JP3285268B2

JP3285268B2 - 測距装置

Info

Publication number: JP3285268B2
Application number: JP32355093A
Authority: JP
Inventors: 洋子高橋; 恵二国重; 寿明石丸
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-12-22
Filing date: 1993-12-22
Publication date: 2002-05-27
Anticipated expiration: 2017-05-27
Also published as: JPH07181038A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はカメラ用の測距装置に
関し、より詳細には被写体に向けて複数回の投光を行
い、投光毎に得られる測距出力の積算値より被写体まで
の距離を求める積算型測距回路を有するカメラ用の測距
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来使用されているカメラの測距回路
は、いくつかのトランジスタ素子により構成されてい
る。この回路の最低動作電圧は、ＶccとＧＮＤ間に縦積
みに使用される使用素子数によって決定される。例え
ば、使用素子として、バイボーラ素子を仮定してベース
・エミッタ電圧Ｖ_BEを２個、コレクタ・エミッタ飽和電
圧Ｖ_CEを１個を最大数として回路を構成すると、この回
路の最低動作電圧は（１）式で表される程度となる。

【０００３】

【数１】

【０００４】実際の測距回路に於いては、アーリ効果対
策や、ミラー性能向上のために、回路の動作下限電圧
は、上記（１）式の値よりも更に大きくなる。このた
め、出力電圧の小さい電池や、また比較的出力電圧の大
きい電池であっても、ストロボ充電等の重負荷放電を行
った直後の電池や、バッテリロック寸前の消耗電池に於
いては、上記測距回路を正常に動作させることが困難と
なる課題があった。このような課題は、低温では更に顕
著なものとなる。

【０００５】この課題を解決する１つの手法として、測
距回路電源バックアップ用コンデンサをＤＣ／ＤＣコン
バータにより所定電圧まで昇圧チャージし、その所定電
圧に達したタイミングをみはからってＤＣ／ＤＣコンバ
ータの動作を禁止すると共に、単発の投光（測距）を行
うものが、特公平３−１８１６５号公報に開示されてい
る。尚、ここでＤＣ／ＤＣコンバータの動作を禁止する
のは、ＤＣ／ＤＣコンバータ動作によるリップル電圧の
発生や、スイッチングノイズの影響を測距回路が受けな
いようにするためである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、カメラのア
クティブ型測距装置には、上述した特公平３−１８１６
５号公報に開示されるような単発型の測距装置と、本出
願人が先に特開平１−２２４６１８号公報にて開示する
ところの積算型測距装置がある。これは被写体に向けて
複数回の投光を行い、複数回の測距演算出力の積算値か
ら被写体までの距離を求めるものである。ここで、その
投光回数をＮとすると、単発型測距装置の測距精度に対
して、積算型測距装置の測距精度はＮ^1/2 倍良好であ
る。

【０００７】このような積算型測距装置に加えて、上記
特公平３−１８１６５号公報に開示される手法を用いる
と、以下のような課題が発生する。（１）測距回路電源バックアップ用コンデンサを所定電
圧まで昇圧チャージするための待ち時間は、通常３ｍｓ
ｅｃ程度必要である。また、ＤＣ／ＤＣコンバータオフ
後は、測距回路が安定するための待ち時間が必要であ
り、特公平３−１８１６５号に示されるように、ＤＣ／
ＤＣコンバータオフ直後に測距を行うことはできない。
この待ち時間は、回路にもよるが、通常０．５ｍｓｅｃ
程度必要である。

【０００８】以上より、１回の測距あたりの待ち時間は
３．５ｍｓｅｃ程度必要となり、１２８回積算を行おう
とすると３．５ｍｓｅｃ×１２８＝４４８ｍｓｅｃの測距時間が必要となってしまう。尚、通常１回の測距
あたりの待ち時間は０．５ｍｓｅｃ程度である。このた
め、特公平３−１８１６５号公報に示される手法を積算
型測距装置に適用しようとすると、測距時間の長大化と
なる。これは、レリーズタイムラグの増加を招き、ひい
てはカメラのシャッタチャンスの喪失という結果を招く
もととなる。

【０００９】（２）測距回路電源バックアップ用コンデ
ンサの容量を充分に大きくし、多数回の測距期間中バッ
クアップ用コンデンサ電圧が落ちないよう設計すること
も考えられる。しかしながら、下記のような条件の下
で、必要な容量値はｉ．１２８回の測距時間１２８×０．５ｍｓｅｃ＝６４
ｍｓｅｃ ii．測距回路の消費電流２０ｍＡ iii.バックアップ電圧の許容降下量１０ｍＶＣ≧（６４ｍｓｅｃ×２０ｍＡ／１０ｍＶ）＝１２８０
００μＦとなり、極めて高い論外な値となってしまう。

【００１０】上記バックアップ用コンデンサの容量は、
コンパクト性を重視するカメラに於いては実装スペース
上の制約を受けるため、現状４７０μＦ程度が限度であ
る。この上限は、今後カメラのコンパクト化に伴って増
々小さくなってゆくことが予想される。

【００１１】（３）測距回路電源バックアップ用コンデ
ンサの容量を小さなものとするためには、上記（２）の
ｉでの１回の測距あたりの待ち時間をできるだけ短縮す
ることが考えられる。しかしながら、投光と投光の時間
間隔を短くすると、ＩＲＥＤ（赤外発光ダイオード）の
熱的な破壊若しくは劣化を招くことになり、短くするに
は限界がある。また、測距精度を向上させるために、よ
り多く投光しようとすればする程ＩＲＥＤの発熱量が大
きくなるので、熱破壊防止のためにはむしろ投光間隔を
大きくする必要が生じるものであり、上記工夫は基本的
に矛盾がある。

【００１２】更に、上記（２）のiiの測距回路の消費電
流を下げることも考えられるが、近年測距回路の大規模
化（例えば測距回路中にＤＣ／ＤＣコンバータ回路や測
温回路等が内蔵されている等）に伴って消費電流を下げ
ることは、困難になりつつある。

【００１３】この発明発明は上記課題に鑑みてなされた
ものであり、測距回路の電源バックアップコンデンサを
ＤＣ／ＤＣコンバータにより昇圧チャージすることによ
り、出力電圧の小さな電池や、ストロボ充電等の重負荷
放電を行った直後の電池や、バッテリロック寸前の消耗
電池や低温時の電池でも正常に動作可能となし、且つ測
距回路電源バックアップコンデンサ容量を大きくするこ
となく、所望する測距精度を得るために充分な測距（投
光）回数の積算を行うことのできる測距装置を提供する
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、測
距対象物に向けてパルス状光束を繰返し投光する投光手
段と、上記測距対象物から上記パルス状光束の反射光を
受光し、上記測距対象物までの距離に応じた光電変換信
号を出力する受光手段と、上記投光手段を作動させない
状態での上記受光手段からの出力信号を電荷の形で蓄積
する背景光除去用コンデンサを含む光電流検出回路と、
上記投光手段を作動させた状態での上記光電変換信号に
基いて上記測距対象物までの距離を演算し、上記パルス
状光束の繰返し動作中、上記演算結果を累積する演算回
路と、を有する測距装置に於いて、電源電池の電圧を昇
圧し、バックアップ用コンデンサを充電し、上記測距装
置の少なくとも一部の回路に上記バックアップ用コンデ
ンサを電源として給電するための昇圧回路と、測距動作
中であり且つ上記光電流検出回路の作動中に上記昇圧回
路を作動し、上記測距動作中の所定期間中は上記昇圧回
路の昇圧動作を禁止するよう制御する制御手段と、を具
備することを特徴とする。

【００１５】

【作用】この発明の測距装置にあっては、測距対象物に
向けてパルス状光束を投光手段から繰返し投光し、上記
測距対象物から上記パルス状光束の反射光を受光し、上
記測距対象物までの距離に応じた光電変換信号を受光手
段から出力する。背景光除去用コンデンサを含む光電流
検出回路では、上記投光手段を作動させない状態での上
記受光手段からの出力信号を電荷の形で蓄積し、演算回
路では、上記投光手段を作動させた状態での上記光電変
換信号に基いて上記測距対象物までの距離を演算し、上
記パルス状光束の繰返し動作中、上記演算結果を累積す
る。そして、昇圧回路で電源電池の電圧を昇圧し、バッ
クアップ用コンデンサを充電し、上記測距装置の少なく
とも一部の回路に上記バックアップ用コンデンサを電源
として給電する。そして、制御手段にて、測距動作中で
あり且つ上記光電流検出回路の作動中に上記昇圧回路を
作動し、上記測距動作中の所定期間中は上記昇圧回路の
昇圧動作を禁止するよう制御する。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。図１は、この発明の第１の実施例を示す測距装
置の回路構成図である。この測距装置は、光パルスを投
射する投光素子１と、この投光素子１から投光レンズ２
を介して図示されない測距対象物に投射され、該測距対
象物からの光パルスの反射光を受光レンズ３を介して受
光する受光素子４とを有している。そして、この測距装
置は、上記受光素子４で受光された光電流の検出、演算
処理を行う測距回路５と、図示各回路部に制御信号を送
出するＣＰＵ６と、測距回路５の定電圧回路８に供給す
る電圧をバックアップするコンデンサＣ_B と、このコン
デンサＣ_Bを昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ７とから構
成されている。

【００１７】また、測距回路５は、これを駆動する定電
圧を供給する定電圧回路８と、受光素子４から出力され
る光電流から背景光を除去し、光電流検出を行う光電流
検出回路９ａ及び９ｂと、検出された光電流から被写体
の距離情報を求める距離演算回路１０と、この距離演算
回路１０の出力を積算してＡ／Ｄ変換するカウント部１
１ａと、光電流そのものの出力を積算してＡ／Ｄ変換す
るカウント部１１ｂとから構成されている。

【００１８】次に、上記測距回路５の詳細について作明
する。背景光による光電流を除去する光電流検出回路９
ａ及び９ｂは、オペアンプＯＰ１、ＯＰ２とトランジス
タＴｒ１、Ｔｒ２、コンデンサＣ１、Ｃ２、スイッチＳ
Ｗ１、ＳＷ２とから構成される。

【００１９】スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、ＣＰＵ６の端
子Ｔ３によって制御される。非投光時、ＣＰＵ６から端
子Ｔ３にオンの信号が出力され、スイッチＳＷ１、ＳＷ
２がオンする。これにより、オペアンプＯＰ１、ＯＰ２
はアクティブ状態になり、背景光による光電流が全てト
ランジスタＴｒ１、Ｔｒ２に流れるように、オペアンプ
ＯＰ１、ＯＰ２により負帰環をかける。

【００２０】このとき、コンデンサＣ１、Ｃ２には背景
光に相当する電荷が蓄えられる。投光直前には、ＣＰＵ
６の端子Ｔ３からオフの信号が出力され、スイッチＳＷ
１、ＳＷ２がオフする。これにより、オペアンプＯＰ
１、ＯＰ２がノンアクティブ状態になり、トランジスタ
Ｔｒ１、Ｔｒ２から排出される電流量は、コンデンサＣ
１、Ｃ２の保持電荷により決定される。

【００２１】投光手段は、投光素子１とこの投光素子１
をオン、オフ制御するトランジスタＴｒ１１とから成
る。トランジスタＴｒ１１のベースは、抵抗を介してＣ
ＰＵ６の端子Ｔ１に接続されている。ＣＰＵ６から、図
２に示されるパルス波形信号を出力することにより、ト
ランジスタＴｒ１１をオン、オフ制御し、投光素子１か
ら投光レンズ２を介して測距対象物へ投光を行う。

【００２２】測距対象物からの反射光は、受光レンズ３
を介して受光素子４に入射され、この受光素子４からは
光電流として測距回路５へ出力される。上記光電流は、
測距回路５内の背景除去部と光電流検出部で構成される
光電流検出回路９ａ、９ｂに入力される。この時、受光
素子４からは信号光電流Ｉ_N だけでなく、背景光電流Ｉ
_S1が含まれた光電流Ｉ_N ＋Ｉ_S1が出力される。つまり、
投光時には、受光素子４より光電流Ｉ_N ＋Ｉ_S1及びＩ_F
＋Ｉ_S2が入力されると、背景光電流Ｉ_S1及びＩ_S2は、そ
れぞれトランジスタＴｒ１及びＴｒ２より排出され、測
距対象物から反射された信号光電流Ｉ_N 及びＩ_F のみが
検出される。信号光電流Ｉ_N 及びＩ_F は、それぞれトラ
ンジスタＴｒ３及びＴｒ６のコレクタに入力される。

【００２３】トランジスタＴｒ３、Ｔｒ４、Ｔｒ５及び
Ｔｒ６、Ｔｒ７、Ｔｒ８は、各々カレントミラー回路を
構成しており、それぞれのコレクタ電流は信号光電流Ｉ
_N 及びＩ_F に等しい。トランジスタＴｒ５に於いて、コ
レクタ電流は、ダイオードＤ１に流れ、これにより信号
光電流は圧縮電圧に変換される。

【００２４】受光素子４のもう一方のアノードから得ら
れる第２の光電流Ｉ_F についても同様である。すなわ
ち、背景光電流Ｉ_S2をトランジスタＴｒ２より排出し、
信号光電流Ｉ_F のみをトランジスタＴｒ６、Ｔｒ７、Ｔ
ｒ８で構成されるカレントミラー回路によって、ダイオ
ードＤ２に流して圧縮電圧に変換する。

【００２５】このようにして得られた圧縮電圧は、距離
演算回路１０のトランジスタＴｒ９、Ｔｒ１０のベース
に、バッファを介して供給される。上記トランジスタＴ
ｒ９、Ｔｒ１０は、定電流源Ｉ₀ と、積分用コンデンサ
Ｃ３と、ＣＰＵ６の端子Ｔ４で制御されるスイッチＳＷ
３と共に、対数伸長回路を構成している。

【００２６】非投光時に、ＣＰＵ６の端子Ｔ７で制御さ
れるスイッチＳＷ５がオンして積分用コンデンサＣ３の
電位を基準電位にセットし、投光直前に端子Ｔ７により
スイッチＳＷ５をオフする。投光時ＣＰＵの端子Ｔ４に
よりスイッチＳＷ３をオンし、投光毎にトランジスタＴ
ｒ９、Ｔｒ１０のベースに入力される電圧が演算され、
この電流で積分用コンデンサＣ３が充電される。

【００２７】同様に、非投光時には、ＣＰＵ６の端子Ｔ
８で制御されるスイッチＳＷ７がオンされて積分用コン
デンサＣ４の電位を基準電位にセットし、投光直前に端
子Ｔ８によりスイッチＳＷ７をオフする。投光時、投光
毎に測距回路５に入力され、トランジスタＴｒ４、Ｔｒ
７のコレクタに現れる電流Ｉ_N ＋Ｉ_F により積分用コン
デンサＣ４が充電される。

【００２８】所定回数の投光が終わると、図２のタイミ
ングチャートに示されるように、その端子Ｔ５を“Ｈ
（ハイレベル）”→“Ｌ（ローレベル）”と切換えてス
イッチＳＷ４がオンし、コンデンサＣ３を放電してい
く。同時に、ＣＰＵ６に内蔵されたカウンタが働き、Ｃ
ＰＵ６の端子Ｔ９がモニタされるオペアンプＯＰ３の出
力が“Ｌ”になるまでカウントを続ける（比積分）。

【００２９】オペアンプＯＰ３の出力は、コンデンサＣ
３の端子電圧が基準電圧Ｖref より高くなると、“Ｈ”
→“Ｌ”に変化する。コンデンサＣ３のカウントが終了
すると、次はＣＰＵ６の端子Ｔ６を“Ｈ”→“Ｌ”とし
てスイッチＳＷ６がオンし、コンデンサＣ４を放電して
いく。同時に、ＣＰＵ６に内蔵されたカウンタが働き、
ＣＰＵ６の端子Ｔ１０でモニタされるオペアンプＯＰ４
の出力が“Ｌ”になるまでカウントを続ける（光量積
分）。

【００３０】このようにして、測距対象の位置に応じた
出力をＣＰＵ６内のカウンタのカウント値として得るこ
とができる。次に、測距用バックアップコンデンサＣ_B
とＤＣ／ＤＣコンバータ７について説明する。

【００３１】ここで、Ｖcc１は電池の正極である。ＤＣ
／ＤＣコンバータ７は、ＣＰＵ６の端子Ｔ０に接続され
ており、ＣＰＵ６の端子Ｔ０のオン、オフにより、昇圧
動作が許可、不許可となる。昇圧許可の場合はＶcc２を
モニタし、所定電圧より低い場合にトランジスタＴｒ１
２を発振させる。そして、Ｖcc２が所定電圧以上になる
か、またはＣＰＵ６の端子Ｔ０による制御により昇圧が
不許可となるまで昇圧を行い、バックアップコンデンサ
Ｃ_B を充電する。

【００３２】ここで、上記所定電圧は、定電圧回路８に
よって電圧Ｖcc３が給電されている回路により、測距動
作中に消費される電流を賄うに十分な電圧である。次
に、図３のフローチャートを参照して、この第１の実施
例の動作を説明する。

【００３３】非投光時、ＣＰＵ６は先ず端子Ｔ７、Ｔ８
により積分用コンデンサＣ３、Ｃ４のリセットと、端子
Ｔ３によりスイッチＳＷ１、ＳＷ２の端子を“Ｒ”に切
換え、背景光除去用コンデンサＣ１、Ｃ２の急速充電を
行う。それと同時に、ＣＰＵ６は端子Ｔ０をオンさせ、
ＤＣ／ＤＣコンバータ７に昇圧の許可を与える。これに
より、Ｖcc２の電圧をモニタしながら所定の電圧までＶ
cc２を昇圧し、測距終了まで十分な電荷をバックアップ
コンデンサＣ_B に充電する（ステップＳ１〜Ｓ３）。こ
の時、バックアップコンデンサＣ_B には、“測距時間×
消費電流”以上の電荷を充電する。

【００３４】所定時間３ｍｓが経過（ステップＳ４）し
たところで、ＣＰＵ６は端子Ｔ０をオフし、昇圧を禁止
する（ステップＳ５）。ＣＰＵ６は端子Ｔ３により、ス
イッチＳＷ１、ＳＷ２の端子を“Ｎ”に切換え、背景光
除去用コンデンサＣ１、Ｃ２のノーマル充電を行う（ス
テップＳ６）。

【００３５】スイッチＳＷ１、ＳＷ２に於ける急速充電
“Ｒ”とノーマル充電“Ｎ”の端子は、何れも背景光に
対応した電圧をコンデンサＣ１、Ｃ２に充電するための
処理に使用される。ここで、“Ｒ”の方の電流値を大き
くすることにより急速充電を行い、“Ｎ”では電流値を
小さくして精度を高くした充電を行う。

【００３６】更に、所定時間４ｍｓが経過（ステップＳ
７）したところで、ＣＰＵ６は端子Ｔ３、Ｔ７、Ｔ８を
オフし、背景光除去用コンデンサＣ１、Ｃ２の充電と積
分用コンデンサＣ３、Ｃ４のリセットを終了する（ステ
ップＳ８）。

【００３７】ＣＰＵ６は、ステップＳ９〜Ｓ１６に示さ
れるように、端子Ｔ１にパルス信号を出力し、これによ
りオン時間６８μＳ、オフ時間４００μＳで投光素子か
ら測距対象に所定回数（１６回）投射する。また、投光
に同期して、ＣＰＵ６の端子Ｔ４を制御し、スイッチＳ
Ｗ３をオンして対数伸長回路を動作させる。

【００３８】ここで、投射時は投光素子１に大きな電流
が流れ、これに接続されるＶcc１の電圧が一時的に下が
るが、Ｖcc２はバックアップコンデンサＣ_B によりその
影響は受けない。投射された光は、測距対象により反射
され、受光素子で受光し、光電流に変換する。

【００３９】変換された反射光電流は、光電流検出回路
９ａ、９ｂにて、背景光除去、検出される。その後、信
号はカレントミラー回路により二手に別れ、一方は距離
演算処理され、積分用コンデンサＣ３に充電される。も
う一方は両チャンネルの信号が加算され、積分用コンデ
ンサＣ４に充電される。

【００４０】所定回数（１６回）の投光が終了すると、
ＣＰＵ６の端子Ｔ４によりスイッチＳＷ３がオフされ、
対数伸長回路がノンアクティブ状態となり、積分用コン
デンサに電荷が保持される。

【００４１】次に、ＣＰＵ６の端子Ｔ７によりスイッチ
ＳＷ５をオフし（ステップＳ１７）、タイマを開始させ
た（ステップＳ１８）後、端子Ｔ５によりスイッチＳＷ
４をオンさせ、積分用コンデンサＣ３を放電する（ステ
ップＳ１９）。このとき、放電時間をＣＰＵ６にてカウ
ントし、オペアンプＯＰ３の出力が反転するまでのカウ
ント値を求める（比積分；ステップＳ２０、Ｓ２１）。

【００４２】積分用コンデンサＣ３の放電が終了した
ら、同様にＣＰＵ６の端子Ｔ８によりスイッチＳＷ７を
オフし（ステップＳ２２）、タイマを開始させた（ステ
ップＳ２３）後、ＣＰＵの端子Ｔ６によりスイッチＳＷ
６をオンし、積分用コンデンサＣ４を放電する（ステッ
プＳ２４）。そして、オペアンプＯＰ４の出力が反転す
るまでのカウント値を求め、一連の測距動作が終了とな
る（ステップＳ２５〜Ｓ２７）。

【００４３】電源電圧が測距回路５の最低動作電圧付近
の場合、従来は投光、積分中に低下する電圧ΔＸを考慮
して“最低動作電圧＋ΔＸ”の電圧で測距動作禁止とし
ていた。しかしながら、昇圧によりＶcc２を十分高い電
圧にできるので、電池電圧が従来の“最低動作電圧”の
電圧以下になっても測距動作が可能となり、寿命が長く
なる。

【００４４】また、上述した第１の実施例では、背景光
除去コンデンサＣ１、Ｃ２の充電を行う間にバックアッ
プコンデンサＣ_B の充電を行っているが、測距時間に余
裕があるならば、図４のタイミングチャートに示される
ように、バックアップコンデンサの充電だけを単独で行
ってもよい。

【００４５】次に、この発明の第２の実施例について説
明する。図５は、測距回路への電圧供給を、定電圧回路
を入れずにＶcc２から直接供給するように構成した第２
の実施例の回路図である。尚、以下に述べる実施例に於
いて、上述した第１の実施例と同じ部分には同一の参照
番号を付して、その説明は省略するものとする。

【００４６】この測距装置は、測距対象物に光パルスを
投射する投光素子１と、測距対象物からの反射光を受光
して光電変換する受光素子４と、この光電変換された光
電流の検出、演算処理を行う測距回路５′と、上記各回
路部に制御信号を送出するＣＰＵ６と、測距回路５′に
供給する電圧をバックアップするコンデンサＣ_B と、こ
のコンデンサＣ_B を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ７か
ら構成されている。

【００４７】上記測距回路５′は、受光素子４から出力
される光電流から背景光を除去し、光電流検出を行う光
電流検出回路９ａ′、９ｂ′と、検出された光電流から
被写体の距離情報を求める距離演算回路１０′と、この
距離演算回路１０′の出力を積算しＡ／Ｄ変換するカウ
ント部１１ａ′、１１ｂ′とから構成されている。

【００４８】上記測距回路５′の動作については、上述
した第１の実施例の測距回路５と同様である。以下、こ
の第２の実施例による測距動作の流れを、図６のフロー
チャートを参照して説明する。

【００４９】非投光時、ＣＰＵ６は端子Ｔ３、Ｔ７、Ｔ
８をオンさせることにより、背景光除去用コンデンサＣ
１、Ｃ２の充電と積分用コンデンサＣ３、Ｃ４のリセッ
トを行う。それと同時に、ＣＰＵ６は端子Ｔ０をオンさ
せ、ＤＣ／ＤＣコンバータ７に昇圧の許可を与える。こ
れにより、Ｖcc２の電圧をモニタしながら所定の電圧Ｖ
_H までＶcc２を昇圧し、測距終了まで十分な電荷をバッ
クアップコンデンサＣ_B に充電する。このとき、ＤＣ／
ＤＣコンバータ７による昇圧により、Ｖcc２は所定電圧
Ｖ_H に必ず昇圧されるように設定する（ステップＳ１〜
Ｓ３）。

【００５０】所定時間（３ｍＳ）が経過（ステップＳ
４）したところでＣＰＵ６は端子Ｔ０をオフし、昇圧を
禁止する（ステップＳ５、Ｓ６）。更に、所定時間（４
ｍＳ）が経過（ステップＳ７）したところで、ＣＰＵ６
は端子Ｔ３、Ｔ７、Ｔ８をオフし、背景光除去用コンデ
ンサＣ１、Ｃ２の充電と積分用コンデンサＣ３、Ｃ４の
リセットを終了する（ステップＳ８）。

【００５１】昇圧から所定時間（０．５ｍｓ程度）経過
したところで投光を開始する（ステップＳ９）。ＣＰＵ
６は、端子Ｔ１に図２のタイミングチャートに示される
パルス信号を出力し、オン時間６８μＳ・オフ時間４０
０μＳで投光素子から測距対象に所定回数（１６回）投
射する（ステップＳ１０〜Ｓ１６）。

【００５２】昇圧終了から時間が経つにつれて（ステッ
プＳ１７〜Ｓ２７）、バックアップコンデンサＶ_B の電
荷は回路の消費電流により規則的に放電され、Ｖcc２の
電圧が下がっていく。このＶcc２低下のパターンは、時
間に比例し一定であるので、ＣＰＵ６に記憶されている
補正値により測距出力を補正していく（ステップＳ２
８）。

【００５３】以上のようにして、投光前に所定電圧Ｖ_H
に昇圧しておくことにより、電源電圧が測距回路５′の
最低動作電圧以下でも測距動作は正確に行われる。図７
は、この発明の第３の実施例を示すもので、投光素子を
複数（同実施例では３点）有する場合の測距装置の回路
構成図である。

【００５４】この測距装置は、測距対象物に光パルスを
投射する３点の投光素子１ａ、１ｂ、１ｃと、該投光素
子１ａ、１ｂ、１ｃに対応した３点の受光素子４ａ、４
ｂ、４ｃと、これら受光素子４ａ、４ｂ、４ｃから出力
される反射光電流の検出、演算処理を行う測距回路５
と、上記各回路部に制御信号を送出するＣＰＵ６と、測
距回路５に定電圧を供給する定電圧回路８と、この定電
圧回路８に供給する電圧をバックアップするコンデンサ
Ｃ_B と、このコンデンサＣ_B を昇圧するＤＣ／ＤＣコン
バータ７とから構成されている。

【００５５】上記測距回路５については、受光素子１
ａ、１ｂ、１ｃの３点それぞれについて、順に第１の実
施例と同様の信号処理を行う。以下、図８乃至図１０の
フローチャートを参照して、この第３の実施例に於ける
測距回路５の動作を説明する。

【００５６】ステップＳ１〜Ｓ８の処理がなされた後、
ＣＰＵ６の端子Ｔ１により投光素子１ａで１点目の投光
を行う。この時、ＣＰＵ６の端子Ｔ１３により受光素子
４ａを選択し、その出力が測距回路５に入力されるよう
にする（ステップＳ８ａ、Ｓ９ａ）。

【００５７】投光素子１ａによる１点目の反射光電流が
測距回路５により処理され、カウントが終了すると（ス
テップＳ１０〜Ｓ２７、Ｓ１０１〜１０８）、ＣＰＵ６
の端子Ｔ１１により２点目の投光素子１ｂの投光を行
う。ＣＰＵ６の端子Ｔ１３を切換えて受光素子４ｂを選
択し、その出力が測距回路５に入力されるようにする
（ステップＳ１０８ａ、Ｓ１０９ａ）。

【００５８】１点目同様、反射光電流が測距回路５によ
り処理され、カウントが終了すると（ステップＳ１１０
〜Ｓ１２７、Ｓ２０１〜Ｓ２０８）、ＣＰＵ６の端子Ｔ
１２により３点目の投光素子１ｃの投光を行う。ＣＰＵ
６の端子Ｔ１３を切換えて受光素子４ｃを選択し、その
出力が測距回路５に入力されるようにする（ステップＳ
２０８ａ、２０９ａ）。入力された反射光電流が測距回
路により処理されカウントが終了すると、一連の測距動
作が終了する（ステップＳ２１０〜Ｓ２２７）。

【００５９】尚、図８乃至図１０のフローチャートに於
いて、ステップＳ１０１〜Ｓ１０８、ステップＳ２０１
〜Ｓ２０８は、ステップＳ１〜Ｓ８に相当し、またステ
ップＳ１１０〜Ｓ１２７、ステップＳ２１０〜Ｓ２２７
はステップＳ１０〜Ｓ２７に相当し、更にステップＳ１
０８ａ及びＳ１０９ａ、ステップＳ２０８ａ及びＳ２０
９ａは、各々ステップＳ８ａ及び９Ａに相当するので、
ここでは説明を省略する。

【００６０】図１１は、第３の実施例の動作を説明する
タイミングチャートである。投光、積分の前に背景除去
コンデンサＣ１、Ｃ２を放電するタイミングで測距動作
中に３回の昇圧を行うものである。これにより、投光素
子が３点になり測距動作時間が長くなったにもかかわら
ず、上述した第１の実施例と同じ大きさのバックアップ
コンデンサＣ_B で済み、回路の小型化を図ることが可能
となる。

【００６１】また、昇圧を単独で行うわけではなく、測
距動作の中で必要不可欠な動作と共に行うため、昇圧動
作による測距動作時間の延長はない。尚、第３の実施例
では、３点の投光素子の発光順を１ａ、１ｂ、１ｃとし
たが、特にこの順序に限られるものではない。

【００６２】図１２及び図１３は、この発明の第４の実
施例を示すもので、図１２はフローチャート、図１３は
タイミングチャートである。この第４の実施例では、図
１３に示されるように、同一投光素子の測距動作を３回
に分け、その１回の測距動作毎に積分を行い、それぞれ
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３の測距出力を得る（ステップＳ１〜Ｓ
８、Ｓ８ａ、Ｓ２０９ａ、Ｓ１０〜Ｓ２９）。また、積
分後に昇圧を行い、それぞれの測距動作中の電圧を確保
する（ステップＳ３０〜Ｓ３３）。

【００６３】そして、３回の測距動作終了後、それぞれ
の測距出力Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３をＣＰＵ６内で積算して１
つの測距データとして用いる（ステップＳ３４、Ｓ３
５）。第４の実施例によれば、１回の昇圧で可能な投光
回数（時間）が少なくても、バックアップコンデンサを
大きくせずに精度のよい測距出力が得られる。

【００６４】図１４及び図１５は、この発明の第５の実
施例を示すもので、図１４はフローチャート、図１５は
タイミングチャートである。この第５の実施例では、同
一投光素子の測距動作を３回に分け、１回の測距動作ご
とに昇圧を行い、それぞれの測距動作中の電圧を確保す
る（ステップＳ１〜Ｓ８、Ｓ８ａ、Ｓ２０９ａ、Ｓ１０
〜Ｓ１６、Ｓ２９〜Ｓ３３）。そして、３回の測距動作
終了後、それぞれの測距出力Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３を１度に
積分し測距出力を得る（ステップＳ１７〜Ｓ２６、Ｓ３
４）。

【００６５】この第５の実施例によれば、１回の昇圧で
可能な投光回数（時間）が少なくても、バックアップコ
ンデンサを大きくせずに精度のよい測距出力が得られ
る。加えて、第４の実施例に比べて、１回の測距動作毎
に積分を行わないので、測距時間を短縮することができ
る。

【００６６】図１６及び図１７は、この発明の第６の実
施例を示すもので、図１６はフローチャート、図１７は
タイミングチャートである。この第６の実施例では、３
回の測距動作を行う場合に、１回目と３回目の測距動作
の前に昇圧を行う例である。

【００６７】すなわち、ステップＳ１〜Ｓ８で先ず昇圧
し、ステップＳ２０９ａ、Ｓ１０ａ〜Ｓ１５ａ、Ｓ３６
ａ、Ｓ１７ａ〜Ｓ２６ａで１回目の測距を行う。次い
で、ステップＳ２０９ｂ、Ｓ１０ｂ〜Ｓ１５ｂ、Ｓ３６
ｂ、Ｓ１７ｂ〜Ｓ２６ｂで２回目の測距を行う。そし
て、ステップＳ３０〜Ｓ３３で２回目の昇圧を行った
後、ステップＳ２０９ｃ、Ｓ１０ｃ〜Ｓ１５ｃ、Ｓ３６
ｃ、Ｓ１７ｃ〜Ｓ２６ｃ及びＳ３４、Ｓ３５で３回目の
測距を行う。

【００６８】尚、３回の測距は、３点の測距ポイントで
も同一の測距ポイントでも構わないものである。このよ
うに、第６の実施例によれば、２回目の測距前に昇圧し
ないのでその分時間を短縮することができる。

【００６９】図１８及び図１９は、この発明の第７の実
施例を示すもので、図１８はフローチャート、図１９は
タイミングチャートである。この第７の実施例は、測距
動作に入る前にＶ_CC２が昇圧されて所定電圧になってい
る場合の例を示したものである。

【００７０】すなわち、ステップＳ１、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ
６〜Ｓ８、Ｓ２０９ａ、Ｓ１０ａ〜Ｓ１５ａ、Ｓ３６
ａ、Ｓ１７ａ〜Ｓ２６ａで１回目の測距を行う。次い
で、ステップＳ３０ａ〜Ｓ３３ａで１回目の昇圧を行っ
た後、ステップＳ２０９ｂ、Ｓ１０ｂ〜Ｓ１５ｂ、Ｓ３
６ｂ、Ｓ１７ｂ〜Ｓ２６ｂで２回目の測距を行う。そし
て、ステップＳ３０ｂ〜Ｓ３３ｂで２回目の昇圧を行っ
た後、ステップＳ２０９ｃ、Ｓ１０ｃ〜Ｓ１５ｃ、Ｓ３
６ｃ、Ｓ１７ｃ〜Ｓ２６ｃ及びＳ３４、Ｓ３５で３回目
の測距を行う。

【００７１】このように処理すると、３回の測距動作の
うち１回目の測距動作の前には昇圧を行わず、２回目と
３回目の測距動作の前に昇圧を行えばよい。そのため、
１回目の昇圧時間を短縮することができる。

【００７２】図２０乃至図２２は、この発明の第８の実
施例を示すもので、図２０はフローチャート、図２１及
び図２２はタイミングチャートである。この第７の実施
例は、測距動作を行う場合に、積分用コンデンサＣ３、
Ｃ４のカウントを行う時に昇圧を行う例である。図２１
は１回測距、図２２は３回測距のタイミングチャートを
示したものである。

【００７３】図２０の１回測距のフローチャートを参照
すると、積分用コンデンサＣ３、Ｃ４のカウントを行う
時に昇圧を行う。したがって、ステップＳ２ａ、Ｓ２
ｂ、Ｓ３７以外は、上述した実施例のステップと同じで
ある。

【００７４】この第８の実施例によれば、カウント中は
バックアップコンデンサＣ_B で保持する必要がないの
で、その分バックアップコンデンサＣ_B の容量を小さく
することができる。

【００７５】また、３回の測距は３つの測距ポイントで
あっても、同一の測距ポイントでも構わないものであ
る。尚、上述したこの発明の実施例では、昇圧回路はＶ
ccが所定電圧以上になると昇圧動作を停止するように構
成されているが、特にこのような機能を設けずに、ＣＰ
Ｕが昇圧動作を許可している時間を適宜制御するように
してもよい。

【００７６】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、出力電
圧の小さな電池や、重負荷放電を行った直後の電池や、
低温時の電池のような出力電圧の低い電池でも正常な動
作を行なう測距回路が実現でき、所望する測距精度を得
るために充分な測距（投光）回数の積算を行う場合でも
バックアップコンデンサの容量を大きくする必要がない
ので小型で安価に実現することが可能であり、更にＤＣ
／ＤＣコンバータの昇圧動作時間によって測距時間が長
くなるという不具合もないのでレリーズタイムラグに影
響を与えずにシャッタチャンスを喪失することもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す測距装置の回路
構成図である。

【図２】図１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３】第１の実施例の動作を説明するフローチャート
である。

【図４】第１の実施例の動作を説明するタイミングチャ
ートである。

【図５】この発明の第２の実施例を示す測距装置の回路
構成図である。

【図６】第２の実施例による測距動作を説明するフロー
チャートである。

【図７】この発明の第３の実施例を示すもので、測距装
置の回路構成図である。

【図８】第３の実施例に於ける測距回路５の動作を説明
するフローチャートである。

【図９】第３の実施例に於ける測距回路５の動作を説明
するフローチャートである。

【図１０】第３の実施例に於ける測距回路５の動作を説
明するフローチャートである。

【図１１】第３の実施例の動作を説明するタイミングチ
ャートである。

【図１２】この発明の第４の実施例を示すもので、動作
を説明するフローチャートである。

【図１３】この発明の第４の実施例を示すもので、動作
を説明するタイミングチャートである。

【図１４】この発明の第５の実施例を示すもので、動作
を説明するフローチャートである。

【図１５】この発明の第５の実施例を示すもので、動作
を説明するタイミングチャートである。

【図１６】この発明の第６の実施例を示すもので、動作
を説明するフローチャートである。

【図１７】この発明の第６の実施例を示すもので、動作
を説明するタイミングチャートである。

【図１８】この発明の第７の実施例を示すもので、動作
を説明するフローチャートである。

【図１９】この発明の第７の実施例を示すもので、動作
を説明するタイミングチャートである。

【図２０】この発明の第８の実施例を示すもので、１回
の測距動作の例を説明するフローチャートである。

【図２１】この発明の第８の実施例を示すもので、１回
の測距動作の例を説明するタイミングチャートである。

【図２２】この発明の第８の実施例を示すもので、３回
の測距動作の例を説明するタイミングチャートである。

【符号の説明】

１…投光素子、２…投光レンズ、３…受光レンズ、４…
受光素子、５…測距回路、６…ＣＰＵ、７…ＤＣ／ＤＣ
コンバータ、８…定電圧回路、９ａ、９ｂ…光電流検出
回路、１０…距離演算回路、１１ａ、１１ｂ…カウント
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−224618（ＪＰ，Ａ) 特開平５−11175（ＪＰ，Ａ) 特公平３−18165（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 3/00 - 3/32 G02B 7/28

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】測距対象物に向けてパルス状光束を繰返
し投光する投光手段と、上記測距対象物から上記パルス状光束の反射光を受光
し、上記測距対象物までの距離に応じた光電変換信号を
出力する受光手段と、上記投光手段を作動させない状態での上記受光手段から
の出力信号を電荷の形で蓄積する背景光除去用コンデン
サを含む光電流検出回路と、上記投光手段を作動させた状態での上記光電変換信号に
基いて上記測距対象物までの距離を演算し、上記パルス
状光束の繰返し動作中、上記演算結果を累積する演算回
路と、を有する測距装置に於いて、電源電池の電圧を昇圧し、バックアップ用コンデンサを
充電し、上記測距装置の少なくとも一部の回路に上記バ
ックアップ用コンデンサを電源として給電するための昇
圧回路と、測距動作中であり且つ上記光電流検出回路の作動中に上
記昇圧回路を作動し、上記測距動作中の所定期間中は上
記昇圧回路の昇圧動作を禁止するよう制御する制御手段
と、を具備することを特徴とする測距装置。
【請求項２】上記昇圧回路と上記一部の回路の間に定
電圧回路を介挿したことを特徴とする請求項１に記載の
測距装置。