JPH0198918A - カメラの測距装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、測距時に被写体に向けてストロボ光を照射す
るアクティブタイプの測距装置に関するものである。

〔従来の技術〕

最近のコンパクトカメラに多用されているアクティブタ
イプの測距装置では、被写体に向けて赤外領域の測距用
の光ビームを投射し、この光ビームのうちの被写体から
の反射光を受光センサーで受けるようにしている。受光
センサーは、複数個の微少な受光素子を基線長方向に配
列したもので、そのいずれの受光素子に被写体からの反
射光が入射したかを電気的に識別し、被写体距離に対応
した測距信号を得るようにしている。

このようなアクティブタイプの測距装置では、被写体に
向けて測距用の光ビームを投射するためにストロボ放電
管を用いたものが多い。これによれば、被写体に強い光
ビームを投射できるようになるから、遠距離被写体から
の反射光でも受光センサーで検出することができるよう
になる。

このように、測距時にストロボ放電管からの瞬間的なス
トロボ光を被写体に照射するときには、被写体から受光
センサーに入射する反射光も瞬間的なものになるから、
これによる光電出力を正確なタイミングでサンプルホー
ルドしなくてはならない。このため従来においては、第
７図のタイムチャートに示したようにして光電出力のサ
ンプルホールドを行っている。すなわち、ストロボ放電
管の発光（破線で図示）のタイミングｄ２が放電トリガ
信号が与えられた時点ｄ、から遅れることや、ストロボ
放電管が発光してから発光のピークに達するまで時間遅
れがでることを考慮し、放電トリガ信号が与えられた時
点ｄ１から時間り、が経過したｄ３の時点でラッチタイ
ミング信号を発生させるようにしている。そして、ラッ
チタイミング信号が発生された時点ｄ３において光電出
力がスレッシュホールドレベル以上の出力値をもってい
るときに、被写体からの反射光が受光センサーで検出さ
れたことを示すラッチ出力が得られるようになる。こう
して得られたラッチ出力は、信号処理回路等に供給され
、測距信号を得るためのデータに用いられることになる
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のような、従来の光電出力のラッチ方式においては
、ラッチタイミング信号の発生時点ｄ３を、光電出力が
スレッシュホールドレベル以上の出力値となっている期
間ΔＤの間に発生させる必要がある。このためには、放
電トリガ信号の発生時点ｄ１からラッチタイミング信号
が発生される時点ｄ３までの時間ＤＩを正確に決めてお
かなくてはならない。

しかしなから、放電回路を構成している回路素子の応答
性やストロボ放電管の放電特性にはバラツキがあり、さ
らに受光センサー以降の処理回路の応答性も必ずしも一
定ではないため、放電トリガ信号が発生された時点ｄ、
からストロボ放電管が発光するまでの時間Ｄ２や、光電
出力がスレッシュホールドレベル以上の出力値になって
いる期間ΔＤは相違してくることが多い。したがって、
前述のように放電トリガ信号の発生時点ｄ１からラッチ
タイミング信号が発生される時点ｄ３までの時間Ｄ１を
正確に決めたとしても、ラッチタイミング信号の発生時
点ｄ３が期間ΔＤから外れ、正しいラッチ出力が得られ
なくなるという問題が出てくる。

〔発明の目的〕

本発明は以上のような従来技術の問題点に鑑みてなされ
たもので、ストロボ放電管により測距用の光ビームを発
生させなから、被写体からの反射光を受けた受光センサ
ーからの光電出力を確実にサンプルホールドできるよう
にしたカメラの測距装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、被写体に測距用の
ストロボ光を照射するストロボ放電管と、被写体から反
射されてきた光を受光するための受光センサーと、この
受光センサーからの光電出力を記憶する記憶手段とを設
けるとともに、受光センサーからの光電出力を記憶手段
に入力するにあたっては、ストロボ放電管に放電トリガ
信号が与えられた後、一定時間の間能動状態となって前
記受光センサーからの光電出力が検出された時点でこの
光電出力を記憶手段に入力させ、前記一定時間の経過に
よって能動状態が解除されたときには受光センサーから
の光電出力が記憶手段に入力されることを禁止する制御
手段を用いるようにしたものである。

〔作用〕

上記構成によれば、制御手段は放電トリガ信号の発生後
にはストロボ放電管の発光の有無に係わらず一定時間能
動状態となっている。こうして制御手段が能動状態に維
持されている期間中にストロボ放電管が発光し、被写体
からの反射光が受光センサーに入射して受光センサーか
ら光電出力が得られると、この光電出力は制御手段を介
して即座に記憶手段に入力される。また、制御手段は一
定時間の経過の後には能動状態が解除され、記憶手段は
自動的にラッチされるようになる。

以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。

〔実施例〕

本発明に用いられる測距光学系の一例を概略的に示した
第２図において、投光部２は、近赤外光を放射する放電
管３．放電管３からの光をスリット状に整形するスリッ
ト板４．投光レンズ５とからなる。また受光部７は、受
光センサー８．受光レンズ９とから構成されている。投
光レンズ５と受光レンズ９の各々の光軸５ａ、９ａは、
撮影レンズ１０の光軸１０ａと平行となっており、基線
長しだけ隔てられている。受光センサー９は、横長矩形
の微少な受光素子８１〜Ｓ６を基線長り方向に配列して
なるものである。

投光部２から被写体に向けてスリット光を照射したとき
、その一部の光が近距離被写体１２で反射されると、そ
の反射光１２ａは受光レンズ８を通して受光素子Ｓ３に
入射する。また、中距離被写体１３あるいは遠距離被写
体１４からスリット光の一部が反射されると、反射光１
３ａ、１４ａのそれぞれは受光素子Ｓ２．ＳＬに入射す
るようになる。したがって受光センサー９のうちで、ど
の受光素子に被写体からの反射光が入射したかを検出す
ることによって被写体距離を求めることができる。なお
、このように測距用の光ビームとしてスリット光を用い
ると、主要被写体を撮影画面の中央部から外した状態で
もこれに測距用の光ビームが照射されるようになり、測
距時における照準操作や測距の後にフレーミングをし直
すという面倒な操作をしなくても済むようになるが、ス
リット光の代わりにスポット光を投射して測距を行うこ
ともできる。

第３図に示したように、前記受光センサー９は信号処理
回路１５に接続して用いられる。信号処理回路１５は、
例えば第４図に示したような回路構成となっており、受
光素子Ｓ１〜Ｓ６からの各光電流信号は、それぞれ初段
のオペアンプによって電圧信号に変換される。この電圧
信号には直流成分、すなわち太陽光等の外光による光電
信号も含まれているが、初段のオペアンプの出力端には
それぞれ低周波成分カット用のコンデンサが接続されて
いるから、次段のオペアンプには光電信号のうちの高周
波成分だけが入力される。次段のオペアンプによってそ
れぞれ一定の増幅率で増幅された光電出力は、それぞれ
コンパレーク１７ａ〜１７ｆの信号入力端に供給される
。

前記コンパレータ１７ａ〜１７ｆの参照電圧入力端には
、分圧器１８によって得られた参照電圧Ｖｒ、〜Ｖｒｂ
が印加されている。この参照電圧Ｖｒ、〜ｖｒ６は、遠
距離被写体からの反射光を受光する受光素子Ｓ１側はど
低く、近距離被写体からの反射光を受光する受光素子３
６側はど高く、すなわちＶｒ、＜Ｖｒ、＜・・＜Ｖｒ６
となるように決められている。これにより、初段及び第
２段のオペアンプの増幅率を一定にしたままで、遠距離
被写体からの微弱な反射光を受光する受光素子Ｓ１の光
電出力でも、コンパレータ１７ａは確実に検出できるよ
うになる。逆に、近距離被写体からの強い反射光を受光
する受光素子Ｓ６については、コンパレータ１７ｅの参
照電圧■ｒわが高く設定されているから、ノイズやクロ
ストークによる誤検出が生じにくくなる。そして、受光
素子８１〜Ｓ６のいずれかに被写体からの反射光が入射
すると、これに対応したコンパレータ１７ａ〜１７ｆの
出力端には信号出力「１」が現れ、反射光の入射がなか
った受光素子に対応したものには信号出力「０」が現れ
る。

前記コンパレータ１７ａ〜１７ｆの出力端に現れる２値
化された信号出力Ａ１〜Ａ６は、ＡＦ制御回路２０に供
給される。第１図はＡＦ制御回路２０の一例を示してい
る。このＡＦ制御回路２０は、シャッタボタンの半押し
により電源ＶＣＣが印加された後、この電源■。Ｃの安
定を待ってリセットパルスを出力するリセットパルス発
生回路２３の他、図示のように結線されたＲＳフリップ
フロップ回路ＦＦＯ（以下、単にＦＦＯという）、カウ
ンタ２５．デコーダ２６等を備えている。

ＦＦＯは電源ＶＣＣの投入後リセットされるとＱ端子に
信号「１」が現れ、アンドゲート２４がオープンされる
。カウンタ２５は、アンドゲート２４を介して供給され
るクロックパルスを計数し、その計数値はデコーダ２ｄ
によって監視される。

デコーダ２６はカウンタ２５でのクロックパルスの計数
値に対応して測距シーケンスをコントロールする。すな
わちデコーダ２６は、カウンタ２５の計数値に応じて、
信号処理回路１５からの信号出力Ａ１〜Ａ６をラッチす
るためのＤフリップフロラプ回１ＤＦＦ１〜ＤＦＦ６　
（以下、それぞれ単にＤＦＦ　１〜ＤＦＦ６と記す）の
他、シフトレジスタ２日の作動を制御するとともに、マ
イクロコンピュータ２２に測距完了信号を出力したり、
ストロボ制御回路２９にＡＦＩ−リガ信号を出力したり
する。

ＤＦＦＩ　〜ＤＦＦ６は、コンパレータ１７ａ〜１７ｆ
の出力端に現れた信号出力Ａ１〜Ａ６を記憶してこれを
シフトレジスタ２８に出力するために用いられる。ＤＦ
ＦＩ−ＤＦＦ６の入力端子（Ｄ端子）には、電源ＶｃＣ
が接続され、シャッタボタンが半押しされた以降は所定
レベルの電圧入力が供給されるようになる。また、ＤＦ
ＦＩ−ＤＦＦ６のクロック端子（Ｃ端子）には、各々ア
ンドゲートＧ１〜Ｇ６の出力端が接続され、アンドゲー
トＧ１〜Ｇ６の一方の入力端にはコンパレータ１７ａ〜
１７ｆからの信号出力Ａ１〜Ａ６が供給され、他方の入
力端にはデコーダ２６から出力される一定時間幅、例え
ば３０μｓｅｃのパルス幅をもった読み込みパルスが供
給される。

ＤＦＦ　１〜ＤＦＰ６は、その入力端子に所定し　　　
　　゛ベル以上の電圧入力が供給されている状態では、
クロック端子に入力されるパルスの立ち上がりによって
「１」にセットされる。ＤＦＦ　１〜ＤＦＦ６のうちで
「１」にセットされたもののＣ端子には「１」が現れ、
各々シフトレジスタ２８の所定ビット位置に書き込まれ
る。シフトレジスタ２８は、ｒ　０Ｎ１０ＦＦ　Ｊ端子
にハイレベル信号（以下、Ｈ信号という）が与えられて
いる状態で、クロック端子（ＣＫ端子）にクロックパル
スが供給されると、各々のビット位置におけるデータを
順次に次のビット位置にシフトさせてゆき、この結果マ
イクロコンピュータ２２には測距データが転送されるよ
うになる。

マイクロコンピュータ２２には、ＡＦ子テーブル０、測
光回路３１．モータ駆動回路３２．シャッタ駆動回路３
６が接続されている。ＡＦ子テーブル０はＲＯＭからな
り、概念的には第５図に示したようなデータテーブルと
して構成されている。

そして、マイクロコンピュータ２２はこのＡＦ子テーブ
ル０を参照し、受光素子８１〜Ｓ６の受光パターンによ
って得られる測距データと、測光回路３１によって得ら
れるＥＶ値に対応して、撮影レンズ１０のセット位置と
して設定されたＮ１〜ＮＩＯのいずれかのレンズセット
位置を選択する。

モータ駆動回路３２は、以上のようにして選択されたレ
ンズセット位置に撮影レンズ１０を移動させるようにモ
ータ３３を駆動する。また、ストロボ制御回路２９は、
前述した測距用の放電管３の他に、マイクロコンピュー
タ２２からのトリガ信号によって発光する撮影用の放電
管３５の作動も制御する。

以上のように構成された測距装置の作動は以下のように
して行われる。シャッタボタンの半押し＝１３− ＝１２− 信号がマイクロコンピュータ２２に入力されると、マイ
クロコンピュータ２２からの指令を受けてＡＦ制御回路
２０が作動する。そして、まず電源■ＣＣが各回路部に
印加されるとともに、所定の安定時間の経過の後にはリ
セットパルス発生回路２３からリセットパルスが出力さ
れる。これによりアンドゲート２４の開閉を制御するＦ
ＦＯがリセットされ、ζ端子に信号「ＩＪが現れてアン
ドゲート２４がオープンされる。

マイクロコンピュータ２２は、シャッタボタンの半押し
信号が入力されてから１００ｍ５ｅｃの遅延の後、ＡＦ
制御回路２０にクロックパルスを供給するようになる。

このクロックパルスは、アンドゲート２４を通ってカウ
ンタ２５に供給される。そして、デコーダ２６はカウン
タ２５の計数値を参照して測距シーケンスを実行する。

こうして測距シーケンスが開始されると、デコーダ２６
はまずＤＦＦ　１〜ＤＦＦ６及びシフトレジスタ２８に
リセットパルスを出力してこれらを初期状態にリセット
する。しかる後、第６図に示したよう−１４＝ に、ｔ、の時点でＡＦ）リガパルスをストロボ制御回路
２９に出力する。ストロボ制御回路２９にＡＦ）リガ信
号が入力されると、放電管３は発光動作を開始するが、
放電管３の発光開始時点ｔ２は、第６図に示したように
ＡＦ）リガパルスの入力時点ｔｌから遅れ時間Ｔ２の経
過後となる。

デコーダ２６はＡＦ）リガパルスを出力した後、カウン
タ２５の計数値に基づいて時間Ｔ１が経過した後、パル
ス幅Ｗの読み込みパルスを出力し、ＤＦＦＩ〜ＤＦＦ６
のクロック端子に接続されたアンドゲート０１〜Ｇ６の
一方に入力される。ところで、ＤＦＦ１〜６のＤ端子に
は、電源■ｃＣによって所定レベルの電圧入力が供給さ
れ能動状態となっているから、ＤＦＦ１〜６のＣ端子に
パルスが人力されると、その立ち上がりによってＤＦＦ
１〜６は「１」にセットされることになる。また、アン
ドゲートＧ１〜Ｇ６のそれぞれの他方の入力端には、コ
ンパレータ１７ａ〜１７ｆの出力、すなわち受光素子Ｓ
１〜Ｓ６からの光電出力が各々所定レベル以上であると
きに「１」となる信号出力が加えられるようになってい
る。したがって上述のようにして放電管３が発光すると
、コンパレータ１７ａ〜１７ｆから「１」が出力された
瞬間にアンドゲートＧ１〜Ｇ６の出力端に「１」が現れ
る。

こうしてアンドゲートＧ１〜Ｇ６の出力端に「１」が現
れると、その立ち上がりによってＤＦＦ１〜ＤＦＦ６が
「１」にセットされる。すなわち、アンドゲートＧ１〜
Ｇ６の一方の入力端に供給される読み込みパルスのパル
ス幅Ｗの期間内であれば、どの時点でコンパレータ１７
ａ〜１７ｆから信号出力「１」が出力されても、この信
号出力「１」が入力された時点で対応するＤＦＦ１〜６
がセットされ、シフトレジスタ２８には適正なラッチ出
力が入力されるようになる。したがって、ＡＦ）リガパ
ルスが発生された時点ｔ１から読み込みパルスが発生さ
れるまでの時間Ｔ１及び読み込みパルスの時間幅Ｗを、
回路素子や放電管３の放電特性を考慮して余裕を見込ん
で設定しておくだけで、被写体からの反射光によって光
電出力が得られたときには、確実にこれをサンプルホー
ルドすることができる。また、読み込みパルスが発生さ
れてから時間Ｗの経過の後には、信号出力が発生された
としてもＤＦＦ　１〜６はセットされることがないから
、放電管３の照射時板外のノイズ光の影響を受けること
がない。

ＤＦＦ　１〜ＤＦＦ６の内、信号出力Ａ１〜Ａ６の中の
信号出力「１」によってセットされたもののＣ端子には
信号「１」が現れ、これがシフトレジスタ２８の所定の
ビット位置に入力され、そこにメモリされる。したがっ
て、例えば信号出力Ａ１−八６の信号値がｒｏ」、ｒｏ
ｊ、ｒｌｊ。

ｒｏ」、ｒｌ」、ｒｏ」である場合は、シフトレジスタ
２８には「００１０１０」の測距データが格納されるよ
うになる。読み込みパルスの出力を終えた後、デコーダ
２６はシフトレジスタ２８のｒ　０Ｎ１０ＦＦ　Ｊ端子
にハイレベル信号を出力する。これにより、シフトレジ
スタ２８にメモリされた測距データｒ００１０１０Ｊは
、端子ｒＣＫＪにクロックパルスが供給されるごとに順
次にマイクロコンピュータ２２に転送される。

デコーダ２６は、カウンタ２５の計数値に基づき、測距
データの転送に必要なりロックパルスがシフトレジスタ
２８に供給されたことを判別すると、測距完了信号を出
力する。この測距完了信号は、インバータ２９を介して
ＦＦＯのセット端子に供給され、これによりＦＦＯがセ
ット状態になる。この結果、ＦＦＯのＣ端子出力が「０
」になってアンドゲート２４をクローズして測距シーケ
ンスが完了する。

マイクロコンピュータ２２は、ＡＦ制御回路２０から入
力された測距データをＡＦ子テーブル０と対照して撮影
レンズ１０のセット位置を決定する。そして、受光素子
８１〜Ｓ６の受光パターンすなわち前述した測距データ
の他に、測光回路３１で検出された被写体輝度データ（
ＥＶ値）をも考慮して撮影レンズ１０のセット位置を決
定する。

これは、ＥＶ値によってプログラムシャッタの最大開口
径が変わることに対応して、その被写界深度を最大限に
利用できるようにするためである。

なお、第５図のＡＦ子テーブル０の中でＮ、、Ｎ２．・
・、Ｎ、。で表したレンズセット位置は、それぞれ近距
離側から順に設定されたレンズセット位置を表している
。こうしてレンズセット位置が決定されると、マイクロ
コンピュータ２２はモータ駆動回路３２にレンズセット
位置に対応した個数の駆動パルスを出力する。これによ
りステッピングモータ３３が所定量回転し、撮影レンズ
１０は決定されたレンズセット位置に移動されるように
なる。

前記ＡＦ子テーブル０には、破線で囲んだように、低輝
度被写体に補助照明を与える放電管３５の制御データ、
すなわち放電管３５の発光タイミングデータもメモリさ
れている。そして、レンズセット位置がＡＦ子テーブル
０の破線で囲んだデータによって決定された場合には、
シャッタ駆動回路３６の作動によってプログラムシャッ
タがＡＦ子テーブル０にメモリされた開口径になったと
きに、マイクロコンピュータ２２がストロボ制御皿回路
２９に発光トリガ信号を出力して内蔵ストロボ３５が発
光動作される。なお、被写体からの反射光が受光素子Ｓ
６だけで検出された場合には、撮影レンズ１０の至近撮
影距離よりも被写体が近距離側に入っていることを表す
近距離警告が行われるようになる。

〔発明の効果〕 以上に説明したように、本発明の測距装置によれば、被
写体にストロボ放電管からの光を投射して、その反射光
を受光センサーで受けた後、その光電出力を記憶手段に
入力するにあたり、ストロボ放電管を発光させるだめの
放電トリガ信号が発生された後、一定時間能動状態とな
って光電出力が得られた時点でその光電出力を記憶手段
に入力させる制御手段を用いている。したがって、スト
ロボ放電管の放電特性や、使用されている回路素子の回
路定数、応答特性のバラツキ等によって、光電出力が出
力されるタイミングに若干の変動があったとしても、制
御手段が能動状態にある間はどのようなタイミングで光
電出力が出力されてもこれを確実に記憶手段に入力する
ことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を用いたＡＦ制御回路の一例を示す回路
図である。 第２図は本発明を用いた測距用光学系の概略図である。 第３図は本発明を用いたカメラの回路構成を示すブロッ
ク図である。 第４図は第３図に示した信号処理回路の一例を示す回路
図である。 第５図はレンズセット位置を決めるＡＦ子テーブル概念
図である。 第６図は本発明における測距用信号出力のう・ソチのタ
イミングを示すタイムチャートである。 第７図は従来の測距装置における光電出力のラッチのタ
イミングを示すタイムチャートである。 ２・・・投光部 ７・・・受光部 ９・・・受光センサー ８１〜Ｓ６・・受光素子 ＤＦＦＩ〜ＤＦＦ６・・Ｄフリップフロラ１回路１０・
・撮影レンズ １５・・信号処理回路 ２０・・ＡＦ制御回路 ２２・・マイクロコンピュータ ３０・・ＡＦ子テーブル −２２＝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被写体に測距用のストロボ光を照射するストロボ
   放電管と、ストロボ光のうちで被写体から反射されてき
   た光を受光する受光センサーと、この受光センサーから
   の光電出力を記憶する記憶手段と、前記ストロボ放電管
   に放電トリガ信号が与えられた後に一定時間能動状態と
   なり、前記受光センサーからの光電出力が検出された時
   点でこの光電出力を記憶手段に入力させるとともに、前
   記一定時間の経過によって能動状態が解除されたときに
   は受光センサーからの光電出力が記憶手段に入力される
   ことを禁止する制御手段とを備えたことを特徴とするカ
   メラの測距装置。
2. （２）前記光電出力は、受光センサーからの出力を所定
   のレベルを基準にして２値化した信号出力であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカメラの測距装
   置。