JPS61240109A - 距離検出装置 - 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】 （発明の利用分野） 本発明は、カメラ等の自動焦点制御装置などに用いられ
る距離検出装置、特に２種の信号を演算して測距情報を
得るアクティブ方式の距離検出装置の改良に関するもの
である。

（発明の背景） 第５図に一般的な自動焦点制御装置に配置されるアクテ
ィブ方式の測距光学系の一部を示す。

投光素子１より投光された信号光は、投光レンズ２を通
過し、被写体３面で反射され、受光レンズ４を通って受
光素子５へ入射する。この受光素子５の受光面は第６図
からもわかるように二つの受光部５ａ　、５ｂに分割さ
れており、第５図実線で示される如く被写体３からの反
射光が受光部５ａと５ｂの中心にスポット光Ｓ（第６図
参照）として入射する場合は、第６図（イ）のように受
光部５ａ、５ｂでの各受光量はほぼ等しくなり、このよ
うな状態時には合焦と判断され、被写体３′に示される
如く遠くに位置する場合は、第６図（ロ）のように受光
部５ａでの受光量は多く、受光部５ｂでの受光量は少な
くなり、前側ピントと判断され、又被写体かびに示され
る如く近くに位置する場合は、第６図（ハ）のように逆
に受光部５ｂでの受光量が多く、受光部５ａでの受光量
は少なくなり、後側ピントと判断される。即ち、前述の
ような測距光学系を有する自動焦点制御装置においては
、被写体距離によって相対的に変化する受光部５ａ　、
５ｂからの信号をある一定時間積分回路により積分し、
その積分値に基づいて測距情報を得、前述の如く合焦、
非合焦（前、後側ピント）を判断し、非合焦の場合には
合焦用レンズ群を移動させると同時に前記受光素子５を
移動（第５図矢印方向）させ、自動焦点制御を行う構成
となっている。

ところで、前述した受光部５ａ、５ｂからの信号は被写
体条件によって大きく変動、即ち被写体距離が近くてそ
の反射率が高い場合には受光部５ａ　、５ｂから出力さ
れる信号レベルは高１　　　くなり、逆に被写体距離が
遠くてその反射率が低い場合には低くなる。このように
大きく信号が変動するような状況下、つまり受光部５ａ
。

５ｂから出力される信号レベルが高い場合には、測距可
能なダイナミックレンジを越えてしまう（信号レベルが
電源電圧に近づき、飽和してしまう）ことがあり、正確
な測距情報を得ることができなかった。

（発明の目的） 本発明の目的は、上述した問題点を解決し、受光量の広
い範囲にわたって、正確な距離検出を行うことができる
距離検出装置を提供することである。

（発明の特徴） 上記目的を達成するために、本発明は、積分手段により
前回一定積分時間に積分された信号の積分値を記憶し、
該積分値に基づいて今回の前記一定積分時間を更新設定
し、更新設定された一定積分時間に従って前記積分手段
に積分動作を行わせ、得られた積分値から測距情報を演
算する演算手段を設け、以って、前回の一定積分時間に
おける積分値が高くなると、今回の一定積分時間を短く
するようにしたことを特徴とする。

（発明の実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第
５．６図と同じ部分は同一符号にて表す。６は駆動用モ
ータ７を駆動源として移動する、例えば撮影レンズで、
該撮影レンズ６が移動することに連動して受光素子５も
移動し始める（実際は駆動用モータ７の回転に連動して
カム等を介して移動する）。８はマイクロコンピュータ
９からタイミング信号Ｍ１が入力することによりオンす
るアナログスイッチで、該アナログスイッチ８がオンし
ている時は受光部５ａ。

５ｂの両方が被写体からの反射光な受光し、オフ時には
受光部５ａのみが受光することになる。

１０はセンナアンプ、１１は直流の成分（外光成分）を
とり除くバイパスフィルタ、１２はインバータ１３を介
して入力する信号に応じてその時入力する和信号（Ａ＋
Ｂ）又は信号Ａのゲインをコントロールする、即ち、タ
イミング信号Ｍ、がハイレベルの信号の時（この場合は
和信号（Ａ＋Ｂ）が入力している）にはそのままのレベ
ルで次段へ出力し、タイミング信号Ｍ１がローレベルの
信号の時（この場合は信号Ａが入力している）には２倍
のレベルにゲインアップして次段へ出力するゲインコン
トロール回路、１４．１５はマイクロコンビエータ９か
らタイミング信号Ｍｔ　、　Ｍｓが入力することにより
オンするアナログスイッチ、１６はマイクロコンピュー
タ９から入力するパルス信号であるタイミング信号Ｍ、
に従ってオンオフするアナログスイッチ、１７は〃積分
回路、１８は信号Ａ、Ｂとは逆極性の、例えば負の一定
電流ｉを発生する定電流源で、和信号（Ａ＋Ｂ　）又は
信号２人の積分値を逆積分する場合に用いられる。１９
は和信号（Ａ＋Ｂ）又は信号２人の積分値の逆積分が完
全に終了した時点（積分出力ゼロに達した時点）で内部
にパルスをカウントするカウント部を有するマイクロコ
ンビエータ９ヘローレベルの信号を出力するコンパレー
タ、２０は駆動回路である。

次に動作について第２．３図を参照しながら説明する。

先ず、マイクロコンピュータ９はタイミング信号Ｍ１を
出力し、アナログスイッチ８を予じめ設定されたＴ。時
間オン状態にする。このようにアナログスイッチ８がオ
ンすることにより、投光素子１より投光され、被写体か
ら戻ってくる反射光は受光部５ａ　、５ｂの両方にて受
光され、センサアンプ１０から和信号（Ａ＋Ｂ）が出力
される。又前記タイミング信号Ｍ、はインバータ１３を
介してローレベルの信号としてゲインコントロール回路
１２へ入力しており、より【、該ゲインコントロール回
路１２はバイパスフィルタ１１を介して入力する和信号
（Ａ十Ｂ）をそのままのレベルで次段のアナログスイッ
チ１４へ出力する。また、この時第２図（ａ）からもわ
かるようにマイクロコンビエータ９からはタイミング信
号Ｍｔ　−Ｍ＋が出力されているので、アナログスイッ
チ１４はタイミング信号Ｍ。

に従って、アナログスイッチ１６はタイミング信号Ｍ４
に従ってオンオフ、即ち投光素子１０発発光光イミング
に同期して、それぞれオンする。

このため、ゲインコントロール回路１２より出力される
和信号（Ａ＋Ｂ）は前記アナログスイッチ１４．１６を
通して積分回路１７へ送られ、第２図１ｂｌに示される
ようにｚ時間積分される（第３図ステップ１０１）。こ
のようにＴｏ時間積分回路１７にて和信号（Ａ＋Ｂ）の
積分がなされると、マイクロコンビエータ９はタイミン
グ信号Ｍ、を出力し始め、今度はアナログスイッチ１５
をオン状態にする。アナログスイッチ１５がオンすると
、定電流源１８より流れてくる負の一定電流ｉにより逆
積分が開始（第２図１ｂｌ参照）され、この逆積分はコ
ンパレータ１９よりレベルの信号が出力されるまでの間
貸われる。

この間（逆積分に要する時間）マイクロコンビエータ９
内に配置されるカウント部は同じく内部に配置されるパ
ルス発生部にて発生するパルス数をカウントする。この
時のパルス数を几とすると、Ｐｏは和信号（Ａ＋Ｂ）の
積分値に相当するＡ／Ｄ変換信号（Ａ／Ｄ変換値）とな
る（ステップ１０２）。

以上のようにしてプリ測距によるパルス数Ｐ。

が得られたら、該パルス数九に基づいて、積分回路１７
で和信号（Ａ＋Ｂ）を積分するのに適した積分時間を設
定する。つまり、前述したように、被写体までの距離や
その反射率が異なる場合、ある一定時間相信号（Ａ＋Ｂ
）を積分した時、その積分値は大きく変動し、その時の
被写体条件によって測距可能なダイナミックレンジを越
えてしまう（和信号（Ａ＋Ｂ）の積分電圧が、電源電圧
に近づき、飽和してしまう）といった不都合等が生じる
ため、和信号（Ａ＋Ｂ）の積分時間を適当な時間に、即
ち和信号（Ａ＋Ｂ）の積分値が高ければ積分時間を短く
し、逆□に低ければ積分時間を長くする。そこで、次式
のような演算をマイクロコンピュータ９内で行い、次回
の和信号（Ａ十Ｂ）の積分時間を決め６°　　　　　　
　　　　　、°、ｋ・・・定数Ｔ、　＝　Ｔ、、°に／
Ｐ、−１Ｔ、、・・・次回の積分時間助成により積分時
間を算出（今回はＴ、＝Ｔｏ−に／ＰｏＫより算出され
る）したら（ステップ１０３）、マイクロコンビ為−夕
９はこのＴ＋時間タイミング信号Ｍｓ　１Ｍｔ　１Ｍ＋
を出力する。これにより、Ｔ１時間和信号（Ａ＋Ｂ）の
積分が行われ（ステップ１０４）、次いでタイミング信
号Ｍ、が出力されることから一定電ｉｉにて逆積分がな
され、和信号（Ａ＋Ｂ）の積分値をＡ／Ｄ変換したパル
ス数ＰＡ＋１が得られる（ステップ１０５）。この時の
パルス数Ｐ、＋１はマイクロコンピュータ９内に記憶さ
れる。以上の動作が終了したら、マイクロコンピュータ
９は再びタイミング信号Ｍｔ。

Ｍ４を出力する（第２図（ａ）参照）。この場合、タイ
ミング信号Ｍ１は出力されないため、アナログスイッチ
８はオフしており、又ゲインコントロール回路１２は入
力する信号を２倍にゲインアップするモードに切り換わ
っている。よって、この場合は受光部５ａのみで受光さ
れ、出力される信号Ａの２倍の信号２人が積分され（ス
テップ１０６）、次いで前述と同様タイミング信号Ｍ３
が出力されることから一定電流ｉにて逆積分がなされ、
信号２人の積分値をＡ／Ｄ変換したパルス数Ｐ２□が得
られる（ステップ１０７）。

マイクロコンビエータ９は、前述のようにして得られた
パルス数ＰＡ＋ｌとＰ！□に基づき、例えば第４図に示
すような演算をして合焦、非合焦（前側ピント、後側ピ
ント）の判断を行うと共に、パルス数の比’ｆｌｈ／Ｐ
Ａ＋１に応じて、駆動用モータ７への自動焦点制御信号
Ｎ（第１図参照）のパルス幅を変調（ＰＷＭ）する。こ
れによって、駆動用モータ７の回転方向及び回転速度が
制御される。本実施例では第４図に示すように、烏。

／　ＰＡヤ、が例えば「０．８〜１．２」内であれば合
焦と判断して駆動用モータ７へ自動焦点制御信号Ｎを出
力しない（何ら電圧を印加しない）ようにしている。尚
、前記「０．８〜１．２」という範１　　　囲は実は不
感帯であり、理想的には［１，ｏ　Ｊ即ち２Ａ＝Ａ＋Ｂ
、つまりＡ＝Ｂの時が真実の合焦状態であるが、合焦と
みなし得る巾をもたせる構成にしている。又マイクロコ
ンビエータ９内に記憶されたパルス数ＰＡ＋１は前述し
たパルス数への如く次回の測距時の和信号（Ａ＋Ｂ）の
積分時間（第２図に示されるＴ１時間）を設定するのに
使用され、同様の測距動作が行われる（ステップ１０３
〜１０９）。以後同様に１３時間に得られるパルス数Ｐ
−は次回の積分時間（１３時間）を設定するのに使用さ
れる。

本実施例によれば、前回の積分時間（’ｒ−を時間）に
おけるパルス数ＰＡ＋ｍの値が大きくなると、今回の積
分時間（Ｔ、時間）を短くするようにしたから、被写体
から入力する受光量が多い場合であっても、低い場合で
あっても、正確な距離検出を行うことができる。

（発明と実施例の対応） 本実施例において、投光素子１が本発明の投光手段に、
受光素子５が受光手段に、積分回路１７が積分手段に、
マイクロコンビエータ９が演算手段に、それぞれ相当す
る。

（変形例） 本実施例では、一方の信号のみを積分する場合にはゲイ
ンコントロール回路１２によシその信号を２倍して積分
するような構成にしているが、これは和信号と一方の信
号の積分の際のオフセット電圧をキャンセルするためで
あり、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば
一方の信号の積分値をＡ／Ｄ変換し、その２倍のＡ／Ｄ
変換値と和信号の積分値のＡ／Ｄ変換値とを比較して、
第４図と同様のモータ制御、即ち自動焦点制御を行うよ
うな構成であってもよい。また、和信号（Ａ＋Ｂ）の積
分値と信号人の積分値に基づいて測距情報を得るタイプ
の装置について述べたが、例えば一方の信号を一定時間
積分し、次に和信号により前記積分値が初期レベルに達
するまで逆積分し、この逆積分に要する時間と前記一定
時間との関係により測距情報を得るタイプ、一方の信号
Ａ或いは信号Ｂを用いずに、二つの信号Ａ、Ｂの差信号
（Ａ−Ｂ）を用いて、差信号（Ａ−Ｂ）の積分値を求め
、和信号（Ａ十Ｂ）の積分値とから測距情報書るタイプ
、信号ＡとＢを積分し、この積分値によって例えば、（
Ａ−Ｂ）、／（Ａ＋Ｂ）を演算して測距情報を得るタイ
プ、前記のよ５な測距情報を得るために用いられるそれ
ぞれの信号の積分は行わず、各信号に基づいて測距情報
を得るタイプ或いはそれぞれの信号を同時に積分処理す
ることが可能な２系列の回路を有するタイプのものにも
適用することが可能である。更に、受光手段として受光
部５　ａ　ｅ　５　ｂから成る受光素子５を用いたがエ
コつの受光素子を用いてもよいし、半導体装置検出器（
ＰＳＤ）を用いてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、積分手段により
前回一定積分時間に積分された信号の積分値を記憶し、
該積分値に基づいて今回の前記一定積分時間を更新設定
し、更新設定された一定積分時間に従って前記積分手段
に積分動作を行わせ、得られた積分値から測距情報を演
算する演算手段を設け、以て、前回の一定積分時間にお
ける積分値が高くなると、今回の一定積分時間を短くす
るようにしたから、受光量の広い範囲にわたって、正確
な距離検出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図（
ａｌ　（ｂ）はそのタイミングチャート、第３図はその
フローチャート、第４図はマイクロコンビエータによる
演算値の一例を示す図、第５図は一般的な自動焦点制御
装置に配置される測距光学系の一部を示す図、第６図（
イ）〜（ハ）は第５図に示される各被写体位置からのス
ポット光の入射状態を説明する図である。 １・・・投光素子、５・・・受光素子、７・・・駆動用
モータ、８・・・アナログスイッチ、９・・・マイクロ
コンビエータ、１０・・・センサアンプ、１２・・・ゲ
インコントロール回路、１４〜１６・・・アナログスイ
ッチ、１７・・・積分回路、１８・・・定電流源、１９
・・・コンパレータ、Ｍｌ”’−Ｍ＜・・・タイミング
信号、Ｎ・・・自動焦点制御信号、１・・・一定電流、
Ａ、Ｂ・・・信号、Ｐ、ｌ□、　Ｐｉ、、　ＰＡ＋ｌ　
、　Ｐ−・・・パルス数。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、測距対象へ向けて光を投光する投光手段と、測距対
   象からの反射光を受け、測距対象の距離に依存して相対
   的に変化する２種の信号を出力する受光手段と、該受光
   手段からの２種の信号を積分する積分手段とを備えた距
   離検出装置において、前記積分手段により前回一定積分
   時間に積分された信号の積分値を記憶し、該積分値に基
   づいて今回の前記一定積分時間を更新設定し、更新設定
   された一定積分時間に従つて前記積分手段に積分動作を
   行わせ、得られた積分値から測距情報を演算する演算手
   段を設けたことを特徴とする距離検出装置。