JPH01244310A - カメラ用距離検出装置 - 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】 （技術分野） 本発明は、被写体に光を投光し、これからの反射光の受
光位薗に基づいて被写体までの距離を検出する装置に関
する。

（従来技術） カメラにおける距離検出には、発光素子と受光素子を一
定閤隔へだてて配設し、発光素子からの光を被写体に投
光し、その反射光を光スポットとして受光素子で受け、
光スポットの位置に基づいて被写体までの距離を三角測
距の原理で測定する、いわゆるアクティブ測距装置が使
用されている。

このようなアクティブ距離検出装置には、発光素子の発
光形態により大きく２種類に分けられ、その第１は、発
光素子を一定周波数、例えば数十ＫＨｚで変調しながら
連続点灯させるものと、第２は測距動作毎に単発的に発
光させるワンショット方式がある。

前者の方式では、発光素子の変調周波数に同調した信号
成分だけをバンドパスフィルタにより選択的に取出すこ
とにより、外光の影ＶＩを可及的に少なくして測距デー
タの信頼性の向上を図ることが可能である反面、バンド
パスフィルタを構成するコンデンサやリアクタンスコイ
ルを要するため、外付は部品の点数か多くなって回路構
成が大型化しカメラへの組込みを困難にするという問題
がある。

一方、後者の方式によれば、発光素子を瞬時定格により
作動させて強力な光を照射できるため、測距範囲を拡大
することができるとともに、バンドパスフィルタを不要
として回路構成の簡素化と小型化を図ることが可能であ
る反面、点滅状態にある照明設備、例えば蛍光灯や、ネ
オンサイン、ストロボ装置等からの光と、発光素子から
の光との識別能力が低いため、測距データに大きな誤差
を含む虞れがあるという問題がある。

（目的） 本発明はこのような問題に鑑みでなされたものであって
、その目的とするところは単発発光方式の利点を生かし
つつ、信頼性の高い測距情報を得ることができるカメラ
用距離検出装ｆｆ１８提供することにある。

（発明の概要） すなわち、本発明が特徴とするところは、一定の距離を
隔て発光素子と受光素子を配設し、マイクロコンピュー
タからの信号により発光素子を単発的に発光させて被写
体に照射する一方、被写体からの反射光を被写体までの
距離に関連するスポット光の位置として受光素子により
電気信号に変換するようにしてなる距離検出製画におい
て、前記発光素子を距離測定期間中受なくとも複数回を
発光させて複数の測距データを得、前記測距データの同
一性に基づいて以後の測距動作を継続するか、否かを判
定するようにした点にある。

（実施例） そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて
説明する。

第１図は本発明の概要を示すものであって、−定の距Ｍ
Ｌを隔て発光素子１と受光素子２を配設し、マイクロコ
ンピュータ３からの信号により作動する発光素子駆動回
路４の信号に一敗させて発光素子１を単発的に発光させ
、この光をコンデンサレンズ５を介して被写体Ｓに照射
する一方、被写体Ｓからの反射光をコンデンサレンズ６
によりスポット光に変換して受光素子２で受け、被写体
までの距離に関連するスポット光の位＠を電気信号に変
換し、この信号を距離測定回路７によりパルス幅信号に
変換してマイクロコンピュータ３に入力させ、パルスモ
ータＭにより撮影レンズへの距離調整機構を駆動するよ
うに構成されている。

第２図は、上述した装置の詳細を示すものであって、図
中符号１は撮影レンズの光軸方向にコンデンサレンズ５
を介して光を照射する発光素子で、マイクロコンピュー
タ３からハイレベル信号が出力されると、トランジスタ
４１．４２が導通し、コンデンサ４３に充電されている
コンデンサ４３の電荷を発光素子１に出力するように構
成された発光素子駆動回路４からの信号により一定の時
間間隔、例えば１０ミリ秒毎に予め定められた複数の回
数、例えば８回程度の単発的に発光するものである。

２は、撮影レンズの光軸方向からの光をコンデンサレン
ズ６の焦点位置で受けるスポット光位置検出器で、カン
ード端子２ａと２つのアノード端子２ｂ、２ｃＶ有し、
スポット光の位置に対応した電流信号１１、工２を出力
するように構成されている。

７１．７２は、それぞれスポット光位置検出器２の信号
を受けるヘッドアンプで、スポット光位冒検出器２のア
ノード端子２ｂ、２ｃがらの電流信号を増幅器７１ａ、
７２ａにより電圧に変換し、増幅器７１１）、７２ｂを
介しコンデンサ７コＣ１７２ｃに充電してトランジスタ
７１ｄ、７２ｄを制御し、発光素子１に起因するパルス
状信号の周波数成分よりも低い信号、つまり外光に起因
する信号をバイパスさせ、もっでパルス状信号に対する
ダイナミックレシジを向上させるように構成されている
。

７３は、対数変換回路で、一方のヘッドアンプ７１から
の電流信号工１を対数圧縮する演算増幅器７３ａと、ヘ
ッドアンプ７１．７２からの電流信号■□、Ｉ２の和（
ＩＩ　＋Ｉ２　）を対数圧縮する演算増幅回路７３ｂと
、各演算増幅回路７３ａ、７３ｂからの信号１０９工１
　と１０９　（工ｔ　＋Ｉ２　）との差を演算する差動
増幅回路７３ｃからなり、被写体までの距離に比例する
電流信号１０９工、／（ＩＬ＋Ｉ２）を出力するように
構成され、マイクロコンピュータから出力するデータホ
ールド信号に対応して作動するボルテージフォロア７４
を介して、ダイオードからなる対数伸張器７５に出力し
、距離に比例する電流信号Ｉｌ／　（１１＋Ｉ２　）を
、後述する二重積分回路７６に出力するものである。

７６は、前述の二重積分回路で、演算増幅器７６ａと、
各回の電流信号を保持可能な容量を有するコンデンサ７
６ｂかうなり、前述のデータホールド信号によりＯＮと
なるスイッチＳ１を介して電流信号を受け、またマイク
ロコンピュータ３からの読出し信号によつＯＮとなるス
イッチＳ２を介して電流源７７から電流の供給を受ける
ように構成されている。

７８は、パルス幅変換回路で、読出し信号によつ一定電
位ＶＯまで二重積分回路７６のコンデンサ７６を充電す
るに要する時間に比例したパルス幅に変換し、アンドゲ
ート７９を介してマイクロコンピュータ３に出力するも
のである。

図中符号３は、前述のマイクロコンピュータであって、
カメラのレリーズ釦に連動するスイッチＢからの信号の
入力を受けて、後述するフローチャートに基づいて一連
の動作を実行して測距動作全体を統括する測距動作制御
部３１と、測距回路７からの距離信号を表わすパルスを
クロックに基づいてディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換部３２と、このディジタル信号を処理して距離情報に
変換する演算処理部３３から構成されている。

この演算処理部３３は、複数の距離データを格納するこ
とができるメモリ手段３３３ａと、複数個の距離データ
と基準値を比較して距離データが遠近のいずれを表わす
ものであるかを判定する遠近判定手段３３ｂと、メモリ
手段３３ａの距離データの平均値を算出する平均値演算
手段３３ｃと、この演算結果をステップ数に変換するス
テップ数決定手段３３ｄとから構成されている。

次ぎに、このように構成した装置の動作を第３図に示し
た波形図、及び第４図に示したフローチャートに基づい
て説明する。

測距を行なうべく、カメラの電源をＯＮすると、スポッ
ト光位置検出器２に入射する外光に起因する電圧がコン
デンサ７１ｃ、７２ｃに充電され、トランジスタ７１ｄ
、７２６％介して外光分に一致する電流がアースにバイ
パスされ、また積分用コンデンサ７６ｂは、スイッチ５
２１Ｆｉ、介して電流源７７からの電流の供給を受けて
初期電位Ｖｏに充電される。

この状態で、カメラを被写体に向けてレリーズ釦を操作
して測距スイッチＢをＯＮすると、測距動作制御部３１
から第１回目の発光信号が出力し、発光素子駆動回路４
を介して発光素子１を発光させて被写体に光を照射する
。この光は、被写体に反射され、コンデンサレンズ６に
よりスポット光に変換されで、スポット光位置検出器２
に入射する。これにより、スポット光位冨検出器２は、
スポット光の位置に相間する電流を各端子２ｂ、２Ｃか
ら出力する。この電流信号は、ヘッドアンプ７１Ｊ７２
の時定数より小さいから、ここを通過して対数変換回路
７３により対数圧縮された距離信号となる。測距動作制
御部３１は、発゛光開始から一定時間ΔＴ１が経過した
時点、つまり距離信号が安定した時点でデータホールド
信号を出力して、対数信号をボルテージフォロア７４を
介して対数伸張回路７５に出力して電流信号に変換し、
スイッチＳ１を介して一定時間ΔＴ２だけ積分回路７６
に入力させる。これにより、積分用コンデンサ７６ｂの
電位が初期電位Ｖ。よりΔＶ１だけ低下する。゛ 第１回の発光が終了すると、発光素子１は駆動電流の供
給を断たれて自然冷却して次の発光に備え、同時に測距
動作制御回路部３１は、読出し信号を出力してスイッチ
Ｓ２をＯＮにして電流源７７から一定電流でもってコン
デンサ７６ｂを充電する。この充電時間Δｔ１は、コン
デンサ７６ｂに蓄積された電荷量ΔＶ１に比例するから
、パルス幅Δｔ４が距離信号となる。

このパスル信号は、アナログ−ディジタル変換部３２に
よりディジタル信号に変換されたのち、メモリ手段３３
ａに格納される。

設定されたインターバルΔＴ３が経過すると、積分用コ
ンデンサ７６ｂは、スイッチＳ２を介して電流源７７か
らの電流の供給を受けて初期電位Ｖｏｆこ復帰する。測
距動作制御部３］は、第２回目の発光信号を出力して発
光素子１を発光させて同一の被写体に光を照射する。こ
れにより、光スポツト位置検出器２から被写体までの距
離に一致する電流信号が出力し、この電流信号は、対数
変換回路７３により距離信号に変換され、ついでデータ
ホールド信号により対数伸張されてからスイッチＳｔ’
ａ介して一定時間ΔＴ２だけコンデンサ７６ｂに入力し
、コンデンサ７６ｂの電位を距離信号に一致する電位差
ΔＶ２だけ低下させ、パルス幅Δｔ２の信号が発生する
。この距離信号は、ディジタル化されてメモリ手段３３
ａに格納される。

このようにして規定回数Ｎ１の測距が終了すると、測距
動作制御部３１は、メモリ手段３３ａに格納されている
Ｎ１個の距離データを遠近判定手段３３ｂに出力させて
、近距離についてのデータか、遠距離についてのデータ
のいずれのものであるかを判定する。

この遠近判定の結果、近距離を表わすものである場合に
は、発光素子１により照射した測定光の反射強度が強く
、データの信頼性が高いから、以後の測距動作を打切っ
てメモリに格納されているデータを平均演算手段３３ｃ
に出力して平均値を算出後、ステップ数変換手段３３ｄ
でステップ数（こ直して出力する。

一方、測距データが遠距離を表わす場合や、いずれとも
判定できない場合、つまり遠路Ｍを示したつ、近距離を
示したりしてバラツキがある場合には、更に測距動作を
継続し、これによる距離データをメモリ手段３３ａに格
納する。

規定回数Ｎ２　　（Ｎ２　＞Ｎｔ　）の測距動作が終了
した段階で、測距動作制御回路部３１は、メモリ手段３
３ａ（こ格納されているＮ２回数分の距離データを読出
しで平均値演算手段３３ｃで平均値を求めた後、ステッ
プ数に直して出力させる。

これにより、被写体からの反射光強度が低くて一連の測
距動作中に例え１．２回の測距ミスを生じたとしても、
このミスが（１／規定回数）に低下されて、可及的に信
頼性の高い距離情報を得ることが可能になる。

第５図は、本発明の第２実施例を示すものであって、図
中符号３４は、アナログ−ディジタル変換部３２からの
距離データを受ける演算処理部で、一定範囲のクロック
数Ｃｏ〜Ｃ１、ＣＬ　〜Ｃ２・・・・Ｃ６〜Ｃ７をアド
レスに、またステップ数Ｓｏ　、ＳＬ・・・・Ｓ７をデ
ータとする辞書（第７図）からなるステップ数変換手段
３４ａと、このステップ数を格納するメモリ手段３４ｂ
と、測距開始からの規定数Ｎ１個のステップ数の異同を
判定する異同判定手段３４ｃと、メモリ手段３４ｂに格
納されているステップ数の最大値、最小値を除外して出
力する極端値排除手段３４ｄと、ステップ数の平均値を
求める平均値演算手段３４ｅから構成されている。

次に、このよらに構成した装置の動作を第６図に示した
フローチャートに基づいて説明する。

測距開始とともに測距回路７から出力された距離信号は
、ディジタル信号に変換された後、ステップ数変換手段
３４ａによりステ・ンブ数に変換されてメモリ手段３４
ｂに格納される。このようにして規定回数Ｎ１の測距を
行なって規定数Ｎ１のステップ数をメモリ手段３４ｂに
格納した段階で、メモリ手段３４ｂからステップ数を読
出して異同判定手段３４ｃによりステップ数の同一性を
判定する。

この判定の結果、全てのステップ数が同一であるときに
は、今までの測距が確実に行なわれでいたことになるか
ら、以後の測距動作を打切って、このステップ数を距離
情報として出力する。

一方、判定の結果、ステップ数相互間にバラツキが存在
する場合には、測距動作の信頼性が低いことになるから
、更に測距を実行して規定回数Ｎ２　　（Ｎ２　＞Ｎよ
）分Ｎ○ステップ数を求めてメモリ手段３４ｂに格納す
る。このようにしてＮ２回の測距ヲ終了した段階で、メ
モリ手段３４ｂから極端値排除手段３４ｄにステップ数
を読出し、最大値、及び最小値を除外した残りのステッ
プ数を平均値演算手段３４ｅにより平均化し、これを距
離情報として出力する。これにより、不？ｉｌ実なデー
タを取込むことなく、信頼性の高い測定データに基づく
距離情報を得ることができる。

なお、この実施例においては、全測距データを測距動作
回数で割るようにしているが、測距回数が一定であるか
ら、演算処理部で求めた換算データをそのまま、もしく
は一定数Ｍにより除算した値を距離情報としても同様の
作用を奏することは明らかである。

（効果） 以上、説明したように本発明によれば、前記発光素子を
距離測定期間中受なくとも複数回を発光させて複数の測
距データを得、前記測距データの同一性に基づいて以後
の測距動作を！ｌ続するか、否かを判定するようにした
ので、測距動作が確実に行なわれている場合には測距回
数を削減して電力の消費を可及的に少なくする一方、各
測距動作が不確実な場合には測距データ数を増加させて
信頼性の高い距離“情報を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概要を示すブロック図、第２図は同上
装置の詳細を示す回路図、及び第３．４図はそれぞれ同
上装置の動作を示す波形図とフローチャート、第５．６
図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す装置の構成図と
、その動作を示すフローチャート、及び第７図はステ・
ンブ数変換手段の一実施例を示す模式図である。 １・・・・発光素子 ２・・・・光スポツト位置検出素子 ３・・・・マイクロコンピュータ ３２・・・・アナログ−ディジタル変換部３３．３４・
・・・演算処理部 ７・・・・距離測定回路 ７１．７２・・・・ヘッドアンプ ７３・・・・対数変換回路 ７４・・・・ボルテージフォロア ７５・・・・対数伸張回路 ７６・・・・二重積分回路 ７６ｂ・・・・積分用コンデンサ ７８・・・・パルス幅変換回路 Ｓｌ、Ｓ２・・・・スイッチ Ａ・・・・撮影レンズ Ｍ・・・・パルスモータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一定の距離を隔て発光素子と受光素子を配設し、マイク
   ロコンピュータからの信号により発光素子を単発的に発
   光させて被写体に照射する一方、被写体からの反射光を
   被写体までの距離に関連するスポット光の位置として受
   光素子により電気信号に変換するようにしてなる距離検
   出装置において、前記発光素子を距離測定期間中少なく
   とも複数回を発光させて複数の測距データを得、前記測
   距データの同一性に基づいて以後の測距動作を継続する
   か、否かを判定するカメラ用距離検出装置。