JPH0140292B2 - - Google Patents

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JPH0140292B2
JPH0140292B2 JP53063048A JP6304878A JPH0140292B2 JP H0140292 B2 JPH0140292 B2 JP H0140292B2 JP 53063048 A JP53063048 A JP 53063048A JP 6304878 A JP6304878 A JP 6304878A JP H0140292 B2 JPH0140292 B2 JP H0140292B2
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JP
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light
output
distance
gate
target object
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JP53063048A
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English (en)
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JPS54154351A (en
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Shuichi Tamura
Jukichi Niwa
Masahiko Ogawa
Mitsutoshi Oowada
Nobuyuki Asano
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Priority to US06/040,473 priority patent/US4274735A/en
Priority to DE19792920951 priority patent/DE2920951A1/de
Publication of JPS54154351A publication Critical patent/JPS54154351A/ja
Publication of JPH0140292B2 publication Critical patent/JPH0140292B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/10—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders using a parallactic triangle with variable angles and a base of fixed length in the observation station, e.g. in the instrument

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、測距装置、特に、装置側に設けた投
光手段から目標物体に向けて光を投射し、この時
の該目標物体からの反射光を、互いに独立した複
数個の受光要素を備え、各受光要素が夫々異なつ
た物体距離に対応する様にして上記投光手段から
所定の間隔をおいて配置されている光電受光手段
にて受容し、この時の該光電受光手段の出力の状
態から上記目標物体迄の距離を知る様にした測距
装置に関するものである。
装置側に設けた投光手段から目標物体に向けて
光を投射し、この時の該目標物体からの反射光を
利用して装置から目標物体迄の距離を光電的に検
出する様にした所謂能動型の測距装置について
は、従来より、カメラ用の自動合焦検出或いは自
動焦点合わせ装置の中で枚挙にいとまのない程
種々提案されている。
例えば本件出願人にあつても、カメラ用の自動
焦点合わせ装置に適用される斯種能動型測距装置
として、上記の目標物体からの反射光を受ける光
電受光手段に、互いに独立した複数個の受光要素
を備えて、これを、各受光要素が夫々異なつた距
離に対応する様にして投光手段から所定の基線間
隔をおいた位置に配置し、この光電受光手段の出
力の状態から該光電受光手段に於ける受光要素中
のいずれの受光要素が目標物体からの反射光を受
けているかを検出して、これに依り該目標物体迄
の距離を検知する様にした装置を特願昭47−
92035号（特開昭49−49625号）の中で提案した。
この提案に係る装置にあつては、距離検出に際し
ては、先ず投光手段から光を投射している状態で
の各受光要素の出力を夫々対応するコンデンサで
記憶し、そしてその後、投光手段からの光の投射
を断つて、各コンデンサの記憶値と、この状態で
の各受光要素の出力との差分を各対応した差動増
幅器に依つて得、この時に出力を生じている差動
増幅器の出力端子を検知することに依り上記の複
数の受光要素のうちでいずれの受光要素が目標物
体からの反射光を受けていたかを検出して目標物
体迄の距離を検知する様にしているが、この方法
に依ると、投光手段からの投射光以外の光（即
ち、これはこの種の装置では外乱光となつて測距
精度を低下させる原因となる）の影響を有効に除
去出来るものであり、従つて、測距精度の向上を
期し得るものである。
しかしこの提案に係る装置はまだまだ改良すべ
き点がある。例えばこの装置にあつては、受光要
素がCdS等の光抵抗体で形成されていて、回路的
には各受光要素に夫々抵抗を接続してその各接続
点、即ち、分圧点に記憶用のコンデンサを夫々接
続し、そして各コンデンサの記憶電圧を各対応す
る差動増幅器の一方の入力端に、又、各分圧点の
電圧をその他方の入力端に夫々附与する様にして
いるが、ここで、各コンデンサには各受光要素の
抵抗値で決まる電圧が記憶されるものであるため
検出出力として十分なレベルの電圧を得る様にす
るには投光手段からの投射光出力を増大させなけ
ればならず、従つて、特に電源容量の限られたカ
メラ等の小型機器への適用にはまだまだ問題が残
る。又、これと共に、周囲が明るい場合には、投
光手段からの光投射を断つた状態で、周囲光の影
響に因り上記の分圧点の電位が高くなつて、結
局、ノイズ分のレベルが増大し、従つて、差動増
幅器の出力レベルがかなり低下して来るために測
距不能の事態を招いてしまう様な恐れがある。又
更に、投光手段から光を投射した時点と、光の投
射を断つた時点とで周囲の明るさが大きく変化し
ていたりすると、この時の周囲の明るさの変動分
については是正出来ないためにこれに因つて誤動
作を招いてしまう恐れもある。又この外にも、こ
の装置では、摺動タツプに依つて各差動増幅器の
出力端子を順次走査して行くことに依り出力を生
じている差動増幅器の出力端子を検出して目標物
体迄の距離を検知する様にしているが、ここで、
目標物体からの反射光が２つの受光要素にまたが
つて入射している様な場合にはこれ等の受光要素
に対応した２つの差動増幅器の出力端子に出力を
生じ、そして、摺動タツプに依る出力端子の走査
に際しては、２つの受光要素のうちのいずれによ
り多く反射光が入射しているかにかかわりなく、
摺動タツプの走査方向に対して手前側に位置して
いる方の差動増幅器の出力端子が一義的に検出さ
れてしまうため、この時に検出されない方の差動
増幅器に接続されている受光要素に反射光がより
多く入射している様な場合には測距の誤差が大き
くなつてしまうものである。又この装置の構成
は、カメラ用の自動焦点合わせ装置に適用する上
では、撮影に際し唯一度きりの焦点合わせで良い
ステイル・カメラには向くものであるが、一方、
動体に対する連続した焦点合わせを必要とするシ
ネ・カメラ等に採用するには、投光手段からの投
射光の遮断、各コンデンサの記憶値のクリア、投
光手段からの光の投射の再開と云う一連の操作が
比較的高速で必要となるため、色々と問題が残る
ものである。
本発明は以上に述べた様な事情に鑑みて為さた
もので、特に先に提案した様な型式の測距装置、
即ち、装置側に設けた投光手段から目標物体に向
けて光を投射し、この時の該目標物体からの反射
光を、互いに独立した複数個の受光要素を備え、
各受光要素が夫々異なつた物体距離に対応する様
にして上記投光手段から所定の間隔をおいて配置
されている光電受光手段にて受容し、この時の該
光電受光手段の出力の状態から上記目標物体迄の
距離を知る様にした測距装置として、投光手段か
らの投射光出力が非常に微弱であつても検出出力
として十分なレベルの信号が得られ、又、周囲が
明るい場合、或いは測距中に周囲の明るさが変動
してしまう様な場合でも測距不能或いは誤動作等
の事態を招く様なことが決してなく、且つ、測距
の精度を更に向上させ得ると共に、自動合焦検出
或いは自動焦点合わせ装置として、動体に対する
連続した焦点合わせを必要とするシネ・カメラ等
の映画機器にも容易に適用し得る様にすることを
目的とし、そしてその特徴とする処は、上記の光
電受光手段に於ける各受光要素で発生する電気信
号を個々に記憶するための、夫々、該受光要素と
同数ずつの信号記憶部を含む第１及び第２の信号
記憶部群を設けると共に、上記投光手段からの投
射光を一定周期の間欠光と為し、該投射光の間欠
周期に相応して、各受光要素での発生信号の、上
記第１及び第２の信号記憶部群への流入を制御し
て、投光手段から光が投射されている状態での各
受光要素の発生信号を上記の第１の信号記憶部群
中の各対応する信号記憶部でその都度積分しつつ
記憶する一方、投光手段から光が投射されていな
い状態での各受光要素での発生信号を上記の第２
の信号記憶部群中の各対応する信号記憶部でその
都度積分しつつ記憶する様にし、これ等第１及び
第２の信号記憶部群中で各受光要素に関して互い
に対応関係に在る各対の信号記憶部での各記憶信
号間の差分を差動回路を通じて得、この時の各受
光要素に対応する各差信号を比較回路を通じて比
較することに依り目標物体迄の距離を知る様にし
たことに在る。
以下、本発明の好ましい実施例について添附の
図面を参照して説明する。
先ず第１図を参照して本発明装置に於ける測距
の原理について説明するに、同図中、１はラン
プ、発光ダイオード等の発光器、２は該発光器１
から発せられた光を微小な平行ビームと為して目
標物体OBに向けて投射するための投光用レンズ
である。尚、この場合、投射光を周囲の外光と識
別し得る様にするために発光器１として近赤外光
或いは赤外光を発するものを用いるか、或いは、
投光用レンズ２の前方に赤外フイルム３を配置し
て投射光を近赤外光或いは赤外光と為す様にして
居くと良い。４はその光軸が上記投光用レンズ２
の光軸から所定の基線間隔ｄだけ隔たる様にして
配置された受光用レンズ、５は該受光用レンズ４
の前方に配置された、上記投射光と同質の光のみ
を透過するフイルタ・PEはアレイ状に形成され
たｎ個の、シリコン・フオト・セル等の光起電力
型の受光要素P1〜Pnから成る光電受光器で、図
示の如く、受光要素P1が無限遠距離に、又、受
光要素Pnが最至近距離に夫々対応する様にして
（従つて、他の受光要素P2，P3…，Po-1は中間の
各異なつた距離に夫々対応付けられる）上記受光
用レンズ４の予定結像面附近に配置されている。
さて斯かる構成に於て、今、投光用レンズ２を
通じて投射されたビーム光が目標物体OBに依り
反射され、フイルタ５を通じて受光用レンズ４に
入射し、該レンズ４に依り受光器PEに於ける特
定の受光要素（図ではP3である）上に収斂され
ているものとすれば、この時の該受光器PEの出
力の状態から、いずれの受光要素に目標物体OB
からの反射光が最も強く入射しているかを知るこ
とによりこの時の該目標物体OB迄の距離を検知
出来る訳であるが、本発明では、上記光電受光器
PEに於ける各受光要素P1，P2，P3…，Po-1，Pn
での発生信号を個々に記憶するための、夫々、該
受光要素P1〜Pnと同数ずつの信号記憶部を含む
第１及び第２の信号記憶部群を設けておくと共
に、上記発光器１の発光を一定周期の間欠発光と
為し、その際、該発光器１が発光している状態で
の各受光要素P1，P2，P3…，Po-1，Pnでの発生
信号を第１の信号記憶部群中の各対応する信号記
憶部で夫々積分記憶する一方、発光器１が発光し
ていない状態での各受光要素P1，P2，P3…，
Po-1，Pnでの発生信号を第２の信号記憶部群中
の各対応する信号記憶部で夫々積分記憶する様に
し、そしてこれ等第１及び第２の信号記憶部群中
で、各受光要素P1，P2，P3，…，Po-1，Pnに関
して互いに対応関係に在る各対の信号記憶部での
各記憶信号の差分を差動回路を通じて得、そして
この時の各受光要素P1，P2，P3，…，Po-1，Pn
に対応する各差信号同士を比較回路を通じて比較
することに依り、受光要素P1〜Pn中のいずれの
受光要素が、目標物体OBからの反射光を最も強
く受けているかを検出して該目標物体OB迄の距
離を検知するものである。即ち、これに依れば、
上記の第１の信号記憶部群に於ける各信号記憶部
には、装置側から投射された後、目標物OBに依
つて反射されて来る光と、この時の外光中の、装
置側からの投射光と同一波長帯域の光成分（即
ち、近赤外或いは赤外成分）とに対する各受光要
素P1，P2，P3，…，Po-1，Pnの応答出力が積分
記憶され、一方、第２の信号記憶部群に於ける各
信号記憶部には、外光中の、装置側からの投射光
と同一波長帯域の光成分のみに対する各受光要素
P1，P2，P3，…，Po-1，Pnの応答出力が積分記
憶されるものであるから、これ等第１及び第２の
信号記憶部群中で、各受光要素P1，P2，P3，…，
Po-1，Pnに対して互いに対応関係に在る各対の
信号記憶部での各記憶信号同士の差分を差動回路
を通じて得る様にすれば、装置側から投射された
後、目標物体OBに依つて反射されて来る光のみ
に純粋に対応した各受光要素P1，P2，P3，…，
Po-1，Pnの応答出力の積分値を得ることが出来、
従つて、発光器１の投射エネルギーが微弱であつ
ても検出出力として十分なレベルの信号が得ら
れ、又、周囲が非常に明るい場合でも或いは測距
中に周囲の明るさが大きく変動した場合でも、こ
の時の外光に因る影響が完全に除去されるから、
測距性能を十分に保証出来る様になる訳である。
次に第２図を参照して本発明装置の一実施例回
路について説明する。尚、この第２図に示す実施
例では上記光電受光器PEに於ける受光要素数を
P1〜P4の４つと為して、受光要素P1が無限遠を
含む遠距離ゾーンを、又、受光要素P4が最至近
を含む近距離ゾーンを、そして受光要素P2，P3
が中間の稍々遠距離、稍々近距離の各ゾーンを
夫々カバーする様にすることに依り目標物体の距
離をレンジ・ゾーン式に検知する様にしている。
先ず同図示回路の構成について説明するに、同
図に於て、PEは上記の光電受光器で、上述した
様にここでは４つの光起電力型受光要素（図では
シリコン・フオト・ダイオードを示している）
P1〜P4を有していて、各受光要素が夫々遠距離、
稍々遠距離、稍々近距離、近距離の各レンジ・ゾ
ーンをカバーする様にして上記受光用レンズ４の
後方に配置されている。尚、各受光要素P1，P2，
P3，P4にはバイアス電圧Ｖが附与される。C1〜
C4及びC′1〜C′4は各受光要素P1，P2，P3，P4の出
力電位を個々に記憶する為に、各受光要素P1，
P2，P3，P4に対応して設けられた記憶素子で、
記憶素子C1〜C4は第１の信号記憶素子群を、又、
記憶素子C′1〜C′4は第２の信号記憶素子群を夫々
構成している。尚、これ等記憶素子C1〜C4及び
C′1〜C′4としては、漏れ電流の少ない、例えばタ
ンタル・コンデンサ等の如きが適する。又、ここ
では各受光要素P1，P2，P3，P4にはバイアス電
圧Ｖが附与されるから、各記憶素子C1，C2，C3，
C4及びC′1，C′2，C′3，C′4には、夫々各受光要素
P1，P2，P3，P4の出力電位が積分記憶されるこ
とになる。
GA1〜GA4は各受光要素P1，P2，P3，P4と第
１の記憶素子群C1〜C4との間に設けられて、各
受光要素P1，P2，P3，P4の出力電流の、各記憶
素子C1，C2，C3，C4への流入を制御するための
FET等のゲート素子、又、GA′1〜GA′4は各受光
要素P1，P2，P3，P4と第２の記憶素子群C′1〜C′4
との間に設けられて、各受光要素P1，P2，P3，
P4の出力電流の、各記憶素子C′1，C′2，C′3，C′4
への流入を制御するためのFET等のゲート素子
で、ゲート素子GA1〜GA4は第１のゲート素子群
を、又、ゲート素子GA′1〜GA′4は第２のゲート
素子群を夫々構成している。
DA1〜DA4は、夫々、第１及び第２の記憶素子
群中で、各受光要素P1，P2，P3，P4に関して互
いに対応関係に在る各対の記憶素子、即ち、C1
とC′1、C2とC′2、C3とC′3、C4とC′4での各記憶値
間の差分を求めるための差動増幅器で、いずれ
も、第１の記憶素子群に於ける各記憶素子C1，
C2，C3，C4の記憶値を各非反転入力に、又、第
２の記憶素子群に於ける各記憶素子C′1，C′2，
C′3，C′4の記憶値を各反転入力に夫々受ける様に
為されている。
GB1〜GB4及びGB′1〜GB′4は第１及び第２の
記憶素子群に於ける各記憶素子C1，C2，C3，C4
及びC′1，C′2，C′3，C′4の記憶信号の、各差動増
幅器DA1，DA2，DA3，DA4への附与を制御する
ために設けられた記憶出力制御用FET等のゲー
ト素子、GC1〜GC4及びGC′1〜GC′4は各記憶素子
C1，C2，C3，C4及びC′1，C′2，C′3，C′4の記憶値
をクリアするためのFET等のスイツチング素子
で、いずれもドレイン側が接地されている。
COM1は差動増幅器DA1の出力を他の差動増幅
器DA2〜DA4の各出力に対して比較するコンパレ
ータで、差動増幅器DA1の出力が他の差動増幅器
DA2〜DA4のいずれの出力よりも大である場合に
ハイ信号を出力し、小である場合にはロウ信号を
出力する。COM2は同じく差動増幅器DA2の出力
を他の差動増幅器DA1，DA3，DA4の各出力に対
して比較するコンパレータで、差動増幅器DA2の
出力が他の差動増幅器DA1，DA3，DA4のいずれ
の出力よりも大である場合にハイ信号を出力し、
小である場合にはロウ信号を出力する。COM3は
同じく差動増幅器DA3の出力を他の差動増幅器
DA1，DA2，DA4の各出力に対して比較するコン
パレータで、差動増幅器DA3の出力が他の差動増
幅器DA1，DA2，DA4のいずれの出力よりも大で
ある場合にハイ信号を出力し、小である場合には
ロウ信号を出力する。COM4は同じく差動増幅器
DA4の出力を他の差動増幅器DA1〜DA3の各出力
に対して比較するコンパレータで、差動増幅器
DA4の出力が他の差動増幅器DA1〜DA3のいずれ
の出力よりも大である場合にハイ信号を出力し、
小である場合にはロウ信号を出力する。尚、D1
〜D12は逆流防止用のダイオードである。
LAはコンパレータCOM1〜COM4の各出力を
保持するためのラツチ回路、LD1〜LD4は目標物
体のレンジ・ゾーンを表示するための発光ダイオ
ード、Tr1〜Tr4は各発光ダイオードLD1，LD2，
LD3，LD4の発光を制御するためのスイツチン
グ・トランジスタで、その各々のベースには上記
ラツチ回路LAの各出力B1，B2，B3，B4が夫々
附与される様に為されている。従つて、ここで
は、各発光ダイオードLD1，LD2，LD3，LD4は、
その点灯に依り、夫々遠距離、稍々遠距離、稍々
近距離、近距離の各レンジ・ゾーンを表示する様
に設定されている訳である。
OSCは数百Hz〜数ＫHz程度の比較低周波のク
ロツク・パルス（第３図ａ図示）を出力する発振
器、FFは該発振器OSCからのクロツク・パルス
に依つてトリガされる様に為されたＤ型フリツ
プ・フロツプで、その出力端子はＤ入力端子に
接続されて居り、そしてそのＱ出力（第３図ｂ図
示）は、発光器１の発光を制御するためのスイツ
チング・トランジスタTr5のベース及び上記第１
のゲート素子群に於ける各ゲート素子GA1，
GA2，GA3，GA4の制御端子に、又、その出力
（第３図ｃ図示）は上記の第２のゲート素子群に
於ける各ゲート素子GA′1，GA′2，GA′3，GA′4の
制御端子に夫々附与される様に為されている。こ
れに依り、フリツプ・フロツプFFのＱ出力がハ
イ・レベルに在る間のみトランジスタTr5が導通
するために発光器１はその発光が一定周期の間欠
発光となり、そして、該発光器１が発光している
間は、フリツプ・フロツプFFのＱ出力に依り第
１のゲート素子群に於けるゲート素子GA1〜GA4
がゲート・オンとなるためにこの時の各受光要素
P1，P2，P3，P4の出力電流が夫々第１の記憶素
子群に於ける各対応する記憶素子C1，C2，C3，
C4に流れ込んでその電圧が積分記憶され、一方、
発光器１が消灯している間は、フリツプ・フロツ
プFFの出力に依り今度は第２のゲート素子群
に於けるゲート素子GA′1〜GA′4がゲート・オン
となるためにこの時の各受光要素P1，P2，P3，
P4の出力電流が夫々第２の記憶素子群に於ける
各対応する記憶素子C′1，C′2，C′3，C′4に流れ込
んでその電圧が積分記憶される様になる訳であ
る。
CNTは上記フリツプ・フロツプFFの出力を
カウントするための、立ち下り同期型のバイナリ
ー・カウンタ、AG1は該カウンタCNTのQA出力
（第３図ｄ図示）の、インバータIVに依るインバ
ート信号と、QB出力、QC出力（第３図ｅ，ｆ図
示）とのアンドをとるアンド・ゲートで、その出
力（第３図ｇ図示）はゲート素子GB1〜GB4及び
GB′1〜GB′4の制御端子に附与される様に為され
ている。これに依りこれ等ゲート素子GB1〜GB4
及びGB′1〜GB′4は該アンド・ゲートAG1の出力
がハイ・レベルに在る間のみゲート・オンとな
り、この時に第１及び第２の記憶素子群に於ける
記憶素子C1〜C4及びC′1〜C′4の各記憶電圧が各差
動増幅器DA1，DA2，DA3，DA4の非反転入力及
び反転入力に夫々附与される様になる。
AG2は該アンド・ゲートAG1の出力とフリツ
プ・フロツプFFの出力とのアンドをとるアン
ド・ゲートで、その出力（第３図ｈ図示）は、ラ
ツチ回路LAにラツチ信号として附与される様に
為されている。これに依りラツチ回路LAは、該
アンド・ゲートAG2の出力がロウからハイになる
際に、その立ち上りに同期して（即ち、ラツチ回
路LAはここでは立ち上り同期型である）この時
点でのその入力A1〜A4の状態即ち、コンパレー
タCOM1〜COM4の各出力の状態をラツチしてこ
れを、次にラツチ信号が附与される迄保持する様
になる。
AG3は上記カウンタCNTの各出力QA，QB，QC
のアンドをとるアンド・ゲートで、その出力（第
３図ｉ図示）はゲート素子GC1〜GC4及びGC′1〜
GC′4の制御端子に附与される様に為されている。
これに依りこれ等ゲート素子GC1〜GC4及びGC′1
〜GC′4は、該アンド・ゲートAG3の出力がハ
イ・レベルに在る間のみゲート・オンとなり、こ
の時に第１及び第２の記憶素子群に於ける記憶素
子C1〜C4及びC′1〜C′4の各記憶値がクリアされ
る。
尚、ここで、アンド・ゲートAG1，AG2，AG3
の出力の関係は第３図ｇ，ｈ，ｉに示す如くであ
るから、ここでは、第１及び第２の記憶素子群に
於ける記憶素子C1〜C4及びC′1〜C′4の記憶電圧
の、差動増幅器DA1〜DA4への附与−ラツチ回路
LAに依るコンパレータCOM1〜COM4の出力ラ
ツチ−記憶素子C1〜C4及びC′1〜C′4の各記憶値の
クリアの順に行なわれる様になるものである。
さて以上の構成に於て、今、装置を目標物体
OBに対して照準した状態で不図示の電源スイツ
チを投入すると、第２図示回路系に電圧Ｖが附与
され、発振器OSCからは第３図ａに示す様に一
定周波数のクロツク・パルスを出力する様にな
る。そして該発振器OSCからの出力パルスをそ
のクロツク入力CKに受けるフリツプ・フロツプ
FFはそのＱ、出力が、第３図ｂ，ｃに示す様
に、上記クロツク・パルスに応じて反転を繰り返
す様になり、そして、この時の該フリツプ・フロ
ツプFFのＱ出力に依りトランジスタTr5がオン、
オフを繰り返すために発光器１が一定の周期で間
欠的に発光する様になる。この時の該発光器１の
発光光は投光用レンズ２に依りビーム光として目
標物体OBに向けて投射され、そして該目標物体
OBからの反射光は、フイルタ５を通じて受光用
レンズ４に入射し、そして該受光用レンズ４に依
り、第１図で説明した様に、受光器PEに於ける
受光要素P1〜P4中で、この時の目標物体OB迄の
距離に対応した位置に在る受光要素上に収斂され
る様になる。
一方、フリツプ・フロツプFFのＱ、出力依
り第１のゲート素子群に於けるゲート素子GA1〜
GA4及び第２のゲート素子群に於けるゲート素子
GA′1〜GA′4は交互にオン、オフを繰り返し、そ
して、ここでは各受光要素P1，P2，P3，P4にバ
イアス電圧Ｖが印加されているために、これ等第
１及び第２のゲート素子群に於けるゲート素子
GA1〜GA4及びGA′1〜GA′4のオン、オフに依つ
て各受光要素P1，P2，P3，P4の出力電圧が第１
の記憶素子群に於ける各記憶素子C1，C2，C3，
C4及び第２の記憶素子群に於ける各記憶素子C′1，
C′2，C′3，C′4に、交互に積分しつつ記憶される
様になる。そして、この場合、ゲート素子GA1〜
GA4及びGA′1〜GA′4のオン、オフはフリツプ・
フロツプFFのＱ、出力に依つて制御されるも
のであるから、結局発光器１が発光している状態
での各受光要素P1，P2，P3，P4の出力が第１の
記憶素子群に於ける各記憶素子C1，C2，C3，C4
に、又、発光器１が発光していない状態での各受
光要素P1，P2，P3，P4の出力が第２の記憶素子
群に於ける各記憶素子C′1，C′2，C′3，C′4に、
夫々積分記憶される様になり、従つて、第１の記
憶素子群に於ける各記憶素子C1，C2，C3，C4に
は、装置側から投射された後、目標物体OBに依
つて反射されて来る光と、この時の外光中の、装
置側からの投射光と同一波長帯域の光成分（即
ち、近赤外或いは赤外成分）とに対する各受光要
素P1，P2，P3，P4の応答出力の積分値が記憶さ
れ、又、第２の記憶素子群に於ける各記憶素子
C′1，C′2，C′3，C′4には、外光中の、装置側から
の投射光と同一波長帯域の光成分に対する各受光
要素P1，P2，P3，P4の応答出力の積分値が記憶
される様になる。
以上の記憶動作が繰り返されて行つて、フリツ
プ・フロツプFFの出力をカウントするカウン
タCNTのQA、QB、QC出力が夫々ロウ、ハイ、ハ
イになると、アンド・ゲートAG1はその３入力が
全てハイになるために、第３図ｇに示す様に、こ
の時点でその出力がハイになり、これに依りゲー
ト素子GB1〜GB4及びGB′1〜GB′4がオンとなつ
て第１及び第２の記憶素子群に於ける各記憶素子
C1，C2，C3，C4及びC′1，C′2，C′3，C′4の記憶電
圧が各対応する差動増幅器DA1，DA2，DA3，
DA4の非反転入力及び反転入力に夫々附与され、
従つて、この時点で、各差動増幅器DA1，DA2，
DA3，DA4からは、装置側からの投射光のみに純
粋に対応した各受光要素P1，P2，P3，P4の出力
電圧の、上記アンド・ゲートAG1の出力がハイに
なる迄の間での積分値が出力される様になる。そ
してこの時の各差動増幅器DA1，DA2，DA3，
DA4の出力は夫々、コンパレータCOM1，
COM2，COM3，COM4に依りその大小を比較さ
れ、その結果、差動増幅器DA1〜DA4のうちで最
も大なを出力を呈している差動増幅器からの出力
をその非反転入力に受けているコンパレータのみ
からハイ信号が出力され、他の３つのコンパレー
タからはいずれもロウ信号が出力される様にな
る。そしてその後、アンド・ゲートAG1の出力が
ハイ・レベルに在る状態でフリツプ・フロツプ
FFの出力がハイになると、第３図ｈに示す様
に、この時点でアンド・ゲートAG2の出力がハイ
になり、これに依りラツチ回路LAはこの時点で
の上記コンパレータCOM1〜COM4の各出力をラ
ツチしてこれをトランジスタTr1〜Tr4に対して
出力する様になり、従つて、この時点でこれ等ト
ランジスタTr1〜Tr4のうち、該ラツチ回路LAか
らのハイ出力を受ける１つのトランジスタのみが
導通するために表示用発光ダイオードLD1〜LD4
のうちの１つの発光ダイオードのみが点灯してこ
の時の目標物体OBのレンジ・ゾーンが表示され
る様になる。
従つて、今、装置側から投射された後、目標物
体OBに依つて反射されて来る光が受光要素P1に
最も強く入射しているものとすれば、差動増幅器
DA1の出力が他の３つの差動増幅器DA2〜DA4の
出力のどれよりも大となるためにコンパレータ
COM1の出力のみがハイとなつて他の３つのコン
パレータCOM2〜COM4の出力はいずれもロウと
なり、これに依り、ラツチ回路LAの各出力の状
態は、出力B1のみがハイで他の３出力B2〜B4は
いずれもロウとなるためにトランジスタTr1のみ
が導通して発光ダイオードLD1が点灯し、結局、
この場合には目標物体OBが遠距離ゾーンに在る
旨、表示される様になる訳である。
尚、ラツチ回路LAに依つてコンパレータ
COM1〜COM4の各出力がラツチされた後、カウ
ンタCNTの各出力QA，QB，QCが全てハイになる
と、第３図ｉに示す様に、この時点でアンド・ゲ
ートAG3の出力がハイになり、これに依りゲート
素子GC1〜GC4及びGC′1〜GC′4がオンして記憶素
子C1〜C4及びC′1〜C′4の記憶値が全てクリアされ
る様になり、そして該アンド・ゲートAG3の出力
がハイからロウに変わると、上述の、受光要素
P1〜P4の各出力の、記憶素子C1〜C4及びC′1〜C′4
に依る記憶から始まる一連の動作が再び繰り返さ
れる様になる。
さて、この第２図に示す実施例装置にあつて
は、以上の様にして目標物体OBのレンジ・ゾー
ンの検出並びにその結果の表示が行なわれる訳で
あるが、斯かる構成例は、特に初心者用の中級機
クラスのステイル・カメラ或いは９ミリ・シネ・
カメラに於けるゾーン式自動距離計装置として好
適なものである。従つて、次に第４図を参照し
て、第２図示実施例装置をゾーン式自動距離計装
置として組み込んだステイル・カメラ又はシネ・
カメラの一例について説明する。尚、第４図中、
第１，２図に於けると同一の符号を以つて示され
る要素は既述と同一のものである。
同図に於て、６は撮影レンズ、７はその距離合
わせのための距離環で、その一部には、遠距離、
稍々遠距離、稍々近距離及び近距離の各レンジ・
ゾーンを示すマーク７ａ，７ｂ，７ｃ及び７ｄが
印されている。８及び９は夫々フアインダ光学系
を構成する対物レンズ及び接眼レンズ、１０は距
離環７上のゾーン・マーク７ａ〜７ｄのうち、撮
影レンズ６が合わされたレンジ・ゾーンに対応す
るマークをフアインダ視野１３（第５図々示）中
の下部の表示窓１３ａ内に投影するための２回反
射小反射プリズムで、上記フアインダ対物レンズ
８の前面中心部の下部に取り付けられている。１
１は距離計装置の出力をゾーン・マークで表示す
るためのマスク板で、例えば不透明プレートに、
遠距離、稍々遠距離、稍々近距離、及び近距離の
各レンジ・ゾーンを示す。上記距離環７上のマー
ク７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄと同様形状のマーク１
１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを光透過部として
形成した様な構成を有するものである。尚、この
マスク板１１に対し、発光ダイオードLD1，
LD2，LD3，LD4は該マスク板１１の各ゾーン・
マーク１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを背後か
ら照射する様にして配置されている。１２は上記
マスク板１１に於ける各ゾーン・マーク１１ａ，
１１ｂ，１１ｃ，１１ｄをフアインダ視野１３の
上部の表示用視野１４内に投影するための楔形の
小反射プリズムで上記フアインダ対応レンズ８の
背後の上部に配されている。EUは、第２図示回
路系中発光器１、発光器PE及び発光ダイオード
LD1〜LD4を除く回路要素を可能な限りIC化して
１つのパツケージに封入して成る回路ユニツト、
Ｂは電源電池、SWは電源スイツチである。尚、
該スイツチSWは例えば２段式のカメラ・レリー
ズ・ボタン（不図示）の初段で投入される様にし
て居くと便利であろう。
斯かる構成のカメラにあつては、第５図に示す
様に、フアインダを覗いてカメラを所望の被写体
に対して照準した状態（第５図では遠方の家屋を
ねらつている状態を示している）で、不図示のレ
リーズ・ボタンを先ずその第１段目迄押下する
と、この時に電源スイツチSWが投入されて回路
ユニツトEUに給電され、従つて、第２図示回路
系が前述した動作を開始する様になる。そしてこ
の時の被写体のレンジ・ゾーンの検出が終了する
と、発光ダイオードLD1〜LD4のうちの、該被写
体のレンジ・ゾーンに対応する発光ダイオードが
点灯し、これに依りマスク板１１に於けるゾー
ン・マーク１１ａ〜１１ｄ中の、該被写体のレン
ジ・ゾーンに対応するマークが照明され、従つ
て、第５図に示す様に、フアインダ視野１３の上
部の表示視野１４中に、この時の被写体のレン
ジ・ゾーンが表示される様になる。即ち、例え
ば、第５図に示す様に、遠方の家屋をねらつてい
るとすれば、第２図示回路系の、上述した動作を
通じて発光ダイオードLD1が点灯し、これに依
り、マスク板１１に於けるマーク１１ａが照明さ
れて、フアインダ視野１３の上部の表示用視野１
４中に、第５図に示す如く遠距離ゾーンを示す山
形のマークが投影される様になる。従つてこの状
態で、距離環７を回動させて、フアインダ視野１
３内の下部の表示窓１３ａ中に、この表示用視野
１４中に投影されている山形のマークと同じマー
ク、即ち距離環７上のマーク７ａが現われる様に
調定すれば、この時撮影レンズ６は被写体に対し
て正しく距離合わせされる様になり、以下、レリ
ーズ・ボタンを更にその第２段目迄押下すれば、
撮影レンズ６が被写体に対して正しく距離合わせ
された状態で撮影が行なわれる様になる。
尚、シネ・カメラ等に於て、撮影中に被写体の
レンジ・ゾーンが変化した場合には、表示用視野
１４中に投影されるマークが、これに追従して、
常に被写体のレンジ・ゾーンを正しく表示する様
に変化するから、これに依り距離環７をその都度
調定すれば、撮影レンズ６を被写体に対して正し
く距離合わせし続けることが出来る。
さて以上はゾーン・マーク表示に基づく手動の
距離合わせシステムの例であつたが、第２図示実
施例に依ればゾーン式の自動距離合わせシステム
を容易に構成出来るものである。従つて、次にそ
の一例について第６図及び第７図を参照して説明
する。先ず第６図はこの自動距離合わせシステム
を採用したカメラの要部の構成を示すもので、図
中、第１，２，４図に於けると同一の符号を以つ
て示される要素は既述と同一のものである。同図
に於て、１５は固定鏡筒で上記撮影レンズ６はレ
ンズ保持枠１６に依つて保持されて、該固定鏡胴
１５内に、その光軸に沿つて摺動自在に収容され
ている。１７はレンズ駆動環で固定鏡筒１５の外
周に、光軸を中心とした回動のみが許され、光軸
に沿う移動が規制される様にして装備されて居
り、そしてその外周の一部に歯車部１７ａを有し
ている。尚、ここでは図示されないが、上記レン
ズ駆動環１７の内周にはレンズ駆動用のカム溝が
形成されて居り、そしてこのカム溝には、レンズ
保持枠１６に植立されたカム・フオロワ・ピン
が、固定鏡筒１５に穿設されている光軸方向の案
内溝を挿通した後、係合している。Moはレンズ
駆動環１７を回転駆動するためのモータで、その
出力軸に取り付けられた小歯車１８は該レンズ駆
動環１７の歯車部１７ａに噛合している。尚、上
記レンズ駆動環１７に於けるカム溝は、モータ
Moの正転に際しては撮影レンズ６を遠距離側に
向けて、又、逆転に際しては近距離側に向けて移
動させる様に形成されている。PMは撮影レンズ
の調定距離を表わす電気信号を生起するためのポ
テンシヨ・メータで、ここでは、撮影レンズ６が
遠距離側に向けて調定されるにつれてその出力電
位が増大して行く様にして、その回転軸に取り付
けられた小歯車１９を介して上記レンズ駆動環１
７の歯車部１７ａに連結されている。
又、第７図は、この自動距離合わせシステムに
於ける、第２図示回路系に組み合わされるべき要
部の回路部を示すもので、同図に於て、R1，R2，
R3，R4は比率で３：１：２：６となる様な抵抗
値を有して直列に接続された距離情報用抵抗で、
この抵抗の直列回路には電圧Ｖが附与される。
Tr6，Tr7，Tr8及びTr9は、そのコレクタが
夫々、抵抗R1，R2，R3及びR4に、又、そのエミ
ツタがアースに接続されたスイツチング・トラン
ジスタで、その各々のベースには上記ラツチ回路
LAの出力B1，B2，B3，B4が夫々抵抗を介して
附与される様に為されている。BA1は上記距離情
報用抵抗R1〜R4の直列回路の出力Vaをインピー
ダンス変換するためのバツフア増幅器、BA2は同
じく上記ポテンシヨ・メータPMの出力Vbをイ
ンピーダンス変換するためのバツフア増幅器、
DA5は両バツフア増幅器BA1，BA2の出力の差を
求めるための差動増幅器で、バツフア増幅器BA1
の出力をその反転入力に、又、バツフア増幅器
BA2の出力をその非反転入力に受ける様に為され
ている。尚、該差動増幅器DA5の非反転入力には
更に抵抗を通じて、電圧Ｖ／２が附与される。
DA6は該差動増幅器DA5の出力を反転させるため
の差動増幅器で、該差動増幅器DA5の出力をその
反転入力に受ける様に為されて居り、そしてその
非反転入力には電圧Ｖ／２が附与される。Tr10，
Tr11，Tr12及びTr13はモータMoの回転方向を決
定するための、相補接続されたスイツチング・ト
ランジスタで、上記モータMoはトランジスタ
Tr10及びTr12のコレクタ側の接続点と、トラン
ジスタTr11及びTr13のコレクタ側の接続点の間
に挿入接続されて居り、そしてトランジスタ
Tr10及びTr12の各ベースには夫々抵抗を通じて
差動増幅器DA5の出力が、又、トランジスタTr11
及びTr13の各ベースには夫々抵抗を通じて差動
増幅器DA6の出力が附与される様に為されてい
る。尚、トランジスタTr10及びTr11のエミツタ
側には電圧Ｖが附与され、又、トランジスタ
Tr12及びTr13のエミツタ側アースに接続されて
いる。
以上の構成に依れば、第２図示回路系での距離
検出の終了に際し、距離情報用抵抗R1〜R4の直
列回路の出力Vaの電位が検出結果、即ち、ラツ
チ回路LAの出力B1〜B4の状態に応じて、出力B1
がハイである場合にはVa＝０、出力B2がハイで
ある場合にはVa＝Ｖ／４、出力B3がハイである
場合にはVa＝Ｖ／２、出力B4がハイである場合
にはVa＝3V／４と云う様に適宜決定される様に
なる。そして、この決定された出力Vaの電位に
対する上記ポテンシヨ・メータPMの出力Vbの
電位の差が差動増幅器DA5で検出され、この時に
Va＞Vbであれば（即ちこれは、被写体距離に対
し、撮影レンズ６が近距離側に調定されているこ
とを表わす）差動増幅器DA5の出力は零よりも
大、又、差動増幅器DA6の出力は零よりも小とな
るため、トランジスタTr10〜Tr13のうち、トラ
ンジスタTr11及びTr12がオンとなつてモータMo
に第７図中、矢印Ａで示す向きに電流が流れ、こ
れに依り該モータMoは正転し、従つて、撮影レ
ンズ６はレンズ駆動環１７に於けるカム溝に依り
遠距離側に向けて移動させられる様になる。そし
てこの時の該撮影レンズＬの移動につれてポラン
シヨ・メータPMの出力Vbの電位は次第に増大
して行き、そしてVa＝Vbとなると、差動増幅器
DA5の出力が零となるためにトランジスタTr12が
オフとなつてモータMoは停止し、従つて、この
時点で、撮影レンズ６は被写体に対して正しく距
離合わせされたことになる。
又、一方、Va＜Vbであれば（即ちこれは被写
体距離に対し、撮影レンズ６が遠距離側に調定さ
れていることを表わす）、差動増幅器DA5の出力
は零よりも小、差動増幅器DA6の出力は零よりも
大となるため、トランジスタTr10〜Tr13のうち、
トランジスタTr10及びTr13がオンとなつてモー
タMoに第７図中、矢印Ｂで示す向きに電流が流
れ、これに依り該モータMoは逆転し、従つて、
撮影レンズ６はレンズ駆動環１７に於けるカム溝
に依り近距離側に向けて移動させられる様にな
る。そしてこの時の該撮影レンズＬの移動につれ
てポランシヨ・メータPMの出力Vbの電位は次
第に減少して行き、そしてVa＝Vbとなると、差
動増幅器DA6の出力が零となるためにトランジス
タTr13がオフとなつてモータMoは停止する。
この第６，７図に示す実施例にあつては以上の
様にして撮影レンズ６の距離合わせが自動的に達
成されるものである。尚、この第６，７図に示す
自動距離合わせシステムに、第４図に於ける発光
ダイオードLD1〜LD4、マスク板１１及びプリズ
ム１２から成る表示系を附設して居くことは実用
上有益なことであろう。
さて、本発明の装置にあつては、光電受光手段
として、BBD、CCD或いはCCDフオト・ダイオ
ード等で知られる電荷蓄積型光センサ・デバイス
を用いることが出来、そしてこれに依れば、例え
ば第２図に示した受光要素P1〜P4、記憶素子C1
〜C4，C′1〜C′4及びゲート素子GA1〜GA4，GA′1
〜GA′4，GB1〜GB4，GB′1〜GB′4を１つの半導
体デバイス内で形成出来、しかもその場合、記憶
値クリア用のゲート素子GC1〜GC4，GC′1〜GC′4
を不要にすることが出来る訳であるが、最後に、
本発明の装置に適用可能な電荷蓄積型光センサ・
デバイスの一例について特にCCD或いはCCDフ
オト・ダイオードを用いる場合を例にとつて第８
図〜第１０図を参照して説明して居く。先ず第
８，９図は、この光センサ・デバイスの構造を模
式的に示すもので、図中、該光センサ・デバイス
はその全体をPSDで示される。PSは光に応じて
電荷を発生する光センサ部で、ここでは以上に説
明した実施例に対応して４つのセンサ・エレメン
トPS1，PS2，PS3及びPS4を有している。PSaは
フオト・ゲート電極、PSbは該電極PSaに接続さ
れた入力端子で、ここには各センサ・エレメント
PS1，PS2，PS3，PS4にポテンシヤル井戸を形成
するためにフオト・ゲート電圧Vpが附与される。
尚、CCDフオト・ダイオードの場合にはセン
サ・エレメントPS1〜PS4はＲ−Ｎ接合のフオ
ト・ダイオードとなる。Ｉ及びI′は上記光センサ
部PSでの発生電荷を蓄積するための第１及び第
２の電荷蓄積部群で、夫々、各センサ・エレメン
トPS1，PS2，PS3，PS4に対応して４つの電荷蓄
積部I1，I2，I3，I4及びI′1，I′2，I′3，I′4を有し
て
いる。Ia及びI′bは夫々の電極、Ib及びI′bは夫々
これ等電極Ia及びI′aに接続された入力端子で、
ここには、各電荷蓄積部I1，I2，I3，I4及びI′1，
I′2，I′3，I′4に、夫々電荷蓄積用のポテンシヤル
井戸を形成するために蓄積部電圧V1が附与され
る。GDは光センサ部PSでの発生電荷の、第１の
電荷蓄積部群Ｉへの流入を制御するための第１の
制御ゲート部、GDaはその電極、GDbは該電極
GDaに接続された入力端子で、ここにはゲー
ト・パルスΦgが附与される。GD′は同じく光セ
ンサ部PSの、第２の電荷蓄積部I′への流入を制御
するための第２の制御ゲート部、GD′aはその電
極、GD′bは該電極GD′aに接続された入力端子
で、ここにはゲート・パルスΦが附与される。
OT1，OT2，OT3，OT4及びOT′1，OT′2，
OT′3，OT′4は夫々第１及び第２の電荷蓄積部群
Ｉ及びI′於ける各電荷蓄積部I1，I2，I3，I4及び
I′1，I′2，I′3，I′4での蓄積電荷を電圧情報に変換
して出力する出力部、O1，O2，O3，O4及びO′1，
O′2，O′3，O′4は夫々の出力端子である。GE及び
GE′は夫々、第１の電荷蓄積部群Ｉに於ける各電
荷蓄積部I1，I2，I3，I4での蓄積電荷の、出力部
OT1，OT2，OT3，OT4への流入、及び第２の電
荷蓄積部群I′に於ける各電荷蓄積部I′1，I′2，I′3
，
I′4での蓄積電荷の、出力部OT′1，OT′2，OT′3，
OT′4への流入を制御するための出力制御用ゲー
ト部、GEa及びGE′aは夫々の電極GEb及びGE′b
は夫々これ等電極GEa及びGE′aに接続された入
力端子で、ここにはゲート・パルスΦg′が附与さ
れる。
尚、第９図に於て、BPはこの光センサ・デバ
イスPSDの基板で、ここでは例えばＰ型Si基板で
ある。ISはSiO2等の絶縁層、LSはAL蒸着等に依
つて形成された遮光層で、光センサ部PSを除い
て他の全ての表面を覆つている。又、第８図に於
て、CSは光センサ部PS、制御ゲート部GD，
GD′、電荷蓄積部Ｉ，I′、制御ゲート部GE，
GE′及び出力部OT1〜OT4，OT′1〜OT′4に於て、
互いに隣接する要素間でポテンシヤル井戸が繋つ
てしまわない様にするためのチヤンネル・ストツ
パで、これは基板BPがＰ型SiであればP+となる
様に不純物をドープすることに依つて形成され
る。
斯かる構成の光センサ・デバイスPSDにあつ
ては、今、入力端子PSb並びIb及びI′bを通じて
光センサ部PS並び第１及び第２の電荷蓄積部群
Ｉ及びI′に夫々フオト・ゲート電圧Vp（例えば
2.5V）並びに蓄積部電圧V1（例えば7.5V）を附与
すると各センサ・エレメントPS1，PS2，PS3，
PS4並びに各電荷蓄積部I1，I2，I3，I4及びI′1，
I′2，I′3，I′4には第１０図ａに示す様な関係で
夫々ポテンシヤル井戸が形成され、そしてこの時
に光センサ部PSに光が当つていれば各センサ・
エレメントPS1，PS2，PS3，PS4ではその各々の
入射光量に対応した電荷が発生してこれがその
各々のポテンシヤル井戸に蓄積される訳である
が、この時に、入力端子GDbを通じて第１の制
御ゲート部GDに例えば5V程度の電圧を附与して
居くと、第１０図ｂに示す様に該第１の制御ゲー
ト部GDにポテンシヤル井戸が形成されて各セン
サ・エレメントPS1，PS2，PS3，PS4から第１の
電荷蓄積部群Ｉに於ける各対応する電荷蓄積部
I1，I2，I3，I4にかけて夫々ポテンシヤルの勾配
が出来るために、各センサ・エレメントPS1，
PS2，PS3，PS4での発生電荷は夫々第１の制御
ゲート部GDを通じて第１の電荷蓄積部群Ｉに於
ける各対応する電荷蓄積部I1，I2，I3，I4に流れ
込み、ここに蓄積される様になる。又、第１の制
御ゲート部GDに対する電圧の印加を断つて、そ
の代りに入力端子GD′bを通じて第２の制御ゲー
ト部GD′に同じく5V程度の電圧を附与したとす
ると、第１０図ｃに示す様に、今度は該第２の制
御ゲート部GD′にポテンシヤル井戸が形成されて
各センサ・エレメントPS1，PS2，PS3，PS4から
第２の電荷蓄積部群I′に於ける各対応する電荷蓄
積部I′1，I′2，I′3，I′4にかけてポテンシヤルの勾
配が出来るために、各センサ・エレメントPS1，
PS2，PS3，PS4での発生電荷は夫々第２の制御
ゲート部GD′を通じて第２の電荷蓄積部群I′に於
ける各対応する電荷蓄積部I′1，I′2，I′3，I′4に流
れ込み、ここに蓄積される様になる。
従つて、上記第１及び第２の制御ゲート部GD
及びGD′に対するゲート・パルスΦg，Φとし
て、夫々、第２図示回路系中のフリツプ・フロツ
プFFのＱ、出力（第３図ｂ，ｃ図示）を用い
る様にすれば（この時に電圧が所望の値からずれ
ている場合には電圧調整等の操作が必要である）、
上記発光器１が発光している状態での各センサ・
エレメントPS1，PS2，PS3，PS4での発生電荷を
夫々第１の電荷蓄積部群Ｉに於ける各電荷蓄積部
I1，I2，I3，I4に蓄積し、一方、発光器１が発光
していない状態での各センサ・エレメントPS1，
PS2，PS3，PS4での発生電荷を夫々第２の電荷
蓄積部群I′に於ける各電荷蓄積部I′1，I′2，I′3，I
′4
に蓄積することが出来る訳である。
そして適宜のタイミングで入力端子GE及び
GE′を通じて制御ゲート部GE及びGE′に10V程度
の電圧を同時に附与すると、第１０図ｄに示す様
にこれ等制御ゲート部GE及びGE′にポテンシヤ
ル井戸が形成されて第１の電荷蓄積部群Ｉに於け
る各電荷蓄積部I1，I2，I3，I4から各出力部OT1，
OT2，OT3，OT4にかけて、又、第２の電荷蓄積
部群I′に於ける各電荷蓄積部I′1，I′2，I′3，I′4
から
各出力部OT′1，OT′2，OT′3，OT′4、にかけて
夫々ポテンシヤルの勾配が出来るために、各電荷
蓄積部I1，I2，I3，I4及びI′1，I′2，I′3，I′4での
蓄
積電荷は夫々制御ゲート部GE及びGE′を通じて
各出力部OT1，OT2，OT3，OT4及びOT′1，
OT′2，OT′3，OT′4に流れ込み、ここで、各蓄積
電荷に対応した電圧情報に変換され、そしてこれ
は夫々各出力端子O1，O2，O3，O4及びO′1，O′2，
O′3，O′4を通じて出力される様になる。従つて、
各出力端子O1及びO′1、O2及びO′2、O3及びO′3、
O4及びO′4に夫々第２図示回路系中の各差動増幅
器DA1，DA2，DA3，DA4の各非反転及び反転入
力を接続して居けば上述と同様の動作を達成出来
る訳である。
尚、制御ゲート部GE及びGE′に対するゲー
ト・パルスΦg′としては第２図示回路系中のアン
ド・ゲートAG2の出力（第３図ｈ図示）を用いれ
ば良いであろう。勿論、この時に電圧が所望の値
からずれている場合には電圧調整等の操作が必要
である。
以上に説明した様に本発明の装置は、投光手段
から光が投射されている状態と投射されていない
状態とでの各受光要素の応答出力を夫々別個に、
しかも積分して記憶し、そして各対応する積分記
憶値間の差分を差動回路を通じて得た後、それ等
を比較回路を通じて互いに比較することに依り目
標物体迄の距離情報を得る様にしたものであるか
ら、先ず、投光手段からの投射光出力が非常に微
弱であつても検出出力として十分なレベルの信号
を得ることが出来、従つて、特に電源容量の限ら
れたカメラ等の小型機器のための距離合わせ装置
として十分に適用可能であると共にその測距可能
な範囲も更に拡大されるものであり、又、周囲の
外光に因るノイズ分が完全に除去されるため、周
囲が非常に明るい場合であつても測距不能の事態
に到ることはなく或いは周囲の明るさが大きく変
化した場合でもこれに因る誤作動を生ずることも
なく、総じてこの種測距装置の測距性能を十分に
保証出来、カメラ等の距離合わせ装置に適用して
非常に有益なものである。
尚、第２図〜第７図で説明した実施例は、受光
要素の数を少なくすることに依つてレンジ・ゾー
ンを比較的大まかに規定する様にしたものである
が、これに依ると電気回路系の構成がより簡略化
され、特に初心者向けの中級機カメラ用距離合わ
せ装置として好適なものである。
又、第８〜１０図で説明した様に、本発明の装
置では光電受光手段としてBBD、CCD、或いは
CCDフオト・ダイオード等で知られる電荷蓄積
型光センサ・デバイスを利用出来る訳であるが、
この様な光センサ・デバイスは近年の半導体技術
の急速な進歩に依り安価に得ることが出来るもの
であり、従つて、本発明の装置は斯かる点からし
ても非常に有益なものであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置に於ける測距の原理を示す
模式図、第２図は本発明装置の一実施例の電気回
路系の構成を示す回路図、第３図は第２図示回路
系中の回路ブロツクの出力信号を示すタイミン
グ・チヤート、第４図は第２図に示した実施例を
カメラに於けるゾーン式自動距離計装置に適用し
て手動距離合わせシステムを構成した場合の一例
を示す要部構成斜視図、第５図は第４図示のカメ
ラのフアインダの観察状態を示す模式図、第６図
は第２図に示した実施例をカメラに於けるゾーン
式自動距離計装置に適用して自動距離合わせシス
テムを構成した場合の一例を示す要部構成斜視
図、第７図は第６図示カメラに於ける、第２図示
回路系に組み合わされるべき回路部の構成を示す
要部回路図、第８図は本発明装置に利用可能な電
荷蓄積型光センサ・デバイスの一例を示す模式構
成図、第９図は第８図示光センサ・デバイスの断
面を示す模式断面図、第１０図は上記光センサ・
デバイスの内部ポテンシヤルの変化とこれに依る
電荷の流れの様子を示す模式図である。 OB……目標物体、１，２……投光手段を構成
する発光器及び投光用レンズ、４……受光用レン
ズ、PE；PSD……光電受光手段、P1〜Pn；P1〜
P4；PS1〜PS4……受光要素、C1〜C4；I1〜I4…
…第一の信号記憶部群を構成する信号記憶部、
C′1〜C′4；I′1〜I′4……第２の信号記憶部群を構成
する信号記憶部、GA1〜GA4；GD……第１のゲ
ート部（群）、GA′1〜GA′4；GD′……第２のゲー
ト部（群）、GB1〜GB4及びGB′1〜GB′4；GE及
びGE′……出力制御用ゲート手段、GC1〜GC4及
びGC′1〜GC′4……記憶値クリア用ゲート素子、
OT1〜OT4及びOT′1〜OT′4……出力部（電圧変
換部）、DA1〜DA4……差動回路、COM1〜
COM4……比較回路、OSC，FF……パルス出力
回路を構成する発振器及びフリツプ・フロツプ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 対象物に向けて光を投射すると共に、該対象
    物により反射される上記光の反射光を受光し、そ
    の受光位置に応じて上記対象物までの距離を検知
    する測距装置において、一定周期の間欠光を対象
    物に向けて投射する為の投光手段と、該間欠光の
    反射光を受光し、受光位置に応じた信号を出力す
    る受光手段と、上記間欠光の間欠周期に応じて上
    記投光手段の点灯時と非点灯時とで上記受光手段
    の出力を分離するゲート部と、上記受光手段の出
    力の上記投光手段の点灯時ごとに積分していつた
    値と非点灯時ごとに積分していつた値との差を演
    算する演算回路と、上記演算回路の出力に基づい
    て上記反射光の上記受光手段への入射位置を検知
    する検知回路とを備えたことを特徴とする測距装
    置。
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