JPS62211623A

JPS62211623A - 測距装置

Info

Publication number: JPS62211623A
Application number: JP5448686A
Authority: JP
Inventors: Harumi Ogawa; 晴己小川; Mitsuo Fujiwara; 藤原　光郎
Original assignee: Nitto Optical Co Ltd
Current assignee: Nitto Optical Co Ltd
Priority date: 1986-03-12
Filing date: 1986-03-12
Publication date: 1987-09-17

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】産業上の利用分野本発明はカメラから被写体までの距離を算出する測距装
置に関する。

従来の技術カメラ前面に設けられた発光素子を発光させて被写体に
投光させる投光回路と、被写体からの反射光を異なる入
射角で受ける一対の受光素子を備え該受光素子からの信
号を処理して被写体までの距離を算出し、レンズ位置信
号を出力する受光信号処理回路とを有する測距装置はよ
く知られている。この装置において、受光信号処理回路
には、一対の受光素子からの信号の比をとって距離の算
出を行うようにするため、各素子の後段には対数圧縮器
が設けられ、この対数圧縮信号の減算を行うことにより
距離を算出していた。

上記のように従来の測距装置では対数圧縮器を必要とす
るため、回路構成が複雑になり、また、誤測定の回避の
ためにノイズ等を厳しく制限する必要があった。

このため、対数圧縮器を用いることなく測距することの
できる装置が提案された。この測距装置の構成は、投光
回路に、発光素子に対して時間の経過とともに徐々に発
光強度を変化するように電力を供給する手段を設け、受
光信号処理回路に、一方の受光素子からの信号が所定の
大きさになる時間を測定する第１の手段と、前記測定さ
れた時間において他方の受光素子からの信号の大きさを
測定する第２の手段と、該両手段からの信号によって被
写体までの距離を判別する手段とで成る。

上記した投光回路を用いた場合、受光素子に入射される
反射光の強度も経時的に変化（例えば増大）する。従っ
て、入射角が異なるように配置された一対の受光素子へ
の入光量は時間の経過とともに増大する（但しその勾配
は異なる）。これにより、被写体の反射率にかかわらず
、測距動作を行うことができる。

発明が解決しようとする問題点上記した測距装置は、近距離の被写体の測距精度を上げ
るため、発光を２回に分け、第１回目の発光強度を第２
回目の発光強度より低くするようにしている。従って、
第１回目の低い発光強度の場合には、近距離の被写体を
測距でき、また中距離及び遠距離被写体に対しては第２
回目の発光で測距できる。

このような測距法は測距精度が向上するので好ましいの
であるが、近距離測距精度の向上の余地が残っている。

すなわち、受光信号処理回路において、受光素子からの
信号は増幅されるのであるが、このとき信号だけでなく
雑音も増幅してしまい、この増幅された雑音の分だけ測
距精度を低くしてしまっていた。

従って、本発明の目的は、発光を２回行うことのできる
測距装置の測距精度を更に向上することにある。

問題点を解決するための手段かかる目的を達成するため、本発明による測距装置は、
発光素子を時間の経過とともに徐々に発光強度を変化さ
せ、この発光を２回行うことのできる投光回路を備え、
また受光信号処理回路においては、各発光素子と各測定
手段との間に増幅器が設けられ、この増幅器は、第１回
目の発光時と第２回目の発光時とにおいてその増幅度が
変更されるようになっている。

このように構成することによって、第１回目の発光時の
受光信号の増幅度を低くすることができ、これにより第
１回目の近距離の測距において、受光素子からの雑音の
レベルを低くすることができ、測距精度を向上させるこ
とができる。

実施例以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明す
る。第１図は、本発明による測距装置の全体回路図を示
す。

測距装置は、投光回路１と受光信号処理回路２とを備え
、投光回路１にはカメラ前面に設けられて被写体に投光
する発光素子３が含まれる。この発光素子としては、例
えば赤外線発光ダイオードが用いられる。また、受光信
号処理回路２には、被写体からの反射光を受ける一対の
受光素子４．５が含まれる。この受光素子４．５は、被
写体からの反射光を異なる入射角で受けるようカメラ前
面に例えば並置されるもので、同じ被写体からの入光強
度が異なるようになっている。

本発明において、投光回路１は、発光素子３に対して時
間の経過とともに徐々に発光強度を高めるように電力を
供給する手段が設けられている。

この手段は、基本的には、コンデンサ６及び定電流制限
器７と、トランジスタ８と、スイッチとして用いられる
トランジスタ９及び１）と、トランジスタ１２とから成
るものであり、これらにより発光素子３はその発光強度
がコンデンサ６と定電流制限器７との放電特性に従って
時間とともに増大するようになっている。発光強度が時
間の経過に従って増大する限り、他の回路を用いること
ができる。例えば、三角波を出力するブートストラップ
回路やミラー積分回路を用いることができるし、また他
の傾斜（ランプ）電圧発生回路を用いることもできる。

本例の投光回路１の詳細については後述する。

受光信号処理回路２には、一方の受光素子４からの信号
が所定の大きさになる時間を測定する手段としての第１
の比較器１４と、他方の受光素子３５からの信号の大き
さを測定する２つの第２の比較器１５．１６と、これら
の比較器１４．１５．１６からの信号を受入れて被写体
までの距離を判別する判別器１７とが設けられている。

回路２は、基本的には上記構成から成るものであり、対
数圧縮器は必要としない。なお、受光素子４．５はそれ
ぞれ演算増幅器１８．１９によって電流−電圧変換され
ており、その後の信号処理を容易にしている。この演算
増幅器１８．１９は、フィルター回路ともすることがで
き、これにより定常光成分を除くようにしてもよい。本
例の受光信号処理回路の詳細については後述する。

本実施例による測距装置の詳細な構成について詳述する
。先ず、投光回路１の詳細な構成について述べる。投光
回路１にはパルス発振器２０が設けられている。このパ
ルス発振器２０は、発光素子３からの光を定常光と区別
するためにパルス発光させるもので、外来の定常光と区
別できる限り任意の周波数にすることができるが、本例
では３０ＫＩＩｚに設定されている。

パルス発振器２０の後段には分周器２１が設けられ、パ
ルス発振器２０のパルス周波数を例えば５００Ｈｚに分
周し、１ミリ秒のパルス幅で２ミリ秒の周期を有するパ
ルスを作り出す。なお、この分周器２１には制御人力２
２が設けられ、ここにロー信号が入力されると分周器の
カウンタがリセットされて出力を停止する。

分周器２１の出力は切換回路２４の端子２５に入力され
る。切換回路２４は、発光素子３の発光を二回行わせる
ことを可能にする再発光手段であって、分周器２１のパ
ルス幅に従って、例えば１ミリ秒発光させた後１ミリ秒
発光を停止させ、再度１ミリ秒発光させることができる
ように構成されている。この切換回路にはリセット信号
入力端子２６があり、ここにロー信号が入力されると４
つの出力端子２７〜３９はロー信号を出力する。

また、切換回路２４には制御入力端子３１が設けられ、
比較器１４の出力が入力されている。

切換回路２４には上記の３つの入力端子が設けられ、こ
れらの入力信号に応じて４つの出力端子２７〜３０にそ
れぞれ出力信号が出力される。既述のようにリセット（
ロー）信号を端子２６に入力すると、出力端子２７〜３
０は全てロー信号を出力する。次に分周器３１から第１
回目のパルス（幅１ミリ秒）が出力されてハイレベルに
され、リセット（端子２６）がハイになり、第１比較器
１４の出力（端子３１）がハイのままであるときには、
出力端子２７．２８．３０がハイにされ、端子２９はロ
ーにされる。そして第１比較器１４の出力（端子３１）
がローになると出力端子２７〜２９がローになる。しか
し、第１比較器１４の出力（端子３１）がハイのままで
分周器２１の第１回目のパルスが終了しローレベルが端
子２５に入力されると、出力端子３０はハイのままであ
るが他の出力端子２７〜２９がローレベルにされる。

そして分周器２１が第２回目のパルス（１ミリ秒幅）を
出力すると、端子２５にハイレベルにされ、これにより
、出力端子２８はローに、また出力端子３０はハイにそ
れぞれそのまま維持され、出力２７及び２９がハイレベ
ルにされる。この第２回目のパルス期間中に第１比較器
１４の出力がローレベルになると端子３１にローレベル
が入力され、これにより出力端子２７〜２９がローレベ
ルになる。しかし、第２回目のパルスの期間中にも第１
比較器１４がハイのまであると、該パルスが終了した時
点で端子２５がローレベルになり、これにより出力端子
２７〜２９だけでなく出力端子３０もローレベルにされ
る。これらの論理について次頁の表１にまとめて記載す
る。

切換回路２４の回路構成について６１′！を示さないが
、表１の論理を実行できる限り任（、（）構成でよい。

例えばＤ型フリップフロップを約合せてもよく、フリッ
プフロップとゲートの組合せでも可能である。

切換回路２４の出力端子２７は、コンデンサ６と並列に
接続されたトランジスタ３２のベースに接続されている
。このトランジスタ３２はスイッチとして作用するもの
で、端子２７がローレベルであるときオンになり、コン
デンサ６の電荷を放電し、またトランジスタ８をオフに
する。

出力端子２８は、第１ゲート３３の一方の入力端子に接
続されており、ハイレベル信号を送って該第１ゲートを
開かせる。この第１ゲート３３の他方の入力には、パル
ス発振器２０からのパルスが入力されており、切換回路
２４の端子２８がハイレベルになると発振器からのパル
スをトランジスタ９に送る。なお、既述のように、パル
スは定常光と区別するためのパルス発光に用いられるも
のであり、定常光と発光素子３からの発光とを区別でき
れば第１ゲート３３を除去して端子２８をトランジスタ
９に直接接続してもよい。

第１ゲート３３の出力がハイレベルになってトランジス
タ９にベース電流が供給されると、トランジスタ９には
トランジスタ８からの電流に従ってエミッタ電流が流さ
れ、後段のトランジスタ１２にベース電流を与える。こ
のベース電流を受けてトランジスタ１２にコレクタ電流
が流れ、発光素子３はコンデンサ３４からの電気エネル
ギーを受けて発光する。

切換回路２４の出力端子２９は、第２ゲート３７の一方
の入力に接続されており、第１ゲート３３と同様に、他
方の入力にはパルス発振器２０からのパルスが送られる
。この第２ゲート３７はトランジスタ１）のベースに電
流を与えてトランジスタ１）の制御を行ない、トランジ
スタ１２を付勢して発光素子３を発光させるものである
。

第１ゲート３３とトランジスタ９とで成る回路と、第２
ゲート３７とトランジスタ１）とで成る回路とは同一で
あり、基本的にはいずれもトランジスタ１２を付勢する
ものであって、他の回路、例えばＡＮＤゲートとＯＲゲ
ートの組合せでもよい。

次に受光信号処理回路２の構成について詳述する。受光
素子４と受光素子５とは演算増幅器１８及び１９によっ
てそれぞれ電圧に変換される。受光素子の共通端子には
電圧■、がバイアスされて、増幅器１８．１９の出力は
受光素子への入光強度が高くなるにつれてｖ８から降下
するようにされる。増幅器１８．１９の後段には交流増
幅器４０．４１がそれぞれ設けられている。これは、発
光素子３がパルス発光するのに備えて設けられたもので
あり、これにより定常光と発光素子３からの光との区別
をより明確に行うことができる。交流増幅器４０．４１
の後段にはピークホールド回路４２．４３がそれぞれ設
けられ、交流増幅器４０．４１から出力される波形のピ
ークを逐次ホールドして交流波形を除去している。この
ホールドにより得られる電圧は、第４図等に示されるよ
うに、バイアス電圧■、から経時的に降下する直線状に
なる。

本発明において、交流増幅器４０．４１には、切換回路
２４の出力端子２８からの信号が入力されており、この
信号により、各増幅器の増幅度を変更できるように構成
されている。これらの増幅器４０．４１についてその構
成を第２図を参照しながら後に詳細に説明する。なお、
増幅器４０．４１は交流増幅器でなくともパルス発光し
ない場合には直流増幅器であってもよい。

ピークホールド回路４２の出力は第１比較器１４の非反
転入力に接続され、この第１比較器１４の反転入力には
基準電圧Ｖ　ｒｅ　ｆ＋が入力される。

従って、ピークホールド回路４２からの出力電圧Ｐ１が
Ｖ　ｒｅ　ｈより高い間は第１比較器１４の出力はハイ
のまま維持される。そして、出力電圧Ｐ１がＶｒｅｈに
至りそれよりも降下すると比較器１４の出力はローに転
じる。比較器１４の出力は、後段の判別器１７の入力端
子４５に接続されるとともに、投光回路１の切換回路２
４の制御入力端子３１に接続される。

ピークホールド回路４３の出力Ｐ２は２つの第２比較器
１５．１６の非反転入力に送られる。比較器１５．１６
の反転入力端子には、それぞれ基＄電圧Ｖｒｅｆｚ、Ｖ
ｒｅｒ３が与えられる。なお、これらの基準電圧Ｖｒｅ
ｒ＋、　Ｖｒｅｆ２、Ｖ　ｒｅ　ｈは、本例においては
、Ｖ　Ｂ＞　Ｖｒｅｆ２＞　Ｖｒｅｆａ　＞ｒｅａＩ＞
　Ｏに設定されるものとする。比較器１５．１６の出力
は判別器１７の入力端子４６．４７にそれぞれ接続され
る。

判別器１７には、上記３つの入力端子４５〜４７の外に
、投光回路１の切換回路２４の出力端子３０からの信号
を受ける端子４８が設けられている。判別器１７は、比
較器１４の信号を受け、この信号がローに変った時点で
第２の比較器１５．１６からの信号のレベルを見て被写
体距離が、近距離であるか、中距離であるか、遠距離で
あるかを判別する。その判別後、判別器１７からは、近
距離である場合には出力端子４９から近距離位置信号が
出力され、中距離である場合には出力端子５０から中距
離位置信号が出力され、遠距離である場合には出力端子
５１から遠距離位置信号が出力される。なお、これらの
出力端子４９〜５１にはそれぞれ発光素子５２〜５４を
接続して表示するようにしてもよい。また、第２比較器
は図示の例において２つ設けられているが、１つにして
もよく、または３つ以上の任意の数にして測距精度を上
げるようにしてもよい。更に、破線で示すように、最遠
距離位置信号を出力端子５５から出力するようにしても
よい。これらの位置信号はレンズ位置決め装置（図示せ
ず）に送られて、レンズ位置を決める。判別器１７の入
力と出力との関係についてその一例を以下の表２に示す
。

判別器１７は前記の論理が実行できる限り任意の構成で
よい。例えば、デコーダとラッチとを組合せることによ
ってできる。

なお、装置への電源の供給はレリーズ釦と連動させるよ
うにし、また、釦を押したとき、例えば５ミリ秒間リセ
ット信号（ロー）が出るようにされる。

次に、第２図を参照しながら、本発明の測距装置に用い
る増幅器４０．４１の構成について述べる。第２図にお
いて、増幅器４０（または４１）は、演算増幅器６１と
、増幅度を定める抵抗６２．６３．６４と、増幅度を変
更する電子スイッチ６５と、入力部の直流成分遮断用の
コンデンサ６６とで成る。なお、先に説明したように、
受光素子４．５への入光強度が高くなるにつれて受光信
号がｖ３から降下するようにされているため、演算増幅
器６１の入力端子も電圧■、でバイアスされている。

電子スイッチ６５はハイレベルの信号が入力されない限
りオフになっており、抵抗６３だけが負帰還抵抗となっ
て増幅器６１の増幅度を定める。

しかし、電子スイッチ６５にハイレベル信号が入力され
ると抵抗６２が抵抗６３に並列に接続され増幅器６１の
増幅度を下げる。

今抵抗６４の抵抗値をＲ，とじ、抵抗６３の抵抗値Ｒ，
とじ、抵抗６２の抵抗値Ｒ１とすると、電子スイッチ６
５がオフのとき（入力信号がローレベル）の増幅度Ａ、
は、Ｒ８となる。反対に電子スイッチ６５がオンのとき（入力信
号がハイレベルのとき）増幅度Ａ２は、となる。ここで
、増幅度Ａ１及びＡ２の大きさを計算するととなり、抵抗値Ｒ＋　、Ｒｚ　、Ｒ’ｓは全て正の値で
あるから、Ａｔ　　−Ａｚ　＝＞０となり、Ａ　＋　　＞　Ａ　！であり、電子スイッチが
オフのときの方がオンのときより増幅度が高いことが分
る。

今抵抗値Ｒ＋　、Ｒｚ　、Ｒ３をＲＩ＞＞Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒと定めると、増幅度Ａ、とＡ２との比はＡｔ　　　　２Ａｚ　　　　１となり、増幅度Ａ２を増幅度Ａ、の約２にすることがで
きる。本例においては、説明の便宜上、Ａ、：Ａ２　＝
２　：　１であるとする。

前述の表１に示すように、切換回路２４の出力端子２８
がハイレベルになるのは一回目の発光時すなわち事象■
のときであり、このとき、電子スイッチ６５がオンにさ
れ、増幅器６１の増幅度はＡ２と低くなって出力には低
い電圧を出力する。

従って、信号の値だけでなく雑音のレベルも低く抑える
。しかし、出力端子２８がローレベルにある二回目の発
光時には電子スイッチはオフにされ、増幅器ＡＩは所定
の高い値になり、中距離や遠距離の測距を行うことがで
きる。

なお第２図の例では、出力端子２８からの信号を用いた
が、二回目の発光時（事象■）だけ所定増幅度Ａ、にな
るように出力端子２９からの信号を用いてもよい。この
場合には、電子スイッチ６５は通常時オンにされ、信号
到来時オフにされるものを用いることになるであろう。

また、スイッチ６５は電子スイッチに限らず、小型リレ
ースイッチでもよく、入力信号で増幅度を変えることが
できる限り任意のものでよい。

これらの構成で成る測距装置の動作について説明する。

レリーズ釦を押すと、装置へ電源が供給され、投光回路
１と受光信号処理回路２がを効にされる。投光回路１で
はパルス発振器２０から３０ＫＨｚのパルスが分周器２
１と第１ゲート３３及び第２ゲート３７に送られる。分
周器２１はパルス幅１ミリ秒のパルスを２ミリ秒の周期
で切換回路２４に送る。まず、切換回路２４は、レリー
ズ釦を押してから約５ミリ秒間リセット（ロー）信号を
受ける。これにより、表１の事象■に示すように、切換
回路出力端子２７〜３０がローにされる。出力端子２７
がローにされるのでトランジスタ３２がオンになりコン
デンサ６は放電されまたトランジスタ８はオフにされる
。また出力端子２８．２９がローであるのでゲート３３
．３７も閉じており、トランジスタ９．１）及び１２も
オフにされる。更に、このリセットの間に、コンデンサ
３４の充電も行われる。出力端子３０のローにより、分
周器２１と判別器１７がリセットされる。

リセット信号がなくなって分周器２１からの第１回目の
パルス（１ミリ秒幅）が切換回路２４の端子２５に送ら
れると、表１の事象■に移る。これにより、出力端子２
９はローのままであるが、出力端子２７及び２８がハイ
レベルになる。出力端子２７がハイにされるとトランジ
スタ３２がオフにされ、コンデンサ６は一定電流で充電
され、この充電が進むにつれて、第３図の２段目に示す
ようにトランジスタ８は徐々に導通して行く。出力端子
２８がハイになるので第１ゲート３３の出力は第３図の
３段目に示すように一定期間に渡ってパルスを出力する
。これによりトランジスタ９のベースにはパルスが入力
され、他方トランジスタ８からはコレクタに時間の経過
とともに上昇する電流が与えられ、これによりトランジ
スタ９は３０ＫＨｚの周波数でオンオフしながら徐々に
飽和状態へ導通し、この波形はトランジスタ１２によっ
て増幅される。上記の通り、トランジスタ１２は　３０
ＫＨｚのパルスで変調されつつ徐々に導通ずるので、第
３図で示すように、発光素子３はコンデンサ３４の電荷
を受けてパルス発光しながら徐々にその発光強度を増し
ていく。なお、第３図の下から２段目の波形は、パルス
発光しない場合の発光素子の発光強度を示している。

第１回目の発光が上述の通り行われると、受光信号処理
回路２では、一対の受光素子４．５に被写体からの反射
光が入光される。これらの受光素子４．５からの信号は
増幅器１８．１９によって電圧に変換され、交流増幅器
４０．４１に送られる。

増幅器４０．４１は、既に説明したように、切換回路２
４の出力端子２８がハイレベルになっている事象■では
、その増幅度がハイレベルでない場合（例えば事象Ｖ）
の増幅度の２にされている。

この増幅器４０．４１は、また直流成分が遮断されてい
るので定常光等のノイズが除去される。増幅器４０．４
１からの出力は、それぞれピークホールド回路４２．４
３によって、バイアス電圧Ｖ富から経時的に降下するほ
ぼ直線状の出力Ｐ、　、Ｐｔを得る。

これらの出力ＰＩ、Ｐｇについて被写体距離が相違する
場合（第４図）について、及び被写体の反射率が相違す
る場合（第５図）について考察する。

第４図は、被写体距離の変化による出力Ｐ、及びＰ２の
特性を示す。（ａ）は近距離にある場合で、出力Ｐ、は
短い時間Ｔａで基準電圧Ｖ　ｒｅ　ｆ＋に達する。これ
は反射光による受光素子４への入光強度が高いからであ
る。出力Ｐ２もその勾配は急ではあるが、出力Ｐ１に比
較すると相当に穏やがである。これは、被写体が近い場
合には反射光の受光素子５への入射角が受光素子４への
入射角よりも相当に大きく、それにより受光素子への実
質的な大光強度が受光素子４へのそれよりも相当に少な
くなるからである。従って、出力Ｐ、が基準電圧Ｖｒｅ
ｆ−に達する時間Ｔａの時点での出力Ｐ２の電圧■、は
電圧Ｖｒｅｆ２より高くなる。これが近距離時のパター
ンである。

被写体が遠距離にある場合には、第４図の（Ｃ１に示す
ように、出力Ｐ、は長時間（Ｔｃ）がかって基準電圧Ｖ
　ｒｅ　ｈに達する。すなわち、出力Ｐ、の勾配は相当
に緩やかになる。これに対して、出力Ｐ、は出力Ｐ、よ
り穏やかな勾配を有するもののその差は小さくなる。こ
れは被写体が遠距離である場合において、受光素子４．
５への大光強度は弱いものの入射角にはあまり差がなく
なり、実質的な受光強度の差が少なくなるからである。

従って、第４図の（ａｌに示す近距離の場合とは異なり
、出力Ｐ１が基準電圧Ｖ　ｒｅ　ｈに達する時間Ｔｃに
おける出力Ｐ２の電圧ｖ２は基準電圧Ｖｒｅｆｓより低
くなる。

第４図（ｂ）に示す中距離の場合には、近距離と遠距離
との中間となって、出力Ｐ１が基準電圧Ｖ　ｒｅ　Ｉｒ
に達する時間Ｔｂは時間ＴａとＴｃとの間にあり、時間
Ｔｂにおける出力Ｐ２の電圧ｖ２も基準電圧Ｖｒｅｈよ
り低いが基準電圧Ｖｒｅｈより高くなる。

ところで、被写体からの反射光の強度は、被写体距離と
被写体反射率とに依存するが、被写体反射率による影響
は取除かれている。この点について、出力Ｐ、とＰ２と
を用いて説明する。第５図は、同一距離にある被写体の
反射率を変化させた場合の出力Ｐ、とＰ２の特性を示し
ている。第５図（ａ）は高反射率の場合を、同図（ｂ）
は低反射率の場合である。高反射率の場合、出力Ｐ、は
その勾配が急であり基準電圧Ｖ　ｒｅ　ｈに達する時間
（Ｔｏ）は短かい。この時間Ｔ０における出力Ｐ２の電
圧をｖ２とする。低反射率の場合、基準電圧ＶｒｃＪに
達する時間（Ｔ、）は反射光強度が低くなる分だけ長く
なる。しかし、この時間Ｔ１における出力Ｐ２は、高反
射率における時間Ｔ０での出力ＰＲの電圧と同じ電圧ｖ
２となる。これは、同一距離においては、受光素子４と
５へのそれぞれの入射角は同じであり従って出力Ｐ、に
対する出力Ｐ２の比は、反射率を変化させても同じであ
ること、及び出力Ｐ２の電圧を測定をした時点は、高反
射率でも低反射率でも出力Ｐ＋の電圧（Ｖｒｅｆ＋）が
同じになったときであることによるものである。

従って、投光強度を経時的に変化させてこれにより受光
素子の出力の値を経時的に変化させるようにし、加えて
、一方の受光素子からの信号の値が一定値に達する時点
で他の受光素子からの信号の値の大きさを測定すると、
そのまま距離の情報を得ることができ、反射率の変化に
は影響されない。これに対して、従来の装置では、反射
率の変化の影響をなくするため、２つの受光素子からの
信号の比をとるように、それぞれの信号を対数圧縮し、
その対数圧縮した２つの値の減算を行っていた。すなわ
ち、ここに示した装置では、上記のような対数圧縮器の
必要性が全くないことが理解されよう。

上述の原理に基いて、受光信号処理回路２の比較器１４
〜１６及び判別器１７は、被写体距離を算出する。既述
の表２は、上記の原理に基いて作られたもので、例えば
被写体距離が近距離である場合には、第４図（ａ）に示
すように、出力Ｐ１が基準電圧Ｖ　ｒｅ　ｈに達すると
第１比較器１４の出力がハイレベルからローレベルに転
じ、この時間（Ｔａ）を判別器が判別してそのときの第
２比較器１５．１６の出力がハイレベルであることを判
別すると、判別器１７は端子４９に近距離位置信号を出
力し、発光素子５２を発光させて表示を行う。また中距
離の場合には、第１比較器１４がハイからローに転じた
時点（Ｔｂ　）での第２比較器１５．１６の出力を見て
比較器１５がローレベルであり比較器１６がハイレベル
であると判別すると、端子５゜に中距離位置信号を出力
し、また発光素子５３を発光させる。遠距離の場合には
、比較器１４が反転する時点（Ｔｃ）で、比較器１５．
１６の出力がいずれもローであることを判別し、端子５
１に遠距離位置信号を出力し、発光素子５４を発光させ
る。なお、表２にも明らかなように、切換回路２４の出
力端子３０はハイレベルを出力している。

第１回目の発光によっ゛て、第１比較器がローになった
場合には、既述の表１の事象■に示すように、投光回路
１の切換回路２４の出力端子２７〜２９がローレベルに
なり、発光素子３の発光は停止する。更に詳しく述べる
と、端子２７がローになるとトランジスタ３２がオンに
なり、コンデンサ６が放電させられまたトランジスタ８
もオフにされる。また端子２８．２９がローであるので
ゲート３３．３７が閉じ後段のトランジスタ９．１０．
１）．１２をオンにすることがない。従って発光素子３
はその発光を停止する。

しかし、この第１回目の受光信号の増幅度は、既述のよ
うに低くされている。これは被写体が高反射率である場
合または近過ぎる場合において受光素子からの信号が飽
和するのを防止し、測距精度を高めるためである。従っ
て、被写体の反射率が低かったりまたは遠い場合におい
て、第１回目の発光時間（１ミリ秒）では出力Ｐ、が基
準電圧に達しないことがある。この場合には、表１の事
象■から事象■に進む。すなわち、第１回目の発光が完
了しても判別器１７からは何等の信号も出力されないま
ま、切換回路２４の分周器入力端子２５はローにされる
。これにより切換回路２４の出力端子２７〜２９がロー
にされ、発光素子３は一定時間（１ミリ秒）その発光を
停止する（第３図も参照されたい）。

発光の停止（事象■）後事象Ｖへ進み、表１に示すよう
に、切換回路２４の出力端子２７と２９とがハイレベル
にされ、出力端子２８はローのままにされる。従って、
トランジスタ３２がオフにされコンデンサ６への充電に
従って徐々にトランジスタ８がオンにされる。また、出
力端子２９がハイになるのでゲート３７が開き、第３図
の４段目の示すパルスを出力する。これによりトランジ
スタ１）．１２がパルス変調されつつ徐々にオンになり
、発光素子３は第３図の最下段の事象■に示すようにパ
ルス発光する。この第２回目の発光強度は、第１回目の
発光強度と同じである。

第２回目の発光により、被写体から反射した光は受光信
号処理回路２の一対の受光素子４．５に入光される。こ
の受光素子４．５からの信号は増幅器１８．１９により
電流／電圧変換され、この信号が増幅器４０．４１に送
られる。増幅器４０．４１では、電子スイッチ６５（第
２図）にオフにされているので高い増幅度（Ａ１）にさ
れ、これにより入力された信号を所定のレベルに増幅す
る。

この信号がピークホールド回路４２．４３に送られ、出
力Ｐ、　、Ｐ、を得る。

この受光信号処理回路２での処理は、第２回目の発光で
も出力Ｐ、が基準電圧Ｖ　ｒｅ　ｈに達しない場合を除
いて、第１回目の発光時と同じであり、同一部分につい
ては説明を省略する。すなわち、第１比較器１４がロー
レベルに転じると表２に従って、距離位置信号が判別器
１７から出力され、その後表１の事象■に移って発光を
停止しで測距を停止する。

しかし、第２回目の発光においても出力Ｐ１が基準電圧
Ｖ　ｒｅ　ｆ＋に達せず、第１比較器１４がハイのまま
になる場合がある。この場合には表２の右端の論理に示
すように判別器１７から端子５１に遠距離位置信号を出
力させるようにする（なお、最遠距離位置信号を端子５
５から出力することもできる。）すなわち、表１の事象
■に示すように、第２回目の発光を終えるとその出力が
ローになり、切換回路２４はその出力端子３０がロー信
号を出力する。この端子３０は、分周器２１の制御端子
２２に接続されて分周器２１をリセットして切換回路２
４を事象■のまま維持して以後の発光を停止する。また
切換回路２４の出力端子３０は判別器１７の入力端子４
８にも入力されており、これにより、判別器１７は、遠
距離（最遠距離でもよい）であると判別するようになっ
ている。

上述の通り、測距動作には次の表３に示すように、３つ
の態様を採る。

スーーー影上記の説明は各発光ともパルス発光させた場合について
行ったが、パルス発光させなくても、対数圧縮器を除去
できることは勿論である。この場合には、発光素子３は
、第３図の下から２段目に示すパターンで発光される。

そして、受光信号処理回路２において、増幅器４０．４
１にはコンデンサ６６　（第２図）が不要になり、ピー
クホールド回路４２．４３は不要になるであろう。しか
し、パルス発光させた場合には、定常光等のノイズを確
実に除去できる利点がある。

また、発光を２回行えるように構成したが、測距精度の
向上のために、３回以上発光させてもよい。

更に、発光強度は、経時的に増大するものとして例示し
たが、経時的に減少するようにしてもよいし、また漸増
（または漸減）するのであれば直線状でなくてもよい。

発明の効果本発明によれば、カメラにおいて最も高い測距精度が要
求される近距離被写体の測距に対し、受光信号処理回路
の受光信号の増幅器の増幅度を低くすることによって、
ノイズを低く抑えることができ、ノイズによる測距誤差
を少なくすることができる。すなわち、近距離被写体の
場合、発光素子から投光されて被写体で反射した光の強
度は高く、受光信号は大きいので増幅器が低くても測距
を行うことができ、また増幅度が低いのでノイズ成分も
低く抑えることができる。また、高反射率の被写体に対
しても同様に測距精度を高（することができる。

また本発明においては、１回の発光期間における発光強
度は経時的に変化するように構成されており、これによ
り受光信号処理回路に対数圧縮器を必要としない利点を
有し、これにより、測距精度を向上させている。更に、
二面の発光期間を設けているために、近距離あるいは高
反射率の被写体に対して高い精度で測距できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による測距装置の回路図、
第２図は、受光信号処理回路の増幅器の詳細な回路図、
第３図は、投光回路における主要部の波形図、第４図（
ａｌ〜（Ｃ）は被写体距離を変えた場合の出力Ｐ、及び
Ｐ２の時間対電圧の特性を示すグラフ、第５図（ａ）及
び（ｂ）は被写体の反射率を変えた場合の出力ＰＩ及び
Ｐ２の特性を示すグラフである。１・・・投光回路、　　　　　２・・・受光信号処理回
路、３・・・発光素子、　　　４．５・・・受光素子、
６・・・特定用コンデンサ、７・・・定電流制限器、１
４・・・第１比較器、　　１５．１６・・・第２比較器
、１７・・・判別器、　　　　２０・・・パルス発振器
、２１・・・分周器、　　　　２４・・・切換回路３３
．３７・・・ゲート、　４０，４１・・・増幅器、６１
・・・演算増幅器、　　　６５・・・電子スイッチ。第４図第５図遠距離Ｔｃ時間（ｃ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）カメラ前面に設けられた発光素子を発光させて被
写体に投光させる投光回路と、被写体からの反射光を異
なる入射角で受ける一対の受光素子を備え該受光素子か
らの信号を処理して被写体までの距離を算出し、レンズ
位置信号を出力する受光信号処理回路とを有する測距装
置において、前記投光回路には、発光素子に対して時間の経過ととも
に徐々に発光強度を変化するように電力を供給する手段
が設けられ、前記受光信号処理回路には、一方の受光素
子からの信号が所定の大きさになる時間を測定する第１
の手段と、前記測定された時間において、他方の受光素
子からの信号の大きさを測定する第２の手段と、該両手
段からの信号によって被写体までの距離を判別する手段
とが設けられ、更に、投光回路の電力供給手段は、一定
の期間に渡って発光素子を発光させ、その後間隔を置い
て再度発光素子を一定の期間発光させることのできる再
発光手段を含み、受光信号処理回路には、一方の受光素
子と第１測定手段との間に、および他方の受光素子と第
２測定手段との間にそれぞれ増幅器が設けられ、各増幅
器は増幅度切換手段を備え、前記再発光手段からの信号
が増幅度切換手段に入力されて、第１回目の発光時の増
幅度と第２回目の発光時の増幅度とを変えるようになっ
たことを特徴とする測距装置。
（２）第１回目の発光時の増幅度は、第２回目の発光時
の増幅度より低くされていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の装置。