JPH01206210A - 焦点調節用信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は、投光出力を制御して被写体からの反射光の受
光出力が常にある範囲内に入るようにした、いわゆる投
光出力自動制御機能を有する測距装置の改良に関するも
のである。

（発明の背景） ｉＲＥＤ等の投光素子より被写体へ向けて光を投射し、
該被写体にて反射された光を受光して、前記被写体まで
の距離を求めるアクティブタイプの測距装置は既に知ら
れているが、この種の従来装置においては、前記投光素
子からの投光パワーが常に一定な為、至近側の被写体を
測距する際に各増幅器が飽和しないよう回路定数を設定
すると、遠距離側の被写体からの反射光強度が弱くなり
、測距できる距離が制限されてしまうという欠点があっ
た。

この点に鑑み、特公昭５７−４６７６４号にて、被写体
からの反射光を受光した時の受光量が小さい場合、つま
り被写体反射率が低い或は被写体までの距離が遠い場合
には、投光素子へ流れる電流を大きくして投光パワーを
増し、Ｓ／Ｎを向上させることによって測距能力を上げ
る、いわゆる投光出力自動制御（以下該背景の説明及び
実施例説明においてはＡ　Ｐ　Ｃ（Ａｏｔｏ　Ｐｏｗｅ
ｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）と記す）機能を付加した装置が提
案されている。

また特開昭６２−１４１２６号では、被写体距離に応じ
て投光パワーを制御する機能を付加した装置が提案され
ている。

しかしながら、このような機能を、例えば半導体装置検
出器（ＰＳＤ）を用い、その受光面上のどこに反射光の
スポット位置があるかを検出してその信号を一定時間積
分し、被写体までの距離を求める積分型の測距装置に適
用した場合、前者においては、投光パワーを小さい方か
ら徐々に太きくしていく方式であるため、最大電流時の
発熱による投光パワーの安定待ち時間が長くなり、ＡＰ
Ｃ動作に次いで行われる測距動作へと移行するのに時間
がかかりすぎるという問題を有していた（詳細は後述第
６図にて行う）。

また、測距できる範囲が広い測距装置、つまり超至近側
（例えば６０ｃｍ）まで測距できる測距装置では、被写
体距離の２乗にて投光パワーを小さく（至近方向に近づ
いていった場合）しなくてはならず、通常使われる１ｍ
から２ｍの領域では最大電流に近いパワーにて投光して
いた。従ってこの種の装置においては、ＡＰＣを最大パ
ワーから行う方が直ちに適正パワーに達する確率が高い
為、この方式を採用したほうがより早＜ＡＰＣを終了で
き、その分校光パワーの安定時間に費やすことが可能と
なる。

（発明の目的） 本発明の目的は、投光出力自動制御動作をより早く終了
させることのできる投光出力自動制御機能を有する測距
装置を提供することである。

本発明の他の目的は、投光出力自動制御動作を正確に行
わせることのできる投光出力自動制御機能を有する測距
装置を提供することである。

（発明の特徴） 上記目的を達成するために、本発明は、受光手段の受光
出力が所定レベルより高いことを検出する高受光出力検
出手段と、測距動作を開始する前に、投光出力制御手段
により投光出力を最大にさせ、前記高受光出力検出手段
による高受光出力の検出に応じて、投光出力制御手段に
より投光出力を減少させる投光出力制御指示手段とを設
け、以て、投光出力制御を行う場合に該投光出力が安定
するのにより早い時間で済む、最大の投光出力の側より
その出力を減少させていくようにしたことを特徴とする
。

また、本発明は、投光出力制御指示手段手段を、高受光
出力検出手段の高受光出力検出が所定期間連続すること
に応じて、投光出力減少指示を行うものとし、単発的に
入力することのある外来ノイズにより投光出力制御が行
われないようにしたことを特徴とする。

（発明の実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図でであり、
該図において、１０１は被写体よりの反射スポット光の
重心位置を検出するＰＳＤ等の位置検出型の受光センサ
、１０２は受光センサ１゜１の信号を変換する受光回路
、１０３は前記受光回路１０１よりの受光信号に基づい
て被写体までの距離を演算する測距演算回路、１０４は
前記受光信号と不図示の基準電圧ｖ２を比較し、受光信
号が極端に大きいか小さいかを判別する比較回路、１０
５は前記比較回路１０４より受光信号が極端に大きいこ
とを示す信号が入力した際、投光パワーを小さくする投
光パワー制御回路、１０６は前記投光パワー制御回路１
０５よりの信号に従って、実際に投光パワーを小さくす
べく基準電圧を選択する投光パワー選択回路、１０７は
投光素子１０８を前記投光パワー選択回路１０７によっ
て定められた所定の投光パワーになるように駆動する投
光素子駆動回路、１０９は前記測距演算回路１０３より
の測距信号に従って撮影レンズを所定の位置まで移動さ
せたり、ストロボの発光タイミング、マクロ処理等を行
う信号処理回路である。

上記構成において、不図示のレリーズボタンの押圧操作
が行われると測距モードに入り、先ずオフセット調整が
行われ、次いでＡＰＣ動作が行われる。この時投光パワ
ー制御回路１０５からは最大の投光パワーを設定するべ
く信号が投光パワー選択回路１０６へ出力され、投光パ
ワー選択回路１０６にて最大基準電圧が選択設定される
。これにより、投光素子駆動回路１０７より投光素子１
０８へ最大電流が供給され、投光素子１０８より最大パ
ワーの光が被写体へ向けて投光される。被写体に当たっ
た光は該被写体で反射し、受光センサ１０８にて受光さ
れ、次段の受光回路１０２にて受光信号として出力され
る。この受光信号は比較回路１０４にて基準電圧ｖｚと
比較されるが、ここで該受光信号の方が大きい値である
ことを示す信号が出力された場合は、増幅系が飽和する
恐れがあるため投光パワー制御回路１０５より最大パワ
ーより一つ下のパワーにて投光する信号が出力される。

よって投光パワー選択回路１０６及び投光素子駆動回路
１０７を介して投光素子１０８より１段下のパワーの光
が投光される。

上記のように１段下げられて投光された光は前述のよう
に被写体面で反射し、受光センサ１０１に受光されて受
光回路１０２より受光信号として出力され、比較回路１
０４にて再び基準電圧ｖ２と比較される。この結果、再
び該受光信号の方が大きい値であることを示す信号が該
比較回路１０４より出力された場合は、まだ増幅系が飽
和する恐れがあるため投光パワー制御回路１０５より更
に一つ下のパワーにて投光する信号が出力され、以後同
様の回路を経て投光素子１０８よりさらに１段下のパワ
ーにて投光される。

以後、受光信号が所定の範囲内（基準電圧ｖ２より小さ
い値となる）に入るか、最低パワーになるまで同様の動
作が繰り返し続けられる。

以上のようにしてＡＰＣ動作が終了すると、次に測距演
算回路１０３にて受光信号に基づいた測距情報の算出が
行われ、求められた測距情報は信号処理回路１０９へと
出力され、被写体距離に応じた位置までの撮影レンズの
繰り出しく或は繰り込み）動作等が行われる。

第２図は第１図図示の各回路等の具体的を構成例を示す
ものであり、該図において、１は前記受光センサ１０１
を成すＰＳＤ、２．３は前記ｐｓＤ１の出力を切り換え
るアナログスイッチ、４は受光用初段アンプ、５は初段
アンプ４のフィードバック抵抗、６．７は基準電圧Ｖｃ
を分圧して所定の電圧ｖ１を得るための抵抗、８は太陽
光などの外光により初段アンプ４が飽和して測距動作に
支障があるか否かを判断する直流飽和検出用のコンパレ
ータ、９は、抵抗１ｏと共に初段アンプ４よりの受光信
号ａの直流成分をカットするバイパスフィルタを構成し
ているキャパシタ、１１゜１２は抵抗、１３は信号すを
出力するアンプ、１４．１５は基準電圧Ｖｃを分圧して
前述の基準電圧ｖ２を得るための抵抗、１６は被写体か
らの反射光が強すぎてアンプ１３が飽和したり、弱すぎ
て適正な測距ができないことを判断するＡＰＣ用受光受
光信号判定ンパレータ、１７は抵抗、１８は後述する１
ＲＥＤの点滅周期に同期してオンオフするアナログスイ
ッチ、１９は積分キャパシタ、２０は二重積分用アンプ
、２１は積分出力Ｃの電圧レベルを判定してオフセット
調整、測距不能、測距完了等を判別するコンパレータ兼
アンプ、２２．２３．２４は基準電圧Ｖｃを分圧して所
定のの電圧を得るための抵抗、２５，２６．２７はその
電圧を前記アンプ２１の基準電圧として選択するための
アナログスイッチ、２８はオフセット調整中にオンされ
るアナログスイッチ、２９は抵抗、３０はオフセット調
整中に増幅系（アンプ４．１３，２０．２１）のオフセ
ットの値を記憶し、前記アンプ２０の基準電圧となるキ
ャパシタ、３１は積分出力Ｃがアナログスイッチ２５゜
２６或は２７によって選択された電圧を超えたか否かを
判定するコンパレータ、３２，３３，３４，３５は基準
電圧Ｖｃを分圧して所定の電圧を得るための抵抗、３６
，３７．３８はその電圧を選択するためのアナログスイ
ッチ、３９は後述する１ＲＥＤに流れる電流を一定にす
るための駆動用アンプ、４０は同じ＜　１ＲＥＤを断続
的に点滅させるためのスイッチングトランジスタ、４１
は１ＲＥＤ駆動用トランジスタ、４２は１ＲＥＤ電流検
出用抵抗、４３は前記投光素子１０Ｂを成す１ＲＥＤ、
４４は前記各回路を制御するＣＰＵである。

次に、測距終了までの一連の概略の動作を第３図のタイ
ミングチャートを用いて説明する。

各回路に電源が供給されると、ＣＰＵ４４より“Ｈ“の
信号ＳＰＬ　、　ＡＵＴＯが出力され、アナログスイッ
チ１８．２８がオンして直流成分によるオフセット調整
が開始される。次に測距モード信号がカメラ本体の制御
回路より送られてくると、前記信号ＳＰＬが所定の周波
数（第３図参照）で出力されるようになり、アナログス
イッチ１８がこれに同期してオンオフする。これにより
交流によるオフセット調整が行われ、オフセット量がキ
ャパシタ３０に記憶される。該オフセット調整が終了す
ると、前記信号ＡＵＴＯは“Ｈ“から“Ｌ”に反転され
、アナログスイッチ２８がオフして以後該キャパシタ３
０にオフセット量が記憶される。次に被写体の反射強度
により、適正投光パワーを得るためのＡＰＣ動作が行わ
れる。該ＡＰＣ動作については後述詳述する。

ＡＰＣ動作が終了すると、ＰＳＤＩの一方の出力のみの
積分を開始するため、ＣＰＵ４４より“Ｈ”の信号ＡＩ
、　　“Ｌ”の信号Ａ２が出力され、アナログスイッチ
３がオン、アナログスイッチ２がオフとなる。そして該
スイッチ切り換え安定のための時間が経過すると、実際
の測距動作に入る。

つまり先ずＰＳＤ　Ｉより送られてくる一方の信号の積
分が所定時間Ｔだけ行われる。該積分動作が終了すると
、前記信号ＡＩが“Ｌ”、信号Ａ２が“Ｈ”に反転され
てアナログスイッチ３がオフ、アナログスイッチ２がオ
ンに切り換えられ、今度はＰＳＤ　Ｉの両方の出力が、
前記信号ＳＰＬのオンオフタイミングを半周期ずらして
初期レベルを越えるまで、逆方向に積分される。この逆
積分に要する時間は内部タイマにより計数されており、
該計数値ｔと前記所定時間Ｔとの比（ｔ／Ｔ）により被
写体までの距離が求められ、該測距情報がカメラ本体側
のメインＣＰＵへ送られ、以後公知の動作が開始される
。

次に第４図及び第５図を用いてＡＰＣ動作について説明
する。

ＡＰＣ動作に入ると、１ＲＥＤ４３を所定の周期にて点
滅させるため、ＣＰＵ４４より第４図に示すような信号
１ＲＯＮが出力され、又この初期時においては“Ｈ”の
信号Ｓｌがアナログスイッチ３６へ出力され、１ＲＥＤ
４３には最大の１ＲＥＤ駆動電流が流れる。すると、前
記信号１ＲＯＮに同期して１ＲＥＤ４３が点滅し、被写
体に向けて最大パワーの光が投射される。前記被写体面
で反射された光はＰＳＤ　ｌにて受光され、初段アンプ
４より受光信号ａとして出力される。その後直流成分が
カットされてアンプ１３にて増幅され、コンパレータ１
６にて基準電圧ｖ２と比較される。

ここで、被写体が遠距離に位置した場合は、１ＲＥＤ４
３の反射光レベル（信号すのレベル）が低く、基準電圧
Ｖｃに対して小さな振幅しかないので（第４−１図参照
）、コンパレータ１６は反転せず、最大パワーを設定す
るための前記信号Ｓ１はそのまま保持され、所定の時間
後に該ＡＰＣ動作は終了する。

また被写体が中距離に位置した場合は、信号すが基準電
圧Ｖｃより大きな振幅となるため（第４−２図参照）、
コンパレータ１６は反転し、“Ｈ”の信号ＰＤＣＴが出
力される。するとＣＰＵ４４にてこのような信号が４回
検出されるか否かが判別される。４回続けて検出された
ら１ＲＥＤ４３の投光パワーが大きすぎるとして、該Ｃ
ＰＵ４４より“Ｈ”の信号Ｓ２が出力され（この時前記
信号ＳｌはＬ″）　、１ＲＥＤ４３の投光パワーが１段
小さくなるように設定される。

又被写体が至近距離に位置した場合は、信号すが基準電
圧Ｖｃより非常に大きな振幅となるため（第４−３図参
照）、前述のようにコンパレータ１６は反転し、“Ｈ“
の信号ＰＤＣＴが出力され、ＣＰＵ４４にてこのような
信号が４回検出されることにより“Ｈ”の信号Ｓ２が出
力され、１ＲＥＤ４３の投光パワーが１段小さくなるよ
うに設定される。

この状態で再び受光信号ａ（信号ｂ）と基準電圧ｖ２の
比較が行われる。ところが第４−３図に示す様にこの状
態においても信号すが基準電圧Ｖｃより大きな振幅とな
るため、コンパレータ１６から“Ｈ”の信号ＰＤＣＴが
４回続けて出力されることになり、１ＲＥＤ４３の投光
パワーは今だ大きすぎるとして、今度はＣＰＵ４４より
“Ｈ”の信号Ｓ３が出力され（この時前記信号３１．３
２は共に“Ｌ”）　、１ＲＥＤ４３の投光パワーがさら
に１段小さくなるように設定される。本実施例では信号
Ｓ３が最小のレベル（最低の投光パワー）を設定するも
のであるため、ＡＰＣ期間経過後、休止時間をおいて前
述した測距動作を開始する。

なお、前記の様にＨ”の信号ＰＤＣＴを４回（複数回）
続けて検出しているのは、蛍光灯のようなノイズによっ
て誤ってＡＰＣ動作が開始されないようにするためであ
る。

ここで、第６−１図乃至第６図−３図は前記１ＲＥＤ４
３の点灯後の投光パワーの時間的変化をそれぞれ示した
ものである。

第６−１図は最大の１ＲＥＤ駆動電流にて１ＲＥＤ４３
を点灯させた場合の投光パワーの時間的変化を示したも
ので、このような場合発熱により投光パワーが時間と共
に徐々に低下するため、少なくともΔｔだけ待ってから
測距動作を開始しないと精度の良い測距情報を得ること
は出来ない。また第６−２図は本実施例で採用している
、最大パワーから徐々に投光パワーを下げていった場合
の該投光パワーの時間的変化を示すものであり、第６−
３図は従来装置で採用されている、最低パワーから徐々
に投光パワーを上げていった場合の該投光パワーの時間
的変化を示すものである。

本実施例の様に最大パワー側よりそのパワーを低下させ
ていった場合（第６−２図）には、発熱量が減少する方
向であるため、Δｔよりも短い時間で安定するし、しか
も最大パワーにて若干発熱されているためにさらに早く
安定する。しかし従来装置の様に徐々に１ＲＥＤ駆動電
流を増やして行くモ（７）　（第６−３図）においては
、最大パワーになった時よりΔｔに近い時間待たなくて
はならないため、ＡＰＣ動作開始より計時してみると投
光パワーを変化させていく分長い時間待たなくてはなら
ない。

第７図は本発明の他の実施例の主要部分を示すものであ
り、第２図実施例ではコンパレータ１６を１つしか配置
していなかったのに対し、該実施例ではコンパレータ１
６−１．　１６−２を設けてウィンドコンパレータとし
、受光信号ａ（信号ｂ）の振幅が所定範囲内になるか、
それとも所定の範囲外にあるかを判定するようにしてい
る。

このことにより、ＡＰＣ動作後に所定の範囲内に入った
かどうかの確認が可能となる。

第８図は本発明の別の実施例の主要部分を示すものであ
り、第２図実施例ではＡＰＣレベルは３段であったのに
対し、該実施例では５段としている。

このことにより、より被写体距離に適した投光パワーの
設定が可能となり、第２図及び第７図実施例に比べてＳ
／Ｈの良い測距情報を得ることが可能となる。

本実施例によれば、積分型の測距方式のものに　　　　
゛おけるＡＰＣ動作において、最大の投光パワーより徐
々にそのパワーを減少させていく方式にしているので、
１ＲＥ０４３等の投光素子の投光パワーの安定が早くな
り、該動作を直ちに終了させることができる。また、測
距範囲の広いカメラ、つまり超至近距離まで測距を可能
とするような測距装置を備えたカメラにおいては、より
早い時点でＡＰＣ動作が終了するため（すなわち最大パ
ワー側が投光パワーとして選択される頻度が高い為）、
より多くの安定待ち時間をえることが可能となるか、或
はレリーズタイムラグを短くすることが可能となる。

（発明と実施例の対応） 本実施例において、受光センサ１０１が本発明の受光手
段に、１ＲＥＤ１０８が投光手段に、測距演算回路１０
３が演算手段に、投光パワー選択回路制御指示手段に、
それぞれ相当する。

（変形例） 本実施例では、二重積分型の測距装置に適用した場合を
述べたが、これに限定されるものではなく、２種の信号
（一方の信号と両方の和の信号）を同時に積分するもの
等、積分型の測距装置であれば良い。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、受光手段の受光
出力が所定レベルより高いことを検出する高受光出力検
出手段と、測距動作を開始する前に、投光出力制御手段
により投光出力を最大にさせ、前記高受光出力検出手段
による高受光出力の検出に応じて、投光出力制御手段に
より投光出力を減少させる投光出力制御指示手段とを設
け、以て、投光出力制御を行う場合に該投光出力が安定
するのにより早い時間で済む、最大の投光出力の側より
その出力を減少させていくようにしたから、投光出力自
動制御動作をより早く終了させることが可能となる。

また、本発明によれば、投光出力制御指示設定手段を、
高受光出力検出手段の高受光出力検出が所定期間連続す
ることに応じて、投光出力減少指示を行うものとし、単
発的に入力することのある外来ノイズにより投光出力制
御が行われないようにしたから、投光出力自動制御動作
を正確に行わせることが可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図図示実施例を具体化した構成例を示す回路図、第
３図はそのタイミングチャート、第４−１図乃至第４−
３図は同じ＜ＡＰＣ動作時のタイミングチャート、第５
図は同じくそのフローチャート、第６−１図乃至第６−
３図は投光素子の各条件下における投光パワーの時間的
変化を示す図、第７図は本発明の他の実施例の主要部分
を示す回路図、第８図は本発明の別の実施例の主要部分
を示す回路図である。 ｌ・・・・・・ＰＳＤ、４．１３・・・・・・アンプ、
１４．１５・・・・・・抵抗、１６・・・・・・コンパ
レータ、１９・・・・・・積分キャパシタ、２０，２１
．３１・・・・・・アンプ、３２〜３５・・・・・・抵
抗、３６〜３８・・・・・・アナログスイッチ、３９・
・・・・・アンプ、４３・・・・−１ＲＥＤ、　４４・
・・−ＣＰ　Ｕ、　１０１　・−−−−−受光センサ、
１０２−−−−−−受光回路、１０３・・・・・・測距
演算回路、１０４・・・・・・比較回路、１０５・・・
・・・投光パワー制御回路、１０６・・・・・・投光パ
ワー選択回路、１０７・・・・・・投光素子駆動回路、
１０８・・・・・・投光素子、ａ・・・・・・受光信号
、ｂ、　Ｓｔ、Ｓ２．Ｓ３・・・・・・信号。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）測距対象へ向けて光を投光する投光手段と、該投
   光手段よりの投光光の測距対象での反射光を受光する受
   光手段と、該受光手段よりの受光出力を積分する積分手
   段と、該積分手段よりの積分出力に基づいて測距対象ま
   での距離情報を算出する演算手段と、前記投光手段の投
   光出力を変化させる投光出力制御手段とを備えた投光出
   力自動制御機能を有する測距装置において、前記受光手
   段の受光出力が所定レベルより高いことを検出する高受
   光出力検出手段と、測距動作を開始する前に、前記投光
   出力制御手段により前記投光出力を最大にさせ、前記高
   受光出力検出手段による高受光出力の検出に応じて、前
   記投光出力制御手段により前記投光出力を減少させる投
   光出力制御指示手段とを設けたことを特徴とする投光出
   力自動制御機能を有する測距装置。
2. （２）投光出力制御指示手段を、高受光出力検出手段の
   高受光出力検出が所定期間連続することに応じて、投光
   出力減少指示を行うものとした請求項１記載の投光出力
   自動制御機能を有する測距装置。