JPS62209424A - オ−トフオ−カス測距システム - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、オートフォーカス測距システム、詳しくは
、至近限界をより近距離側に近づけるようにしたオート
フォーカス測距システムに関する。

［従来の技術］ いわゆるコンパクトカメラにおけるオートフォーカス（
以下、ＡＦと記す）装置においては至近限界をより近距
離側に近づけることが望まれている。そのために、機械
的駆動部を有するＩＲＬＥＤ（赤外線発光ダイオード）
走査型ＡＦ装置では、例えば特開昭５９−１４２５０５
号公報に示されているように、至近側ではＩＲＬＥＤの
走査量をより大きくし、より至近側の撮影を可能にする
提案がなされている。

また、機械的な駆動部をもたないＡＦ方式としては、Ｐ
ＳＤ　（半導体装置検出素子）を用いるのが一般的であ
るが、このＰＳＤ固有の特性では測距範囲として、５ｍ
位から８０ｃｍ位までが普通である。上記ＰＳＤを用い
た測距方式の原理は、ＩＲＬＥＤより投光された赤外線
が被写体に当たり、この被写体で反射された赤外線がＰ
ＳＤの受光面の前方に配設されている集光レンズで上記
ＰＳＤの受光面上に集光される（これをスポットと呼ぶ
）。そして、被写体と集光レンズの主点との距離（被写
体距離）が無限大になったときのスポット位置が、ＰＳ
Ｄの受光面の中心になるようにしてＰＳＤ出力を巧みに
演算すると、ＰＳＤの受光面の中心位置とスポットの位
置との距離にほぼ比例した電圧を発生させることができ
る。

一方、被写体距離が小さくなればなるほどそのスポット
位置がＰＳＤの受光面の中心から離れていくことは幾何
光学より明らかであり、またＰＳＤの受光面の中心とス
ポット位置との距離は、被写体距離の逆数に比例する。

さらに、基線長（ｌＲＬＥＤの中心とＰＳＤの受光面の
中心間距離をいう）が、大きいほど、被写体距離の変化
分に対して、ＰＳＤの中心とスポット位置間距離の変化
量が大きくなる。

以上のような理由のためにコンパクトカメラの至近距離
の測距の困難性があった。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、ＰＳＤを用いての測距方式で、より至近距離
までＡｌ１１距するには原理」二は以下の手段が考えら
れるが、それぞれ実用化が困難な理由がある。即ち、 ■ＰＳＤの受光面の有効長を長くすればよいが、このＰ
ＳＤはＩＲＬＥＤによる赤外光を受けるだけではなく背
景光もひろってしまい、また上述の有効長の増加に伴っ
て受光面も増加しでしまい、特に被写体が遠方のときに
は、より多くの背景光をひろってしまうので、ＳＮ比が
悪くなり、より至近距離まで測距できるようにはなるも
のの遠方の測距精度が悪くなってしまう。

■上記基線長を短くすれば、より近距離まで測距するこ
とができるようになるが、遠方の測距の分解能が低下し
てしまう。

■集光レンズの主点とＰＳＤの受光面間の距離を小さく
することによっても近距離までΔｌ１１距をすることが
できるが、そのためには上記集光レンズの焦点距離を短
くしなければならないのでレンズ製作が困難となり、ま
た測距の分解能も悪化する。

［問題点を解決するための手段］ この発明は上記問題点を解決するために、所定の範囲の
距離の測定に用いる第１の発光素子と、」上記所定の範
囲より近距離の測定に用いる第２の発光素子とを具備し
、所定の範囲内にある場合には上記第１の発光素子に基
づくデータで／１ｐ１距をし、上記所定の範囲より近く
に被写体がある場合には上記第２の発光素子に基づくデ
ータで／１１１距するようにしたものである。

［作　用］ ここでこの発明の原理を第１図に基づいて説明する。図
示のようにＰＳＤ５の受光面の前方には集光レンズ４が
配設されていて、無限遠にある被写体から到来する被写
体光をこの受光面の中央に結像させるようになっている
。このＰＳＤ５の平面方向の延長線」二であって、長さ
Ｙｌの位置には第１のＩＲＬＥＤ２が配設され、同様に
長さＹ２（但し、Ｙｌ〉Ｙ２とする）の位置には第２の
■ＲＬＥＤ６が配設されている。そして、これら第１と
第２のＩＲＬＥＤ２と６との前方には、夫々第１と第２
の投射レンズ９と７とか配設されていて、夫々第１と第
２のＩＲＬＥＤ２と６とから発せられた光線は夫々投射
レンズ９と７とを介して被写体１に投射され、この被写
体１で反射された反射光が集光レンズ４を透過してＰＳ
Ｄ５の受光面上にスポット光を結像するようになってい
る。

このような構成の装置の動作は、先ず被写体ｌが遠方（
距離Ｘ１の位置）にあるときには、第１のＩＲＬＥＤ２
から投射された光線３Ａは被写体１　（Ｘ　　の位置）
で反射されて反射光線３Ｂ、として集光レンズ４を透過
し、Ｐ　Ｓ　Ｄ　５１の一点にスポットＰ１として結像
する。次に、被写体１が至近距Ｍ（距４Ｘ２の位置）に
あるときには、上記光線３Ａは被写体１（Ｘ２の位置）
で反射されて反射光線３Ｂ２としてＰＳＤＳ上の有効長
の下限にスポットＰ２として本吉１象する。つまり、上
５己スポットＰｌとＰ２と１こおいては、上ご己ＰＳＤ
５は夫々の距離に応じた電流を流出する。さらに、被写
体１がマクロ領域（距、１ｉＩＸ３の位置）にあるとき
には、上記光線３Ａは被写体１（Ｘ３の位置）で反射さ
れ反射光線３Ｂ３として集光レンズ４を透過するが、Ｐ
ＳＤ５の有効長上にはスポットを結像することができな
い。従って、当然のことながらＰＳＤ５からは電流が流
出することはない。

また、第２のＩＲＬＥＤ６から発せられた光線８Ａは、
第２の投射レンズ７を透過して、距離Ｘ３で示すマクロ
領域にある被写体１で反射され反射光線８Ｂとして集光
レンズ４を透過しＰＳＤｓ上にスポットＰ３として結像
する。そして、この場合にもＰＳＤ５は所定の電流を流
出する。

以上、第１図に示したように、第１と第２のＩＲＬＥＤ
２，６を用いれば遠方から至近距離、さらにはマクロ領
域までの測距を行なうことができる。

［実　施　例］ 以下、この発明を図示の実施例に基づいて説明するに先
立ち、この実施例に用いている「絶対出力電圧」という
概念について述べる。この「絶対出力電圧」は、−言で
言えば、２種類の基線長Ｌｒ’　とＬｉ’　との比Ｌｒ
’／Ｌｉ’を補正係数として、この補正係数Ｌｒ’／Ｌ
ｉ’　をＰＳＤ演算出力電圧Ｖｉに乗することによって
求められる「出力電圧」であって、この「絶対出力電圧
」からの被写体距離を求めることができるものである。

第２図に示すように、ＩＲＬＥＤＩＩの前方に投射レン
ズ１２が配設されていて、このレンズ１２の主点から距
＃ａだけ離れたところに被写体１３が位置している。ま
た、上記にＩＲＬＥＤＩＩと投射レンズ１２との共通光
軸から基線長Ｌ′だけ隔った位置にＰＳＤ　１４の中心
が配置され、このＰＳＤ１４の前方には集光ンズ１５が
配設され、このレンズ１５の主点とＰＳＤ１４の受光部
中心とは距離Ｌｎだけ雌れている。なお、ＰＳＤ　１４
の有効長の半分をＬとする。

このような状態で、ＩＲＬＥＤＩＩから投射された光線
が被写体１３で反射されて集光レンズ１５を透過してＰ
ＳＤ１４の中心から長さＸだけ離れた位置にスポットを
結んだとする。すると、初等幾何学より次式■が成立す
る。

しかるに、一般にＰＳＤにスポットが当たると電流が流
出し、この流出した電流に所定の演算を行ない電圧に変
換すると、このＰＳＤの出力電圧は次式■で与えられる
。

Ｖ〜−・・・・・・・・・■ 即ち、ＰＳＤの出力電圧はスポット位置に比例する。

ここで、■式を■式に代入すると０式となる。

この０式をグラフ化すると第３図に示すようになり、被
写体距離の逆数（１／ａ）を横軸にとったとき、ＰＳＤ
の出力電圧はＬＢＬ′／Ｌの大きさの傾斜を有する直線
となる。

次に、前記第１図に示したように２個のＩＲＬＥＤがあ
る場合、即ち、２種の基線長がある場合に、第１の基線
長に基づ＜　ＰＳＤの出力電圧と第２の基線長に基づ＜
　ＰＳＤの出力電圧との関連を説明する。

被写体圧Ｉ！ｌ！ａ　　で、第１の基線長Ｌｒ’のとき
のＰＳＤの出力電圧をＶｒとすると０式より、次式■に
示す式が求まる。

Ｉ　　　　ＬＢｘＬｒ′ Ｖｒ　＝　−ｘ□　　・・・・・曲・■ａｆ　　　　Ｊ
。

同様に、被写体用＃ａ、で第２の基線長しｉ′■ のときのＰＳＤの出力電圧をＶｉとすると次式■のよう
になる。

被写体距離ａ　のときであって、ＰＳＤの出力「 電圧Ｖｒのときを基準にするために■式と０式とから■
「について求めると、 ここで■「を基準とし■とおき、被写体距離がａ、−Ｉ
ａ　であるときは次式■のようになる。

ｒ この■式では、同一距離の被写体を２種の基線長Ｌｒ’
　とＬｉ′との測距装置で測定する場合に、Ｌｒ’　と
Ｌｉ′との比率さえわかれば一方の出力電圧を他方の出
力電圧に補正（変換）できることを示している。即ち、
基線長の比Ｌｒ’／Ｌｉ’は、ＰＳＤの出力電圧がＶＬ
であるときに、基準となるＰＳＤの出力電圧を求めるた
めの補正係数である。例えば、後述する実施例のように
Ｌｉ′ｍＬｒ’／２とすると、■式から次式のようにな
る。

Ｖｓ＋＋２Ｖｉ　　　　・・・・・・・旧・・■′この
■′式は、基線長を１／２にしたときに得られたＰＳＤ
の出力電圧（この場合はＶｉ）を２倍すれば、基準とな
るＰＳＤの出力電圧を求めることができることを示して
いる。

この補正をしたときのＰＳＤの出力電圧Ｖを「絶対出力
電圧」と名付けると、これは被写体距離（あるいはその
逆数）に１対１に対応するものであり、被写体距離が決
まれば一義的に「絶対出力電圧」が決定する。この「絶
対出力電圧」は、出力電圧Ｖｒの最大値（回路の電源電
圧等で決まる）より大きくなりうる仮想の出力電圧にな
る。

以上の関係を図示すると第４図に示すようになを乗じれ
ばＰＳＤの出力電圧ｖｉより「絶対出力電圧」を求める
ことができ、この値は」二連のように被写体距離（ある
いはその逆数）に１：１に対応するので、被写体距離を
求めること（即ち、測距）を行なうことができることに
なる。

また、測距データをＡ／Ｄ変換変換正補正方法について
は、できるだけ単純なデータ処理をするようにすること
が望ましい。そこで、小数点以下の演算をなくすために
、第１のＩＲＬＥＤのときの基線長と第２のＩＲＬＥＤ
のときの基線長の比を整数倍（Ｎ）に近付けて設計（レ
イアウト）を式になる。

ｖ−Ｎｘｖｉ　　・・・・・・・・・■′ＰＳＤ出力電
圧Ｖｉを量子化したデータをＶｉｄａｔａとすると次式
■になる。

Ｖ　Ｉ　ｄａｔａ　−Ｖ　ｉ　−１−＝　−−■また、
「絶対出力電圧」■を量子化したデータをＶ　ｄａｔａ
とすると次式■になる。

Ｖｄａｔａ−Ｖ−１・・・・・・・・・・・・■ｍ量子
化る場合は、実際には電圧を分割しである電圧からある
電圧の範囲を、例えば［ＨＨＨＨ］とし、別の電圧値か
ら別の電圧範囲を［Ｉ（ＨＩ（Ｌ］とするというように
決める。

上記■、■式は上述の「ある一定の関係」の−例であり
、スッキリした関係となっている。

上記■′式に■、■式を代入すると次式■のようになる
。

Ｖｄａｔａ＋　１−　Ｎ　（Ｖ　ｉ　ｄａｔａ＋　１　
）、°、　Ｖｄａｔａ　−Ｎ　Ｖ　ｉ　ｄａｔａ＋　（
Ｎ　−１）　・・・・・・ｅ！ｒなお、後述するように
実施例では、第１のＩＲＬＥＤと第２のＩＲＬＥＤとの
夫々の基線長の比ＮをＮ−２としたからＣのようになっ
ている。

Ｖｄａｔａ−２￥１ｄａｔａ＋１　　・・−−−−−・
・Ｑ次にこの発明の一実施例を第５〜９図に基づいて説
明する。

第５図に示すように、正面形状が長方形をしたコンパク
トカメラのカメラ本体２１の中央部には撮影レンズ２２
が配設されている。この撮影レンズ２２の上方には、右
から順に横一列にファインダ２３．第１の投射レンズ２
４．第２の投射レンズ２５．集光レンズ２６が配置され
ている。上記第１の投射レンズ２４の後方の所定の位置
には第１のＩＲＬＥＤ２７が配設され、同様に上記第２
の投射レンズ２５の後方の所定の位置には第２のＩＲＬ
ＥＤ２８が配設され、さらに上記集光レンズ２６の後方
の所定の位置にはＰＳＤ２９が配設されている。なお、
上記第１のＩＲＬＥＤ２７は遠方から至近距離までをカ
バーするものであり、上記第２のＩＲＬＥＤ２８は最遠
方と至近距離（１ｍ位）からマクロ領域（例えば３０ｃ
ｍ位）をカバーするものである。

この発明の第１実施例のオートフォーカス測距システム
の電気回路のブロック図は、第６図に示すように構成さ
れている。ＰＳＤ２９の一方の出力端は、このＰＳＤ２
９から流出した電流を電圧に変換するための光電流−電
圧変換回路３２Ａを介してバイパスフィルタ３３Ａの入
力端に接続されている。このバイパスフィルタ３３Ａの
出力端は、トリガ直前電圧ホールド回路３４Ａの入力端
と差検出回路３５Ａの第１入力端に接続され、上記ホー
ルド回路３４Ａの出力端は上記差検出回路３５Ａの第２
入力端に接続されている。この差検出回路３５Ａの出力
端は対数圧縮回路３６Ａを介して引算回路３７の第１入
力端に接続されている。

また、前記ＰＳＤ２９の他方の出力端は光電流−電圧変
換回路３２Ｂの入力端に接続され、以後」二連と同様に
バイパスフィルタ３３Ｂ、ｌ−リガ直前電圧ホールド回
路３４Ｂ、差検出回路３５Ｂ。

対数圧縮回路３６Ｂに順次接続され、この対数圧縮回路
３６Ｂの出力端は上記引算回路３７の第２入力端に接続
されている。

この引算回路３７の出力端からはアナログ値が出力され
、この出力端は、同アナグロ値を４ビツトのバイナリ値
に変換するアナログ／ディジタル（以下、Ａ／Ｄと記す
）変換回路３８を介して近距離判定部３９に接続されて
いる。この近距離判定部３９は、上記Ａ／Ｄ変換回路３
８のバイナリ出力に基づいて、被写体が「遠方から至近
距離までにあるか」あるいは「至近距離よりさらに近い
か」を判定できるようになっている。

上記近距離判定部３９の出力端は、レンズ繰り出し量補
正演算回路４１の第１入力端に接続されると共に、ＩＲ
ＬＥＤ切換部４切換第４４力端に接続されている。上記
レンズ繰り出し量補ｉＥ演算回路４１の出力端は、レン
ズ繰り出し駆動部４２の入力端に接続され、この駆動部
４２の出力端は、図示しない例えばレンズ駆動モータ等
に接続されている。

上記ＩＲＬＥＤ切換部４切換筒１の出力端は、ＮＰＮ型
のトランジスタ４７のベースに接続され、このトランジ
スタ４７のコレクタは第１のＩＲＬＥＤ２７を介して電
源電圧Ｖｃｃを供給する端子に接続されている。このト
ランジスタ４７のエミッタは接地されている。上記ＩＲ
ＬＥＤ切換部４４の第２出力端はＮＰＮ型のトランジス
タ４８のベースに接続され、このトランジスタ４８のエ
ミッタは接地されており、さらにこのトランジスタ４８
のコレクタは第２のＩＲＬＥＤ２８を介して電源電圧Ｖ
ｃｃを供給する端子に接続されている。

そして、各種のタイミング信号を発生するタイミング発
生部４３の各出力端は、夫々トリが直前電圧ホールド回
路３４Ａ、３４ＢＳＡ／Ｄ変換回路３８、近距離判定部
３９、レンズ繰り出し量捕正演算回路４１、レンズ繰り
出し駆動部４２およびＩＲＬＥＤ切換部４４の各第２入
力端に接続されている。

このような構成のオートフォーカスａＰＪ距システムの
動作を第９図に示すフローチャートに基づいて説明する
。図示しない電源スィッチが投入されると、Ｉ　ＲＬＥ
Ｄ切換部４４の第１出力端からＨレベル信号が送出され
、トランジスタ４７がオンになるので第１のＩＲＬＥＤ
２７が発光を開始する。この第１のＩＲＬＥＤ２７の投
射光は、被写体（図示されず）で反射されて、ＰＳＤ２
９の受光面上あるいは受光面からはずれた位置に結像す
る。すると、ＰＳＤ２９の第１．第２出力端から結像位
置に応じた光電流が流出し、各種処理が行なわれた後、
Ａ／Ｄ変換回路３８から４ビツトのバイナリ出力信号が
近距離判定部３９に送られる。

一方、このオートフォーカスａｌｌ距システムの測距範
囲は第８図に示すように、基線長Ｌ′のときには約０．
８３　ｍから無限大まで測距することかでき、ノλ線長
２　Ｌ　’のときには約０．４１　ｍから約２．５ｍま
で測距できるようになっている。

そして、第１表に示すように、被写体距離の範囲毎に所
定の４ビツトバイナリ出力をするように設定しておく　
（例えば、（１）から５ｍまでは［ＨＨＨＨＩ）。

以下余白 第１表 被写体 距＃Ｉ　　　ＭＳ　Ｂ　　　　　　Ｉ、ＳＢ　　１０進
数［ｍ］ ０．４１　　　Ｌ　　ＨＬ　　Ｌ　　　　１１０．４５
　　　Ｌ　　ＨＬ　　Ｈ１０ ０，５ＬＨＨＬ　　　　　９ ０．５５ＬＨＨＨ８ ０、Ｇ３ＨＬＬＬ　　　　　７ ０．７１ＨＬＬＨ６ ０，８３’ＨＬＨＬ　　　　ｓ Ｉ　　　　ＨＬＨＨｔ　　　　４ ！、６７、ＨＨＬＨ：　　　　２ ２．５　　　’ＨＨＨＬ　　　　　１ ↑ 〜　第１のＩＲＬＥＤの使用時 そして、上述のように被写体距離に応じた第１のＩＲＬ
ＥＤ２７に基づく４ビツトバイナリ出力（第１表の破線
内に示す）が近距離判定部３９に送られると、先ず、最
遠方データであるか否か（即ち、［ＨＨＨＨＩか否か）
が判定される。この結果、［ＨＨＨＨＩであれば（つま
り、５ｍ〜閃であれば）それまでの測距データは一時的
にメモリに記憶され、第２のＩＲＬＥＤ２ｇがオンにさ
れる。

また、第９図で第１のＩＲＬＥＤ２７に基づく出力デ７
夕が最遠方データ（［ＨＨＨＨＩ　）でなければ、次に
最至近データ（［ＨＬＨＬ］　）であるかどうかが判断
され、最至近データでなければ（例えば、被写体距離１
．２５　ｍで［ＨＨＬＬコ）その／Ｉｌ！Ｉ距データ（
例えば、上記ＣＨＨＬＬ］　）をそのまま被写体距離と
して採用し、レンズ繰り出しｍ補正演算回路４１を経由
してレンズ繰り出し駆動部４２に上記測距データを送っ
てやればよい。

また、第１のＩＲＬＥＤ２７に基づく測距データが最至
近データ（［ＨＬＨＬ］　）である場合には、それまで
の測距データはキャンセル（リセット）される。そして
、このリセットされた場合と、上述のように一時的にメ
モリに記憶された場合には、上記近距離判定部３９から
所定の信号がＩＲＬＥＤ切換部４４に送出され、その第
２出力端からＨレベル信号が送出されるのでトランジス
タ４８はオンになり、第２のＩＲＬＥＤ２ｇが発光する
。この発光は被写体で反射されて集光レンズ２６（第５
図参照）を透過してＰＳＤ２９受光面上に結像する。

この第２のＩＲＬＥＤ２ｇに基づく４ビツトのバイナリ
出力は第２表に示すようになり、最遠方データ（即ち、
２．５ｍ以］ユ）であれば［ＨＨＨＨＩが出力する。こ
の時は、データ補正値（［ＨＨＨＬｌ）をリセットし、
前述のように一時的にメモリしておいた第１のＩＲＬＥ
Ｄ２７の最遠方データ（［ＨＨＨＨＩ　）をこの場合の
最終データとして採用してレンズ繰り出し量補正演算回
路４１に送出し、その結果に基づいてレンズ繰り出し駆
動部４２が駆動される。

第２表 被写体　第２ノｌＩ？ＬＥｌ） 距離　　使用時の測　　補正値　　　補正結果０．５　
　　　ＨＬＨＨ＋ＨＬＨＬ−ＬＨＨＬＯ，６３ＨＨＬＬ
十ＨＬＨＨ−ＨＬＬＬＯ，８３ＨＨＬＨ＋ＨＨＬＬ　　
−ＨＬＨＬｌ、２５　　　ＨＨＨＬ十ＨＨＬＨ−ＨＨＬ
Ｌ２．５　　　　ＨＨＨＨ＋ＨＨＨＬ−ＨＨＨＬａｂｃ
ｄ　　　　　　　　　ｗｘｙｚ また、第１のＩＲＬＥＤ２７に基づくバイナリ出力が最
至近（即ち、［ＨＬＨＬｌ　）であるときには、上述と
同様に第２のＩＲＬＥＤ２８をオンにさせて７７Ｆ７距
データを取り込んで第２表に示すような補正を行なう。

そして、この際第２のＩＲＬＥＤ２ｇのバイナリ出力が
最遠方（即ち、［ＨＨＨＨＩ　）でなければ、１−述の
補正した結果（第２表参照）を最終データとして採用す
る。

以上のように、第１と第２のＩＲＬＥＤ２７゜２８に基
づくバイナリ出力によって被写体距離を最遠方、至近、
マクロ領域に分けると第８図に太線で示すようになる。

即ち、夫々の被写体距離に応じて第１又は第２のＩＲＬ
ＥＤ２７，２８のいずれかに基づ＜　Ａ＃１距データを
採用すれば、遠方から至近距離よりさらに近いマクロ領
域まで被写体距離を測距することができる。

なお、第６図に示したレンズ繰り出し量補正演算回路４
１としては、例えば第７図に示すように全加算器５１と
データセレクタ５２とを用い、第１のＩＲＬＥＤ２７を
用いるときには上記セレクタ５２のＢ端子を“Ｈ”にし
て補正をかけないようにし、第２のＩＲＬＥＤ２ｇを用
いるときにはＡ端子を“Ｈ”にすることによって、補正
後のデータがｒ２ｘＤ＋１」　（但し、Ｄは測距データ
とする）になるようにすればよい。

次に、上記補正手段ｒ２ｘＤ＋ＩＪの具体的な例を第２
表によって説明する。ａ行は２行に対応し、ｂ行はＷ行
に対応し、０行はＸ行に対応し、ｄ行はｙ行に対応する
。ａ行のＨをＬにして２行に移動して、ｂ行のＨ，Ｌは
そのままＷ行に移動し、０行のＨ，ＬはそのままＸ行に
移動し、ｄ行のＨ，Ｌもそのままｙ行に移動する。解り
易くするために、この移動の状態を第３表に示す。

以下余白 第　　　３　　　表 使用時の測距　　　　　？＋ｌｉ正本、１．果ＨＬＨＨ
ＬＨＨＬ ＨＨＨＬ　　　　　　　　　　　ＨＨＬＬＨＨＨＨＨＨ
ＨＬ ａｂｃｄ　　　　　　　　　　　　ｗｘｙｚ↓　番↓↓
　　　　　　　　　ｌ↓↓↓ＨＡＢＣＣ＞　　　　ＡＢ
ＣＬ 第３表において、移動の状態は、ａ行のＨをＬにして２
行に移動して、その他の行の移動はＨはＨのままでＬは
Ｌのままである。この移動を１７回行なうと、使用時の
測距データにもどる。ａ行。

ｂ行、ａ行、ｄ行、Ｗ行、Ｘ行、ｙ行、２行は第１表よ
り明らかであり、ＨとＬの縦列の総数は１６個である。

すなわち、１７回口のＨ，Ｌの組み合わせが、使用時の
測距データとなるためには、第３表において、使用時の
測距データが補正結果となり、この補正結果を使用時の
ａｌ距データとしたとき、さらに補正結果をつくり、同
様の手順で、移動を１６回行ない、この１６回１」の次
の、１７回１ゴではじめて、一番最初の使用時の測距デ
ータとなる。

したがって、第３表のように、順次ＨとＬの組み合わせ
を、上述の如くくり返すとき、横列に６４個のＨ又はＬ
が・■び、縦列には１６個のＨ又はＬが＝ＩＩ２ぶ。こ
の時、横列のＨ又はＬの総数と、縦列のＨ又はＬの総数
を同じくすれば、Ｈ又はＬの配列図の概略は以下の如く
となる。

６４　　Ｈ又はＬ　・−・−・・−・・−・・　Ｈ又は
Ｌｌ６　　Ｈ又はＬ　・・・・・・・−・・−・・・・
・・・−・Ｉ　Ｈ又はＬ　　−Ｈ又はＬ　・−・Ｈ又は
Ｌｌ　　　　２　　　　　　６４ 横列の６５番目の使用時の測距データのＨとＬの組み合
わせは、総数で、横４個で縦１６個である。従って、横
６４個のＨ又はＬと、縦６４個のＨ又はＬの組み合わせ
は、横、縦ともに６４個の正方形と考えた時、６５回口
即ち、１回目は正方形から突出した、長方形のＨとＬの
組み合わせとなる。正方形の面積を求めるという考えを
用いれば、２つの要素、即ち、横と縦を掛けることにな
る。２つの要素の“２″が、「２×Ｄ＋１」の“２”に
対応し、長方形が１に対応する。

また、上記実施例では、被写体距離の逆数１　／　ａと
ＰＳＤ２９の出力電圧とは、第１３図に示す実線のよう
に、はぼ直線状に変化するものとして取り扱ってきてお
り、これは第３図に示される。しかしながら、被写体ま
での距離がさらに至近距離となり、第１のＩＲＬＥＤ２
７または第２のＩＲＬＥＤ２ｇから投光された赤外線が
被写体に当たり、この被写体での反射された赤外線がＰ
ＳＤ２９の受光面の前方に配設されている集光レンズ２
６で上記ＰＳＤ２９の受光面上に集光し、その結像位置
が、ＰＳＤ２９の受光面上の有効長をはずれる位の距離
になると、第１３図に示す一点鎖線のようなＰＳＤ２６
の出力電圧となり、誤測距をするおそれがでてくる。こ
れを防ぐには、所定の値を前もって設定しておき、最初
に第２のｒＲＥＬＤ２ｇをオンさせてｉｌ＃Ｉ距デー少
データ込み、被写体が所定の値より遠方側にあるときは
、第１のＩＲＬＥＤ２７をオンさせて測距データを取り
込めばよい。

次に、上述の作動を第１４図に示すフローチャートを用
いて説明する。このフローを実行する装置は、第６図に
示したオートフォーカス測距システムにおいて、近距離
判定部３９のかわりに遠距離判定部に置換えたものを使
用する。

図示しない電源スィッチが投入されると、ＩＲＬＥＤ切
換部４切上部４４力端からＨレベル信号が送出され、ト
ランジスタ４８がオンになるので第２のＩＲＬＥＤ２ｇ
が発光を開始する。この第２のＩＲＬＥ０２Ｂの投射光
は、被写体（図示されず）で反射されて、ＰＳＤ２９の
受光面上あるいは受光面からはずれた位置に結像する。

すると、ＰＳＤ２９の第１．第２出力端から結像位置に
応じた光電流が流出し、各種処理が行なわれた後、Ａ／
Ｄ変換回路３８から４ビツトのバイナリ出力信号が近距
離判定部３９に送られる。

第１表に示すように、被写体距離の範囲毎に所定の４ビ
ツトバイナリ出力をするように配設しておく（例えば、
■から１．２５　ｍまでは［ＨＨＬＬｌ）。そして、第
２のＩＲＬＥＤ２８による測距データが基準のデータよ
り遠方のデータであるか否か（即ち、［ＨＨＬＬｌか否
か）が判定され、基準のデータより遠方のデータであれ
ば測距データはリセットされ、ＩＲＬＥＤ切換部４切上
部４４力端からＨレベル信号が送出され、トランジスタ
４７がオンになるので第１のＩＲＬＥＤ２７が発光を開
始し、第１のＩＲＬＥＤ２７による測距データを取込み
、このルー１距データを補正する。

また、第２のＩＲＬＥＤ２ｇによる測距データが基準デ
ータより至近データであれば、測距データを取り込み、
この７１Ｉ１１距データが補正されることにより、その
結果としてレンズ繰り出し駆動部４２が駆動される。

なお、この実施例では、第１と第２のＩＲＬＥＤを切換
える上記基準データは、第１５図に示すように、はぼ１
．２ｍ　［ＨＨＬＬｌに対応している。

この場合でも、超至近に被写体があると、、＝ｔ　７１
１１１距をするおそれがあるが、先の実施例よりも、は
るかに、誤Δ−１距をする距離は超至近となる。

また、この実施例では制御回路としては、第６図に示す
ようなディスクリート構成としていたが、第１０図に示
すような集積回路（ＡＦ−ＩＣ）や中央制御装置（ＣＰ
Ｕ）を用いてもよいことは勿論である。即ち、第１０図
に示すように、ＰＳＤ２９の各出力端は、前記第６図に
示す充電流電圧変換回路３２Ａ、３２ＢからＡ／Ｄ変換
回路３８までを集積回路化したＡＦ−ＩＣ５３の入力端
に接続され、このＡＦ−ＩＣ５３の出力端は４ビツトの
出力をするようになっていてＣＰＵ５４の入力端に接続
されている。このＣＰＵ５４は、第６図に示した近距離
判定部３９とレンズ繰り出し量補正演算回路４１とＩＲ
ＬＥＤ切換部４切上部４４を合わせて持っている。従っ
て、」−記ＣＰＵ５４の判定結果に基づいて鏡胴モータ
５５を駆動したり、あるいは鏡胴の繰り出しを検知する
フォトインクラブタ５６からの情報に基づいて繰り出し
量を制御するようにしてもよい。

また、前記実施例（第６図参照）では、「絶対出力電圧
」を求めるに際し、Ａ／Ｄ変換を行なってから、例えば
第７図に示すような回路を用いていたが、これの代わり
に第１１図に示すようなアナログ電圧のまま補正するよ
うにしてもよい。

即ち、このアナログ補正回路は、引算回路３７（第６図
参照）の出力端がオペアンプ６１の非反転入力端に接続
されており、このオペアンプ６１の反転入力端は抵抗Ｒ
１を介して自らの出力端とＡ／Ｄ変換回路６２の入力端
に接続されている。

さらに、上記反転入力端は抵抗Ｒ２を介してＮＰＮ型ト
ランジスタ６４のエミッタに接続されると共に接地され
、また、抵抗Ｒ３を介してこのトラ、ンジスタ６４のコ
レクタに接続されている。そして、上記Ａ／Ｄ変換回路
６２の出力端はレンズ繰り出し駆動部６３に接続され、
この駆動部６３は図示しない鏡胴を駆動するようになっ
ている。

上記トランジスタ６４のベースはＣＰＵ６５の第１の出
力端に接続され、このＣＰＵ６５は第２゜第３の出力端
はＮＰＮ型トランジスタ４７．４８の夫々のベースに接
続されている。これらトランジスタ４７．４８の夫々の
エミッタは接地され、夫々のコレクタは第１と第２のＩ
ＲＬＥＤ２７゜２８を夫々介して動作電圧Ｖｃｃを供給
する端子に接続されている。

なお１．１−記抵抗Ｒ１とＲ２とはその抵抗値が等しく
設定されている。

このように構成して、第１のＩＲＬＥＤ２７がオンのと
きには、ＣＰＵ６５の第１の出力端からＬレベル信号を
出力してトランジスタ６４をオフにしておく。そうすれ
ばアンプゲインはＲ１／Ｒ２−Ｒ１／Ｒ１−１となる。

また、第２のＩＲＬＥＤ２ｇがオンのときにはＣＰＵ６
５の第１の出力端からＨレベル信号を出力してトランジ
スタ６４をオンにする。するとアンプゲインは となり、２種の基線長の比とアンプゲインを一致させれ
ばよい。

このようにすれば、Ａ／Ｄ変換した場合に比べに子化誤
差がより少なく、かつ第２のＩＲＬＥＤの基線長を任意
に選ぶことができる（つまり、第１と第２の基線長の比
が整数でなくともよい）。

また、これまでには第２のＩＲＬＥＤ２８を用いたとき
の測距出力の補正手段として、（Ｉ）　ＰＳＤの演算出
力電圧をＡ／Ｄ変換後に補正する手段と（ｎ）Ａ／Ｄ変
換前にアナログ電圧のまま補正する手段とを示した。

、ｌ記（Ｉ）の場合には、デジタル処理による補正を行
なうためには第１のＩＲＬＥＤによる基線長と第２のＩ
ＲＬＥＤによる基線長の比は・整数にすると扱いやすい
と述べたが、基線長の比を整数にするための機械的精度
を出す工程上の能力が実際の生産湯面では難かしいこと
がありうる。このような場合には次のようにすればよい
。

即ち、基線長の比をＬｒ’／Ｌｉ’　−Ｎとし、Ｖ−Ｎ
　Ｘ　Ｖ　ｉテＮ−Ｎ　ｔ　Ｘ　Ｎ　２とすると次式の
ようになる。

Ｖ−Ｎ、　ｘＮ２ｘＶｉ　　・・・・・・・・・　Ｏこ
こでＮ２は厳密に整数とし、この部分をＡ／Ｄ変換後に
デジタル的に補正し、Ｎｌに相当する部分は基線長の比
が整数にできない部分をＡ／Ｄ変換前にアナログ的にｈ
ｌｉ　ｉＥすればよい。この場合のブロック構成は第１
２図に示すように引算回路３７の出力端をＮ１倍の増幅
器（又は減衰器）７１を介してＡ／Ｄ変換回路７２の入
力端に接続し、このＡ／Ｄ変換回路７２出力端をＮ２倍
のデジタル演算部７３に接続して構成されている。

そして、例えば基線長の比を１．８倍にしておき（即ち
、Ｎ−１，８）　、デジタル演算部７３においては２倍
（即ち、Ｎ２−２）してしま堕アナログでの補１Ｆをす
る増幅器７１においては０．９倍（即ち、Ｎ、　−０，
９）とすればよい。

実際の生産湯面では、ノミ線長の比がバラツクので、こ
のバラツキによる端数を調整しやすいアナログ手段（つ
まり増幅器のゲインを代えること）により調整すればよ
い。それには、例えばＰＳＤ演算出力を゛ｒ固定抵抗等
で抵抗分割してやればよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、ＩＲＬＥＤを１個追加するという極め
て少ないコストアップと、かつ機械的駆動部を用いずに
、遠方から至近、さらにはマクロ領域までの７１１１１
距を行なうことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のオートフォーカス測距システムの原
理を説明する図、 第２図は、本発明に用いるＰＳＤと被写体等との距離関
係を示す図、 第３図は、ＰＳＤの出力電圧と被写体距離の逆数との関
係を示す閾、 第４図は、ＰＳＤの出力電圧と被写体距離と絶対出力電
圧との関係を示す図、 第５図は、本発明のオートフォーカスミー１距システム
をコンパクトカメラに適用した場合の正面図、第６図は
、本発明の一実施例を示すオートフォーカス７１１１Ｊ
距システムのブロック図、第７図は、上記第６図に示し
たレンズ繰り出し量補正演算回路の具体例を示す電気回
路図、第８図は、本発明に用いる２個のＩＲＬＥＤに基
づく２木の特性図と測距範囲とを示す図、第９図は、本
発明の一実施例を示すオートフォーカスＡＰＩ距システ
ムのフローチャー１・、第１０図は、上記第６図に示し
たブロック図の一部を集積回路と中央制御装置におきか
えた回路図、 第１１図は、に記第６図に示したブロック図の一部をア
ナログ手段に置き代えた電気回路図、第１２図は、」〕
記第６図に示したブロック図の一部をアナログ手段とデ
ジタル手段とを併用した場合に置き代えたフロック図で
ある。 第１３図、被写体等の結像位置がＰＳＤの受光面の有効
長をはずれる位の被写体距離の場合のＰＳＤの出力電圧
と被写体距離の逆数との関係を示す図、 第１４図は、本発明の一実施例を示すオートフォーカス
測距システムのフローチャート、第１５図は、本発明に
用いる２個のＩＲＬＥＤに基づく３本の特性図と測距範
囲とを示す図である。 １・・・・・・・・・被写体 ２・・・・・・・・・第１の赤外線発光ダイオード（第
１の発光素子） ５・・・・・・・・・半導体装置検出素子（受光素子）
６・・・・・・・・・第２の赤外線発光ダイオード（第
２の発光素子） ：ＦｔＩ　　図 策２ノ ！ス ｙＦ）３閃 ｈ４図 ′ｆ）７図 ％１４図 手　　続　　補　　正　　書　（自発）昭和６１年　８
Ｂ　　６ＥＩ 特許庁長官　　黒　］１１　　明　雄　殿１、事件の表
示　　　　　昭和６１年特許願第１５５８８８号２、発
明の名称　　　　　オートフォーカス測距システム３、
補正をする者 名　称　　　　　（０３７）　　オリンパス光学工業株
式会社５、補正の対象 「明細書の発明の詳細な説明の欄」 ６、ｈｌｉ正の内容 明細書第３１頁第１４律セに記載の「近距離判定部３９
」を、「遠距離判定部」と訂正します。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）赤外線を発する発光素子と、この赤外線の反射光
   を集光して受光面上に結像するようにした受光素子と、
   この受光面上の結像位置によって被写体とカメラとの距
   離を電気的信号に変換するようにした手段と、を具えた
   オートフォーカス測距システムにおいて、 所定の範囲の距離の測定に用いる第１の発光素子と、 上記所定の範囲より近距離の測定に用いる第２の発光素
   子と、 を具備したことを特徴とするオートフォーカス測距シス
   テム。
2. （２）上記第２の発光素子がなす基線長を、上記第１の
   発光素子がなす基線長より、短くするようにしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のオートフォーカ
   ス測距システム。
3. （３）上記第１の発光素子から発せられた光線に基づい
   て得られた測距データが、所定の数値より近距離側の測
   距データであるときには、上記第２の発光素子が発光し
   て測距を行なうようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１または第２項記載のオートフォーカス測距シス
   テム。
4. （４）上記第１または第２の発光素子からの発光に基づ
   いて得られた測距データが、所定の数値より至近側の測
   距データであるときには、上記第２の発光素子からの発
   光に基づいて得られた測距データを優先して最終の測距
   データとすることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
   載のオートフォーカス測距システム。
5. （５）上記第１および第２の発光素子が夫々なす基線長
   の比に応じて、上記第２の発光素子の発光に基づいた測
   距データに上記受光索子の出力に基づく補正をするよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のオ
   ートフォーカス測距システム。
6. （６）上記第２の発光素子から発せられた光線に基づい
   て得られた測距データが、所定の数値より遠距離側の測
   距データであるときには、上記第１の発光素子が発光し
   て測距を行なうようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１または第２項記載のオートフォーカス測距シス
   テム。
7. （７）上記第１または第２の発光素子からの発光に基づ
   いて得られた測距データが、所定の数値より遠距離側の
   測距データであるときには、上記第１の発光素子からの
   発光に基づいて得られた測距データを優先して最終の測
   距データとすることを特徴とする特許請求の範囲第６項
   記載のオートフォーカス測距システム。
8. （８）上記第１および第２の発光素子が夫々なす基線長
   の比に応じて、上記第２の発光素子の発光に基づいた測
   距データに上記受光素子の出力に基づく補正をするよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載のオ
   ートフォーカス測距システム。