動させるドライ
バー２と、ＩＲＥＤ１から出射され、被写体で反射され
た赤外線を受光レンズ（図示せず）を介して受光する位
置検出素子（以下、ＰＳＤと呼ぶ。）３と、ＰＳＤ３の
出力信号が入力され、この信号に基づいて距離情報を出
力する自動焦点用ＩＣ（以下、ＡＦＩＣと呼ぶ。）４
と、ＡＦＩＣ４の出力に基づいてレンズ駆動回路６を制
御し、鏡胴７の撮影レンズ８に合焦動作を行うととも
に、電源用電池９の電圧値をチェックするマイクロプロ
セッサー（以下、ＣＰＵと呼ぶ。）５とから構成されて
いる。

【０００３】電源用電池９には、バッテリーチェック回
路（以下、ＢＣ回路と呼ぶ。）１５が接続されている。
このＢＣ回路１５は、電源用電池９の電圧値をアナログ
からデジタルに変換して出力するＡ／Ｄ変換器１６と、
Ａ／Ｄ変換器１６の出力から電源用電池９の電圧が所定
レベルよりも低いか否かを判別する判別器１７とから構
成されている。ＣＰＵ５は、電源用電池９の電圧値が所
定レベルより低くくなった場合、電池９の消耗をカメラ
操作者に知らせる表示を表示画面上に行う。

【０００４】ＡＦＩＣ４は、ＰＳＤ３の近距離側出力の
定常光を除去する定常光除去回路１０と、ＰＳＤ３の遠
距離側出力の定常光を除去する定常光除去回路１１と、
この定常光除去回路１１の出力がクランプレベルよりも
低い場合に、クランプレベルの信号を出力するクランプ
回路１２と、定常光除去回路１０およびクランプ回路１
２の出力に基づいて被写体までの距離に応じた距離情報
を演算して出力する演算回路１３と、この出力を積分す
る積分回路１４とから構成されている。この積分回路１
４の出力に基づいて、ＣＰＵ５はレンズ駆動回路６を制
御する。

【０００５】ＰＳＤ３が出力する信号電流をＩ₁、Ｉ₂
とすると、ＰＳＤ３から被写体までの距離は、出力比Ｉ
₁／（Ｉ₁＋Ｉ₂）を求めることによって算出すること
ができる。しかし、通常、ＰＳＤ３の出力電流には、Ｉ
ＲＥＤ１が出射した赤外線に基づく信号電流Ｉ₁、Ｉ₂
のほかに、定常光によるノイズ電流Ｉ₀が含まれてい
る。定常光除去回路１０および１１は、このノイズ電流
Ｉ₀を取り除くものである。

【０００６】定常光除去回路１０および１１によって除
去されなかったノイズ電流は、誤差電流ΔＩ₁、ΔＩ₂
として、信号電流Ｉ₁、Ｉ₂とともに定常光除去回路１
０、１１からそれぞれ出力される。これらがそのまま演
算回路１３に入力されれば、距離情報として求めるべき
ＰＳＤ３の出力比Ｉ₁／（Ｉ₁＋Ｉ₂）として、実際に
は、（Ｉ₁＋ΔＩ₁）／｛（Ｉ₁＋ΔＩ₁）＋（Ｉ₂＋
ΔＩ₂）｝が求まることになる。

【０００７】被写体が近距離にあるときは、誤差電流Δ
Ｉ₁、ΔＩ₂は信号電流Ｉ₁、Ｉ₂に比べて十分小さい
ので、ＰＳＤ３の出力比に与える影響はほとんどない。
しかし、被写体が遠距離になるにつれて赤外線の反射光
強度が弱まり信号電流Ｉ₁、Ｉ₂が微弱になる結果、誤
差電流ΔＩ₁、ΔＩ₂の影響が大きくなってＰＳＤ３の
出力比に誤差を生じさせ、ひいては合焦動作に誤差を生
じさせることになる。以下、これを具体的に説明する。

【０００８】図１１は、ＰＳＤ３の出力比と被写体距離
Ｌの逆数（１／Ｌ）との関係を示すグラフである。理論
的にはＰＳＤ３の出力比と１／Ｌとは比例するのである
が、図の実線に示されるように、誤差電流の影響が少な
いときは、被写体距離Ｌが大きい程、出力比は小さくな
っており、理論の通りである。ところが、被写体が遠距
離になると信号電流Ｉ₁、Ｉ₂が微弱になり、出力比
（Ｉ₁＋ΔＩ₁）／｛（Ｉ₁＋ΔＩ₁）＋（Ｉ₂＋ΔＩ
₂）｝において誤差電流ΔＩ₁、ΔＩ₂が支配的とな
る。この結果、遠距離では、被写体距離が大きくなるに
つれて出力比が１／２に近づくことになり、本来の傾向
に反して被写体距離とともに出力比が上昇する現象が生
じる。

【０００９】カメラの合焦動作において被写体距離に応
じた撮影レンズ８の繰出し位置を表す「段数」は、測距
装置で測定したＰＳＤ３の出力比から決定されるので、
上記のような出力比の誤差は、そのまま自動焦点機能の
誤差を生じさせる。具体的には、図の実線からも明らか
なように、遠距離において段数１となるべきところが２
以上の段数となってしまう段数の逆転現象が生じてしま
うのである。

【００１０】クランプ回路１２は上記のような出力比の
誤差を低減するものであり、定常光除去回路１１の出力
（Ｉ₂＋ΔＩ₂）が所定のクランプレベル以下のとき
に、（Ｉ₂＋ΔＩ₂）の代わりにクランプレベルの電流
（クランプ電流）を出力するのと実質的に同一の働きを
する。このクランプ電流の大きさは、ＩＲＥＤ１の発光
のばらつき、ＰＳＤ３の受光感度のばらつき、ＡＦＩＣ
４のノイズレベル等を考慮して適正な値に設定されてい
る。

【００１１】図１１の破線は、様々なクランプレベルの
下で補正された後のＰＳＤ３の出力比と１／Ｌとの関係
を示すものである。番号が小さいものほどクランプレベ
ルが低く設定されており、より遠距離になって信号電流
が小さくなるまでクランプが働かない様子が示されてい
る。

【００１２】上記のようなクランプ回路１２の働きによ
れば、測距装置が求めるＰＳＤ３の出力比が強制的に低
くされるので、被写体が遠距離にある場合でも段数の逆
転現象を防いで適切な段数に撮影レンズ８の繰出し位置
を制御することができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の測距装
置では、ＩＲＥＤ１を発光させる電源用電池９の電圧が
標準のときを基準として設定されたレベルにクランプレ
ベルが固定されているため、電源用電池９が消耗してＩ
ＲＥＤ１の発光量が低下するに伴い、ＰＳＤ３が出力す
る受光電流が低下して設定されたクランプレベルが適切
でなくなり、カメラの合焦動作に誤差が生じることがあ
る。

【００１４】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、発光手段を発光させる電源の電圧が低
下した場合にも適切な合焦動作を行うことのできるカメ
ラ用測距装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明の測距装置は、（ａ）発光用電源から印
加される電圧に基づいて測距対象物に向けて投光を行う
測距用発光手段と、（ｂ）測距用発光手段から測距対象
物に投光された光の反射光を受光し、第１および第２の
光電変換信号を出力する受光手段と、（ｃ）第１の光電
変換信号が入力され、光電変換信号に含まれる定常光成
分の少なくとも一部を除去する第１の定常光除去手段
と、（ｄ）第２の光電変換信号が入力され、光電変換信
号に含まれる定常光成分の少なくとも一部を除去する第
２の定常光除去手段と、（ｅ）第２の定常光除去手段が
出力する測距対象物までの距離に応じた信号のレベルが
補正レベル以下の場合に、この出力信号の代わりに補正
レベルの信号を出力する信号補正手段と、（ｆ）第１の
定常光除去手段および信号補正手段の出力に基づいて演
算を行い、測距対象物までの距離に応じた信号を出力す
る演算手段と、（ｇ）発光用電源の電圧に応じて信号補
正手段を制御し、補正レベルを調節するとともに、演算
手段から出力された信号に基づいてカメラの合焦制御を
行う制御手段とを備えている。

【００１６】制御手段は、発光用電源の電圧が所定のレ
ベルよりも低下した場合に、補正レベルを低くすると良
い。

【００１７】また、本発明の測距装置は、（ｈ）測距用
発光手段が行う複数回の投光に基づき各投光に応じた演
算手段の出力信号を積分して、測距対象物までの距離に
応じた信号を出力する積分手段をさらに備え、制御手段
がこの信号に基づいて合焦制御を行うものであっても良
い。

【００１８】

【作用】本発明の測距装置は、制御手段が発光用電源の
電圧に応じて信号補正手段を制御し、補正レベルを切り
替えるので、発光用電源が消耗してその電圧が低下した
場合にも、信号補正手段は適切な補正レベルに基づいて
信号を補正する。このため、本発明の測距装置は、発光
用電源が消耗した場合にも、適切な合焦動作を行う。

【００１９】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明の実施
例を詳細に説明する。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。

【００２０】図１は、本実施例の測距装置の構成を示す
ブロック図である。本実施例の測距装置は、自動焦点カ
メラ用の測距装置である。この測距装置は、赤外線発光
ダイオード（以下、ＩＲＥＤと呼ぶ。）１、カメラの電
源用電池９から印加される電圧に基づいてＩＲＥＤ１を
駆動させるドライバー２、ＩＲＥＤ１から出力された赤
外線のうち被写体で反射されたものを受光する位置検出
素子（以下、ＰＳＤと呼ぶ。）３、ＰＳＤ３からの信号
電流に基づいて被写体までの距離信号を出力する自動焦
点用ＩＣ（以下、ＡＦＩＣと呼ぶ。）４、電源用電池９
の電圧値をチェックするとともに他の構成要素の制御を
行うマイクロプロセッサー（以下、ＣＰＵと呼ぶ。）５
を備えている。ＣＰＵ５には、レンズ駆動回路６を介し
て鏡胴７が接続されており、鏡胴７には撮影レンズ８が
納められている。

【００２１】本実施例の測距装置の動作を概説すると、
まず、ＩＲＥＤ１から投光レンズ（図示せず）を介して
被写体（測距対象物）に赤外線が投光される。この赤外
線は、被写体により反射され、受光レンズ（図示せず）
を介してＰＳＤ３に受光される。ＰＳＤ３は被写体まで
の距離に対応した信号電流Ｉ₁およびＩ₂を出力し、こ
れらの信号電流はＡＦＩＣ４に入力される。ＡＦＩＣ４
は、これらの信号電流に基づいて被写体までの距離情報
を求め、ＣＰＵ５に出力する。ＣＰＵ５は、この出力信
号に基づいて、レンズ駆動回路６を制御し、鏡胴７の撮
影レンズ８を合焦動作させる。これによって、本実施例
の測距装置を備える写真カメラの自動焦点動作が完了す
る。

【００２２】カメラの電源用電池９には、バッテリーチ
ェック回路（以下、ＢＣ回路と呼ぶ。）１５が接続され
ている。このＢＣ回路１５は、電源用電池９の電圧値を
アナログからデジタルに変換して出力するＡ／Ｄ変換器
１６と、Ａ／Ｄ変換器１６の出力から電源用電池９の電
圧が所定レベルよりも低いか否かを判別する判別器１７
とから構成されている。ＣＰＵ５は、判別器１７の判別
結果から電源用電池９の電圧が所定のレベル以下になっ
たことを確認すると、クランプ回路１２を制御してクラ
ンプレベルを切り替える（これについては、後で詳述す
る。）。

【００２３】図２は、ＩＲＥＤ１、ドライバー２および
カメラの電源用電池９を示す回路図である。ＩＲＥＤ１
およびドライバー２は一つの発光手段を構成している。
ドライバー２はＣＰＵ５に接続されており、ＣＰＵ５は
ドライバー２を制御してＩＲＥＤ１の発光タイミングを
調節する。カメラの電源用電池９は、ＩＲＥＤ１の発光
用電源の働きを兼ねている。電源用電池９の電圧値はＡ
／Ｄ変換器１６によりＡ／Ｄ変換され、判別器１７によ
る判別の対象となる。

【００２４】次に、ＡＦＩＣ４の構成を説明する。ＡＦ
ＩＣ４は、ＰＳＤ３からの信号電流Ｉ₁及びＩ₂がそれ
ぞれ入力される定常光除去回路１０及び１１と、定常光
除去回路１１の出力信号が入力されるクランプ回路１２
と、定常光除去回路１０およびクランプ回路１２の出力
信号が入力され、これらに基づいて演算を行い被写体ま
での距離情報を求める演算回路１３と、この演算回路１
３からの出力信号を積分する積分回路１４とから構成さ
れている。

【００２５】図３は、ＡＦＩＣ４の回路構成を示す図で
あり、特に、定常光除去回路１１の回路構成を示してあ
る。定常光除去回路１０も同様の回路構成となってい
る。この定常光除去回路１０および１１は、ＰＳＤ３の
出力電流に含まれる定常光成分を除去するものである。
すなわち、通常、ＰＳＤ３の出力電流には、ＩＲＥＤ１
の発光に基づく信号電流Ｉ₁およびＩ₂の他に、定常光
に基づくノイズ電流Ｉ₀が含まれている。定常光除去回
路１１は、ＰＳＤ３の第２の出力電流（Ｉ₂＋Ｉ₀）か
らノイズ電流Ｉ₀を除去して、信号電流Ｉ₂のみをクラ
ンプ回路１２に送出しようとするものである。定常光除
去回路１０も同様で、ＰＳＤ３の第１の出力電流（Ｉ₁
＋Ｉ₀）からノイズ電流Ｉ₀を除去して、信号電流Ｉ₁
に対応した信号を演算回路１３に送出する。

【００２６】図３のように、ＰＳＤ３の遠距離側端子は
ＡＦＩＣ４のＰＳＤＦ端子に接続されており、遠距離側
端子から出力される電流（Ｉ₂＋Ｉ₀）はオペアンプ２
０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のベースに接続されており、トランジスタ２１
のコレクタは、トランジスタ２２のベースに接続されて
いる。トランジスタ２２のコレクタには、オペアンプ２
３の（−）入力端子とクランプ回路１２が接続されてい
る。さらに、トランジスタ２２のコレクタには圧縮ダイ
オード２４が、また、オペアンプ２３の（＋）入力端子
には圧縮ダイオード２５がそれぞれ接続されており、こ
れらの圧縮ダイオードのアノードには第１基準電源２６
が接続されている。

【００２７】ＡＦＩＣ４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、ＡＦＩＣ４に設けら
れた定常光除去用トランジスタ２８のベースに接続され
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２
９のオン／オフはＣＰＵ５から出力されるホールド信号
によって制御される。定常光除去用トランジスタ２８の
コレクタはオペアンプ２０の（−）入力端子に接続され
ており、トランジスタ２８のエミッタは一端が接地され
た抵抗３０に接続されている。

【００２８】定常光除去回路１１と定常光除去コンデン
サ２７の組み合わせは、一つの定常光除去手段を構成し
ている。図示していないが、定常光除去回路１０にも定
常光除去コンデンサが外付けされており、これらも一つ
の定常光除去手段を構成している。

【００２９】図４は、クランプ回路１２の構成を示す回
路図である。なお、この図には、定常光除去回路１１の
回路構成の一部も示されているが、図面の簡単のため、
オペアンプ２３や圧縮ダイオード２５等が省略されてい
る。

【００３０】この構成によれば、定常光除去回路１１の
トランジスタ２２のベース電流に応じて決まるコレクタ
電位が、クランプ回路１２に設けられた判定用コンパレ
ータ３７の（＋）入力端子に入力されることになる。ま
た、トランジスタ２２のコレクタは、アナログスイッチ
３８の一端に接続されており、このスイッチ３８の他端
は演算回路１３に接続されている。

【００３１】一方、判定用コンパレータ３７の（−）入
力端子には、（＋）入力端子に接続されているトランジ
スタ２２および圧縮ダイオード２４と同様に、トランジ
スタ５１のコレクタと圧縮ダイオード５２のカソードと
が接続されている。トランジスタ５１のベースには、定
電流源４１〜４５がそれぞれクランプスイッチ４６〜５
０を介して接続されている。クランプスイッチ４６〜５
０のスイッチング状態はＣＰＵ５によって制御され、こ
れによって所定のクランプレベルが設定されて、所定の
大きさの電流がトランジスタ５１に入力される。この電
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判定用コンパレータ３７の
（−）入力端子に入力される。トランジスタ５１のコレ
クタは、アナログスイッチ３９の一端に接続されてお
り、アナログスイッチ３９の他端は演算回路１３に接続
されている。

【００３２】アナログスイッチ３９には判定用コンパレ
ータ３７の出力端子が接続されており、判定用コンパレ
ータ３７の出力信号が入力される。また、アナログスイ
ッチ３８にはインバータ４０を介して判定用コンパレー
タ３７の出力端子が接続されており、判定用コンパレー
タ３７の出力信号が反転されてから入力される。したが
って、アナログスイッチ３８および３９は、判定用コン
パレータ３７からの出力信号により一方がオン状態にな
ると、他方がオフ状態となる関係にある。

【００３３】次に、演算回路１３は、クランプ回路１２
および定常光除去回路１０からの出力に基づいて、ＩＲ
ＥＤ１が発光するごとにＰＳＤ３の出力比Ｉ₁／（Ｉ₁
＋Ｉ₂）のデータを求め、これを出力する。この出力信
号は積分回路１４に入力される。

【００３４】積分回路１４の回路構成は、図３に示され
ている。この図に示されるように、演算回路１３の出力
端子はＣＰＵ５からのＩＮＴ信号によって制御されるス
イッチ６０の一端に接続されており、このスイッチ６０
の他端はＡＦＩＣ４に外付けされた積分コンデンサ６１
に接続されている。この積分コンデンサ６１には、ＣＰ
Ｕ５により制御されるスイッチ６２を介して定電流源６
３が接続されており、また、積分コンデンサを充電する
ためのオペアンプ６４が接続されている。オペアンプ６
４の（−）入力端子には、ＣＰＵ５により制御されるス
イッチ６５の一端が接続されており、このスイッチ６５
の他端にはオペアンプ６４の出力端子が接続されてい
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。

【００３５】本実施例の測距装置では、従来から行われ
ているように、ＢＣ回路１５によって電源用電池９の電
圧値がチェックされている。一般に、電源用電池９の電
圧があるしきい値を下回ると、電源用電池９の電圧の低
下が一気に激しくなり、この電圧に依存する様々なカメ
ラ機能が急激に低下する。本実施例のように電源用電池
９をＩＲＥＤ１の発光用電源として用いる場合、電源用
電池９の電圧がしきい値以下に低下するとＩＲＥＤ１の
発光量も大きく低下することになる。ＩＲＥＤ１の発光
量が低下すると、ＰＳＤ３が出力する被写体の距離に応
じた信号電流の大きさ（レベル）も低下する。したがっ
て、電源用電池９が消耗してその電圧がしきい値を下回
ると、信号電流のレベルが急激に低下する結果、電源用
電池９の電圧が標準値にある状態を基準に設定されたク
ランプレベルの下では、適切なクランプ動作を行うこと
ができなくなる。これは、合焦動作の誤差につながるこ
とになる。

【００３６】図５は、従来の測距装置における被写体距
離Ｌの逆数（１／Ｌ）とＰＳＤ３の出力比Ｉ₁／（Ｉ₁
＋Ｉ₂）との関係を示すグラフである。また、縦軸の数
字は、合焦動作における撮影レンズ８の繰出し位置を表
す「段数」である。実線は電源用電池９の電圧が標準値
である標準状態におけるグラフであり、破線は電源用電
池９が消耗して電圧がしきい値を下回った消耗状態にお
けるグラフである。

【００３７】この図に示されるように、消耗状態では信
号電流が標準状態に比べてかなり小さくなるため、標準
状態を基準とするクランプレベルでは、本来、クランプ
の必要がない被写体距離からクランプが働いてしまう。
この結果、本来なら段数２の位置にレンズを繰り出すべ
きところ、過剰なクランプによって出力比が低くなるた
めに段数１に繰り出されてしまう現象が生じるのであ
る。

【００３８】この現象を防止するために、ＣＰＵ５は、
ＢＣ回路１５を用いて電源用電池９の電圧値をチェック
するとともに、電源用電池９が消耗してその電圧値がし
きい値よりも低くなるとクランプレベルをより低いレベ
ルに切り替える。次の表は、電源用電池９の電圧がしき
い値以上の場合（表では「標準」と示す。）、及びしき
い値を下回る場合（表では「消耗時」と示す。）におけ
るクランプ回路１２のクランプスイッチ４６〜５０（図
４）のスイッチング状態を示す表である。

【００３９】

【表１】

【００４０】この表に示されるように、電源用電池９の
電圧が低下した場合には、クランプスイッチ４８がオン
からオフ状態に切り替えられる。これにより動作する定
電流源の数が減少するので、クランプレベルが低くな
る。クランプレベルの低減量を消耗時における電源用電
池９の電圧を考慮して適切に設定することでクランプレ
ベルの適正化が達成されるので、電源用電池９の消耗時
でも標準状態と同様の出力比特性を示すようにすること
ができる。したがって、本実施例の測距装置によれば、
電源用電池９が消耗した場合にも適切な合焦動作が行わ
れる。

【００４１】次に、本実施例の測距装置の動作を具体的
に説明する。図６は、本実施例の測距装置の動作を説明
するタイミングチャートである。（ａ）のようにカメラ
電源がオンになっている状態では、レリーズに応じて電
源用電池９の電圧チェック（バッテリーチェック）が開
始される。ＣＰＵ５は、（ｃ）のようなタイミングでバ
ッテリーチェックを行い、電源用電池９が消耗している
と判断した場合には、上述のようにしてクランプレベル
を切り替える。この後は、従来の測距装置と同様の動作
で測距を行い、その結果に基づいて合焦動作を行う。

【００４２】具体的には、図６（ｄ）、（ｅ）に示され
るように、レリーズに応じてＡＦＩＣ４の電源電圧が立
上げられるとともに、ＡＦＩＣ４に外付けされた積分コ
ンデンサ６１（図３）の充電が行われる。この充電は、
（ｅ）のタイミングでＣＰＵ５から送出されたホールド
信号によりスイッチ６５がオン状態とされることにより
行われる。これにより、積分コンデンサ６１は、第２基
準電源６６により与えられる第２基準電位（Ｖ_REF2）に
なるまで充電される。充電後、スイッチ６５は、オフ状
態のまま保持される。

【００４３】次に、ＩＲＥＤ１は、ＣＰＵ５からドライ
バー２に出力されたデューティ比１０％の発光タイミン
グ信号で駆動され、パルス点灯を行う。ＣＰＵ５から
は、発光タイミング信号の出力と同時に、定常光除去コ
ンデンサ２７（図３）に接続されたスイッチ２９のオン
／オフを制御するホールド信号Ｈ₁も出力される。

【００４４】図７は、このホールド信号Ｈ₁や発光タイ
ミング信号、さらには後で述べるＩＮＴ信号を示すタイ
ミングチャートである。この図に示されるように、発光
タイミング信号がローレベル状態にあるとき、ホールド
信号Ｈ₁はスイッチ２９をオン状態にする。このとき、
赤外線は投光されていないので、ＰＳＤ３から出力され
るのは定常光によるノイズ電流Ｉ₀だけである。このノ
イズ電流Ｉ₀は、定常光除去コンデンサ２７に電荷を供
給して一定の電位を与える。この電位が定常光除去用ト
ランジスタ２８のベース電位となると、ノイズ電流Ｉ₀
がコレクタ電流として定常光除去用トランジスタ２８に
入力されることになる。

【００４５】次に、タイミング信号がハイレベル状態に
なってＩＲＥＤ１が発光を行うとき、ホールド信号はス
イッチ２９をオフ状態にする。これにより、定常光除去
用トランジスタ２８のベース電位は、定常光除去コンデ
ンサ２７の電位に固定され、ノイズ電流Ｉ₀がコレクタ
電流として定常光除去用トランジスタ２８に入力され
る。その結果、ＩＲＥＤ１の発光による信号電流Ｉ₂が
オペアンプ２０およびトランジスタ２１により増幅され
た後、トランジスタ２２のベースに入力される。これに
より、クランプ回路１２には、信号電流Ｉ₂に応じたト
ランジスタ２２のコレクタ電位（図４のＢ点の電位）が
出力される。

【００４６】ＡＦＩＣ４のＰＳＤＮ端子に接続されたＰ
ＳＤ３の近距離側出力端子から出力される電流にも、信
号電流Ｉ₁のほかにノイズ電流Ｉ₀が含まれているが、
このノイズ電流Ｉ₀も、上記のようにして定常光除去回
路１０で除去される。

【００４７】但し、実際には、ノイズ電流Ｉ₀が完全に
は除去されない場合があり、除去されなかった分が誤差
電流ΔＩ₁、ΔＩ₂として信号電流Ｉ₁、Ｉ₂とともに
トランジスタ２２、あるいは定常光除去回路１０におい
てこれに対応するトランジスタから出力されることがあ
る。したがって、クランプ回路１２に入力されるＢ点の
電位も、（Ｉ₂＋ΔＩ₂）に応じたものと考えられる。

【００４８】このとき、直接（Ｉ₂＋ΔＩ₂）に対応し
ているのは、Ｖ_REF−（図４のＢ点の電位）、すなわち
Ｂ点におけるＶ_REFからの電位降下量である。同様に、
クランプスイッチ４６〜５０のスイッチング状態によっ
て決まるクランプレベルは、Ｖ_REF−（図４のＡ点の電
位）、すなわちＡ点におけるＶ_REFからの電位降下量に
対応している。Ａ点およびＢ点の電位が判定用コンパレ
ータ３７に入力されると、判定用コンパレータ３７は、
（Ｉ₂＋ΔＩ₂）に対応する信号のレベルとクランプレ
ベルとを比較することになる。

【００４９】図８は、クランプ回路１２の動作を示すタ
イミングチャートであり、スイッチ２９（図３）を制御
する上記のホールド信号Ｈ₁とともに、Ａ〜Ｃ点の電位
が示されている。この図のように、入力信号のレベルが
クランプレベルよりも高い場合、すなわちＢ点の電位が
Ａ点の電位よりも低い場合は、判定用コンパレータ３７
の出力は、アナログスイッチ３８をオン状態、アナログ
スイッチ３９をオフ状態にするので、（Ｉ₂＋ΔＩ₂）
に応じたＢ点の電位がそのまま演算回路１３に入力され
る。

【００５０】一方、入力信号のレベルがクランプレベル
よりも低い場合、すなわちＢ点の電位がＡ点の電位より
も高い場合には、判定用コンパレータ３７の出力は、ス
イッチをオフ状態、スイッチをオン状態にする。このた
め、（Ｉ₂＋ΔＩ₂）の大きさに応じたＢ点の電位は演
算回路１３に入力されず、代わりにクランプレベルに応
じたＡ点の電位が演算回路１３に入力される。

【００５１】演算回路１３には、定常光除去回路１０か
らの出力信号も入力される。この出力信号とクランプ回
路１２からの出力に基づいて、演算回路１３はＰＳＤ３
の出力比Ｉ₁／（Ｉ₁＋Ｉ₂）のデータを求めて、積分
回路１４に出力する。この出力比データは、負の電圧と
して積分回路１４に入力される。

【００５２】ＩＲＥＤ１のパルス点灯により複数回（本
実施例では、一回の測距につき２５６回）投光された赤
外線は、被写体により反射されてＰＳＤ３で受光される
ので、各投光から求まる出力比データが、順次、積分回
路１４に入力される。ＣＰＵ５はＩＮＴ信号によりスイ
ッチ６０を制御し、ＡＦＩＣ４に設けられたオペアンプ
の安定時間を考慮して、図８に示されるようなタイミン
グで、出力比に対応した負の電圧を積分コンデンサ６１
に入力する。

【００５３】図９は、積分コンデンサ６１の電位の時間
変化を示した図である。演算回路１３からの入力信号に
より、積分コンデンサ６１の電位は、時間とともに階段
状に減少する（第１積分）。一段一段の電位降下量が、
それ自体、被写体までの距離に対応した距離情報である
が、本実施例では、ＩＲＥＤ１のパルス点灯により得ら
れる電位降下量の総和をもって距離情報としている。

【００５４】積分コンデンサ６１に対してパルス点灯回
数（２５６回）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がＣＰＵ５の
ホールド信号によりオン状態にされる。これにより、積
分コンデンサ６１は、定電流源の定格により定まる一定
の速さで充電される。この充電により積分コンデンサ６
１の電位が第２基準電位（Ｖ_REF2）に戻ると、ＣＰＵ５
はスイッチ６２をオフ状態にして積分コンデンサ６１の
充電を停止させる。この一定速度の充電を第２積分と呼
ぶことにする。

【００５５】ＡＦＩＣ４のＳＯＵＴ端子は、ＣＰＵ５に
接続されている。ＣＰＵ５は、第２積分に要した時間を
計測しており、この時間から一回の測距により積分コン
デンサ６１に入力された信号電圧の総和が求まる。これ
は、ＰＳＤ３の信号電流から求まる出力比Ｉ₁／（Ｉ₁
＋Ｉ₂）に対応するものである。したがって、このデー
タを用いることで被写体までの距離が求まる。

【００５６】上記のように、ＣＰＵ５は、第２積分に要
した時間を被写体までの距離情報として用い、この情報
に基づいてレンズ駆動回路６を制御して、鏡胴７の撮影
レンズ８に適切な合焦動作を行わせる。こうして、本実
施例の測距装置による自動焦点動作が完了する。

【００５７】本発明の測距装置は、上記実施例に限定さ
れるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、
定常光除去回路１１と演算回路１３との間のみならず、
定常光除去回路１０と演算回路１３との間にもクランプ
回路を備える測距装置とすることもできる。この場合、
ＣＰＵ５は、二つのクランプ回路のクランプレベルをそ
れぞれ切り替えるようにすると良い。

【００５８】

【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明の測
距装置では、制御手段が発光用電源の電圧に応じて信号
補正手段を制御し、その補正レベルを切り替えるので、
発光用電源が消耗してその電圧が低下した場合にも、信
号補正手段は適切な補正レベルに基づいて信号を補正す
る。このため、本発明の測距装置は、発光用電源が消耗
した場合にも、適切な合焦動作を維持することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の測距装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】ＩＲＥＤ１、ドライバー２および電源用電池９
を示す回路図である。

【図３】ＡＦＩＣ４の回路構成を示す図である。

【図４】クランプ回路１２の構成を示す回路図である。

【図５】従来の測距装置における被写体距離Ｌの逆数と
ＰＳＤ３の出力比Ｉ₁／（Ｉ₁＋Ｉ₂）との関係を示す
グラフである。

【図６】本実施例の測距装置の動作を説明するタイミン
グチャートである。

【図７】ホールド信号Ｈ₁、発光タイミング信号および
ＩＮＴ信号を示すタイミングチャートである。

【図８】クランプ回路１２の動作を示すタイミングチャ
ートである。

【図９】積分コンデンサ６１の電位の時間変化を示す図
である。

【図１０】従来のカメラ用測距装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１１】様々なクランプレベルの下における被写体距
離Ｌの逆数（１／Ｌ）とＰＳＤ３の出力比との関係を示
すグラフである。

【符号の説明】

１…ＩＲＥＤ（赤外線発光ダイオード）、２…ドライバ
ー、３…ＰＳＤ（位置検出素子）、４…ＡＦＩＣ（自動
焦点用ＩＣ）、５…ＣＰＵ（マイクロプロセッサー）、
６…レンズ駆動回路、７…鏡胴、８…撮影レンズ、９…
電源用電池、１０および１１…定常光除去回路、１２…
クランプ回路、１３…演算回路、１４…積分回路、１５
…ＢＣ（バッテリーチェック）回路、１６…Ａ／Ｄ変換
器、１７…判別器。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】発光用電源から印加される電圧に基づい
て測距対象物に向けて投光を行う測距用発光手段と、前記測距用発光手段から測距対象物に投光された光の反
射光を受光し、第１および第２の光電変換信号を出力す
る受光手段と、前記第１の光電変換信号が入力され、前記光電変換信号
に含まれる定常光成分の少なくとも一部を除去する第１
の定常光除去手段と、前記第２の光電変換信号が入力され、前記光電変換信号
に含まれる定常光成分の少なくとも一部を除去する第２
の定常光除去手段と、前記第２の定常光除去手段が出力する前記測距対象物ま
での距離に応じた信号のレベルが補正レベル以下の場合
に、この出力信号の代わりに前記補正レベルの信号を出
力する信号補正手段と、前記第１の定常光除去手段および前記信号補正手段の出
力に基づいて演算を行い、前記測距対象物までの距離に
応じた信号を出力する演算手段と、前記発光用電源の電圧に応じて前記信号補正手段を制御
し、前記補正レベルを調節するとともに、前記演算手段
から出力された信号に基づいてカメラの合焦制御を行う
制御手段と、を備える測距装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記発光用電源の電圧
が所定のレベルよりも低下した場合に、前記補正レベル
を低くすることを特徴とする請求項１記載の測距装置。
【請求項３】前記測距用発光手段が行う複数回の投光
に基づき各投光に応じた前記演算手段の出力信号を積分
して、前記測距対象物までの距離に応じた信号を出力す
る積分手段をさらに備え、前記制御手段は、この信号に基づいて前記合焦制御を行
うことを特徴とする請求項１記載の測距装置。