JPH07104156B2

JPH07104156B2 - 距離測定装置

Info

Publication number: JPH07104156B2
Application number: JP61281531A
Authority: JP
Inventors: 修野中
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1986-11-25
Filing date: 1986-11-25
Publication date: 1995-11-13
Anticipated expiration: 2010-11-13
Also published as: JPS63133014A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、距離測定装置、さらに詳しくは、物体に対し
て光を投射し、その反射光から距離を求めるようにした
距離測定装置に関する。

［従来の技術］測距方式には、光や超音波を投射しその反射信号によっ
て距離を図るアクティブ方式と、被写体の輝度情報から
三角測距を行なったり、または鮮明度を検出することに
よって測距を行なうパッシブ方式とが知られていて、い
ずれの方式もスチルカメラやビデオカメラ等に採用され
ている。このうちパッシブ方式は、暗いところでは測距
できず装置も大掛かりになるため、コスト的にアクティ
ブ方式に較べて不利である。

多くのアクティブ方式は、測距目標に赤外光を投射し、
その反射光をレンズで受け、三角測距式に光の入射位置
より測距を行なうものである。そして、このときの反射
光の入射位置を検出するために、位置検出素子（以下、
PSDとする）を用いたり、分割センサや受光素子を機械
連動式で用いたりする等の方式が知られている。

［発明が解決しようとする問題点］しかし、赤外光を投射する方式は、比較的簡単に実現で
きる反面、反射光とのS/Nの関係で、距離が遠くなるほ
ど精度が悪くなるという欠点があった。

また、赤外光のパルス発光に同期して積分動作を多数回
行なうことによってノズル成分を相殺し、測距精度を向
上させることも考えられる。しかし、あまり積分回数を
増やすと測距に要する時間が長くなるばかりで実用的で
ないという問題が生じる。

本発明は、このような点に着目してなされたもので、測
距精度に応じた積分により測距値を得るようにした距離
測定装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明の距離測定装置は、連続的にパルス光を被写体に
投光する投光手段と、カメラの撮影状態を表す情報を入
力する情報入力手段と、この情報入力手段によって入力
された上記情報に応じて上記パルス光の投光回数を制御
する投光回数制御手段と、上記投光手段の上記被写体か
らの反射光の入射位置に応じた電気信号を出力する位置
検出手段と、上記電気信号に基づいて上記被写体までの
距離を決定する距離決定手段とを具備したことを特徴と
し、また、上記情報入力手段は、撮影レンズの焦点距離
情報もしくは撮影レンズの絞り情報を入力することを特
徴とする。

［実施例］まず、本発明装置の説明に先立って、本発明装置に採用
される赤外光アクティブ方式の基本的な光学系と光電変
換素子の位置関係を第２図によって説明する。

投光レンズ１が赤外発光ダイオード（以下、IREDとす
る）２の発する赤外光６を被写体３上に投射すると、こ
の被写体３からの反射光７を受光レンズ４がPSD5の上に
結像させる。このとき、被写体３までの距離ｌは、投光
レンズ１と受光レンズ４の光軸間の距離、すなわち、基
線長をｓ、受光レンズ４の焦点距離をf₀、PSD5上の入射
光位置をｘとすると、次式で求められる。

ｌ＝ｓ・f₀/x ………（１）ところで、PSD5はPINフォトダイオード構成された半導
体素子で、入射光の光電流をその入射位置に対応する比
によって分割し、両端の端子より出力するようになって
いる。第３図に示すように、このPSD5の全長をt₀とし、
中心を受光レンズ４の光軸に合わせた配置状態では、反
射光７がPSD5に入射するときに生じる光電流I_pはPSD5の
特性効果により、位置ｘの比で、に分割される。よって、PSD5の両端子より出力される流
電I₁,I₂の比は、となるので、この（２）式と上記式（１）式から次式で
示すようにI₁/I₂は被写体距離ｌだけの関数で表わすこ
とができる。

I₁/I₂＝（lt₀＋2s・f₀）／（lt₀−2s・f₀） …………（３）つまり、この（３）式から明らかなように、I₁/I₂を求
めることにより、被写体距離ｌを算出することができ
る。

次に、本発明の距離測定装置について説明する。

第１図は本発明装置の一実施例の基本的な回路構成を示
したものである。

この第１図に示した本発明装置を第４図に示すタイムチ
ャートを用いて説明する。

IRED2は発振器11から発せられる20KHz、デューティ比50
％のパルスａが発光駆動回路12を介して与えられること
により点滅発光駆動される。このIRED2が発するパルス
状赤外光の被写体からの反射光はPSD5に受光されると、
上述したように、被写体距離ｌに応じた比（I₁/I₂）
で、PSD5の両端子に電流I₁,I₂が流れる。この電流I₁,I₂
は光学系とPSD5との位置関係（第2,3図参照）から、通
常、I₁≧I₂になることは明らである。電流I₁,I₂は入力
インピーダンスの低い前段増幅器13,14に導かれてそれ
ぞれの電流I₁,I₂に応じた電圧に変換される。前段増幅
器13の出力はアナログスイッチからなる積分用のチャン
ネル切換スイッチ15を通じて、また前段増幅器14の出力
は同じくアナログスイッチからなる逆積分用チャンネル
切換スイッチ16を通じてバンドパスフィルタ（以下、BP
Fとする）17に入力される。なお、チャンネル切換スイ
ッチ15,16は後述するように、いずれか一方がオンのと
き他方がオフとなるように制御されるので、前段増幅器
13,14のうちのいずれか一方の出力のみがBPF17に入力さ
れる。

上記IRED2がパルス発光駆動されているので、PSD5の出
力は正弦波状に変化するが、BPF17は定常光をカット
し、発振器11の発振周波数と等しい周波数の信号成分の
みを出力ｂとして取り出して増幅する。BPF17の出力ｂ
はアナログスイッチからなるサンプルスイッチ18を通じ
て積分増幅器19に入力される。サンプルスイッチ18は上
記発振器11に同期して駆動されるサンプルパルス発生器
22からのサンプルパルスｅによってオンとなるように制
御されるので、積分増幅器19はサンプルパルスｅの発生
毎に、同パルス幅時間だけBPF17の出力ｂの積分を行な
う。積分増幅器19の積分出力電圧V_Iは比較器20の一端に
入力されている基準電圧Vrefと比較される。比較器20は
積分増幅器19の出力電圧V_Iが基準電圧Vrefより高ければ
ハイレベル（以下、“H"とする）の信号を、低ければロ
ーレベル（以下、“L"とする）の信号を出力ｃとしてＤ
型フリップフロップ（以下、Ｄ−FFとする）21に送る。
Ｄ−FF21のクロック入力（ck）としてはサンプルパルス
発生器22の出力パルスｅがインバータ23により反転して
印加される。Ｄ−FF21の出力ｄは上記チャンネル切換ス
イッチ15,16のオン，オフ切換制御を行なう。すなわ
ち、Ｄ−FF21の出力ｄが“H"のとき、チャンネル切換ス
イッチ15をオン、チャネル切換スイッチ16をインバータ
24によってオフにし、またＤ−FF21の出力ｄが“L"のと
きは、上記スイッチ15,16をそれぞれオフ、オンする切
換え制御を行なう。従って、BPF17の出力ｂはＤ−FF21
の出力ｄにより電流I₁に含まれる当該帯域成分と電流I₂
に含まれる当該帯域成分との切換えがなされる。また、
このＤ−FF21はサンプルパルス発生器22に対してサンプ
ルパルス発生時点の制御をも行なう。すなわち、Ｄ−FF
21の出力ｄが“L"のときは、サンプルパルスｅをパルス
ａの立上がり時点からの遅延時間t_sをt_s＝t_s1とし、パ
ルスａの“H"の中央、つまり、反射赤外光の受光によっ
て電流I₁,I₂のレベルが最も高くなる時点で発生させる
ようにしている。また、Ｄ−FF21の出力ｄが“H"のとき
はパルスａの立上り時点からの遅延時間t_sをt_s＝t_s3と
し、パルスａの“L"の中央、つまり、反射赤外光の受光
によって電流I₁,I₂のレベルが最も低くなる時点で発生
させるようにしている。これにより、サンプルパルスｅ
はサンプルパルスｅはサンプルスイッチ18をBPF17の出
力ｂのピーク値付近に同期してオンさせ、積分増幅器19
に対して同期積分動作を行なわせている。

Ｄ−FF21の出力ｄとサンプルパルス発生器22の出力パル
スｅとはアンドゲート25を通じてカウンタ26に入力さ
れ、サンプルパルス発生器22の出力パルスｅはカウンタ
27に入力される。このカウンタ27はサンプルパルス発生
器22より発せられるサンプルパルスｅの発生回数、すな
わち、サンプルスイッチ18のオンによって積分増幅器19
で行なわれる全積分回数（以下、検波回数という）をカ
ウントし、カウンタ26は検波回数のうち、Ｄ−FF21の出
力ｄが“H"にあるときの積分回数、すなわち、チャンネ
ル切換スイッチ15がオンで電流I₁に基づく信号電圧が積
分増幅器19で正方向に積分される回数をカウントする。
また、上記カウンタ27はプリセット可能なダウンカウン
タであり、検波回数が所定の値に達すると、終了検出回
路28によってAF終了信号AFENDが出力される。

このように、基準電圧Vrefに対し、一致する方向で積分
および逆積分がそれぞれ検出素子55の出力電流I₁,I₂に
基づく信号によって行なわれる。逆積分は一般には、信
号を反転することにより行なわれるが、ここでは、アナ
ログ回路を単純化するためにBPF17の出力ｂが正弦波状
になることを利用して同期積分タイミングを同期Ｔの1/
2だけずらすことによって実現している。なお、Ｄ−FF2
1は積分動作中に切り換えをしないように機能する。こ
の同期積分動作を多数回行なえば、電流I₁,I₂の比は積
分回数、逆積分回数の比により求められることが明らか
である。ここでは、積分回数と逆積分回数とを合わせた
全積分回数即ち、検波回数をカウントするカウンタ27と
正方向の積分回数をカウントするカウンタ26によって電
流I₁,I₂の比をディジタル的に求め、これにより被写体
距離ｌを得るようにしている。

こうした積分回数によって距離を算出する方法は電流
I₁,I₂を直接求める必要がないので、微弱信号の検出動
作に悪影響を及ぼすノイズも相殺されて軽減でき、相対
的にS/Nを向上させ遠距離まで測距することができる。

従って、上記検波回数を多くすれば、それだけより高精
度の測距値が得られることは明らかであるが、あまり検
波回数を増やすと測距に要する時間が長くなるばかりで
実用的でないという問題が生じる。

そこで、上記第１図に示した距離測定装置では、撮影レ
ンズの焦点距離情報、撮影時の絞り情報の一方、或いは
両方を参考にし、その撮影状態に最適な距離精度で撮影
が行なえるようにしている。つまり、上記終了検出回路
28に撮影レンズの焦点距離情報ｆにより“1"と“0"に変
化する信号CONT₁と、絞り情報ＦNoにより“1"と“0"に
変化する信号CONT₂とが入力されるようになっており、
これらの信号CONT₁,CONT₂が終了検出回路28に入力され
ると、この信号CONT₁,CONT₂に応じてカウンタ27は、AF
終了信号AFENDを出力する所定のカウンタ値、即ち、全
検波回数の設定値が切換えられる。従って、精度上から
不必要に検波回数を増加させることをしないで、撮影状
態に応じた測距精度が得られるような検波回数で測距値
が得られることになる。

次に、本発明の距離測定装置を適用した全自動カメラを
具体的に説明する。

第５図は全自動カメラの全体の回路構成を示すブロック
図である。この電気回路において、電源30が供給される
ラインl₁,l₀間にはコンデンサ31が接続されて電源電圧V
ccの定電圧化が図られている。CPU32はワンチップマイ
コンからなり、カメラ全体のシーケンスを集中制御す
る。ただし、このCPU32は電源30の電圧Vccが低下したと
きには正しい動作を行なうことができず、また、電源電
圧Vccを監視する機能を有していないので、CPU32の電源
供給系統はアナログ素子で構成されたアナログIC33で制
御される。すなわち、アナログIC33は電源電圧Vccを監
視し、電源電圧Vccが規定電圧より高いときはCPU32に接
続されたパワーコントロール用トランジスタ34をオンに
し、規定電圧より低下したときトランジスタ34をオフに
してCPU32に対する電源供給制御を行なう。なお、CPU32
に接続されたスイッチ35はレリーズスイッチであり、ス
イッチ52は撮影レンズの焦点距離ｆの変化により切換わ
るレンズ切換スイッチである。

なお、焦点距離ｆはコンパクトカメラの場合は予め設定
された値にこのスイッチ52の切換えにより切り換わる
が、交換レンズを用いるカメラの場合にはレンズROMか
ら焦点距離情報をCPU32内に取り込まれるようにしても
よい。

アナログIC33は、上記電源電圧Vccを監視する機能を有
するほか、電源電圧Vccが十分に復帰してからCPU32にリ
セット信号を送って動作を再開させるパワーオンリセッ
ト機能およびバッテリチェック機能等を有している。さ
らに、アナログIC33は、露出制御のための輝度情報検出
用フォトダイオード36の出力をディジタル信号に変換す
るA/D変換回路やトランジスタ37をオンさせることによ
り、シャッタ／レンズ駆動回路38を介してフィルム給送
用モータ39,シャッタ制御兼レンズ移動用モータ40を定
電流駆動するための定電流回路、CPU32の命令をストロ
ボ回路41に伝えるためのインターフェース回路、シャッ
タ駆動用コンビネーションマグネット42の駆動回路等を
有している。なお、モータ40の回転角は同期して回転す
るパターンチャートとフォトリフレクタ等の組み合わせ
によって検出できるようになっている。

ストロボ回路41はアナログ回路38からの信号を受けるこ
とにより整流器43を通じてメインコンデンサ44へ昇圧の
ための充電を行ない、その後、閃光放電管45に対してそ
の発光を促すトリガ動作を行なう。メインコンデンサ44
の充電完了時にはストロボ回路41は充電完了信号を出力
し、アナログIC33を介してCPU32に送る。

表示駆動回路46はCPU32の指令を受け、カメラの各動作
状態、ユーザへの警告等をLCD（液晶素子）等からなる
表示位置47によって表示する。表示駆動回路45も電源電
圧Vccの低下によって誤表示を出力する虞れがあるの
で、電源制御をアナログIC33からの信号でトランジスタ
48をオンさせることによって行なう。

オートフォーカス用IC（以下、AFICとする）49はCPU32
よりオートフォーカス（AF）動作開始信号を受けること
により、このAFIC49内に有するロジック回路の働きによ
りAFシーケンス動作を行なう。このシーケンス動作はク
ロック同期式となっており、基本クロックはCPU32より
得ている。このAFIC49内には本発明の距離測定装置が構
成されている。AFIC49内のロジック回路は、前記第１図
に示した実施例装置の発振器11,D−FF21,サンプルパル
ス発生器22,インバータ23,24,アンドゲート25,カウンタ
26,27,終了検出回路28等を有して構成され、その他の回
路はアナログ回路によって構成されている。IRED2に抵
抗50を介してラインl₁に接続されたトランジスタ51は発
光駆動用トランジスタである。

上記全自動カメラのシーケンス動作についてのフローチ
ャートを第６図に示す。なお、ここでは、シャッタ制御
兼レンズ移動用モータ40の正転回転角により一義的に合
焦用レンズの繰り出し量が決まり、逆転時間によってレ
ンズシャッタ開口径が変化するプログラム形式のシャッ
タを用いることを想定している。

まず、レリーズスイッチ35をオンにすると、CPU32はレ
リーズされたことを認識し、被写体輝度の情報入力を行
なう。これは前述したように、フォトダイオード36の出
力をアナログIC33内をA/D変換回路でA/D変換することに
よって得られる情報である。次いで、フィルム感度の入
力も同じくディジタル的に行なう。露出演算では、これ
らのCPU32にディジタル的に入力した各露出情報に基づ
き適正露出を得るための絞りとシャッタ秒時の組み合わ
せがCPU32により演算される。低輝度時には、このシャ
ッタ秒時が長くなり、手振れをを起す虞れがあるので、
この場合には、内蔵ストロボのガイドナンバーおよびAF
情報、フィルム感度情報よりフラッシュマチック演算を
行ない、適正の絞り値が得られるような秒時を算出す
る。

このようにして得られた絞り値情報、または、撮影レン
ズの焦点距離ｆの違いを判別するスイッチ52のオン，オ
フ情報により、CPU32は必要な測距精度を割り出し、こ
れをAFIC49にプリセットする。そして、後述するAFシー
ケンス動作が行なわれる。

AFシーケンスが終了すると、モータ40が逆転し予じめ求
められた秒時のレンズシャッタ開口径が決定され、この
開口径で秒時のカウントを開始する。秒時のカウントを
終了するとシャッタが閉じるが、、上記のフラッシュマ
チックの演算が行なわれた場合には、シャッタの閉じる
直前にストロボが発光する。シャッタの閉じたあとはモ
ータ39によりフィルムが１駒分巻き上げられて上述した
撮影に係る一連のシーケンス動作を終了する。

ここで、測距精度の切換えについて説明する。

下記の第１表は、本実施例の距値測定装置において検波
回数が、どのような条件で切換えられるかを示したもの
である。

絞り値情報、即ち、ＦNoが大きくなると、被写界か深度
が深くなるため、即距精度は比較的低くても撮影上の支
障はない。また、撮影レンズの焦点距離ｆが短くなる
と、やはり被写界深度が深くなるため同様のことが言え
る。このことから、被写界深度はＦNoとｆとを用いて次
の関係式で表わすことができる。

前側被写界深度≒後側被写界深度 ∝ＦNo/f² 上記第１表において、128,256,512の各数字は全検波回
数を示している。ノイズが乱数的に発生した場合、検波
回数を増やせば増やすほど、ノイズの相殺効果大きく、
良好な感度が得られるという理論に基づいている。上記
検波回数の具体的な数値については、実験結果からそれ
に近い２進カウンタで実現しやすい値にした。CPU32は
レンズ切換スイッチ52によって入力される焦点距離ｆと
フィルム感度情報、輝度情報を基に算出する絞り情報Ｆ
Noに従って、上記第１表に示すように全検波回数を設定
することになる。

第７図は、前記第１図に示した距離測定装置の、より具
体的な回路構成を示した実施例装置のブロック図であ
る。すなわち、この第７図に示した距離測定値は、全自
動カメラ（第５図参照）内のAFIC49に構成されている。
この実施例装置では、PSD5の出力電流I₁,I₂を増幅する
ための前段増幅器13A,14Aと第１増幅器13B,14BおよびBP
F17の前段の第２増幅器16が用いられ、これらの増幅器
とBPF17と積分増幅器19および比較器20に対して基準電
圧発生回路62から基準電圧Vrefが与えられている。AFIC
49はCPU32との間で信号の授受を行なう。CPU32からの基
本ブロックckは発振器11およびアンドゲート64に入力さ
れる。パワー入力回路63はCPU32からのAFオン信号を受
けることによりサンプルパルス発生器22の駆動し、カウ
ンタ26,27にリセット信号を送出する。カウンタ27によ
る全検波回数N₁はCPU32から送出される撮影状態信号CON
T₁,CONT₂により終了検出回路28によって設定されるよう
になっている。カウンタ27が撮影状態信号CONT₁,CONT₂
によって設定された全検波回数N₁のカウントを終了した
時点で終了検出回路28からの信号がアンドゲート64を通
じ基本クロックckに同期してシフトレジスタ65に送ら
れ、このときカウンタ26のカウント値がシフトレジスタ
65にシフトされシフトレジスタ65より被写体距離ｌに応
じた測距出力AFOUTがCPU32に送られるようになってい
る。終了検出回路28は上記出力信号AFOUTを送出したの
ちパワー入力回路63およびCPU32にAF終了信号AFENDを送
る。

その他の回路構成については前記第１図に示した装置と
同様であるので説明は省略する。

上記第７図に示したAFIC49内の２つのカウンタ26,27と
終了検出回路28の具体的な回路構成を第８図に示す。

第８図において、検波回数N₀をカウントするカウンタ27
は10個のＤ−FF70〜79により構成されていて、これらＤ
−FFの各リセット端子Ｒには上記パワー入力回路63から
のリセット信号が印加される。カウンタ27のカウント入
力としてサンプルパルス発生器22からのサンプルパスCP
₁（第４図に示すサンプルパルスｅ）が与えられる。終
了検出回路28は、インバータ81,82,3入力アンドゲート8
3〜86および４入力オアゲート87とにより構成されてい
て、カウンタ27のＤ−FF76〜79の各出力Ｑがそれぞれア
ンドゲート83〜86の各入力端に導かれるようになってい
て、オアゲート87よりAF終了信号AFENDが得られるもの
となっている。

この第８図に示した回路では終了検出回路28に入力する
２つの撮影状態信号CONT₁,CONT₂が“0",“0"のときは、
アンドゲート83のみが導通するのでＤ−FF76の出力が選
択され、検波回数N₀が2⁶＝64に達したときAF終了信号AF
ENDを出力する。また、信号CONT₁,CONT₂が“0",“1"の
ときは、アンドゲート84のみが導通してＤ−FF77の出力
が選択された検波回数N₀が2⁷＝128に達したときAF終了
信号AFENDを出力する。同様に、信号CONT₁,CONT₂がそれ
ぞれ“1",“0"では、アンドゲート85が導通してＤ−FF7
8の出力が選択されN₀＝2⁸＝256のとき、また“1",“1"
では、アンドゲート86が導通し、Ｄ−FF79の出力が選択
され、N₀＝2⁹＝512のときにAF終了信号AFENDを出力す
る。すなわち、この第８図に示した回路では、下記に第
２表に示すように、２つの撮影状態信号CONT₁,CONT₂の
“1",“0"の入力設定によって、AF終了信号AFENDが出力
されるまでのサンプルパルスCP₁のカウント数を切り換
えることができる。

前述したように、撮影状態信号CONT₁,CONT₂は、それぞ
れ絞り値ＦNO、焦点距離ｆによって“0",“1"に切換わ
る信号であり、AFシーケンス中、CPU32よりAFIC49に入
力される。

そこで、上記第7,8図に示した回路構成を基に、AFシー
ケンスについて以下に述べる。

第９図にAFシーケンスにおけるプログラム動作のフロー
チャートを示す。AFシーケンスはAFIC49がCPU32よりAF
オン信号および基本クロックckを受けることより開始さ
れる。このとき、カウンタ26,27のカウント値、即ち、
積分回数N_S,検波回数N₀は０にリセットされる。このリ
セット信号はパワー入力回路63により与えられる。

AFシーケンスが開始すると、CPU32からの基本クロックc
kを発振機11が分周し、IRED2が20KHz,デューティ比50％
で連続パルス発光を開始する。このときの駆動電流は25
0mAである。このパルス発光はAFシーケンスが終了する
まで継続して行なわれる。

IRED2を発光開始させたあと、サンプルスイッチ18がオ
フのときチャンネル切換スイッチ15のオン，オフを判定
し、かつ積分電圧V_Iと基準電圧Vrefとの比較を行なう。
積分電圧V_Iが基準電圧Vrefに近づく方向に積分動作が行
なわれるように前述したように、積分電圧V_Iと基準電圧
Vrefとの比較によってチャンネル切換スイッチ15と16が
切り換えられるが、積分途中にこのチャンネル切換えが
生じては誤測距につながるので、サンプルスイッチ18の
オンしている間はこの切換えを禁止する。この積分中の
切換禁止の役割をＤ−FF21が果たしている（第1,4,7図
参照）。

チャンネル切換スイッチ15,16のうち、スイッチ15は電
流I₁による増幅出力を伝えるもので積分用、スイッチ16
は電流I₂による増幅出力を伝えるもので逆積分用であ
る。積分、逆積分の切換えは、即ち、積分方向（正負）
の切換えはBPF17の出力が正弦波状になることよりサン
プルスイッチ18のオンタイミングの変化によりディジタ
ル的に行なわれる。つまり、正弦波の正のピーク値にお
いてサンプリングを行なうか、負のピーク値においてサ
ンプリングを行なうかによって積分方向の正，逆が切り
換えられる。このサンプリングまでの発生タイミングt_s
はIRED2がパルス駆動されるときの各立上り点を基準に
している（第４図参照）。このサンプルパルスの発生タ
イミングt_sによって積分方向の正，逆が決まることは第
４図からも明らかである。実際にはフィルタの影響でIR
ED2の駆動波形とBPF17の出力波形の間には時間的な遅れ
があるが、第４図に示すタイミングチャートでは簡単化
するために、これを無視して示している。

今、チャンネル切換スイッチ15がオフ（即ち、チャンネ
ル切換スイッチ16がオン）であるとすると、このとき、
比較器20の出力を判別してV_I＞Vrefであれば、サンプル
パルスCP₁の発生タイミングをt_s＝t_s1に設定する。サン
プルパルスCP₁の発生タイミングt_sを設定したのちは、I
RED2がオンになるとを待って上記発生タイミングt_sまで
のサンプリング時間ｔをカウントする。そして、サンプ
リング時間ｔがタイミングt_sになると、サンプルスイッ
チ18を一定時間（10μsec）オンにし、チャンネル切換
スイッチ15のオン，オフを判定する。チャンネル切換ス
イッチ15がオフであれば、上記サンプルパルスCP₁の発
生時間、即ち、サンプルスイッチ18のオン時間は逆積分
が行なわれたことになるので、このときは、積分回数N_s
はカウントせず、検波回数N_Cのみを１回カウントアップ
する。そして、検波回数N₀がN₀＜N₁にあるので、再びサ
ンプルスイッチ18のオン，オン判定を行なう箇所に戻
り、上記の動作を繰り返す。

そして、逆積分によってV_I＜Vrefになるとチャンネル切
換スイッチ15をオンに、スイッチ16をオフにして積分方
向を切換えて上記動作を行なう。

正方向の積分が行なわれるときは、上記チャンネル切換
スイッチ15がオンであるので、このときV_I＜Vrefであれ
ば、サンプルパルスCP₁の発生タイミングをt_s＝t_s3に設
定する。そして、積分が行なわれると、積分回数N_Sを１
回カウントし、このあと、検波回数N₀も１回カウントす
る。このとき、負方向への積分（逆積分）回数N_Gは特に
カウントしないが、当然これらの間には次の関係式が成
り立つ。

N₀＝N_S＋N_G ………（４）ところで、全検波回数をN₁に固定化することにより積分
回数N_sを正規化すれば、この積分回数N_Sによって被写体
距離ｌを求めることができる。

被写体距値ｌを測定するとき、積分回数N_Sは、である。従って、この（５）式に前記（３）式を代入し
てとなる。

この（６）式から明らかなように、全検波回数N₁を設定
すると、正方向への積分回数N_Sが正規化されるので、両
カウンタ26,27のカウント値から比を求めるための割算
を行なうことなくカウンタ26のカウント値がそのまま測
距情報となる。

検波回数N₀が設定された全検波回数N₁に至らなければ、
さらにまた、サンプルスイッチ18のオン，オフ判定箇所
に戻る。そして、積分によってV_I＞Vrefになると、再
び、チャンネル切換スイッチ15をオフに、スイッチ16を
オンにして積分方向の切換を行なう。

なお、前記第７図に示すような回路構成では、チャンネ
ル切換スイッチ15,16の切換時に交流波形が重畳され、B
PF17の出力時に歪みを生じることになるので、BPF17の
出力が安定するのを待つために切換直後のサンプルパル
スCP₁の発生タイミングt_Sを長めにとるのが望ましく、
この第９図に示したフローチャートでは、サンプルパル
スCP₁の発生タイミングt_Sは直ちにt_s1→ｔ_s3′→t_s3→t
_s1に変化しないようにし、切換え直後は、ｔ_s3′→t_s1
よりそれぞれ長い時間のｔ_s4′→t_s2を経て、t_s1→t_s4
→ｔ_s3′→t_s3→t_s2t_s1のように変化するようにしてい
る。具体的には切換後、３周期分はサンプルパルスCP₁
を立てないようにする。即ち、１周期ＴはＴ＝50μsec
であるからt_s1＝７μsec, t_s3＝t_s1＋25μsecとすると、 t_s2＝t_s1＋150μsec t_s4＝t_s3＋150μsec となる。なお、サンプルパルス幅、つまりサンプルスイ
ッチ18のオン時間は10μsecである。

上述の動作をサンプルパルスCP₁の発生総数N₀が、全検
波回数N₁に等しくなるまで繰り返し、そのうちの正方向
の積分回数N_Sをカウンタ26によりカウントする。即ち、
前記カウンタ27によりカウントされた検波回数N₀が撮影
状態信号CONT₁,CONT₂によって設定された全検波回数N₁
になったときにAF終了信号がCPU32に向かって発せら
れ、続いて、CPU32の基本クロックckに同期してシフト
レジスタ65よりカウンタ26でカウントされた積分回数N_S
がシリアルデータとしてCPU32に転送される。積分回数N
_Sのシリアル転送が終了すると、AFオン信号がオフにな
り、CPU32は、測距結果としての積分回数N_Sに基づき、
前記（６）式により被写体距離ｌを算出し、AF段数を決
定する。

この場合、カウンタ27による全検波回数N₁が128,256,51
2と撮影状態信号CONT₁,CONT₂によって切換えられると
き、カウンタ26による積分回数N_Sは下記の第３表に示す
ように変化する。

よってCPU32は上記第３表に示す対応関係から距離ｌに
応じたAF段数を決定する。なお、この実施例では、基線
長Ｓ＝40mm、受光レンズ４（第2,3図参照）の焦点距離f
₀＝18.3mm、PSD5の長さt₀＝3mmを想定している。

AFシーケンスは、このようにして求められたAF段数に相
当するカム段に合焦用レンズを停止させた時点で終了す
る。

このように、上述した実施例装置では、撮影レンズの絞
り情報、焦点距離情報の一方又は両方を参考にし、絞り
を開いた状態、或いは長焦点距離のレンズでの撮影の際
は測距精度を重視した即距出力が得られ、また、逆に絞
りを絞った状態、或いは短焦点距離のレンズによる撮影
の際には、即距時間を重視して短時間で即距出力を得る
ことができる。

［発明の効果］以上述べたように、本発明によれば、投光手段を用いる
アクティブ方式でありながら、従来装置に較べて撮影状
態に応じて即距精度を重視した即距出力、即距時間を重
視した即距出力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す距離測定装置のブロ
ック図、第2,3図は、本発明装置に採用される赤外光アクティブ
方式の光学系と光電変換素子との基本的位置関係を示す
配置図、第４図は、上記第１図に示す装置の動作を説明するため
の各部信号波形のタイムチャート、第５図は、本発明装置を適用した全自動カメラのブロッ
ク図、第６図は、上記第５図に示す全自動カメラのシーケンス
動作のフローチャート、第７図は、上記第５図中のAFICのブロック図、第８図は、上記第７図中の主要部回路の具体的な電気回
路図、第９図は、上記第６図に示すフローチャート中のAFシー
ケンスのフローチャートである。２……IRED（投光手段）５……PSD（位置検出手段） 15,16……チャンネル切換スイッチ（スイッチ手段） 19……積分増幅器（積分手段） 20……比較器（比較手段） 21……Ｄ−FF（制御手段） 26……カウンタ（第２のカウント手段） 27……カウンタ（第１のカウント手段） 28……終了検出手段（全積分回数切換手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連続的にパルス光を被写体に投光する投光
手段と、カメラの撮影状態を表す情報を入力する情報入力手段
と、この情報入力手段によって入力された上記情報に応じて
上記パルス光の投光回数を制御する投光回数制御手段
と、上記投光手段の上記被写体からの反射光の入射位置に応
じた電気信号を出力する位置検出手段と、上記電気信号に基づいて上記被写体までの距離を決定す
る距離決定手段と、を具備したことを特徴とする距離測定装置。
【請求項２】上記情報入力手段は、撮影レンズの焦点距
離情報もしくは撮影レンズの絞り情報を入力することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の距離測定装置。