JP3321222B2 - 測距装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカメラ等の測距装置に関
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
光回路をあらかじ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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが前記のような
測距装置では、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
（たとえば特開平３−１１９３０７に示される）、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。

【０００４】本発明の目的は、このような課題を解決す
ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明では、被写体へ複数のパルス光を照射する投
光手段と、前記投光手段の照射光の反射光を受光し、そ
の受光位置に応じて変化する第１と第２の信号を出力す
る受光手段と、前記受光手段が出力する前記第１と第２
の信号から一の信号を選択する選択手段と、前記選択手
段が選択する前記受光手段からの信号を所定の方向にの
み積分する積分回路と、前記積分回路の積分出力をリセ
ットするリセット手段と、前記積分回路の積分出力のレ
ベルを判定するレベル判定回路と、前記選択手段が選択
する前記受光手段からの信号に対応する前記積分回路の
積分出力が所望のレベルに到達したことを前記レベル判
定回路が判定した際に前記リセット手段により前記積分
回路の積分出力をリセットするとともに前記選択手段が
選択する前記受光手段からの信号を切り換える制御手段
と、前記受光手段からの前記第１の信号に対応する積分
出力が前記所望のレベルに到達するのに要する前記パル
ス光の数と前記受光手段からの前記第２の信号に対応す
る積分出力が前記所望のレベルに到達するのに要する前
記パルス光の数とをカウントするカウント手段と、前記
カウント手段の２つのカウント値から被写体距離に応じ
た値を算出する距離算出手段とを含んでいる。

【０００６】被写体へ複数のパルス光を照射する投光手
段と、前記投光手段の照射光の反射光を受光し、その受
光位置に応じて変化する第１の信号と第２の信号を出力
する受光手段と、前記受光手段が出力する前記第１と第
２の信号から一の信号を選択する選択手段と、前記選択
手段が選択する前記受光手段からの信号を所定の方向に
のみ積分する積分回路と、前記積分回路の積分出力をリ
セットするリセット手段と、前記積分回路の積分出力の
レベルを判定するレベル判定回路と、前記選択手段が選
択する前記受光手段からの信号に対応する前記積分回路
の積分出力が所望のレベルに到達したことを前記レベル
判定回路が判定した際に前記リセット手段により前記積
分回路の積分出力をリセットするとともに前記選択手段
が選択する前記受光手段からの信号を切り換える制御手
段と、前記受光手段からの前記第１の信号に対応する積
分出力が前記所望のレベルに到達するのに要する時間と
前記受光手段からの前記第２の信号に対応する積分出力
が前記所望のレベルに到達するのに要する時間とをカウ
ントするカウント手段と、前記カウント手段の２つのカ
ウント値から被写体距離に応じた値を算出する距離算出
手段とを含んでいる。

【０００７】

【作用】被写体にパルス光を投光し、被写体からの光信
号を所望のレベルに達するまでの間積分しそのときの投
光回数や時間をカウントする。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。

【０００８】

【実施例】本発明の構成を図１に基づいて説明する。投
光回路１０は近赤外発光素子（以下ＩＲＥＤという）１
４を駆動するための駆動回路であり、投光手段を構成
し、トランジスタ１１、ベース抵抗１２、コレクタ抵抗
１３およびＩＲＥＤ１４からなる。演算回路８０（以下
ＣＰＵという）から投光信号が出力されると、ＩＲＥＤ
１４は発光する。発光した光は投光レンズ１を通り、不
図示の被写体によってその一部を反射され、反射した光
の一部は受光レンズ２を通ってＰＳＤ３に入射する。実
際にはＩＲＥＤ１４はパルス駆動される。

【０００９】第１の電流電圧変換回路２０、第２の電流
電圧変換回路３０は半導体位置検出素子３（以下ＰＳＤ
という）と一体となって１つの受光回路（受光手段）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電流電圧変換回路２
０、３０に出力する。第１の電流電圧変換回路２０はア
ンプ２１と帰還抵抗２２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り、第２の電流電圧変換回
路３０はアンプ３１と帰還抵抗３２とで構成され、電流
電圧変換回路２０とまったく同じ構成で、信号電流に応
じた電圧が出力され、選択手段としてのスイッチ４によ
って電流電圧変換回路２０と３０のいずれかの出力が増
幅回路４０に出力される。遠距離側の測距を行うときは
第１の電流電圧変換回路２０、近距離側の測距を行うと
きは第２の電流電圧変換回路３０側にオンする。スイッ
チ４の状態はＣＰＵ（制御手段）８０によって制御され
る。

【００１０】第１の増幅回路４０と第２の増幅回路５０
はゲイン切換の可能な増幅回路である。これらの増幅回
路はまったく同様な構成なので、第１の増幅回路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
抵抗で構成された、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
という２つのスイッチを持っており、これらのスイッチ
はＣＰＵ８０によってオン／オフを制御できる。スイッ
チ４６、４７により帰還抵抗４４、４５のオン／オフが
制御されるので、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。第２の増幅回路５０もま
ったく同様な動作をし、ＣＰＵ８０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を経て積分回
路６０に出力される。

【００１１】積分回路６０はアンプ６１、入力抵抗６
２、積分コンデンサ６３、スイッチ６４、電圧ホロワ６
５で構成された、入力電圧を時間積分するための回路で
ある。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リセット手段としてのリセット
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。このときの積分コンデ
ンサ６３端子間電圧の値はレベル判定回路７０に出力さ
れる。積分動作が終了するとスイッチ７はオフする。

【００１２】レベル判定回路７０はコンパレータ７１と
第１の基準電源７３、第２の基準電源７４とで構成され
た入力電圧のレベルを判定するための回路である。コン
パレータ７１はその電圧値をスイッチ７２によって選択
された第１の基準電源７３の電圧Ｖ１または第２の基準
電源７４の電圧Ｖ２と比較し、その結果をデジタル信号
に変換してＣＰＵ８０に出力する。

【００１３】読み書き可能な揮発性のメモリ８１（以下
ＲＡＭという）はＣＰＵ８０の演算および一時的な記憶
に使用され、読み出し可能な不揮発性のメモリ８２（以
下ＲＯＭという）はＣＰＵ８０のプログラムおよびデー
タの格納に使用される。カウント手段としてのカウンタ
８３、８４はＣＰＵ８０からの信号により初期化、任意
の値のセット、セットされた値への加算ができる。レベ
ル判定回路７０、ＣＰＵ８０、ＲＡＭ８１、ＲＯＭ８
２、カウンタ８３、８４とで距離検出手段および距離算
出手段を構成する。

【００１４】次に本発明の実施例の回路の動作の概要を
説明する。

【００１５】この測距ルーチンに入ると、まず図１内の
すべての回路の電源をオンする。次にＣＰＵ８０はＲＡ
Ｍ８１の内容をクリアし、後述するように増幅回路４０
と増幅回路５０のゲインを決定する。このゲイン決定の
動作の中で被写体がある距離未満の位置にあると判定さ
れた場合はＲＡＭ８１中に至近フラグをセットし、その
場合は測距を行わずに至近と判定する。

【００１６】その後第１の電流電圧変換回路２０での測
距が行われ、その際の投光回数を示すカウンタ８３の値
Ｎ１がＲＡＭ８１に保存される。この遠距離側の測距動
作中に被写体がある距離以上の位置にあると判定された
場合はＲＡＭ８１中に無限遠フラグをセットし、その場
合は無限遠と判定する。

【００１７】さらにその後第２の電流電圧変換回路３０
での測距が行われ、その際の投光回数を示すカウンタ８
４の値Ｎ２がＲＡＭ８１に保存される。

【００１８】以上で測距動作が終了すると、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ＲＡＭ８１に保存
されているＮ１とＮ２を用いて、次のような値Ｘを算出
する。 Ｘ＝Ｎ１／（Ｎ１＋Ｎ２） 値Ｘが定まると、Ｘの値によって定まるあらかじめ決め
られたＲＯＭ８２のアドレスを参照することで（図
５）、被写体までの距離を求める。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。

【００１９】次に、上述した第１の増幅回路４０と第２
の増幅回路５０のゲイン決定の動作を図２、図３を使っ
て具体的に説明する。

【００２０】最初にＣＰＵ８０によってスイッチ４を電
流電圧変換回路２０側にオンする。スイッチ７２を基準
電源７３側にオンし、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２
ａ）。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８３の内容Ｎ１を０にクリアする
（図２ｂ）。そしてＣＰＵ８０は投光回路１０を動作さ
せ、ＩＲＥＤ１４を駆動して投光を開始する。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、投光後時間Ｔ１を経過してから積分
回路を時間Ｔ２の間だけ動作させる（図２ｃ）。それが
終わると投光・積分を停止して（図２ｄ）、時間Ｔ３の
間だけ待機し、カウンタに１を加える（図２ｅ）。図３
のように、この動作をあらかじめ決められた回数Ｎｇａ
ｉｎ（たとえば１０回）だけ繰り返した後、スイッチ７
をオフ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をコンパレータ７１に出力し、コンパレ
ータ７１はその電圧を基準電源７３の電圧Ｖ１と比較し
てその結果をデジタル信号に変換してＣＰＵ８０に出力
する。ＣＰＵ８０はコンパレータ７１の出力がＨレベル
ならばスイッチ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、コンパレータ７１の出力がＨ
レベルならスイッチ５６、スイッチ４７、スイッチ５７
の順でオンする。もしもすべてのスイッチをオンしても
コンパレータ７１の出力がＨレベルなら至近フラグをセ
ットする。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。

【００２１】次に、第１の電流電圧変換回路２０および
第２の電流電圧変換回路３０による測距を図４に基づい
て具体的に説明する。

【００２２】最初にスイッチ４を電流電圧変換回路２０
側にオンする。次にスイッチ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てから、スイッ
チ６４をオフする。そしてカウンタ８３の内容Ｎ１を０
にクリアする。スイッチ７２は基準電源７４の方にオン
する。続いて投光を繰り返しながらＮ１を加算してい
き、積分電圧Ｖｉｎｔが基準電源７４の電圧Ｖ２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
あらかじめ定められた回数Ｎｌｉｍだけ投光してもＶ２
に達しない場合は無限遠と判断し、ＲＡＭ８１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
終了時にカウンタ８３に残っている値Ｎ１をＲＡＭ８１
に格納する。

【００２３】その次に第２の電流電圧変換回路３０で測
距を行う。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てから、スイッチ
６４をオフする。そしてカウンタ８４の内容Ｎ２を０に
クリアする。続いて投光を繰り返しながらＮ２を加算し
ていき、積分電圧ＶｉｎｔがＶ２に達した時点で終了す
る。測距終了時にカウンタ８４に残っている値Ｎ２をＲ
ＡＭ８１に格納する。

【００２４】以上が本実施例における回路の動作であ
る。

【００２５】以上の動作をフローチャートで表わすと図
６〜図９のようになる。

【００２６】まず、メインルーチンを図６に基づいて説
明する。この測距ルーチンに入ると、ＣＰＵ８０は測距
回路全体の電源をオンし（＃００１）、ＣＰＵ８０はＲ
ＡＭ８１の内容をクリアする（＃００２）。次に増幅回
路４０と増幅回路５０のゲインを決定し（＃００３）、
同時に至近フラグの状態を確認し、もしセットされてい
れば＃００９にジャンプする（＃００４）。至近フラグ
がセットされていないと第１の電流電圧変換回路２０で
の測距を行い、このときの投光回数を示すカウンタ８３
の値Ｎ１をＲＡＭ８１に保存し（＃００５）、同時に無
限遠フラグの状態を確認し、セットされていれば＃００
９にジャンプする（＃００６）。無限遠フラグがセット
されていなければ第２の電流電圧変換回路３０での測距
を行い、このときの投光回数を示すカウンタ８４の値Ｎ
２をＲＡＭ８１に保存し（＃００７）、サブルーチン＃
００５と＃００７の操作でＲＡＭ８１に保存されている
Ｎ１とＮ２を読み出して値Ｘを算出する（＃００８）。
その結果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Ｘの
値をオフセット値とするあらかじめ決められたＲＯＭ８
２のアドレスを参照して（図５）、被写体までの距離を
求める（＃００９）。最後に測距回路の電源をオフし
（＃０１０）、このルーチンを抜ける（＃０１１）。

【００２７】次に、各サブルーチン内での動作を説明す
る。

【００２８】まず、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７に基づ
いて説明する。

【００２９】後段の増幅回路のゲイン決定のサブルーチ
ンに入ると、ＣＰＵ８０はスイッチ４を電流電圧変換回
路２０側にオン、スイッチ７２を基準電源７３側にオン
し（＃１０１）、スイッチ６４を一瞬オンし積分コンデ
ンサ６３にたまっている電荷を放電させて（＃１０
２）、カウンタ８３の内容Ｎ１を０にクリアする（＃１
０３）。続いてＣＰＵ８０によって投光回路１０を動作
させ（＃１０４）時間Ｔ１だけ待機する（＃１０５）
と、スイッチ７をオンし積分動作をしながら（＃１０
６）時間Ｔ２だけ待機する。この間積分コンデンサ６３
には電荷が貯えられる（＃１０７）。それから投光回路
１０の動作を止めて投光動作を終了し、スイッチ７をオ
フし積分動作を終えて（＃１０８）、時間Ｔ３だけ待機
し（＃１０９）、カウンタ８３に１を加える（＃１１
０）。カウンタ８３の内容Ｎ１があらかじめ決められた
回数Ｎｇａｉｎ未満ならば＃１０４にジャンプする（＃
１１１）。Ｎ１が回数Ｎｇａｉｎ以上ならば積分電圧Ｖ
ｉｎｔはコンパレータ７１に出力され、コンパレータ７
１はその電圧をＶ１と比較し、その結果出力電圧Ｖｏｕ
ｔをＣＰＵ８０に出力する（＃１１２）。ＣＰＵ８０は
出力電圧Ｖｏｕｔのレベルを判断し（＃１１３）、Ｈレ
ベルであればメインルーチンに戻る（＃１２３）。出力
電圧ＶｏｕｔがＬレベルだった場合、ＣＰＵ８０はまず
スイッチ４６の状態を確認し、オフしていればスイッチ
４６をオンしアンプ４１のゲインをより小さくしてから
（＃１１４）、＃１０２にジャンプする（＃１１５）。
スイッチ４６がオンしていればスイッチ５６の状態を確
認し、オフしていればスイッチ５６をオンしアンプ５１
のゲインをより小さくしてから（＃１１６）、＃１０２
にジャンプする（＃１１７）。スイッチ５６がオンして
いればスイッチ４７の状態を確認し、オフしていればス
イッチ４７をオンしアンプ４１のゲインをより小さくし
てから（＃１１８）、＃１０２にジャンプする（＃１１
９）。スイッチ４７がオンしていればスイッチ５７の状
態を確認し、オフしていればスイッチ５７をオンしアン
プ５１のゲインをより小さくしてから（＃１２０）、＃
１０２にジャンプする（＃１２１）。オンしていればＲ
ＡＭ８１中の至近フラグをセットし（＃１２２）、この
サブルーチンを抜け、メインルーチンに戻る。

【００３０】次に、第１の電流電圧変換回路２０による
測距のサブルーチンを図８に基づいて説明する。

【００３１】電流電圧変換回路２０による測距のサブル
ーチンに入ると、ＣＰＵ８０はスイッチ６４を一瞬オン
し積分コンデンサ６３にたまっている電荷を放電させた
後（＃２０１）、スイッチ４を電流電圧変換回路２０側
にオンし、スイッチ７２をＶ２側にオンし（＃２０
２）、カウンタ８３の内容Ｎ１を０にクリアする（＃２
０３）。続いてＮ１が回数Ｎｌｉｍ以上かどうかを判定
し、回数Ｎｌｉｍ以上ならばＲＡＭ８１中の無限遠フラ
グをセットしメインルーチンに戻る（＃２０５）。回数
Ｎｌｉｍ未満ならば＃２０６にジャンプする（＃２０
４）。

【００３２】続いてＣＰＵ８０によって投光回路１０を
動作させ（＃２０６）時間Ｔ１だけ待機すると（＃２０
７）、スイッチ７をオンし積分動作をしながら（＃２０
８）時間Ｔ２だけ待機する（＃２０９）。この間積分コ
ンデンサ６３には電荷が貯えられる。それから投光回路
１０の動作を止めて投光動作を終了し、スイッチ７をオ
フし積分動作を終えて（＃２１０）、時間Ｔ３だけ待機
し（＃２１１）、カウンタ８３に１を加算し（＃２１
２）、積分電圧Ｖｉｎｔをコンパレータ７１に出力す
る。コンパレータ７１はその電圧をＶ２と比較し、その
結果出力電圧ＶｏｕｔをＣＰＵ８０に出力する（＃２１
３）。ＣＰＵ８０は出力電圧Ｖｏｕｔのレベルを判断し
（＃２１４）、Ｈレベルであればカウンタ８３の内容Ｎ
１をＲＡＭ８１に記憶して（＃２１５）メインルーチン
に戻る。Ｌレベルであれば＃２０４にジャンプする。

【００３３】次に、第２の電流電圧変換回路３０による
測距のサブルーチンを図９に基づいて説明する。

【００３４】電流電圧変換回路３０による測距のサブル
ーチンに入ると、ＣＰＵ８０はスイッチ６４を一瞬オン
し積分コンデンサ６３にたまっている電荷を放電した後
（＃３０１）、スイッチ４を電流電圧変換回路３０側に
オンし、スイッチ７２をＶ２側にオンし（＃３０２）、
カウンタ８４の内容Ｎ２を０にクリアする（＃３０
３）。

【００３５】続いてＣＰＵ８０によって投光回路１０を
動作させる（＃３０４）時間Ｔ１だけ待機すると（＃３
０５）、スイッチ７をオンし積分動作をしながら（＃３
０６）時間Ｔ２だけ待機する（＃３０７）。この間積分
コンデンサ６３には電荷が貯えられる。それから投光回
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、積分動作を終えて（＃３０８）、時間Ｔ３だけ
待機し（＃３０９）、カウンタ８４に１を加算し（＃３
１０）、積分電圧Ｖｉｎｔをコンパレータ７１に出力す
る。コンパレータ７１はその電圧をＶ２と比較し、その
結果出力電圧ＶｏｕｔをＣＰＵ８０に出力する（＃３１
１）。ＣＰＵ８０は出力電圧Ｖｏｕｔのレベルを判断し
（＃３１２）、Ｈレベルであればカウンタ８４の内容Ｎ
２をＲＡＭ８１に記憶して（＃３１３）メインルーチン
に戻る。Ｌレベルであれば＃３０４にジャンプする。

【００３６】以上の動作により、被写体までの距離が測
定される。

【００３７】また本発明の他の実施例として、図１０の
ようにＣＰＵ８０にタイマ８５（カウント手段）を接続
し、スイッチ７のオンと共に計時のスタート、オフと共
に計時のストップを行うようにする。

【００３８】第１の電流電圧変換回路２０での測距中に
ＣＰＵ８０は積分中に出力電圧Ｖｏｕｔをモニタし、出
力電圧ＶｏｕｔがＨレベルに変化した時点で発光を終え
てタイマ８５を停止し、タイマ８５の保持している値を
Ｎ１にセットする。もしタイマ８５があらかじめ定めら
れた時間Ｔｌｉｍを経過しても出力電圧ＶｏｕｔがＬレ
ベルのままであった場合には、無限遠フラグをセットし
てこのルーチンから抜ける。同様に第２の電流電圧変換
回路３０で測距し、測距終了時点でタイマ８５の保持し
ている値をＮ２にセットする。第１の電流電圧変換回路
２０での測距ルーチンを図１２、第２の電流電圧変換回
路３０での測距ルーチンを図１３にそれぞれ示す。

【００３９】以上のことをフローチャートで表すと次の
ようになる。第１の電流電圧変換回路２０による測距の
サブルーチンを図１２に基づいて説明する。電流電圧変
換回路２０による測距のサブルーチンに入ると、ＣＰＵ
８０はスイッチ６４を一瞬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た後（＃４０１）、スイッ
チ４を電流電圧変換回路２０側にオンし、スイッチ７２
をＶ２側にオンし（＃４０２）、タイマ８５を０に初期
化する（＃４０３）。続いてタイマ８５が時間Ｔｌｉｍ
以上かどうかを判定し（＃４０４）、時間Ｔｌｉｍ以上
ならばＲＡＭ８１中の無限遠フラグをセットし（＃４０
５）、メインルーチンに戻る。時間Ｔｌｉｍ未満ならば
＃４０６にジャンプする。続いてＣＰＵ８０によって投
光回路１０を動作させ（＃４０６）、時間Ｔ１だけ待機
すると（＃４０７）、タイマ８５をスタートし（＃４０
８）、スイッチ７をオンし積分動作を行う（＃４０
９）。この間積分コンデンサ６３には電荷が貯えられ、
積分回路６０の出力はグランドレベルから次第に上昇す
る。それからタイマ８５を読み込み、積分開始から時間
Ｔ２が経過しているかどうかを判定し（＃４１０）、時
間Ｔ２を経過していれば投光動作と積分動作とを終えて
（＃４１１）、タイマ８５をストップし（＃４１２）、
時間Ｔ３だけ待機し（＃４１３）、＃４０４にジャンプ
する。時間Ｔ２を経過していなければ出力電圧Ｖｏｕｔ
を読み込み、Ｈレベルになっているかを判定する（＃４
１４）。時間Ｔ２を経過していれば投光動作と積分動作
とを終えて（＃４１５）、Ｈレベルになっていればタイ
マ８５をストップし（＃４１６）、タイマ８５の値をカ
ウンタ８３の内容Ｎ１に代入して（＃４１７）、このル
ーチンを抜ける。Ｈレベルになっていなければ＃４１０
にジャンプする。

【００４０】次に、第２の電流電圧変換回路３０による
測距のサブルーチンを図１３に基づいて説明する。電流
電圧変換回路３０による測距のサブルーチンに入ると、
ＣＰＵ８０はスイッチ６４を一瞬オンし積分コンデンサ
６３にたまっている電荷を放電した後（＃５０１）、ス
イッチ４を電流電圧変換回路３０側にオンし、スイッチ
７２をＶ２側にオンし（＃５０２）、タイマ８５を０に
初期化する（＃５０３）。続いてＣＰＵ８０によって投
光回路１０を動作させ（＃５０４）、時間Ｔ１だけ待機
すると（＃５０５）、タイマ８５をスタートし（＃５０
６）、スイッチ７をオンし積分動作を行う（＃５０
７）。それからタイマ８５を読み込み、積分開始から時
間Ｔ２が経過しているかどうかを判定し（＃５０８）、
時間Ｔ２を経過していれば時間Ｔ２を経過していれば投
光動作と積分動作とを終えて（＃５０９）、タイマ８５
をストップし（＃５１０）、時間Ｔ３だけ待機し（＃５
１１）、＃５０４にジャンプする。時間Ｔ２を経過して
いなければ出力電圧Ｖｏｕｔを読み込み、Ｈレベルにな
っているかを判定する（＃５１２）。Ｈレベルになって
いれば投光回路１０の動作を止めて投光動作を終了し、
スイッチ７をオフし積分動作を終えて（＃５１３）、タ
イマ８５をストップし（＃５１４）、タイマ８５の値を
カウンタ８４の内容Ｎ２に代入して（＃５１５）、この
ルーチンを抜ける。Ｈレベルになっていなければ＃５０
８にジャンプする。

【００４１】このようにして求めたＮ１およびＮ２から
値Ｘを算出し、被写体までの距離を求める。仮に時間Ｔ
２を８０μｓとし、タイマを０．８μｓ毎にカウント・
アップすれば、１積分時間Ｔ２を１００等分することに
なるので、投光終了後に出力電圧Ｖｏｕｔをモニタする
方法に比べて１００倍の精度が得られる。

【００４２】第２の実施例では第１の実施例に対してよ
り高い精度で被写体までの距離を検出できる上、ＩＲＥ
Ｄ１４の発光時間に対する積分時間の割合を高くできる
ので、省電力化が図れる。更にはＩＲＥＤ１４の発光周
期を短くすることができ、測距にかかる時間を短縮でき
る。

【００４３】

【発明の効果】本発明の構成によれば、受光手段からの
２つの信号のうち一方の信号を所定の方向にのみ所望の
レベルに到達するまで積分回路で積分し、所望のレベル
に達した際に積分出力をリセットするとともに受光手段
からの２つの信号のうちの他方の信号を所定の方向にの
み当該積分回路で積分していき、受光手段からの第１の
信号に対応する積分出力が所望のレベルに到達するのに
要するパルス光の数または時間と受光手段からの第２の
信号に対応する積分出力が所望のレベルに到達するのに
要するパルス光の数または時間とをカウントし、この２
つのカウント値から被写体距離に応じた値を算出するた
め、従来のように投光回路をあらかじめ決められた回数
あるいは時間だけ動作させ、その際の積分電圧のＡ／Ｄ
変換値から被写体距離を算出する必要がなくなり、従来
のように測距精度を向上させるために積分電圧のＡ／Ｄ
変換値の分解能を高くすることを回避できる。よって、
積分電圧をＡ／Ｄ変換する際に高い分解能のデジタル信
号に変換しなくても、単純かつ安価な回路で精度の高い
測距を行うことが可能になる。また、積分回路の積分出
力が所望のレベルに到達した際に積分回路の積分出力を
リセットするとともに選択手段が選択する受光手段から
の信号を切り換えるので、１つの積分回路で受光手段が
出力する第１と第２の信号を所定のレベルまで積分する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す構成図である。

【図２】本発明の第１の実施例の積分動作を説明する動
作図である。

【図３】本発明の第１の実施例の第１の増幅回路４０と
第２の増幅回路５０のゲイン決定の方法を説明する動作
図である。

【図４】本発明の第１の実施例の測距時の一連の動作を
説明する動作図である。

【図５】本発明の第１の実施例の値Ｘから距離を求める
ＲＯＭ８２上のテーブルである。

【図６】本発明の第１の実施例の動作を示すフローチャ
ートである。

【図７】図６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８】図６のフローチャートの第１の電流電圧変換回
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９】図６のフローチャートの第２の電流電圧変換回
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。

【図１０】本発明の第２の実施例を示す構成図である。

【図１１】本発明の第２の実施例の測距時の一連の動作
を説明する動作図である。

【図１２】本発明の第２の実施例において図６のフロー
チャートの第１の電流電圧変換回路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１３】本発明の第２の実施例において図６のフロー
チャートの第２の電流電圧変換回路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】

３ ＰＳＤ ４ スイッチ １０ 投光回路 １４ ＩＲＥＤ ２０、３０ 電流電圧変換回路 ４０、５０ 増幅回路 ６０ 積分回路 ６４ リセットスイッチ ７０ レベル判定回路 ８０ 演算回路（ＣＰＵ） ８３、８４ カウンタ ８５ タイマ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 顕 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 平６−249650（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−67087（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−173059（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−107054（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−219512（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−132110（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−10116（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−240108（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 7/11 G01C 3/06 G03B 3/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体へ複数のパルス光を照射する投光
   手段と、 前記投光手段の照射光の反射光を受光し、その受光位置
   に応じて変化する第１と第２の信号を出力する受光手段
   と、 前記受光手段が出力する前記第１と第２の信号から一の
   信号を選択する選択手段と、 前記選択手段が選択する前記受光手段からの信号を所定
   の方向にのみ積分する積分回路と、 前記積分回路の積分出力をリセットするリセット手段
   と、 前記積分回路の積分出力のレベルを判定するレベル判定
   回路と、 前記選択手段が選択する前記受光手段からの信号に対応
   する前記積分回路の積分出力が所望のレベルに到達した
   ことを前記レベル判定回路が判定した際に前記リセット
   手段により前記積分回路の積分出力をリセットするとと
   もに前記選択手段が選択する前記受光手段からの信号を
   切り換える制御手段と、 前記受光手段からの前記第１の信号に対応する積分出力
   が前記所望のレベルに到達するのに要する前記パルス光
   の数と前記受光手段からの前記第２の信号に対応する積
   分出力が前記所望のレベルに到達するのに要する前記パ
   ルス光の数とをカウントするカウント手段と、 前記カウント手段の２つのカウント値から被写体距離に
   応じた値を算出する距離算出手段とを含むことを特徴と
   する測距装置。
2. 【請求項２】 被写体へ複数のパルス光を照射する投光
   手段と、 前記投光手段の照射光の反射光を受光し、その受光位置
   に応じて変化する第１の信号と第２の信号を出力する受
   光手段と、 前記受光手段が出力する前記第１と第２の信号から一の
   信号を選択する選択手段と、 前記選択手段が選択する前記受光手段からの信号を所定
   の方向にのみ積分する積分回路と、 前記積分回路の積分出力をリセットするリセット手段
   と、 前記積分回路の積分出力のレベルを判定するレベル判定
   回路と、 前記選択手段が選択する前記受光手段からの信号に対応
   する前記積分回路の積分出力が所望のレベルに到達した
   ことを前記レベル判定回路が判定した際に前記リセット
   手段により前記積分回路の積分出力をリセットするとと
   もに前記選択手段が選択する前記受光手段からの信号を
   切り換える制御手段と、 前記受光手段からの前記第１の信号に対応する積分出力
   が前記所望のレベルに到達するのに要する時間と前記受
   光手段からの前記第２の信号に対応する積分出力が前記
   所望のレベルに到達するのに要する時間とをカウントす
   るカウント手段と、 前記カウント手段の２つのカウント値から被写体距離に
   応じた値を算出する距離算出手段とを含むことを特徴と
   する測距装置。