JPH04225112A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、オートフォーカスカ
メラなどに用いられる、三角測距の原理を応用した投射
方式の測距装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】オートフォーカスカメラのオートフォー
カス機構には、測距装置が不可欠である。図３は、従来
からカメラのオートフォーカス機構に用いられている三
角測距方式の測距装置の全体構成を示す説明図である。 図において、（１）は測距対象としての被写体である。 また、（１０）は測距用投光部であり、投光用の光を発
する投光用ＬＥＤ（発光ダイオード）（１１）と、投光
用ＬＥＤ（１１）をパルス駆動するためのＬＥＤパルス
駆動回路（１２）と、ＬＥＤパルス駆動回路（１２）を
起動するためのパルスを入力するパルス入力手段（１３
）、および投光用ＬＥＤ（１１）から発せられる光をビ
ーム状に集光し、効率良く測距対象である被写体（１）
に投光するための投光用レンズ（１４）とを備えている
。

【０００３】また、（２０）は受光部であり、受光用フ
ォトダイオード（２１）のアノードが演算アンプ（２２
）の反転入力端子に、また、カソードが非反転入力端子
にそれぞれ接続されている。演算アンプ（２２）の出力
端子は抵抗（２３）を介して反転入力端子に接続されて
おり、非反転入力端子は、基準電圧源（２４）を介して
接地されている。また、演算アンプ（２２）の出力端子
は、結合コンデンサ（２５）を介して増幅用アンプ（２
６）に接続されている。（２７）は受光用レンズである
。

【０００４】図４は、図３に示した演算アンプ（２２）
の具体的な構成例を示す回路図であり、初段トランジス
タＱ１　、Ｑ２　、初段の負荷用トランジスタＱ３　、
Ｑ４　、２段目トランジスタＱ５　、出力段トランジス
タＱ６　、定電流源Ｉ１　、Ｉ２　、Ｉ３　、および結
合コンデンサＣなどから構成されている。

【０００５】次に動作について説明する。まず測距用投
光部（１０）では、ＬＥＤパルス駆動回路（１２）に接
続された投光用ＬＥＤ（１１）がパルス入力手段（１３
）からのパルス入力に同期して発光し、その発生光が投
光用レンズ（１４）によりビーム状に絞られ、測距対象
である被写体（１）に向けて投射される。一方、被写体
（１）から反射された反射光は、受光部（２０）の受光
用レンズ（２７）により受光用フォトダイオード（２１
）上に結像され、フォトダイオード発電電流ｉを発生す
る。このフォトダイオード発電電流ｉは、演算アンプ（
２２）の帰還ループに接続された抵抗（２３）により電
流電圧変換され、基準電圧源（２４）の基準電圧Ｖｒｅ
ｆからの電圧変化分として出力される。さらに、演算ア
ンプ（２２）の出力電圧のうちのパルス入力手段（１３
）の出力に同期した発生光による成分だけが、結合コン
デンサ（２５）を介して増幅用アンプ（２６）に入力さ
れ増幅されて出力される。

【０００６】周知のように、三角測距方式の測距装置の
原理は、測距用投光部（１０）から被写体（１）までの
距離が変化するのに比例して受光用フォトダイオード（
２１）上の結像が移動するのを利用し、距離の変化を出
力電圧の変化として検出することにより被写体（１）ま
での距離を測定するものである。受光用フォトダイオー
ド（２１）上の結像の移動を出力電圧の変化に変換する
具体的な方法としては、受光用フォトダイオード（２１
）の形状や使用数、あるいは演算アンプ（２２）で増幅
した後の演算方法等により様々であるが、その詳細な説
明は省略する。

【０００７】前記受光部（２０）の演算アンプ（２２）
には図４に示す基本構成のものが一般的に用いられるが
、この構造ではバイポーラ・トランジスタが使用されて
いるので、入力端子に入力バイアス電流ＩＢ１、ＩＢ２
が流れる。よって抵抗（２３）により電流電圧変換され
る電流は、実際には測距用投射光による受光用フォトダ
イオード（２１）の発電電流ｉから演算アンプ（２２）
の入力バイアス電流ＩＢ１を引いた電流となり、両者の
値が接近する領域、つまり、図５に示す受光部（２０）
の入出力特性を示す線図において被写体反射光量が低下
する領域では、出力電圧の直線性が失われ、誤差を生じ
る原因となる。

【０００８】図３に示すカメラのオートフォーカス機構
に用いられる測距装置の場合、多くの使用状況下で太陽
光等の定常光が受光用フォトダイオード（２１）に入射
しているため、この定常光によって発生するフォトダイ
オード発電電流ｉにより演算アンプ（２２）の入力バイ
アス電流が打ち消されるという効果が期待できる。しか
し、暗闇における測距の場合、このような定常光による
打ち消しの効果を期待できない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
測距装置は，特に暗闇での測距のように定常光がない状
況下で、受光用フォトダイオードに接続された演算アン
プの入力バイアス電流の影響を受け、測距結果に誤差を
生じるという問題点があった。従って、上記問題点を解
消しなければならないという課題がある。

【００１０】発明の目的 この発明は上記課題を解決するためになされたもので、
暗闇のような定常光のない状況下で、受光用フォトダイ
オードなどの光電変換素子に接続された演算アンプの入
力バイアス電流により生じる測距結果の誤差を解消し、
測距精度を向上させることができる測距装置を得ること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる測距装
置は、測距対象に向けて発光素子から発せられる光を投
射する測距用投光部と、前記測距用投光部から所定の基
線長離れて配置され、前記測距用投光部から投射された
光が前記測距対象により反射されて得られる反射光を受
光する受光部とを備え、三角測距方式により測距対象ま
での距離を計測するものである。そして、前記測距用投
光部とは別体の補助光発光部を設け、この補助光発光部
から照射される定常光による光電変換素子の発電電流で
受光部の演算アンプの入力バイアス電流を打ち消すよう
にしたものである。

【００１２】

【作用】この発明における測距装置は、測距用投光部と
別体に補助光発光部を設けた構成により、補助光発光部
からの照射による被写体反射光が定常光となり、特に暗
闇のように他に定常光がない状況下で、この定常光によ
る光電変換素子の発電電流で受光部の演算アンプの入力
バイアス電流を打ち消し、演算アンプの入力バイアス電
流により生じる測距結果の誤差を解消して測距精度を向
上させることができる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は、この発明による測距装置の一実施例の全
体構成を示す説明図、図２は、図１に示す受光部の入出
力特性を示す線図である。図において、（１）は測距対
象となる被写体である。また、（１０）は測距用投光部
であり、投光用の光を発する投光用ＬＥＤ（１１）と、
投光用ＬＥＤ（１１）をパルス駆動するためのＬＥＤパ
ルス駆動回路（１２）と、ＬＥＤパルス駆動回路（１２
）を起動するためのパルス入力手段（１３）、および投
光用ＬＥＤ（１１）から発せられる光を集光し、効率良
く測距対象である被写体（１）に投光するための投光用
レンズ（１４）とを備えている。

【００１４】また、（２０）は、前記測距用投光部（１
０）から所定の基線長離れて配置された受光部であり、
受光用フォトダイオード（２１）のアノードが演算アン
プ（２２）の反転入力端子に、また、カソードが非反転
入力端子にそれぞれ接続されている。演算アンプ（２２
）の出力端子は抵抗（２３）を介して反転入力端子に接
続されており、非反転入力端子は、基準電圧源（２４）
を介して接地されている。また、演算アンプ（２２）の
出力端子は、結合コンデンサ（２５）を介して増幅用ア
ンプ（２６）に接続されている。（２７）は受光用レン
ズである。

【００１５】（３０）は補助光発光部であり、補助光用
ＬＥＤ（３１）と、この補助光用ＬＥＤ（３１）を点滅
させるための補助光用電源（３２）およびスイッチ（３
３）と、前記補助光用ＬＥＤ（３１）から発せられる光
を測距対象である被写体（１）に照射するための補助光
用レンズ（３４）とから構成されている。

【００１６】次に、上記構成の測距装置の動作について
説明する。スイッチ（３３）をＯＮにすると、補助光用
ＬＥＤ（３１）で発せられる光が、補助光発光部（３０
）から被写体（１）に向けて常に照射され、その反射光
は定常光として受光部（２０）に入力され、受光用フォ
トダイオード（２１）による発電電流Ｉを発生する。 この補助光発光部（３０）から照射される定常光以外に
太陽光等の定常光がない状況下で、前記従来例の動作説
明と全く同様な三角測距方式の測距を行なう場合、受光
部（２０）の抵抗（２３）により電流電圧変換されて得
られる電流は、補助光発光部（３０）の発光によるフォ
トダイオード発電電流Ｉに、測距用投光部（１０）の投
射光によるフォトダイオード発電電流ｉを加えた値から
、演算アンプ（２２）の入力バイアス電流ＩＢ１を引い
た値となる。したがって、Ｉ≧ＩＢ１の関係が成立すれ
ば、図２に示すように、補助光発光部（３０）の発光に
よるフォトダイオード発電電流Ｉにより、演算アンプ（
２２）の入力バイアス電流ＩＢ１を打ち消すことができ
る。また、Ｉ＜ＩＢ１の場合であっても、演算アンプ（
２２）の入力バイアス電流ＩＢ１の影響による誤差を軽
減する改善効果がある。

【００１７】どのような状況下においても補助光発光部
（３０）から照射される定常光を常に受光部（２０）に
入射させるためには、カメラのボディ形状を工夫したり
、照射光をカメラ内部である程度受光部（２０）に洩れ
込ませる構造にすればよい。また、太陽光等の他の定常
光が存在する場合、スイッチ（３３）により補助光発光
部（３０）からの照射をストップしたり、補助光用電源
（３２）を可変させる構造にすることにより、適正なダ
イナミックレンジを確保することができる。なお、カメ
ラにおける補助光発光部（３０）による照射は測距時以
外は不要となるので、セルフタイマー作動表示等の作動
表示用と兼用してもよい。

【００１８】また、測距用投光部（１０）、受光部（２
０）および補助光発光部（３０）の回路構成、使用素子
は上記実施例に限定されるものでなく、たとえば補助光
用素子としてＬＥＤ以外のものを使用し、受光素子とし
てフォトダイオード以外の光電変換素子を使用すること
もできる。

【００１９】

【発明の効果】この発明は、以上説明したとおり、測距
用投光部とは別体に補助光発光部を設けた構成により、
特に暗闇のように他に定常光がない状況下でも、補助光
発光部から照射される定常光による光電変換素子の発電
電流で演算アンプの入力バイアス電流を打ち消し、暗闇
のように他に定常光のない状況下における測距精度を著
しく向上させることができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による測距装置の一実施例の全体構成
を示す説明図。

【図２】図１に示す受光部の入出力特性を示す線図。

【図３】従来の測距装置の全体構成を示す説明図。

【図４】図３に示す受光部内の演算アンプの基本構成を
示す回路図。

【図５】図３に示す受光部の入出力特性を示す線図。

【符号の説明】

（１）　　被写体（測距対象） （１０）　　測距用投光部 （２０）　　受光部 （３０）　　補助光発光部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発光素子から発せられる光を測距対象に向
   けて投射する測距用投光部と、前記測距用投光部から所
   定の基線長離れて配置され、前記測距用投光部から投射
   された光が前記測距対象により反射されて得られる反射
   光を受光する受光部とを備え、三角測距方式により測距
   対象までの距離を計測する測距装置において、前記測距
   用投光部とは別の補助光発光部を設け、この補助光発光
   部から照射される定常光による光電変換素子の発電電流
   で受光部の演算アンプの入力バイアス電流を打ち消すこ
   とを特徴とする測距装置。