JP3051033B2

JP3051033B2 - 測距装置

Info

Publication number: JP3051033B2
Application number: JP23361994A
Authority: JP
Inventors: 秀夫吉田
Original assignee: 富士写真光機株式会社
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 2000-06-12
Anticipated expiration: 2015-06-12
Also published as: JPH0894922A

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１５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、ＩＲＥＤ１を駆動させるドラ
イバー２と、被写体で反射されたＩＲＥＤ１からの赤外
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、ＡＦ
ＩＣ４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】ＡＦＩＣ４は、ＰＳＤ３から出力される二
つの信号に対応した二つのチャンネルを有している。具
体的には、ＡＦＩＣ４は、ＰＳＤ３の近距離側出力が入
力され、この入力信号に含まれる定常光成分を除去する
定常光除去回路１１と、ＰＳＤ３の遠距離側出力が入力
され、この入力信号に含まれる定常光成分を除去する定
常光除去回路１２とを備えており、さらに、定常光除去
回路１１および定常光除去回路１２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とを備
えている。ＣＰＵ５は、積分回路１４の出力に基づいて
レンズ駆動回路６を制御する。

【０００４】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、公知のと
おり、出力比Ｉ₁／（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、ＩＲＥＤ１からの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１１および１２は、このノ
イズ電流Ｉ₀を取り除く。

【０００５】演算回路１３は、定常光除去回路１１およ
び１２の出力から出力比Ｉ₁／（Ｉ₁＋Ｉ₂）を求め
る。積分回路１４は、ＩＲＥＤ１のパルス点灯ごとに出
力比のデータを積分する。ＣＰＵ５は、この積分データ
に基いてレンズ駆動回路６を制御する。

【０００６】図１６は、ＰＳＤ３の出力比と被写体距離
Ｌの逆数（１／Ｌ）との関係を示す特性図である。理論
的には、ＰＳＤ３の出力比と１／Ｌとは比例する。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Ｐ
ＳＤ３の出力比から決定される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】信号処理手段であるＡ
ＦＩＣ４には、トランジスタ、ダイオード等の半導体素
子が構成素子として含まれており、これらの動作特性は
その温度によって変化する。特に、アンプ回路のトラン
ジスタの増幅率や抵抗値の温度変化は、アンプの利得を
変化させ、定常光除去回路１１、１２の出力に影響を与
える。

【０００８】通常、ＡＦＩＣ４の構成素子は、その温度
変化の影響が二つのチャンネル間で等しくなるように配
置されている。しかし、通常、このような温度補償は完
全ではなく、二つのチャンネル間で温度変化の影響に多
少のずれが存在している。温度が変化すれば、このずれ
も変化するので、結果としてＰＳＤ３の出力比と被写体
距離Ｌとの関係が信号処理手段であるＡＦＩＣ４の温度
に依存して変化することになる。

【０００９】具体的には、同一の被写体距離に対する出
力比が信号処理手段（ＡＦＩＣ４）の温度に応じて変化
する。通常は、温度が高くなると出力比が大きくなり、
温度が低くなると出力比が小さくなる。

【００１０】合焦動作における撮影レンズ６の繰出し位
置はＰＳＤ３の出力比という距離情報に基いて決定され
るので、信号処理手段の温度変化により出力比、すなわ
ち距離情報が変化すると、同一距離の被写体であっても
温度によっては同じ位置に撮影レンズ６が繰り出され
ず、適切な合焦動作が維持されないことになる。

【００１１】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、信号処理手段の温度が変化した場合に
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。

【００１２】

【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）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て第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および第２の光電変換信号を処理して測距対
象物までの距離情報を出力する信号処理手段と、（ｄ）
信号処理手段の温度を測定し、その温度情報を出力する
温度測定手段と、（ｅ）温度測定手段の出力に応じて信
号処理手段の駆動電圧を調節すると共に、信号処理手段
の出力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。

【００１３】上記の信号処理手段は、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、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、第１および第２の定常光除去手段の出力に基づ
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を備えるものであっても良い。

【００１４】また、本発明の測距装置は、（ｆ）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。

【００１５】

【作用】本発明者らは、測距対象物について得られる距
離情報が信号処理手段の駆動電圧に応じて変化すること
を見出だした。本発明の測距装置では、制御手段が信号
処理手段の温度に応じて信号処理手段の駆動電圧を調節
し、その電圧レベルを信号処理手段の温度変化による距
離情報の変化を低減するようなレベルにする。これによ
り、信号処理手段の温度変化による距離情報の変化が抑
制される。このため、本発明の測距装置は、信号処理手
段の温度が変化した場合にも、適切な合焦動作を行う。

【００１６】

【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。

【００１７】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。この測距装置は、赤外線発光ダイオ
ード（以下、ＩＲＥＤと呼ぶ。）１、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
を処理して被写体までの距離情報を出力する自動焦点用
ＩＣ（以下、ＡＦＩＣと呼ぶ。）４、ＡＦＩＣ４の温度
を測定するＩＣ温度センサ９、ＡＦＩＣ４の温度をチェ
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。また、ＣＰＵ５には、ＡＦＩＣ４に駆動電圧を印加
するＡＦＩＣ電源部１０が接続されている。

【００１８】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。

【００１９】ＩＣ温度センサ９は公知のもので、ＩＲＥ
Ｄ１やＰＳＤ３、ＣＰＵ５等とともにＡＦＩＣ４の周辺
に配置されている。このＩＣ温度センサ９は、ＡＦＩＣ
４の周囲の温度を測定することでＡＦＩＣ４の温度を測
定する。ＩＣ温度センサ９が出力する温度情報は、ＣＰ
Ｕ５に送出される。

【００２０】ＣＰＵ５は、ＩＣ温度センサ９の出力に基
いてＡＦＩＣ４の温度を所定の基準温度と比較し、必要
な場合にはＡＦＩＣ４の温度に応じてＡＦＩＣ電源部１
０を制御しＡＦＩＣ４の駆動電圧を調節する（これにつ
いては、後述する。）。

【００２１】図２は、ＡＦＩＣ電源部１０の回路構成を
示す図である。定電流源４０には抵抗４１〜４３が直列
接続されており、抵抗４１の両端にはスイッチ４４が、
抵抗４２の両端にはスイッチ４５が接続されている。こ
れらのスイッチのオン／オフはＣＰＵ５によって制御さ
れる。抵抗４１にはオペアンプ４６の（＋）入力端子が
接続されている。このオペアンプ４６の出力が、ＡＦＩ
Ｃ４にその駆動電圧として印加される。

【００２２】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１１及び１２と、定常光
除去回路１１及び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１３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。

【００２３】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１２の回路構成を示したも
のである。定常光除去回路１１も同様の回路構成となっ
ている。この定常光除去回路１１および１２は、ＰＳＤ
３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、ＩＲＥ
Ｄ１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１２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１１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。

【００２４】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（−）入力端子及び演算回路１３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。

【００２５】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。

【００２６】定常光除去回路１２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。図示されていないが、定常光除去回路１１にも
同様に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。

【００２７】次に、演算回路１３は、定常光除去回路１
１および１２の出力に基づいて、ＩＲＥＤ１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。

【００２８】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。

【００２９】以上のような構成を有するＡＦＩＣ４の温
度が変化すると、ＰＳＤ３の出力比Ｉ₁／（Ｉ₁＋
Ｉ₂）と被写体距離Ｌの逆数（１／Ｌ）との関係が変化
する。具体的には、同一の被写体距離に対する出力比の
大きさがＡＦＩＣ４の温度に応じて変化する。

【００３０】図４は、ＰＳＤ３の出力比と被写体距離Ｌ
の逆数（１／Ｌ）との関係の温度依存性を示すグラフで
ある。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、ＡＦＩＣ４
の温度がクランプレベル設定の基準となる２０℃のとき
（標準時）の出力比と１／Ｌとの関係を示す特性直線で
あり、一点鎖線は約５０℃のとき（高温時）、破線は約
−１０℃のとき（低温時）の特性直線である。

【００３１】図４に示されるように、ＡＦＩＣ４の温度
が高くなると特性直線は出力比の大きい側にほぼ平行に
シフトする。逆に、温度が低くなると特性直線は出力比
の小さい側にシフトする。通常の測距装置では、標準時
の特性直線を基準として出力比と段数との関係が設定さ
れているため、出力比が温度によって変化すると、標準
時と段数が異なる場合が生じる。

【００３２】例えば、図４に示されるように、Ｌ＝Ｌ₁
の距離にある被写体に対して標準時には撮影レンズ８が
段数３の位置に繰り出されて適切に合焦動作が行われ
る。これに対し、低温時には撮影レンズ８が段数２の位
置に繰り出されてしまい、合焦動作に誤差が生じる。同
様に、Ｌ＝Ｌ₂の距離にある被写体に対して標準時には
撮影レンズ８が段数２の位置に繰り出されて適切に合焦
動作が行われるのに対し、高温時には段数３の位置に繰
り出されてしまい、合焦動作に誤差が生じる。

【００３３】ここで、本発明者らは、同一の被写体距離
に対する出力比が、ＡＦＩＣ４の駆動電圧（Ｖ_CC）に応
じて変化することを見出だした。駆動電圧が増大するに
つれて出力比がどのように変化するか（大きくなるの
か、あるいは小さくなるのか）といった変化の方向性
は、ＡＦＩＣ４の回路構成によって異なる。

【００３４】図５は、本実施例のＡＦＩＣ４についてＰ
ＳＤ３の出力比と被写体距離Ｌの逆数との関係の駆動電
圧依存性を示すグラフである。実線はＡＦＩＣ４の駆動
電圧が５．０Ｖのとき（標準時）の特性直線であり、破
線は５．５Ｖのとき（高電圧時）、一点鎖線は４．５Ｖ
のとき（低電圧時）の特性直線である。この図に示され
るように、本実施例では、ＡＦＩＣ４の駆動電圧が高く
なると特性直線は出力比の小さい側にほぼ平行にシフト
し、逆に、ＡＦＩＣ４の駆動電圧が低くなると特性直線
は出力比の大きい側にシフトする。

【００３５】本実施例の測距装置は、このようなＡＦＩ
Ｃ４の性質を利用し、ＡＦＩＣ４の温度変化に応じてＡ
ＦＩＣ４の駆動電圧を切り替えることにより、ＡＦＩＣ
４の温度変化による特性直線のシフトを低減するもので
ある。

【００３６】すなわち、本実施例の測距装置では、ＩＣ
温度センサ９により測定されたＡＦＩＣ４の温度が所定
の基準温度Ｔ₁よりも高い場合、基準温度Ｔ₂よりも低
い場合、Ｔ₂以上Ｔ₁以下である場合のそれぞれに応じ
て、ＣＰＵ５がホールド信号を出力し、ＡＦＩＣ電源部
１０に設けられたスイッチ４４及び４５のスイッチング
状態を調節する。これによりオペアンプ４６から出力さ
れるＡＦＩＣ４の電源電圧が切り替えられる。

【００３７】次の表は、ＡＦＩＣ４の温度が基準温度Ｔ
₁（５０℃）よりも高い場合（表では、「高」と示
す。）、基準温度Ｔ₂（−１０℃）よりも低い場合
（「低」と示す。）、及び−１０℃以上５０℃以下の場
合（「標準」と示す。）におけるスイッチ４４及び４５
（図２）のスイッチング状態を示すものである。

【００３８】

【表１】

【００３９】この表に示されるように、標準時には、ス
イッチ４４はオン状態にあり、スイッチ４５はオフ状態
にある。この場合、抵抗４２および４３によって降下さ
れる電圧がオペアンプ４６に入力され増幅されてからＡ
ＦＩＣ４の駆動電圧としてＡＦＩＣ４に印加される。

【００４０】高温時には、ＣＰＵ５のホールド信号によ
りスイッチ４４および４５は共にオフ状態にされる。こ
れにより、オペアンプ４６に入力されるのは、抵抗４１
〜４３によって降下される電圧になる。定電流源から供
給される所定レベルの電流が流れる抵抗の数が標準時よ
り増えた分だけ、オペアンプ４６に入力される電圧レベ
ルも大きくなり、その結果、ＡＦＩＣ４の駆動電圧も大
きくなる。

【００４１】図４のように、ＡＦＩＣ４の高温時には標
準時よりも同一距離の被写体に対する出力比は大きくな
るが、ＡＦＩＣ４の駆動電圧が大きくなると逆に同一距
離の被写体に対する出力比が小さくなる（図５）。した
がって、本実施例のようにＡＦＩＣ４の高温時にＡＦＩ
Ｃ４の駆動電圧を大きくすると、駆動電圧の大きさが固
定されている従来の測距装置に比べて、ＡＦＩＣ４の温
度変化による出力比の変化量が低減される。これによ
り、上述したような段数のずれが生じにくくなり、合焦
動作における誤差も生じにくくなる。

【００４２】また、ＡＦＩＣ４の低温時には、ＣＰＵ５
のホールド信号によりスイッチ４４および４５は共にオ
ン状態にされる。これにより、オペアンプ４６に入力さ
れるのは、抵抗４１によって降下される電圧だけにな
る。定電流源から供給される電流が流れる抵抗の数が標
準時より減った分だけ、ＡＦＩＣ４の電源電圧が小さく
なる。

【００４３】図４のように、ＡＦＩＣ４の低温時には標
準時よりも同一距離の被写体に関する出力比が小さくな
るが、ＡＦＩＣ４の駆動電圧が小さくなると逆に同一距
離の被写体に関する出力比が大きくなる（図５）。した
がって、本実施例のようにＡＦＩＣ４の低温時にＡＦＩ
Ｃ４の駆動電圧を小さくすると、駆動電圧の大きさが固
定されている従来の測距装置に比べて、ＡＦＩＣ４の温
度変化による出力比の変化量が低減される。これによ
り、合焦動作における誤差が生じにくくなる。

【００４４】このように、本実施例の測距装置では、Ｃ
ＰＵ５がＡＦＩＣ４の温度に応じてＡＦＩＣ４の駆動電
圧を切り替え、その電圧レベルをＡＦＩＣ４の温度変化
による出力比の変化を低減するようなレベルにする。出
力比の変化量が低減されれば、それだけ合焦誤差が生じ
にくくなるので、本発明の測距装置は、ＡＦＩＣ４の温
度が変化した場合にも、十分に適切な合焦動作を行うこ
とができる。

【００４５】なお、駆動電圧の変化量を適切に調節すれ
ば、ＡＦＩＣ４の温度変化による出力比の変化をほとん
どゼロにすることも可能である。しかし、現実には、出
力比の変化量をゼロにするまでの必要性はあまりなく、
出力比の変化が低減されれば十分な場合が多い。

【００４６】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Ａ
ＦＩＣ４の温度チェックが開始される。すなわち、ＣＰ
Ｕ５は、（ｃ）のようなタイミングで温度チェックを行
い、ＡＦＩＣ４の温度が基準温度Ｔ₁（５０℃）よりも
高い、あるいは基準温度Ｔ₂（−１０℃）よりも低いと
判断した場合には、上述のようにしてＡＦＩＣ４の駆動
電圧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。

【００４７】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２）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がオン状態にされることにより
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。

【００４８】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２）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。

【００４９】図７は、このホールド信号Ｈ₁やＩＲＥＤ
１の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は定常光除去回路１２のスイッチ
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。

【００５０】次に、発光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
のみがオペアンプ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、演算回路１３には、信号電流Ｉ₂に応じた
トランジスタ２２のコレクタ電位が出力される。

【００５１】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１１で除去される。

【００５２】演算回路１３には、定常光除去回路１１お
よび１２からの出力信号が入力される。この信号に基づ
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。

【００５３】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
外線が被写体により反射されＰＳＤ３で受光されると、
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６
０を制御し、ＡＦＩＣ４に設けられたオペアンプの安定
時間を考慮した図７のタイミングで、出力比に対応した
負の電圧を積分コンデンサ６１に入力させる。

【００５４】図８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、本実施例の測距装置は、ＩＲＥＤ１のパルス点灯に
より得られる電位降下量の総和を距離情報として用い
る。

【００５５】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（第２積分）。この充電により積分
コンデンサ６１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。

【００５６】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
カウント計測する。積分コンデンサ６１の充電速度が一
定のため、第２積分に要した時間から、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Ｉ
₁／（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。

【００５７】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。

【００５８】なお、参考のために、図９〜１１に本実施
例の測距装置におけるＰＳＤ３の出力比と被写体距離Ｌ
の逆数（１／Ｌ）との関係の温度依存性を示すグラフ
を、図１２〜１４に、出力比と１／Ｌとの関係の駆動電
圧依存性を示すグラフを示す。

【００５９】また、以下に示す表２及び表３は、図９〜
１４に示される測定データをまとめたものである。

【００６０】

【表２】

【００６１】

【表３】

【００６２】ここで、測定値は上述の第２積分に要した
時間に対応するカウント数であり、これがＰＳＤ３の出
力比に対応した距離情報として用いられる。このカウン
ト数が大きいほど出力比も大きいことになる。また、Δ
カウントは、表２では温度２０℃のときのカウント数か
らの変化量、表３では駆動電圧５．０Ｖのときのカウン
ト数からの変化量を示すものである。カウント数に応じ
て撮影レンズ８の段数が定められるが、この設定はカメ
ラによって異なる。通常、一段あたりのカウント数は１
００〜２４０とされる。

【００６３】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、
遠距離にある被写体に対して測距を行う場合に信号量が
低下することを考慮し、これを補正するための公知のク
ランプ回路を定常光除去回路１１及び１２と演算回路１
３との間に備える測距装置であっても良い。

【００６４】

【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、制御手段が信号処理手段の温度に応じて信
号処理手段の駆動電圧を調節し、その電圧レベルを信号
処理手段の温度変化による距離情報の変化を低減するよ
うなレベルにするので、信号処理手段の温度変化による
距離情報の変化を抑制することができる。したがって、
本発明の測距装置は、信号処理手段の温度が変化した場
合にも、適切な合焦動作を行うことができる。

【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】ＡＦＩＣ電源部１０の構成を示す回路図であ
る。

【図３】ＡＦＩＣ４の回路構成を示す図である。

【図４】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）との関係の温度
依存性を示す特性図である。

【図５】被写体距離Ｌの逆数とＰＳＤ３の出力比との関
係の駆動電圧依存性を示す特性図である。

【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】積分コンデンサ６１の電位の時間変化を示す図
である。

【図９】ＡＦＩＣ４の温度が２０℃のときの特性図であ
る。

【図１０】ＡＦＩＣ４の温度が５０℃のときの特性図で
ある。

【図１１】ＡＦＩＣ４の温度が−１０℃のときの特性図
である。

【図１２】ＡＦＩＣ４の駆動電圧が５．０Ｖのときの特
性図である。

【図１３】ＡＦＩＣ４の駆動電圧が５．５Ｖのときの特
性図である。

【図１４】ＡＦＩＣ４の駆動電圧が４．５Ｖのときの特
性図である。

【図１５】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１６】従来のカメラ用測距装置について被写体距離
Ｌの逆数（１／Ｌ）とＰＳＤ３の出力比との関係を示す
特性図である。

【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…
ＩＣ温度センサ、１０…ＡＦＩＣ電源部、１１及び１２
…定常光除去回路、１３…演算回路、１４…積分回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 7/28 - 7/40 G03B 3/00 - 3/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】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
射光を受光して第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および第２の光電変換信号を処理して前記測距
対象物までの距離情報を出力する信号処理手段と、前記信号処理手段の温度を測定し、その温度情報を出力
する温度測定手段と、前記温度測定手段の出力に応じて前記信号処理手段の駆
動電圧を調節すると共に、前記信号処理手段の出力に基
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】前記信号処理手段は、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１および第２の定常光除去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、を備え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２記載の測距装置。