JPH0536732B2

JPH0536732B2 -

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Publication number: JPH0536732B2
Application number: JP58114820A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Harunari; Ryuji Tokuda; Takashi Kanbe
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-06-24
Filing date: 1983-06-24
Publication date: 1993-05-31
Also published as: JPS606819A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は距離検出装置に関する。

従来、可動部を廃止すべく複数の検知素子を設
ける方式は、投光部より測距対象に向けて光を照
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
なう光照射型の所謂光アクテイブ型三角測距方式
に於ても、又所謂能動型の三角測距方式に於ても
数多く提案され、また実用化もされている。この
方式は撮影操作以前に距離情報が判るという利点
を有する反面、例えば特開昭56−29110号公報に
見られる様に受光素子の数と同数の増幅器を含む
アナログ入力回路を用いて各受光素子出力の比較
演算等を行なう様構成されている為に各入力回路
間の整合を取るのに手間取るばかりでなく、完全
に整合させることが困難であつた為に検出精度が
低い欠点があつた。

本発明の目的はかかる欠点を除去した、系の整
合に手間取ることがなくかつ検出精度の良い距離
検出装置を提供せんとするものである。

以下本発明について図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図は本発明を適用したカメラ用距離検出装
置の原理を説明する為の概念図で、第２図は第１
図示の受光素子の平面図である。

第１図および第２図においてIREDは投光素子
で、線状の赤外光を投光レンズＬ１を介して被写
体Ob１，Ob２上に投射する。Ｌ２は測距される
べき被写体Ob１，Ob２からの反射光を投光軸か
ら所定距離ｌ（以下このｌを基線長と称す）離れ
た２つの受光素子SPC１，SPC２上に結像させる
受光レンズである。受光素子SPC１，SPC２上の
被写体からの反射光によつて形成される像RIは
被写体の距離により連続的に前記投光軸と垂直な
方向（以下基線長方向）ｌ１に沿つて移動する。
ここで受光素子SPC１，SPC２の構造は第２図示
の如き楔形であるので、該素子出力は被測距体距
離の変化に応じ、それぞれ一方の受光素子の出力
が増せば、一方の受光素子の出力が減少する。受
光素子SPC１，SPC２の出力をそれぞれＡ，Ｂと
すると、（Ａ＋Ｂ）により正規化された、例えば
Ａ／（Ａ＋Ｂ）信号は被測距体の位置を示す。尚
該装置の出力により撮影レンズの移動量を制御す
ることによりオートフオーカス装置が実現され
る。

第３図は本発明を適用した測距装置の実施例の
概略図である。第３図において１は例えば第１
図、第２図に示す受光素子SPC１，SPC２の如き
被測距物体距離に依存して変化する第１、第２の
測距信号を時分割的に出力する測距情報発生手段
である。２は測距情報発生手段１、後述の信号処
理回路３、スイツチ手段４、記憶手段５、演算手
段６、距離判定手段７を制御する制御手段で、こ
の実施例は電気的スイツチにより行うものである
が不図示のシヤツターボタンの押下げ操作に連動
する部材により機械的なスイツチを切り換えた
り、或いは受光素子SPC１，SPC２にマスクを設
け該マスクを所定の順序で移動させることにより
測距情報発生手段の出力を制御する方法も用いる
ことができる。３は前述の信号処理回路で、増幅
等の信号処理を行う。４は測距情報発生手段１か
ら発生する情報の種類或いは時分割のモードに応
じ信号処理回路３の出力を後述の記憶手段５、演
算手段６に伝えるスイツチ手段である。

５は前記信号処理回路３の出力を記憶する記憶
手段、６は記憶手段５の出力と、スイツチ手段４
から直接出力される信号処理回路３の出力とを演
算する演算手段である。７は前記演算手段６の出
力から被写体距離を判定し、不図示の表示回路或
いは不図示の撮影レンズ制御回路に制御信号を出
力する距離判定手段である。

つぎに上記の如く構成される実施例の動作を説
明する。制御手段２により測距情報発生手段１の
第１の出力は信号処理回路３に送られる。制御手
段２により制御されたスイツチ手段４により信号
処理回路３の出力は記憶手段に送られ保持され
る。次に制御手段２に制御されて測距情報発生手
段１は第２の出力を信号処理回路３に送る。制御
手段２により切り換えられたスイツチ手段４によ
り信号処理回路３の出力は記憶手段５を経ずに演
算手段６に送られ、記憶手段５に保持された信号
と共に演算手段６において演算され演算結果が算
出される。距離判定手段７により演算結果が判定
され距離情報として後段に送られる。

つぎに本発明を適用したカメラ用距離検出装置
（測距装置とも記す）の具体的な実施例について
第４図を用いて説明する。

第４図において、IREDは第１図示のＬ１の如
きレンズ（不図示）を介して被測距物体（不図
示）に光を投射する投光素子で、例えば赤外発光
ダイオードが用いられる。IRDRはIREDを所定
の光量で点滅させるIRED用駆動回路である。

MS１，MS２はMOS−FETで構成されるアナ
ログスイツチ、MSB１，MSB２はMOS−FET、
MS１，MS２のオン−オフ信号を増幅するバツ
フアアンプ、演算増幅器（以下オペアンプと称
す）MAは前述の第１図、第２図示の様に構成さ
れた受光素子SPC１，SPC２の出力電流を電圧に
変換する高入力インピーダンスのアンプで、抵抗
Ｒ３〜Ｒ５、コンデンサＣ１から構成される負帰
遷路により直流抑圧機能を有している。PAはコ
ンデンサＣ２、抵抗Ｒ８で形成されるハイパスフ
イルタを介して直流分がカツトされた信号を非反
転入力端に受け該信号を増幅するプリアンプ、
INVは−１倍のゲインを有し、プリアンプPAの
出力信号を反転するインバータ、INTはコンデ
ンサーＣ３とともにミラー積分回路を構成し、プ
リアンプPAの出力を積分するオペアンプ、
SPA，SINV，SDSCはオン時に電圧降下の生じ
ないアナログスイツチ、Ｒ１１はオペアンプ
INVの反転入力端子に接続された抵抗、CP１，
CP２，CP３はコンパレータ、Ｒ１３，Ｒ１４，
Ｒ１５はコンパレータCP１，CP２，CP３の
夫々に基準レベル電圧を供給する分圧抵抗で、互
いに直列接続され、また抵抗Ｒ１３の一端は接地
され、抵抗Ｒ１５の一端は−Ｖボルトの電源に接
続される。

OSCはクロツク信号を発生する公知の発振回
路、JCはOSCからのクロツク信号を1/2×段数に
分周するとともに、１クロツク幅を単位として位
相のずれている分周出力と同周期の信号を得るた
めのジヨンソンカウンタ、ANDはアンドゲート
で、後述の測距完了判定およびラツチ回路JLCか
らハイレベル（以下Ｈレベルと称す）の信号が出
力されている時、すなわち測距動作中ジヨンソン
カウンタJCの分周出力を後述の分周回路DIVに
送り、後述の測距完了判定およびラツチ回路JLC
からローレベルの信号が出力されたとき、すなわ
ち測距動作が完了した後にはジヨンソンカウンタ
JCからの分周出力を後述の分周回路DIVに送る
ことを禁止するアンドゲート、DIVは前記分周回
路で、クロツク信号を更に分周し、２進カウンタ
BCに送ると共に、後述の積分特性圧縮用インタ
ーバルデコーダIIDに各段の出力信号を送るもの
である。BCはフリツプフロツプで構成される４
ビツトの２進カウンタで、分周回路DIVの出力信
号をカウントし、後述のタイミング制御用デコー
ダTCDおよび後述の測距ゾーン判定用デコーダ
ZJDに各フリツプフロツプの出力を供給する。尚
本実施例の説明では２進カウンタBCの内容を16
進数で表わし、回路の動作を説明する。前記測距
ゾーン判定用デコーダZJDは２進カウンタBCの
信号と後述の測距完了判定およびラツチ回路JLC
の測距完了信号から被測距物体がどの距離ゾーン
にあるかを検出する。例えば測距動作が完了し、
測距完了信号がＨレベルからローレベル（以下Ｌ
レベルと称す）に反転した時の２進カウンタBC
の内容が“７”あるいは“８”であれば被測距物
体は遠距離ゾーンにあり、“９”であれば中距離
ゾーン、“Ａ”であれば近距離ゾーン、“Ｂ”であ
れば至近距離ゾーンにあることを示す信号を出力
する。EICは外部インターフエース回路で、測距
ゾーン判定用デコーダZJDの出力信号に応答して
測距データを表示したり、ステイルカメラ、ビデ
オカメラ等の撮影レンズ（不図示）を駆動させる
回路である。TCDはタイミング制御用デコーダ
で、２進カウンタBCの信号に応じて第５図の
TCD１〜TCD５で示す様な各種タイミング信号
を発生し、該タイミング信号を測距完了判定およ
びラツチ回路JLC、後述の圧縮信号波形整形回路
CSC、SPC制御用ラツチ回路SCL、IRED制御回
路ICC、積分スイツチ制御回路ISC、アナログス
イツチSDSCに送り、これらを制御する。CSCは
コンパレータCP１で検出された圧縮信号のチヤ
タリングを防止する為の圧縮信号波形整形回路
で、前述のミラー積分器の出力の上昇過程に於い
てコンパレータCP１が出力した最初のＨレベル
の信号を保持し、一方前記ミラー積分器の出力の
下降過程に於いてはコンパレータCP１が出力し
た最初のＬレベルの信号を保持する。

IIDは積分特性圧縮用インターバルデコーダ
で、オペアンプINTの出力に圧縮をかけるため
に分周回路DIVの出力（第９図のAND１参照）
をデコードして第９図のIID１に示す様なパルス
を後述の積分スイツチ制御回路ISCに送り、積分
特性を圧縮する時における積分特性決定用アナロ
グスイツチSPA，SINVの制御信号を作り出す。

ISCは積分スイツチ制御回路であり、第５図、
第７図でISC１，ISC２として示される様なアナ
ログスイツチSPA，SINVの開閉を制御する信号
をジヨンソンカウンタJCの出力信号から作る。

ICCはIRED制御回路であり、２進カウンタBC
の内容が“０”あるいは“１”であるという信号
をタイミング制御用デコーダTCDから受けたと
きおよび測距完了判定およびラツチ回路JLCの出
力信号がＬレベルであるとき投光素子IREDをオ
フし、前記以外のときには後述のSPC制御用ラツ
チ回路SCLの出力信号とジヨンソンカウンタJC
の出力信号との排他的論理和を算出した信号によ
り投光素子IREDを点滅させる。

SCLは第５図のSCL１，SCL２で示すようなパ
ルスを出力する前記SPC制御用ラツチ回路であ
り、上昇積分時には受光素子SPC１の出力信号
が、下降積分時には受光素子SPC１，SPC２の出
力信号がオペアンプMAに入力する様アナログス
イツチMS１，MS２を制御する。PSGは電源投
入時に各回路をクリアするPUC信号を出力する
PUC信号発生回路である。

つぎに上記構成にかかる測距装置の動作につい
て第５図乃至第９図を用いて説明する。

カメラのレリーズボタン（不図示）が押下され
ると、電源回路PUから第４図示の如き電圧（Ｖ
＋、Ｖ−）が発生し、該電圧が第４図の各回路に
供給される。

同時にPUC信号発生回路PSGからパワーアツ
プクリア信号が発生し、ジヨンソンカウン
タJC、分周回路DIV、２進カウンタBC、SPC制
御用ラツチ回路SCL、測距完了判定およびラツチ
回路JLCはクリアされる。かかるクリア動作が完
了すると、ジヨンソンカウンタJCは発振回路
OSCからのクロツク信号をカウントし、該カウ
ンタJCの出力端JC３は該クロツク信号を分周し
た出力信号を発生する。この時アンドゲート
ANDの一方の入力端には測距完了判定およびラ
ツチ回路JLCよりハイレベル（以下Ｈレベルと称
す）の信号が与えれらているので、アンドゲート
ANDはジヨンソンカウンタJCからの分周出力を
分周回路DIVに供給し、該分周回路DIVは該入力
信号（第９図のAND１参照）を更に分周した後
に２進カウンタBCに入力信号として供給する。
その為、カウンタBCの内容はパワーアツプクリ
ア動作後に“０”より順次上昇する。該カウンタ
BCの内容をデコードするデコーダTCDの出力端
TCD１は第５図のTCD１で示される様にカウン
タBCの内容が“０”から“１”の間はＬレベル
であるので、IRED制御回路ICCの出力端もカウ
ンタBCの内容が“０”から“１”の間Ｌレベル
を保持し、IRED駆動回路IRDRはこの間投光素
子IREDを駆動せず、投光は行われない。又タイ
ミング制御用デコーダTCDの出力端TCD２はカ
ウンタBCの内容が“０”から“２”の間におい
てはＬレベル（第５図のTCD２参照）を保持し、
積分スイツチ制御回路ISCの出力端ISC１，ISC
２をＬレベルとするので、アナログスイツチ
SPA，SINVはオフ状態を保持し、ミラー積分器
の積分動作は開始されない。一方タイミング制御
用デコーダTCDの出力端TCD３はカウンタBCの
内容が“０”から“２”の間Ｈレベル（第５図の
TCD３参照）であるのでアナログスイツチSDSC
はこの間オン状態を保持し、抵抗Ｒ１２，Ｒ１１
を介してコンパレータCP３の出力端をオペアン
プINTの反転入力端に接続し、INT−CP３−
SOSC−Ｒ１２−Ｒ１１−INTからなる閉回路を
形成する。該閉回路が形成された時、たとえばオ
ペアンプINTの出力端の電位V₂がVr₂＋OF2（但
しVr₂はコンパレータを形成するオペアンプCP３
の反転入力端の電位であり、OF２はオペアンプ
CP３のオフセツト電圧）より高い場合にはオペ
アンプCP３の出力端はＨレベルとなりアナログ
スイツチSDSC、抵抗Ｒ１２，Ｒ１１を介してコ
ンデンサＣ３を充電するので、その充電電圧に応
じてオペアンプINTの出力端の電位V₂は徐々に
降下し、所定時間後にオペアンプINTの反転入
力端の電位V₁とオペアンプCP３の出力端の電位
V₃とが同電位となるとコンデンサＣ３に対する
前記充電動作は停止する。

一方前記オペアンプINTの出力端の電位V₂が
前記電位Vr₂＋OF2より低い場合には前記オペア
ンプCP３の出力端はＬレベルとなつて抵抗Ｒ１
１，Ｒ１２並びにアナログスイツチSDSCを介し
てコンデンサＣ３に蓄積されていた電荷が放電す
るので、オペアンプINTの出力端の電位V₂は上
昇する。そして所定時間後に前述のケースと同様
にオペアンプINTの反転入力端の電位V₁とオペ
アンプCP３の出力端の電位V₃とが同電位となる
とコンデンサＣ３の放電は停止し、安定状態とな
る。

かかる安定状態に達した時におけるオペアンプ
INTの出力端の電位V₂は次の様である。即ちオ
ペアンプCP３の増幅率をαとすると、各電圧の
関係は V₃＝V₂＋α（V₂−Vr₂−OF2）＝V₁ ∴V₂＝α／α＋１（Vr₂＋OF2）＋α／α＋１V₁ となる。

一般にオペアンプ（演算増幅器）の増幅率αは
α≫１とおくことができるから、上式はＶ≒Vr₂＋OF2となり、オペアンプINTの出力
端の電位V₂はオペアンプCP３の閾値電圧（Vr₂
＋OF2）にほぼ等しくなる。

この結果、コンデンサＣ３の端子電圧はオペア
ンプINTの反転入力端電位V₁＝Vr₂−OF1とコン
パレータCP３の非反転入力端電位V₂＝Vr₂−
OF2との差電圧となるので、オペアンプINTお
よびコンパレータCP３のオフセツト電圧OF１，
OF２が自動的に補償できると共に、オペアンプ
INTの無信号時の出力レベルが基準レベル（第
４図示実施例の場合は該基準レベルはグランドレ
ベルである）以下に設定される。尚該実施例の如
く、オペアンプINTの出力が後述する様に無信
号時の出力レベルに対して一方向（正方向）のみ
に振れる場合には、前述の様にオペアンプINT
の無信号時の出力レベルがグランドレベル以下に
設定されるとオペアンプINTの出力のダイナミ
ツクレンジが広がるので、Ｓ／Ｎ比が向上する。

次いでパワーアツプクリア後にカウンタBCの
内容（第５図、第７図、第８図のBC参照）が
“２”になり、デコーダTCDの出力端TCD１
（第５図TCD１参照）がＬレベルからＨレベルに
反転すると、IRED制御回路ICCの出力端はジヨ
ンソンカウンタJCの出力端JC３からの出力信号
に応答してＨレベル並びにＬレベルを繰返すの
で、IRED駆動回路IRDRは投光素子IREDを間欠
的に駆動し、投光素子IREDは第１図示レンズＬ
１の如きレンズを介して測距物体に光を投光す
る。点灯開始直後においては、投光素子IREDの
内部温度は低い為に発光エネルギーは高いが、連
続的な点灯により内部温度が上昇してくるとそれ
に伴つて投光素子IREDの発光エネルギーは徐々
に減少する。そして投光素子IREDの内部温度が
投光素子の周囲温度より高くなり、投光素子内で
の発熱量と同じ熱量を外界に放出するような所謂
熱平衡状態に達すると投光素子IREDの発光エネ
ルギーは安定状態に達する。しかる後にカウンタ
BCの内容が“２”から“３”に変わると、デコ
ーダTCDの出力端TCD３（第５図のTCD３参
照）はＨレベルからＬレベルに反転するので、ア
ナログスイツチSDSCは開成してINT−CP３−
SDSC−Ｒ１２−Ｒ１１−INTからなる閉回路は
開き、ミラー積分器による積分動作が開始され
る。尚この時点ではSPC制御用ラツチ回路SCLの
出力端SCL１はＬレベル、SCL２はＨレベルであ
つて受光素子SPC１のみがアンプMAの入力端に
接続されている。

また、カウンタBCの内容が“３”に変つた後
に積分スイツチ制御回路ISCの出力端ISC１は第
５図のISC１に示す様なジヨンソンカウンタJCの
出力端JC１からのパルスとほぼ逆位相のパルス
を発生してアナログスイツチSPAの開閉を開始
し、更に出力端ISC２は第５図示のISC２に示す
様なジヨンソンカウンタJCの出力端JC２からの
パルスとほぼ同位相のパルスを発生してアナログ
スイツチSINVの開閉を開始する。

従つてカウンタBCの内容が“３”に変つてア
ナログスイツチSDSCが前述の様に開成した後
に、測距物体で反射した投光素子IREDからの光
が受光素子SPC１に入射することによつて、アン
プPAから入射光の強さに応じた第６図ａの波形
PAに示す如き出力が発生し、またインバータ
INVから第６図ｂの波形INVに示す如き出力が
発生すると、アナログスイツチSPA，SINVは第
６図ａにおいて波形SPA，SINVで示す様な開成
動作をしているので、ミラー積分器を形成するオ
ペアンプINTの反転入力端には第６図ａのINT
に示す様な常に負のレベルを持つた信号が与えら
れる。従つてコンデンサＣ３はカウンタBCの内
容が“３”から“６”の間の一定時間Ｔの間充電
され続け、その端子電圧は第５図の波形INTで
示す様に受光素子SPC１への入射光量に応じて上
昇する。そして一定時間Ｔが経過した時、コンデ
ンサＣ３は測距物体が近距離の時には高く、遠距
離の時には低い電圧に充電される。

その後カウンタBCの内容が“６”から“７”
に変化し、デコーダTCDの出力端TCD４が第５
図の波形TCD４に示す様にＨレベルからＬレベ
ルに変化すると、まずSPC制御用ラツチ回路SCL
の出力端SCL１，SCL２の夫々が第５図の波形
SCL１，SCL２に示す様に反転してアナログスイ
ツチMS１を開成し、アナログスイツチMS２を
閉成し、アンプMAの入力端に受光素子SPC１，
SPC２を並列接続する。また前述のデコーダ
TCDの出力端TCD４の出力変化によりSPC制御
用ラツチ回路の出力端SCL３も第５図示の波形
SCL３の様にＬレベルからＨレベルに変化するの
でIRED制御回路ICCはジヨンソンカウンタJCの
出力端JC３からのパルスの位相を180゜ずらせたパ
ルスをIRED駆動回路IRDRに供給する。更に前
述のデコーダTCDの出力端TCD４の出力変化に
同期して、デコーダTCDの他の出力端TCD２が
第５図示の波形TCD２の様にＨレベルからＬレ
ベルに変するので、該出力端TCD２からの信号
を受ける積分スイツチ制御回路ISCの両出力端
ISC１，ISC２は共にＬレベルとなつてアナログ
スイツチSPA，SINVを開成し、ミラー積分器に
よる積分動作を中断させ、受光素子SPC１，SPC
２の切換えに伴なつて生じるアンプMPの過渡的
変動による誤測距を失くす。カウンタBCの内容
が“７”から“８”に変化し、デコーダTCDの
出力端TCD２の出力信号がＬレベルから再度Ｈ
レベルに変化すると、アナログスイツチSPA，
SINVは再度積分スイツチ制御回路ISCの出力端
ISC１，ISC２からの出力信号（第５図のISC１，
ISC２参照）に応じて開閉動作を繰返すが、前述
した様にIRED制御回路ICCから出力されるパル
スの位相がカウンタBCの内容が“６”から“７”
に切換つた時点で180゜ずれたので、投光素子
IREDの点灯時にアナログスイツチSPAが開成
し、投光素子IREDの消灯時にアナログスイツチ
SINVが開成することになる（第６図ｂ参照）。

このためミラー積分器のアンプINTの反転入
力端にはカウンタBCの内容が“８”に移行した
時点から第６図ｂの波形INTで示す様な正方向
の電圧が与えられる。勿論オペアンプINTの反
転入力端に与えられる正方向の電圧は受光素子
SPC１の出力とSPC２の出力との和の出力に相応
した電圧である。カウンタBCの内容が“８”に
移行した後にオペアンプINTに前述した様な正
方向の電圧が次々に与えられると、オペアンプ
INTの出力レベルは入力信号のレベルすなわち
測距物体までの距離に応じて第５図の波形INT
で示す様に徐々に低下してゆく。尚第５図の波形
INTにおいてINT−１は測距物体が近距離の場
合、INT−２は測距物体が中距離の場合、INT
−３は測距物体が遠距離の場合、INT−４は測
距物体が近距離で、かつ高反射率の測距物体であ
る場合、INT−５は測距物体が極めて遠距離の
場合のオペアンプINTの出力特性の概略を夫々
示している。

ここでまず測距物体が近距離の場合であつてオ
ペアンプINTの出力がINT−１（第５図INT出
力参照）で示される様な出力特性を呈する場合の
動作について説明する。

オペアンプINTの出力がコンパレータCP３の
閾値より低下すると、コンパレータCP３の出力
端はＨレベルからＬレベルに反転し、ラツチ回路
JLCに測距完了信号を与える。この時タイミング
制御用デコーダTCDの出力端TCD５（第５図の
TCD５参照）はＨレベルとなつているのでラツ
チ回路JLCはコンパレータCP３からの測距完了
信号に応答してＬレベルの出力信号（第５図の
JLC１参照）をIRED制御回路ICC、積分スイツ
チ制御回路ISC、コンパレータCP３、アンドゲ
ートAND並びに測距ゾーン判定デコーダZJDの
夫々に与える。このため投光素子IREDの投光は
停止され（第５図IRED参照）、両アナログスイ
ツチSPA，SINVは開かれて（第５図ISC１，
ISC２参照）ミラー積分器の積分動作は停止さ
れ、コンパレータCP３の作動も停止される。

またアンドゲートANDの出力もＨレベルから
Ｌレベルに反転してカウンタJCから分周回路
DIVへのパルスの伝達を阻止する。従つて２進カ
ウンタBCは前述の測距完了信号がコンパレータ
CP３より出力された時点の数値“Ａ”を保持し、
また測距ゾーン判定用デコーダZJDにはカウンタ
BCの内容である数値“Ａ”が与えられる。この
時測距ゾーン判定デコーダZJDには前述の様にコ
ンパレータCP３からの測距完了信号に応答して
ラツチ回路JLCよりＬレベルの信号が与えられて
いるので、測距ゾーン判定デコーダZJDは２進カ
ウンタBCからの情報をもとに測距物体の距離情
報を外部インターフエース回路（この実施例にお
いてはカメラ内の所定の回路）へ伝達する。

ここで該測距ゾーン判定デコーダZJDの演算に
ついて詳述する。

上昇方向の積分（積分時間Ｔ）時におけるミラ
ー積分器を構成するコンデンサＣ３の充電電圧
と、下向方向の積分（積分時間ｔ）時におけるコ
ンデンサＣ３の降下電圧は第５図のINTから明
らかな様に等しい。

よつてα・Ａ・Ｔ／C3・R11＝α（Ａ＋Ｂ）ｔ／C3・R
11……(1) ｔ＝Ａ／Ａ＋ＢＴ ……(2)が成立する。

ここでＣ３……コンデンサＣ３の容量、Ｒ１１
……入力抵抗Ｒ１１の抵抗値、Ａ……受光素子
SPC１の出力電流値、Ｂ……受光素子SPC２の出
力電流値、Ｔ……前述した上昇方向時の積分時
間、ｔ……前述した下降方向時の積分時間、α…
…オペアンプMAの電流−電圧変換定数とオペア
ンプPAの増幅率との積並びに両アナログスイツ
チSPA，SINVの開閉デユーテイ比で定まる比例
定数である。

上記(2)式は積分時間Ｔが一定である時は他の積
分時間ｔを測定することによりＡ／Ａ＋Ｂ、すな
わち測距物体の距離を判定できることを示してい
る。測距ゾーン判定デコーダZJDはこの原理を利
用して距離を演算するものである。

すなわち前述のようにしてカウンタBCより与
えられた数値“Ａ”から積分時間ｔを算出し、既
知の一定時間ＴからＡ／Ａ＋Ｂを求め、測距物体
までの距離を算出し、前述のように外部インター
フエース回路に測距物体迄の距離情報を出力す
る。

尚測距物体が中距離にある時にはコンパレータ
CP３がカウンタBCの内容が“９”の時に前述の
ような測距完了信号を発生するので、測距ゾーン
判定デコーダZJDは測距物体が中距離にあること
を示す信号を出力する。更に測距物体が遠距離に
ある時にはコンパレータCP３がカウンタBCの内
容が“８”の時に前述のような測距完了信号を発
生するので測距ゾーン判定デコーダZJDは測距物
体が遠距離にあることを示す信号を出力する。

次に測距物体が極めて遠距離にあつて、ミラー
積分器の出力レベルが積分特性INT−５（第５
図のINT参照）に示される様にカウンタBCの内
容が“７”に移行した時にもコンパレータCP２
の閾値CP２Ｔ（第５図の波形INT参照）を越えな
い場合には、タイミング制御デコーダTCDの出
力端TCD４がＨレベルからＬレベルに反転した
際にラツチ回路JLCはこのレベルの反転に同期し
てコンパレータCP２から出力されているＬレベ
ルの信号をラツチする。この結果、ラツチ回路
JLCの出力は前記デコーダの出力端TCD４の出
力の反転に応答して測距物体が前述の如き通常の
範囲内に存在した場合と同様にＨレベルからＬレ
ベルに変化し（第５図のJLC１参照）、投光素子
IREDの投光は停止され、カウンタBCの内容は
“７”に保持され、また測距ゾーン判定デコーダ
ZJDはカウンタBCの内容“７”並びにラツチ回
路JLCの出力信号から測距物体が極めて遠距離に
存在することを示す信号を外部インターフエース
回路EICに出力する。

最後に測距物体が近距離にあつて、かつ高反射
率のものである時の動作について説明する。かか
る場合はミラー積分器の出力電圧は第５図の積分
特性INT−４に示される様に受光素子SPC１か
らの出力電流に応じて積分開始後急激に上昇す
る。そしてコンパレータCP１の閾値CP１Ｔ（第
７図のINT参照）を越えるとコンパレータCP１
の出力（第８図のCP１参照）はＬレベルからＨ
レベルに反転し、圧縮信号波形整形回路CSCの出
力は第８図の波形CSCで示される様にＨレベルか
らＬレベルに反転する。このため積分スイツチ制
御回路ISCの出力端ISC１，ISC２からのパルス
は積分インターバルデコーダIIDからのパルス
（第９図のIID１参照）によつて第７図の波形ISC
１，ISC２に示される様に間引かれたパルス列と
なる。

かかる間引かれたパルス列はアナログスイツチ
SPA，SINVに供給され、アナログスイツチ
SPA，SINVは該パルス列に応答して開閉するの
でミラー積分器を形成するオペアンプINTの出
力電圧は第５図に示される様に緩い傾斜をもつて
上昇する。

そしてカウンタBCの内容が“７”に移行する
と前述の場合と同様にタイミング制御デコーダ
TCDの出力端TCD２から出力されるＬレベルの
信号に応答してアナログスイツチSPA，SINVが
開成し、コンデンサＣ３の充電路を遮断するの
で、ミラー積分器の積分動作は停止する。

そして２進カウンタBCの内容が“８”に移行
すると、タイミング制御デコーダTCDの出力端
TCD２はＬレベルから再びＬレベルに反転し
（第５図の波形TCD２参照）、積分スイツチ制御
回路ISCの出力端ISC１，ISC２は再び第７図の
ISC１，ISC２の様な間引かれたパルスをアナロ
グスイツチSPA，SINVに供給するので、アナロ
グスイツチSPA，SINVは開閉し再び積分動作は
開始され、積分器を形成するオペアンプINTの
出力は受光素子SPC１からの出力電流とSPC２か
らの出力電流の和の電流に応じ、かつ期間Ｔ１
（第５図INT参照）における積分特性の傾きを
KAとすると−Ｋ（Ａ＋Ｂ）の傾きをもつて第７
図の波形INT或いは第５図の波形INT−４に示
される様に徐々に降下する。積分器の出力が更に
降下してコンパレータCP１の閾値CP１Ｔ（第５
図、第７図の波形INT参照）以下となると、コ
ンパレータCP１の出力はＨレベルからＬレベル
に反転して圧縮信号波形形成回路CSCの出力をＬ
レベルからＨレベルに反転させ（第８図の波形
CSC参照）、積分スイツチ制御回路ISCの出力端
ISC１，ISC２から出力されるパルスのデユーテ
イ比を元に戻す。このため積分器の出力は第５図
のINT出力（波形INT−４参照）に示される様
に急激に降下する。そして該積分器の出力、すな
わちオペアンプINTの出力電圧がコンパレータ
CP３の閾値以下となるとコンパレータCP３の出
力はＬレベルに反転して測距完了判定およびラツ
チ回路JLCの出力を反転させ（第５図の波形JLC
１参照）、前述の場合と同様に投光素子IREDの
投光を停止させると共に測距ゾーン判定デコーダ
ZJDよりカウンタBCの内容（“Ｂ”）に応じた距
離情報、すなわち測距物体は至近距離にある事を
示す情報を外部インターフエース回路EICに出力
する。

以上詳細に説明した実施例に関し、本発明の範
囲内で種々の変形を施すことができる。すなわち
投光手段等の無いいわゆる受動式（パツシブ）測
距装置、例えば焦点面近傍に配置した２個の受光
素子にそれぞれ入射する被写体像のコントラスト
の差等に起因するレベル信号を比較することによ
り合焦検知を行なう系等にも適用可能である。ま
たこの場合、本実施例に於ける如く同期整流の同
期位相をずらすことにより時系列的に逆極性信号
を得ることは出来ないが、例えば第１０図に示す
如く信号発生部での受光素子接続自体を逆にする
等により第１モードと第２モードの信号極性を逆
にすることも可能である。すなわち、第１０図は
第４図に於ける、演算増幅器MA及びその周辺部
品を省略的に示したもので、スイツチSWAがオ
ン、スイツチSWBがオフの場合、受光素子
SPCAに入射する信号光により演算増幅器OP１
の出力は負帰還回路FC１を介して一方の極性に
振れ、スイツチSWBがオン、スイツチSWAがオ
フの場合は逆極性に振れることになる。或いはま
た、時分割された各モードで信号の極性を変える
のに信号経路の中に反転回路を設けこの機能を活
かしたり停止したりするという様に構成すること
も可能である。

また、第３の説明でも記した様に、複数情報発
生手段の時分割を制御する方式は、電気的方式ば
かりでなく機械的方式も可能であり、切り換える
方式も、受光素子の接続を直接切り換えるという
本方式の実施例の様なものが処理回路の兼用によ
る回路規模削減並びに回路間の不整合に基づく検
出精度の低下の防止につながり望ましいが、第１
１図に示す様に、個々の受光素子に入力回路を設
けその出力を切換える様に構成しても良いことは
云うまでもない。第１１図は第３図のブロツク１
に対応するものでOP２，OP３は演算増幅器、
SPCC，SPCDは受光素子、FC２，FC３は負帰
還回路、SWCは切換え手段である。第１１図の
例では、第４図で示した実施例の様に両受光素子
の和出力を得るには工夫を要するが、撮影レンズ
繰出し量と演算結果の比例性を必ずしも必要とし
ない系に於いてはこれでも充分である。第４図に
於けるミラー積分器の演算機能を第１１図の如き
情報発生手段と組み合わせた場合、その結果は２
つの受光素子への入射光量比とみても良いし、単
に差演算或いは大小比較と見なして処理すること
も可能である。

また受光素子に関しても、第４図迄の実施例に
於けるような２つのカソードコモンのシリコン受
光素子に限定されるものでなく特願昭58−29076
号に示された各入力回路、受光素子が適用可能で
ある。特に半導体位置検出器（以下PSDと記す）
と組み合わせた場合、PSD自体の持つアナログ
的高分解能と相俟つて一層高精度な系を構成する
ことができる。

以上の様に本発明によれば、時分割に発生され
た信号がほぼ同一の処理系を経る為に、従来例の
情報数に対応した複数処理系の間の整合に調整等
の手間をかける必要もなくなり、安価に提供でき
るばかりでなく、高精度な装置を提供できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した距離検出装置の原理
図、第２図は第１図示の受光素子の平面図、第３
図は本発明を適用した距離検出装置の概略図、第
４図は本発明を適用した距離検出装置の詳細回路
図、第５図、第６図ａ、第６図ｂ、第７図乃至第
９図は第４図示回路の各部の波形図、第１０図、
第１１図は本発明の他の実施例の回路図である。図において、IRED……発光素子、SPC１，
SPC２，SPCA〜SPCD……受光素子、TCD……
遅延回路を形成するタイミング制御用デコーダ、
BC……カウンタ、ISC……積分スイツチ制御回
路、SPA，SINV……アナログスイツチ、PA，
INV，INT，MA，OP１〜OP３……オペアン
プ、Ｃ３……コンデンサ。

Claims

【特許請求の範囲】

１測距光を投射し、その反射光を受光手段によ
り受光することにより測距物体までの距離に相応
した第１の信号と第２の信号を出力する受光回路
と、該受光回路から第１と第２の信号を時系列で
発生させるための時系列化手段と、該時系列化手
段により時系列で発生する第１と第２の信号のう
ち先に出力された信号を記憶する記憶手段を設け
るとともに、該記憶手段にて信号が記憶された後
前記時系列化手段により他方の信号を発生させ、
更に前記記憶された信号と他方の信号とを演算し
距離情報を検出する距離情報検出回路を具備する
ことを特徴とする距離検出装置。