JPH0575461A

JPH0575461A - 信号処理装置

Info

Publication number: JPH0575461A
Application number: JP3259851A
Authority: JP
Inventors: Riichi Higaki; 利一桧垣; Kiwa Iida; 喜和飯田; Hiroyuki Tsuru; 弘之津留
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1991-09-11
Filing date: 1991-09-11
Publication date: 1993-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】Ａ／Ｄ変換器の分解能を高めることなく、簡
単な構成で精度の高い信号処理を行うことの可能な信号
処理装置を提供する。【構成】検出値を含むアナログ信号をデジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換手段ａと、このＡ／Ｄ変換手段ａか
ら出力されるデジタル信号を複数回加算して演算処理を
行う演算手段ｂとを備えた信号処理装置において、三角
波など時間により変動する補正信号を生成し、Ａ／Ｄ変
換手段ａによるデジタル変換前にアナログ信号にこの補
正信号を重畳する信号生成手段ｃを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラのアクティブ測
距装置や自動露出装置などで使用されるＡ／Ｄ変換器を
含む信号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カメラ等の撮像装置に搭載される測距装
置としてアクティブ測距装置が知られている。アクティ
ブ測距とは、光源から赤外光等の測距信号を被写体に投
射し、被写体からの乱反射光を光検出器により検出する
ことで、光源（もしくは光検出器）から被写体までの距
離を測定するものである。この際、赤外光等の測距信号
をパルス変調して被写体に投射し、被写体により乱反射
された反射光（測距信号）を複数回測定して統計的処理
を施すことにより検出精度が高められている。

【０００３】検出器として光位置検出素子（ＰＳＤ）を
用いたアクティブ測距装置では、被写体からの反射光を
ＰＳＤにより受光し、ＰＳＤへの反射光の入射位置に応
じて変動する一対の光電流Ｉ₁、Ｉ₂をＰＳＤの一対の出
力電極から受光信号として取り出すことで、光電流の変
動値に応じた距離情報を得ている。ＰＳＤは、均一の表
面抵抗を有し互いに対極する位置に一対の出力電源が設
けられた構造のフォトダイオードと見なすことができ
る。すなわち、ＰＳＤ上の一地点への光入射により光電
流が発生するが、光電流は、光入射位置と各出力電極ま
での経路上を、それらの経路の表面抵抗値に逆比例した
値に分流される。ここで表面抵抗は均一であるので、こ
れらの経路の抵抗値の差は長さの差に対応することにな
る。以上から、各出力電極からの出力値の比より入射位
置を求めることが可能となる。

【０００４】ここで、光源と被写体を結ぶ直線（照射光
の照射方向）と、被写体と反射光のＰＳＤ上の入射位置
とを結ぶ直線（反射光の反射方向）とにより形成される
角度（以下測距角度と称する）は、光源（もしくはＰＳ
Ｄ）と被写体との距離が短く（長く）なるにつれて大き
く（小さく）なる。また、光源の位置を基準とした場
合、測距角度が小さく（大きく）なるにつれてＰＳＤ上
の反射光の入射位置は光源に接近（離反）する方向に変
位することになる。撮像装置に上述のアクティブ測距装
置を用いた場合、光源とＰＳＤとは一定の距離を隔てて
撮像装置に固定されているので、被写体が撮像装置の遠
方に位置する場合、被写体からの反射光は光源から離反
したＰＳＤ上の位置に入射する。一方、被写体が撮像装
置の近傍に位置する場合、反射光は光源に近接したＰＳ
Ｄ上の位置に入射する。すなわち、反射光の入射位置は
撮像装置から被写体までの距離に応じてＰＳＤ上を移動
する。この入射位置の移動はＰＳＤの出力電極からの出
力値の変動を引き起こし、この出力変動に所定の演算を
施すことで被写体までの距離を求めることができる。

【０００５】被写体に照射する赤外光等がパルス変調さ
れている場合、ＰＳＤの一対の出力電極から得られる光
電流Ｉ₁、Ｉ₂は被写体に照射したパルス光の周波数に等
しい交番信号として得られる。これらの交番信号Ｉ₁、
Ｉ₂は、電圧信号に変換され増幅されてＶ₁、Ｖ₂とさ
れ、さらに８ビット程度のＡ／Ｄ変換器を用いて最終的
にデジタル信号Ｄ₁、Ｄ₂に変換される。これらの変換処
理を光電流Ｉ₁、Ｉ₂に対して複数回施し、これらの処理
により得られた複数個のデジタル値の加算値を用いれば
下記(１)式により被写体までの距離データＬが統計的に
求められる（ただし、ａは定数）。

【数１】

【０００６】図１２は一次元ＰＳＤの位置検出動作を説
明するための概略図である。一次元ＰＳＤ２０は矩形上
の平面受光部２１（全長：Ｈ）を有し、その両側に入射
光により発生した光電流を検出するための出力電極が設
けられている。ＰＳＤ２０の受光部２１は、被写体から
の反射光の受光スポット２３（半径：ｒ）が光検出可能
な有効範囲（長さ：Ｈ−２ｒ）から逸脱せず、受光部２
１の長手方向に移動するように設計されている。受光ス
ポット２３により発生した光電流が各出力電極２２から
入射位置情報を含んだ光電流Ｉ₁、Ｉ₂として出力され
る。ここで、受光スポット２３の中心の位置（光入射位
置）と出力電極２２の一方（図１２では左側の出力電
極）との距離をＸとすると、光電流Ｉ₁、Ｉ₂と距離Ｘと
の関係は上述の議論から下記(２)式に従うことが理解で
きる。Ｉ₁：Ｉ₂＝（Ｈ−Ｘ）：Ｘ・・・・・(２)

【０００７】光電流Ｉ₁、Ｉ₂は受光スポット２３の位置
Ｘに対応して連続の値をとるので、受光スポットの光強
度が入射位置にかかわらず一定とすると、光電流Ｉ₁、
Ｉ₂を電圧変換し増幅して得られた電圧信号値Ｖ₁、Ｖ₂
とＰＳＤ上の位置Ｘとの関係は、各々図１３の実線およ
び点線で示されるように、互いに傾きの絶対値が等しい
直線関数になる。これらの電圧信号値Ｖ₁、Ｖ₂を例えば
８ビットのＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル変換すること
でデジタル信号Ｄ₁、Ｄ₂が得られる。このようにして得
られた複数個分のデジタル信号Ｄ₁、Ｄ₂が制御回路内に
取り込まれ、各々ｎ個加算した加算値（ΣＤ₁、ΣＤ₂）
が算出される。そしてこれらの加算値から、制御回路に
より(１)式を用いて被写体までの距離Ｌが演算される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
信号処理装置では、距離情報そのものを忠実に表わすア
ナログ信号である電圧信号値Ｖ₁、Ｖ₂が測距演算のため
にデジタル変換処理を受けるため、距離情報の精度（位
置検出分解能）はＡ／Ｄ変換器の処理ビット数に依存し
ていた。

【０００９】一例として、３ビットのＡ／Ｄ変換器を用
いてデジタル変換処理を行う場合を考えると、制御回路
内へ取り込まれるデジタル信号Ｄ₁、Ｄ₂は図１３の破線
と一点鎖線で示されたような８つの離散値となる。すな
わち、連続的な電圧信号Ｖ₁、Ｖ₂は各々８つの離散値に
より表わされることになる。

【００１０】電圧信号Ｖ₁、Ｖ₂のＳＮ比が良好な場合に
はＡ／Ｄ変換により得られたｎ個のデジタル信号の加算
値（積算電圧信号レベル）ΣＤ₁、ΣＤ₂は各々ｎ・
Ｄ₁、ｎ・Ｄ₂に等しくなり、図１４の実線と破線で示さ
れるような離散値となる。

【００１１】図１５は図１４の積算デジタル信号値ΣＤ
₁、ΣＤ₂を用いて(１)式により求めた被写体までの距離
データＬを示したものである。図より明らかなように、
距離データＬはＡ／Ｄ変換器の分解能（処理ビット数で
表現可能な範囲）と同じ分解能をもつ離散的な値とな
る。したがって、Ａ／Ｄ変換器の最少単位を１ＬＳＢ
（Least Significant Bit：最下位ビット）とすると、
最大で±１／２ＬＳＢの位置検出誤差が被写体までの距
離と距離データＬの間に生じてしまうという問題があっ
た。また、このような位置検出誤差を最少にするため
に、使用するＡ／Ｄ変換器の処理ビット数を多くしてＡ
／Ｄ変換器の分解能を高めることが考えられるが、Ａ／
Ｄ変換器が高価なものとなって装置全体のコスト高につ
ながるという問題があった。

【００１２】本発明の目的は、Ａ／Ｄ変換器の分解能を
高めることなく、簡単な構成で精度の高い信号処理を行
うことの可能な信号処理装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】クレーム対応図である図
１に対応付けて説明すると、請求項１の発明は、検出値
を含むアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換手段ａと、このＡ／Ｄ変換手段ａから出力されるデジ
タル信号を複数回加算して演算処理を行う演算手段ｂと
を備えた信号処理装置に適用され、そして、時間により
変動する補正信号を生成し、前記Ａ／Ｄ変換手段ａによ
るデジタル変換前に前記アナログ信号にこの補正信号を
重畳する信号生成手段ｃを設けることにより上述の目的
を達成している。また、請求項２の発明は、検出値を含
むアナログ電圧信号を基準電圧と比較してデジタル信号
に変換する比較型Ａ／Ｄ変換手段ｄと、このＡ／Ｄ変換
手段から出力されるデジタル信号を複数回加算して演算
処理を行う演算手段ｅとを備えた信号処理装置に適用さ
れ、そして、時間により変動する補正電圧信号を生成
し、この補正電圧信号をＡ／Ｄ変換手段ｄの基準電圧に
重畳する信号生成手段ｆを設けることにより上述の目的
を達成している。

【００１４】

【作用】−請求項１− 信号生成手段ｃは、時間により変動する補正信号を生成
し、検出値を含むアナログ信号にこの補正信号を重畳す
る。Ａ／Ｄ変換手段ａは、補正信号が重畳されたアナロ
グ信号をデジタル信号に変換し、演算手段ｃは、このＡ
／Ｄ変換手段ｂから出力されるデジタル信号を複数回加
算して演算処理を行う。 −請求項２− 比較型Ａ／Ｄ変換手段ｄは、検出値を含むアナログ電圧
信号を基準電圧と比較してデジタル信号に変換する。信
号生成手段ｆは、時間により変動する補正電圧信号を生
成し、この補正電圧信号をＡ／Ｄ変換手段ｄの基準電圧
に重畳する。演算手段ｅは、Ａ／Ｄ変換手段ｄから出力
されるデジタル信号を複数回加算して演算処理を行う。

【００１５】

【実施例】−第１実施例− 図２は本発明による信号処理装置の第１実施例が適用さ
れたアクティブ測距装置を有するカメラのブロック図で
ある。本実施例では赤外光並びに光位置検出素子（ＰＳ
Ｄ）が使用され、該赤外光の被写体からの反射光をＰＳ
Ｄにより検出することで被写体までの距離データを得て
いる。

【００１６】１は赤外光を投射する赤外投光器であり、
投光回路２により装置の発光動作が制御されている。投
光回路２はＣＰＵ等からなる制御回路８に接続され、赤
外投光器１からの赤外光がパルス変調点灯するように制
御回路８により制御されている。赤外投光器１の前面に
は図示されない投光レンズが設けられており、パルス変
調された赤外光をスポット光として被写体に投射してい
る。被写体からの反射パルス光は、赤外投光器１から所
定基線離れた位置に配置された光位置検出素子（ＰＳ
Ｄ）３上に、図示されない受光レンズを介して受光され
る。ＰＳＤ３への反射パルス光の入射により光電流が発
生し、ＰＳＤ３の両端に設けた一対の出力電極から光電
流Ｉ₁、Ｉ₂が出力される。この光電流Ｉ₁、Ｉ₂は反射パ
ルス光の入射位置に依存する強度比を持ち、反射パルス
光（変調赤外光）の周期に対応した周期を有する交番受
光信号として出力される。以上の動作は上述した通りで
ある。

【００１７】ＰＳＤ３からの受光信号Ｉ₁、Ｉ₂は、制御
回路８によりその動作が制御されている切替スイッチ４
により交互に増幅回路５に出力される。増幅回路５は電
流電圧変換器と増幅回路により構成されており、入力受
光信号Ｉ₁、Ｉ₂を電圧信号に変換し、さらに両信号の振
幅比を変えないように双方同一ゲインで適当な大きさに
増幅した後、増幅電圧信号Ｖ₁、Ｖ₂として出力する。増
幅回路５から増幅電圧信号Ｖ₁（Ｖ₂）も、図３で示され
るように、反射パルス光の周期に対応した周期を有し、
増幅回路の基準電圧Ｖ₀を中心とする交番信号となる。

【００１８】増幅回路５からの信号Ｖ₁、Ｖ₂には、三角
波発生回路６により生成された図４で示される三角波の
電圧信号Ｓが加算器１５において加算され、電圧信号Ｖ
₁、Ｖ₂の代わりにこれらの合成電圧信号（Ｖ₁＋Ｓ）お
よび（Ｖ₂＋Ｓ）がＡ／Ｄ変換器７に入力されることに
なる。この合成操作により、図３で示される一定の振幅
レベルを有する一連のパルス電圧信号が、図５で示され
るような、三角波電圧信号Ｓの振幅に相当する振幅差を
最大値とするパルス電圧信号（Ｖ₁＋Ｓ）および（Ｖ₂＋
Ｓ）に変換されることになる。なお、使用される三角波
の電圧信号は増幅電圧信号Ｖ₁、Ｖ₂に対して周期または
位相が異なるものが好ましい。

【００１９】これらのパルス電圧信号は、制御回路８内
に設けられたＡ／Ｄ変換器７によりデジタル信号に変換
される。そして、制御回路８によりパルス電圧信号が複
数回加算されて統計処理が行われ、さらに周知の測距演
算処理が施され、被写体までの距離データＬが求められ
る。

【００２０】次に、本実施例の動作について説明する。
なお、制御回路８には、図示されていない既存のレリー
ズボタン、シャッター、レンズ繰り出し装置等が接続さ
れ、公知の撮影シーケンスが行われる。

【００２１】撮影者がレリーズボタンを半押しストロー
ク分だけ押し込むことにより撮影の準備がなされる。制
御回路８は投光回路２を制御して赤外投光器１を変調点
灯し、切替スイッチ４を制御してＰＳＤ３からの受光信
号Ｉ₁を増幅回路５へ入力させる。受光信号Ｉ₁は増幅回
路５により図３のような一定の振幅を有するパルス電圧
信号Ｖ₁に変換される。

【００２２】一方、三角波発生回路６により、例えば図
４で示すように振幅が±１／２ＬＳＢの三角波の電圧信
号Ｓが生成され、加算器１５において発生回路６により
パルス電圧信号Ｖ₁に加算され、図５のような合成電圧
信号（Ｖ₁＋Ｓ）が得られる。所定個数（ｎ）の合成電
圧信号（Ｖ₁＋Ｓ）が図５の矢印で示されるタイミング
でＡ／Ｄ変換器７によりデジタル変換され、ｎ個のデジ
タル信号Ｄ₁´を加算し、積算電圧信号ΣＤ₁´を得る。

【００２３】しかる後、制御回路８は切替スイッチ４を
制御してＰＳＤ３からの受光信号Ｉ2を増幅回路５に供
給し、上述の処理プロセスを繰り返すことで積算電圧信
号ΣＤ₂´を得る。さらに、求められたΣＤ₁´、ΣＤ₂
´から(１)式を用いて制御回路８により距離データＬが
演算され、合焦位置が決定される。なお、図中のＶ₀、
Ｖ_refは増幅回路５の基準電圧並びにＡ／Ｄ変換器７の
上限値である。

【００２４】さらに、図示していない測光回路により被
写体の輝度が測定される。次に撮影者がレリーズボタン
を全押しストローク分だけ押し込むことによりカメラの
露出動作が行われ、制御回路８は既に決定している合焦
位置と被写体輝度よりレンズの繰り出し量、シャッター
の開口量を制御し露出動作を行う。

【００２５】図６は、図４で示される三角波の電圧信号
Ｓと電圧信号Ｖ₁、Ｖ₂との合成電圧信号（Ｖ₁＋Ｓ）、
（Ｖ₂＋Ｓ）と受光スポットＰＳＤ３上の中心位置Ｘと
の関係を示したものである。合成電圧信号（Ｖ₁＋
Ｓ）、（Ｖ₂＋Ｓ）は電圧信号Ｖ₁、Ｖ₂を平均値とし、
それらの平均値を中心に最大で三角波の振幅に相当する
バラツキを持つ信号となる。例えば三角波の振幅が±１
／２ＬＳＢの場合、バラツキの最大値は±１／２ＬＳＢ
となる。従って、合成電圧信号（Ｖ₁＋Ｓ）、（Ｖ₂＋
Ｓ）のデジタル信号Ｄ₁´、Ｄ₂´をｎ個加算して（ｎ個
分加算して）得られた精算電圧信号ΣＤ₁´、ΣＤ₂´
は、ｎが十分に大きい場合は、各々ｎ・Ｖ₁、ｎ・Ｖ₂に
等しくなる。このようにして得られた積算電圧信号レベ
ルと受光スポットの中心位置Ｘとの関係を示したものが
図７である。

【００２６】図７より明らかなように、本実施例による
信号処理装置を利用して得られた精算電圧信号ΣＤ
₁´、ΣＤ₂´は受光スポットの中心位置Ｘの変化に対し
て連続値をとることになる。このような連続値を取り得
る積算電圧信号ΣＤ₁´、ΣＤ₂´から式(１)を用いて距
離データＬを求めれば、距離データＬは受光スポットの
中心位置Ｘの変化に対して図８に示されるような連続値
となる。

【００２７】従って、距離データＬが図１３のような離
散値のみしか取り得ない従来の信号処理装置の測距分解
能の上限が使用されるＡ／Ｄ変換器の分解能に対応して
いたのに対して、本実施例の信号出力装置ではＡ／Ｄ変
換器の分解能以上の測距分解能が擬似的に得られること
になる。しかもこのような測距分解能の向上はＡ／Ｄ変
換器７の処理ビット数を増やすことなく達成することが
でき、信号処理装置を低コストで実用することができる
という利点がある。

【００２８】よって、本実施例の信号処理装置によれ
ば、得られる距離データＬはＡ／Ｄ変換器７の分解能以
上の分解能を持つことができるので、撮影時のレンズ駆
動量の理想的な値からのズレを少なくすることができ、
ピントの良好な写真を得ることができる。

【００２９】−第２実施例− 図９は本発明による信号処理装置の第２実施例が適用さ
れたアクティブ測距装置を有するカメラのブロック図で
ある。本実施例の基本的な構成は、三角波発生回路によ
る三角波電圧信号の増幅電圧信号への付加動作を制御す
る比較回路９が新たに設けられたことを除いて、図２の
第１実施例と実質的に同一である。従って、以下の説明
では相違部分についてのみ説明し、実質的に同一の構成
要素並びに動作については詳細な説明は省略する。な
お、図９の構成要素のうち図２と共通の構成要素は同一
の符号で示されている。

【００３０】ＰＳＤ３の受光により得られた受光信号Ｉ
１、１２は切り替えスイッチ４により交互に増幅回路５
に供給される。受光信号Ｉ１、１２は、電流電圧変換器
と増幅回路とから構成される増幅回路５により増幅電圧
信号Ｖ₁、Ｖ₂に変換され、三角波発生回路６からの三角
波電圧信号Ｓが加算器１５で加算された後、Ａ／Ｄ変換
器７によりデジタル信号に変換される。さらに複数個分
の合成信号のデジタル信号を得た後、所定の統計処理と
測距演算処理により距離でたＬを得る、という一連のプ
ロセスは第１の実施例と同一である。

【００３１】但し、本実施例では、三角波発生回路６に
よる増幅回路５からの電圧信号Ｖ₁、Ｖ₂への三角波電圧
信号Ｓの付加動作が所定の条件に基づいて規制されてい
る点で第１の実施例と異なっている。所定の条件とは、
例えば増幅回路５内の電流電圧変換器の出力電圧信号の
レベルが所定レベル以下の場合には上記付加動作を中止
し、電圧信号Ｖ₁、Ｖ₂をＡ／Ｄ変換器７により直接デジ
タル変換するというものである。

【００３２】本実施例では、上記所定条件を監視する手
段として比較回路９が新たに設けられている。比較回路
９は増幅回路５の出力端子にその入力端が接続されてお
り、増幅回路５内の電流電圧変換器の出力電圧信号と所
定値とを比較し、上記所定条件が満足されているかどう
かについて判定している。比較回路９の出力端子は三角
波発生回路６に接続され、比較回路９により判定結果に
応じて三角波発生回路６の出力動作を制御している。

【００３３】比較回路９の判定結果が所定条件が満足さ
れるものである、すなわち、増幅回路５内の電流電圧変
換器の出力電圧信号が所定レベル以下である場合は、比
較回路９は三角波発生回路６に停止信号を出力し、三角
波発生回路６による三角波電圧信号Ｓの出力動作を停止
する。一方、判定結果が所定条件が満足されないもので
ある、すなわち、増幅回路５内の電流電圧変換器の出力
電圧信号が所定レベル以上である場合は、比較回路９は
三角波発生回路６に起動信号を出力し、三角波発生回路
６による三角波電圧信号Ｓの出力動作を開始する。これ
により電圧信号Ｖ₁、Ｖ₂は三角波電圧信号Ｓと合成さ
れ、これらの合成電圧信号がＡ／Ｄ変換器７によりデジ
タル信号に変換される。

【００３４】増幅回路５内の電流電圧変換器の出力電圧
信号が所定レベル以下の場合、この出力電圧信号はＳＮ
比が低くノイズを含んでいることから、デジタル変換が
施される所定個数の電圧信号Ｖ₁、Ｖ₂に三角波電圧信号
を付加しなくとも、全体にノイズに起因する適度なバラ
ツキが生じることになる。このバラツキは、三角波電圧
信号Ｓの付加により電圧信号Ｖ₁、Ｖ₂に強制的に引き起
こされたバラツキと同一の効果を有することから、所定
レベル以下の電圧信号のデジタル信号を直接用いて得ら
れた距離データＬも図８で示されるような連続値を取り
得ることになる。また、電圧信号Ｖ₁、Ｖ₂が所定レベル
以上では、Ｓ／Ｎ比が向上しノイズによるバラツキが消
失することから、三角波電圧信号Ｓを付加する必要が生
じる。三角波電圧信号Ｓの付加動作を決定する所定レベ
ルは使用される回路により発生するノイズのレベル等に
より適宜決められる。

【００３５】また、所定レベル以下の電流電圧変換器の
出力電圧信号に対して、三角波電圧信号Ｓの付加動作を
停止する理由は、ＳＮ比の低い電圧信号Ｖ₁、Ｖ₂に三角
波電圧信号Ｓを付加した場合、この三角波電圧信号Ｓに
重畳するノイズが付加されてＳＮ比が更に低下する。従
って、積算電圧信号ΣＤ₁´、ΣＤ₂´がｎ・Ｖ₁´、ｎ
・Ｖ₂´に等しくなる加算回数（サンプリング回数）ｎ
は大幅に増加し、処理演算時間（測定時間）が長くなる
からである。

【００３６】従って、本実施例によっても上述の第１の
実施例と同様の作用効果を得ることができる。

【００３７】−第３実施例− 図１０は本発明による信号処理装置の第３実施例を示す
ブロック図である。本実施例の基本的な動作原理は上述
の第２実施例と実質的に同一であるが、三角波発生回路
により生成された三角波電圧信号Ｓは、増幅回路５の出
力電圧信号Ｖ₁、Ｖ₂へ付加されるのではなくＡ／Ｄ変換
器の基準電圧に加算される点が異なっている。以下の説
明では相違部分についてのみ説明し、実質的に同一の構
成要素並びに動作についての詳細な説明は省略してい
る。なお、図１０の構成要素のうち図２および図９と共
通の構成要素は同一の符号で示されている。

【００３８】本実施例で使用されるＡ／Ｄ変換器７は比
較型並列Ａ／Ｄコンバータと称するもので、基準電圧源
１３と、基準電圧源１３の基準電圧Ｖ_refを所定電圧差
を有する複数個の電圧値に分圧する抵抗分割（分圧）器
１４と、正相、反転の２つの入力端子を有する複数個の
比較器１０と、各比較器１０からの出力をデジタル信号
に変換するエンコーダ１１から構成されている。抵抗分
割器は複数個の抵抗素子からなり、各抵抗素子に接続し
た出力端子が対応する比較器１０の反転入力端子により
接続されている。本実施例では基準電圧源１３の負極に
は三角波発生回路６により生成された三角波電圧信号Ｓ
（電圧値Ｖ_s）が供給されており、基準電圧源１３の基
準電圧に三角波電圧信号Ｓの振幅と周期に相当する変動
が加えられることになる。この合成基準電圧（Ｖ_ref＋
Ｖ_s）が抵抗分割器により分圧されて各比較器１０の反
転入力端子に入力されることになり、各々各比較器１０
の基準電圧となる。また、各比較器１０の正相入力端子
は増幅回路５の出力端子に共通に接続されており、増幅
回路５からの電圧信号Ｖ₁、Ｖ₂が各比較器１０の正相入
力端子に供給される。各比較器１０に供給された電圧信
号Ｖ₁、Ｖ₂と各比較器１０の前記基準電圧とが比較さ
れ、比較結果がエンコーダ１１によりデジタル信号に変
換されることになる。

【００３９】図１１はＡ／Ｄ変換器７へ入力された電圧
信号Ｖ₁（Ｖ₂）とＡ／Ｄ変換器７の基準電圧との関係を
示したものである。図１１で示されるように、三角波電
圧信号Ｓの基準電圧源１３への付加動作により、基準電
圧源１３の基準電圧Ｖ_refが三角波電圧信号Ｓの変動に
対応した変動を受けることになる。これにともない抵抗
分割器の各出力（各比較器１０の基準電圧）も同様な変
動を受ける。各比較器１０では、正相入力端子に供給さ
れた増幅回路５からの電圧信号（Ｖ₁＋Ｖ₀）と、反転入
力端子に供給された合成基準電圧（Ｖ_ref＋Ｖ_s）の各分
圧値とが比較され、比較結果がエンコーダ１１によりデ
ジタル信号に変換される。なお、Ｖ₀は増幅回路５の基
準電圧であり、演算記憶部１２においてエンコーダ１１
で得られたデジタル信号から増幅回路５の基準電圧Ｖ₀
に対応するデジタル信号が差し引かれることで最終的な
電圧信号Ｖ₁（Ｖ₂）に対応するデジタル信号Ｄ₁”が得
られる。複数個分の電圧信号Ｖ₁（Ｖ₂）に対して上述の
Ａ／Ｄ変換を繰り返し、所定個数分のデジタル信号ΣＤ
₁”（ΣＤ₂”）を求めて、(１)式により距離データＬが
求められる。

【００４０】従って、本実施例によっても、上述の第
１、第２実施例と同様の作用効果を得ることができる。
なお、本実施例では、三角波発生回路６による三角波電
圧信号Ｓの基準電圧Ｖ_refへの付加動作が、第２実施例
と同様に、比較回路９による増幅回路５内の電流電圧変
換器の出力電圧信号の監視動作に基づいて規制されてい
たが、比較回路９を用いなくとも所望の効果が得られる
ことはいうまでもない。

【００４１】ここで、請求の範囲と実施例との対応にお
いて、Ａ／Ｄ変換器７はＡ／Ｄ変換手段を、制御回路８
は演算手段を、三角波発生回路６は信号生成手段をそれ
ぞれ構成している。

【００４２】なお、以上述べた実施例では、増幅回路の
出力電圧信号Ｖ₁、Ｖ₂並びにＡ／Ｄ変換器の基準電圧に
付加されるべき所定の変動信号として、三角波電圧信号
Ｓが用いられていたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、三角波発生回路に代え、例えば振幅±１／２
ＬＳＢ以上で処理信号と周期または位相の異なるノコギ
リ波や正弦波を生成するノコギリ波発生回路や正弦波発
生回路、あるいは振幅±１／２ＬＳＢ以上のランダムノ
イズを発生するランダムノイズ発生回路、Ａ／Ｄ変換器
による変換動作期間中に−Ａから＋Ａ（Ａ≧１／２ＬＳ
Ｂ）まで一様に変化するランプ電圧を生成するランプ電
圧発生回路等を用いた場合も同様な効果が得られる。

【００４３】

【発明の効果】以上詳細に説かれたように、本発明によ
れば、検出値を含むアナログ信号に時間変動する補正信
号を重畳し、あるいは、Ａ／Ｄ変換の基準電圧に補正信
号を重畳してデジタル信号を得ているので、このデジタ
ル信号を複数回加算して得られる信号値が連続値に近く
なる。従って、Ａ／Ｄ変換手段の分解能を高めることな
く精度の高い信号処理が可能となり、しかも、信号生成
手段を加えるだけの簡易な構成でこれを実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の信号処理装置のクレーム対応図であ
る。

【図２】本発明の第１実施例である信号処理装置が適用
されたアクティブ距離装置を有するカメラを示すブロッ
ク図である。

【図３】増幅回路からの出力電圧信号Ｖ₁（Ｖ₂）の波形
を示す図である。

【図４】三角波発生回路により生成された三角波電圧信
号Ｓの波形を示す図である。

【図５】電圧信号Ｖ₁（Ｖ₂）と三角波電圧信号Ｓとの合
成電圧信号の波形を示す図である。

【図６】測距信号の入力位置に対する合成電圧信号（Ｖ
₁＋Ｓ）、（Ｖ₂＋Ｓ）の変動を示す図である。

【図７】測距信号の入射位置に対する積算電圧信号ΣＤ
₁´、ΣＤ₂´の変動を示す図である。

【図８】第１実施例で得られた距離データＬと測距信号
の入射位置の関係を示す図である。

【図９】本発明の第２実施例である信号処理装置が適用
されたアクティブ測距装置を有するカメラを示すブロッ
ク図である。

【図１０】本発明の第３実施例である信号処理装置を示
すブロック図である。

【図１１】本発明の第３実施例の信号処理装置で使用さ
れる比較型並列Ａ／Ｄコンバータへの入力電圧波形と基
準電圧波形を示す図である。

【図１２】本発明で使用される光位置検出素子（ＰＳ
Ｄ）の受光部の拡大図である。

【図１３】従来の信号処理装置により得られる電圧信号
Ｖ₁、Ｖ₂と測距信号の入射位置Ｘとの関係を示す図であ
る。

【図１４】従来の信号処理装置により得られる積算電圧
信号ΣＤ₁、ΣＤ₂と測距信号の入射位置Ｘとの関係を示
す図である。

【図１５】従来の信号処理装置により得られる測距デー
タＬと測距信号の入射位置Ｘとの関係を示す図である。

【符号の説明】

５増幅回路６三角波発生回路７Ａ／Ｄ変換器８制御回路９比較回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検出値を含むアナログ信号をデジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段から出力されるデジタル信号を複数
回加算して演算処理を行う演算手段とを備えた信号処理
装置において、時間により変動する補正信号を生成し、前記Ａ／Ｄ変換
手段によるデジタル変換前に前記アナログ信号にこの補
正信号を重畳する信号生成手段を備えたことを特徴とす
る信号処理装置。
【請求項２】検出値を含むアナログ電圧信号を基準電
圧と比較してデジタル信号に変換する比較型Ａ／Ｄ変換
手段と、このＡ／Ｄ変換手段から出力されるデジタル信号を複数
回加算して演算処理を行う演算手段とを備えた信号処理
装置において、時間により変動する補正電圧信号を生成し、この補正電
圧信号をＡ／Ｄ変換手段の基準電圧に重畳する信号生成
手段を備えたことを特徴とする信号処理装置。