JP3509282B2 - カメラ用測距装置 - Google Patents

カメラ用測距装置

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JP3509282B2 JP11072795A JP11072795A JP3509282B2 JP 3509282 B2 JP3509282 B2 JP 3509282B2 JP 11072795 A JP11072795 A JP 11072795A JP 11072795 A JP11072795 A JP 11072795A JP 3509282 B2 JP3509282 B2 JP 3509282B2
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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】従来から投光素子と受光素子とを使った
いわゆるアクティブタイプのさまざまな測距装置が提案
されているが、これらは図14のように投光素子を発光
させ、それが被写体で反射した光を受光素子で受け、そ
の受光素子の出力する2つの信号電流を同じ回路構成を
持つ増幅回路で増幅し、続いて同じ回路構成を持つ積分
回路で積分し、その積分電圧が所定の電圧を越えるまで
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】ところが図14のよう
な測距装置では受光素子の出力信号の処理系統が複数あ
るため、同じ増幅回路や積分回路を構成しても個々の素
子の特性の違いから回路的なアンバランスを生じ、これ
が続く測距結果に影響を与え、測距誤差を引き起こす原
因となっていた。 【0004】本発明のカメラ用測距装置では、受光素子
の出力信号の処理系統が複数あった場合に、それぞれに
受光素子の同一出力信号を入力して増幅および積分
させ、その積分結果によって続く測距結果を補正するこ
とにより、回路的なアンバランスを吸収することを目的
とする。 【0005】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、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
記第1の電流電圧変換回路の出力を選択する第1の選択
手段と、前記第1または第2の電流電圧変換回路の出力
を選択する第2の選択手段と、前記第1の選択手段に接
続され前記第1の選択手段が選択した信号を増幅する第
1の増幅回路と、前記第2の選択手段に接続され前記第
2の選択手段が選択した信号を増幅する第2の増幅回路
と、前記第1の増幅回路の出力を積分する第1の積分回
路と、前記第2の増幅回路の出力を積分する第2の積分
回路と、前記第1の選択手段が前記第1の電流電圧変換
回路を選択しかつ前記第2の選択手段が前記第2の電流
電圧変換回路を選択している時に前記投光手段を動作さ
せた場合の前記第1および第2の積分回路の出力電圧を
記憶する第1の記憶手段と、前記第1および第2の選択
手段が共に前記第1の電流電圧変換回路を選択している
時に前記投光手段の動作させた場合の前記第1および第
2の積分回路の出力電圧を記憶する第2の記憶手段と、
前記第1の記憶手段の出力を前記第2の記憶手段の出力
で補正することにより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】 【0007】 【作用】測距に先立ち、受光素子の出力信号を処理する
2つの処理系統のそれぞれに受光素子の同一端の出力信
号を出力し、それぞれの処理系統において増幅および積
分した結果を補正情報として記憶する。続いて2つの処
理系統のそれぞれに受光素子の相異なる端の出力信号を
出力し測距を行う。最後にその測距結果を前記補正情報
に基づいて補正し、被写体までの距離を求める。 【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、トランジスタ1
1、ベース抵抗12、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、IRED14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つの受光回路を構成する。P
SD3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第1の電流電圧変換回路20、3
0に出力する。第1の電流電圧変換回路20はアンプ2
1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、第1の電流
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る。スイッチ4は第1の電流電圧変
換回路20側かオープンのいずれかの状態を保持し、ス
イッチ4が第1の電流電圧変換回路20側にオンしてい
るときには後段の第1の増幅回路40には第1の電流電
圧変換回路20の信号が出力され、オープンになってい
るときには何も出力されない。またスイッチ5は第1の
電流電圧変換回路20側、第2の電流電圧変換回路30
側、オープンのいずれかの状態を保持し、スイッチ5が
第1の電流電圧変換回路20側にオンしているときには
後段の第2の増幅回路50には第1の電流電圧変換回路
20の出力信号が出力され、第2の電流電圧変換回路3
0側にオンしているときには第2の電流電圧変換回路3
0の信号が出力され、オープンになっているときには何
も出力されない。スイッチ4およびスイッチ5の状態は
CPU80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
とはゲイン切換の可能な増幅回路である。これらの増幅
回路は同様な構成なので、第1の増幅回路40を例にと
って説明する。第1の増幅回路40の前にはコンデンサ
Cf1が接続され、入力信号の直流分はここでカットさ
れる。図1からもわかるように、第1の増幅回路40は
さらに前段と後段の2つの増幅回路から構成される。前
段の増幅回路は1つのアンプと3つの直列接続された帰
還抵抗、さらにそれらをショートさせるためのスイッチ
41、42とで構成された、入力信号を一定のゲインで
増幅する回路である。スイッチ41は抵抗Rf3を、ス
イッチ42は抵抗Rf2と抵抗Rf3とをショートし、
これによって前段の増幅回路のゲインを3段階に設定で
きる。つまり、スイッチ41と42とが両方ともオフし
ているときにゲインは最大となり、スイッチ41のみが
オンするとゲインはその半分になり、スイッチ42がオ
ンするとゲインさらにその半分となる。 【0011】前段の増幅回路の出力信号はコンデンサC
f2をへて後段の増幅回路で再び増幅される。後段の増
幅回路は前段の増幅回路と同様に1つのアンプと3つの
直列接続された帰還抵抗、さらにそれらをショートさせ
るためのスイッチ43、44とで構成されており、スイ
ッチ43、44の状態により3段階にゲインを設定でき
る。すなわち、スイッチ41、スイッチ43、スイッチ
42、スイッチ44の順にスイッチをオンすることによ
り第1の増幅回路40全体のゲインは順次1/2倍とな
り、5段階に設定できる。すなわち、スイッチ41、ス
イッチ43、スイッチ42、スイッチ44の順にスイッ
チをオンすることにより第2の増幅回路50全体のゲイ
ンは順次1/2倍となる。後段の増幅回路の出力はスイ
ッチ6を通じて第1の積分回路60へ出力される。 【0012】第2の増幅回路50も第1の増幅回路40
と同様な構成で、前段と後段の2つの増幅回路から構成
されており、スイッチ51、スイッチ53、スイッチ5
2、スイッチ54の順にスイッチをオンすることにより
第2の増幅回路50全体のゲインは順次1/2倍とな
り、5段階に設定できる。第2の増幅回路50の出力は
スイッチ7を通じて第2の積分回路70へ出力される。 【0013】第1の積分回路60と第2の積分回路70
とは入力信号を積分するための回路である。これらの積
分回路は同様な構成なので、第1の積分回路60を例に
とって説明する。第1の積分回路60のまえにはスイッ
チ6が接続され、これがオンすると第1の増幅回路40
の出力信号は第1の積分回路60に伝えられる。第1の
積分回路60はアンプ61、入力抵抗62、積分コンデ
ンサ63、スイッチ64、電圧ホロワ65で構成され
た、入力信号を積分するための回路である。スイッチ6
4がオンすると積分コンデンサ63の電荷は放電され、
積分コンデンサ63の端子間積分電圧Vfiは0ボルト
になる。スイッチ64がオフしスイッチ6がオンすると
積分が始まり積分電圧Vfiは0ボルトから次第に上昇
する。積分電圧Vfiは電圧ホロワ65を経て出力され
る。同様に第2の積分回路70は第2の増幅回路50の
出力信号を積分し、積分コンデンサ73の端子間積分電
圧Vniは次第に上昇する。積分電圧Vniは電圧ホロ
ワ75を経て出力される。スイッチ8は電圧ホロワ65
または電圧ホロワ75の出力のいずれかを選択してA/
Dコンバータ9に出力し、A/Dコンバータ9はこれを
デジタル値に変換してCPU80に出力する。CPU8
0は積分電圧Vfiおよび積分電圧Vniを、読み書き
可能な揮発性のメモリ81(ランダム・アクセス・メモ
リ、以下RAMという)内の適切なアドレスに割り付け
られた電圧Vfおよび電圧Vnにそれぞれ出力する。 【0014】RAM81はこの他にもCPU80の演算
およびカウント値やフラグなどの一時的な記憶に使用さ
れ、以下に説明するNs、Ne、N、Nf、Nnといっ
たカウント値や、Ff・Fnといったフラグはすべてこ
の中の適切なアドレスに割り付けられている。さらに以
下の計算に使用されるVfd、Vnd、Vfo、Vn
o、Vth、Vfi、Vni、R、Ti、T5といった
変数の一時的な記憶も行う。また、読み出し可能な不揮
発性のメモリ82(リード・オンリ・メモリ、以下RO
Mという)はCPU80のプログラムおよびデータの半
永久的な格納に使用される。 【0015】次に本発明の実施例の回路の動作について
概略を説明する。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RAM81の
内容をクリアし、第1の増幅回路40と第2の増幅回路
50の最適なゲインを決定する。このゲイン決定の動作
中に、第1の増幅回路40と第1の積分回路60の特性
を表す回数Nfと、第2の増幅回路50と第2の積分回
路70の特性を表す回数Nnがそれぞれ定まる。また被
写体の輝度が非常に大きいと判断された場合にはRAM
81中の至近フラグFnをセットし、その場合は測距を
行わずに被写体は最至近にあるものととみなし値Xを1
とする。続いて第1の増幅回路40と第2の増幅回路5
0のオフセット電圧の測定および増幅比の算出を行い、
2つの増幅回路の回路的な差異を吸収するためのオフセ
ット電圧Vfd、オフセット電圧Vnd、比Rといった
定数を導く。それから測距動作を行なって被写体までの
距離を求め、続く露出動作に入る。 【0016】次に、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を使って詳細に説明す
る。最初にCPU80はスイッチ4を第1の電流電圧変
換回路20側にオンする。それからスイッチ64とスイ
ッチ74とをオンし、積分コンデンサ63と積分コンデ
ンサ73とにたまっている電荷を放電させる(図2の
a)。十分に電荷を放電した後、スイッチ64とスイッ
チ74とをオフし(図2のb)、クリア信号CRを発生
して回数Nを0にクリアする(図2のc)。そしてCP
U80は投光回路10を動作させ、投光信号EMを発生
してIRED14を駆動し投光を開始する(図2の
d)。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
過してからスイッチ6とスイッチ7とをオンし、時間T
2の間だけ積分させる(図2のe)。それが終わると投
光を停止すると共にスイッチ6をオフして(図2の
f)、時間T3の間だけ待機し、カウントアップ信号C
Uを発生して回数Nに1を加える(図2のg)。 【0017】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、CPU80は
スイッチ64とスイッチ74をオフして積分コンデンサ
63と積分コンデンサ73の端子間電圧すなわち積分電
圧Vfiと積分電圧Vniとをスイッチ8を制御して時
系列的にA/Dコンバータ9に出力し、A/Dコンバー
タ9はこれらの電圧をデジタル値に変換してCPU80
に出力する。CPU80はA/Dコンバータ9の出力が
電圧V1より大きければスイッチ41とスイッチ51を
オンし、もし電圧V1以下であれば最適なゲインに達し
たものとみなす。この時点で積分電圧Vfiと積分電圧
VniとをA/Dコンバータ9を通じて順次読み込み、
それぞれを電圧Vfおよび電圧VnとしてRAM81の
適切なアドレスに格納する。以下同様に積分動作と比較
演算とをくり返し、A/Dコンバータ9の出力が電圧V
1より大きければ、スイッチ43と53、42と52、
44と54の順でそれぞれオンする。もしもすべてのス
イッチをオンしてもまだ電圧V1より大きければ至近フ
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3には4回目のゲイン決
定動作で、つまりスイッチ41と51、43と53、4
2と52がそれぞれオンした状態で、最適なゲインが得
られた場合を示した。 【0018】次に、単位投光時間当たりのオフセット電
圧VfdとVndの求め方を図4を使って詳細に説明す
る。最初にスイッチ64とスイッチ74とをオンし、積
分コンデンサ63と積分コンデンサ73とにたまってい
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とスイッチ74とをオフし、スイッチ4とスイッ
チ5とをオープンにして第1の増幅回路40と第2の増
幅回路50の入力を電気的に孤立させる。続いて時間T
4だけ待機してから投光回路10を駆動せずにスイッチ
6とスイッチ7とをオンし、積分動作を開始して時間T
5だけ待機する。この間積分コンデンサ63と積分コン
デンサ73には回路のオフセット電圧に起因する電荷が
貯えられる。その後投光・積分動作を終了して、次の式
(1)にしたがって単位投光時間当たりのオフセット電
圧Vfdを求める。オフセット電圧Vfdは正の場合も
負の場合も考えられる。 【0019】 Vfd=Vfi・Ti/T5 (1) Vndも式(2)から同様にして求められる。 【0020】 Vnd=Vni・Ti/T5 (2) 次に比Rの求め方を図5を用いて詳細に説明する。既述
のゲイン決定の動作によって第1の増幅回路40と第2
の増幅回路50は回路的に等価になっているものの、そ
れぞれの増幅回路を構成する各素子の特性の違いから生
じる回路特性のわずかな差異を吸収するのが目的であ
る。最初にCPU80はスイッチ4と5とをいずれも第
1の電流電圧変換回路20側にオンする(図5のa)。
次にスイッチ64とスイッチ74をオンし、積分コンデ
ンサ63と積分コンデンサ73にたまっている電荷を放
電させてからスイッチ64とスイッチ74をオフする
(図5のb)。これで積分コンデンサ63および積分コ
ンデンサ73の両端の電位差は0になる。そしてクリア
信号CRを発生して回数Nを0にクリアする(図5の
c)。そしてCPU80は投光回路10を動作させ、投
光信号EMを発生してIRED14を駆動し投光を開始
する(図5のd)。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5のe)。それが終わると投光・積分を停
止して(図5のf)、時間T3の間だけ待機し、カウン
トアップ信号CUを発生して回数Nに1を加える(図5
のg)。CPU80は回数Nが回数Nr(たとえば10
0回)に達するまで以上の図6d〜gの動作を繰り返し
ながら回数Nを加算していき、回数Nが回数Nrに達し
た時点でスイッチ8とA/Dコンバータ9を制御して時
系列的に積分電圧VfiとVniを読み込み、式(3)
のような比Rを求める。 【0021】 R=Vni/Vfi (3) この比Rは前述のオフセット電圧Vfd、Vndと同様
に測距が終了した時点で被写体距離を求めるのに必要と
なる。 【0022】次に、測距動作を図6に基づいて詳細に説
明する。最初にCPU80はスイッチ4を第2の電流電
圧変換回路30側にオンする(図6のa)。次にスイッ
チ64とスイッチ74をオンし、積分コンデンサ63と
積分コンデンサ73にたまっている電荷を放電させてか
らスイッチ64とスイッチ74をオフする(図6の
b)。これで積分コンデンサ63および積分コンデンサ
73の両端の電位差は0になる。そしてクリア信号CR
を発生して回数Nを0にクリアする(図6のc)。そし
てCPU80は投光回路10を動作させ、投光信号EM
を発生してIRED14を駆動し投光を開始する(図6
のd)。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6のe)。それが終わると投光・積分を停止して
(図6のf)、時間T3の間だけ待機し、カウントアッ
プ信号CUを発生して回数Nに1を加える(図6の
g)。 【0023】ここで回数Nが回数Nm(たとえば100
0回)に満たずかつ積分電圧Vfiと積分電圧Vniが
いずれも電圧V2に達しない場合には、CPU80は以
上の図6d〜gの動作を繰り返しながら回数Nに1を加
算していくが、積分電圧Vfiと積分電圧Vniのいず
れか一方が電圧V2に達したらその時点で投光動作を終
了する(図6のh)。積分電圧VfiとVniは、CP
U80がスイッチ8とA/Dコンバータ9を制御して時
系列的に読み込む。もし回数Nの少なくとも一方が回数
Nmに達してもなお積分電圧Vfiと積分電圧Vniの
いずれも電圧V2に達しない場合にはRAM81中の無
限遠フラグFf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の回数Nfからオフセット電圧の影
響を除去するため、次のような演算を行う。 【0024】仮にオフセッ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積分電圧Vfiである
が、その中には電圧Vfoが含まれているため、オフセ
ット電圧がまったくない場合に対して少ない投光回数N
f’で測距を終了しているはずである。もしオフセット
電圧がまったくなければ、図7に示す回数Nfだけ投光
しなければならないことになる。回数Nfは回数Nと電
圧V2とVfoとVniとを使って式(4)のように表
される。 【0025】 Nf=N・V2・V2/Vfi・(V2−Vfo) (4) ここで電圧Vfoは単位投光時間当たりのオフセット電
圧Vfdを使って式(5)のように表される。 【0026】 Vfo=N・Vfd (5) したがって前記の式(4)と式(5)とから電圧Vfo
を消去すれば回数Nfが計算できる。 【0027】 Nf=V2・V2/(Vfi・V2/N−Vfd) (6) この回数NfをRAM81に格納する。上の例ではオフ
セッ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電圧Vfoが負になるだけ
で、まったく同様に算出される。 【0028】以上は回数Nfの求め方であるが、回数N
nも同様に式(7)から求められる。 【0029】 Nn=N・V2・V2/Vni・(V2−Vno) (7) ここで電圧Vnoは単位投光時間当たりのオフセット電
圧Vndを使って式(5)のように表される。 【0030】 Vno=N・Vnd (8) したがって前記の式(7)と式(8)とから電圧Vno
を消去すれば回数Nnが計算できる。 【0031】 Nn=V2・V2/(Vni・V2/N−Vnd) (9) 最後に回数Nf、Nn、比Rを用いて、次のような式
(10)で与えられる値Xを算出する。この演算によっ
て第1の増幅回路40および第1の積分回路60の作る
回路と、第2の増幅回路50および第2の積分回路70
の作る回路とが有するアンバランスが相殺される。 【0032】 X=Nf/(Nf+Nn×R) (10) この時点で、無限遠フラグFfが立っていれば値Xに強
制的に0.5が、至近フラグFnが立っていれば値Xに
強制的に1が代入される。それ以外の場合は以上のよう
な演算によって値Xが求められる。そして図8に示すよ
うに、値Xが求まるとそれによって一義的に定まるRO
M82のアドレスを参照して、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。 【0033】以上の例ではオフセッ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
は電圧Vfoが負になるだけで、まったく同様に算出さ
れる。 【0034】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第2の電流電圧変換回
路30による測距までの経過を図で表わすと図9のよう
になる。 【0035】以上の動作をフローチャートで表わすと図
10〜図12のようになる。まず、メインルーチンを図
10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(#00
1)、各スイッチを設定する(#002)。次にRAM
81の内容をクリアする(#003)。そして第1の増
幅回路40と第2の増幅回路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
1(最至近に相当する)に設定し(#006)、#01
2にジャンプする。次に単位投光時間当たりのオフセッ
ト電圧VfdとVndを求め(#007)、第1の増幅
回路40と第2の増幅回路50の特性を補正する比Rを
求める(#008)。もし至近フラグFnがセットされ
ていなければ測距を行なって値Xを算出し(#00
9)、それから無限遠フラグFfの状態を確認し(#0
10)、セットされていれば値Xを0.5(無限遠に相
当する)に設定し(#011)、#012にジャンプす
る。次に値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(#01
2)。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(#013)、測距回路の電源をオ
フし(#014)、このルーチンを抜ける。 【0036】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(第1の増幅回路40、第2
の増幅回路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
ブルーチンに入ると、CPU80はスイッチ4を第1の
電流電圧変換回路20側にオン、他のスイッチはすべて
オフし(#101)、回数Nsを0にクリアし(#10
2)、スイッチ64とスイッチ74とをそれぞれオンし
積分コンデンサ63と積分コンデンサ73とにたまって
いる電荷を放電させてからスイッチ64とスイッチ74
とをオフし(#103)、クリア信号CRを発生して回
数Neを0にクリアする(#104)。 【0037】続いてCPU80は投光信号EM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6とスイッ
チ7とをオンし積分動作をしながら(#107)時間T
2だけ待機する。この間積分コンデンサ63と積分コン
デンサ73と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6とスイッチ7とをオフし積分動作を終えて(#
109)、カウントアップ信号CUを発生して回数Ne
に1を加える(#110)。回数Neがあらかじめ決め
られた回数Ng未満ならば#105にジャンプする(#
111)。回数Nが回数Ngに達したらCPU80はス
イッチ6とスイッチ7とをオフし、A/Dコンバータ9
を通じて積分電圧Vfiと積分電圧Vniを時系列的に
読み込む。次に積分電圧Vfiと電圧V1を比較し(#
112)、電圧V1以下であれば積分電圧Vfiと積分
電圧Vniとを読み込みRAM81の適切なアドレスに
記憶しメインルーチンに戻る。 【0038】積分電圧Vfiと積分電圧Vniがいずれ
も電圧V1より大きかった場合、回数Nsが0ならば
(#113)、スイッチ41と51を(#114)、回
数Nsが1ならば(#115)、スイッチ43と53
を、(#116)、回数Nsが2ならば(#117)、
スイッチ42と52を(#118)、回数Nsが3なら
ば(#119)、スイッチ44と54を(#120)、
それぞれオンし、回数Nsに1を加えて(#121)、
#102に戻る。もし回数Nsが0から3のいずれでも
なければ至近フラグFn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。 【0039】次に、測距および値Xの算出のサブルーチ
ンを図12に基づいて説明する。値Xの算出のサブルー
チンに入ると、スイッチ5を第2の電流電圧変換回路3
0側にオン、スイッチ6、スイッチ7、スイッチ64、
スイッチ74をオフ、その他のスイッチはそのままとし
(#201)、クリア信号CRを発生して回数Nを0に
クリアし(#202)、スイッチ64とスイッチ74を
オンし積分コンデンサ63と積分コンデンサ73にたま
っている電荷を放電させてからスイッチ64とスイッチ
74をオフする(#203)。ここで回数NをNmと比
較し(#204)、回数NがNmに達していたら無限遠
フラグFfをセットしてこのルーチンを抜ける(#20
5)。続いて投光信号EMを発生して投光回路10を動
作して投光を始め(#206)、時間T1だけ待機する
と(#207)、スイッチ6をオンし積分動作をしなが
ら(#208)時間T2だけ待機する(#209)。こ
の間積分コンデンサ63および積分コンデンサ73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6とスイッチ7とをオフ
し積分動作を終えて(#210)、カウントアップ信号
CUを発生して回数Nに1を加える(#211)。 【0040】続いて積分電圧VfiをV2と比較し(#
212)、積分電圧VfiがV2よりも小さければ#2
04にジャンプする。続いて積分電圧VniをV2と比
較し(#213)、積分電圧VniがV2よりも小さけ
れば#204にジャンプする。積分電圧VfiとVni
のいずれかが電圧V2以上であればメインルーチンに戻
る。 【0041】本発明の第2の実施例として、スイッチ4
とスイッチ5とを図13のように配置し、電圧発生手段
VSを設ける。投光回路10は近赤外発光素子(以下I
REDという)14を駆動するための駆動回路であり、
トランジスタ11、ベース抵抗12、抵抗およびIRE
D14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、IRED14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IRED1
4はパルス駆動される。 【0042】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つの受光回路を構成する。P
SD3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20、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、第1の電流電圧変
換回路20とまったく同じ構成で、信号電流に応じた電
圧が出力される。電圧発生手段VSは基準となる電圧V
sを出力するパルス電圧源である。スイッチ4は第1の
電流電圧変換回路20と電圧発生手段VSのいずれかを
第1の増幅回路40に出力し、スイッチ5は第1の電流
電圧変換回路20と電圧発生手段VSのいずれかを第2
の増幅回路50に出力する。スイッチ4およびスイッチ
5の状態はCPU80によって制御される。この場合、
電圧Vfと電圧Vnの検出は第1の増幅回路40と第2
の増幅回路50のゲイン決定動作とは独立して行う。 【0043】以上、第1および第2の実施例において
は、受光素子の出力電流の処理系統は2系統であるもの
として説明したが、3系統以上の場合も同様にして各系
統の回路的なアンバランスを取り除くことができる。ま
たROMか、EEPROM(エレクトリック・イレーサ
ブル・プログラマブル・リード・オンリ・メモリ)など
のように読み書き可能な不揮発性のメモリをシステムに
持たせ、出荷時に各回路のオフセット電圧やゲインの補
正値を書き込んでおけば、測距動作中にこれらの補正を
行う必要がなくなり、より高速な動作を期待できる。 【0044】 【発明の効果】受光素子の相異なる端の出力を処理した
測距時の出力電圧を、受光素子の同一端の出力を処理し
た補正時の出力電圧で補正するので、2つの系統の回路
のアンバランスを取り除き、測距精度が向上する。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施例を示す構成図である。 【図2】本発明の実施例の積分動作を説明する動作図で
ある。 【図3】本発明の実施例のゲイン決定時の一連の動作を
説明する動作図である。 【図4】本発明の実施例のオフセット電圧Vfd、Vn
dの算出時の動作を説明する動作図である。 【図5】本発明の実施例の比Rの算出時の動作を説明す
る動作図である。 【図6】本発明の実施例の測距動作を説明する動作図で
ある。 【図7】本発明の実施例のオフセット電圧Vfd、Vn
dの算出方法を説明する原理図である。 【図8】本発明の実施例の値Xから距離を求めるROM
82上のテーブルである。 【図9】本発明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10】本発明の実施例の動作を示すフローチャート
である。 【図11】図10のフローチャートの第1の増幅回路4
0および第2の増幅回路50のゲインの決定の部分のサ
ブルーチンを示すフローチャートである。 【図12】図10のフローチャートの測距動作の部分の
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実施例を示す構成図である。 【図14】従来の測距装置を示す構成図である。 【符号の説明】 14 IRED 3 PSD 20 第1の電流電圧変換回路 30 第2の電流電圧変換回路 4 スイッチ 5 スイッチ 40 第1の増幅回路 50 第2の増幅回路 60 第1の積分回路 70 第2の積分回路 81 記憶手段(RAM) 80 演算回路(CPU)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−26858(JP,A) 特開 平4−208910(JP,A) 特開 昭63−140531(JP,A) 英国特許出願公開2272592(GB,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、前記第1の電流電圧変換回路
    の出力を選択する第1の選択手段と、前記第1または第
    2の電流電圧変換回路の出力を選択する第2の選択手段
    と、前記第1の選択手段に接続され前記第1の選択手段
    が選択した信号を増幅する第1の増幅回路と、前記第2
    の選択手段に接続され前記第2の選択手段が選択した信
    号を増幅する第2の増幅回路と、前記第1の増幅回路の
    出力を積分する第1の積分回路と、前記第2の増幅回路
    の出力を積分する第2の積分回路と、前記第1の選択手
    段が前記第1の電流電圧変換回路を選択しかつ前記第2
    の選択手段が前記第2の電流電圧変換回路を選択してい
    る時に前記投光手段を動作させた場合の前記第1および
    第2の積分回路の出力電圧を記憶する第1の記憶手段
    と、前記第1および第2の選択手段が共に前記第1の電
    流電圧変換回路を選択している時に前記投光手段の動作
    させた場合の前記第1および第2の積分回路の出力電圧
    を記憶する第2の記憶手段と、前記第1の記憶手段の出
    力を前記第2の記憶手段の出力で補正することにより前
    記被写体までの距離を演算する演算手段を有することを
    特徴とするカメラ用測距装置。
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