JPH1146011A - 受光位置検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度よく安定した受光位置検出を行う。 【解決手段】 ｎ個のＰＤが並列配置された受光部１０
を備え、隣接する２つのＰＤの光電流検出出力の大小判
定によって受光部での受光位置を検出する回路であり、
第１アンプ１６が、ＰＤn-1の出力を第１基準電圧Ｖref
1に基づいて増幅し、第２アンプ１８がＰＤnの出力を第
２基準電圧Ｖref2に基づいて増幅し、コンパレータ２２
が第１アンプ出力と第２アンプ出力とを比較する。Ｖre
f1＞Ｖref2に設定することで、コンパレータ２２は、Ｐ
Ｄn-1とＰＤnの受光レベルが同一又は所定レベル以下の
場合、ＰＤn側での受光レベルが大であるとの比較結果
を出力する。また第２アンプ１８の出力側に制限抵抗２
０を設け、出力レベルを制限することで、受光レベルが
過大である時にはＰＤn-1側での受光レベルが大である
との比較結果を出力する。これにより、受光レベルに応
じて安定した判定結果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、受光部での受光位
置を検出するための回路であり、赤外光を投光して得ら
れた反射光から距離測定対象の位置を検出し三角測距の
原理を利用した距離センサなど、カメラのピント合わせ
のためのオートフォーカス機能等に利用される回路に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、カメラのオートフォーカス機
能等に利用される距離検出装置（測距センサ）では、デ
ィスクリート部品であるＰＳＤ（Position Sensitive l
ight Detector)が用いられている。このような距離検出
装置では、発光部から被写体等の目標物に光を照射し、
目標物からの反射光をＰＳＤが受光し、その受光位置か
ら目標物までの距離を算出するという、いわゆるアクテ
ィブ方式の測距方式によって距離検出がなされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記ＰＳＤは、内部抵
抗を備えており、受光による光電流が、その発生位置に
応じて上記内部抵抗によって分流されることで受光位置
を特定している。ところがこの内部抵抗が存在すること
により、抵抗ノイズが発生する。また、ＰＳＤでは、受
光によって発生する光電流が極めて微少（例えば、ｎＡ
程度）であり外来ノイズの影響を受け易いという問題が
ある。特に、反射光の光量の低い遠距離に対する測距で
は、一段と光検知信号のＳ／Ｎ比が劣化し、測距精度が
悪くなるという問題がある。更に、ＰＳＤは、ディスク
リート部品として構成されているため、ＰＳＤの両端か
ら、この両端にそれぞれ接続されるアンプまでの配線経
路で外来ノイズが重畳される可能性が高い。

【０００４】このような理由によるノイズの影響を低減
するために、アンプのゲインを大きくする方法も考えら
れるが、ゲインの増大に伴ってノイズレベルも上昇して
しまいＳ／Ｎ比を向上することはできない。

【０００５】一方、１つのフォトダイオード（ＰＤ）を
２分割して得られた１対のＰＤからの出力比に基づいて
測距を行う方法も考えられるが、近距離から遠距離まで
の全距離範囲内を２分割のＰＤでカバーするのでは、Ｐ
Ｄの全長に相当する基線長を長くすることができず、全
体的な測距精度を低下させてしまう。また、単に２分割
して受光レベルを比較した場合、両方のＰＤのレベルが
同程度の場合には、出力比が安定しないため、安定する
までに時間を要したり、測距精度に悪影響を及ぼす可能
性がある。

【０００６】上記課題を解決するために、本発明の受光
位置検出回路は、精度良く安定して受光位置を検出する
ことを可能とする受光位置検出回路を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の受光位置検出回路は、以下のような特徴を有
する。

【０００８】まず、本発明は、ｎ個の光検知素子が並列
配置されてなる受光部を備え、隣接する２つの光検知素
子での光電流検知出力の大小判定を順次行うことによっ
て受光部での受光位置を検出する回路であって、互いに
隣り合う２つの前記光検知素子の光電流検出出力を比較
して前記２つの光検知素子での受光レベルの大小を判定
する比較手段と、前記ｎ−１番目の光検知素子の受光レ
ベルと前記ｎ番目の光検知素子の受光レベルが同一レベ
ル又は所定レベル以下の場合に、前記比較手段に供給す
る前記光電流検出出力に対し、前記ｎ番目の光検知素子
側での受光レベルが大と判定されるように重み付けする
手段と、を備えるものである。

【０００９】或いは、互いに隣り合う２つの前記光検知
素子の光電流検出出力を比較して前記２つの光検知素子
での受光レベルの大小を判定する比較手段と、前記ｎ−
１番目の光検知素子の受光レベルと前記ｎ番目の光検知
素子での受光レベルが所定レベルを超える場合に、前記
比較手段に供給する前記光検知素子の光電流検出出力に
対し、前記ｎ−１番目の光検知素子側での受光レベルが
大と判定されるように重み付けする手段と、を備えるも
のである。

【００１０】また、本発明の受光位置検出回路は、ｎ個
の光検知素子が並列配置されてなる受光部を備え、隣接
する２つの光検知素子での光電流検出出力の大小判定を
順次行うことによって受光部での受光位置を検出する回
路であって、ｎ−１番目の光検知素子の光電流検出出力
を第１基準電圧に基づいて増幅する第１増幅手段と、ｎ
番目の光検知素子の光電流検出出力を第２基準電圧に基
づいて増幅する第２増幅手段と、前記第１増幅手段から
の出力と第２増幅手段からの出力とを比較して比較結果
を発生する比較手段と、を備え、前記第１基準電圧と前
記第２基準電圧とを異なる電圧レベルに設定して、前記
ｎ−１番目の光検知素子の受光レベルと前記ｎ番目の光
検知素子の受光レベルが同一レベル又は所定レベル以下
の場合、前記ｎ番目の光検知素子側での受光レベルが大
であると前記比較手段に判定させることを特徴とするも
のである。

【００１１】また、本発明の受光位置検出回路は、ｎ−
１番目の光検知素子での光電流検出出力を第１基準電圧
に基づいて増幅する第１増幅手段と、ｎ番目の光検知素
子での光電流検出出力を第２基準電圧に基づいて増幅す
る第２増幅手段と、前記第２増幅手段からの出力レベル
を制限する制限手段と、前記第１増幅手段からの出力
と、レベル制限された前記第２増幅手段からの出力とを
比較して比較結果を発生する比較手段と、を備え、前記
ｎ−１番目の光検知素子と前記ｎ番目の光検知素子での
受光レベルが所定レベルを超える場合、前記ｎ−１番目
の光検知素子側での受光レベルが大であると前記比較手
段に判定させることを特徴とするものである。更に、該
構成において、前記第１基準電圧と前記第２基準電圧と
を異なる電圧レベルに設定して、前記ｎ−１番目の光検
知素子の受光レベルと前記ｎ番目の光検知素子の受光レ
ベルが同一レベル又は所定レベル以下の場合、前記ｎ番
目の光検知素子側での受光レベルが大であると前記比較
手段に判定させる構成も可能である。

【００１２】上述のように本発明では、重み付けを行う
手段（例えば、上記第１及び第２基準電圧や、制限手段
等）により、入力レベルが同一、過小、過大である場合
など、比較手段での比較が安定しないような状況に際し
て、比較手段への入力レベルを状況に応じて所定のもの
とする。これにより、比較手段から安定した比較結果が
得られることとなる。

【００１３】更に、上記回路において、前記ｎ個の光検
知素子は、近距離から遠距離までの光を１番目からｎ番
目までの光検知素子が対応して検知するよう配置されて
いる。よって、上述のように受光レベルが同一又は低い
場合には、受光位置がｎ番目側つまり遠距離側であると
判定されることとなる。また、受光レベルが極めて大き
い場合にはｎ−１番目側つまり近距離側であると判定さ
れることとなる。

【００１４】また、本発明では、２つの同一の前記光検
知素子における出力に対し複数回比較し、規定回数以上
得られた比較結果を、前記２つの光検知素子の受光レベ
ルの比較結果とすることにより、受光位置の検出のさら
なる精度向上を図っている。

【００１５】更に、上記受光位置検出回路において、前
記受光部が所定の距離測定対象からの反射光を受光する
ために前記距離測定対象に光を射出する発光素子を制御
する制御手段を備え、この制御手段が、近距離からの光
を検知する隣接する２つの前記光検知素子における受光
レベルの比較処理時に、遠距離からの光を検知する２つ
の前記光検知素子における受光レベルの比較処理時より
も、前記発光素子での発光強度を低く制御することを特
徴とする。近距離側にある対象物からの反射光は、同一
発光源からの光に対し、遠距離の場合と比較するとその
光量は検出に十分余裕がある。よって、近距離側の場合
に発光素子での発光強度を低く制御することで、検出精
度を低下させることなく回路の消費電力低減を図ること
が可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の好適
な実施の形態（以下実施形態という）について説明す
る。

【００１７】［受光］図１は、本発明の実施形態に係る
測距センサなどに用いられる受光位置検出回路の構成を
示している。本実施形態では、例えば、測距目標となる
カメラにおける被写体４４に赤外光を照射するための発
光素子として、フォトダイオード３４が用いられてお
り、制御回路３０からの発光タイミング信号に応じてア
ンプ３２が動作すると、トランジスタＱ１１と抵抗Ｒ８
が流す定電流に応じてフォトダイオード３４に電流が流
れ、赤外光を発生する。この赤外光は、投光レンズ４０
から被写体４４に向けて投光される。投光された赤外光
は被写体４４で反射され、受光レンズ４６を通り、被写
体４４までの距離に応じて受光部１０の所定位置に入射
する。

【００１８】受光部１０は、短冊形の複数のＰＤ１〜Ｐ
Ｄｎ（ここでは、ｎ＝４）が所定間隔で並列配置されて
構成されており、ＰＤ１側がより近距離に位置する被写
体４４からの光を受光し、ＰＤｎ側がより遠距離に位置
する被写体４４からの光を受光するように配置されてい
る。ＰＤ１〜ＰＤｎには、それぞれに１個づつ対応して
電流電圧変換回路である光電流検出アンプ１２（１〜
ｎ）の一方の入力端子が対応して接続されており、各ア
ンプ１２（１〜ｎ）、はＰＤ１〜ＰＤｎからの微少な光
電流を電圧信号に変換して光電流に応じた光電流検出出
力を発生する。

【００１９】各アンプ１２（１〜ｎ）の出力はそれぞれ
ＰＤセレクタ１４に入力されている。ＰＤセレクタ１４
は、制御回路３０からのタイミング信号ＴＭに基づい
て、図２に示すように、ＰＤ１とＰＤ２、ＰＤ２とＰＤ
３、・・・、ＰＤｎ-1とＰＤｎという互いに隣り合う２つ
のＰＤについての２つの光電流検出出力（ｎ−１出力、
ｎ出力）を選択して出力する。

【００２０】［増幅・比較］セレクタ１４によって選択
された２つの出力（ｎ−１出力、ｎ出力）は、それぞれ
対応する経路内に配置されたコンデンサＣ１、Ｃ２に供
給される。コンデンサＣ１、Ｃ２を介することで、ｎ−
１出力、ｎ出力からは、定常光により発生するＤＣ成分
が除去され、被写体４４からの反射光により発生した光
電流分のみが次段の第１及び第２増幅手段としての第１
及び第２アンプ１６、１８に供給される。第１及び第２
アンプ１６、１８は反転増幅器として構成されており、
これらのアンプ１６、１８からの第１、第２増幅出力
は、比較手段としてのコンパレータ２２に供給されて比
較され、隣接する２つのＰＤの光電流検知出力の差、つ
まり、２つのＰＤでの受光レベルの大小に基づいた比較
結果が得られる。

【００２１】上記第１アンプ１６、第２アンプ１８は、
負帰還経路に設けられた抵抗Ｒ１、Ｒ２、抵抗Ｒ３、Ｒ
４によってそのゲインがそれぞれ設定されている。コン
デンサＣ１、Ｃ２を通過したｎ−１出力が第１アンプ１
６の負入力端子、ｎ出力が第２アンプ１８の負入力端子
にそれぞれ供給され、第１アンプ１６の正入力端子に
は、第１基準電圧Ｖref1が供給され、第２アンプ１８の
正入力端子には、第２基準電圧Ｖref2が供給されてい
る。これらの基準電圧は、所定の電源間に分割抵抗を配
置して作成しており、第１基準電圧Ｖref1の電圧レベル
は、第２基準電圧Ｖref2の電圧レベルよりも少し高いレ
ベルに設定されている。このように基準電圧レベルを変
えて出力レベルに重み付けを行っているのは、ＰＤ１〜
ＰＤｎでの光電流が同一量の場合、及び反射光が受光部
に届かず光が検知されない場合に、ＰＤｎ−１側の出力
をＰＤｎ側の出力より高くなるようにして、コンパレー
タ２２での判定を安定させ、比較結果、つまり距離情報
として”遠距離側”と判定させるためである。

【００２２】また、第２アンプ１８の出力側には、第２
増幅出力のレベルを制限する制限手段として制限抵抗２
０が設けられている。この制限抵抗２０により、第２ア
ンプ１８からの第２比較出力の絶対値が制限され、第１
アンプからの第１比較出力の絶対値よりも低くなる。こ
のように第２増幅出力、つまりＰＤｎ側出力に制限手段
を設けて重み付けするのは、第１、第２アンプ１６、１
８のダイナミックレンジ以上の光入力があった場合に、
コンパレータ２２での判定を安定させ、比較結果、つま
り距離情報として”近距離側”と判定させるためであ
る。

【００２３】［比較・多数決結果の信号処理］コンパレ
ータ２２で得られた比較結果は、信号処理回路２４に供
給される。信号処理回路２４は、隣り合う２つのＰＤに
ついての比較結果に基づいて、ＰＤ１〜ＰＤｎにおける
受光位置を示す位置検出信号を出力する（本実施形態で
は、２ビット出力）。ここで、隣り合う２つのＰＤの受
光レベルの比較は、１回の比較のみでは誤動作などの可
能性もあるので、本実施形態では、制御回路３０のタイ
ミング制御に基づき、複数回、特に、奇数回（本実施形
態では３回）、発光部３４から被写体４４に対して投光
し、同一の隣り合う２つのＰＤについての比較結果を得
る。そして、比較結果が所定回数（測定が３回の場合、
２回）以上同一となった場合に、その結果を２つのＰＤ
の受光レベルの判定結果とする。なお、複数回赤外光を
投光し、コンデンサを用いて光電流検知出力をアナログ
的に平均化する公知の二重積分方法も利用可能である
が、外付け部品等が増加するという問題がある。そこ
で、本実施形態では、上述のように３回投光して、コン
パレータ２２からの比較結果が、２回以上「Ｈ」又は
「Ｌ」となった場合に、「Ｈ」又は「Ｌ」と判定する多
数決方式を採用している。

【００２４】以下、比較結果の多数決及びその結果に応
じた位置検出動作について、図３、図４及び図５を参照
して説明する。図３は、信号処理回路２４の構成例を示
し、図４はこの信号処理回路２４における多数決方式の
動作を示している。また、図５は、本実施形態の受光位
置検出回路における全体的な動作を示している。

【００２５】図３に示されるように、信号処理回路２４
は、隣り合う２つのＰＤ（ＰＤｎ−１とＰＤｎ）につい
ての比較結果とクロック信号ＣＬＫとのアンドをとるｎ
−１個のアンドゲート５２、５４、５６と、対応するア
ンド出力をクロックとするｎ−１個の２ビットカウンタ
（ＤＦＦ５８及び６０、ＤＦＦ６２及び６４、ＤＦＦ６
６及び６８）を有する。また、各カウンタの出力側に
は、各カウンタで得られた多数決結果に基づいて受光位
置検出信号を出力するエンコーダ７０、ｎ−１個のカウ
ンタ出力が全てＬとなった場合に、フォーカスエラー信
号を出力するエラー検出回路７２が設けられている。

【００２６】コンパレータ２２で得られる比較結果は、
アンドゲート５２、５４、５６の一方の入力端子にそれ
ぞれ供給されている。そして、アンドゲート５２、５
４、５６の他方の入力端子には、スイッチ５０による切
り換えにより選択的にクロック信号ＣＬＫが供給されて
いる。本実施形態の２つのＰＤの受光レベルの比較処理
は、図５に示されるように、隣り合う同一の２つのＰＤ
からの出力を３回続けて選択し、増幅して比較する。そ
して、セレクタ１４のスイッチ及び上記スイッチ５０を
切り替えることにより、近距離側から遠距離側に向かっ
て選択するＰＤを切り替え、各ＰＤにおける受光レベル
の比較を行っている。

【００２７】まず、ＰＤ１とＰＤ２の受光レベルについ
ての処理動作について説明する。この場合、スイッチ５
０によりクロック信号ＣＬＫはアンドゲート５２に供給
されており、コンパレータ２２での比較結果が、図４の
ように「Ｈ」になった場合、アンドゲート５２からの比
較結果とクロック信号ＣＬＫとのアンド出力は、比較結
果に対応して「Ｈ」となる。カウンタの各段のＤＦＦ５
８、６０は、予めそのＲ端子に例えば図５のタイミング
信号ＴＭに基づいたリセット信号ＲＥＳＥＴが供給され
てリセットされており、２つのＤＦＦ５８及び６０のＱ
出力は共にＬとなっている。ここでカウンタの一段目Ｄ
ＦＦ５８の反転ＣＫ端子にＨレベルのアンド出力が供給
されると、図４のようにアンド出力のＨからＬへの切り
替わりで、ＤＦＦ５８のＱ出力［Ａ］は、Ｄ入力つまり
反転Ｑ出力を取り込んでＨになる。そして、次にアンド
出力がＨになると、アンド出力のＨからＬへの切り替わ
りのタイミングでＱ出力［Ａ］はＬへと変化する。ここ
で、一段目ＤＦＦ５８のＱ出力［Ａ］は、二段目ＤＦＦ
６０の反転ＣＫ端子に供給されており、Ｑ出力［Ａ］が
ＨとなるとそのＨからＬへの切り替わりのタイミングで
二段目ＤＦＦ６０のＱ出力［Ｂ］がＨとなり、これがＰ
Ｄ１とＰＤ２との比較結果の多数決結果としてエンコー
ダ７０に供給される。

【００２８】また、アンドゲート５２からのアンド出力
が２回以上「Ｈ」にならなければ、つまり、３回のうち
２回以上が「Ｌ」であれば、ＤＦＦ６０からの出力は、
Ｌのままであり、エンコーダ７０には、多数決結果に等
しい「Ｌ」が供給されることとなる。

【００２９】ＰＤ１とＰＤ２の受光レベルの比較・多数
決結果が得られると、制御回路３０からのタイミング信
号ＴＭによってセレクタ１４のスイッチ及び信号処理回
路２４のスイッチ５０が、ＰＤ２とＰＤ３の出力を選択
するように切り替えられる。そして、フォトダイオード
３４を３回発光させ、ＰＤ２とＰＤ３の受光レベルの比
較結果を得る。コンパレータ２２から供給される比較結
果は、アンドゲート５４を介してカウンタ（ＤＦＦ６２
及び６４）に供給される。そして、上記と同様の動作に
よりここで、多数決がとられ、ＰＤ２とＰＤ３について
の多数決結果がエンコーダ７０に出力される。このよう
にして、順次、比較する２つのＰＤを遠距離側のＰＤに
切り替え、最後のＰＤｎ−１及びＰＤｎ（本実施形態で
は、ＰＤ３とＰＤ４）の出力の比較結果の多数決結果を
カウンタ（ＤＦＦ６６、６８）で得ると、エンコーダ７
０は、これらの各多数決結果に基づいて、ｎ個のＰＤで
の受光位置を示す２ビット出力を発生する。この２ビッ
ト出力は、それぞれ対応して設けられた出力トランジス
タＱ１、Ｑ２を介してＯＵＴ１及びＯＵＴ２から外部に
受光位置検出信号として出力される。

【００３０】エンコーダ７０で得られる隣接する２つの
ＰＤ毎の比較の多数決結果は、ｎ＝４とした場合、ＰＤ
１とＰＤ２、ＰＤ２とＰＤ３、ＰＤ３とＰＤ４を「」内
で左から表すと、受光位置に応じて 近距離← 「ＬＬＬ」、「ＬＨＨ」、「ＨＬＨ」、「ＨＨＬ」、
「ＨＨＨ」 →遠距離 となる。例えば、図６に示すような状態で反射光が受光
部１０のＰＤに照射された場合、ＰＤ１とＰＤ２の出力
を比較すると２つの内の遠距離側に相当するＰＤ２での
出力が高いため、コンパレータ２２での比較結果はＨと
なる。またＰＤ２とＰＤ３の出力を比較すると、２つの
内の近距離側に相当するＰＤ２での出力が高くなるの
で、コンパレータ２２での比較結果はＬとなる。ＰＤ３
とＰＤ４の出力を比較すると、いずれのＰＤにも反射光
がほとんど入射していないので、上述のように、第１基
準電圧Ｖref1＞第２基準電圧Ｖref2に設定されているこ
とから、コンパレータ２２出力は、Ｈとなる。よって、
エンコーダ７０に入力される検出結果は図６に示すよう
にＨＬＨとなる。また、被写体４４からの反射光が全く
戻らなかった場合には、ＰＤ１とＰＤ２、ＰＤ２とＰＤ
３、ＰＤ３とＰＤ４の比較結果は、第１基準電圧Ｖref1
＞第２基準電圧Ｖref2に設定されていることから、全て
Ｈ、つまりＨＨＨとなる。

【００３１】これらのことから、反射光のＰＤにおける
受光位置は、比較結果の多数決結果のＬの位置によって
検知することができることがわかる。本実施形態では、
エンコーダ７０は、得られるであろう上記５種類の組み
合わせの中で、ＬＨＨ、ＨＬＨ、ＨＨＬ、ＨＨＨの４種
類を２ビットデータに変換してこれを受光位置検出信号
として出力する。また、本実施形態では、全ての多数決
結果がＬ、つまり、ＬＬＬとなった場合には、これをエ
ラー検出回路７２が検出して別信号として出力する。こ
れは、受光部１０の各ＰＤに対する入射光量が多く、第
１アンプ１６及び第２アンプ１８のダイナミックレンジ
以上の場合に結果が「ＬＬＬ」になるからである。この
「ＬＬＬ」という状況は、例えば被写体４４が近すぎる
場合や、周囲が明るすぎる場合等に発生すると考えら
れ、カメラのピント合わせが難しいことが予想される。
従って、この場合には、エラー検出回路７２が、上記２
ビットの受光位置検出信号とは別に、これを検出してフ
ォーカスエラー信号をＯＵＴ３から出力することで、測
距処理やカメラのピント合わせをやり直す等の処置を行
うことを可能としている。

【００３２】但し、ＬＬＬを別途検出して出力する方法
には限られず、多数決結果を全て受光位置検出信号とし
て出力してもよい。この場合、多数決結果として本実施
形態のように５種類が想定されるのであれば、受光位置
検出信号のビット数を３ビットとする。また、並列配置
されたＰＤの数がｎ＝４より多ければ、それに応じて、
エンコーダ７０に入力される比較結果の多数決数も多く
なるので、受光位置検出信号のビット数も対応して増や
す必要がある。

【００３３】［発光制御］次に、本実施形態の発光部で
の制御について説明する。一般的には、被写体４４に向
けて光を発するフォトダイオード３４における発光強度
は、フォトダイオード３４を駆動する発光制御信号ＩＲ
ＥＤが定電流制御されていることから、常に同一であ
る。このように、発光強度を同一とする場合、被写体４
４が遠距離に存在する場合、被写体４４からの反射光の
光強度が小さいので、遠距離の被写体４４からの反射光
でも十分検知できるように発光強度を設定する必要があ
った。しかし、被写体４４が近距離に存在する場合に
は、得られる反射光の強度が十分高いので、遠距離の場
合と同程度の発光強度は必要ない。そこで、本実施形態
では、フォトダイオード３４に供給する電流量を近距離
の被写体４４の測距の際には低く制御して消費電力の低
減を図ることとしている。

【００３４】本実施形態において、フォトダイオード３
４での発光強度は、制御回路３０からの抵抗制御信号に
より、基準電圧−グランド間の分割抵抗をなす抵抗Ｒ５
及び可変抵抗Ｒ６のうち、可変抵抗Ｒ６の抵抗値を設定
することにより行われる。抵抗Ｒ５及びＲ６によって決
められた分圧は、アンプ３２の正入力端子に供給されて
いる。アンプ３２は、制御回路３０から抵抗Ｒ７及びト
ランジスタＱ１０を介して供給される信号によって動作
を開始し、アンプ３２の正入力端子への入力電圧、つま
り可変抵抗Ｒ６によって設定された電圧と、負入力端子
に供給されるトランジスタＱ１１のエミッタ電圧との差
に応じた出力をトランジスタＱ１１のベースに供給す
る。これによりトランジスタＱ１１が動作して、フォト
ダイオード３４に流れる電流量が制御され、発光強度が
任意の値に設定される。

【００３５】ここで、本実施形態において受光位置検出
回路は、外部のＣＰＵなどから供給される図５の信号Ｓ
ＴがＨになると、測距処理をスタートさせる。その後、
制御回路３０の制御により、上述のように比較する２つ
のＰＤを例えば近距離側のものから順次選択し、フォト
ダイオード３４を発光させ、選択した２つのＰＤでの受
光レベルを比較する。制御回路３０は、比較対象が近距
離側のＰＤ、例えばＰＤ１とＰＤ２である場合には、ア
ンプ３２を動作させると共に上記可変抵抗Ｒ６の抵抗値
を調整（図１の構成の場合には抵抗値を小さく）するこ
とにより、フォトダイオード３４に流す電流量が小さく
なるように制御する。これにより、反射光の強度が十分
高い近距離側ではフォトダイオード３４に流れる電流値
を小さくでき、消費電力の低減が図られる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、重み付け手段、例えば、第１及び第２増幅手段にお
ける第１、第２基準電圧や、或いは第２増幅手段の出力
レベルを制限する制限手段などにより、比較手段に供給
する隣接する２つの光検知素子の光電流検出出力に対し
て選択的に重み付けを行う。比較手段に供給される２つ
の信号レベルが同一或いは極めて低い場合には、通常、
比較手段での比較結果は安定しないが、本発明では、例
えば、上記第１基準電圧を第２基準電圧より高く設定し
ておくことで、ｎ番目の光検知素子側での受光レベルが
大と判定される。また、第２増幅手段からの出力レベル
を制限することで、ｎ−１番目の光検知素子の受光レベ
ルとｎ番目の光検知素子での受光レベルが所定レベルを
超える（例えば検知可能なダイナミックレンジ以上の）
場合、ｎ−１番目の光検知素子側での受光レベルが大と
判定されることとなる。このように、比較する信号に対
して重み付けを行うことで、安定した比較結果を得るこ
とが可能となる。従って、受光部での受光位置検出の精
度を向上することが容易となると共に、受光位置検出に
要する時間を短縮することも容易となる。

【００３７】また、上記構成の本発明では、並列配置さ
れたｎ個の光検知素子が、近距離から遠距離までの光を
１番目からｎ番目までが対応して検知するよう配置され
ていることにより、受光レベルが同一又は低い場合に
は、受光位置がｎ番目側つまり遠距離側であると判定さ
れることとなる。また、受光レベルが極めて大きい場合
にはｎ−１番目側つまり近距離側であると判定される。
一般に、受光レベルが低い或いはほぼ同程度の場合、遠
距離に位置する距離測定対象からの反射光を受光してい
ることが多く、反対に、受光レベルが極めて大きい場合
には、近距離に位置する距離測定対象からの反射光を受
光してることが多い。従って、比較手段における比較が
不安定となるような条件に際しても、本発明によれば確
実にかつ適切な受光位置検出が可能となる。

【００３８】また、光検知処理を複数回行って得られた
結果の多数決をとって光検知結果とすることで、得られ
た結果の信頼性のさらなる向上が可能となる。

【００３９】更に、近距離にある距離測定対象からの反
射光は遠距離の対象に比べて十分な光強度であるので、
本発明の受光位置検出回路では、距離測定対象に光を射
出する発光素子を制御する制御手段が、近距離側の光検
知素子に対して検知処理を実行する場合に、発光強度を
低く制御する。これにより、受光位置検知の精度を維持
しつつ、回路における不要な消費電力を削減することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態に係る受光位置検出回路の構成を
示す図である。

【図２】 図１の受光部１０からセレクタ１４までの構
成を示す図である。

【図３】 図１の信号処理回路２４の構成を示す図であ
る。

【図４】 図３の信号処理回路２４における動作を説明
する図である。

【図５】 本実施形態の受光位置検出回路の全体的な動
作を示す図である。

【図６】 本実施形態の受光部での受光状態とコンパレ
ータにおける比較結果との関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 受光部、１２ 光電流検出アンプ、１４ ＰＤセ
レクタ、１６ 第１アンプ、１８ 第２アンプ、２０
制限抵抗、２２ コンパレータ、２４ 信号処理回路、
３０ 制御回路、３２ アンプ、３４ フォトダイオー
ド、４０ 投光レンズ、４４ 被写体、４６ 受光レン
ズ、５０ スイッチ、７０ エンコーダ、７２ エラー
検出回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 顕 千葉県四街道市鹿渡934−13番地 セイコ ープレシジョン株式会社千葉事業所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｎ個の光検知素子が並列配置されてなる
   受光部を備え、隣接する２つの光検知素子での光電流検
   知出力の大小判定を順次行うことによって受光部での受
   光位置を検出する回路であって、 互いに隣り合う２つの前記光検知素子の光電流検出出力
   を比較して前記２つの光検知素子での受光レベルの大小
   を判定する比較手段と、 前記ｎ−１番目の光検知素子の受光レベルと前記ｎ番目
   の光検知素子の受光レベルが同一レベル又は所定レベル
   以下の場合に、前記比較手段に供給する前記光電流検出
   出力に対し、前記ｎ番目の光検知素子側での受光レベル
   が大と判定されるように重み付けする手段と、を備える
   受光位置検出回路。
2. 【請求項２】 ｎ個の光検知素子が並列配置されてなる
   受光部を備え、隣接する２つの光検知素子での光電流検
   知出力の大小判定を順次行うことによって受光部での受
   光位置を検出する回路であって、 互いに隣り合う２つの前記光検知素子の光電流検出出力
   を比較して前記２つの光検知素子での受光レベルの大小
   を判定する比較手段と、 前記ｎ−１番目の光検知素子の受光レベルと前記ｎ番目
   の光検知素子での受光レベルが所定レベルを超える場合
   に、前記比較手段に供給する前記光検知素子の光電流検
   出出力に対し、前記ｎ−１番目の光検知素子側での受光
   レベルが大と判定されるように重み付けする手段と、を
   備えることを特徴とする受光位置検出回路。
3. 【請求項３】 ｎ個の光検知素子が並列配置されてなる
   受光部を備え、隣接する２つの光検知素子での光電流検
   出出力の大小判定を順次行うことによって受光部での受
   光位置を検出する回路であって、 ｎ−１番目の光検知素子の光電流検出出力を第１基準電
   圧に基づいて増幅する第１増幅手段と、 ｎ番目の光検知素子の光電流検出出力を第２基準電圧に
   基づいて増幅する第２増幅手段と、 前記第１増幅手段からの出力と第２増幅手段からの出力
   とを比較して比較結果を発生する比較手段と、を備え、 前記第１基準電圧と前記第２基準電圧とを異なる電圧レ
   ベルに設定して、前記ｎ−１番目の光検知素子の受光レ
   ベルと前記ｎ番目の光検知素子の受光レベルが同一レベ
   ル又は所定レベル以下の場合、前記ｎ番目の光検知素子
   側での受光レベルが大であると前記比較手段に判定させ
   ることを特徴とする受光位置検出回路。
4. 【請求項４】 ｎ個の光検知素子が並列配置されてなる
   受光部を備え、隣接する２つの光検知素子での光電流検
   出出力の大小判定を順次行うことによって受光部での受
   光位置を検出する回路であって、 ｎ−１番目の光検知素子での光電流検出出力を第１基準
   電圧に基づいて増幅する第１増幅手段と、 ｎ番目の光検知素子での光電流検出出力を第２基準電圧
   に基づいて増幅する第２増幅手段と、 前記第２増幅手段からの出力レベルを制限する制限手段
   と、 前記第１増幅手段からの出力と、レベル制限された前記
   第２増幅手段からの出力とを比較して比較結果を発生す
   る比較手段と、を備え、 前記ｎ−１番目の光検知素子と前記ｎ番目の光検知素子
   での受光レベルが所定レベルを超える場合、前記ｎ−１
   番目の光検知素子側での受光レベルが大であると前記比
   較手段に判定させることを特徴とする受光位置検出回
   路。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の受光位置検出回路にお
   いて、 更に、前記第１基準電圧と前記第２基準電圧とを異なる
   電圧レベルに設定して、前記ｎ−１番目の光検知素子の
   受光レベルと前記ｎ番目の光検知素子の受光レベルが同
   一レベル又は所定レベル以下の場合、前記ｎ番目の光検
   知素子側での受光レベルが大であると前記比較手段に判
   定させることを特徴とする受光位置検出回路。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の受光位
   置検出回路において、 前記ｎ個の光検知素子は、近距離から遠距離までの光を
   １番目からｎ番目までの光検知素子が対応して検知する
   よう配置されていることを特徴とする受光位置検出回
   路。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の受光位
   置検出回路において、 ２つの同一の前記光検知素子における光電流検出出力を
   複数回比較し、規定回数以上得られた比較結果を、前記
   ２つの光検知素子の受光レベルの比較結果とすることを
   特徴とする受光位置検出回路。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか一つに記載の受
   光位置検出回路において、 更に、前記受光部が所定の距離測定対象からの反射光を
   受光するために前記距離測定対象に光を射出する発光素
   子を制御する制御手段を備え、 前記制御手段は、 近距離からの光を検知する隣接する２つの前記光検知素
   子における受光レベルの比較処理時に、遠距離からの光
   を検知する２つの前記光検知素子における受光レベルの
   比較処理時よりも、前記発光素子での発光強度を低く制
   御することを特徴とする受光位置検出回路。