JP3223306B2

JP3223306B2 - カメラ用測距装置

Info

Publication number: JP3223306B2
Application number: JP32036992A
Authority: JP
Inventors: 陽一関; 浩幸斉藤; 顕伊藤; 英男吉川
Original assignee: Seiko Precision Inc
Current assignee: Seiko Precision Inc
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 2001-10-29
Anticipated expiration: 2016-10-29
Also published as: GB9324524D0; JPH06167329A; GB2273016A; GB2273016B; DE4340750A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラなどの測距装
置、さらに詳しくはアクティブ式のカメラ用測距装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から積分回路を使った投受光タイプ
のさまざまな測距装置が提案されているが、これらは投
光回路を予め決められた回数あるいは時間だけ動作さ
せ、その積分電圧をＡ／Ｄ変換して被写体までの距離を
算出していた。ところが前記のような測距装置では、た
とえば特開平３−１１９３０７号公報に示されるよう
に、積分コンデンサの端子間電圧をデジタル信号に変換
するためにコンパレータを複数個必要とし、しかも分解
能はコンパレータの数に比例するため、測距精度を上げ
ようとすれば回路も複雑かつ大規模になり高価なものと
なっていた。

【０００３】以上の課題を解決するため、本出願人は特
願平４−２９１３４２号において被写体にパルス光を投
光し、被写体からの光信号を遠距離・近距離の２つの受
光回路で一定電圧に達するまでの間積分しそのときの投
光回数をカウントし、そうして得られた２つのカウント
値から被写体までの距離を算出する測距装置を提案し
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが前記の測距装
置は温度変化などによる内部の増幅回路のドリフト電圧
の影響を考慮していないため、周囲温度が変化すると積
分回路出力にドリフト電圧が重畳し、これを取り除く手
段がなく、測距精度を低下させる一因となりうる。これ
を回路的に除去することはできるが、そのためにドリフ
ト電圧を除去するための専用の回路を付加しなければな
らないため、回路規模も大きくなり測距装置全体が高価
なものとなってしまう。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のカメラ用測距装置では、被写体へ光を照射
する投光手段と、前記投光手段の照射光が前記被写体で
反射する光を受光し２つの電流出力に変換する受光手段
と、前記受光手段の一方の出力電流を電圧に変換する第
１の電流電圧変換回路と、前記受光手段の他方の出力電
流を電圧に変換する第２の電流電圧変換回路と、前記２
つの電流電圧変換回路のいずれかを選択的に出力する選
択回路と、前記選択回路が前記第１の電流電圧変換回路
を選択しているときに前記投光手段の投光回数をカウン
トする第１のカウント手段と、前記選択回路が前記第２
の電流電圧変換回路を選択しているときに前記投光手段
の投光回数をカウントする第２のカウント手段と、前記
第１および第２の電流電圧変換回路の出力信号を増幅す
る増幅回路と、前記増幅回路のドリフト電圧を記憶する
記憶手段と、前記増幅回路の出力を積分する積分回路
と、前記積分回路の出力と前記記憶手段の出力とから前
記被写体までの距離を演算する演算手段とを備えてい
る。

【０００６】

【作用】測距に先だって測距回路のアンプが出力する単
位時間当たりのドリフト電圧を測り、測距後に測距結果
から前記ドリフト電圧の影響分を差し引くことによっ
て、測距精度を高める。

【０００７】

【実施例】本発明の一実施例の構成を図１に基づいて説
明する。投光回路１０は投光素子１５（以下ＩＲＥＤと
いう）を駆動するための定電流回路であり、アンプ１
１、ベース抵抗１２、トランジスタ１３、センシング用
抵抗１４からなる。センシング用抵抗１４はＩＲＥＤ１
５に流れる電流を検出するために使われ、その端子間電
圧はアンプ１１の反転入力端子に入力され、電流帰還さ
れる。したがってＩＲＥＤ１５はＤ／Ａ変換器７６から
出力される電圧に比例する電流によって定電流ドライブ
される。実際にはＤ／Ａ変換器７６は間欠的に電圧を出
力するので、ＩＲＥＤ１５はパルス駆動される。

【０００８】遠側電流電圧変換回路２０、近側電流電圧
変換回路３０は受光素子３（以下ＰＳＤという）と一体
となって受光回路を構成する。ＰＳＤ３に光信号が入射
すると、ＰＳＤ３はその強度と入射位置に応じた電流を
遠側電流電圧変換回路２０と近側電流電圧変換回路３０
に出力する。遠側電流電圧変換回路２０と近側電流電圧
変換回路３０はまったく同じ構成なので遠側電流電圧変
換回路２０を例にとって説明する。遠側電流電圧変換回
路２０はアンプ２１と３個の帰還抵抗で構成された、入
力電流に比例した電圧を出力する回路である。回路中に
スイッチ２５とスイッチ２６を持っており、これらのス
イッチはＣＰＵ７０によってオン／オフを制御できる。
スイッチ２５は帰還抵抗２３を、スイッチ２６は帰還抵
抗２４をそれぞれオン／オフするので、これらのスイッ
チの状態によりアンプ２１のゲインが段階的に変化す
る。したがって信号電流から電圧への変換も、この変化
したゲインに応じて行われる。出力された電圧は、スイ
ッチ４に導かれる。以上とまったく同様な過程をへて、
近側電流電圧変換回路３０からも信号電流に応じた電圧
が出力され、スイッチ４に導かれる。スイッチ４は遠側
電流電圧変換回路２０と近側電流電圧変換回路３０のい
ずれかの出力を後段の回路に伝える役割を持ち、その状
態はＣＰＵ７０によって制御される。遠距離側の測距を
行うときは遠側電流電圧変換回路２０、近距離側の測距
を行うときは近側電流電圧変換回路３０側にオンする。

【０００９】増幅回路４０と増幅回路５０はまったく同
様な構成なので、増幅回路４０を例にとって説明する。
増幅回路４０の前にはカップリングコンデンサ５が接続
され、入力信号の直流分はここでカットされる。増幅回
路４０はアンプ４１と３個の帰還抵抗４３、４４、４５
とで構成され、入力信号をある一定のゲインで増幅する
回路である。回路中にスイッチ４６とスイッチ４７を持
っており、これらのスイッチはＣＰＵ７０によってオン
／オフを制御できる。スイッチ４６は帰還抵抗４４を、
スイッチ４７は帰還抵抗４５をそれぞれオン／オフする
ので、これらのスイッチの状態によりアンプ４１のゲイ
ンが段階的に変化する。したがって信号電流から電圧へ
の変換も、この変化したゲインに応じて行われ、後段の
回路に出力される。増幅回路５０もまったく同様な動作
をし、ＣＰＵ７０はスイッチ５６とスイッチ５７を操作
して適切なゲインを設定し、それにしたがって増幅回路
４０の出力した信号の増幅が行われる。増幅回路５０の
出力信号はスイッチ７を経て後段の積分回路６０に出力
される。

【００１０】積分回路６０はアンプ６１、入力抵抗６
２、積分コンデンサ６３、それに積分コンデンサ６３の
電荷を放電するためのスイッチ６４、さらに出力部に電
圧ホロワ６５が接続されている。積分動作に先だって積
分コンデンサ６３に残っている電荷を放電するためスイ
ッチ６４がオンする。十分に放電されるとスイッチ６４
はオフする。積分動作がスイッチ７のオンによって開始
されると、積分コンデンサ６３には入力信号の時間積分
値が電荷として貯えられる。積分動作が終了するとスイ
ッチ７はオフし、積分コンデンサ６３の端子間電圧が電
圧ホロワ６５に出力される。このときスイッチ９もオン
し、電圧ホロワ６５の出力電圧はＡ／Ｄ変換器７１に取
りこまれる。Ａ／Ｄ変換器７１はこれをデジタル電圧に
変換してＣＰＵ７０に出力する。

【００１１】次に本発明の実施例の回路の動作について
説明する。不図示のレリーズボタンが押されて測距動作
に入ると、ＣＰＵ７０はまず図１内のすべての回路の電
源をオンする。次に読み書き可能なメモリ７２（以下Ｒ
ＡＭという）の内容をクリアし、遠側電流電圧変換回路
２０と近側電流電圧変換回路３０のゲインを決定する。
このときゲインを最小にセットしても被写体の輝度が大
きくアンプが飽和してしまう場合は、被写界深度が十分
に深くなるためＲＡＭ７２中の無限遠フラグをセット
し、無限遠と判定する。さらに増幅回路４０と増幅回路
５０のゲインを決定する。このときゲインを最小にセッ
トしても被写体の輝度が大きくアンプが飽和してしまう
場合は、ＲＡＭ７２中の至近フラグをセットし、測距を
行わずに至近と判定する。そして測距前に回路の単位投
光時間当たりのドリフト電圧Ｖｄを決定する。

【００１２】その後ＣＰＵ７０は投光回路１０をパルス
駆動し、カウンタ７４で投光回数をカウントしながらそ
の時の受光素子の出力電流を遠側電流電圧変換回路２０
で電流電圧変換し、増幅回路４０・５０で増幅し、積分
回路６０で積分する。積分電圧がＶｔｈ３に達するとＣ
ＰＵ７０は投光を終了し、その時のカウンタ出力回数Ｋ
１をＲＡＭ７２に保存する。このとき積分電圧がＶｔｈ
３に達しないうちに投光回数が回数Ｎｌｉｍに達した場
合は無限遠と判定し、ＲＡＭ７２中の無限遠フラグをセ
ットする。それから再びＣＰＵ７０は投光回路をパルス
駆動し、カウンタ７５で投光回数をカウントしながらそ
の時の受光素子の出力電流を近側電流電圧変換回路３０
で電流電圧変換し、増幅回路で増幅し、積分回路で積分
する。積分電圧がＶｔｈ３に達するとＣＰＵ７０は投光
を終了し、その時のカウンタ出力回数Ｋ２をＲＡＭ７２
に保存する。以上で投光動作が終了すると、無限遠フラ
グがセットされていれば無限遠、至近フラグがセットさ
れていれば至近、いずれでもなければＲＡＭ７２に保存
されている回数Ｋ１にＶｄに応じた補正をかけた回数Ｎ
１、同様にＲＡＭ７２に保存されている回数Ｋ２にＶｄ
に応じた補正をかけた回数Ｎ２の両方から次のような値
Ｘを算出する。

【００１３】Ｘ＝Ｎ１／（Ｎ１＋Ｎ２）（ａ）式（ａ）により値Ｘが定まると、Ｘの値に対応する予め
決められた読みだし可能なメモリ７３（以下ＲＯＭとい
う）のアドレスを参照し（図８）、被写体までの距離Ｄ
を求め、その結果にしたがってモータ７７に通電し、鏡
筒７８を駆動する。最後に測距回路の電源をオフして、
このルーチンを抜ける。

【００１４】以上のうち、遠側電流電圧変換回路２０と
近側電流電圧変換回路３０のゲイン決定動作を図２を使
って以下に詳細に説明する。最初にスイッチ４が遠側電
流電圧変換回路２０側にオンし、スイッチ８がオンし
て、遠側電流電圧変換回路２０の出力がＡ／Ｄ変換器７
１に入力される（図２ａ）。遠側電流電圧変換回路２０
は反転増幅を行うのでＡ／Ｄ変換器７１の出力電圧Ｖｏ
ｕｔはグランドレベル以下になる。ＣＰＵ７０はＶｏｕ
ｔを読み込んで、Ｖｔｈ１（たとえば−０．５Ｖ）と比
較し、Ｖｏｕｔの方が低ければスイッチ２５をオンして
ゲインを下げる。さらにもう一度Ｖｏｕｔを取り込んで
（図２ｂ）Ｖｔｈ１と比較し、Ｖｏｕｔの方が低ければ
スイッチ２６をオンしてゲインを下げる（図２ｃ）。こ
れで遠側電流電圧変換回路２０の最適なゲインが定まっ
たことになる。次にスイッチ４を近側電流電圧変換回路
３０側にオンし、近側電流電圧変換回路３０の出力がＡ
／Ｄ変換器７１に入力されるようにする（図２ｄ）。こ
こで遠側電流電圧変換回路２０の時と同様にＡ／Ｄ変換
器７１のＶｏｕｔをＣＰＵ７０が読み込んで比較し、Ｖ
ｏｕｔの方が低ければスイッチ３５をオンする（図２
ｅ）。さらにその状態でもう一度Ｖｏｕｔを読み込んで
みると、今度はＶｏｕｔよりもＶｔｈ１の方が高くなっ
ているので、近側電流電圧変換回路３０としてはすでに
最適なゲインに達している。

【００１５】しかし、ここで遠側電流電圧変換回路２０
と近側電流電圧変換回路３０を比較してみた場合、遠側
電流電圧変換回路２０の方がゲインが大きいため受光回
路全体としての対称性に欠けている。したがって両方の
回路のうちゲインのより小さい遠側電流電圧変換回路２
０に合わせるために、近側電流電圧変換回路３０のスイ
ッチ３６をオンする（図２ｆ）。これで受光回路全体と
してのゲインが定まったことになる。最後にスイッチ８
をオフして電流電圧変換回路ゲイン決定の動作を終了す
る。ところである程度までの輝度の被写体に対しては以
上のゲイン決定の操作で対応できるが、もし輝度が非常
に大きい被写体の場合はそれぞれの電流電圧変換回路に
含まれる２つのスイッチをオンしてもまだアンプが飽和
してしまうことが考えられる。その場合は撮影時の絞り
値を最大に設定することで被写界深度が非常に深くなる
ため、実質的に無限遠と判定して差し支えない。したが
ってこのような場合には無限遠フラグをセットして終了
する。

【００１６】次に、増幅回路４０と増幅回路５０のゲイ
ン決定動作を図３、図４を使って以下に詳細に説明す
る。最初にＣＰＵ７０によってスイッチ４を遠側電流電
圧変換回路２０側にオンし、スイッチ９をオフする。ス
イッチ６４をオンし、積分コンデンサ６３にたまってい
る電荷を放電させる（図３ａ）。十分に電荷を放電した
後、スイッチ６４をオフし、そしてカウンタ７４を０に
クリアする（図３ｂ）。それからＣＰＵ７０は投光回路
１０を動作させ、投光を開始する。各増幅回路の立ち上
り時間の確保および投光開始に伴う電源変動の影響を軽
減するため、投光後時間Ｔ１を経過してからスイッチ７
を開き、（図３ｃ）積分回路を時間Ｔ２の間だけ動作さ
せてスイッチ７を閉じる（図３ｄ）。それが終わると投
光・積分を停止して、時間Ｔ３の間だけ待機し、カウン
タに１を加える（図３ｅ）。

【００１７】図４のように、この動作を予め決められた
回数Ｎｇａｉｎ（たとえば１０回）だけ繰り返した後、
スイッチ９をオンして積分コンデンサ６３の端子間電圧
すなわち積分電圧ＶｉｎｔをＡ／Ｄ変換器７１に出力し
（図３ｆ）、Ａ／Ｄ変換器７１はその電圧をデジタル変
換してＣＰＵ７０に出力する。ＣＰＵ７０はＶｉｎｔと
Ｖｔｈ２（たとえば０．５Ｖ）とを比較し、Ｖｉｎｔの
方が大きい場合にはスイッチ４６をオンする。以下同様
に、積分動作と比較演算とをくり返し、ＶｉｎｔがＶｔ
ｈ２よりも大きい場合は、スイッチ５６、スイッチ４
７、スイッチ５７の順でオンする。これで増幅回路全体
としてのゲインが定まったことになる。もし以上の手順
にしたがってすべてのスイッチをオンしてもなおＶｉｎ
ｔがＶｔｈ２よりも大きい場合には被写体は至近距離に
あるものと判断して至近フラグをセットして終了する。

【００１８】次に、単位投光時間当たりのドリフト電圧
の求め方を図６を使って以下に詳細に説明する。最初に
スイッチ６４をオンし、積分コンデンサ６３にたまって
いる電荷を放電させる。十分に電荷を放電した後、スイ
ッチ６４をオフし、スイッチ４を遠側電流電圧変換回路
２０側にオンし、スイッチ７とスイッチ８とスイッチ９
をオフする。それから時間Ｔ４だけ待機する。続いて投
光回路１０を駆動しないでスイッチ７をオンし、積分動
作を開始して時間Ｔ５だけ待機する。この間積分コンデ
ンサ６３には回路のドリフト電圧によって電荷が貯えら
れる。その後投光・積分動作を終了して、次の式にした
がって単位投光時間当たりのドリフト電圧Ｖｄを求め
る。Ｖｄは正の場合も負の場合も考えられる。

【００１９】Ｖｄ＝Ｖｉｎｔ・Ｔ２／Ｔ５（ｂ）次に、遠側電流電圧変換回路２０による測距と回数Ｎ１
の求め方を図３と図７を使って以下に詳細に説明する。
最初にスイッチ６４をオンし、積分コンデンサ６３にた
まっている電荷を放電させる。十分に電荷を放電した
後、スイッチ６４はオフする。そしてカウンタ７４を０
にクリアする。

【００２０】続いて測距動作に移る。測距の方法は図３
に示した通りである。投光を繰り返しながらカウンタ７
４を加算していき、Ｖｉｎｔが予め定められたＶｔｈ３
に達した時点で終了するが、もしも被写体までの距離が
遠くて予め定められた回数Ｎｌｉｍだけ投光してもＶｔ
ｈ３に達しない場合は無限遠と判断し、ＲＡＭ７２中の
無限遠フラグをセットして終了する。それ以外の場合は
測距終了の時点でカウンタ７４に残っている回数Ｋ１か
らドリフト電圧の影響を除去するため、次のような演算
を行う。

【００２１】仮にドリフト電圧が正極性であった場合の
演算方法を図７に従って説明する。測距終了の時点で積
分コンデンサの端子間電圧はＶｔｈ３に達しているが、
その中にはドリフト電圧Ｖｏｆｆが含まれているため、
ドリフト電圧がまったくない場合に対して少ない投光回
数で測距を終了しているはずである。もしドリフト電圧
がまったくなければ、図７に示す回数Ｎ１だけ投光しな
ければならないことになる。回数Ｎ１は回数Ｋ１とＶｔ
ｈ３とＶｏｆｆとを使って次のように表される。

【００２２】Ｎ１＝Ｋ１・Ｖｔｈ３／（Ｖｔｈ３−Ｖｏｆｆ）（ｃ）ここでＶｏｆｆは単位投光時間当たりのドリフト電圧Ｖ
ｄを使って次のように表される。

【００２３】Ｖｏｆｆ＝Ｋ１・Ｖｄ（ｄ）したがって前記の式（ｃ）と（ｄ）とからＶｏｆｆを消
去すれば回数Ｎ１が計算できる。

【００２４】Ｎ１＝Ｋ１・Ｖｔｈ３／（Ｖｔｈ３−Ｋ１・Ｖｄ）（ｅ）この回数Ｎ１をＲＡＭ７２に格納する。上の例ではドリ
フト電圧が正極性であった場合の演算方法を説明した
が、負極性であった場合はＶｏｆｆが負になるだけで、
まったく同様に算出される。

【００２５】次に、近側電流電圧変換回路３０による測
距と回数Ｎ２の求め方を図３と図７に基づいて説明す
る。最初にスイッチ６４をオンし、積分コンデンサ６３
にたまっている電荷を放電させる。十分に電荷を放電し
た後、スイッチ６４はオフする。そしてカウンタ７５を
０にクリアする。続いて測距動作に移る。測距の方法は
図３に示した通りである。投光を繰り返しながらカウン
タ７５を加算していき、Ｖｉｎｔが予め定められたＶｔ
ｈ３に達した時点で終了する。測距終了の時点でカウン
タ７５に残っている回数Ｋ２を使って、回数Ｎ１のとき
と同様な演算方法で次のような回数Ｎ２を算出しＲＡＭ
７２に格納する。

【００２６】Ｎ２＝Ｋ２・Ｖｔｈ３／（Ｖｔｈ３−Ｋ２・Ｖｄ）（ｆ）以上が本実施例における回路の動作である。後段アンプ
のゲイン決定から近側電流電圧変換回路３０による測距
までの経過を図で表わすと図５のようになる。以上の動
作をフローチャートで表わすと図９〜図１４のようにな
る。まず、メインルーチンを図９に基づいて説明する。

【００２７】この測距ルーチンに入ると、ＣＰＵ７０は
測距回路の電源をオンし（＃００１）、続いてＲＡＭ７
２の内容をクリアする（＃００２）。そして遠側電流電
圧変換回路２０と近側電流電圧変換回路３０のゲインを
決定し（＃００３）、無限遠フラグの状態を確認し（＃
００４）、セットされていれば＃０１２にジャンプす
る。次に増幅回路４０と増幅回路５０のゲインを決定し
（＃００５）、至近フラグの状態を確認し（＃００
６）、セットされていれば＃０１２にジャンプする。そ
れからドリフト電圧を決定する（＃００７）。そして遠
側電流電圧変換回路２０での測距を行い、回数Ｎ１を算
出してＲＡＭ７２に保存し（＃００８）、無限遠フラグ
の状態を確認し（＃００９）、セットされていれば＃０
１２にジャンプする。同様に近側電流電圧変換回路３０
での測距を行い、回数Ｎ２を算出してＲＡＭ７２に保存
する（＃０１０）。引き続きサブルーチン＃００８と＃
０１０の操作でＲＡＭ７２に保存されている回数Ｎ１と
回数Ｎ２を読み出し値Ｘを算出する（＃０１１）。無限
遠フラグがセットされていれば無限遠、至近フラグがセ
ットされていれば至近、それ以外では値Ｘをオフセット
値とする予め決められたＲＯＭ７３のアドレスを参照す
ることで（図８）、被写体までの距離Ｄを求め（＃０１
２）、鏡筒を駆動する（＃０１３）。最後に測距回路の
電源をオフし（＃０１４）、このルーチンを抜ける。

【００２８】次に各サブルーチン内での動作を説明す
る。まず、電流電圧変換回路ゲイン決定のサブルーチン
を図１０に基づいて説明する。電流電圧変換回路ゲイン
決定のサブルーチンがコールされると、ＣＰＵ７０はカ
ウンタ７４を０にクリアし（＃１０１）、スイッチ４を
遠側電流電圧変換回路２０側にオンし、スイッチ７をオ
ンし、他のスイッチはすべてオフする（＃１０２）。こ
のときアンプ２１のゲインは最大になっている。Ａ／Ｄ
変換器７１は遠側電流電圧変換回路２０のＶｏｕｔをデ
ジタル値に変換してＣＰＵ７０に出力し（＃１０３）、
ＣＰＵ７０はＡ／Ｄ変換器７１のＶｏｕｔとＶｔｈ１
（たとえば０．５Ｖ）とを比較し、Ｖｏｕｔの方が大き
ければ＃１１０にジャンプする（＃１０４）。

【００２９】次にスイッチ２５の状態を確認し（＃１０
５）、オフしていればスイッチ２５をオンしてアンプ２
１のゲインをより小さくし（＃１０６）、カウンタ７４
に１を加え（＃１０９）、＃１０３にジャンプする。ス
イッチ２５がオンしていればスイッチ２６の状態を確認
し、オフしていればオンしてアンプ２１のゲインをより
小さくし（＃１０８）、カウンタ７４に１を加え（＃１
０９）、＃１０３にジャンプする。スイッチ２６がオン
していればＲＡＭ７２内の無限遠フラグをセットして
（＃１３０）、このルーチンを抜ける。

【００３０】続いてカウンタ７５を０にクリアし（＃１
１０）、スイッチ４を近側電流電圧変換回路３０側にオ
ンし（＃１１１）、Ａ／Ｄ変換器７１は近側電流電圧変
換回路３０のＶｏｕｔをデジタル値に変換しＣＰＵ７０
に出力する（＃１１２）。ＣＰＵ７０はＶｏｕｔとＶｔ
ｈ１（たとえば０．５Ｖ）とを比較し（＃１１３）、Ｖ
ｏｕｔの方が大きければ＃１１９にジャンプする。

【００３１】次にスイッチ３５の状態を確認し（＃１１
４）、オフしていればスイッチ３５をオンしてアンプ３
１のゲインをより小さくし（＃１１５）、カウンタ７５
に１を加え（＃１１８）、＃１１２にジャンプする。ス
イッチ３５がオンしていればスイッチ３６の状態を確認
し、オフしていればオンしてアンプ３１のゲインをより
小さくし（＃１１７）、カウンタ７５に１を加え（＃１
１８）、＃１１２にジャンプする。スイッチ３６がオン
していればＲＡＭ７２内の無限遠フラグをセットして
（＃１３０）、このルーチンを抜ける。

【００３２】次に回数Ｋ１と回数Ｋ２の値を比較し（＃
１１９）、両方の値が等しければこのルーチンを抜け
る。回数Ｋ２の方が大きければ＃１２０に、回数Ｋ１の
方が大きければ＃１２５にジャンプしてそれぞれの処理
を行う。

【００３３】まず回数Ｋ２の方が回数Ｋ１よりも大きい
場合、スイッチ２５の状態を確認し（＃１２０）、オフ
していればオン側に切り換えてアンプ２１のゲインをよ
り小さくし（＃１２１）、カウンタ７４に１を加え（＃
１２４）、＃１１９にジャンプする。スイッチ２５がオ
ンしていればスイッチ２６の状態を確認し（＃１２
２）、オフしていればオン側に切り換えてアンプ２１の
ゲインをより小さくし（＃１２３）、カウンタ７４に１
を加え（＃１２４）、＃１１９にジャンプする。スイッ
チ２６がオンしてＲＡＭ７２内の無限遠フラグをセット
して（＃１３０）、このルーチンを抜ける。

【００３４】また回数Ｋ１の方が回数Ｋ２よりも大きい
場合、スイッチ３５の状態を確認し（＃１２５）、オフ
していればオン側に切り換えてアンプ３１のゲインをよ
り小さくし（＃１２６）、カウンタ７５に１を加え（＃
１２９）、＃１１９にジャンプする。スイッチ３５がオ
ンしていればスイッチ３６の状態を確認し（＃１２
７）、オフしていればオン側に切り換えてアンプ３１の
ゲインをより小さくし（＃１２８）、カウンタ７５に１
を加え（＃１２９）、＃１１９にジャンプする。スイッ
チ２６がオンしていればＲＡＭ７２内の無限遠フラグを
セットして（＃１３０）、このサブルーチンを抜ける。

【００３５】次に、後段の増幅回路（増幅回路４０、増
幅回路５０）のゲイン決定のサブルーチンを図１１に基
づいて説明する。後段の増幅回路のゲイン決定のサブル
ーチンがコールされると、ＣＰＵ７０はスイッチ４を遠
側電流電圧変換回路２０側にオン、スイッチ９をオフす
る（＃２０１）。スイッチ６４をオンし、積分コンデン
サ６３にたまっている電荷を放電させる。十分に電荷を
放電した後、スイッチ６４はオフする（＃２０２）。カ
ウンタ７４を０にクリアする（＃２０３）。ＣＰＵ７０
によって投光回路１０を動作させ、投光を開始する（＃
２０４）。最初に時間Ｔ１だけ待機すると（＃２０
５）、スイッチ７をオンし、積分動作を開始する（＃２
０６）。時間Ｔ２だけ待機し（＃２０７）、この間積分
コンデンサ６３には電荷が貯えられる。時間Ｔ２経過
後、投光回路１０の動作を止めて投光動作を終了し、ス
イッチ７をオフして、積分動作を終了する（＃２０
８）。時間Ｔ３だけ待機した後（＃２０９）、カウンタ
７４に１を加える（＃２１０）。以上＃２０４〜＃２１
０の動作はカウンタ７４が予め決められた回数Ｎｇａｉ
ｎに達するまで繰り返される（＃２１１）。それが終わ
るとスイッチ７をオフし、スイッチ９をオンして、Ｖｉ
ｎｔをＡ／Ｄ変換器７１に出力する。Ａ／Ｄ変換器７１
はその電圧をＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ７０に出力する（＃
２１２）。

【００３６】＃２１３でＶｉｎｔがＶｔｈ２（たとえば
０．５Ｖ）に達しなければゲイン操作を行わずにこのル
ーチンを抜ける。ＶｉｎｔがＶｔｈ２に達していれば以
下の手順でゲイン操作を行う。まずスイッチ４６の状態
を確認し（＃２１４）、オフしていればスイッチ４６を
オン側に切り換え（＃２１５）、アンプ４１のゲインを
より小さくし、＃２０２にジャンプする。スイッチ４６
がオンしていれば次にスイッチ５６の状態を確認し（＃
２１６）、オフしていればスイッチ５６をオン側に切り
換え（＃２１７）、アンプ５１のゲインをより小さく
し、＃２０２にジャンプする。スイッチ５６がオンして
いれば次にスイッチ４７の状態を確認し（＃２１８）、
オフしていればスイッチ４７をオン側に切り換え（＃２
１９）、アンプ５１のゲインをより小さくし、＃２０２
にジャンプする。スイッチ４６がオンしていれば次にス
イッチ５７の状態を確認し（＃２２０）、オフしていれ
ばスイッチ５７をオン側に切り換え（＃２２１）、アン
プ５１のゲインをより小さくし、＃２０２にジャンプす
る。スイッチ５７がオンしていれば＃２２２でＲＡＭ７
２中の至近フラグをセットし、このサブルーチンを抜け
る。

【００３７】次に、単位投光時間当たりのドリフト電圧
決定のサブルーチンを図１２に基づいて説明する。単位
投光時間当たりのドリフト電圧決定のサブルーチンがコ
ールされると、ＣＰＵ７０はスイッチ６４をオンし、積
分コンデンサ６３にたまっている電荷を放電させる。十
分に電荷を放電した後、スイッチ６４をオフする（＃３
０１）。次にスイッチ４を遠側電流電圧変換回路２０側
にオンし、スイッチ８とスイッチ９をオフする（＃３０
２）。それから時間Ｔ４だけ待機すると（＃３０３）、
スイッチ７をオンし、投光回路１０は駆動しないで積分
動作を開始し（＃３０４）、時間Ｔ５だけ待機する（＃
３０５）。この間積分コンデンサ６３には電荷が貯えら
れる。時間Ｔ５だけ経過するとスイッチ７をオフし、積
分動作を終了する（＃３０６）。そしてスイッチ９をオ
ンし、Ａ／Ｄ変換器７１から出力されたＶｉｎｔをＣＰ
Ｕ７０が読み取る（＃３０７）。ＣＰＵ７０はＶｉｎｔ
を時間Ｔ５で割り、単位時間当たりの電圧Ｖｄを求め、
ＲＡＭ７２に出力し（＃３０８）、このサブルーチンを
抜ける。

【００３８】次に、遠側電流電圧変換回路２０による測
距のサブルーチンを図１３に基づいて説明する。遠側電
流電圧変換回路２０による測距のサブルーチンがコール
されると、ＣＰＵ７０はスイッチ６４をオンし、積分コ
ンデンサ６３にたまっている電荷を放電させる。十分に
電荷を放電した後、スイッチ６４をオフする（＃４０
１）。次にＣＰＵ７０はスイッチ４を遠側電流電圧変換
回路２０側にオンし、スイッチ７をオンし、スイッチ８
とスイッチ９をオフする（＃４０２）。それからカウン
タ７４を０にクリアする（＃４０３）。

【００３９】続いて測距動作に移る。最初に回数Ｎ１が
回数Ｎｌｉｍ以上かどうかを判定し（＃４０４）、回数
Ｎｌｉｍ以上ならばＲＡＭ７２中の無限遠フラグをセッ
トし（＃４０５）、このサブルーチンを抜ける。回数Ｎ
１が回数Ｎｌｉｍ未満ならばＣＰＵ７０は投光回路１０
を駆動し、投光を開始する（＃４０６）。投光開始に伴
う各アンプの立ち上り時間の確保と電源変動の影響とを
軽減するため、時間Ｔ１だけ待機した後（＃４０７）、
スイッチ７をオンして積分動作を開始し（＃４０８）、
時間Ｔ２だけ待機する（＃４０９）。この間積分コンデ
ンサ６３には電荷が貯えられる。時間Ｔ２だけ経過する
と投光回路１０の動作を止めて投光動作を終了し、スイ
ッチ７をオフして、積分動作を終了する（＃４１０）。
それから時間Ｔ３だけ待機し（＃４１１）、カウンタ７
４に１を加算し（＃４１２）、スイッチ７をオフし、ス
イッチ８をオンして、ＶｉｎｔをＡ／Ｄ変換器７１に出
力する。Ａ／Ｄ変換器７１はその電圧をＡ／Ｄ変換して
ＣＰＵ７０に出力する（＃４１３）。ＣＰＵ７０はＶｉ
ｎｔをＶｔｈ３（たとえば１．０Ｖ）と比較し（＃４１
４）、ＶｉｎｔがＶｔｈ３よりも小さい場合には＃４０
４にジャンプして投光動作を繰り返す。ＶｉｎｔがＶｔ
ｈ３よりも大きい場合にはカウンタ７４内の回数Ｋ１か
ら回数Ｎ１を算出してＲＡＭ７２に記憶し（＃４１
５）、このサブルーチンを抜ける。

【００４０】次に、遠側電流電圧変換回路２０による測
距のサブルーチンを図１４に基づいて説明する。近側電
流電圧変換回路３０による測距のサブルーチンがコール
されると（５００）、ＣＰＵ７０はスイッチ６４をオン
し、積分コンデンサ６３にたまっている電荷を放電させ
る。十分に電荷を放電した後、スイッチ６４をオフする
（＃５０１）。次にスイッチ４を近側電流電圧変換回路
３０側にオンし、スイッチ８とスイッチ９をオフする
（＃５０２）。それからカウンタ７５を０にクリアする
（＃５０３）。

【００４１】続いて測距動作に移る。ＣＰＵ７０は投光
回路１０を駆動し、投光を開始する（＃５０４）。投光
開始に伴う各アンプの立ち上り時間の確保と電源変動の
影響とを軽減するため、時間Ｔ１だけ待機した後（＃５
０５）、スイッチ７をオンして積分動作を開始し（＃５
０６）、時間Ｔ２だけ待機する（＃５０７）。この間積
分コンデンサ６３には電荷が貯えられる。時間Ｔ２だけ
経過すると投光回路１０の動作を止めて投光動作を終了
し、スイッチ７をオフして、積分動作を終了する（＃５
０８）。それから時間Ｔ３だけ待機し（＃５０９）、カ
ウンタ７４に１を加算し（＃５１０）、スイッチ７をオ
フし、スイッチ８をオンして、ＶｉｎｔをＡ／Ｄ変換器
７１に出力する。Ａ／Ｄ変換器７１はその電圧をＡ／Ｄ
変換してＣＰＵ７０に出力する（＃５１１）。ＣＰＵ７
０はＶｉｎｔをＶｔｈ３（たとえば１．０Ｖ）と比較し
（＃５１２）、ＶｉｎｔがＶｔｈ３よりも小さい場合に
は＃５０４にジャンプして投光動作を繰り返す。Ｖｉｎ
ｔがＶｔｈ３よりも大きい場合にはカウンタ７５内の回
数Ｋ２から回数Ｎ２を算出してＲＡＭ７２に記憶し（＃
５１３）、このサブルーチンを抜ける。以上の動作によ
り、被写体までの距離が測定される。

【００４２】なお本実施例では電流電圧変換回路と後段
の増幅回路のゲインを決定した後に単位投光時間あたり
のドリフト電圧を求めているが、単位投光時間あたりの
ドリフト電圧を求めた後に電流電圧変換回路と後段の増
幅回路のゲインを決定してもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上の構成によれば、測距回路を構成す
るアンプのドリフト電圧を除去するための専用の回路を
付加することなくドリフト電圧の影響を排除するので、
精度のよい測距装置をより安価に提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示す図である。

【図２】本発明の実施例の遠側電流電圧変換回路２０と
近側電流電圧変換回路３０のゲイン決定法を説明する図
である。

【図３】本発明の実施例の積分動作を説明する図であ
る。

【図４】本発明の実施例の増幅回路４０と増幅回路５０
のゲイン決定法を説明する図である。

【図５】本発明の実施例の測距時の一連の動作をを説明
する図である。

【図６】本発明の実施例のオフセットの算出方法を説明
する図である。

【図７】本発明の実施例のＮ１、Ｎ２の算出方法を説明
する図である。

【図８】本発明の実施例の値Ｘから距離Ｄを求めるＲＯ
Ｍ７３上のテーブルである。

【図９】本発明の実施例の動作を示すフローチャートで
ある。

【図１０】図９のフローチャートの電流電圧変換回路の
ゲイン決定の部分のサブルーチンを示すフローチャート
である。

【図１１】図９のフローチャートの後段アンプのゲイン
決定の部分のサブルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図１２】図９のフローチャートのドリフト電圧の決定
の部分のサブルーチンを示すフローチャートである。

【図１３】図９のフローチャートの遠側電流電圧変換回
路２０による測距の部分のサブルーチンを示すフローチ
ャートである。

【図１４】図９のフローチャートの近側電流電圧変換回
路３０による測距の部分のサブルーチンを示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

３ＰＳＤ１０投光回路１５ＩＲＥＤ（投光素子）２０遠側電流電圧変換回路３０近側電流電圧変換回路４０増幅回路５０増幅回路６０積分回路７０ＣＰＵ（演算回路）７１Ａ／Ｄ変換器７２ＲＡＭ７３ＲＯＭ７４カウンタ７５カウンタ７６Ｄ／Ａ変換器７７モータ７８鏡筒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉川英男千葉県四街道市鹿渡934−13番地株式会社精工舎千葉事業所内 (56)参考文献特開昭63−133013（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−275921（ＪＰ，Ａ) 特開平１−118108（ＪＰ，Ａ) 特開平３−67113（ＪＰ，Ａ) 特開平５−141963（ＪＰ，Ａ) 特開平５−306930（ＪＰ，Ａ) 特開平６−67087（ＪＰ，Ａ) 特開平６−194567（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 3/06 G02B 7/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体へ光を照射する投光手段と、前記
投光手段の照射光が前記被写体で反射する光を受光し２
つの電流出力に変換する受光手段と、前記受光手段の一
方の出力電流を電圧に変換する第１の電流電圧変換回路
と、前記受光手段の他方の出力電流を電圧に変換する第
２の電流電圧変換回路と、前記２つの電流電圧変換回路
のいずれかを選択的に出力する選択回路と、前記選択回
路が前記第１の電流電圧変換回路を選択しているときに
前記投光手段の投光回数をカウントする第１のカウント
手段と、前記選択回路が前記第２の電流電圧変換回路を
選択しているときに前記投光手段の投光回数をカウント
する第２のカウント手段と、前記第１および第２の電流
電圧変換回路の出力信号を増幅する増幅回路と、前記増
幅回路のドリフト電圧を記憶する記憶手段と、前記増幅
回路の出力を積分する積分回路と、前記積分回路の出力
と前記記憶手段の出力とから前記被写体までの距離を演
算する演算手段とを有し、前記演算手段は前記記憶手段
の出力に基づき、前記第１・第２のカウント手段のそれ
ぞれのカウント回数に相応する出力を補正して距離を算
出することを特徴とするカメラ用測距装置。