JPH04324310A - アクティブ式測距装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、測距対象物に向けて投
光し、測距対象物からの反射光の受光位置を検出するこ
とにより三角測距法に基づいて測距対象物までの距離を
求めるアクティブ式測距装置に関し、特に、上記反射光
を受光する受光素子の出力信号から定常光に基づく成分
を取り除き、測距対象物からの反射光成分のみを得、こ
の信号に基づいて距離を求めるアクティブ式測距装置に
関する。

【０００２】

【従来技術】従来より、三角測距法を用いて測距対象物
までの距離を求めるアクティブ式測距装置が、カメラ等
に用いられている。このアクティブ式測距装置の光学的
配置は、図８に示すように、光軸が互いに平行で基線長
離れている投光レンズ１および受光レンズ２と、赤外線
を投光するＩＲＥＤ（赤外発光ダイオード）３と、被写
体４からの反射光を上記受光レンズ２を介して受光する
ＰＳＤ（半導体位置検出素子）５とからなっている。こ
のＰＳＤ５は上記反射光の受光位置に応じて信号電極１
ｃｈから出力する電流Ｉ１　と信号電極２ｃｈから出力
する電流Ｉ２　の比が変化し、また、上記ＰＳＤ５上に
上記反射光が結像する位置は、被写体４までの距離Ｌに
依存する。ここで、上記電流Ｉ１、Ｉ２　を基に、Ｉ２
　／（Ｉ１　＋Ｉ２　）を演算すると、図９に示すよう
に、この演算値は被写体距離Ｌに反比例、すなわち、１
／Ｌに比例の関係がある。したがって、上記電流Ｉ１　
、Ｉ２　を基に上記比演算を行うことにより、被写体４
までの距離を測定することができる。なお、この演算式
は上述のＩ２　／（Ｉ１　＋Ｉ２　）に限らず、Ｉ１　
／Ｉ２　や（Ｉ１　−Ｉ２　）／（Ｉ１　＋Ｉ２　）を
用いても良い。

【０００３】ところで、上記ＰＳＤ５に入射する光は、
上記ＩＲＥＤ３によって投光された光束の被写体４から
の反射光に限らず、太陽光や室内の照明光といった、い
わゆる定常光も含まれている。したがって、上記信号電
極１ｃｈ、信号電極２ｃｈから出力される電流には、上
記被写体からの反射光によって発生した電流（信号光電
流）に、定常光によって発生した電流（定常光電流、以
下、記号ではＩ０　とする）が重畳している。上記比演
算が１／Ｌに比例することは、あくまでも上記電流が信
号光電流であることを前提にしている。そこで、従来よ
り、上記信号電極から発生する電流から、定常光電流を
減算し、信号光電流のみを抜き出して、測距演算を行っ
ている。

【０００４】図１０は、従来の信号光電流を抜き出し、
被写体距離を演算するための回路図である。同図におい
て、３はＩＲＥＤ（赤外線発光ダイオード）、５はＰＳ
Ｄ（半導体位置検出素子）、６はＩＲＥＤ制御用のトラ
ンジスタ、７はＰＳＤ５のバイアスレベルを決定するプ
リアンプ、８はＰＳＤ５の信号電流を増幅するトランジ
スタ、９は信号電流を圧縮するダイオード、１０はプリ
アンプ７のバイアス点を決定するための定電流源である
。 また、１１は圧縮ダイオード９とバランスをとるための
ダイオード、１２は定常光電流記憶のための差動アンプ
、１３は定常光電流を流すトランジスタ、１４は定常光
電流記憶のためのコンデンサである。さらに、１５はＰ
ＳＤ５の１ｃｈと２ｃｈの信号電流演算を行う演算増幅
器、１６はコンデンサ初期化のための差動アンプ、１７
は帰還用バッファ、１８はコンパレータ、１９は積分用
コンデンサ．２０は定電流源、ＳＷ１〜ＳＷ４はスイッ
チである。なお、ＰＳＤ５の信号電極２ｃｈから出力さ
れる電流Ｉ０２＋Ｉ２　を処理する回路も、信号電極１
ｃｈから出力される電流Ｉ０１＋Ｉ１　と同様であるの
で、同じ素子には同じ符号に´を付して説明を省略する
。

【０００５】被写体４に向けてＩＲＥＤ３が投光する以
前は、即ち、ＰＳＤ５から定常光電流しか流れていない
状態では、スイッチＳＷ１がオンとなっており、差動ア
ンプ１２が動作状態であるので、図中Ｃで示される帰還
回路が働いている。このため定常光電流が増えると、ト
ランジスタ１３のベース電位が上昇し、、一方定常光電
流が減少するとトランジスタ１３のベース電位が低下し
、結局、トランジスタ１３には定常光の変動に応じて定
常光電流Ｉ０１が流れることになる。

【０００６】次に被写体に向けてＩＲＥＤ３を投光させ
る場合について図１１のタイムチャートを用いて説明す
る。同図（ａ）に示すように、ＩＲＥＤ３は２ｍｓ程度
の間隔で１００μｓの間、発光を行う。この発光に同期
して、同図（ｂ）に示すようにスイッチＳＷ１がオフす
るため差動アンプ１２はオフし、帰還ループＣが遮断さ
れる。この結果、ＩＲＥＤ３の発光直前のベース電位が
コンデンサ１４に記憶され、トランジスタ１３にはＩＲ
ＥＤ３の発光直前の定常光電流が流れ続ける。ＩＲＥＤ
３の発光により増加した信号光電流Ｉ１　はトランジス
タ１３に流入することができず、トランジスタ８のベー
スに流れ込む。この信号光電流Ｉ１　はトラジスタ８に
よってβ倍に増幅され、一方、信号光電流Ｉ２　はトラ
ジスタ８´によってβ倍に増幅され、それぞれ演算増幅
器１５に入力され、この演算増幅器１５によって、Ｉ２
　／（Ｉ１　＋Ｉ２　）が演算される。この演算値はコ
ンデンサ１９にＩＲＥＤ３が投光されるたびに積分され
、積分値は図１６（ｃ）のように投光されるたびに低下
していく。予定された投光回数に達すると、スイッチＳ
Ｗ４およびＳＷ３をオンし、上記積分用コンデンサ１９
を定電流源２０から出力される定電流で充電する。これ
によって、コンデンサ１９の電位は同図（ｃ）のように
上昇し、レファランス電圧Ｖｒｅｆ　に到達すると、コ
ンパレータ１８は同図（ｅ）のように反転する。この反
転するまでの時間ｔ１　を測定することによって、被写
体までの距離を求めることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このアクティブ式測距
装置の遠距離性能は、ＩＲＥＤの投光エネルギに依存し
ている。したがって、遠距離においても精度良く測距す
るには、高い投光エネルギを必要とする。高い投光エネ
ルギを得るには、高輝度のＩＲＥＤを使用するか、ＩＲ
ＥＤの発光時間を長くすれば良い。ＩＲＥＤの発光輝度
はＩＲＥＤの製造の際のプロセスやチップサイズ等によ
って決定されるため、既存のものでは限界がある。一方
、前述したような定常光成分を記憶して信号光成分を検
出する測距装置において、発光時間を長くすることは、
図１１に示すように、１００μｓが限界である。

【０００８】この限界が発生する理由を図１２を用いて
説明する。定常光が太陽光のような直流光源の場合は問
題ないが、商用電源を使用して照明する室内の交流光源
の場合は定常光電流が１００Ｈｚもしくは１２０Ｈｚの
周期で波をうっている（同図（ａ）参照）。このような
状況下で、図１０に示すような従来の回路で、ＩＲＥＤ
３を１００μｓ以上発光させると、図１２（ｂ）に示さ
れるように、コンデンサ１８で定常光を記憶した時点と
発光終了時点での実際の定常光との間に差が発生する（
この値をΔＩ０１、ΔＩ０２とする）。すると、本来、
Ｉ２　／（Ｉ１　＋Ｉ２　）を演算すべきところが、Ｉ
ＲＥＤ３の発光終了時点では、（Ｉ２　＋ΔＩ０２）／
［（Ｉ１　＋ΔＩ０１）＋（Ｉ２　＋ΔＩ０２）］とな
り、誤差を含むことになる。この誤差を無視できる発光
時間が大体１００μｓである。

【０００９】このため、従来は、遠距離でも測距性能を
高くするためには、発光時間間隔は変えず投光回数を増
やすことによって得ていた。しかしながら、投光回数を
増やすと、必然的にトータルの測距時間が増加し、シャ
ッタチャンスを失うという不具合があった。

【００１０】この発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、周囲の定常光が交流光源の場合に、投光素子の１回
当たりの投光時間を増加させても、高い測距精度の得ら
れるアクティブ式測距装置を提供することを目的とする
。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明のアクティブ式
測距装置は、測距対象に向けて投光する投光手段と、こ
の投光手段と基線長離れて配置され、上記投光手段の投
光時には、定常光に加えて上記測距対象からの上記投光
の反射光を受光し、上記反射光と定常光によって発生す
る信号を出力する第１受光手段と、上記投光手段の投光
中も、上記定常光によって発生する信号を出力する第２
受光手段と、　　上記投光手段の投光開始前に上記定常
光によって発生する第１受光手段の定常光成分を記憶し
、上記投光手段の投光中は上記第２受光手段の出力を用
いて、上記第１受光手段の出力から反射光によって発生
する信号を抽出し、この抽出された信号を用いて上記測
距対象までの距離を求める信号処理手段と、を具備する
。

【００１２】

【作用】本発明によるアクティブ式測距装置は、投光手
段から光束が測距対象に向けて投光される前は、第１受
光手段には定常光によって発生した信号（定常光信号）
を記憶しており、投光手段から投光されると定常光に加
えて測距対象からの上記光束の測距対象からの反射光が
第１受光手段に受光され、上記反射光と定常光によって
信号が発生する。また、上記投光手段の投光中も定常光
成分を検出する第２受光手段が設けられており、信号処
理手段は上記記憶された定常光信号と第２受光手段の出
力を用いて上記反射光によって発生した信号のみを抽出
し、この信号を用いて測距対象までの距離を求める。

【００１３】

【実施例】以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明
する。

【００１４】まず、図１を用いて、本発明の第１実施例
を説明する。投光素子３１によって発生した光束を被写
体４に向けて投光する投光レンズ１と、上記被写体４か
らの上記光束の反射光を第１受光素子３２に入射させる
ための受光レンズ２は、その光軸が互いに平行であり、
基線長離れて設けられている。この第１受光素子３２は
、ＰＳＤ（半導体位置検出素子）、ＳＰＤ（シリコンフ
ォトダイオード）等によって構成され、上記光束の入射
位置に応じて、２つの電極から異なる比の電流を出力す
る。この第１受光素子３２からの出力は上記投光素子３
１に基づく反射光を受光しない状態では定常光によって
発生する定常光電流のみであり、定常光除去回路３４に
接続される。

【００１５】上記定常光除去回路３４は上記定常光によ
って発生する定常光電流を記憶する記憶回路３８を内部
に有している。第２受光素子３６は、上記投光素子３１
の投光中も定常光のみを受光し、この定常光に応じた定
常光電流を出力し、この出力は補正回路３５に接続され
、この補正回路３５の出力は上記定常光除去回路３４の
記憶回路３８に接続される。上記定常光除去回路３４は
、第１受光素子３２の出力と上記補正回路３５からの補
正信号を用いて、上記投光素子３１の投光中に、信号光
電流を抽出し、演算回路３３に出力する。演算回路３３
は上記定常光除去回路３４の出力に基づいて被写体４ま
での距離Ｌを演算し、測距値を出力する。ＣＰＵ等の制
御手段３７は上記演算回路３３、定常光除去回路３４、
補正回路３５にタイミング信号等の制御信号を出力する
。

【００１６】上述のように構成された本発明の第１実施
例の作用を説明する。まず、測距動作開始前において、
制御手段３７は定常光除去回路３４、補正回路３５を作
動状態とし、投光素子３１、演算回路３３を不作動状態
とする。このため、投光素子３１は非投光状態であり、
第１受光素子３２は定常光のみを受光しており、定常光
によって発生した定常光電流を出力し、この定常光電流
は定常光除去回路３４の記憶回路３８に記憶される。な
お、この記憶回路３８は、緩やかに変動する定常光成分
に対しては、その変化に追随してその記憶値を変更でき
る。

【００１７】次に、測距動作を開始すると、制御手段３
７は定常光除去回路３４の記憶回路３８に第１受光素子
の出力に基づく定常光電流の記憶の変更を禁止すると共
に、投光素子３１に対して投光命令を出力する。その結
果、第１受光素子３２は定常光に加えて被写体４の反射
光を受光し、定常光電流に加えて上記反射光によって発
生する信号光電流を出力する。定常光除去回路３４の記
憶回路３８は記憶値の変更を禁止されているので、発光
前の定常光を記憶したままであり、第１受光素子３２の
出力電流から記憶された定常光電流を除去することによ
り信号光電流を得ることができ、この信号光電流は演算
回路３３に入力される。

【００１８】ここで、第２受光素子３６は、投光素子３
１の投光中も定常光を測光しており、交流光源が用いら
れている場合には、第２受光素子３６から出力される定
常光電流は変動する。この定常光電流は補正回路３５に
よって補正信号とされ、定常光除去回路３４の記憶回路
３８に出力される。定常光除去回路３４はこの補正信号
を用いて、投光素子３１の投光中に変化する定常光電流
の補正を行う。したがって、演算回路３３は常に反射光
によって発生した信号光電流のみを用いて被写体４まで
の距離Ｌを演算することができる。

【００１９】次に、図２及び図３を用いて、本発明の第
２実施例を説明する。この第２実施例は、上記第１実施
例をさらに具体的に示した実施例である。

【００２０】図示しない受光用レンズを介して被写体か
らの反射スポット光Ｓを受光する第１のＰＳＤ５は、図
３に示すように２つの信号電極１ｃｈ、２ｃｈを有して
おり、その反射スポット光Ｓの受光位置に応じて信号電
極１ｃｈ、信号電極２ｃｈから電流を出力する。この信
号電極１ｃｈと信号電極２ｃｈからの出力電流を処理す
る処理回路は、前述の図１０と基本的には同じである。

【００２１】信号電極１ｃｈは、定常光電流を流すトラ
ンジスタ１３のコレクタ、プリアンプ７の入力端、ＰＳ
Ｄ５の信号電流を増幅するトランジスタ８のベースにそ
れぞれ接続されている。上記トランジスタ１３のエミッ
タは接地され、このトランジスタ１３のベースは定常光
記憶用のコンデンサ４５の一端に接続されると共に、差
動アンプ１２の出力端に接続されている。この差動アン
プ１２はスイッチＳＷ１に接続され、このスイッチＳＷ
１は、図示しない制御手段によって開閉の制御がなされ
る。この差動アンプ１２の非反転入力端はダイオード１
１を介して電源に接続され、反転入力端は上記トランジ
スタ８のコレクタに接続されている。このトランジスタ
８のエミッタはプリアンプ７の出力端に接続されると共
に、上記コレクタはダイオード９と定電流源１０の並列
回路を介して電源に接続されている。

【００２２】上記ＰＳＤ５の電極２ｃｈから出力される
電流を処理する回路は、信号電極２ｃｈから出力される
定常光電流を記憶するために、差動アンプ１２´に接続
されるコンデンサが符号４６となっている点が異なって
いる他は、信号電極１ｃｈを処理する前述の回路と同様
の構成となっているので、同一の素子には同一の符号に
´を付して説明を省略する。

【００２３】上記トランジスタ８のコレクタは演算増幅
器１５の反転入力端に接続され、トランジスタ８´のコ
レクタは演算増幅器１５の非反転入力端に接続される。 この演算増幅器１５はスイッチＳＷ２を介して接地され
ており、このスイッチＳＷ２は図示しない制御手段によ
って、ＩＲＥＤ３の投光時に閉成制御される。この演算
増幅器１５の出力端はスイッチＳＷ４と定電流源２０の
直列回路を介して電源に接続されると共に、積分用コン
デンサ１９を介しても電源に接続される。上記スイッチ
ＳＷ４は、上記コンデンサ１９を定電流源２０によって
充電させるためのスイッチであり、図示しない制御手段
によって、投光の終了時に閉成制御される。

【００２４】上記演算増幅器１５の出力端は更に積分コ
ンデンサ初期化のための差動アンプ１６の入力端に接続
され、この差動アンプ１６の出力端はコンパレータ１８
の入力端に接続されると共に帰還用バッファ１７を介し
て差動アンプ１６にフィードバックされている。なお、
上記コンパレータ１８の出力端は図示しない制御装置に
接続されている。

【００２５】上記第１のＰＳＤ５と共通の電源ＶＤＤに
接続された第２のＰＳＤ４０は、図３に示すように、被
写体４からの反射スポット光が受光されないが定常光を
受光できる位置に、ＰＳＤ５の長辺方向と平行に配置さ
れている。このＰＳＤ４０の信号電極３ｃｈは、トラン
ジスタ４７のコレクタ、プリアンプ４１の入力端、トラ
ンジスタ４２のベースにそれぞれ接続されている。この
トランジスタ４７のエミッタは接地され、ベースは上記
コンデンサ４５および４６のそれぞれの他端に接続され
ると共に、差動アンプ４３の出力端にも接続される、こ
の差動アンプ４３の非反転入力端はダイオード４８を介
して電源に接続され、一方、反転入力端は上記トランジ
スタ４２のコレクタに接続される。このトランジスタ４
２のコレクタはダイオード４９と定電流源５０の並列回
路を介して電源に接続されている。なお、上記ＰＳＤ４
０は半導体位置検出素子に限らず、シリコンフォトダイ
オード（ＳＰＤ）で構成しても良い。

【００２６】このように、信号電極３ｃｈから出力され
る出力電流の処理回路も基本的には図１０の処理回路と
同じであるが、差動アンプ４３は常時動作させるためス
イッチＳＷ１、ＳＷ１´にあたるスイッチを有していな
い。

【００２７】以上のように構成された第２実施例の作用
について説明する。まず、測距動作を開始する前は、ト
ランジスタ６はオフし、ＩＲＥＤ３は投光動作を行って
いないので、第１のＰＳＤ５には定常光のみが入射する
。この時、スイッチＳＷ１、ＳＷ１´は図示しない制御
手段によって閉成されているので、差動アンプ１２、１
２´は動作状態であり、フィードバックループが形成さ
れている。上記定常光によって信号電極１ｃｈ、２ｃｈ
に定常光電流Ｉ０１、Ｉ０２が生ずるが、フィードバッ
クループが形成されているため、これらの電流は全てそ
れぞれトランジスタ１３、１３´に流れる。

【００２８】また、第２のＰＳＤ４０にも定常光が入射
しているので、この定常光に応じて定常光電流Ｉ０３が
発生する。差動アンプ４３は常時動作状態であるのでフ
ィードバックループが形成されており、このため定常光
電流Ｉ０３は全てトランジスタ４７に流れる。

【００２９】ここで、上記トランジスタ１３、１３´、
４７のそれぞれのベースには、定常光電流を流すための
ベース電位が発生している。しかし、ＰＳＤ５とＰＳＤ
４０の面積が異なるので発生電流値が異なり、トランジ
スタ１３とトランジスタ４７のベース電位も異なる。こ
れらのトランジスタ１３、４７のベース電位差をΔＶと
すると、ΔＶ＝ＶＴ　ｌｎ　　（　Ｉ０１／Ｉ０３）　
　　となる。なお、ここで２つのトランジスタのエミッ
タ面積は等しいとし、またＶＴ　は熱電圧であり、ＶＴ
　＝ｋＴ／ｑより表わされる。このベース電位差でもっ
て、コンデンサ４５が充電される。同様に、コンデンサ
４６にもトランジスタ１３´、４７のベース電位差が充
電される。

【００３０】ＩＲＥＤ３の非投光状態から、制御手段に
よってトランジスタ６に投光命令が印加されると、ＩＲ
ＥＤ３が発光状態となる。制御手段は、同時にスイッチ
ＳＷ１、ＳＷ１´を開放し、差動アンプ１２、１２´を
不動作状態としてフィードバックループを遮断し、トラ
ンジスタ１３、１３´に流れる電流を、ＩＲＥＤ３の発
光前の定常光電流Ｉ０１のみとする。このためＩＲＥＤ
３の被写体からの反射光によってＰＳＤ５に発生した信
号電流Ｉ１は、トランジスタ８のベースに流れ込み、増
幅されたコレクタ電流が流れる。信号電極２ｃｈから出
力された信号電流Ｉ２　も同様にトランジスタ８´によ
って増幅される。

【００３１】ＩＲＥＤ３の投光中に、交流光源によって
定常光のレベルが変動すると、この変動に応じてＰＳＤ
４０の定常光電流Ｉ０３も変動する。また差動アンプ４
３は投光中も動作状態であるのでフィードバックループ
が形成されており、定常光電流Ｉ０３が変動しても、全
電流がトランジスタ４７に流れる。その結果、定常光電
流Ｉ０３の変動に応じてトランジスタ４７のベース電位
は変動し、この電位はコンデンサ４５、４６に伝えられ
、トランジスタ１３、１３´のベース電位も定常光のレ
ベルに合わせて変動する。したがって、投光中に定常光
が変化すると、定常光電流Ｉ０１、Ｉ０２はトランジス
タ１３、１３´に全電流が流れ、トランジスタ８、８´
のベースには、信号電流のみが流れることになる。

【００３２】信号電流によって生ずるトランジスタ８の
コレクタ電流はダイオード９を流れ、対数圧縮電圧分だ
け電源電圧より低下し、この電圧が演算増幅器１５の反
転入力端に印加され、同様にトランジスタ８´のコレク
タ電流によって発生した電圧は演算増幅器１５の非反転
入力端に印加される。ＩＲＥＤ３の投光時に、制御手段
はスイッチＳＷ２を閉成し演算増幅器１５を動作状態と
しているので、演算増幅器１５はＩ２　／（Ｉ１　＋Ｉ
２　）を演算して出力する。

【００３３】上記ＩＲＥＤ３は投光を繰り返し行い、繰
り返し投光されるたびに、コンデンサ１９には演算増幅
器１５によって発生した値に応じて積分される。所定回
数の投光が終了すると、演算増幅器１５を不動作状態で
スイッチＳＷ４、スイッチＳＷ３を閉成し、コンデンサ
１９を定電流源２０によって充電させる。所定電位Ｖｒ
ｅｆ　に達するとコンパレータ１８は反転するので、充
電を開始してから反転するまでの時間を計測することに
より、被写体距離に応じた測距値を得ることができる。

【００３４】次に、本発明の第３実施例を図４を用いて
説明する。前述の第２実施例において、定常光電流の記
憶にコンデンサ４５、４６を用い、常時コンデンサ４５
、４６を定常光電流除去回路に接続していたが、この実
施例は、定常光電流の記憶に差動アンプ６０、６１を用
い、投光時のみ差動アンプ６０、６１の出力を定常光電
流除去回路に接続するようにしたものである。

【００３５】ＰＳＤ５の定常光電流Ｉ０１を流すトラン
ジスタ１３のベースと差動アンプ１２の接続点は、ＩＲ
ＥＤ３の非投光時には端子１ｃｈ側に、投光時には端子
３ｃｈに切り換えられるスイッチＳＷ６を介して差動ア
ンプ６０の非反転入力端に接続され、この差動アンプ６
０の反転入力端と出力端の間には抵抗６５（抵抗値Ｒ０
　）とコンデンサ６２の並列回路が介挿されている。ま
た、この反転入力端は、抵抗６６（抵抗値Ｒ０）とＩＲ
ＥＤ３の非投光時には閉成されているスイッチＳＷ５の
直列回路を介して差動アンプ４３とトランジスタ４７の
接続点に接続されている。 上記差動アンプ６０の出力端は非投光時には開放されて
いるスイッチＳＷ７を介して差動アンプ１２の出力端と
トランジスタ１３の接続点に接続されている。なお、差
動アンプ１２は常時動作状態としているので、第２実施
例のようにスイッチＳＷ２を設けてない。

【００３６】定常光電流Ｉ０２を流すトランジスタ１３
´と差動アンプ１２´の接続点は、非投光時には端子２
ｃｈ側に、投光時には端子３ｃｈに切り換えられるスイ
ッチＳＷ８を介して差動アンプ６１の非反転入力端に接
続され、この差動アンプ６０の反転入力端と出力端の間
には抵抗６７（抵抗値Ｒ０　）とコンデンサ６３の並列
回路が介挿されている。また、この反転入力端は、抵抗
６８（抵抗値Ｒ０　）と非投光時には閉成されているス
イッチＳＷ８の直列回路を介して差動アンプ４３とトラ
ンジスタ４７の接続点に接続されている。上記差動アン
プ６１の出力端は非投光時には開放されているスイッチ
ＳＷ１０を介して差動アンプ１２´の出力端とトランジ
スタ１３´の接続点に接続されている。なお、差動アン
プ１２´は常時動作状態としているので、第２実施例の
ようにスイッチＳＷ２´を設けてない。

【００３７】上記第３実施例の他の構成は、上記第２実
施例と同じであるので、第２実施例と同一の素子には同
一の符号を付して説明を省略する。

【００３８】このように構成された本発明の第３実施例
の作用を説明する。まず、ＩＲＥＤ３の非投光状態では
、差動アンプ１２が動作状態にあるのでフィードバック
ループが形成され、定常光電流Ｉ０１がトランジスタ１
３に流れ、定常光電流Ｉ０２も同様にトランジスタ１３
´に流れる。このとき、図示されない制御手段によって
、スイッチＳＷ５は閉成、スイッチＳＷ６は１ｃｈ側、
スイッチＳＷ７は開放、スイッチＳＷ８は閉成、スイッ
チＳＷ９は２ｃｈ側、スイッチＳＷ１０は開放に設定さ
れている。このため、トランジスタ１３のベース電位と
トランジスタ４７のベース電位の差ΔＶ１　がコンデン
サ６２に充電される。同様にトランジスタ１３´のベー
ス電位とトランジスタ４７のベース電位の差ΔＶ２　が
コンデンサ６３に充電される。

【００３９】次に、ＩＲＥＤ３が投光状態になると、制
御手段によって、スイッチＳＷ５は開放、スイッチＳＷ
６は３ｃｈ側、スイッチＳＷ７は閉成、スイッチＳＷ８
は開放、スイッチＳＷ９は３ｃｈ側、スイッチＳＷ１０
は閉成に設定される。このため、トランジスタ１３のベ
ースには、トランジスタ４７のベース電位にコンデンサ
６２の充電電圧ΔＶ１　を加えた電位が印加される。投
光中、定常光が変動するとトランジスタ４７のベース電
位も追従して変動するので、トランジスタ１３には変動
する定常光に追従して定常光電流Ｉ０１が流れ、トラン
ジスタ８には反射光による信号電流Ｉ１　のみが流れる
ことになる。同様に、トランジスタ８´にも信号電流Ｉ
２のみが流れる。この信号電流Ｉ１　、Ｉ２　を用いて
被写体距離を求める演算については第２実施例と同じで
あるので説明を省略する。

【００４０】次に、前述の第１実施例乃至第３実施例に
おける第１受光素子、第２受光素子もしくはＰＳＤ５、
ＰＳＤ４０に代えて使用できる受光素子について、図５
および図６を用いて説明する。

【００４１】図５において、ＰＳＤ７１は上記ＰＳＤ５
の短辺方向に配置されており、定常光のみを受光する。 図６において、半導体位置検出素子ＰＳＤに代えて、シ
リコンフォトダイオードＳＰＤを使用したものであって
、ＳＰＤ７３とＳＰＤ７４はそれぞれ三角形の形状をな
し、三角形の斜辺が対向する位置に配置され、ＳＰＤ７
３に信号電極１ｃｈが、ＳＰＤ７４に信号電極２ｃｈが
設けられている。投光素子による反射光が入射しない位
置にＳＰＤ７５が配置され、信号電極３ｃｈが設けられ
ている。

【００４２】次に、本発明の第４実施例を図７を用いて
説明する。前述した実施例は定常光検出用の受光素子（
ＰＳＤ４０）を設けていたが、この第４実施例は測光用
の受光素子を兼用したものである。

【００４３】測光用の受光素子は、シャッタや絞り等の
露出制御もしくは露出表示を行うために、被写体の輝度
を検出するものであって、測光用の受光素子であるＳＰ
Ｄ（シリコンフォトダイオード）８１は、図７（ａ）に
示すように、測距用のＰＳＤ５を受光する受光レンズ２
とは異なる測光用レンズ８２を介して被写体光を入射す
る位置に配置される。

【００４４】この測光用ＳＰＤ８１を用いて定常光を検
出する回路は、図２の一部を図７（ｂ）のように変更す
れば良い。ＳＰＤ８１のカソードは電源ＶＤＤに接続さ
れ、アノードはトランジスタ４７のコレクタに接続され
ている。 このトランジスタ４７のベースはトランジスタ８３のベ
ースに接続されているので、トランジスタ４７とトラン
ジスタ８３とはカレントミラー構成となり、トラジスタ
４７とトラジスタ８３には等しい電流が流れる。トラジ
スタ８３のエミッタは接地され、コレクタは差動アンプ
８４に入力端に接続されると共に対数圧縮用ダイオード
８５を介して差動アンプ８４の出力端に接続されている
。その他の構成は図２と同様であるので説明を省略する
。

【００４５】この第４実施例は前述のように構成されて
いるので、露出制御もしくは露出表示用の測光出力は差
動アンプ８４の対数圧縮出力を用いることができ、投光
中の定常光電流は図２の実施例と同様にトラジスタ４７
を流れ、同じ作用となる。

【００４６】このように第４実施例は、測光用の受光素
子を定常光電流の検出に兼用しているので、新たに受光
素子を設ける必要がないという効果を奏する。

【００４７】

【発明の効果】本発明は、アクティブ式測距装置におい
て、測距対象に向けて投光する投光手段の投光中も、定
常光によって発生する信号を出力する受光手段を設け、
この受光手段の出力を用いて、測距用の受光手段の出力
から反射光によって発生する信号を抽出しているので、
上記投光手段による投光時間を長くしても、測距誤差を
なくすことができ、短い時間で精度の高い測距を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すブロック図。

【図２】本発明の第２実施例を示す電気回路図。

【図３】上記図２で使用される受光素子の平面図。

【図４】本発明の第３実施例を示す電気回路図。

【図５】上記図１、図２、図４の実施例で用いることの
できる受光素子の平面図。

【図６】上記図１、図２、図４の実施例で用いることの
できる受光素子の平面図。

【図７】本発明の第４実施例を示す光学的配置および電
気回路を示す図。

【図８】従来のアクティブ式測距装置の光学的配置図。

【図９】従来のアクティブ式測距装置の被写体距離と演
算出力の関係を示す線図。

【図１０】従来のアクティブ式測距装置の電気回路図。

【図１１】図１０の電気回路の動作を示すタイムチャー
ト図。

【図１２】定常光が交流光源である場合の信号光との関
係を説明する波形図。

【符号の説明】

１…透光用レンズ ２…受光用レンズ ３１…ＩＲＥＤ ３２…第１受光素子 ３３…演算回路 ３４…定常光除去回路 ３５…補正回路、 ３６…第２受光素子 ３７…制御手段 ３８…記憶回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】測距対象に向けて投光する投光手段と、こ
   の投光手段と基線長離れて配置され、上記投光手段の投
   光時には、定常光に加えて上記測距対象からの上記投光
   の反射光を受光し、上記反射光と定常光によって発生す
   る信号を出力する第１受光手段と、上記投光手段の投光
   中も、上記定常光によって発生する信号を出力する第２
   受光手段と、上記投光手段の投光開始前に上記定常光に
   よって発生する第１受光手段の定常光成分を記憶し、上
   記投光手段の投光中は上記第２受光手段の出力を用いて
   、上記第１受光手段の出力から反射光によって発生する
   信号を抽出し、この抽出された信号を用いて上記測距対
   象までの距離を求める信号処理手段と、を具備したこと
   を特徴とするアクティブ式測距装置。