JPS5887543A - カメラの自動測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はカメラの自動測距装着に関し、特に被写体に光
を投射しその反射光を受光することによりカメラから被
写体までの距離を決定する。いわからの反射光を受光す
る際の反射光強度に大きく左右されることが知られてい
る。すなわち、一定レベルの光を投射する従来の能動Ｗ
掬距装曾では被写体がカメラより遠いときその反射光強
１孟低下して測距能力を低下させるし、また被写体が近
距離にあってもその被写体の反射率が低いときＫは同様
に反′射強慶が低下して測距能力を低下させる。 かかる測距能力の低下を避けるため、投射光強度を高く
してもよいが、それに伴なって反射光強度が増大し受光
素子の許容範囲を越える恐れがありその測距範囲を狭く
してし、まり。ｔな、投射光強度を上けると、装置のエ
ネルギー淵を小容量の電池に頼っているこの種の装置に
とって電力消費が多過ぎるという問題もある。 従って５本発明の目的は被写体の遠近にかかわらずある
いは被写体の反射率の高低にかかわらずその測距能力を
一定に維持するカメラの自動測距装置を提供するにある
。 かかる目的を達成するため、本発明によれば。 被写体に光を投射しその反射光を受光することによりカ
メラから被写体までの距離を決定するカメラの自動測距
装置において、受光素子忙入射する被写体からの反射光
の強度によって変化する信号を投光手段へ入力し、該信
号のレベルに応じて。 投光手段の発光強度・を受光素子への入射光強度が所定
レベルになるように制御することを特徴とするカメラの
自動測距装置が提供され、これにより、受光素子への反
射光強■壇写体の遠近あるいは反射基の差の如何にかか
わらず一定にされ、　ａｌｌ距能力の低下がなくなる。 勿論この場合、受光素子の許容範囲を狭めることはなく
、！走電力消費も少ない。 本発明の実施態様によれば、受光素子は、フォトダイオ
ードアレイでもよいが、受光表面に抵抗層を有し且つ該
抵抗層の両側に設けられた電極が反射光の受光点の位置
に従って変化する信号を出力する形式の位置検出素子で
あるのが好ましい。 この場合１位置検出素子の中心が受光光学系の光軸に一
致させられ、＃位置検出素子の、投光素子より違い側に
ある電極からの信号が投光手段へ入力されているのが好
ましい、、また、フォトダイオードアレイの場合には、
その最大出力レベルの信号を投光手段へ入力させるのが
好ましい。 以下本発明の実施例について１図面を参照しながら説明
する。第１図は本発明のカメラの自動測距装置を示して
おシ、投光駆動回路１はパルス発振装置を備え投光用発
光素子２から自然光と区別される／々ルス発光し九近赤
外線光が投射される。 光線は投光レンズ３を通って被写体Ｍ（距１１Ｄ、）に
投射され、カメラ（図示せず）上において基線長ｔだけ
投光レンズから離れた受光レンズ４１ζ向けて光線が反
射され、その反射光が受光素子５のｍ点に至る。 被写体が距１１０２　　にあるＮである場合には反射光
は受光素子４のｎ点に至る。受光素子５は１反射光がｍ
点に至るかｎ点に至るかによって異なる電気信号を出力
し、この電気信号が反射光検出回路６により増幅処理さ
れ、更に処理後の信号は距離識別回路７によって、被写
体までの距離ＤＩ（ま九は０２）が算出される。距離の
算出ｖｋ、撮影レンズ制御装置ｊＩｔ８へ信号が送られ
、撮影レンズ（図示せず）を適当位置へ移動させる。こ
のレンズの移動はモータによって行なうこともできるが
、無限遠ピント位置から近距離ピント位置までシャツタ
レリーズに連動して移動させ、距離信号に応じて所望位
置でその移動を停止させるものでもよｌｘ。 距離識別回路７からの距離信号は、表示装＃９にも送ら
れ、例えばファインダ内あるいけカメラの他の場所にそ
の情報を表示することができる。 本発明においては、反射光検出回路６からの信号は投光
強度制御回路１０を介して投光躯動回路１へ入力すなわ
ち帰還されている。これにより。 受光素子５への反射ｆｌａ＆が低くなると発光素子２０
発光強度が増大し、受光素子への反射光強度が高くなる
と発光素子２の発光強１；減少し、従って受光素子へ反
射光強ＷＬカ一定に維持される。 本発明の自動測距公電に用いられる受光素子は。 ダイオードプレイでもよいが１付蓋検出素子と呼ばれる
半導体素子でもよい、この付蓋検出素子について、第２
図を用いて親羽する。 第２図において１付蓋検出素子は、例えば、Ｐ型半導体
で成る抵抗層１２とシリコンで成る高抵抗基層１３とｎ
型半導体で成る層１４との５層構造の半導体で成り、受
光側となるＰｉｌｌ抵抗層１２にはその両側にそれぞれ
電極１５．１６が設けられており、層１４には共通電極
１７が設けられている。この位置検知素子の作用は次の
通シである。 電極１５．．１６間の距離がしてあり、その間のＮ１１
２の抵抗がＲＬであり、入射光１８の入射位置と電極１
６との間の距離がＸであり、その間の層１２の抵抗がＲ
ｘ　であるという一般的な場合を想定する。鳩１２の光
入射位置で発生した電荷は光の入射エネルギーに比例す
る光電流として紋紙抗層１２中を流れる。この電流は各
電極１５．１６までの抵抗値に逆比例するように分割さ
れ。 各を流が電極１５．１６に出力される。入射光により生
成された光電流を１゜とじ、電極１５゜１６から出力さ
れる電流１１％　Ｉ２とすると各電流は次のように表わ
される。 Ｘ ＋、＝ｌｏｘ−・・・・・・・・・・・・・・・θ）Ｒ
Ｌ 抵抗層１２は均一であることからその長さと抵抗が比例
しており、これを考慮すれば（１）式及び０式は次のよ
うに味わされる。 となり、ＡとＬが分ればＸが求められ、このＸが分れば
、第１図に示す基準長ｔを考慮に入れることで、三角測
量法によシ、被写体までの距ｍ（Ｄ。 または０２）を算出することができる。 第３図は、受光レンズ４と位置検知素子である受光素子
５との配置を示している。この図から明らかなように、
受光レンズ４の光軸０が位置検知素子の中心線Ｃと一致
するように配置されている。 この場合一方の電極１５は中心＠ＧＫ対し、発光素子２
の光線から最も離れており、他方の電極１６は前記光線
に最も接近するような配電となっている。このような配
ｔＫよシ、被写体Ｍ、Ｎからの反射光は必ず受光素子５
０片側申分（図では右中分）に入射する。すなわち、反
射光の入射位＠　ｍ　、　ｎは常に中心線Ｃと電極１５
との間にある。 無限遠の反射光を考えても入射位置は中心＠Ｃの位置に
あり、図の左側手分に入射することはない。 このことを前記０式において考えると。 Ｌ／２≦Ｘ≦Ｌであるから、０≦＾≦１　とな抄、反射
位置に従って＾は０と１との間を直線的に変化している
ことが分る。しかしながらこの関係は。 反射光の強闇が一定範囲内にあるとき成立するものであ
って、検出素子の許容範囲を越えると成立

【７ない。 上記のように、入射光は常に、投光素子より遠い側の半
分に入射することから、電極１５に出力される電流■１
　　は電極１６に出力される電流１２より大きいか１等
しい（後者の場合は被写体が無限遠にある場合である）
。すなわち。 １１≧１□　・・・・・・・・・・・・［相］）である
。 第４図は、第１図の測距装置の詳細ｆ示す回路図である
。発光素子２はトランジスタ２０によってオンオフされ
るようになっており、トランジスタ２１を介して／臂ル
ス発振器２２によって制御されている。すなわち、トラ
ンジスタ２】が導通している場合１発光素子２０Ｆｉパ
ルス発振器２２からのパルスに従ってノ＋ルス発光して
いる。これは受光素子５に入射する光を自然光と区別す
るためのものであり、自然光との区別が行なえる場合に
は／９ルス発光でなくともよい。発光素子の光線は近赤
外線が用いられているが、他の光線でもよいことは勿論
である。 トランジスタ２１は、発光素子２の発光強度を制御する
ように作用するもので、エミッタ電流が少ない場合１発
光強度が低くなり、逆の場合に発光強１ｌ−１ｔｔｌｌ
ｂ　くなる。このトランジスタのエミッタ電流は抵抗２
３を介して送られるペース電流によって制御される。 受光素子である位置検出素子からの電流信号１１及び１
□は交流演算増幅器２４及び２５にそれぞれ入力される
。交流増幅器が用いられたのは、発光素子２がパルス発
光しており、これが自然光と区別されるようになってい
るからであ！７゜自然光との区別ができる限り任意の増
幅器でよい。 電流信号ｌ　及び１２　は増幅器２４及び２５０反言 転入力に入力されており、増幅器２４及び２５のＶ（＠
ｔ　　を減少させるように作用し、各増幅器の出力は電
流信号が大きいとき小さい出力となり、逆の場合に大き
い出力となる。増幅器２４及び２５の出力は抵抗、コン
デンサ及び増幅器で成る積分器２６及び２７にそれぞれ
入力されて、交流信号が平滑化されｒ１流レベル信号と
して出方される。 積分器２６及び２７の出力は、減算回路２８及び加算回
路２９に入力され９回ｊ８２８で（＋、−＋２）の減算
処理が、回路２９で（＋、　＋　１２）の加算処理が行
なわれる。そして回路２８及び２９の出力は除算回路３
ｏに入力され。 ここで（１，−１□’）／（１，＋　１２）の除算処理
が行なわれ、前記した式■によるＡＩｅている。従って
、前述の通υ回路３ｏの出力から被写体Ｍ（着たＦｉＮ
）の距離Ｄ１（または０２）が算出される。 ｌすなわち回路２７．２８．２９は第１図の距離識別回
路７に相当する。回路３０の出力は撮影レンズ制御Ｌｌ
装ｆｔ８に入力され、レンズを適正位置に置き、また表
示回路９に入力されてその距離を表示する点は、既に第
１図に関連して説明されたのでその説明を省略する。 位置検出素子に関連して述べたように、電流＋１は、常
に電流１２０レベル以上である。また受光素子が過大な
反射光を受光した場合に、それを示すのも電流１１であ
る。電流１１Ｆｉ増幅器２４と積分器２６とにより、そ
の電流が小さいとき一一■■■■高くなり、このため抵
抗２３を介してトランジスタ２１のエミッタ電流を多く
流し、発光素子２の発光強裏を増す。すなわち、電流＋
１　　が小さい場合とは受光素子５への反射光の入射光
強度が低い場合であり、これに応じて発光素子２０発光
強ＩＢ趨して、発光素子５への受光強度が増すことにな
る。従って、トランジスタ２１、抵抗２３Ｆｉ第１図に
おける投光強度制御回路１０に相当して′いる。 更に、この回路を設けたことＫより、発光強度が高過ぎ
る場合にそれを抑制することができる。即ち、電流１１
　が過大である場合、積分器２６の出力は低（■−一な
り、トランジスタ２１へのペース電流が少なくなり、そ
のエミッタ電流が少なくなる。 従って発光素子２０発光強Ｉｌか低くなり、受光素子へ
の入射光強ａｍ少し、電流−１１は減少する。 従って、トランジスタ２１．抵抗２３及び電流１、用の
増幅器２４と積分器２６は、受光素子への受光強度を一
定レベルに維持するように作用してベルで発光する従来
の投光手段に比し、電力消費を少なくする°ことができ
る。 なお第４図の回路では受光素子として位置検出素子が用
いられたが、フォトダイオードアレイを用いてもよい、
この場合には、アレイの内の最大信号を投光駆動回路１
に入力すればよい。これにより、１配した位置検出素子
と一様の作用を得ることができる。 本発明によれに１被写体の遠近ある反射率の変化の如何
にかかわらず、確実に被写体までの距離が測定されるだ
けでなく１反射光量が過大である場合には投光手段の光
量を減少させるように作用するので１発光素子での無駄
なエネルギーを消費をなくすことができ電力消費が少な
くなる。また。 受光１ｋが一定であるので、測距範囲が拡大することに
なり、受光回路の信号もほぼ一定であるので複雑な回路
構成が不要になり製造、調整のためのコストを低減でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の測距装置のブロック図、第２図は位置
検出素子の側面図、第３図は位置検出素子の動作説明図
、第４図は位置検出素子を用いた場合の測距装置の回路
図である。 １・・・投光駆動回路、２・・・発光素子、３・・・投
射レンズ、４・・・受光レンズ、５・・・受光素子、６
・・・反射光検出回路、７・・・距離識別回路、８・・
・撮影レンズ制御装曾、９・・・表示装會、１０・・・
投光強賓制御回路、１２・・・抵抗層、１３・・・基層
、１５・・・発光素子より遠い側の電極、１６・・・発
光素子に近い側の電極、１７・・・共通電極、２２・・
・発振器。 篤１図 手　　続　　補　　正　　書 昭和　　年Ｗ７７１１−４　８ 】、事件の表示　昭和ｊ′ｌｐ　年％Ｗｆｍ第１♂６ｇ
ｇ３号２、発明の名称　　カメラの自動測距装置３゜補
正をする者 事件との関係　　出願人 ４、代理人 ５６　　補正命令の日付　　自　　発 ６ ７、補正の対象　　明細書の発明の詳細な説明の欄８、
補正の内容 （１）　　明細書第３ＴＲ下からｊ行目に１受元素子１
とあるを「受光素子あるいにそれに連なる信号処理回路
」と訂正する。 （２）　　同曹第６頁第１行に１受元素子４１とあるを
「受光素子５」と訂正する。 （３）同書第１／頁下から３行ないし２行に１従って、
各増幅器の・・・・・減少させるように作用り、１とあ
るを「従って、信号１□、１２は６増ｌｌｌｌ５の出力
を基準電圧Ｖｒｅｆより減少させる方向に作用し、」と
訂正する。 （４）同書第１．２頁第１４を行に＠２７．２８．２９
’とあるをｒ２８，２９，３０Ｊと訂正する。 （５）同書＠／３頁第１〜ｊ行に１また受光素子が・・
・・・電流が小さいとき高くなり、＠とあるを次の通り
訂正する。 「またそれ故に、受光素子が過大な反射ｆｔ、を受光し
た場合に、受−ｙｔ、ｑ子あるいはそれに遅なる信号処
理回路の許容範囲を越えるのは、電ｆｉｌ　　の方が早
い段階で達する。さて電流１゜が小さい値であるとき、
増幅５２４１に介して積分量２６の出力１高くなり、」 （６）同誓第１弘真第１４４行に１遠近ある反射率１と
あるを「遠近あるいは反射率」と訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　被写体に光を投射しその反射光を受光することに
   よりカメラから被写体までの距離を決定するカメラの自
   動測距装置において、受光素子に入射する被写体からの
   反射光の強度によって変化する信号を投光手段へ入力し
   、受光素子への入射強度が所定レベルになるように、前
   記信号のレベルに応じて投光手段の発光強度を制御する
   ことを特徴とするカメラの自動測距装ｆ１ｒ、。 ２６　　受光素子が受光面に抵抗層を有し且つ紋紙抗層
   の両側に設けられた電極が１反射光の受光点の位首に従
   って変化する信号を出力する形式の位置検出素子である
   酌記第１項記載の装置。 Ｓ、位置検出素子の中心が受光光学系の光軸に一致して
   おシ、＃位置検出素子の、投光素子より遠い側にある電
   極からの信号が投光手段へ入力されている前記＃ｇ２項
   記載の装置。 ４、　受光素子が７オトダイオードアレイであり。 該アレイの内の最大レベルの信号が投光手段へ入力され
   ている前記第１項記載の・装置う