JPH0342607B2

JPH0342607B2 -

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Publication number: JPH0342607B2
Application number: JP9594683A
Authority: JP
Priority date: 1983-05-31
Filing date: 1983-05-31
Publication date: 1991-06-27
Also published as: JPS59221607A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、カメラ等に用いられる測距装置であ
つて、発光素子から発せられた光を測距対象に向
けて投射し、その反射光を隣接配置された二つの
受光素子で受光する三角測距方式の測距装置の改
良に関する。従来、上述のような方式の測距装置としては、
特公昭54−39731号公報或は特開昭57−104809号
公報等により提案されている。一般に、発光素子より投射した光の測距対象か
らの反射光を受光素子で受光して測距する場合、
その反射光強度は、測距対象の反射率、距離等に
よつて、千倍以上の差を生じる。従つて、受光素
子の出力を増幅する増幅回路は、60dB以上のダ
イナミツクレンジが必要となる。そのダイナミツクレンジを広くする方法として
は、受光素子出力の対数圧縮や増幅回路の自動利
得調整が考えられるが、前者では、受光々量が大
きく受光素子間の出力差が小さい時に、Ｓ／Ｎが
悪くなる欠点があり、また後者では、フイードバ
ツク系が必要で、発振等の不安定要素が増大する
欠点があつた。そこで、本発明の目的は、上記従来例の欠点を
伴わず、簡単な手段で、受光素子の出力を見掛上
零或は微少値から徐々に増大させて、比較回路の
判別し易いある設定値に達した時に測距状態を判
別させ、撮影レンズを所定位置に設定する測距装
置を提供するものである。以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。先ず、第１図において、１はクロツクパルス発
生回路（発振周波数o＝16KHzであり、以下OSC
と記述する）、２は時間形成回路（時間ｔ＝
25ms）、３はアンドゲート、４はトランジスタ、
５は測距対象へスポツト光を投射する発光素子と
しての赤外線発光ダイオード（以下IRDと記述す
る）、６及び７は夫々IRD５から投射され測距対
象により反射された光を受光し得るように基線長
方向に隣接して配置された受光素子としてのシリ
コンホトダイオード（以下SPDと記述する）、８
及び９は夫々交流増幅回路、１０及び１１は夫々
利得（増幅率）調整入力端子１０ａ及び１１ａを
備えた交流増幅回路、１２及び１３は夫々帯域フ
イルター回路（中心周波数o＝16KHzであり、以
下BPFと記述する）、１４及び１５は夫々検波回
路、１６及び１７は夫々平滑回路、１８及び１９
は夫々直流増幅回路、２０はインバータ、２１は
トランジスタ、２２は定電流回路、２３はコンデ
ンサ、２４は電流増幅回路、２５はコンパレータ
回路、２６及び２７はコンパレータ回路２５の反
転入力端子（−）に基準電圧Vrを与える定電流
回路及び抵抗、２８はアンドゲート、２９はアナ
ログスイツチ、３０はインバータ、３１はコンデ
ンサ、３２は電流増幅回路、３３はコンパレータ
回路（なお、コンパレータ回路は、以下共通して
CMPと記述する）、３４及び３５はCMP３３の
非反転入力端子（＋）に撮影レンズの可動範囲に
おける一方の極限位置から他方の極限位置への移
動量に対応した変位電圧を与える定電流回路及び
ポテンシヨメータ、３６はR.Sタイプのフリツプ
フロツプ回路（以下FFと記述する）、３７はアン
ドゲート、３８はトランジスタ、３０は撮影レン
ズの操作部材（レンズセツトリング）の運動を停
止させる電磁石である。次に、第２図において、４０はレンズセツトリ
ングで、光軸を中心にして回動自在に配置され、
且つバネ４１により右旋性が与えられ、その右旋
により撮影レンズを無限遠位置から至近距離位置
方向へと変位移動させるものであり、また、段部
４０ａとラチエツト歯４０ｂとを形成している。
４２はレンズ駆動のレリーズ用の電磁石で、鉄芯
４２ａとコイル４２ｂと永久磁石４２ｃとにより
構成されている。４３は軸４４に枢着されている
と共にバネ４５により左旋性が与えられているレ
リーズ用の鉄片レバーであり、レンズセツトリン
グ４０の段部４０ａに係合し得るフツク４３ａと
電磁石４２の鉄芯４２ａに対向する鉄片４３ｂと
を形成している。４６はピンで、鉄片レバー４３
の左旋量を制限している。４７は軸４８に枢着さ
れバネ４９により右旋性が与えられているロツク
用の鉄片レバーで、レンズセツトリング４０のラ
チエツト歯４０ｂに係合し得るフツク４７ａと、
第１図におけるものと同じものである電磁石３９
に対向する鉄片４７ｂとを形成している。なお、第１図におけるポテンシヨメータ３５
は、第２図に示す如く、レンズセツトリング４０
に支持されたブラシ３５ａと、基板３５ｂ上に形
成された抵抗体３５ｃと導体３５ｄとにより構成
されている。そこで、第１図及び第２図の動作を第３図と共
に説明する。操作の開始によつて、図示していない電源スイ
ツチが閉成されると、回路の各部に給電が行われ
ると共に、FF３６はリセツトが解除される。そして、OSC１が動作して、62.5μsの周期のク
ロツクパルスが発生すると共に、時間形成回路２
の出力ｔ＝25msの時間だけ「Ｈ」レベルへ反転
する。従つて、その時間だけクロツクパルスがアンド
ゲート３を通過し、それに対応してトランジスタ
４が導通、遮断を繰返す結果、IRD５はパルス点
灯する。このIRD５の点灯により投射光は、測距
対象から反射してSPD６及び７で受光される。
この結果、ａ及びa′点の受光出力は、○イに示す如
く、自然光による直流成分に重畳されて発生す
る。また、交流増幅回路８及び９後のｂ及びb′点
の出力は、○ロに示す如く、増幅されて現われる。一方、時間形成回路２の出力が25msの時間
「Ｈ」レベルへ反転している間、インバータ２０
の出力が「Ｌ」レベルへ反転して、トランジスタ
２１が遮断するので、コンデンサ２３は定電流回
路２２により定電流充電され、その定電流をＩ、
コンデンサ２３の容量をＣとすると、電流増幅回
路２４の出力端子ｃ点の電圧Ｖは、Ｖ＝（１／Ｃ）Ｉ・ｔの関係式により、○ハで示
す如く上昇する。即ち、交流増幅回路１０及び１１は、夫々利得
調整入力端子１０ａ及び１１ａの電位が、低位か
ら徐々に上昇し、増幅率が零或は低増幅率から高
増幅率へ掃引され、ｄ及びd′点の出力は、○ニり示
す波形の如くになる。また、BPF１２及び１３後のｅ及びe′点の出力
は、その中心周波数oとOSC１の発振周波数o
とを同じ値に設定してあるので、○ホに示す如く、
○ニの波形を増幅したように現われる。更に、検波
回路１４及び１５後のｆ及びf′点の出力波形は、
○ヘに示す如くになり、平滑回路１６及び１７を経
た直流増幅回路１８及び１９後のｇ及びg′点の出
力電圧Vg及びVg′は、○トに示す如く、所定値か
ら徐々に上昇する。そして、第３図に示す如く、測距対象が近距離
位置に存在している場合にはａ１，ａ２に示す如
く、反射光スポツトＸが、SPD６に充分広く
かゝり、SPD７に極く狭くかゝるので、ｇ点の
出力電圧Vgがg′点の出力電圧Vg′よりも充分高い
と共に、ｇ及びg′点の電位はその関係を保ちなが
ら上昇する。また、この段階では、アンドゲート２８がゲー
トを閉じていてインバータ３０の出力が「Ｈ」レ
ベルであるので、アナログスイツチ２９が開いて
おり、コンデンサ３１はg′点の出力電圧Vg′によ
り充電されて行く。そして、ｇ点の出力電圧Vgが基準電圧Vrに達
すると、CMP２５は出力が「Ｈ」レベルへ反転
し、この結果、先の時間ｔの間「Ｌ」レベルの信
号が与えられているアンドゲート２８は開いてそ
の出力が「Ｈ」レベルへ反転し、FF３６をセツ
トしてその出力Ｑを「Ｌ」レベルに反転保持させ
ると共に、インバータ３０の出力を「Ｌ」レベル
へ反転させてアナログスイツチ２９を閉じさせ
る。従つて、コンデンサ３１には、ｇ点の出力電
圧Vgが基準電圧Vrに達した時のg′点の出力電圧
Vg′（Ｖ１）が記憶される。またその電圧Ｖ１は、
電流増幅回路３２で増幅され、CMP３３の反転
入力端子（−）に与えられる。なお、CMP３３は、非反転入力端子（＋）に
入力電圧を与えるポテンシヨメータ３５が初期状
態では高電位側に位置しているので、初期の出力
状態は「Ｈ」レベルに置かれている。従つて、アンドゲート３７は、ゲートを開いて
トランジスタ３８を導通させているので、電磁石
３９は励磁していて鉄片レバー４７を吸着保持し
ている。そして、先の持間ｔの終了後に、図示していな
い回路動作により電磁石４２のコイル４２ｂが、
永久磁石４２ｃの磁力を打ち消す方向にパルス駆
動されると、鉄片レバー４３はバネ４５の張力に
より左旋し、フツク４３ａがレンズセツトリング
４０の段部４０ａから外れる。その結果、該リン
グ４０はバネ４１の張力により右旋を開始して、
撮影レンズを無限遠位置から至近距離位置方向へ
変位移動させると共に、ブラシ３５ａを、抵抗体
３５ｃ上と導体３５ｄ上とで摺動させて、ポテン
シヨメータ３５を高電位側から低電位側へ変位移
動させる。そして、CMP３３の非反転入力端子（＋）の
電位が反転入力端子（−）の電位まで低下する
と、CMP３３はその出力が「Ｌ」レベルへ反転
してアンドゲート３７を閉じさせる。その結果、
トランジスタ３８が遮断して電磁石３９が消磁す
るので、鉄片レバー４７がバネ４９の張力により
右旋し、フツク４７ａがラチエツト歯４０ｂの一
つに噛合して、レンズセツトリング４０の右旋を
停止させて撮影レンズが所定位置に固定されるも
のである。また、測距対象がもう少し遠い位置に存在して
いる場合には、例えばｂ１，ｂ２に示す如くな
り、上述の記憶電圧Ｖ１に相当するものが電圧Ｖ
２に変化する。更に、測距対象が更に遠い位置に存在している
場合には、例えばＣ１，Ｃ２において実線で示す
如くなり（反射光スポツトＸがSPD６及び７に
ほゞ等分にかゝつた場合）、上述の記憶電圧Ｖ１
に相当するものが電圧Ｖ３に変化する。更にまた、測距対象が極遠距離位置に存在して
いた場合には、Ｃ１，Ｃ２において鎖線で示す如
く、反射光スポツトX′がSPD７の方に広くかゝ
るが、極遠距離のため、出力電圧Vgは先の時間
ｔ内では基準電圧Vrに達せず（測距対象が反射
率の小さいものゝ場合も同様になることがある）、
CMP２５の出力が「Ｌ」レベルのままであり、
その時間ｔが終了して時間形成回路２の出力が
「Ｌ」レベルへ復帰してしまうと、アンドゲート
２８の出力は「Ｈ」レベルへ反転できなくなる。
従つて、FF３６は、セツトされず出力Ｑが「Ｌ」
レベルの状態に保持されて、アンドゲート３７を
閉じさせたまゝにする。この結果、電磁石３９は初期状態から電磁され
ておらず、鉄片レバー４７を吸着していないの
で、上述の動作と同様に、レンズセツトリング４
０が右旋して、ラチエツト歯４０ｂの最初の歯が
フツク４７ａに対向した時、鉄片レバー４７は直
ちに右旋し、フツク４７ａがラチエツト歯４０ｂ
に噛合し、レンズセツトリング４０の右旋を停止
させ、撮影レンズを無限遠位置に固定させるもの
である。次に、第４図及び第５図により他の実施例につ
いて説明する。なお、前実施例と同一の素子には
同じ符号を付している。５１，５２はCMP、５３，５４及び５５は定
電流回路、抵抗及びポテンシヨメタ、５６，５７
及び５８はナンドゲート、（なお、以上の素子と、
電流増幅回路３２の出力電圧を入力とし、ナンド
ゲート５７，５８の状態を出力とする関係でウイ
ンドコンパレータ回路を構成している。）５９は
アンドゲート、６０はオアゲート、６１はインバ
ータ、６２〜６５はトランジスタ、６６はモータ
である。６７はレンズセツトリングで、光軸を中心にし
て回動自在に配置され、部分ギヤ６７ａを形成し
ている。６８はピニオンで、第４図のものと同じ
ものであるモータ６６の回転軸に固着されてい
る。６９は中間ギヤで、ピニオン６８とレンズセ
ツトリング６７の部分ギヤ６７ａとに噛合してい
る。なお、第４図におけるポテンシヨメータ５５
は、第５図に示す如く、レンズセツトリング６７
に支持されたブラシ５５ａと、基板５５ｂ上に形
成された抵抗体５５ｃと導体５５ｄとにより構成
されている。上述の如く、電流増幅回路３２の出力電圧は、
極遠距離等は別にして、測距対象が近，中，遠と
遠くになるに従つて高くなるように設定されてい
る。そして、ウインドコンパレータ回路である関係
から、電流増幅回路３２の出力電圧（Vx）が、
CMP５１の非反転入力端子（＋）の電圧（Vy）
よりも高ければ、CMP５１の出力は「Ｌ」レベ
ルで、CMP５２の出力は「Ｈ」レベルであるか
ら、ナンドゲート５６の出力が「Ｈ」レベルとな
つて、ナンドゲート５７の出力が「Ｈ」レベル、
ナンドゲート５８の出力が「Ｌ」レベルとなる。一方、出力電圧Vxが、CMP５２の反転入力端
子（−）の電圧（Vz）よりも低くければ、CMP
５１の出力は「Ｈ」レベルで、CMP５２の出力
は「Ｌ」レベルであるから、その後の出力状態は
前述とは逆の関係になる。上述のいずれの場合も、モータ駆動回路の両入
力に差が生じているので、夫々の方向に対応して
モータ６６が回転し、レンズセツトリング６７を
駆動する。また、出力電圧Vxが、Vy＞Vx＞Vzの関係に
置かれた場合には、CMP５１及び５２の出力は
共に「Ｈ」レベルとなつてナンドゲート５６の出
力が「Ｌ」レベルとなるので、ナンドゲート５７
及び５８の出力は共に「Ｌ」レベルとなり、この
時はモータ駆動回路の両入力が同電位であるか
ら、モータ６６は回転しない。即ち、モータ６６の回転により駆動されるレン
ズセツトリング６７の運動に連動してポテンシヨ
メータ５５が操作されることにより、その時の出
力電圧Vxに対して電圧VyとVzを変化させ、Vy
＞Vx＞Vzの関係位置を検出させて、撮影レンズ
を所定位置に固定させるものである。更に、上述の如く、FF３６がセツトされず、
出力Ｑが「Ｌ」レベルのまゝの時は、アンドゲー
ト５９の出力が「Ｌ」レベルで、オアゲート６０
の出力が「Ｈ」レベルに保持され、出力電圧Vx
が高い時と同じであるから、撮影レンズは極遠距
離位置側へ駆動される。なお、この時は、Vy＞Vx＞Vzの状態を検出
する動作は無関係となつて、モータ６６には撮影
レンズを極遠距離側へ駆動する電流が流れ続ける
ことになるので、リミツターを設けておくことが
好ましい。次に、第６図により他の実施例について説明す
る。なお、前実施例と同一の素子には同じ符号を
付している。７１は例えば４ビツトのＡ／Ｄコンバータ回
路、７２〜７５はアンドゲート、７６は例えば４
ビツトのマグニチユードコンパレータ回路、７７
はモータ駆動回路、７８はその回転によりレンズ
セツトリングを駆動するモータ、７９はモータ７
８の回転量をデジタル化する例えば４ビツトのエ
ンコーダである。電流増幅回路３２の出力電圧のアナログ量は、
Ａ／Ｄコンバータ回路１で四つの出力端子によ
り、「Ｌ」，「Ｌ」，「Ｌ」，「Ｌ」から「Ｈ」，「Ｈ
」，
「Ｈ」，「Ｈ」までの16段階のデジタル量の一つに
符号化され、その16段階は、例えば、極遠距離位
置から至近距離位置までを16分割している。従つて、Ａ／Ｄコンバータ回路７１の出力は、
アンドゲート７２〜７５を通してマグニチユード
コンパレータ回路７６に入力される。そして、モ
ータ駆動回路７７によりモータ７８が回転させら
れることによつてレンズセツトリングが駆動され
る。その結果、撮影レンズは無限遠位置から至近
距離位置方向へ変位移動させられる。そして、モ
ータ７８の回転量をデジタル量に変換するエンコ
ーダ７９の出力が該コンパレータ回路７６の入力
と一致した時にモータ７８が停止して、撮影レン
ズが所定位置に固定されるものである。また、上述の如く、FF３６がセツトされず、
出力Ｑが「Ｌ」レベルのまゝの時は、アンドゲー
ト７２〜７５の出力が共に「Ｌ」レベルに保持さ
れて、上述の極遠距離状態と同じであるので、撮
影レンズは無限遠位置で固定される。なお、夫々の実施例において、FF３６がセツ
トされず、遠距離状態を設定する場合は、併せて
警報を発するようにすることもできる。以上の如く、本発明は、受光素子出力の対数圧
縮や増幅回路の自動利得調整を行うことなく、増
幅回路の増幅率を低増幅率から高増幅率へ掃引す
る簡単な構成により安定した動作で測距状態を判
別し、撮影レンズを所定位置に設定できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した回路図、第
２図は第１図に対応した撮影レンズの駆動機構の
一例を示した説明図、第３図は受光素子に対する
反射光スポツトの状態と出力電圧の関係を示した
説明図、第４図は本発明の他の実施例を示した部
分回路図、第５図は第４図に対応した撮影レンズ
の駆動機構の一例を示した説明図、第６図は本発
明の更に他の実施例を示した部分回路図である。１…クロツクパルス発生回路、２…時間形成回
路、５…赤外線発光ダイオード、６及び７…シリ
コンホトダイオード、８，９，１０及び１１…交
流増幅回路、１０ａ及び１１ａ…利得調整入力端
子、１２及び１３…帯域フイルター回路、１４及
び１５…検波回路、１６及び１７…平滑回路、１
８及び１９…直流増幅回路、２４及び３２…電流
増幅回路、３５及び５５…ポテンシヨメータ、３
９…電磁石、Ｘ及びX′…反射光スポツト、４０
及び６７…レンズセツトリング、６６及び７８…
モータ、７１…Ａ／Ｄコンバータ回路、７６…マ
グニチユードコンパレータ回路、７７…モータ駆
動回路、７９…エンコーダ。

Claims

【特許請求の範囲】１発光素子から発せられた光を測距対象に向け
て投射し、その反射光を隣接配置された二つの受
光素子で受光する三角測距方式の測距装置におい
て前記夫々の受光素子の出力を増幅する増幅回路
の増幅率を一定時間内において低増幅率から高増
幅率へ掃引し、一方の受光素子の増幅された出力
がある設定値に達した時点で、他方の受光素子の
出力の状態を電圧源として記憶してコンパレータ
回路の一方の入力端子に与え、その後、撮影レン
ズを可動範囲の一方の極限位置から他方の極限位
置へ向けて駆動すると共に、該駆動々作に連動し
て前記コンパレータ回路の他方の入力端子の電位
を一方の極限値から他方の極限値へ向けて掃引
し、前記両入力端子の電位が一致した時、前記撮
影レンズの駆動を停止させるようにしたことを特
徴とする測距装置。２一定時間内に一方の受光素子の増幅された出
力がある設定値に達しない時は、撮影レンズが優
先して遠距離側の極限位置で停止されるようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
測距装置。３発光素子から発せられた光を測距対象に向け
て投射し、その反射光を隣接配置された二つの受
光素子で受光する三角測距方式の測距装置におい
て、前記夫々の受光素子の出力を増幅する増幅回
路の増幅率を一定時間内において低増幅率から高
増幅率へ掃引し、一方の受光素子の増幅された出
力がある設定値に達した時点で、他方の受光素子
の出力の状態を電圧値として記憶してウインドコ
ンパレータ回路の一方の入力端子に与え、また、
撮影レンズの可動範囲中の位置に対応した電位を
前記ウインドコンパレータ回路の他方の入力端子
に与え、該コンパレータ回路の出力端子間に接続
されその入力電圧の不平衡の方向に対応して回転
するサーボモータにより前記撮影レンズを駆動
し、前記両入力端子の電位がある幅を持つ所定の
しきい値内で一致した時、前記サーボモータの回
転を停止させて、前記撮影レンズの駆動を停止さ
せるようにしたことを特徴とする測距装置。４一定時間内に一方の受光素子の増幅された出
力がある設定値に達しない時は、撮影レンズが優
先して遠距離側の極限位置で停止されるようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
測距装置。５発光素子から発せられた光を測距対象に向け
て投射し、その反射光を隣接配置された二つの受
光素子で受光する三角測距方式の測距装置におい
て、前記夫々の受光素子の出力を増幅する増幅回
路の増幅率を一定時間内において低増幅率から高
増幅率へ掃引し、一方の受光素子の増幅された出
力がある設定値に達した時点で、他方の受光素子
の出力の状態の電圧値をデジタル値に変換して記
憶し、その後、撮影レンズを可動範囲の一方の極
限位置から他方の極限位置へ向けて駆動すると共
に、該駆動の歩進量をエンコーダによりデジタル
量に変換し、該デジタル量が前記々憶デジタル値
と一致した時、前記撮影レンズの駆動を停止させ
るようにしたことを特徴とする測距装置。６一定時間内に一方の受光素子の増幅された出
力がある設定値に達しない時は、撮影レンズが優
先して遠距離側の極限位置で停止されるようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の
測距装置。