JP3481994B2 - カメラ用測距装置 - 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
光回路を動作させて被写体に向けて投光を行い、被写体
からの反射光を受ける受光回路の出力信号を積分して得
られる積分電圧が一定電圧を越えるまでの投光回数ある
いは時間を計測することにより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、積分要素としてのコンデンサの容量が常
に一定であるために、被写体が遠距離にある場合あるい
は低輝度の場合には到達する反射光が減少することによ
り、所定レベルまでコンデンサを充電するために要する
時間が長くなり、その結果投光回数が多くなる。従って
測距時間が長くなりシャッタチャンスに対して非常に不
利なものになっていた。 【０００４】そこで本発明の目的は測距時間を短縮する
ことが可能なカメラ用測距装置を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明のカメラ用測距装
置は、被写体へパルス光を照射する投光手段と、被写体
で反射された前記投光手段の照射光を受光し、輝度に応
じた電流を出力する受光手段と、前記受光手段の出力電
流を電圧に変換する電流電圧変換回路と、前記電流電圧
変換回路の出力信号を増幅する増幅回路と、少なくとも
２つのコンデンサと、これらのコンデンサを直列または
並列に接続するスイッチ手段とを有し、前記増幅回路の
出力信号を積分する積分回路と、前記積分回路の出力信
号のレベルが第１及び第２基準値に達したことを判定
し、前記第１及び第２基準値のそれぞれに対応する出力
を発するレベル判定回路と、前記スイッチ手段を制御
し、前記パルス光の照射の初期状態において前記コンデ
ンサを並列に接続し、前記レベル判定回路からの出力を
受け、ゲイン決定動作時に所定回数だけ前記パルス光の
照射を繰り返す間に前記積分回路の出力信号が前記第１
基準値を超えないように前記増幅回路のゲインを設定
し、その後に前記パルス光の照射を繰り返す測距動作を
開始して前記積分回路の出力信号のレベルが前記第２基
準値に達すると前記スイッチ手段を制御して前記コンデ
ンサの接続を並列から直列に切り替える制御回路とを有
することを特徴とする。 【０００６】 【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。１０は投光回路であり、投光回路１０は投光手
段としてのＩＲＥＤ（近赤外発光素子）１４を駆動する
ものであり、トランジスタ１１、抵抗１２、１３および
ＩＲＥＤ１４からなる。後述の制御回路（演算回路）か
ら投光信号が出力されると、ＩＲＥＤ１４は発光する。
発光した光は投光レンズ１を通り、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
って後述の受光手段としてのＰＳＤ（半導体位置検出素
子）３に入射する。実際にはＩＲＥＤ１４はパルス駆動
され、被写体にパルス光を照射する。 【０００８】２０、３０はそれぞれ第１の電流電圧変換
回路、第２の電流電圧変換回路であり、３はＰＳＤであ
る。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ＰＳＤ３とともに受光回路２３を構成する。
ＰＳＤ３に光信号（被写体により反射された投光回路１
０よりの光。）が入射すると、ＰＳＤ３はその強度と入
射位置に応じた信号電流を出力する。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、
同様に第２の電流電圧変換回路３０はアンプ３１と帰還
抵抗３２とで構成されており、第１の電流電圧変換回路
２０、第２の電流電圧変換回路３０はともにＰＳＤ３か
らの信号電流を受け、この信号電流に比例した電圧を出
力する。４は受光回路２３の出力切換え用のスイッチで
あり、スイッチ４は後述の制御回路により制御され、第
１の電流電圧変換回路２０、第２の電流電圧変換回路３
０のいずれかの出力を選択的に出力する。後に述べる
が、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の出力を、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の出力を後述の増幅回路に出力す
る。 【０００９】４０、５０はそれぞれ増幅回路であり、増
幅回路４０にはコンデンサ５を介して直流成分をカット
された受光回路２３からの出力信号が入力されており、
さらに、増幅回路４０の出力、増幅回路５０の入力はコ
ンデンサ６を介して直列に接続してあり、これら増幅回
路４０、増幅回路５０は受光回路２３からの出力信号を
増幅する。また、これら増幅回路４０と増幅回路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
は同様な構成であり、増幅回路４０を例にとって詳細を
述べる。増幅回路４０はアンプ４１と３個の帰還抵抗４
３〜４５で構成され、入力信号をある一定のゲインで増
幅する。回路中にスイッチ４６、４７を備えており、こ
れらのスイッチ４６、４７は後述の制御回路によってオ
ン、オフを制御される。スイッチ４６のオンによって帰
還抵抗４５を、スイッチ４７のオンによって帰還抵抗４
４、４５を短絡するので、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。同様に、増幅回
路５０も、帰還抵抗５３〜５５、スイッチ５６、５７か
らなり、制御回路によりスイッチ５６とスイッチ５７は
制御され、適切なゲインの設定が行なわれ、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。
また、７は増幅回路５０の出力制御用のスイッチであ
り、制御回路の制御を受けてオン、オフし、増幅回路５
０の出力信号の出力を制御する。 【００１０】６０は積分回路であり、この積分回路６０
はアンプ６１、入力抵抗６２、コンデンサ６３、６４、
スイッチ６５〜６７、電圧ホロワ６８で構成され、増幅
回路５０からの出力信号を積分する。スイッチ６５〜６
７のオンオフは制御回路により制御され、スイッチ６５
とスイッチ６６とが同時にオンするとコンデンサ６３と
コンデンサ６４とは並列接続になり、スイッチ６７のみ
がオンすると直列接続になる。またスイッチ６５〜６７
がすべてオンするとコンデンサ６３とコンデンサ６４の
電荷は放電される。コンデンサ６３およびコンデンサ６
４の端子間電圧は電圧ホロワ６８を経て後述のレベル判
定回路に出力される。本実施例ではコンデンサ６３とコ
ンデンサ６４の容量は同じとしてある。 【００１１】７０はレベル判定回路であり、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、第３の基準電源７５で構成され、積
分回路６０からの出力電圧のレベルを判定する。コンパ
レータ７１は入力電圧をスイッチ７２によって選択され
た基準電源の電圧と比較し、その結果をデジタル信号に
変換して制御回路に出力する。 【００１２】８０は制御回路であり、ＣＰＵ（図示しな
い。）、読み書き可能な揮発性のメモリであるＲＡＭ８
１、読み出し可能な不揮発性のメモリであるＲＯＭ８２
とを備え、本例の装置全体の制御を司る。ここでＲＡＭ
８１は制御回路８０の演算および後述のカウント値やフ
ラグなどの一時的な記憶に使用され、ＲＯＭ８２は制御
回路８０のプログラムおよびデータの格納に使用されて
おり、特に、後述する測距動作により得られる被写体ま
での距離に相当する値Ｘと、被写体までの距離Ｄとを対
応づけるデータテーブル（図２に示す。）を有する。 【００１３】８３はモータであり、制御回路８０の制御
を受け、レンズ鏡筒８４を合焦位置まで駆動する。 【００１４】次に本発明の実施例の回路の動作について
述べるが、まず、本例の動作の概要について触れる。本
例の動作が開始されると、まず図１に示されたすべての
回路の電源をオンする。次にＲＡＭ８１の内容をクリア
し、後述のゲイン決定動作により増幅回路４０と増幅回
路５０の最適なゲインを決定する。なお、このゲイン決
定動作時において、被写体が非常に近いかまたは非常に
輝度が大きいと判断された場合にはＲＡＭ８１中の至近
フラグＦｎをセットする。その場合は測距を行わずに最
至近と判定し、被写体までの距離に相当する値Ｘを０．
５とする。 【００１５】ゲイン決定の後、まず、第１の電流電圧変
換回路２０を用いて遠距離測距動作を行い、ここでの投
光回数をカウントし、このカウント値Ｎｆの最終的な値
を投光回数ＮｆとしてＲＡＭ８１に保存する。なお、こ
の遠距離測距動作中に投光回数Ｎｆがある値以上であれ
ば、被写体がある距離以上の位置にあると判定し、ＲＡ
Ｍ８１に無限遠フラグＦｆをセットし、無限遠と判定し
て値Ｘを１とする。 【００１６】次に、第２の電流電圧変換回路３０を用い
て近距離測距動作を行い、ここでの投光回数をカウント
し、このカウント値Ｎｎの最終的な値を投光回数Ｎｎと
してＲＡＭ８１に保存される。以上で測距動作を終了す
ると、被写体までの距離を算出する。ここで、無限遠フ
ラグＦｆがセットされていれば無限遠、至近フラグＦｎ
がセットされていれば至近とし、いずれでもなければＲ
ＡＭ８１に保存されている投光回数Ｎｆおよび投光回数
Ｎｎを用いて、次のように被写体までの距離に相当する
値Ｘを算出する。 【００１７】Ｘ＝Ｎｆ／（Ｎｆ＋Ｎｎ） 値Ｘが定まると、それによって一義的に定まるＲＯＭ８
２のアドレスを参照して（図２）、被写体までの距離を
得る。最後にモータ８３を制御しレンズ鏡筒８４を合焦
位置まで駆動した後、測距回路の電源をオフして、この
ルーチンを抜ける。 【００１８】次に、増幅回路４０と増幅回路５０のゲイ
ン決定の動作を図３のタイミングチャートを使って詳細
に説明する。最初に制御回路８０はスイッチ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に接続し、スイッチ６５、６６、６７をすべてオン
とし、コンデンサ６３およびコンデンサ６４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６７をオフとし（図３ｂ）、コンデンサ
６３およびコンデンサ６４を並列に接続する。そしてク
リア信号ＣＲを発生して投光の都度インクリメントされ
るカウント値Ｎｅを０にクリアする（図３ｃ）。そして
制御回路８０は投光回路１０を動作させ、投光信号Ｖｅ
を発生してＩＲＥＤ１４を駆動して投光を開始する（図
３ｄ）。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３ｅ）。それが終わると投光、積分を停止して（図
３ｆ）、時間Ｔ３の間だけ待機し、カウントアップ信号
ＣＵを発生してカウント値Ｎｅに１を加える（図３
ｇ）。 【００１９】以上の動作をあらかじめ決められた回数Ｎ
ｇ（たとえば１０回）だけ繰り返した後、スイッチ７を
オフしてコンデンサ６３およびコンデンサ６４の端子間
電圧すなわち積分電圧Ｖｉ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制御
回路８０に出力する。制御回路８０はコンパレータ７１
の出力が“Ｈ”レベルに変化している（図３ｈ）ならば
スイッチ４６をオンし（図３ｉ）、もし“Ｌ”レベルの
ままであれば最適なゲインに達したものとみなす。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、４７、
５７の順でオンする。もしもすべてのスイッチをオンし
てもまだコンパレータ７１の出力が“Ｈ”レベルならば
至近フラグＦｎ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。図４には４回目のゲ
イン決定動作で、つまりスイッチ４６、５６、４７がオ
ンした状態で、最適なゲインが得られた場合を示した。 【００２０】次に、第１の電流電圧変換回路２０による
測距を図５に基づいて詳細に説明する。最初にスイッチ
４を電流電圧変換回路２０側にオンし、スイッチ７２は
基準電源７４側にオンする（図５ａ）。次にスイッチ６
５、６６、６７をすべてオンとし、コンデンサ６３およ
びコンデンサ６４にたまっている電荷を放電させてから
スイッチ６７をオフする（図５ｂ）。これでコンデンサ
６３と６４とは並列に接続される。そしてカウント値Ｎ
ｆを０にクリアする（図５ｃ）。そして制御回路８０は
投光回路１０を動作させ、ＩＲＥＤ１４を駆動して投光
信号Ｖｅを発生して投光を開始する（図５ｄ）。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５ｅ）。それ
が終わると投光、積分を停止して（図５ｆ）、時間Ｔ３
の間だけ待機し、カウントアップ信号ＣＵを発生してカ
ウント値Ｎｆに１を加える（図５ｇ）。続いて制御回路
８０は以上の図５のｄ〜ｇの動作を繰り返しながらカウ
ント値Ｎｆをインクリメントしていき、コンパレータ７
１の出力が“Ｈ”レベルに変化したら（図５ｈ）、スイ
ッチ７２を基準電源７５側にオンして基準電圧をＶ２か
らＶ３に切り換えるとともに、スイッチ６５とスイッチ
６６とをオフし、スイッチ６７をオンする（図５ｉ）。
これでコンデンサ６３と６４とは直列に接続し直され、
積分電圧Ｖｉは並列接続時の２倍になる。再び投光を繰
り返しながらカウント値Ｎｆをインクリメントしてい
き、積分電圧Ｖｉが基準電圧Ｖ３に達し、再びコンパレ
ータ７１の出力がＨレベルに変化したら（図５ｊ）、投
光を終え、最終的なカウント値Ｎｆを投光回数Ｎｆとし
て保持する。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Ｎｍだけ投光しても積分電圧Ｖｉが基
準電圧Ｖ２またはＶ３に達しない場合は無限遠と判断
し、ＲＡＭ８１中の無限遠フラグＦｆをセットして終了
する。 【００２１】同様に、第２の電流電圧変換回路３０でも
測距を行う。最初にスイッチ４を電流電圧変換回路３０
側にをオンする。次にスイッチ６５、６６をオンし、コ
ンデンサ６３およびコンデンサ６４にたまっている電荷
を放電させてから、スイッチ６７をオフする（図５
ｋ）。そしてカウント値Ｎｎを０にクリアする。続いて
投光を繰り返しながらカウント値Ｎｎをインクリメント
していき、積分電圧Ｖｉが基準電圧Ｖ３に達した時点で
の最終的なカウント値Ｎｎを投光回数Ｎｎとして保持
し、動作を終了する。 【００２２】基準電圧Ｖ２は基準電圧Ｖ３の半分よりや
や少ない値、たとえば０．３〜０．４５倍程度に設定す
るのが望ましい。たとえば基準電圧Ｖ２を基準電圧Ｖ３
の０．４倍に設定した場合、１つの電流電圧変換回路で
要する測距時間は基準電圧Ｖ２から基準電圧Ｖ３に至る
までの時間が６分の１に短縮されるため、全体として測
距時間が半分で済む。 【００２３】以上が本実施例における回路の動作であ
る。以上の動作をフローチャートで表すと図６〜図９に
示すようになる。まず、メインルーチンを図６に基づい
て説明する。このメインルーチンに入ると、制御回路８
０は本例の装置全体の電源をオンとし（＃００１）、各
スイッチを設定する（＃００２）。具体的にはスイッチ
４を２０側にオンとし、この他のスイッチをオフとす
る。次にＲＡＭ８１の内容をクリアする（＃００３）。
そして増幅回路４０と増幅回路５０のゲインを決定し
（＃００４）、至近フラグＦｎの状態を確認し（＃００
５）、もし至近フラグＦｎがセットされていれば値Ｘを
０．５（最至近に相当する）に設定し＃０１３にジャン
プする。もし至近フラグＦｎがセットされていなけれ
ば、第１の電流電圧変換回路２０で測距し（＃００
５）、それから無限遠フラグＦｆの状態を確認し（＃０
０８）、セットされていれば値Ｘを１（無限遠に相当す
る）に設定し（＃００９）、＃０１３にジャンプする。
続いて第２の電流電圧変換回路３０で測距し（＃０１
０）、それから無限遠フラグＦｆの状態を確認し（＃０
１１）、セットされていれば値Ｘを１（無限遠に相当す
る）に設定し（＃００９）、＃０１３にジャンプする。 【００２４】サブルーチン＃００７と＃０１０の操作で
得られた投光回数Ｎｆと投光回数Ｎｎから、値Ｘを算出
する（＃０１２）。その結果値Ｘによって一義的に定ま
るＲＯＭ８２のアドレスを参照して、被写体までの距離
を求める（＃０１３）。モータ８３を制御しレンズ鏡筒
８４を合焦位置まで駆動した後（＃０１４）、最後に本
例の装置の電源をオフとし（＃０１５）、このルーチン
を抜ける。 【００２５】次に、各サブルーチン内での動作を説明す
る。まず、後段の増幅回路（増幅回路４０、増幅回路５
０）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。後段の増幅回路のゲイン決定のサブルーチンに入
ると、制御回路８０はスイッチ４を電流電圧変換回路２
０側にオンし（＃１０１）、カウント値Ｎｓを０にクリ
アし（＃１０２）、スイッチ６５〜６７をオンとしコン
デンサ６３および６４にたまっている電荷を放電させて
からスイッチ６７をオフとし（＃１０３）、クリア信号
ＣＲを発生してカウント値Ｎｅを０にクリアする（＃１
０４）。なお、ここで、カウント値Ｎｅは投光回数に相
当し、カウント値Ｎｓはスイッチ６５〜６７のいずれか
がオンとされる毎に１づつインクリメントされる。 【００２６】続いて制御回路８０は投光信号Ｖｅを発生
して投光回路１０を動作して投光を始め（＃１０５）時
間Ｔ１だけ待機する（＃１０６）と、スイッチ７をオン
し積分動作をしながら（＃１０７）時間Ｔ２だけ待機す
る。この間コンデンサ６３および６４には電荷が貯えら
れる（＃１０８）。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（＃１０９）、カウントアップ信号ＣＵを発生して
カウント値Ｎｅに１を加える（＃１１０）。カウント値
Ｎｅがあらかじめ決められた値Ｎｇ未満ならば＃１０４
にジャンプする（＃１１１）。カウント値Ｎｆが値Ｎｇ
に達したらスイッチ７がオフとされる（＃１１２）。こ
こで、積分電圧Ｖｉはコンパレータ７１に出力されてお
り、コンパレータ７１は積分電圧ＶｉをＶ１と比較し、
その結果を出力電圧Ｖｏとして制御回路８０に出力して
いる。この電圧Ｖｏに基づき、制御回路８０は積分電圧
Ｖｉを電圧Ｖ１とを比較し（＃１１３）、電圧Ｖ１以下
であればゲイン決定動作を終了し、メインルーチンに戻
る。 【００２７】積分電圧Ｖｉが電圧Ｖ１より大きかった場
合、カウント値Ｎｓが０ならば（＃１１４）、スイッチ
４６をオンとし（＃１１５）、カウント値Ｎｓが１なら
ば（＃１１６）スイッチ５６をオンとし（＃１１７）、
カウント値Ｎｓが２ならば（＃１１８）スイッチ４７を
オンとし（＃１１９）、カウント値Ｎｓが３ならば（＃
１２０）スイッチ５７をオンとする（＃１２１）。ここ
で、いずれかのスイッチをオンとする毎にカウント値Ｎ
ｓに１を加えて（＃１２２）、＃１０２にジャンプす
る。もしカウント値Ｎｓが０から３のいずれでもなけれ
ば、すなわち、スイッチ４６、５６、４７、５７を全て
オンとしてもまだコンパレータ７１の出力が“Ｈ”であ
れば、被写体が非常に近いかまたは非常に輝度が大きい
場合であり、このようなときには至近フラグＦｎをセッ
トし（＃１２３）、このサブルーチンを抜け、メインル
ーチンに戻る。 【００２８】次に、遠距離測距動作、すなわち第１の電
流電圧変換回路２０による回数Ｎｆの算出のサブルーチ
ンを図８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、スイッチ４を第１の
電流電圧変換回路２０側に、スイッチ７２を基準電源７
４側に、スイッチ６５〜６７をそれぞれオンし（＃２０
１）、コンデンサ６３およびコンデンサ６４にたまって
いる電荷を放電させてからスイッチ６７をオフし（＃２
０２）、投光回数に相当するカウント値Ｎｆを０にクリ
アする（＃２０３）。 【００２９】続いて投光回路１０を動作して投光を始め
（＃２０４）、時間Ｔ１だけ待機すると（＃２０５）、
スイッチ７をオンし積分動作をしながら（＃２０６）時
間Ｔ２だけ待機する（＃２０７）。この間コンデンサ６
３およびコンデンサ６４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（＃２０８）、カウン
ト値Ｎｆに１を加える（＃２０９）。ここでカウント値
Ｎｆを所定の値Ｎｍと比較し（＃２１０）、カウント値
Ｎｆが所定値Ｎｍより大きければ無限遠フラグＦｆをセ
ットし（＃２１２）、メインルーチンに戻る。カウント
値Ｎｆが所定値Ｎｍ以下であれば、コンパレータ７１は
積分回路６０の出力積分電圧Ｖｉを基準電圧Ｖ２と比較
し、その結果である出力電圧Ｖｏを制御回路８０に出力
する。制御回路８０は出力電圧Ｖｏのレベルを判断し
（＃２１１）、“Ｌ”レベルであれば＃２０４にジャン
プする。“Ｈ”レベルであればスイッチ７２を基準電源
７５側にオンしてコンパレータ７１の基準電圧をＶ３に
切換え、さらにスイッチ６５、６６をオフし、スイッチ
６７をオンとして、コンデンサ６３と６４とを直列に接
続し直す（＃２１３）。ここで積分電圧Ｖｉは並列接続
時の２倍になる。 【００３０】続いて投光回路１０を動作して投光を始め
（＃２１４）、時間Ｔ１だけ待機すると（＃２１５）、
スイッチ７をオンし積分動作をしながら（＃２１６）時
間Ｔ２だけ待機する（＃２１７）。この間コンデンサ６
３およびコンデンサ６４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（＃２１８）、カウン
ト値Ｎｆに２を加える（＃２１９）。２を加える理由
は、コンデンサ６３とコンデンサ６４とを直接接続にし
たことでコンデンサ全体の見かけの容量が半分になった
ため、同一積分時間で電圧の変化分が２倍になるためで
ある。ここでカウント値Ｎｆを所定値Ｎｍと比較し（＃
２２０）、カウント値Ｎｆが所定値Ｎｍより大きければ
無限遠フラグＦｆをセットし（＃２１２）、メインルー
チンに戻る。カウント値Ｎｆが所定値Ｎｍ以下であれ
ば、コンパレータ７１は積分回路６０の出力する積分電
圧Ｖｉを電圧Ｖ３と比較し、その結果である出力電圧Ｖ
ｏを制御回路８０に出力する。制御回路８０は出力電圧
Ｖｏのレベルを判断し（＃２２１）、“Ｌ”レベルであ
れば＃２１４にジャンプする。“Ｈ”レベルであれば、
最終的なカウント値Ｎｆを投光回数Ｎｆとして保持し、
遠距離測距動作を終了しメインルーチンに戻る。 【００３１】次に、近距離測距動作すなわち、第２の電
流電圧変換回路３０による投光回数Ｎｎの算出のサブル
ーチンを図９に基づいて説明する。電流電圧変換回路３
０による測距のサブルーチンに入ると、スイッチ４を第
２の電流電圧変換回路３０側に、スイッチ７２を基準電
源７４側に、スイッチ６５〜６７をそれぞれオンし（＃
３０１）、コンデンサ６３およびコンデンサ６４にたま
っている電荷を放電させてからスイッチ６７をオフし
（＃３０２）、カウント値Ｎｎを０にクリアする（＃３
０３）。 【００３２】続いて投光回路１０を動作して投光を始め
（＃３０４）、時間Ｔ１だけ待機すると（＃３０５）、
スイッチ７をオンし積分動作をしながら（＃３０６）時
間Ｔ２だけ待機する（＃３０７）。この間コンデンサ６
３およびコンデンサ６４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）、カウン
ト値Ｎｎに１を加える（＃３０９）。ここでカウント値
Ｎｎを所定値Ｎｍと比較し（＃３１０）、カウント値Ｎ
ｎが所定値Ｎｍより大きければ無限遠フラグＦｆをセッ
トし（＃３１２）、メインルーチンに戻る。カウント値
Ｎｎが所定値Ｎｍ以下であればコンパレータ７１は積分
回路６０の出力する積分電圧Ｖｉを電圧Ｖ２と比較し、
その結果である出力電圧Ｖｏを制御回路８０に出力す
る。この電圧Ｖｏに基づき制御回路８０は積分電圧Ｖｉ
と電圧Ｖ２とを比較し（＃３１１）、出力電圧Ｖｏが
“Ｌ”レベルであれば、積分電圧Ｖｉが基準電圧Ｖ２よ
り大きくないと判定し、＃３０４にジャンプする。出力
電圧Ｖｏが“Ｈ”レベルであれば、制御回路８０はスイ
ッチ７２を基準電源７５側にオンとし、スイッチ６５と
６６をオフとし、スイッチ６７をオンとして、コンデン
サ６３と６４とを直列に接続し直す（＃３１３）。ここ
で積分電圧Ｖｉは並列接続時の２倍になる。 【００３３】続いて投光回路１０を動作して投光を始め
（＃３１４）、時間Ｔ１だけ待機すると（＃３１５）、
スイッチ７をオンし積分動作をしながら（＃３１６）時
間Ｔ２だけ待機する（＃３１７）。この間コンデンサ６
３およびコンデンサ６４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（＃３１８）、カウン
ト値Ｎｎに２を加える（＃３１９）。ここでカウント値
Ｎｎを所定値Ｎｍと比較し（＃３２０）、カウント値Ｎ
ｎが所定値Ｎｍより大きければ無限遠フラグＦｆをセッ
トし（＃３１２）、メインルーチンに戻る。カウント値
Ｎｎが所定値Ｎｍ以下であればコンパレータ７１は積分
回路６０の出力する積分電圧Ｖｉを電圧Ｖ２と比較し、
その結果である出力電圧Ｖｏを制御回路８０に出力す
る。制御回路８０は出力電圧Ｖｏのレベルを判断し（＃
３２１）、“Ｌ”レベルであれば＃３１４にジャンプす
る。“Ｈ”レベルであれば、最終的なカウント値Ｎｎを
投光回数Ｎｎとして保持して近距離測距動作を終了し、
メインルーチンに戻る。以上の動作により、被写体まで
の距離が測定される。 【００３４】以上のような本例の動作を一つのタイミン
グチャートにまとめると、図１０に示すようになり、同
図に示すタイミングａ１０、ｂ１０、ｃ１０、ｄ１０は
それぞれ、図３に示すタイミングａ、ｉ、図５に示すタ
イミングａ、ｂに対応する。つまり、タイミングａ１０
〜ｃ１０はゲイン決定動作を示し、タイミングａ１０〜
ｂ１０はスイッチ４６がオンとされるまでを示してあ
る。また、タイミングｃ１０〜ｄ１０は遠距離測距動作
を示し、タイミングｄ１０〜ｅ１０は近距離測距動作を
示してある。 【００３５】以上のように、本例は、遠距離測距動作
（または近距離測距動作）が開始されると、増幅回路４
０、５０により増幅された受光回路２３からの出力信号
を積分する積分要素としてのコンデンサ６３、６４をま
ず並列に接続し、これらのコンデンサ６３、６４の積分
電圧Ｖｉが基準電圧Ｖ２に達するまで積分する。このと
きの積分電圧Ｖｉは図１０のタイミングｃ１０〜ｄ１０
（またはタイミングｄ１０〜ｅ１０）に示す傾きで立ち
上がる。この傾きは（被写体との距離が変わらない限
り）、ゲイン決定動作時に、所定回数だけ投光を繰り返
す間に積分電圧Ｖｉが基準電圧Ｖ１を越えないようにゲ
インを決定することにより定まる。このため、積分電圧
Ｖｉが基準電圧Ｖ２に達するまでの間、所定のゲインに
応じて一回の投光による積分電圧Ｖｉの変化量は所定の
範囲内に抑えられることとなり、この間、所定の測距精
度を確保できる。さらに、この後、並列に接続されたコ
ンデンサ６３、６４を直列に接続し直すことで一気に端
子間電圧を２倍かつ容量を２分の１にするため、以後、
積分電圧Ｖｉが基準電圧Ｖ３となるまでの測距時間を短
縮することが可能となる。 【００３６】また、前記実施例では、積分回路の積分要
素を成すコンデンサとしてコンデンサ６３、６４の２個
のコンデンサを用いることとしたがこれに限るものでは
なく、３個以上のコンデンサを用い、これらを上述した
ように積分回路の積分電圧に応じて並列または直列に接
続することとしてもよい。 【００３７】以上の実施例ではコンデンサを直列に切り
換えた後の積分時間を切り換える前のそれと同一にして
いるが、この切換え後の積分時間を半分にすれば、精度
を落とすことなく測距することができる。 【００３８】また以上の実施例では図１の各スイッチは
半導体スイッチであるものとして述べているが、リード
リレーなどの機械接点を有するスイッチでもよい。 【００３９】 【発明の効果】本発明によれば、被写体にて反射された
投光手段からのパルス光の輝度に応じた電圧を積分する
積分回路の少なくとも２つのコンデンサを並列または直
列に接続することができるので、積分回路の積分に拘る
時間を制御することが可能となる。また、言い替えれ
ば、測距精度を制御することが可能となる。例えば、投
光手段のパルス光照射初期状態においてまずコンデンサ
を並列に接続すれば、このときのコンデンサの合成容量
にて所望の測距精度を確保でき、この後、コンデンサを
直列に接続させれば、これらのコンデンサによる合成容
量を減少させると共に積分電圧を倍化でき、それ以後の
積分時間を短縮させることができ、ひいては測距時間の
短縮が可能となる。このため、シャッタチャンスに対し
ても有利になる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図。 【図２】図１の要部の構成を示す説明図。 【図３】図１の動作説明のためのタイミングチャート。 【図４】図１の動作説明のためのタイミングチャート。 【図５】図１の動作説明のためのタイミングチャート。 【図６】図１の動作説明のためのフローチャート。 【図７】図１の動作説明のためのフローチャート。 【図８】図１の動作説明のためのフローチャート。 【図９】図１の動作説明のためのフローチャート。 【図１０】図１の動作説明のためのタイミングチャー
ト。 【符号の説明】 ３ ＰＳＤ（受光手段） １４ ＩＲＥＤ（投光手段） ２０ 第１の電流電圧変換回路（電流電圧変換回
路） ３０ 第２の電流電圧変換回路（電流電圧変換回
路） ４０、５０ 増幅回路 ６０ 積分回路 ７０ レベル判定回路 ６３、６４ コンデンサ ６５〜６７ スイッチ（スイッチ手段） ８０ 制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−280973（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−107054（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−272413（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−35520（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−292717（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−125813（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−13066（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−249650（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−194567（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−253321（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 3/00 - 3/32 G01B 11/00 - 11/30 102 G02B 7/28 - 7/40 G03B 13/32 - 13/36

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 被写体へパルス光を照射する投光手段
   と、 被写体で反射された前記投光手段の照射光を受光し、輝
   度に応じた電流を出力する受光手段と、 前記受光手段の出力電流を電圧に変換する電流電圧変換
   回路と、 前記電流電圧変換回路の出力信号を増幅する増幅回路
   と、 少なくとも２つのコンデンサと、これらのコンデンサを
   直列または並列に接続するスイッチ手段とを有し、前記
   増幅回路の出力信号を積分する積分回路と、 前記積分回路の出力信号のレベルが第１及び第２基準値
   に達したことを判定し、前記第１及び第２基準値のそれ
   ぞれに対応する出力を発するレベル判定回路と、前記スイッチ手段を制御し、前記パルス光の照射の初期
   状態において前記コンデンサを並列に接続し、 前記レベ
   ル判定回路からの出力を受け、ゲイン決定動作時に所定
   回数だけ前記パルス光の照射を繰り返す間に前記積分回
   路の出力信号が前記第１基準値を超えないように前記増
   幅回路のゲインを設定し、その後に前記パルス光の照射
   を繰り返す測距動作を開始して前記積分回路の出力信号
   のレベルが前記第２基準値に達すると前記コンデンサの
   接続を並列から直列に切り替える制御回路とを有するこ
   とを特徴とするカメラ用測距装置。