JPH0439016B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、小型カメラ等に適した測距装置に関
するものである。

［従来の技術］ 従来、三角測距の原理を利用した光投射式の測
距装置は種々提案されている。

そのなかで、すでに本出願人により提案をした
測距装置（特願昭55−124268）は、単一の受光素
子面上を遮光板が走査することによつて、受光素
子の光電出力が変化することを検出して測距を行
うシステムである。以下、遮光板走査型測距装置
と呼ぶ。

［解決しようとする課題］ 遮光板走査型測距装置においては、これに適し
た処理回路が提案されていなかつた。特にイレギ
ユラーな光電変換出力に対する回路上の対策がな
されていなかつた。すなわち、遮光板走査型測距
装置での光電変換出力は、通常は減衰に伴う負の
ピーク信号となるが、生産工程上の受光素子の取
り付け位置の誤差等により負のピーク信号が出ず
に、正傾斜のレベル変化のみを生じることが起こ
り得るが、これに対する回路上の対策がなされて
いなかつた。

本発明の目的は、遮光板走査型測距装置におい
て、これに適した処理回路を提供するとともに、
イレギユラーな光電変換出力に対する処理を可能
にした回路を提供することである。

［実施例］ 以下、添付図面に従つて実施例について説明す
る。

第１図は、遮光板走査型の投光式測距装置の原
理図である。

１は発光素子、２は投光レンズ、３は投光軸を
示す。４は被写体８からの反射光軸を示し、５は
受光レンズ、６は受光素子である。７は上記受光
素子の面上を走査する遮光板である。９は上記測
距装置を組み込んだカメラボデイである。

作動について説明すると、発光素子１から出た
光は投光レンズによつて集光し光ビームとなつて
被写体８に当り、反射光が受光レンズ５によつて
受光素子６上の一点に光スポツトとして結像す
る。一方、遮光板７は被写体までの距離とある相
関を持つて図上右から左に走査する。上記遮光板
７が光軸４を横切つたとき、被写体からの反射光
は遮られて受光素子６上に当たらなくなり、受光
素子６の光電出力は減衰する。遮光板７が光軸４
を通り過ぎてしまうと、再び出力は元のレベルに
上る。この関係を第２図に示し、負のピークとな
つた点lpが被写体までの距離である。被写体が遠
くなるほど、第１図の受光素子６上にできる光ス
ポツトの位置は左にずれる。

第３図は、本発明の制御回路とともにカメラに
組み込まれる測距装置の機構の一例である。

同図において、１１はレリーズレバーであり、
バネ１２によつて上方に付勢されている。１７は
走査板であり、受光素子１６の表面を走査する遮
光板１７ａがある。また、走査板１７はバネ１８
によつて右方向に付勢されているが、係止部材１
３およびバネ１４によつて係止されている。１９
はギヤ、２０はアンクルであり、走査板の走行ス
ピードを制御する。２１は制御レバーであり、バ
ネによつて時計方向に回転習性が与えられてお
り、走査板１７上のピン１７ｃに係合して回転す
る。２３は電磁石、２４は鉄片であり、バネ２５
が電磁石より引き離し方向に作用している。２６
はシヤツタ前走レバー２８の係止レバーで、２９
はシヤツタ前走レバー２８を右方向に付勢するバ
ネである。３０は対物レンズの繰り出し量を決定
するための段カムであり、バネ３２によつて反時
計方向に回転習性が与えられている。３３は接片
であり、対物レンズの繰り出しに応じて抵抗３６
を選定し、フラツシユマチツク等の距離情報とし
て使用するためのものである。

第４図は、本発明の測距装置における制御回路
の一実施例である。

同図において、PDは受光素子であり、初段の
増幅器Ａ１によつて短絡電流を電圧に変換してい
る。Ｒ１は帰還抵抗である。Ｃ１は交流結合用コ
ンデンサ、Ａ２は２段目の増幅器で交流増幅を行
つている。Ｃ２およびＲ３は帰還コンデンサおよ
び抵抗である。Ｄ１は検波用ダイオード、Ｒ６，
Ｃ３は積分用抵抗およびコンデンサ、Ｒ５は放電
抵抗である。Ａ３はボルテージフオロワ、Ａ４は
積分出力の直流増幅器、Ｒ７は入力抵抗、Ｒ８は
帰還抵抗である。SHはサンプルホールド回路で
あり、Ａ５は作動増幅器を形成し、入力抵抗はＲ
１０とＲ１１である。CP１はコンパレータであ
り、非反転入力には積分出力が入力され、反転入
力にはコンデンサＣ６と抵抗Ｒ１７が接続され、
また入力間にはダイオードＤ３を接続し、クラン
プ回路を構成している。コンパレータCP１の出
力はトランジスタTr１に接続されている。Ｒ１
３，Ｃ５は第２の積分回路用の抵抗とコンデンサ
である。Ａ６は反転増幅器であり、その出力はコ
ンパレータCP２の非反転入力に接続されている。
PSDは正傾斜検出回路であり、この出力とコン
パレータCP２の出力がオア回路ORに入り、さら
にフリツプフロツプFFに接続されている。Tr２
は測距用電磁石Mg制御用のトランジスタであ
る。CP３はコンパレータであり、非反転入力に
は第１の積分出力が入力され、反転入力には抵抗
Ｒ１９，Ｒ２０からなるブリーダーに接続されて
いる。AND１，AND２はアンドゲート、INVは
インバーター、Ｓ２は走査板が走査完了点に近い
所でオンするスイツチである。Tr３は警告用
LED制御用トランジスタ、Tr４は電子ブザーＢ
制御用トランジスタである。OSCは発振器であ
る。TMEはタイマー回路であり、シヤツタのレ
リーズスイツチＳ３でトリガ作動し、IRED駆動
回路DRVの作動を制御する。IREDは投光用赤外
発光ダイオードであり、トランジスタTr５でパ
ルス駆動される。Ｓ１は電源スイツチである。

つぎに、第３図および第４図の動作について説
明する。なお、回路各部の作動波形については第
５図に示す。

レリーズレバー１１を押し下げると、電源スイ
ツチＳ１が入り回路各部に給電が行われ、受光回
路が作動状態となり、投光用IREDが駆動回路
DRVからの一定周期のパルスによりパルス駆動
される。さらにレリーズレバー１１を押し下げる
と、係止部材１３による走査板１７の係止が外
れ、ガバナー１９，２０によつて一定スピードで
走査板１７は図中矢印方向に走査を開始する。第
５図SCPが走査板１７の作動を示し、ｎは至近距
離である。遮光板１７ａが受光素子１６上を走査
して受光素子上の光スポツトを遮光し始めると、
交流増幅器Ａ２の出力Ａの波形は第５図のように
振幅が変化する。この交流信号をダイオードＤ１
により検波し、Ｒ６およびＣ３で積分すると、増
幅器Ａ４によつて増幅された波形はＢに示すよう
にデイツプ波形となる。さらに、サンプルホール
ド回路SHを介した波形はＤのように段階状にな
る。ＢとＤの波形を作動増幅器Ａ５に入力すると
出力Ｅが得られる。ここでクランプ回路がCP１，
Ｄ３，Ｃ６，Ｒ１７によつて構成されるが、CP
１の反転入力波形はＣで示すように上記Ｂのデイ
ツプ波形に対して立下がりの遅れを持つ回路とな
つている。そして、Ｂ＞Ｃのときにトランジスタ
Tr１はオンして、作動増幅器Ａ５の出力をクラ
ンプしている。これは、光スポツトに遮光板１７
ａが当つていないときに外乱等によつて積分出力
Ｂが微少に変化するのを押え込んで、誤動作を防
止するものである。出力Ｅを抵抗Ｒ１３とコンデ
ンサＣ５で積分し、反転増幅器Ａ６で増幅した出
力がＧである。上記反転増幅器Ａ６の出力はコン
パレータCP２の非反転入力に接続され、また、
このコンパレータCP２の反転入力はGndレベル
にある。非反転入力および反転入力のオフセツト
電圧をｖとすれば、上記非反転入力がGndレベル
よりｖを越えたときに出力が反転し、その波形を
Ｈで示す。オア回路ORには上記コンパレータCP
２の出力と後述する正傾斜検出回路PSDの出力
が入力されており、コンパレータCP２の出力が
反転するとオア回路ORを介して次段のフリツプ
フロツプFFをセツトし、出力が反転してトラ
ンジスタTr２がオフとなる。従つて、測距用電
磁石Mgがカツトオフする。すなわち、遮光板１
７ａが受光素子１６上を走査することによつて積
分出力はＢのようにデイツプし、そのピーク点で
電磁石Mgがオフとなる。電磁石Mgがオフにな
つた時点の走査板１７の位置が被写体までの距離
に対応している。第３図の制御レバー２１は、走
査板１７の走行に追従して時計方向に回転を始め
ている。上記電磁石Mg２３がオフすることによ
つて鉄片２４のフツクが制御レバー２１のラチエ
ツト部に入り、制御レバー２１の回転を止める。
さらにレリーズレバー１１を押し下げることによ
つて、係止レバー２６によつて係止が外れたシヤ
ツタ前走部材２８が走行し、図示しない機構によ
つてまず段カム３０を反時計方向に回転させる。
上記制御レバー２１の段カムストツパー部２１ｂ
によつて段カムの回転角度が制御され、従つて対
物レンズの繰り出し量が自動的に決まる。この後
でシヤツタの開閉動作が行われる。対物レンズの
繰り出しとともに接片３３も回転し、被写体距離
に応じた抵抗値が選択されて、フラツシユマチツ
クあるいは連動外警告用の情報として使用され
る。スイツチＳ２は走査板が近距離から遠距離に
走査を終了したときにオンするスイツチで、後述
する連動外警告のためのタイミング信号を作つた
り、赤外発光ダイオードIREDのオフ信号として
使う。スイツチＳ３はシヤツタ前走部材２８の作
動でオンし、タイマー回路TMEのトリガ信号と
して使う。タイマー回路TMEのの目的は、レリ
ーズレバー１１を早押しした場合でも測距作動が
終るまではIREDをオンさせておくためで、この
場合はスイツチＳ２はIREDをオフさせるために
は必要ではなくなる。また、電磁石Mgのオフで
IREDをオフすることも可能である。

つぎに、第６図並びに警告回路について説明す
る。第６図中、第３図と同一番号を付したものは
同一機能を有する部材である。

この実施例では、受光素子１６はその中央に不
感ゾーン１６ａを有するものであり、走査板１７
上に取り付けられている。走査板１７が走査する
ことによつて上記第３図の実施例と全く同様に光
電出力変化が現れるので、第４図に示す回路で制
御できるものである。また、レリーズレバー１１
を常に戻す方向に働くレバー３３がバネ３４とと
もに配置され、レリーズレバー１１から指を離す
とレリーズレバー１１、走査板１７は常に元の状
態になる。この機構において、走査板１７はレリ
ーズレバー１１の押下げにフオローして走行する
が、前述の実施例と同様に積分波形のデイツプし
た頂点で電磁石２３がオフし、制御レバー２１の
位相を決定する。また、第４図のコンパレータ
CP３の非反転入力には第１図の積分出力が入力
され、反転入力にはブリーダーＲ１９，Ｒ２０の
分圧が入力されている。また、アンドゲート
AND１には、上記コンパレータ出力とフリツプ
フロツプFF出力およびスイツチＳ２の反転信号
が入力されている。すなわち、走査板１７が走行
終了してスイツチＳ２がオンした時点で電磁石２
３のオフ信号がまだ得られておらず、かつ第１積
分出力が十分に高い場合には、このアンドゲート
AND１が開き、つぎのアンド回路AND２で発振
器OSC出力とともに駆動回路Tr３，Tr４を作動
させる。LEDの点滅または電子ブザーＢの断続
音によつて、測距装置が正常に働かなかつたこと
あるいは超至近距離であることを警告する。そこ
で、撮影者はレリーズレバー１１から指を離し測
距のやり直しをすることができる。ここで、電磁
石２３の鉄片レバー２４は図示しない公知の方法
で再セツトされる。

つぎに、第７図により正傾斜検出回路PSDに
ついて説明する。この正傾斜検出回路PSDはレ
ベル変化検出回路を構成するものである。

第７図ａに示すように、受光素子１６、遮光板
１７ａ、光スポツト３５が理想状態よりわずかに
ずれた場合を想定する。すなわち、遮光板１７ａ
の走査開始前位置と受光素子１６の位置とがオー
バーラツプして取り付けられ、さらに被写体が至
近距離にあつて、同図のような位置に光スポツト
３５がきた場合を想定する。これは生産時の取り
付け誤差等で起き得る問題である。同図ｃのＢに
示すように、走査板１７（SCP）が走行すると、
積分出力はデイツプせず単調増加の信号となる。
この場合でも電磁石Mgがオフするための回路例
として、同図ｂのような回路を形成する。コンパ
レータCP４の非反転入力には、コンデンサＣ７、
充電用抵抗Ｓ２５およびスイツチングトランジス
タTr６を、上記コンパレータCP４の出力によつ
て作動するように構成し、コンパレータCP４の
反転入力には、上記第１積分出力を入力する。こ
の回路は、上記第１積分出力が増加を始めたこと
によつて次段のオアゲートORに対する作動信号
を送り、電磁石２３をオフすることができるもの
である。上記オア回路ORにはデイツプのピーク
検出信号も入力されているので、通常は、第４図
におけるコンパレータCP２の出力または正傾斜
検出回路PSDの出力のうち、どちらか早い方の
タイミングでオアゲートORが開いてフリツプフ
ロツプFFが作動する。

第８図は、測距用電磁石Mg制御回路の他の実
施例である。

同図ｃに示すように、走査板SC.Pが走査する
以前に何らかの原因で被写体からの反射光の強度
がＢのように変動した場合には、従来の方法では
電磁石Mgはａ点でオフしてしまい誤動作となる
が、ｃのMg波形のようにすぐに再励磁して、正
規のデイツプ信号のピークすなわちｂ点で再度オ
フすることによつて正しい測距が可能となる。同
図ａにおいて、電磁石２３の鉄片２４Ａはスライ
ド式を利用し、走査板１７が走行開始するまでは
係止部１７ｄでロツクレバー２４Ｂの作動を阻止
している。従つて、走査板１７が走行開始した後
は、制御レバー２１のラチエツトをロツクレバー
２４Ｂによつて止めることが可能となる。回路は
同図ｂに示すように、オア回路ORの次段にワン
シヨツトマルチバイブレータOSTを入れること
によつて成り立つ。電磁石２３がオフしている期
間は、コンデンサＣ８と抵抗Ｒ２７の値で決ま
る。

なお、距離表示については、制御レバー２１の
回転角度に応じた表示部材を設けることで簡単に
実施することができる。原理的には、段カムのス
トツパー部２１ｂをフアインダー内から見えるよ
うにすればよい。

また、走査板１７の走行を電磁石２３のオフに
よつて停止するように構成すれば、表示部材は走
査板１７に連動する部材を設けることによつても
可能である。

［効果］ 本発明によれば、遮光板走査型の投光式測距装
置（受光素子に不感ゾーンを設けた投光式測距装
置も含む。）において、光電変換素子の減衰出力
を適確に検出することができるため、被写体まで
の距離を正確にとらえることができる。また、積
分信号のピークを検出するピーク検出回路の他
に、積分信号のレベル変化を検出するレベル変化
検出回路を設け、積分信号がピークを生じないと
きにはレベル変化検出回路で検出した信号を用い
るようにしたため、生産工程上での部品のわずか
な取付け誤差や機械的な位置ずれ等により、イレ
ギユラーな光電変換出力が生じても、的確な測距
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は遮光板走査型の投光式測距装置の原理
説明のための図、第２図は同測距装置における光
電出力波形図、第３図は測距装置を構成する機構
の一例、第４図は測距装置の制御回路の一例であ
る。第５図は第４図の制御回路の作動説明のため
の各部の出力波形を示す図、第６図は測距装置の
他の機構の一例、第７図は正傾斜検出回路の一例
とその作動説明図、第８図は測距装置の他の機構
の一例と測距用電磁石の駆動回路の一例およびそ
の作動説明図である。 Ａ１，Ａ２〜Ａ６……増幅器、CP１〜CP３…
…電圧コンパレータ、SH……サンプルホールド
回路、PSD……正傾斜検出回路、OSC……発振
器、PD……受光素子、IRED……赤外発光ダイ
オード、TME……タイマー回路、DRV……
IRED駆動回路、Ｂ……ブザー、１……発光素
子、６……受光素子、７……遮光板、１７……走
査板、２１……制御レバー、２３……電磁石、３
０……段カム、Ｓ１……電源スイツチ、３３……
接片、３５……光スポツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発光素子で発光する光を被写体に投光する投
   光手段と、 上記発光素子をパルス状に発光させる駆動回路
   と、 被写体で反射する上記発光素子の反射光を光電
   変換する受光素子と、 被写体までの距離と相関をもつて移動し、上記
   反射光の光路と交差したときに上記受光素子の光
   電変換出力を減衰させる減衰手段と、 上記受光素子で光電変換された信号を積分して
   積分信号を生じる積分回路と、 上記光電変換出力の減衰に伴い変化する上記積
   分信号のピークを検出するピーク検出回路と、 上記積分信号のレベル変化を検出するレベル変
   化検出回路と、 上記積分信号がピークを生じるときには上記ピ
   ーク検出回路でピークを検出したときの上記減衰
   手段の位置に対応した位置まで移動することによ
   り、上記積分信号がピークを生じないときには上
   記レベル変化検出回路でレベル変化を検出したと
   きの上記減衰手段の位置に対応した位置まで移動
   することにより、被写体までの距離に対応した距
   離情報を設定する距離情報設定手段と からなる投光式測距装置。 ２ 上記減衰手段は、上記受光素子の前面を移動
   する遮光部材で構成されている 特許請求の範囲第１項に記載された投光式測距
   装置。 ３ 上記減衰手段は、上記受光素子に設けた不感
   ゾーンで構成されている 特許請求の範囲第１項に記載された投光式測距
   装置。