JPH05280973A

JPH05280973A - 測距装置

Info

Publication number: JPH05280973A
Application number: JP7982192A
Authority: JP
Inventors: Akira Inoue; 晃井上
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-04-01
Filing date: 1992-04-01
Publication date: 1993-10-29
Anticipated expiration: 2016-04-03
Also published as: JP3151287B2

Abstract

(57)【要約】【目的】分解能が低いＡ／Ｄ変換器を用いながらダイ
ナミックレンジの広い測距を行う。【構成】タイミング信号発生装置５で、先づＡＳａ
１，ＡＳａ２をオン、ＡＳｂ１，ＡＳｂ２をオフして定
常光電流をＱ１，Ｑ２にバイパスする。次にＡＳａ１，
ＡＳａ２をオフ、ＡＳｂ１，ＡＳｂ２をオンし、ＩＲＥ
Ｄ２を発光させて信号電流ｉ₁，ｉ₂を積分コンデンサ
Ｃ３，Ｃ４に積分する。この際、Ａ／Ｄ変換器３のダイ
ナミックレンジ内に納まるよう積分回数、積分時間等を
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は測距装置、詳しくは被
写体に対して赤外光等のパルス光を投射し、被写体から
の反射光に基づいて被写体距離を検出するアクティブ式
の測距装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンパクトカメラ等に適用されるアクテ
ィブ式の三角測距方式によるオートフォーカス（以下、
ＡＦと略記する）装置は、図１１に示すような測距原理
に基づいて構成されている。即ち、互に平行な光軸を有
する投光レンズ１１と受光レンズ１３とが基線長Ｓだけ
離れて位置し、投光レンズ光軸上には近赤外発光ＬＥＤ
（以下、ＩＲＥＤと呼称する）２が、また受光レンズ光
軸上にはａだけシフトした位置に端面をもつ長さｂの位
置検出素子（以下、ＰＳＤと呼称する）１がそれぞれ配
置されている。

【０００３】ＩＲＥＤ２から投光された光エネルギー
は、距離Ｌにある被写体１２で反射され、受光レンズ１
３を通してＰＳＤ１上に結像される。このＰＳＤ１には
２つの出力端子１chと２chがあり、太陽光などの定常光
電流成分を取り除いてやると、その出力電流ｉ₁，ｉ₂
と反射スポット光の入射位置ｘとの間には

【数１】の関係式が成立する。受光レンズ１３の焦点距離をｆ_j
とすると、ｘはｘ＝Ｓ・ｆ_j／Ｌ ………………………………………………（２）で求まるため、上記（１），（２）式より

【数２】が得られる。従って、ｉ₂／ｉ₁＋ｉ₂を求めることに
よって被写体距離Ｌの逆数を求めることができる。

【０００４】図１２は、アクティブ式三角測距方式によ
る従来の測距装置の要部回路図である。図示しないＩＲ
ＥＤが発光する前は、制御信号１によってオペアンプＡ
１１，Ａ１２の出力側に配置されたアナログスイッチＡ
Ｓ１１，ＡＳ１２がオンしている。従ってこのアンプＡ
１１，Ａ１２の負帰還によってＰＳＤ１を流れる定常光
電流は全てトランジスタＱ１１，Ｑ１２に流れ、そのた
めに必要なベース電位がコンデンサＣ１１，Ｃ１２に充
電されている。そして、ＩＲＥＤを発光させる直前にオ
ペアンプＡ１１，Ａ１２の出力側のアナログスイッチＡ
Ｓ１１，ＡＳ１２を切ると、定常光を流すのに必要な電
位がコンデンサＣ１１，Ｃ１２に記憶される。

【０００５】次に、ＩＲＥＤ投光の被写体からの反射光
による光電流の増加分ｉ₁，ｉ₂は、増幅トランジスタ
Ｑ１３，Ｑ１４のベースに流れ込む。今トランジスタＱ
１３，Ｑ１４の直流電流増幅率をβとすると、βｉ₁と
βｉ₂が対数圧縮ダイオードＱ１５，Ｑ１６に流れる。
この対数圧縮ダイオードＱ１５，Ｑ１６のカソードは、
定電流Ｉ₀の差動増幅回路Ｑ１９，Ｑ２０のベースに入
力される。

【０００６】このトランジスタＱ１９，Ｑ２０のコレク
タ電流をｉ₁′，ｉ₂′、トランジスタＱ１５，Ｑ１
６，Ｑ１９，Ｑ２０の逆方向飽和電流をＩ_s、熱電圧を
Ｖ_Tとすると、これらのトランジスタダイオードには以
下の関係式が成立する。

【０００７】

【数３】 ∴ｉ₁×ｉ₁′＝ｉ₂×ｉ₂′ ………………………………（５）この（５）式をｉ₁′＋ｉ₂′＝Ｉ₀…（６）に代
入すれば下式が成立する。

【０００８】

【数４】一方、積分コンデンサＣ１３を積分する電流Ｉ_INTはｉ
₁′に等しい。そこで図１３に示すように、２重積分方
式でＩ_INTにより一定時間ｔ₁に亘りコンデンサＣ１３
を充電し、その後逆方向に定電流Ｉ_Gで放電して、もと
の電圧に戻るまでの時間ｔ₂を測定すると、ｔ₁×Ｉ_INT＝ｔ₂×Ｉ_G ……………………………………（８）が得られる。上記（７），（８）式より

【数５】が得られる。従って（３），（９）式より

【数６】となるから、ｔ₂を測定することにより被写体距離Ｌを
求めることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図１２
に示す測距回路は、バイポーラプロセスのＩＣで構成さ
れる。この他にカメラ全体の制御及び演算はマイクロコ
ンピュータを必要とするが、これは通常ＣＭＯＳプロセ
スで構成される。このように２つの種類のＩＣを必要と
することは当然コスト高になる。バイポーラとＣＭＯＳ
プロセスを１つのＩＣチップ上に作成するＢｉ−ＣＭＯ
Ｓプロセス技術を使用すれば１チップでシステムを構築
できるが、プロセスのコストが高く結局コスト高にな
る。

【００１０】一方マイクロコンピュータのＣＭＯＳプロ
セスを使ってＡＦ回路を構成すればコストを低く抑える
ことができる。しかしバイポーラトランジスタとＭＯＳ
トランジスタにはその基本特性式に大きな差がある。即
ち、バイポーラトランジスタのコレクタ電流Ｉ_Cとベー
スエミッタ間電圧Ｖ_BEとの間には

【数７】という重要な関係式があるため、信号電流を対数圧縮し
て“差”をとった後に指数伸長すると、上記（４），
（７）式で示すように割算を実行することになる。とこ
ろがＭＯＳトランジスタにおいてはこの性質がないた
め、信号電流ｉ₁，ｉ₂の割算はそれぞれｉ₁，ｉ₂を
Ａ／Ｄ変換してからマイクロコンピュータで割算をする
ことになる。

【００１１】ここでＰＳＤの１ch，２chの信号電流
ｉ₁，ｉ₂を求めるためにまず全体の信号電流ｉ_S＝ｉ
₁＋ｉ₂を求めると、下記（１２）式が得られる。

【００１２】

【数８】但し、上記（１２）式における各変数は次のように定義
される。

【００１３】Ｐ_t：投光ＬＥＤ光出力〔Ｗ〕（ｒａｄｉ
ａｎｔｐｏｗｅｒ） ρ：被写体反射率（波長λの関数であるがここでは一定
と考える）ｄ_t，ｄ_j：投受光レンズの有効口径 τ_t，τ_j：投受光レンズの透過率Ｒ_p：ＰＳＤの放射感度〔Ａ／Ｗ〕 Ω：立体角〔ｓｒ〕ｆ_t：投光レンズの焦点距離上記（１），（２），（１２）式より（ａ＝０のとき）

【数９】のようになる。つまりｉ₂は距離の３乗に逆比例するた
め１ｍから１０ｍまで測距しようとすると、ｉ₂は１０
００倍のダイナミックレンジをもつことになる。従っ
て、Ａ／Ｄ変換器としては１０ビット以上の性能が必要
で、高価なものになってしまう。

【００１４】そこで本発明の目的は、上記問題点を解消
し、分解能が低いＡ／Ｄ変換器を用いてもダイナミック
レンジの広い測距を行うことのできる測距装置を提供す
るにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の測距装置は、被
写体に向けて光束を複数回、投光する投光手段と、上記
被写体からの上記光束の反射光を受光し、光電変換し、
電流信号を出力する受光手段と、上記電流信号を積分す
るコンデンサと、このコンデンサの出力をＡ／Ｄ変換す
るＡ／Ｄ変換手段と、上記投光手段による複数回の投光
動作の初期において、上記コンデンサの出力が上記Ａ／
Ｄ変換手段のダイナミックレンジの範囲内に納まるよう
に、上記出力電流の積分回数、１回当たりの積分時間、
積分コンデンサの容量、積分間隔もしくは上記投光手段
の投光強度等の上記ダイナミックレンジを変化させる要
素を制御する制御手段と、上記Ａ／Ｄ変換手段の出力に
基づいて上記被写体までの距離を演算する演算手段と、
を具備したことを特徴とする。

【００１６】

【作用】ＣＭＯＳプロセスを有するマイクロコンピュー
タまたはロジック回路と廉価な（４〜６ビットといった
ビット数の少ない）Ａ／Ｄ変換器もしくはコンパレータ
とを用いて、ＡＦ受光素子電流のダイナミックレンジを
かせぐために、信号電流の積分時間、積分回数、Ａ／Ｄ
変換する電圧、積分用コンデンサの容量値、積分間隔等
を状況に応じて適時可変にするものである。そして、こ
れら全てをＣＭＯＳプロセスで構成し、バイポーラやＢ
ｉ−ＣＭＯＳを使用しない。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明の第１実施例を示す測距装置の回
路図である。ＰＳＤ１の一方のチャンネル１chは、定常
光電流を記憶してバイパスするＮチャンネルのＭＯＳ型
トランジスタＱ１のドレインに接続されると共に、オペ
アンプＡ１の反転入力端にも接続されている。このオペ
アンプＡ１の非反転入力端には基準電圧Ｖ_refが接続さ
れていて、出力端はアナログスイッチＡＳａ１を介して
定常光電流の記憶用コンデンサＣ１と上記トランジスタ
Ｑ１のゲートとに接続されている。

【００１８】上記ＰＳＤ１の一方のチャンネル１chは、
他のアナログスイッチＡＳｂ１を介してオペアンプＡ３
の反転入力端にも接続されており、その非反転入力端は
Ｖ_re _fに接続されている。このオペアンプＡ３の出力端
と反転入力端子の間には、上記電流信号ｉ₁を積分する
コンデンサＣ３が接続され、更にアナログスイッチＡＳ
ｃ１を介してＡ／Ｄ変換器３に入力されている。上記Ｐ
ＳＤ１の他方のチャンネル２ch側も全く同じ構成になっ
ている。なお、コンデンサＣ５はノイズ吸収用のコンデ
ンサである。

【００１９】Ａ／Ｄ変換器３の出力は制御装置４に入力
される。制御装置４は、このシステム全体の動作シーケ
ンスを制御する。タイミング信号発生装置５はトランジ
スタＱ３，Ｑ４を介してＩＲＥＤ２の発光を制御すると
共に上記各アナログスイッチＡＳａ１〜ＡＳｃ２のオン
・オフ制御を行なう。そして、上記制御装置４とタイミ
ング信号発生装置５とで制御手段が形成されると共に、
上記制御装置４は演算手段も兼ねている。

【００２０】図２は、上記図１におけるアナログスイッ
チＡＳａ１〜ＡＳｃ２の内部構成を示す回路図で、Ｎチ
ャンネルのＭＯＳ型トランジスタＱ８とＰチャンネルの
ＭＯＳ型トランジスタＱ９とが互に並列に接続され、こ
のトランジスタＱ９のゲートには直接に、トランジスタ
Ｑ８のゲートにはインバータＩＮＶ１を介して、それぞ
れ制御電圧が供給されるようになっている。このように
構成された本第１実施例の動作を図３のタイムチャート
と図４，５のフローチャートにより説明する。図３は、
上記図１における各部動作のタイムチャートで、時刻ｔ
１以前の段階では、図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）にそれ
ぞれ示すように、投光制御トランジスタＱ３がオフに、
アナログスイッチＡＳａ１，ＡＳａ２がオンに、アナロ
グスイッチＡＳｂ１，ＡＳｂ２がオフに、それぞれ設定
されるような制御信号をタイミング信号発生装置５は出
力する。すると、ＰＳＤ１の一方のチャンネル１chにつ
いてはオペアンプＡ１による、また他方のチャンネル２
chについてはオペアンプＡ２による、それぞれの帰還ル
ープが作動する。そこで、ＰＳＤ１を流れる定常光電流
が全てトランジスタＱ１，Ｑ２にバイパスされると共
に、このために必要なゲート電位にコンデンサＣ１，Ｃ
２が上記オペアンプＡ１，Ａ２によって充電される。

【００２１】時刻ｔ１になるとタイミング信号発生装置
５は、発光制御用トランジスタＱ３がオンに、アナログ
スイッチＡＳａ１，ＡＳａ２がオフに、ＡＳｂ１，ＡＳ
ｂ２がオンに、それぞれ設定されるような信号を出力す
る。この場合、アナログスイッチＡＳａ１，ＡＳａ２が
オフしても、定常光電流をバイパスするのに必要なゲー
ト電圧は上記コンデンサＣ１，Ｃ２に記憶され続けてい
るので、上記トランジスタＱ１，Ｑ２が定常光電流に相
当する電流を流し続ける。従って、上記ＩＲＥＤ発光に
よる被写体からの反射光に基づく信号電流ｉ₁，ｉ₂の
みが積分コンデンサＣ３，Ｃ４に流れ込む。

【００２２】さて、オペアンプＡ３の出力電圧Ｖ₀₁は、
ｎ回積分するとしてｍ回目の積分時間をｔｍとすると、

【数１０】になる。同様にしてオペアンプＡ４の出力電圧Ｖ₀₂は、

【数１１】で与えられる。これら各電圧は図３の（Ｄ），（Ｅ），
（Ｆ）にそれぞれ示す各下降方向の直線ＬＤ１，ＬＤ
２，ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＦ１，ＬＦ２のようになる。な
お、図３（Ｄ）は被写体が近距離に位置しているとき
の、図３（Ｅ）は近距離時だが被写体の反射率が小さい
ときの、図３（Ｆ）は遠距離時の、それぞれにおけるＶ
₀₁，Ｖ₀₂を示している。

【００２３】時刻ｔ２で、上記時刻ｔ１以前の状態に戻
ると、ＩＲＥＤ発光が停止すると共に、上記積分動作も
終了する。そして、上記タイミング信号発生装置５から
の制御信号によりアナログスイッチＡＳｃ１もしくはＡ
Ｓｃ２がオンするから、上記オペアンプＡ３，Ａ４の各
出力電圧Ｖ₀₁，Ｖ₀₂がＡ／Ｄ変換器３に取り込まれる。
すると、同変換器３で、これをＡ／Ｄ変換し、ｉ₁，ｉ
₂を求めて前記（３）式より被写体距離Ｌを求めること
ができる。これにより以後の複数回の投光動作におけ
る、このＡ／Ｄ変換器３のダイナミックレンジを変化さ
せる要素、この場合信号電流の積分回数、１回当たりの
積分時間を、以下に述べるようにして決定する。

【００２４】次にＡ／Ｄ変換時のダイナミックレンジを
大きくするための動作について説明する。図３（Ｄ）に
示す近距離の場合、積分動作を所定回数、この場合１回
実行してＡ／Ｄ変換を実行し、信号電流ｉ₁，ｉ₂の絶
対値が大きいと判明した場合はその後少ない積分回数、
この場合２回の積分動作を実施して最終的なＡ／Ｄ変換
を実行する。これはｉ₁，ｉ₂にはランダムなノイズ成
分が含まれているため積分回数を多くすることが望まし
いが、近距離で信号電流ｉ₁，ｉ₂が大きい場合オペア
ンプＡ３Ａ４の出力がグランドレベルまで達してしまい
正しいＡ／Ｄ変換ができない。よって最初の所定回数の
積分で信号電流ｉ₁，ｉ₂の絶対値を予測して残りの積
分回数を決め、グランドレベルに近いところで（つまり
なるべく積分回数を多くして）最終的な信号電流ｉ₁，
ｉ₂のＡ／Ｄ変換を行なう。

【００２５】次に、近距離でも被写体の反射率が小さい
場合には、図３（Ｅ）に示すように、信号電流ｉ₁，ｉ
₂が小さくなるため最初の所定回数のＡ／Ｄ変換でこれ
を認識し、残りの積分回数を多くしてから最終的なＡ／
Ｄ変換を行なう。

【００２６】また遠距離の場合反射光スポットの入射位
置が１chに非常に近づくため、１chの信号電流ｉ₁に比
べ２chの信号電流ｉ₂が小さくなる。この場合１chと２
chのレベルを最初のＡ／Ｄ変換で認識し、図３（Ｆ）に
示すように、１chは残り少ない積分回数でＡ／Ｄ変換
し、２chは更に積分回数を増やしてＡ／Ｄ変換するよう
にしている。また図３では最初の３回は積分時間を短く
している。これは近距離時に信号電流ｉ₁，ｉ₂が大き
過ぎてオペアンプＡ３，Ａ４の出力電圧がオーバーフロ
ーするのを防止するためである。更に最初のＡ／Ｄ変換
の値に基づいてその後の積分時間を設定してやる方式で
もよい。

【００２７】図４は、この第１実施例における測距動作
のフローチャートで、図５は、上記図４におけるサブル
ーチン“Ｓ−ＡＦ６０”と“Ｓ−ＡＦ１２０”の詳細を
示すフローチャートである。図４のステップ＃１におい
てサブルーチン“Ｓ−ＡＦ６０”を実行する。このサブ
ルーチンは、図５に示すように、１回の発光を行うフロ
ーで、まずステップ＃３１，＃３２において定常光電流
をコンデンサＣ１，Ｃ２に記憶し、ステップ＃３３で定
常光を記憶する時間が経過した後に、ステップ＃３４，
＃３５で定常光記憶を終了する。

【００２８】次に、トランジスタＱ３をオンして発光を
行い（ステップ＃３６）、ステップ＃３７で６０μsec
が経過するまで待機する。このステップ＃３７だけがサ
ブルーチン“Ｓ−ＡＦ６０”と“Ｓ−ＡＦ１２０”で異
なる点で“Ｓ−ＡＦ１２０”では待機時間が１２０μse
c になっている。上記待機時間が経過するとステップ＃
３８で上記トランジスタＱ３をオフし、ステップ＃３
９，＃４０を経て図４のメインルーチンに戻る。

【００２９】次にステップ＃２でアナログスイッチＡＳ
ｃ１をオンして、コンデンサＣ３に蓄積された電荷をコ
ンデンサＣ５に移し、ステップ＃３でＡ／Ｄ変換を行
う。この実施例では信号が強いときほど低い値になる。
Ａ／Ｄ変換の結果を用いてステップ＃４で積分回数の予
測演算を行う。次にステップ＃５〜＃９においてＰＳＤ
の他方のチャンネル２chについて同様にして積分回数の
予測演算を行う。

【００３０】積分回数Ｎを初期設定した後（ステップ＃
１０）、ステップ＃１１において積分回数Ｎが４になる
まで、発光時間を６０μsec として（ステップ＃１
２）、一方積分回数Ｎが４回を越えるとサブルーチン
“Ｓ−ＡＦ１２０”によって発光時間を１２０μsec と
して（ステップ＃１４）、測距動作を繰り返す。この繰
り返しを行っている間に、ステップ＃２５において予測
演算された発光回数が終了すると、ステップ＃２６で被
写体距離の演算を行ってこのフローを終了する。

【００３１】上記第１実施例によれば、最初のＡ／Ｄ変
換結果に基づいてその後の積分回数、１回当たりの積分
時間を設定するようにしたので、分解能の低いＡ／Ｄ変
換器を用いながらダイナミックレンジの広い測距動作を
行うことができる。

【００３２】図６は、本発明の第２実施例を示す測距装
置の回路図である。この第２実施例が上記第１実施例と
大きく異なる点は、Ａ／Ｄ変換器３に代えて２個のコン
パレータＣＯＭＰＡ６とＣＯＭＢ７を用いたことで、各
コンパレータＣＯＭＡ６，ＣＯＭＰＢ７は、基準電圧Ｖ
_refを分圧用抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３で分圧して得られた
異なる２つのコンパレータレベルを有し、これら各コン
パレータが反転するまでの積分回数から信号電流ｉ₁，
ｉ₂を求めるようにしている。なお、上記各コンパレー
タＣＯＭＰＡ６とＣＯＭＰＢ７におけるそれぞれの分圧
比ｐ，ｑは下式で与えられる。

【００３３】ｐ＝Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）ｑ＝（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）この点を除けば上記第１実施例と異なるところがないの
で、上記第１実施例と同じ構成部材には同じ符号を付し
て構成の説明を省略し、その測距動作についてのみ図７
のフローチャートにより以下に説明する。

【００３４】図７において、このフローがスタートする
と、先づ変数Ｎ，ｊ１，ｊ２をそれぞれ初期化する（ス
テップ＃５１）。そして、上記図５で説明したサブルー
チン“Ｓ−ＡＦ６０”による発光を行った後（ステップ
＃５２）、変数Ｎを＋１インクリメントし（ステップ＃
５３）、アナログスイッチＡＳｃ１をオンして（ステッ
プ＃５４）ステップ＃５５に進む。

【００３５】ステップ＃５５ではＰＳＤ１の一方のチャ
ンネル１chからの信号電流ｉ₁を積分して得られた電圧
により、コンパレータＣＯＭＰＡ６が反転したか否かを
チェックする。このＣＯＭＰＡが反転していない場合
は、アナログスイッチＡＳｃ１をオフしてＡＳｃ２をオ
ンし（ステップ＃６２，＃６３）、上記ＰＳＤ１の他方
のチャンネル２chからの信号電流ｉ₂を積分した電圧に
ついて、ＣＯＭＰＡ６が反転したか否かをチェックする
（ステップ＃６４）。

【００３６】上記ステップ＃５５に戻って、コンパレー
タＣＯＭＰＡが反転した場合には、積分回数Ｎが所定回
数ｍに達したか否かをチェックし（ステップ＃５６）、
ｍに達していなければ次にコンパレータＣＯＭＰＢ７が
反転したか否かをチェックする。この場合、所定回数ｍ
に達するまでにＣＯＭＰＢ７が反転した場合と反転しな
かった場合とでは、後記ステップ＃７３で被写体距離を
演算する際の計算が異なる。そこで、ＣＯＭＰＡもしく
はＣＯＭＰＢが反転するまでの積分回数Ｎをｎ１に、ま
た前記分圧比ｐもしくはｑをｊ１に、それぞれ格納して
記憶する（ステップ＃５８〜＃６１）。

【００３７】ステップ＃６４〜＃７１においては、ＰＳ
Ｄ１の他方のチャンネル２chからの信号電流ｉ₂の積分
電圧につき上記と同様の処理を行う。但し、この場合は
積分回数Ｎをｎ２に、分圧比ｐもしくはｑをｊ２に、そ
れぞれ格納する。

【００３８】ＣＯＭＰＡ，ＣＯＭＰＢの反転動作が終了
すると（ステップ＃７２）、ステップ＃７３に進んで被
写体距離を演算して、このフローを終了する。

【００３９】上記第２実施例によれば、Ａ／Ｄ変換器を
必要としないので、コスト低減を期待できる。

【００４０】図８は、本発明の第３実施例を示す測距装
置の要部回路図である。この第３実施例が上記各実施例
と異なる点は、被写体距離が近距離すぎてＡ／Ｄ変換結
果がオーバーフローする場合に、ＩＲＥＤ２からの発光
パワーつまり投光手段の投光強度を逓減する手段を設け
たことである。即ち、通常は、タイミング信号発生装置
５でトランジスタＱ３，Ｑ４を作動させて投光するが、
最初のＡ／Ｄ変換信号もしくはＣＯＭＰ信号を制御装置
４が受けてオーバーフローと判断すると、タイミング信
号発生装置５を制御してトランジスタＱ３に代えトラン
ジスタＱ５をオンする。従って、ＩＲＥＤ２に流れる電
流は、トランジスタＱ６のＶ_BE（約０．７Ｖ）／Ｒ４に制限されるから、発光パワーを逓減させることができ
る。

【００４１】上記第３実施例によれば、最初のＡ／Ｄ変
換結果に基づいてその後の投光手段の投光強度を変える
ようにしたので、分解能の低いＡ／Ｄ変換器を用いなが
らダイナミックレンジの広い測距動作を行うことができ
る。

【００４２】図９は、本発明の第４実施例を示す測距装
置の回路図で、この第４実施例が上記各実施例と異なる
点は、積分コンデンサを２種類もたせて積分コンデンサ
の容量値を可変することによりＡ／Ｄ変換器３のダイナ
ミックレンジを大きくとれるようにしたことである。即
ち、上記第１，２実施例における積分コンデンサＣ３，
Ｃ４の他に、コンデンサＣ６，Ｃ７とオペアンプＡ５，
Ａ６を設け、タイミング信号発生装置５からの制御信号
によりアナログスイッチＡＳｂ１〜ＡＳｂ４およびＡＳ
ｃ１〜ＡＳｃ４をオン・オフするようにしている。この
点を除けば上記各実施例と異なるところがないので、同
じ構成部材には同じ符号を付して、その説明を省略す
る。

【００４３】上記第４実施例によれば、積分コンデンサ
の容量値を可変することにより分解能の低いＡ／Ｄ変換
器を用いながらダイナミックレンジの広い測距動作を行
うことができる。

【００４４】図１０は、本発明の第５実施例を示す測距
装置のタイムチャートで、ＩＲＥＤの発光間隔を途中か
ら短くして、ダイナミックレンジを大きくとれるように
している。この第５実施例によれば、特に遠距離の被写
体を測距する場合に有効である。通常ＩＲＥＤの発光間
隔を短くし過ぎるとＩＲＥＤが破損してしまうが、遠距
離の場合のみであれば、問題ない。

【００４５】上記各実施例によれば、被写体反射光電流
の積分回数、１回当りの積分時間、積分電圧、積分コン
デンサの容量値、積分間隔、もしくは投光手段からの投
光強度等を可変にすることによって、分解能の低いＡ／
Ｄ変換器を用いながらダイナミックレンジを拡大させ廉
価で高精度なＡＦを実現できる。

【００４６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、投光
手段による複数回の投光動作の初期において、該投光信
号の被写体からの反射光を受光する受光手段からの信号
電流を積分するコンデンサの出力が上記Ａ／Ｄ変換手段
のダイナミックレンジの範囲内に納まるように、上記出
力電流の積分回数、１回当たりの積分時間、積分コンデ
ンサの容量、積分間隔もしくは上記投光手段の投光強度
等の上記ダイナミックレンジを変化させる要素を制御す
るようにしたので、分解能が低いＡ／Ｄ変換器を用いて
もダイナミックレンジの広い測距を行うことができると
いう顕著な効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す測距装置の回路図。

【図２】上記図１におけるアナログスイッチの内部構成
を示す回路図。

【図３】上記図１における各部動作のタイムチャート。

【図４】上記第１実施例における測距動作のフローチャ
ート。

【図５】上記図４におけるサブルーチン“Ｓ−ＡＦ６
０”の詳細を示すフローチャート。

【図６】本発明の第２実施例を示す測距装置の回路図。

【図７】上記第２実施例における測距動作のフローチャ
ート。

【図８】本発明の第３実施例を示す測距装置の要部回路
図。

【図９】本発明の第４実施例を示す測距装置の回路図。

【図１０】本発明の第５実施例を示す測距装置のタイム
チャート。

【図１１】アクティブ型の三角測距方式の光路図。

【図１２】従来の測距装置の要部回路図。

【図１３】上記図１２における二重積分動作を説明する
図。

【符号の説明】

１ …………………………ＰＳＤ（受光手段）２ …………………………ＩＲＥＤ（投光手段）３ …………………………Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手
段）４ …………………………制御装置（制御手段、演算手
段）５ …………………………タイミング信号発生装置（制
御手段）Ｃ３，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ７…コンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体に向けて光束を複数回、投光する
投光手段と、上記被写体からの上記光束の反射光を受光し、光電変換
し、電流信号を出力する受光手段と、上記電流信号を積分するコンデンサと、このコンデンサの出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段
と、上記投光手段による複数回の投光動作の初期において、
上記コンデンサの出力が上記Ａ／Ｄ変換手段のダイナミ
ックレンジの範囲内に納まるように、上記出力電流の積
分回数、１回当たりの積分時間、積分コンデンサの容
量、積分間隔もしくは上記投光手段の投光強度等の上記
ダイナミックレンジを変化させる要素を制御する制御手
段と、上記Ａ／Ｄ変換手段の出力に基づいて上記被写体までの
距離を演算する演算手段と、を具備したことを特徴とする測距装置。