JPH0518745A

JPH0518745A - 測距装置

Info

Publication number: JPH0518745A
Application number: JP3169779A
Authority: JP
Inventors: Keiji Kunishige; 恵二国重
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-07-10
Filing date: 1991-07-10
Publication date: 1993-01-26
Anticipated expiration: 2015-01-24
Also published as: JP3001293B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、測距精度を向上させつつ測距範囲を
拡大することのできる距離検出装置を提供することを目
的とする。【構成】本発明に於いては、多分割シリコンフォトダイ
オード（ＳＰＤ）と位置検出ダイオード（ＰＳＤ）の双
方の機能を有する半導体位置検出素子１を用い、測距演
算装置２９によって、電極１Ａ，１Ｂから出力される電
流の比に基づいた上記半導体位置検出素子１上の反射光
の受光位置検出によるＰＳＤ測距を行ない、且つ電極１
Ｃ，１Ｄから出力される電流の比に基づいた上記半導体
位置検出素子１の分割されたそれぞれの素子領域の受光
量の比検出によるＳＰＤ測距を行なうことを特徴として
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラ等に用いられる
測距装置に係り、特に、投光部より測距対象物に向けて
光を照射し、その反射光を投光部から所定の基線長だけ
離れて配置された受光部により受光して測距を行なう光
照射型三角測距方式の測距装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記光照射型の三角測距方式の測距装置
は既に周知であり、従来から種々提供されている。例え
ば、特開昭５７−１０４８０９号公報記載の測距装置
は、図９の（Ａ）に示すように、発光素子８０から投光
レンズ８３を介して測距対象物８６に向けて投光パター
ン８５の光を照射し、同測距対象物８６からの反射光を
受光レンズ８４により受光素子８１，８２に入射させ、
受光素子８１，８２の出力状態により、測距をするよう
にしている。そして、上記発光素子８０と受光素子８
１，８２とは、図９の（Ｂ）に示すように、単一の基板
８７上の所定位置にそれぞれ配置されている。即ち、同
基板８７の一側縁寄りには、電極部８０ａで囲まれた発
光素子８０が、また他側縁寄りには２つの受光素子８
１，８２がその受光素子間の境界線が基線長方向８８に
対して垂直になるように近接して、それぞれ固定されて
いる。

【０００３】このように構成された上記測距装置では、
受光面の基線長方向８８上に形成される反射光像８９の
位置は、三角測距の原理から測距対象物までの距離に応
じて変化し、反射光像８９の位置により受光素子８１が
受光する面積と、受光素子８２が受光する面積に差異が
あるので、両受光素子８１，８２の出力差により測距対
象物までの距離を検出することができる。

【０００４】図１０は、上記図９の（Ａ），（Ｂ）に示
した測距装置に於ける測距光学系の配置を示したもの
で、チップサイズがｔの発光素子８０は、投光レンズ８
３からその焦点距離ｆ_Tだけ離れた位置に配置されてい
る。同投光レンズ８３より基線長Ｌ離して配置された受
光レンズ８４の焦点距離ｆ_Jだけ離れた位置に配置され
た受光素子８１，８２から出力される光電流Ｉ₁，Ｉ₂
によって測距対象物８６までの被写体距離ａを求めるも
のである。また、図１１の（Ａ）〜（Ｄ）は、反射光像
が測距対象物までの距離に応じて移動する様子を示した
もので、外径ｔ_Jの反射光像８９が測距対象物までの距
離に応じて受光素子８１，８２上を移動すると、この受
光素子８１，８２から出力される光電流Ｉ₁，Ｉ₂を演
算処理して得られた測距演算出力Ｉ₂／（Ｉ₁＋Ｉ₂）
は、図１１の（Ｅ）に示すように、被写体距離に応じて
１から０まで変化することになる。この１から０まで変
化する範囲は、丁度反射光像８９の径ｔ_Jの間である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成されている従来の測距装置に於いては、基本的に測
距精度の向上と、測距範囲の拡大という互いに相反する
問題が生ずる。以下、これについて説明する。

【０００６】上述のような距離検出装置に於いては、被
写体までの距離ａの逆数と測距演算出力Ｉ₂／（Ｉ₁＋
Ｉ₂）の間には、図１２の（Ａ）に示すような関係があ
る。即ち、この図１２の（Ａ）の実線ｌ₁，ｌ₂は、そ
れぞれ投光チップサイズがｔ₁，ｔ₂（ｔ₁＜ｔ₂）の
場合で、被写体距離ａの逆数に対する測距演算出力Ｉ₂
／（Ｉ₁＋Ｉ₂）の関係を表わしている。

【０００７】一般に、被写体から受光素子に入射する信
号光量は非常に微弱なので、信号電流の比Ｉ₂／（Ｉ₁
＋Ｉ₂）は、回路ノイズ等により影響されてしまう。回
路ノイズによって生じる出力信号のバラツキ、つまりノ
イズ幅は、図１２の（Ｂ）に示すように、特性線ｌ₃，
ｌ₄の何れの場合も同一距離ａ₁では同じノイズ幅Δｌ
₃，Δｌ₄であり、ノイズ成分を付加した測距演算出力
Ｉ₂／（Ｉ₁＋Ｉ₂）は斜線部分で示される。そこで、
被写体距離ａ₁を判定するために特性線ｌ₃では判定レ
ベルＶa を用い、特性線ｌ₄では判定レベルＶb を用い
ることになる。

【０００８】すると、ノイズ成分のために、距離判定の
不確定幅が特性線ｌ₃ではα、特性線ｌ₄ではβだけ生
ずることになる。つまり、特性線ｌ₄を用いて測距する
と、特性線ｌ₃の場合に比べて距離判定の不確定幅が広
くなってしまい測距精度が劣ることになる。

【０００９】従って、距離検出装置の測距精度を表わす
指標としては、（ノイズ幅）／（測距演算出力の傾斜）
で評価することができる。つまり、測距範囲Ｓは、投光
レンズと発光素子間の距離をｆ_T、基線長をＬ、発光素
子のチップサイズをｔとすれば、Ｓ＝∞ 〜（ｆ_T・Ｌ）／ｔとなる。また、測距精度Ｒは、測距演算出力ノイズをＮ
とすればＲ＝Ｎ・｛（ｆ_T・Ｌ）／ｔ｝となる。上式から解るように、測距範囲Ｓは投光レンズ
の焦点距離ｆ_T、基線長Ｌが小さくなる程大きくなり、
また発光素子のチップサイズｔがｔ₂のように大きくな
ると、図１２の（Ａ）の特性線ｌ2 に示したように、至
近側がｆ_T・Ｌ／ｔ₂まで伸びるので測距範囲Ｓは大き
くなるが、測距精度Ｒは逆に悪くなる。反対に、ｆ_T，
Ｌが大きくなる程、また、ｔが小さくなる程、測距精度
Ｒは良くなるが測距範囲Ｓは小さくなる。換言すれば、
このような測距装置に於いては、測距精度の向上と測距
範囲の拡大は互いに相反するものとなる。

【００１０】また、測距精度の向上と測距範囲の拡大を
両立させるために、投射光量を大きくして、測距演算出
力のノイズ幅を小さくする手段もあるが、カメラ等の小
型機器に組込まれる場合には、電源や投・受光部のため
のスペースが限られており、測距装置に供給可能な電力
も限定されるので、投射光量を増加させて解決する手段
はコストやスペースの点から問題があって採用できな
い。

【００１１】また、測距範囲を拡大するために、投光素
子のチップサイズｔを大きくしたり投光レンズの焦点距
離ｆ_Tを小さくしたりする手段を採用すると、通常は測
距対象物が人物等の大きさの限られた物であるので、投
光パターンが測距対象物よりも大きくなってしまい測距
が正確に行なわれにくいことがある。

【００１２】この問題を解決するために、例えば、図１
３の（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、シリコンフォトダイ
オード（ＳＰＤ）で構成される受光素子８１，８２と位
置検出ダイオード（ＰＳＤ）９０を併設し、ＳＰＤ８
１．８２とＰＳＤ９０の受光領域にわたる発光面を持つ
投光素子８０を発光させ、遠距離ではＳＰＤ８１，８２
からの測距データ、それ以外の距離ではＰＳＤ９０から
の測距データを用いる手法が考えられる。この手法によ
れば、測距精度の向上と、測距範囲の拡大を両立させる
ことができる。

【００１３】しかしながら、この手法は、ＳＰＤ８１，
８２とＰＳＤ９０の受光面が同一位置に位置しないた
め、投光素子８０を長方形化せざるを得ず、投光素子８
０の大型化を招いてしまう。また、上記大型化による投
光スポットの大型化は、測距対象が人物等の大きさの限
られた小さなものである場合、投光スポットの欠けによ
る誤測距を引き起こし易い。

【００１４】さらに、測距に投光エネルギーの半分しか
使用できず、非常に無駄が多く、遠距離測距能力を十二
分に高めることができない等々の欠点を有すものと考え
られる。

【００１５】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
もので、投受光部を大きくすることなくＳＰＤとＰＳＤ
による測距を行ない、測距精度の向上と測距範囲の拡大
を両立させることのできる測距装置を提供することを目
的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、被写体に投光する投光手段と、この投光
の被写体からの反射光を受光する光電変換素子と、この
光電変換素子の出力に基づいて上記被写体までの距離を
演算する演算手段とを具備する測距装置に於いて、上記
光電変換素子は２分割されており、２分割された上記光
電変換素子の導電層を接続する接続手段と、２分割され
た上記導電層の一方と他方とにそれぞれ設けられた第１
及び第２の電極と、上記２分割された光電変換素子の一
方と他方にそれぞれ電流を供給するための第３及び第４
の電極とを具備し、上記演算手段は、上記第１及び第２
の電極から出力される電流の比に基づいて、上記光電変
換素子上の上記反射光の受光位置を検出するための受光
位置演算手段と、上記第３及び第４の電極から出力され
る電流の比に基づいて、上記２分割された光電変換素子
のそれぞれの受光量の比を検出するための光量比演算手
段とを具備したことを特徴としている。

【００１７】

【作用】即ち、本発明の測距装置は、光電変換素子とし
て、２分割されると共にそれぞれの分割された導電層を
接続手段により接続した構造のものを用い、受光位置演
算手段により、上記２分割された上記導電層の一方と他
方とにそれぞれ設けられた第１及び第２の電極から出力
される電流の比に基づいて上記光電変換素子上の反射光
の受光位置を検出し、且つ光量比演算手段により、上記
２分割された光電変換素子の一方と他方にそれぞれ電流
を供給するための第３及び第４の電極から出力される電
流の比に基づいて上記２分割された光電変換素子のそれ
ぞれの受光量の比を検出することにより、投受光部を大
きくすることなくＳＰＤとＰＳＤによる測距を行ない、
測距精度の向上と測距範囲の拡大を両立させることを可
能とするものである。

【００１８】

【実施例】本発明の実施例を説明する前に、本発明の理
解を助けるために、本発明の原理を説明する。

【００１９】図２の（Ｂ）は、従来のＰＳＤの構造を示
す断面図で、ＰＳＤは平板状シリコンの表面にＰ層１０
２ａ、裏面にＮ層１０２ｂから構成されている。そし
て、ＰＳＤに入射した光は光電変換され、光電流Ｉ₁，
Ｉ₂としてＰ層１０２ａに設けられた第１，第２の電極
１０２ｄ，１０２ｅから分離して出力される。なお、同
図中の参照番号１０２ｆは、コモン電極である。

【００２０】上記ＳＰＤに光スポットが入射すると、入
射位置には光エネルギーに比例した電荷が発生する。こ
の発生した電荷は、光電流として抵抗層（この場合はＰ
層）を通り、各電極より出力される。そして、上記抵抗
層は全面に亘り均一な抵抗値を持つように作られている
ので、光電流は電極までの距離（抵抗値）に逆比例して
分割され取り出される。

【００２１】これに対し、本発明のＰＳＤの構成は、上
記従来のＰＳＤを分割し、図２の（Ａ）に示すように、
Ｐ層を導電性のジョイント部材で接続し、さらにコモン
電極を２個にしたものである。公知のように、入射スポ
ット光の重心位置は、Ｉ₁とＩ₂の比つまりＩ₂／（Ｉ
₁＋Ｉ₂）で表わされ、この出力は被写体距離の逆数に
比例する。さらに本発明では、入射スポット光の位置に
よってＡ受光部とＢ受光部の受光量が変化するので、そ
れによってＩ₃とＩ₄も変化する。したがって、Ｉ₃と
Ｉ₄の比較をすることで、入射光量比式の距離検出が可
能となる。以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳
細に説明する。

【００２２】図１の（Ａ）は、本発明の一実施例の測距
装置の測距光学系の配置を示す図で、本実施例に於いて
は、多分割ＳＰＤとＰＳＤの双方の機能を有する半導体
位置検出素子１を使用している。図１の（Ｂ）は、この
半導体位置検出素子１の構成を示す平面図で、同図に於
いて、参照番号１Ａ及び１ＢはＰＳＤの電極であり、１
Ｃ及び１ＤはＳＰＤの電極である。１Ｅ，１ＦＲ，及び
１ＦＬはＰＳＤの導電層であり、ここで、１Ｅを分岐導
電層、１ＦＲを右側基幹導電層、１ＦＬを左側基幹導電
層と称するものとする。右側基幹導電層１ＦＲと左側基
幹導電層１ＦＬは、メタル１Ｇによってジョイントされ
ている。

【００２３】このような構成にすることによって、ＳＰ
ＤとＰＳＤの分光感度の等しい半導体位置検出素子１を
得ることができる。このため、ＳＰＤ，ＰＳＤ双方とも
に測距に必要な感度にあわせることが可能である。

【００２４】さらに、ＰＳＤ，ＳＰＤの光電流を同時に
取り出しても、互いに影響を及ぼしあわないので、ＰＳ
Ｄ測距とＳＰＤ測距を同時に行なうことができ、測距時
間の短縮化が可能である。

【００２５】図１の（Ａ）に於いて、投光レンズ２６の
焦点距離ｆ_Tだけ離れた位置に配設されたチップサイズ
がｔの発光素子２０で発光された光束は、投光レンズ２
６で集光されて、測距対象物２８に向け投射される。同
測距対象物２８で反射された光は、投光レンズ２６から
基線長Ｌ離れて配置された受光レンズ２７で集光され
て、同レンズ２７からその焦点距離ｆ_Jだけ離れた位置
に配設された半導体位置検出素子１に入射する。する
と、各電極１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄには、それぞれ光電
流Ｉ₁，Ｉ₂，Ｉ₃，Ｉ₄が発生し、これが測距演算装
置２９に供給され、同演算装置２９で測距演算されるよ
うになっている。

【００２６】図３乃至図６は、上記測距演算装置２９を
含む本実施例の測距装置の電気回路の回路図であり、図
７は図３中の制御回路部２５から供給される信号のタイ
ミングチャートである。

【００２７】この測距装置は、測距対象物２８に光パル
スを投射する図３に示すような投光回路部２１と、測距
対象物２８からの反射光を受光して信号パルス光電流成
分を検出し、増幅する図４及び図５に示すような光電流
検出回路部２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃと、バイアス
電流に重畳された光電流から被写体の距離情報を求める
図４及び図５に示すような演算出力回路部２３，２３Ａ
と、これら演算出力回路部２３，２３Ａの出力をＡ／Ｄ
変換する図６に示すようなカウント回路部２４，２４Ａ
と、及び上記各回路部に制御信号を送出する図３に示す
ような制御回路部２５とから構成されている。

【００２８】上記光電流検出回路部２２，２２Ａ，２２
Ｂ，及び２２Ｃは、それぞれ同一構成部材を用い、且つ
同様の構成をとっているので、回路部２２についてのみ
説明し、２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの回路の構成部材には
同一部材にＡ，Ｂ，Ｃを付すに止め、重ねての説明は省
略する。また、演算出力回路部２３，２３Ａ、さらにカ
ウント回路部２４，２４Ａについても同様に代表して説
明するものとする。

【００２９】図３に於いて、投光回路部２１の赤外発光
ダイオード（ＩＲＥＤ）６８は、トランジスタ６７、抵
抗６６，６９及びオペアンプ６５で構成されている定電
流駆動回路により定電流ドライブされる。この定電流駆
動回路のオン・オフを制御するトランジスタ７０のベー
スが抵抗７１を介して制御回路部２５の端子Ｔ₁に接続
されており、このＩＲＥＤ６８から図７に示されるパル
ス波形で投射される赤外光のオン・オフ制御は、制御回
路部２５の端子Ｔ₁の出力信号（図７参照）により行な
われる。

【００３０】図４中の光電流検出回路部２２は、オペア
ンプ３及びトランジスタ２からなるプリアンプ回路部
と、オペアンプ５，トランジスタ４とその周辺回路から
なる背景光除去回路部と、トランジスタ８，９からなる
カレントミラー回路とで構成されている。

【００３１】電極１Ｂから得られる信号パルス光電流Ｉ
₂は、プリアンプ回路部を構成するオペアンプ３に供給
される。このオペアンプ３は、トランジスタ２によって
帰還がかけられるように、その出力端をトランジスタ２
のエミッタに、反転入力端をベースに、非反転入力端を
基準電源Ｖref に、それぞれ接続されているので、トラ
ンジスタ２のベース入力抵抗は等価的に数１０ｋΩ程度
に下げられている。

【００３２】背景光除去回路部を構成するオペアンプ５
は、非投光時に制御回路部２５の端子Ｔ₁の出力信号の
“Ｈ”レベルが抵抗７３を通じてトランジスタ６のベー
スに与えられることによりオンするとアクティブとな
り、その出力端に接続されたコンデンサ７に、この背景
光の明るさに応じた電荷を蓄積すると共に、同コンデン
サ７とトランジスタ４とで構成されたフィードバックル
ープによって電極１Ｂからの背景光による光電流成分
と、オペアンプ３のバイアス電流成分をトランジスタ４
のコレクタ電流としてグランドラインに排出する。その
結果として、トランジスタ２のコレクタ電流は、背景光
の大きさによらず、略パルス信号光電流に応じた値とな
る。投光時には、トランジスタ６がオフするからオペア
ンプ５がノンアクティブとなるが、コンデンサ７に蓄積
された電荷によりトランジスタ４が背景光による光電流
をグランドラインに排出し続けるので、電極１Ｂから得
られる光電流から背景光による光電流を除いたパルス光
成分はトランジスタ２でβ_N倍されてカレントミラー回
路８，９によって折り返され、演算出力回路部２３の圧
縮ダイオード４７に信号パルス光電流β_NＩ₂として注
入される。

【００３３】また、他の電極から得られた光電流Ｉ₁，
Ｉ₃，Ｉ₄も、上記回路部２２と同様の動作をする光電
流検出回路部２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃでそれぞれ処理さ
れて信号パルス光電流β_NＩ₁，β_NＩ₃，β_NＩ₄と
して演算出力回路部２３，２３Ａに供給される。

【００３４】また、図４中の演算出力回路部２３は、ト
ランジスタ４１，４２，４４，４５と圧縮ダイオード４
６，４７と、定電流源４３と、バッファ回路ＢＵＦ₁，
ＢＵＦ₂とからなり、測距演算出力を得るための対数伸
長回路を構成している。差動増幅器を形成しているトラ
ンジスタ４１，４２の各ベースは、上記圧縮ダイオード
４６と４７の各アノードにバッファ回路ＢＵＦ₁，ＢＵ
Ｆ₂を介して接続され、各エミッタは定電流源４３に共
通に接続されている。トランジスタ４２のコレクタは、
カレントミラー回路を形成しているトランジスタ４４，
４５の各ベースとトランジスタ４４のコレクタとに接続
されている。

【００３５】ところで、上記ダイオード４６，４７にそ
れぞれ流れる電流Ｉ_1b，Ｉ_2bは、光電流検出回路部２
２，２２Ａから出力された信号パルス光電流が流れるよ
うに回路接続されている。従って、演算出力回路部２３
では、Ｉ_1b＝β_NＩ₁，Ｉ_2b＝β_NＩ₂ …（１）である。

【００３６】従って、トランジスタ４２のコレクタ電流
Ｉ_Cは、定電流源４３の定電流をＩ_Eとすると、Ｉ_C＝｛Ｉ_2b／（Ｉ_1b＋Ｉ_2b）｝・Ｉ_E …（２）となる。よって、演算出力回路部２３の出力であるトラ
ンジスタ４５のコレクタ電流Ｉ₁’は上記（１）式を
（２）式に代入してＩ₁’＝｛Ｉ₂／（Ｉ₁＋Ｉ₂）｝・Ｉ_E …（３）となる。

【００３７】同様に、図５に示すような演算出力回路部
２３Ａでは、Ｉ_1bA＝β_NＩ₃，Ｉ_2bA＝β_NＩ₄ …（４）である。

【００３８】従って、この第２の演算出力回路部２３Ａ
からの出力電流Ｉ₂’は、上記（４）式を（２）式に代
入してＩ₂’＝｛Ｉ₄／（Ｉ₃＋Ｉ₄）｝・Ｉ_E …（５）となる。

【００３９】上記第１，第２の演算出力回路部２３，２
３Ａの出力電流Ｉ₁’，Ｉ₂’は、図８の（Ａ）及び
（Ｂ）に示すように、被写体距離ａの逆数に応じて無限
遠から至近までの測距範囲を分担して測距することにな
る。

【００４０】一方、図６に示すカウント回路部２４，２
４Ａは、上記演算出力回路部２３，２３Ａのトランジス
タ４５，４５Ａのコレクタ電流Ｉ₁’，Ｉ₂’を計測し
て制御回路部２５に内蔵されているカウンタ機構（図示
せず）でディジタル計測するものである。

【００４１】上記演算出力回路部２３，２３Ａの出力電
流Ｉ₁’，Ｉ₂’は次のようにして求められる。即ち、
投光に同期して、定電流源４３（図４），４３Ａ（図
５）がアクティブになり、コンデンサ５２，５２Ａに
は、投光ごとに演算出力回路部２３，２３Ａの出力電流
が流れて電荷が蓄積されていくことになる。オペアンプ
５３，５３Ａは上記コンデンサ５２，５２Ａのリセット
をするためのもので、その制御用のトランジスタ５４，
５４Ａのベースは抵抗７６，７６Ａを介して制御回路部
２５の端子Ｔ₃に接続されている。従って、この端子Ｔ
₃の出力信号（図７参照）により、トランジスタ５４，
５４Ａがオンしてコンデンサ５２，５２Ａの電位を基準
電位Ｖref にセットし、投光開始の直前にオフしてオペ
アンプ５３，５３Ａを動作不能とする。その後はコンデ
ンサ５２，５２Ａの電位は、同コンデンサ５２，５２Ａ
への注入電流によって増加していく。

【００４２】所定回数の投光が終ると、図７のタイミン
グチャートに示すように、制御回路部２５は、その端子
Ｔ₄の出力信号を“Ｈ”→“Ｌ”とするので、抵抗７７
を介してトランジスタ６３がオフし、トランジスタ５５
でコンデンサ５２を放電していく。同時に制御回路部２
５に内蔵されたカウンタが働き、コンパレータ６２の出
力が“Ｈ”になるまでカウントを続ける。コンパレータ
６２は、コンデンサ５２の両端電圧が基準電圧Ｖref よ
り小さくなると、その出力を“Ｌ”から“Ｈ”に変化す
る。コンデンサ５２の放電速度は、定電流源６１とこれ
に直列に接続されたトランジスタ５６，５５からなるカ
レントミラー回路によって決定される。このようにして
被写体距離に応じた出力を制御回路部２５内のカウンタ
のカウント値として得ることができる。以上が、ＰＳＤ
測距値を得るためのフローである。

【００４３】次に、図７のタイミングチャートに示すよ
うに、制御回路部２５は、その端子Ｔ₂の出力信号を
“Ｈ”→“Ｌ”とするので、抵抗７７Ａを介してトラン
ジスタ６３Ａがオフし、トランジスタ５５Ａでコンデン
サ５２Ａを放電していく。同時に制御回路部２５に内蔵
されたカウンタが働き、コンパレータ６２Ａの出力が
“Ｈ”になるまでカウントを続ける。コンパレータ６２
Ａは、コンデンサ５２Ａの両端電圧が基準電圧Ｖref よ
り小さくなると、その出力を“Ｌ”から“Ｈ”に変化す
る。コンデンサ５２Ａの放電速度は、定電流源６１Ａと
これに直列に接続されたトランジスタ５６Ａ，５５Ａか
らなるカレントミラー回路によって決定される。このよ
うにして被写体距離に応じた出力を制御回路部２５内の
カウンタのカウント値として得ることができる。以上
が、ＳＰＤ測距値を得るためのフローである。

【００４４】なお、演算出力回路部２３，２３Ａは、上
記構成に限定されるものではなく、他の回路構成及びそ
の演算の詳しい説明は、本出願人による特開平１−１５
０８０９号公報に開示されているので、ここでは省略す
る。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、投
受光部を大きくすることなくＳＰＤとＰＳＤによる測距
を行ない、測距精度の向上と測距範囲の拡大を両立させ
ることのできる測距装置を提供することができる。

【００４６】よって、本発明の測距装置は構造が簡単で
あるばかりでなく、大型の電源電池等を用いて発光素子
の発光エネルギーを大きくしなくとも、コンパクトな構
成で、カメラ等の小型機器への組み込みに適し、カメラ
の測距精度を落とすことなく向上させ、且つ測距範囲を
拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の一実施例に係わる測距装置に
於ける測距光学系の配置図であり、（Ｂ）は（Ａ）中の
半導体位置検出素子の平面図である。

【図２】（Ａ）は本発明の原理を説明するための位置検
出ダイオード（ＰＳＤ）の断面図であり、（Ｂ）は従来
のＰＳＤの断面図である。

【図３】実施例の測距装置の電気回路図の一部として投
光回路部及び制御回路部を示す図である。

【図４】実施例の測距装置の電気回路図の一部として光
電流検出回路部及び演算出力回路部を示す図である。

【図５】実施例の測距装置の電気回路図の一部として他
の光電流検出回路部及び他の演算出力回路部を示す図で
ある。

【図６】実施例の測距装置の電気回路図の一部としてカ
ウント回路部を示す図である。

【図７】図３中の制御回路部に於ける各信号のタイミン
グチャ−トである。

【図８】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ演算出力回路部か
ら出力される信号電流の被写体距離に対する特性線図で
ある。

【図９】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、従来の測距装置
に於ける発光素子と受光素子の配置を示す斜視図及び正
面図である。

【図１０】従来の測距装置の測距光学系の配置を示す平
面図。

【図１１】（Ａ）乃至（Ｄ）はそれぞれ、被写体距離に
対応して測距対象物からの反射像が受光素子群上に結像
される様子を示す説明図であり、（Ｅ）は受光反射像の
中心位置が（Ａ）乃至（Ｄ）に対応する位置にある場合
の測距演算出力の特性線図である。

【図１２】（Ａ）は従来の測距装置に於ける被写体距離
の逆数に対する測距演算出力の関係を示す特性線図であ
り、（Ｂ）は（Ａ）に示す線図に於いてノイズを重畳さ
せた場合の特性線図である。

【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、図９の従来の
測距装置の問題点を解決するために考えられる測距装置
に於ける発光素子と受光素子の配置を示す斜視図及び正
面図である。

【符号の説明】

１…半導体位置検出素子、１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…電
極、２０…発光素子、２６…投光レンズ、２７…受光レ
ンズ、２８…測距対象物、２９…測距演算装置。

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】被写体に投光する投光手段と、この投光
の被写体からの反射光を受光する光電変換素子と、この
光電変換素子の出力に基づいて上記被写体までの距離を
演算する演算手段とを具備する測距装置に於いて、上記光電変換素子は２分割されており、２分割された上記光電変換素子の導電層を接続する接続
手段と、２分割された上記導電層の一方と他方とにそれぞれ設け
られた第１及び第２の電極と、上記２分割された光電変換素子の一方と他方にそれぞれ
電流を供給するための第３及び第４の電極と、を具備し、上記演算手段は、上記第１及び第２の電極から出力される電流の比に基づ
いて、上記光電変換素子上の上記反射光の受光位置を検
出するための受光位置演算手段と、上記第３及び第４の電極から出力される電流の比に基づ
いて、上記２分割された光電変換素子のそれぞれの受光
量の比を検出するための光量比演算手段と、を具備したことを特徴とする測距装置。