JP3069163B2 - 多点測距装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばカメラの焦点検
出等に使用される多点測距装置に関し、より詳細には、
いわゆるアクティブ三角測距方式を用いた多点測距装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラから被写体までの距離（以
下、「被写体距離」と称す）を測定（以下、この被写体
距離の測定を「測距」と称す）する測距装置として、い
わゆるアクティブ三角測距方式を用いたものが知られて
おり、カメラの焦点検出等に使用されている。

【０００３】また、かかる測距装置として、撮影画面内
の複数の点について測距を行なう多点測距装置が知られ
ている（例えば特開昭５８−９０１３号公報等）。この
多点測距装置を使用することにより、目的物以外のもの
について測距を行なってしまうことを防止することがで
き、したがって、例えばカメラの焦点検出において主要
被写体以外のものに合焦させてしまうことを防止するこ
とが可能となる。

【０００４】以下、アクティブ三角測距方式を用いた多
点測距装置について説明する。

【０００５】まず、アクティブ三角測距方式について説
明する。なお、ここでは、簡単のために、撮影画面内の
１点についてのみ測距を行なうように光学系を構成した
例を用いて説明する。

【０００６】図７は、かかるアクティブ三角測距方式に
よる測距光学系を示す光学系配置図である。図７におい
て、１は赤外光を間欠的に投光する赤外発光ダイオード
（ＩＲＥＤ）、２は赤外発光ダイオード１によって投光
された赤外光を被写体Ｏに導く投光レンズ、３は被写体
Ｏで反射した赤外光を集光する受光レンズ、４は受光レ
ンズ３で集光された赤外光を受光して受光位置に対応し
た２種類の電流を出力する半導体光位置検出素子（ＰＳ
Ｄ）である。

【０００７】かかる構成において、赤外発光ダイオード
１を発光させると、この赤外発光ダイオード１の発する
光の一部は、投光レンズ２を介して被写体Ｏに投射され
る。被写体Ｏに投射された光の一部は、この被写体Ｏで
反射し、受光レンズ３によって、光位置検出素子４の表
面に結像される。

【０００８】ここで、光位置検出素子４の表面の結像位
置をｘ、投光レンズ３と受光レンズ２の主点間距離（基
線長）をＳ、受光レンズ４の焦点距離をｆ、被写体まで
の距離をｌとすると、図７において、次式が成立する。

【０００９】

【数１】 結像位置ｘの始点は、図７に示したように、受光レンズ
の主点を通り、且つ、赤外発光ダイオード１の発光中心
と投光レンズの主点とを結ぶ直線と平行な直線と、光位
置検出素子４との交点である。

【００１０】また、光位置検出素子４が出力する２種類
の電流の内、赤外発光ダイオード１によって投光され、
被写体で反射して光位置検出素子４に達した赤外光に起
因する電流成分（すなわち、太陽光や照明光に起因する
電流成分を取り除いたもの）を信号電流Ｉ₁ ，Ｉ₂ とす
ると、この信号電流Ｉ₁ ，Ｉ₂ は、上述の結像位置ｘの
関数として、次式で表すことができる。

【００１１】

【数２】

【００１２】

【数３】 なお、これらの式（数２、数３）において、Ｉ _pφは全
信号光電流、ｔ_P は光位置検出素子４の全長、ａは結像
位置ｘの始点と光位置検出素子５の赤外発光ダイオード
２側の端部との距離である。

【００１３】ここで、式（数１）〜（数３）より、次式
が成立する。

【００１４】

【数４】 さらにこの式（数４）を変形することにより、次式が成
立する。

【００１５】

【数５】 この式（数５）を用いることにより、信号電流Ｉ₁ ，Ｉ
₂ から、被写体Ｏまでの距離ｌを算出することができ
る。なお、この式（数５）は、赤外発光ダイオード１の
配置されている位置が投光レンズ２の光軸上でない場合
であっても成立する。

【００１６】次に、このようなアクティブ三角測距方式
を用いて構成した多点測距装置について説明する。図８
は、かかる多点測距装置の原理を概念的に示す図であ
る。図８において、１ａ，１ｂ，１ｃは赤外発光ダイオ
ード、２は投光レンズ、３は受光レンズ、４ａ，４ｂ，
４ｃは光位置検出素子、Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃは測距対象物
としての被写体である。

【００１７】かかる構成において、赤外発光ダイオード
１ａ，１ｂ，１ｃを別々に順次発光させ、赤外発光ダイ
オード１ａが発光されたときは光位置検出素子４ａの出
力する信号電流を、赤外発光ダイオード１ｂが発光され
たときは光位置検出素子４ｂの出力する信号電流を、赤
外発光ダイオード１ｃが発光されたときは光位置検出素
子４ｃの出力する信号電流を、それぞれ読み出して上記
式（数５）の演算を行なうことにより、被写体Ｏａ，Ｏ
ｂ，Ｏｃまでの距離を、それぞれ求めることができる。

【００１８】上述のように、式（数５）は赤外発光ダイ
オード１ａ，１ｂ，１ｃの配置されている位置が投光レ
ンズ２の光軸上でない場合であっても成立するので、こ
のような構成によって複数の被写体についての測距（多
点測距）を行うことが可能となる。

【００１９】なお、図８では、投光手段として３個の赤
外発光ダイオード１ａ，１ｂ，１ｃを使用したが、特開
昭５８−９０１３号公報で技術開示されているように、
１個の赤外発光ダイオードを移動させて、異なる位置で
発光させる構成としてもよい。

【００２０】また、光位置検出素子として、分割型のも
の１個のみを使用することとしてもよい。いづれの場合
も、図８に示した多点測距装置と同じ原理によって多点
測距が行なわれる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】かかる多点測距装置に
おいて、赤外発光ダイオード１ａ，１ｂ，１ｃの発光す
る赤外光のスポット径をそれぞれ理想的に小さい点と
し、また、光位置検出素子４ａ，４ｂ，４ｃがそれぞれ
最端部まで受光可能であるものとすると、測距が可能な
被写体距離の最小値（至近測距限界）ｌ_MIN （図７参
照）は、次式で与えられる。

【００２２】

【数６】 この式（数６）から解るように、至近測距限界ｌ
_MIN は、各光位置検出素子４ａ，４ｂ，４ｃの全長ｔ_P
が長いほど、小さくなる。換言すれば、光位置検出素子
４ａ，４ｂ，４ｃとして全長ｔ_P の長いものを使用する
ほど、測距可能な被写体距離の至近限界は小さくなる
（すなわち向上する）のである。

【００２３】しかしながら、各光位置検出素子４ａ，４
ｂ，４ｃの全長ｔ_Pを長くすると、これにより各光位置
検出素子４ａ，４ｂ，４ｃのピッチ（素子間隔）が長く
なるため、多点測距を行なうことが可能な測距範囲θ
（図８参照）の最小値が大きくなるという課題を生じ
る。

【００２４】すなわち、測距範囲θの最小値を小さくす
るためには（すなわち、被写体Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃの間隔
Ｌ₁ ，Ｌ₂ が短いときでも多点測距を行なうことを可能
とするためには）、各光位置検出素子４ａ，４ｂ，４ｃ
のピッチを短くしなければならず、したがって、各光位
置検出素子４ａ，４ｂ，４ｃの全長ｔ_P は短くしなけれ
ばならない。

【００２５】例えば、投光レンズ２の焦点距離と受光レ
ンズ３の焦点距離とが等しいものとすると、測距範囲θ
の最小値を一般的な値として６度にするためには、上記
焦点距離を１４mmとすると光位置検出素子４ａ，４ｂ，
４ｃのピッチを１．５mmにしなければならない。

【００２６】したがって、光位置検出素子４ａ，４ｂ，
４ｃの全長ｔ_P は１．５mm以下にしなければならず、至
近測距限界ｌ_MIN を十分に小さくすることができなくな
るのである。

【００２７】かかる課題を解決する方法としては、図９
に示したように、各光位置検出素子４ａ，４ｂ，４ｃを
階段状（斜め）に配置する方法が考えられる。各光位置
検出素子４ａ，４ｂ，４ｃを斜めに配置した場合、各光
位置検出素子４ａ，４ｂ，４ｃの配置に合わせて、各赤
外発光ダイオード１ａ，１ｂ，１ｃも斜めに配置する必
要があるので、測距誤差を招き易いという問題がある。

【００２８】また、各光位置検出素子４ａ，４ｂ，４ｃ
をモノシリックで構成しようとした場合、素子の面積が
大きくなり、コスト高につながるという課題もある。

【００２９】本発明は、このような従来技術の有する課
題に鑑みて試されたものであり、被写体距離の至近限界
および測距範囲の最小値を十分に小さくし、且つ、高精
度の測距を行うことが可能な多点測距装置を安価に提供
することを目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題を解決するために、被写体における複数のポイントに
対する測距が可能な多点測距カメラにおいて、被写体に
対して複数の測距用光束を順次投光するための、少なく
とも２つの投光素子を有する投光素子列と、長手方向が
上記投光素子列と同じ方向で上記被写体からの反射光を
受光し得る位置に配置されるとともに、その両端部に設
けられた一対の主電極、及び、この両端部間を所定の間
隔で分割する位置に設けられた複数の補助電極を有した
光位置検出素子と、上記各電極に接続され、高インピー
ダンス制御、低インピーダンス増幅制御が可能なプリア
ンプと、上記複数の測距ポイントのうちから選択された
測距ポイントに応じて、上記主電極及び補助電極の中か
らいずれか２つの電極を選択し、この選択された電極に
接続されたプリアンプを低インピーダンス増幅にすると
ともに、この選択された電極の内側に位置する電極に接
続されたプリアンプを高インピーダンスとする制御手段
と、上記低インピーダンス増幅とされたプリアンプ出力
に応じて被写体距離を算出する演算手段と、を具備した
ことを特徴とする多点測距装置が提供される。

【００３１】

【作用】本発明の多点測距装置によれば、光位置検出素
子として投光素子の被写体からの反射光束の全受光範囲
を分割した複数の位置にそれぞれ電極を有し、各受光範
囲が互いに重複して用いられる光位置検出素子を採用し
た。

【００３２】したがって、この光位置検出素子の全長と
して十分な長さを確保しつつ、各受光範囲のピッチを十
分に短くすることができ、被写体距離の至近限界と測距
範囲の最小値とを共に十分小さくすることができる。

【００３３】また、本発明の多点測距装置は選択された
受光範囲の中間にある電極から出力される電流に対して
は高インピーダンス制御を行ない、選択された受光範囲
の端部の電極から出力される電流に対しては低インビー
ダンス増幅制御を行なう複数のプリアンプを有する。そ
して、選択された受光範囲に応じて低インピーダンス増
幅制御を行なうプリアンプを選択し、この選択されたプ
リアンプの出力値に基づいて、上記被写体までの距離を
演算することにより、測距の精度を向上させることがで
きる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の１実施例について説明する。

【００３５】図１、図２はそれぞれ本発明の１実施例に
係わる多点測距装置を示す概略的構成図とそれの光学系
を示す光学系配置図である。図１において、１ａ，１
ｂ，１ｃは赤外発光ダイオード、５は選択される各受光
範囲に対応して複数の電極５ａ〜５ｆを有する光位置検
出素子であり、これらは図２に示したように配置され
る。すなわち、１ａ，１ｂ，１ｃは被写体Ｏに対して複
数の測距用光束を順次投光するための、複数の投光素子
を有する投光素子列であり、５は長手方向が上記投光素
子列と同じ方向で上記被写体からの反射光を受光し得る
位置に配置されるとともに、その両端部に設けられた一
対の主電極、及び、この両端部間を所定の間隔で分割す
る位置に設けられた複数の補助電極を有した半導体光位
置検出素子（ＰＳＤ）である。

【００３６】また図１において、６は上記赤外発光ダイ
オード１ａ，１ｂ，１ｃを選択的に発光させるためのＩ
ＲＥＤドライバ、７ａ〜７ｆは高インピーダンス制御、
低インピーダンス吸い込み制御および低インピーダンス
増幅制御を行えるように構成されたプリアンプ、ＳＷ
１、ＳＷ２はプリアンプ７ａ〜７ｆの出力から信号電流
Ｉ₁ ，Ｉ₂ として使用するものを端子８ａ〜８ｆにより
選択するためのスイッチ、９は上記式（数５）の演算に
必要な所定の演算を行うための演算部、１０はＩＲＥＤ
ドライバ６で行われる選択の指定および上記スイッチＳ
Ｗ１、ＳＷ２で選択される出力の指定および各プリアン
プ７ａ〜７ｆの制御形態の指定を行なうデコーダであ
る。

【００３７】また、図１において、１１は定常光を測定
するための受光素子、１２は定常光が測距を行なうため
の高輝度限界を越えていないか否かを判定する判定回
路、１３は多点測距装置全体の制御を司るＣＰＵ（セン
トラル・プロセッシング・ユニット）、１４はＣＰＵ１
３で被写体距離を演算する際に使用する補正データを記
憶するメモリである。

【００３８】なお、本実施例に係わる多点測距装置は、
他に図２に示すような投光レンズ２および受光レンズ３
を有しているが、図１では省略した。

【００３９】かかる構成において、後述するような各モ
ードに応じて選択的に発光させられる赤外発光ダイオー
ド１ａ，１ｂ，１ｃとスイッチＳＷ１、ＳＷ２で選択さ
れる電極およびプリアンプ７ａ〜７ｆで選択される制御
との関係を表１に示す。

【００４０】

【表１】 図２に参考的に示した画面Ｆの中央付近にある被写体Ｏ
₁ に対して測距を行なうとき（表１の中央モード）は、
赤外発光ダイオード１ｂが選択される。

【００４１】また、スイッチＳＷ１では端子８ｂが、Ｓ
Ｗ２では端子８ｅが選択される（すなわち、図３の
（ｂ）に示すように光位置検出素子５の受光範囲として
電極５ｂ−電極５ｅ間が選択される）。

【００４２】このとき、選択された受光範囲の中間にあ
る電極５ｃ，５ｆと接続されたプリアンプ７ｃ，７ｆの
入力インピーダンスが小さいと、このプリアンプ７ｃ，
７ｆに信号電流の一部が流入してしまい、その分演算部
９での演算に使用される信号電流Ｉ₁ ，Ｉ₂ の値が小さ
くなるので、正確な演算が行なえなくなる。

【００４３】これを防止するために、プリアンプ７ｃ，
７ｆの入力インピーダンスを高くし、信号電流の流入を
防止する（高インピーダンス制御）。

【００４４】また、選択された受光範囲の外部にある電
極５ａ，５ｄと接続されたプリアンプ７ａ，７ｄの入力
インピーダンスが大きいと、電極５ａ−電極５ｂ間およ
び電極５ｄ−電極５ｅ間で受光された定常光による電流
が、すべて電極５ｂと電極５ｅとから流出することとな
るので、信号電流Ｉ₁ ，Ｉ₂ のＳＮ比が悪くなり、正確
な演算が行なえなくなる。

【００４５】これを防止するために、プリアンプ７ａ，
７ｄの入力インピーダンスを低くして定常光による電流
を入力させ、グランドに捨てる（低インピーダンス吸い
込み制御）。

【００４６】しかし、プリアンプ７ａ，７ｄで低インピ
ーダンス吸い込み制御を行なっても、電極５ａ−電極５
ｂ間および電極５ｄ−電極５ｅ間で受光された定常光に
よる電流をすべて取り出すことはできず、一部は電極５
ｂと電極５ｅとから流出する。

【００４７】例えば、定常光の光量が光位置検出素子５
の受光面全体で均一であるとすると、電極５ａ−電極５
ｂ間および電極５ｄ−電極５ｅ間で受光された定常光に
よる電流の半分は電極５ｂと電極５ｅとから流出する。

【００４８】これを防止するためには、例えば、電極５
ｂおよび電極５ｅの外側にさらに電極を設け、これらの
電極によって定常光による電流を取り出せばよい。ま
た、光位置検出素子５の受光面全体の面積を極力小さく
することも効果的である。

【００４９】図２に示した画面Ｆの中央より右寄り或い
は左寄りにある被写体Ｏ₂ ，Ｏ₃ に対して測距を行なう
とき（表１の「右」モード、「左」モード）も、発光さ
せる赤外発光ダイオード、スイッチＳＷ１、スイッチＳ
Ｗ２で選択される出力端子および各プリアンプ７ａ〜７
ｆの制御を、表１に示したように選択すればよい（図３
の（ｃ），（ａ）参照）。

【００５０】表１の「中央遠距離」モードは、測距を行
なう被写体までの距離が長い場合に使用されるモードで
ある。

【００５１】ところで、アクティブ三角測距方式を用い
て測距を行なう場合、このモードのように被写体までの
距離が長い程、反射信号光の光量が小さくなるため、Ｓ
Ｎ比が悪化し、測距の精度が悪くなる。

【００５２】これを防止するためには光位置検出素子５
の全長（ここでは、選択された受光範囲の全長）ｔ_P を
短くすればよい。

【００５３】上記式（数４）から判るように、全長ｔ_P
を短くする程１／ｌの変化に対するＩ₁ ／（Ｉ₁ ＋
Ｉ₂ ）の変化が大きくなり、分解能が増すからである。
また、全長ｔ_P を短くすることにより、定常光による電
流を減らすことができ、このことによってもＳＮ比を向
上させることができる。

【００５４】したがって、本実施例の多点測距装置で
は、後述する図６のフローに示すように、予め、表１の
「中央」モードで測距を行ない、測距の結果、被写体距
離が長く、測距の精度が十分でないと判断したときは、
続いて、この表１「中央遠距離」モードによる測距を行
なうこととする。そして、このモードにおける光位置検
出素子５の受光範囲としては電極５ｅ−電極５ｆ間を選
択する（図３の（ｄ）参照）。

【００５５】また、ＳＮ比が悪化して測距の精度が悪く
なる原因としては、このように反射信号光の光量が小さ
いときの他、定常光自体が高輝度である場合もある。定
常光による電流が大きい場合は、測距の誤差の原因とな
るだけでなく、その値が所定値よりも大きいときは、回
路の飽和等を招き、測距が不能となることもある。

【００５６】したがって、本実施例の多点測距装置で
は、受光素子１１で定常光の光量を測定し、定常光の光
量が所定値よりも大きいと判定回路１２で判定されたと
きは、定常光による影響をできるだけ少なくするため、
後述する図６のフローに示すように上記中央遠距離モー
ドによる測距と表１の高輝度近距離モードによる測距と
の２回にわけて測距する。ここで、上記「高輝度近距
離」モードでの測距は、光位置検出素子５の受光範囲と
して電極５ｂ−電極５ｆ間を選択する（図３の（ｅ）参
照）。すなわち、遠距離と近距離とで各々電極５ｅ−５
ｆ、５ｂ−５ｆを選択することから、受光範囲が小さ
く、定常光による影響を小さくすることができる。

【００５７】さらに、至近距離にある被写体の測距を行
なうときは、表１の「中央マクロ」モードを選択する。
この「中央マクロ」モードでは、光位置検出素子５の受
光範囲として電極５ａ−電極５ｅ間を選択する（図３の
（ｆ）参照）。

【００５８】このように被写体距離が至近距離である場
合は、信号電流の大きさは定常光による電流の大きさに
比べて十分に大きいので、このように、選択された受光
範囲の全長ｔ_P を長くしても、十分なＳＮ比を得ること
ができる。

【００５９】なお、ワイドレンジの光位置検出素子を用
いて測距を行なう装置は、本願出願人が既に特開昭６３
−１９８８１７号公報により技術開示しているが、特に
本発明では、各受光範囲が互いに重複するように電極を
配置したので、受光範囲の選択枝が広がり、定常光の光
量、信号光の光量、被写体距離等に応じて、受光範囲を
より適切に選択することが可能となり、演算の精度を向
上させることができる。また、本発明では選択された受
光範囲に応じてプリアンプ７ａ〜７ｆの状態を制御する
ので、この点からも演算の精度を向上させることができ
る。

【００６０】次に、プリアンプ７ａ〜７ｆについて、図
４を用いて説明する。図４は、本実施例で使用するプリ
アンプ７ａ〜７ｆの電気回路図である。すなわち、プリ
アンプ７ａ〜７ｆは、それぞれ、図４に示すように構成
されている。図４において、２１〜３１はトランジス
タ、３２はダイオード、３３〜３５は電流源、３６，３
７はスイッチである。

【００６１】スイッチ３６がオン、スイッチ３７がオフ
のとき、プリアンプは、低インピーダンス増幅制御を行
なう。以下、この場合について説明する。

【００６２】図４において、トランジスタ２１〜２４は
差動アンプを構成しており、信号電流の入力によりトラ
ンジスタ２１のベース電位が上昇すると、トランジスタ
２４のコレクタ電位（差動アンプの出力）が上昇する。
トランジスタ２６とトランジスタ２９は次段の増幅器を
構成している。上記差動アンプのトランジスタ２４のコ
レクタ電位が上昇すると、これにより、この増幅器の出
力であるトランジスタ２９のコレクタ電位が下降する。
トランジスタ３０と電流源３３は出力段を構成してい
る。トランジスタ３０のエミッタ電位は、トランジスタ
２９のコレクタ電位が下降に伴って下降し、トランジス
タ３１のエミッタ電位を引き下げる。このため、トラン
ジスタ３１のベース電位、すなわち、プリアンプの入力
端子ＩＮの電位が下降し、入力された信号電流は、帰還
作用により、低インピーダンスでトランジスタ３１のベ
ースに流入する。したがって、出力端子ＯＵＴより、光
位置検出素子５の信号電流の電流増幅率（ｈ_fe）倍の電
流が吸い込まれる。

【００６３】次に、低インピーダンス吸い込み制御を行
なうときは、スイッチ３６をオフ、スイッチ３７をオン
とする。このとき、電流源３４をオンにし、トランジス
タ３１のエミッタ電位をベース電位よりも高くすること
により上述の帰還作用が行われないようにすると、入力
端子ＩＮから入力された信号電流は、ダイオード３２を
通じて、第２の出力段を構成するトランジスタ２８、電
流源３５によりグランドに捨てられる。なお、スイッチ
３６は、この第２の出力段のオン／オフを制御するため
のスイッチである。

【００６４】高インピーダンス制御を行なうときは、ス
イッチ３６、スイッチ３７を共にオフとし、また、電流
源３４もオフにする。このとき、プリアンプはオープン
状態になる。

【００６５】次に、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２お
よび演算部９について、図５を用いて説明する。なお、
図５には、簡単のため、スイッチＳＷ１の端子８ｃとス
イッチＳＷ２の端子８ｄのみを示している。図５におい
て、４１，４２はダイオード、４３〜５３はトランジス
タ、５４〜６０は電流源、６１はコンデンサである。

【００６６】トランジスタ４３，４４，４５と電流源５
４，５５からなる回路は、バッファを構成している。ま
たトランジスタ４６，４７，４８と電流源５６，５７か
らなる回路と、トランジスタ４９，５０，５１と電流源
５８，５９からなる回路も同様である。プリアンプ７
ｃ，７ｄの出力は、それぞれダイオード４１，４２に接
続されており、その圧縮電位は、それぞれ、これらのバ
ッファに入力される。さらに、トランジスタ５２，５
３、電流源６０およびコンデンサ６１は演算部９を構成
しており、上記各バッファの出力のうち、スイッチＳＷ
１の出力はトランジスタ５２のベースに、スイッチＳＷ
２の出力はトランジスタ５３のベースに、それぞれ接続
されている。

【００６７】ここで、ダイオード４１，４２に流れる電
流をそれぞれＩ₄₁，Ｉ₄₂とし、電流源６０の電流を
Ｉ_p 、トランジスタ５２，５３のコレクタ電流をそれぞ
れＩ₅₂，Ｉ₅₃とし、Ｖ_T をサーマルボルテージ、Ｉ_S を
逆方向飽和電流とすると、次式が成立する。

【００６８】

【数７】 このとき、トランジスタ４７のベース電位ＣＨ２はロー
レベルであり、トランジスタ４６，４８のエミッタ電位
はプルアップされているので、トランジスタ４６，４
７，４８と電流源５６，５７からなるバッファはオフ状
態であるものとする。したがって、トランジスタ５３の
ベース電位とダイオード４１による圧縮電位とは無関係
となっている。

【００６９】トランジスタ４４とトランジスタ５０は、
スイッチ用のトランジスタである。ここで、トランジス
タ４４のベース電位ＣＨ１がハイレベルであるとき、ダ
イオード４１の圧縮出力は、トランジスタ４３および電
流源５４からなるエミッタフォロワ回路とトランジスタ
４５および電流源５５からなるエミッタフォロワ回路と
を介して、トランジスタ５２のベース電位を決定する。

【００７０】同様に、トランジスタ５０のベース電位Ｃ
Ｈ３がハイレベルであるとき、ダイオード４２の圧縮出
力は、トランジスタ４９および電流源５８からなるエミ
ッタフォロワ回路とトランジスタ５１および電流源５９
からなるエミッタフォロワ回路とを介して、トランジス
タ５３のベース電位を決定する。この様にして上記式
（数７）が成立する。

【００７１】ここで、式（数７）より、次式が成立す
る。

【００７２】

【数８】 また、上記Ｉ₅₂，Ｉ₅₃およびＩ_p の関係は次式のように
表わされる。

【００７３】

【数９】 そこで、上記式（数８）および式（数９）より、次式が
与えられる。

【００７４】

【数１０】 よって、ダイオード４１に、上記式（数２）、式（数
３）に基いて、光位置検出素子５の出力電流に比例する
電流が流れるとき、上記式（数４）より、次式が成立す
る。

【００７５】

【数１１】 このように、Ｉ₅₂は被写体距離の逆数１／ｌに比例した
電流となる。したがってコンデンサ６１によって積分さ
れる電圧も１／ｌに比例したものとなり、この電圧によ
り１／ｌを求めることができる。この演算は、ＣＰＵ１
３で行なうこととすればよい。

【００７６】また、ＣＨ２をハイレベルとし、ＣＨ１を
ローレベルとすれば、トランジスタ４６，４７，４８と
電流源５６，５７からなるバッファはオン状態となり、
一方、トランジスタ４３，４４，４５と電流源５４，５
５からなるバッファはオフ状態となる。したがって、ト
ランジスタ５３のベース電位は、ダイオード４１による
圧縮電位によって決定される。このように、本実施例の
スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２では、バッファの
オン／オフにより、端子８ａ〜８ｆの切り換えを行なっ
ている。

【００７７】最後にＶ_out より１／ｌを求める方法につ
いて述べる。

【００７８】上記式（数１１）の電流Ｉ₅₂を積分コンデ
ンサＣ₆₁にチャージする時間をｔ_INT とし、積分コンデ
ンサＣ₆₁の容量をＣ_INT とすると、Ｖ_out は次式で与え
られる。

【００７９】

【数１２】 上記式（数１１）と（数１２）とを合せて、それらの定
数成分をＸ，Ｙとすると、次式が得られる。

【００８０】

【数１３】 これより、１／ｌは次式で与えられる。

【００８１】

【数１４】 従って、表２に示すように、定数ｔ_P 及びａを表１に示
した測距の設定状態に応じて変更することにより、各々
の状態で正しく１／ｌを上記式（数１４）で演算するこ
とができる。

【００８２】

【表２】 本測距方式を内蔵したカメラの測距フロー例を図６に示
す。表１に従って、ＩＲＢＤ、プリアンプ、ＳＷの設定
が決定され、それに従って表２のようにｔ_P、ａの定数
を変更することにより上記式（数１４）より１／ｌを各
ポイントで求めることができる。ここでＣ_F1は近距離測
距と遠距離測距を切換えるための所定距離である。

【００８３】また、高輝度及びマクロモード以外では、
左、右、中央のうち、最至近の測距結果を採用すること
にしている。

【００８４】このように、本実施例では、プリアンプ７
ａ〜７ｆの電流源３４およびスイッチ３６，３７のオン
／オフによって高インピーダンス制御、低インピーダン
ス吸い込み制御および低インピーダンス増幅制御を行な
い、さらに、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２のバ
ッファのオン／オフにより端子８ａ〜８ｆの切り換えを
行なって、演算部９に入力する信号電流の選択を行なっ
ている。

【００８５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、被写体距離の至近限界および測距範囲の最小値が
十分に小さく、且つ、高精度の測距を行うことが可能な
多点測距装置を安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係わる多点測距装置を示す
概略的構成図である。

【図２】図１の多点測距装置の光学系を示す光学系配置
である。

【図３】図１、図２における光位置検出素子の受光領域
の選択関係を示す図である。

【図４】図１におけるプリアンプ部の内部接続を示す電
気回路図である。

【図５】図１におけるスイッチ部および演算部の内部接
続を示す電気回路図である。

【図６】図１、図２の各部の動作手順を示すフローチャ
ートである。

【図７】従来のアクティブ三角測距方式による測距光学
系を示す光学配置図である。

【図８】従来の多点測距装置の原理を概念的に示す図で
ある。

【図９】従来の多点測距装置における各光位置検出素子
の配置の一例を概念的に示す図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ 赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ） ２ 投光レンズ ３ 受光レンズ ４，５ 光位置検出素子（ＰＳＤ） ５ａ〜５ｆ 電極 ７ａ〜７ｆ プリアンプ ８ａ〜８ｆ 出力端子 ９ 演算部 １０ デコーダ １１ 受光素子 １２ 判定回路 １３ ＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニッ
ト） １４ メモリ ＳＷ１，ＳＷ２ スイッチ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体における複数のポイントに対する
   測距が可能な多点測距カメラにおいて、 被写体に対して複数の測距用光束を順次投光するため
   の、少なくとも２つの投光素子を有する投光素子列と、 長手方向が上記投光素子列と同じ方向で上記被写体から
   の反射光を受光し得る位置に配置されるとともに、その
   両端部に設けられた一対の主電極、及び、この両端部間
   を所定の間隔で分割する位置に設けられた複数の補助電
   極を有した光位置検出素子と、 上記各電極に接続され、高インピーダンス制御、低イン
   ピーダンス増幅制御が可能なプリアンプと、 上記複数の測距ポイントのうちから選択された測距ポイ
   ントに応じて、上記主電極及び補助電極の中からいずれ
   か２つの電極を選択し、この選択された電極に接続され
   たプリアンプを低インピーダンス増幅にするとともに、
   この選択された電極の内側に位置する電極に接続された
   プリアンプを高インピーダンスとする制御手段と、 上記低インピーダンス増幅とされたプリアンプ出力に応
   じて被写体距離を算出する演算手段と、 を具備したことを特徴とする多点測距装置。