JPH0535405B2 - - Google Patents
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- JPH0535405B2 JPH0535405B2 JP5721584A JP5721584A JPH0535405B2 JP H0535405 B2 JPH0535405 B2 JP H0535405B2 JP 5721584 A JP5721584 A JP 5721584A JP 5721584 A JP5721584 A JP 5721584A JP H0535405 B2 JPH0535405 B2 JP H0535405B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/36—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
本発明は距離検出装置、特に光源より測距対象
に光を投射し、測距対象による反射光の受光手段
上の入射スポツト位置に対応して定まる２つの電
流出力の関係によつて測距対象までの距離を検出
するカメラ等に用いる距離検出装置に関するもの
である。 従来この種の距離検出装置には、光源として例
えば赤外発光ダイオード（以下IREDという）、
受光装置として例えば半導体位置検出素子（以下
PSDという）が用いられており、次のような原
理に基いて測定対象までの距離を検出する。 すなわち、IREDにより測距対象にパルス光を
投射し、その反射光をPSDにより受光する。測
距対象までの距離が異なると反射光の視差も異な
り、従つてPSD上の反射光のスポツト位置も異
なる。このスポツト位置の変化により電流路上の
抵抗比が変わるので、出力電流の比も変わる。従
つてこの出力電流を比較することにより測距対象
までの距離が算出できる。 ところで出力電流値はPSDに入射する反射ス
ポツト光の強さに影響され、強いときには大き
く、弱いときには小さくなる。このため信号のダ
イナミツクレンジを確保する信号圧縮手段等を比
較回路の前に設けることを必要とするが、回路が
複雑化するとともにSN比が劣化する欠点があつ
た。また、カメラ等の自動焦点調整装置に用いる
場合、比較回路の出力電流値を撮影レンズの駆動
に対応付けるために規格化する必要があるが、温
度や電源電圧の変動によりその出力電流値が変わ
ることがあつた。このため出力電流値と撮影レン
ズの制御のためのデジタルゾーン信号との対応関
係がくずれ、正確な焦点調整ができないという欠
点があつた。 本発明は上記欠点に鑑み提案されたものであ
り、光源より測距対象に光を投射し、前記測距対
象による反射光の受光手段上の受光位置に対応し
て定まる２つの電流出力関係によつて前記測距対
象の距離を検出する距離検出装置において、前記
一方の電流出力を増幅する増幅器と、前記増幅器
の増幅率を変化させる制御手段を設けるととも
に、前記増幅器の出力電流と他方の電流出力の関
係が前記受光位置によつて決まる所定の増幅率の
時特定の関係となる様に前記増幅率と受光位置を
関係付け、更に前記増幅器の出力電流と他方の電
流出力とを検出し前記増幅器の出力電流と他方の
電流出力との関係が前記特定の関係となつたか否
か判定する判定回路を設け、前記増幅率を変化さ
せた際の判定回路の判定結果が前記特定の関係と
なつた時における増幅率に応じて測距対象の距離
を検出することにより、簡単な構成で、かつ高精
度な距離検出装置を提供することを目的とするも
のである。 以下、図面に従つて本発明の実施例について説
明する。第１図から第３図は本発明の原理を示す
原理図である。第１図において２は光源であると
ころのIRED，４は受光素子であるところの
PSD，６は投光光学系、８は受光光学系である。
測距対象がＤ１の位置にある場合、IRED２から
投光光学系６を通して測距対象で反射されたパル
ス光は受光光学系８を通してPSD４上の４ａに
結像され、端子４Ａおよび４ＢからそれぞれIAお
よびIBの電流が出力される。測距対象がＤ２，Ｄ
３，Ｄ４のそれぞれの位置にある場合には、、
PSD４上の４ｂ，４ｃ，４ｄにそれぞれ結像さ
れ、結像位置に対応した電流が出力される。 第２図はPSD４の構造を示す概略断面図であ
り、４ＮはＮ型半導体層、４ＰはＰ型半導体層で
あり、Ｐ型半導体層４Ｐは等価的に横方向に抵抗
値R1，R2，R3，R4，R5を有している。ここで
R1は端子４Ａから４ａまでの抵抗値、R2は４ａ
から４ｂまでの抵抗値、R3は４ｂから４ｃまで
の抵抗値、R4は４ｃから４ｄまでの抵抗値、R5
は４ｄから端子４Ｂまでの抵抗値である。Ｐ−Ｎ
接合は反射スポツト光が入射しないとき、逆バイ
アスされたままで電流は流れず、入射するとき電
子−正孔対が発生し接合部に電流が流れ、電流IA
およびIBが流れる。 表１は反射パルス光がPSD４上の４ａ，４ｂ，
４ｃ，４ｄにそれぞれ結像された場合の出力電流
IAおよびIBの関係を示している。ここでＩはIAと
IBの和である。
に光を投射し、測距対象による反射光の受光手段
上の入射スポツト位置に対応して定まる２つの電
流出力の関係によつて測距対象までの距離を検出
するカメラ等に用いる距離検出装置に関するもの
である。 従来この種の距離検出装置には、光源として例
えば赤外発光ダイオード（以下IREDという）、
受光装置として例えば半導体位置検出素子（以下
PSDという）が用いられており、次のような原
理に基いて測定対象までの距離を検出する。 すなわち、IREDにより測距対象にパルス光を
投射し、その反射光をPSDにより受光する。測
距対象までの距離が異なると反射光の視差も異な
り、従つてPSD上の反射光のスポツト位置も異
なる。このスポツト位置の変化により電流路上の
抵抗比が変わるので、出力電流の比も変わる。従
つてこの出力電流を比較することにより測距対象
までの距離が算出できる。 ところで出力電流値はPSDに入射する反射ス
ポツト光の強さに影響され、強いときには大き
く、弱いときには小さくなる。このため信号のダ
イナミツクレンジを確保する信号圧縮手段等を比
較回路の前に設けることを必要とするが、回路が
複雑化するとともにSN比が劣化する欠点があつ
た。また、カメラ等の自動焦点調整装置に用いる
場合、比較回路の出力電流値を撮影レンズの駆動
に対応付けるために規格化する必要があるが、温
度や電源電圧の変動によりその出力電流値が変わ
ることがあつた。このため出力電流値と撮影レン
ズの制御のためのデジタルゾーン信号との対応関
係がくずれ、正確な焦点調整ができないという欠
点があつた。 本発明は上記欠点に鑑み提案されたものであ
り、光源より測距対象に光を投射し、前記測距対
象による反射光の受光手段上の受光位置に対応し
て定まる２つの電流出力関係によつて前記測距対
象の距離を検出する距離検出装置において、前記
一方の電流出力を増幅する増幅器と、前記増幅器
の増幅率を変化させる制御手段を設けるととも
に、前記増幅器の出力電流と他方の電流出力の関
係が前記受光位置によつて決まる所定の増幅率の
時特定の関係となる様に前記増幅率と受光位置を
関係付け、更に前記増幅器の出力電流と他方の電
流出力とを検出し前記増幅器の出力電流と他方の
電流出力との関係が前記特定の関係となつたか否
か判定する判定回路を設け、前記増幅率を変化さ
せた際の判定回路の判定結果が前記特定の関係と
なつた時における増幅率に応じて測距対象の距離
を検出することにより、簡単な構成で、かつ高精
度な距離検出装置を提供することを目的とするも
のである。 以下、図面に従つて本発明の実施例について説
明する。第１図から第３図は本発明の原理を示す
原理図である。第１図において２は光源であると
ころのIRED，４は受光素子であるところの
PSD，６は投光光学系、８は受光光学系である。
測距対象がＤ１の位置にある場合、IRED２から
投光光学系６を通して測距対象で反射されたパル
ス光は受光光学系８を通してPSD４上の４ａに
結像され、端子４Ａおよび４ＢからそれぞれIAお
よびIBの電流が出力される。測距対象がＤ２，Ｄ
３，Ｄ４のそれぞれの位置にある場合には、、
PSD４上の４ｂ，４ｃ，４ｄにそれぞれ結像さ
れ、結像位置に対応した電流が出力される。 第２図はPSD４の構造を示す概略断面図であ
り、４ＮはＮ型半導体層、４ＰはＰ型半導体層で
あり、Ｐ型半導体層４Ｐは等価的に横方向に抵抗
値R1，R2，R3，R4，R5を有している。ここで
R1は端子４Ａから４ａまでの抵抗値、R2は４ａ
から４ｂまでの抵抗値、R3は４ｂから４ｃまで
の抵抗値、R4は４ｃから４ｄまでの抵抗値、R5
は４ｄから端子４Ｂまでの抵抗値である。Ｐ−Ｎ
接合は反射スポツト光が入射しないとき、逆バイ
アスされたままで電流は流れず、入射するとき電
子−正孔対が発生し接合部に電流が流れ、電流IA
およびIBが流れる。 表１は反射パルス光がPSD４上の４ａ，４ｂ，
４ｃ，４ｄにそれぞれ結像された場合の出力電流
IAおよびIBの関係を示している。ここでＩはIAと
IBの和である。
【表】
第３図は本発明における信号処理の原理を示す
図である。１０はPSD４の出力電流の一方（例
えばIA）を増幅する増幅器であり、その増幅率を
Ｇとする。第２図の関係から明らかなように、測
距対象で反射されたパルス光がPSD４上の４ａ
に結像された場合Ｇ＝R1／（R2＋R3＋R4＋R5）
のときIA・Ｇ＝IBとなり、同様に４ｂに結像され
た場合Ｇ＝（R1＋R2）／（R3＋R4＋R5）のとき
IA・Ｇ＝IBとなり、４ｃに結像された場合Ｇ＝
（R1＋R2＋R3）／（R4＋R5）のときIA・Ｇ＝IBと
なり、４ｄに結像された場合Ｇ＝（R1＋R2＋R3＋
R4）／R5のときIA・Ｇ＝IBとなる。したがつて増
幅率ＧとIA・Ｇ＞IBおよびIA・Ｇ＜IBとなる結像
位置の関係は、表２で示すようになる。つまりＧ
＝R1／（R2＋R3＋R4＋R5）のときIA・Ｇ＞IBな
ら４Ａから４ａの間に結像されており、IA・Ｇ＜
IBなら４ａから４Ｂの間に結像されていることが
検出できるわけである。同様にＧ＝（R1＋R2）／
（R3＋R4＋R5）のとき、IA・Ｇ＞IBなら４Ａから
４ｂの間でIA・Ｇ＜IBなら４ｂから４Ｂの間であ
り、Ｇ＝（R1＋R2＋R3）／（R4＋R5）のとき、
IA・Ｇ＞IBなら４Ａから４ｃの間でIA・Ｇ＜IBな
ら４ｃから４Ｂの間であり、Ｇ＝（R1＋R2＋R3＋
R4）／R5のとき、IA・Ｇ＞IBなら４Ａから４ｄの
間でIA・Ｇ＜IBなら４ｄから４Ｂの間の間にそれ
ぞれ結像されていることが検出できる。したがつ
て増幅率ＧをR1／（R2＋R3＋R4＋R5），（R1＋
R2）／（R3＋R4＋R5），（R1＋R2＋R3）／（R4
＋R5），（R1＋R2＋R3＋R4）／R5と順次変化させ
そのときのIA・ＧとIBを比較することにより、４
Ａから４ａ，４ａから４ｂ，４ｂから４ｃ，４ｃ
から４ｄ，４ｄから４Ｂの間のどこに結像されて
いるかが検出できる。
図である。１０はPSD４の出力電流の一方（例
えばIA）を増幅する増幅器であり、その増幅率を
Ｇとする。第２図の関係から明らかなように、測
距対象で反射されたパルス光がPSD４上の４ａ
に結像された場合Ｇ＝R1／（R2＋R3＋R4＋R5）
のときIA・Ｇ＝IBとなり、同様に４ｂに結像され
た場合Ｇ＝（R1＋R2）／（R3＋R4＋R5）のとき
IA・Ｇ＝IBとなり、４ｃに結像された場合Ｇ＝
（R1＋R2＋R3）／（R4＋R5）のときIA・Ｇ＝IBと
なり、４ｄに結像された場合Ｇ＝（R1＋R2＋R3＋
R4）／R5のときIA・Ｇ＝IBとなる。したがつて増
幅率ＧとIA・Ｇ＞IBおよびIA・Ｇ＜IBとなる結像
位置の関係は、表２で示すようになる。つまりＧ
＝R1／（R2＋R3＋R4＋R5）のときIA・Ｇ＞IBな
ら４Ａから４ａの間に結像されており、IA・Ｇ＜
IBなら４ａから４Ｂの間に結像されていることが
検出できるわけである。同様にＧ＝（R1＋R2）／
（R3＋R4＋R5）のとき、IA・Ｇ＞IBなら４Ａから
４ｂの間でIA・Ｇ＜IBなら４ｂから４Ｂの間であ
り、Ｇ＝（R1＋R2＋R3）／（R4＋R5）のとき、
IA・Ｇ＞IBなら４Ａから４ｃの間でIA・Ｇ＜IBな
ら４ｃから４Ｂの間であり、Ｇ＝（R1＋R2＋R3＋
R4）／R5のとき、IA・Ｇ＞IBなら４Ａから４ｄの
間でIA・Ｇ＜IBなら４ｄから４Ｂの間の間にそれ
ぞれ結像されていることが検出できる。したがつ
て増幅率ＧをR1／（R2＋R3＋R4＋R5），（R1＋
R2）／（R3＋R4＋R5），（R1＋R2＋R3）／（R4
＋R5），（R1＋R2＋R3＋R4）／R5と順次変化させ
そのときのIA・ＧとIBを比較することにより、４
Ａから４ａ，４ａから４ｂ，４ｂから４ｃ，４ｃ
から４ｄ，４ｄから４Ｂの間のどこに結像されて
いるかが検出できる。
【表】
第４図は本発明に係るカメラの距離検出装置の
一実施例の回路図である。１２は電源回路ブロツ
クであり、カメラのレリーズボタンの押し込みに
応答して回路電源であるところのVCC，PSD４
へのバイアス電圧であるところのVC、基準電圧
であるところのKVCを出力する。１４はPUC信
号発生ブロツクであり、電源VCCの投入時に後
述する制御ブロツク２０へパワーアツプクリアの
為のPUC信号を出力する。１６は投光ブロツク
であり、制御ブロツク２０からの制御信号２００
に応答してIRED２の駆動を行なう。１８は受光
ブロツクであり、制御ブロツク２０からの制御信
号２０１〜２０６に従つてPSD４からの出力信
号を演算し、演算結果を出力信号２０７により制
御ブロツク２０へ出力する。２０は制御ブロツク
であり、投光ブロツク１６および受光ブロツク１
８に制御信号２００〜２０６を出力するととも
に、受光ブロツク１８の出力信号２０７より測距
対象の距離を検出し、測距終了信号ENDおよび
距離のゾーン信号Z1，Z2，Z3，Z4，Z5を出力す
る。 電源回路ブロツク１２において、３１は電源電
池、SWはカメラのレリーズボタンの押し込みに
連動するスイツチであり、撮影者がレリーズボタ
ンを押し込むとオン、解放するとオフする。３
２，３３はコンデンサ、３４はチヨークコイルで
あり、π形の電源フイルタを構成している。３５
は公知の定電圧回路であり、電源VCCを入力と
してPSD４のバイアス電源VCおよび後述する各
アンプの基準電圧KVCを出力する。 PUC信号発生ブロツク１４において、４１は
抵抗、４２はコンデンサで互いに直列に接続され
ており、コンデンサ４２は抵抗４１を介して電源
VCCより充電される。４３はインバータであり、
入力は抵抗４１とコンデンサ４２の接続点に接続
されている。電源VCCが投入されると初め抵抗
４１とコンデンサ４２の接続点の電圧はOVなの
でインバータ４３の出力であるところのPUC信
号は“Ｈ”レベルとなるが、コンデンサ４２が充
電され続けインバータ４３のしきい値電圧以上に
なるとPUC信号は“Ｌ”レベルになる。 投光ブロツク１６において、５１はストローブ
端子付きのOPアンプであり、ストローブ端子が
オープンの時には動作するが、後述するトランジ
スタ５５が導通状態の時には動作しない。５２は
トランジスタであり、演算増幅器（以下OPアン
プという）５１の出力によりベースを制御され
IRED２を駆動する。５３，５４は抵抗であり、
IRED２の両端電圧を分圧してOPアンプ５１の
反転入力にフイードバツクする。５５はトランジ
スタであり、制御ブロツク２０からの制御信号２
００によりベースを制御され、OPアンプ５１の
ストローブ端子を制御する。つまり制御信号２０
０が“Ｈ”レベルの時にはトランジスタ５５は導
通状態となつてOPアンプが作動しないので
IRED２は消灯する。一方制御信号２００が
“Ｌ”レベルの時にはトランジスタ５５は導通せ
ずにストローブ端子がオープン状態となりOPア
ンプ５１が作動し、IRED２はトランジスタ５２
により駆動され点灯する。５６は抵抗であり、ト
ランジスタ５５のベース電流を制限する。 受光ブロツク１８において、６１，６２はOP
アンプで６３，６４は抵抗である。PSD４の出
力電流IAはOPアンプ６１、抵抗６３により電流
電圧変換され、出力電流IBはOPアンプ６２、抵
抗６４により電流電圧変換される。６５，６６は
コンデンサであり、OPアンプ６１，６２の出力
電圧の直流成分をカツトする。６７はOPアンプ、
６８は抵抗である。抵抗６８は一端を基準電圧
KVCに接続されているので、コンデンサ６５に
より直流成分をカツトされた信号は電圧KVCを
基準とする交流信号になる。OPアンプ６７は反
転入力と出力が接続されており、バツフアとして
動作する。６９，７０，７１，７２，７３は抵
抗、７４，７５，７６，７７はアナログスイツ
チ、７８はOPアンプであり、これらの素子によ
り反転増幅器として動作する。アナログスイツチ
７４，７５，７６，７７のオン・オフはそれぞれ
制御信号２０１，２０２，２０３，２０４によつ
て制御され、各々の制御信号が“Ｈ”レベルの時
に対応するアナログスイツチはオンし、“Ｌ”レ
ベルの時にはオフする。抵抗６９，７０，７１，
７２，７３のそれぞれの抵抗値をR1′，R2′，
R3′，R4′，R5′とすればアナログスイツチ７４だ
けがオンした時の反転増幅器のゲインは−R1′／
（R2′＋R3′＋R4′＋R5′）であり、同様にしてア
ナログスイツチ７５，７６，７７がそれぞれ単独
にオンした時の各ゲインは−（R1′＋R2′）／
（R3′＋R4′＋R5′），−（R1′＋R2′＋R3′）／（R4
′
＋R5′），−（R1′＋R2′＋R3′＋R4′）／R5′になる
。
７９，８０，８１は抵抗、８２はOPアンプであ
り、これらの素子により加算器として動作する。
OPアンプ８２の非反転入力は基準電圧KVCに接
続されているので反転入力もKVCと同電位にな
り、従つてコンデンサ６６により直流成分をカツ
トされた信号は電圧KVCを基準とする交流信号
になる。８３，８４はアナログスイツチであり、
８５，８６はコンデンサである。アナログスイツ
チ８３，８４のオン・オフはそれぞれ制御信号２
０５，２０６によつて制御され、各々の制御信号
が“Ｈ”レベルの時に対応するアナログスイツチ
はオンし、“Ｌ”レベルの時にはオフする。アナ
ログスイツチ８３とコンデンサ８５はサンプルホ
ールド回路として動作し、コンデンサ８５はアナ
ログスイツチ８３がオンした時のOPアンプ８２
の出力をサンプリングしてアナログスイツチ８３
がオフしている間ホールドする。同様にアナログ
スイツチ８４とコンデンサ８６もサンプルホール
ド回路として動作する。８７はコンパレータで反
転入力はコンデンサ８５に、非反転入力はコンデ
ンサ８６にそれぞれ接続され、コンデンサ８５の
電圧がコンデンサ８６の電圧より高い時には出力
信号２０７は“Ｌ”レベル、低い時には“Ｈ”レ
ベルとなる。 制御ブロツク２０において９１，９２，９３は
インバータ、９４は抵抗、９５はコンデンサであ
る。インバータ９１，９２と抵抗９４、コンデン
サ９５はCR形発振回路として動作する。インバ
ータ９３は正弦波的発振出力を矩形波に波形成形
する。９６，９７，９８はＤ形のフリツプフロツ
プ（以下FFとする）であり、FF９６のＱ出力が
FF９７のＤ入力に、FF９７のＱ出力がFF９８
のＤ入力に、FF９８の出力がFF９６のＤ入力
にそれぞれ接続され、またCLOCK入力はすべて
インバータ９３の出力に接続されていわゆるジヨ
ンソン・カウンタを構成ししている。９９，１０
０はアンドゲートであり、アンドゲート９９は
FF９６の出力およびFF９８のＱ出力を入力と
しアナログスイツチ８３への制御信号２０５を出
力する。アンドゲート１００はFF９６のＱ出力
およびFF９８の出力を入力としアナログスイ
ツチ８４への制御信号２０６を出力する。１０１
はオアゲートであり、後述するオアゲート１１４
の出力であるEND信号が“Ｌ”レベルの時にの
みFF９８のＱ出力を通過させる。 １０２は７ビツトのバイナリ・カウンタであ
り、オアゲート１０１の出力をCLOCK入力とす
る。１０３はオアゲートであり、PUC信号およ
び後述のEND信号を入力とする。１０４はRS形
FFであり、オアゲート１０３の出力によりリセ
ツトされカウンタ１０２のQ1出力でセツトされ
る。１０５はオアゲートであり、FF９８の出
力およびFF１０４の出力を入力とし、その出
力は制御信号２００として投光ブロツク１６に接
続されている。オアゲート１０５の出力すなわち
ストローブ端子が“Ｈ”レベルの時にはIRED２
が消灯し、“Ｌ”レベルの時にはIRED２が点灯
する。１０６はＤ形FFであり、受光ブロツク１
８のコンパレータ８７の出力である出力信号２０
７をＤ入力とし、FF９８の出力をクロツク入
力とする。１０７は３入力アンドゲートであり、
FF９８の出力、カウンタ１０２のQ4出力、FF
１０６のＱ出力を入力とする。カウンタ１０２は
オアゲート１０１を通してFF９８のＱ出力をク
ロツク入力とし、カウンタ１０２のQ4出力が
“Ｈ”レベルとなるのはFF９８の出力の８クロツ
ク間である。従つて、アンドゲート１０７の出力
は、カウンタ１０２のQ4出力が“Ｈ”レベルの
期間内であつて、またFF１０６のＱ出力が“Ｈ”
レベルか“Ｌ”レベルかによつて、最大８パルス
から最小０パルスのパルス出力となる。１０８は
３ビツトのバイナリーカウンタであり、アンドゲ
ート１０７から出力されるパルス数をカウントす
る。１０９はオアゲートであり、PUC信号と後
述するアンドゲート１１２の出力を入力とし、出
力はカウンタ１０８をリセツトする。１１０はイ
ンバータであり、カウンタ１０２のQ3出力を入
力とする。１１１はインバータであり、カウンタ
１０２のQ4出力を入力とする。１１２はアンド
ゲートであり、カウンタ１０２のQ2出力、イン
バータ１１０の出力、インバータ１１１の出力を
入力とする。１１３はRS形FFでPUC信号により
リセツトされ、カウンタ１０８のQ3出力により
セツトされる。１１４はオアゲートであり、カウ
ンタ１０２のQ7出力およびFF１１３のＱ出力を
入力とし、その出力はEND信号として出力され
る。１１５はインバータであり、カウンタ１０２
のQ5出力を入力とする。１１６はインバータで
あり、カウンタ１０２のQ6出力を入力とする。
１１７はアンドゲートであり、インバータ１１５
の出力およびインバータ１１６の出力を入力と
し、その出力は制御信号２０１として出力され
る。１１８はアンドゲートであり、カウンタ１０
２のQ5出力およびインバータ１１６の出力を入
力とし、その出力は制御信号２０２およびZ2信
号として出力される。１１９はアンドゲートであ
り、カウンタ１０２のQ6出力およびインバータ
１１５の出力を入力とし、その出力は制御信号２
０３およびZ3信号として出力される。１２０は
アンドゲートであり、カウンタ１０２のQ5出力
およびQ6出力を入力とし、その出力は制御信号
２０４およびZ4信号として出力される。１２１
はインバータであり、カウンタ１０２のQ7出力
を入力とする。１２２はアンドゲートであり、ア
ンドゲート１１７の出力およびインバータ１２１
の出力を入力とし、その出力はZ1信号として出
力される。 次に本発明の実施例に係る信号処理回路の動作
について説明する。撮影者がレリーズボタンを押
し込みスイツチSWがオンすると、電源回路ブロ
ツク１２より電源VCCおよびVC，KVCが出力さ
れる。電源VCCが供給されるとPUC信号発生ブ
ロツク１４から抵抗４１およびコンデンサ４２の
時定数とインバータ４３のしきい値電圧によつて
決まる時間だけ“Ｈ”レベルのPUC信号が出力
される。このPUC信号によりFF９６，９７，９
８，１１３およびカウンタ１０２はリセツトされ
る。またオアゲート１０３を介してFF１０４が、
オアゲート１０９を介してカウンタ１０８もリセ
ツトされる。FF１０４がリセツトされるから
出力が“Ｈ”レベルとなり、またオアゲート１０
５を介して制御信号２００も“Ｈ”レベルとな
る。従つて投光ブロツク１６のトランジスタ５５
は導通状態となりIRED２は消灯している。カウ
ンタ１０２がリセツトされているのでQ7出力は
“Ｌ”レベルであり、FF１１３もリセツトされて
いるのでＱ出力は“Ｌ”レベルである。従つてオ
アゲート１１４の出力も“Ｌ”レベルである。カ
ウンタ１０２のQ2出力、Q3出力、Q4出力が
“Ｌ”レベルなのでアンドゲート１１２の出力も
“Ｌ”レベルである。カウンタ１０２のQ5出力、
Q6出力が“Ｌ”レベルなのでインバータ１１５
の出力は“Ｈ”レベル、インバータ１１６の出力
も“Ｈ”レベルとなり、これによりアンドゲート
１１７の出力は“Ｈ”レベル、アンドゲート１１
８の出力は“Ｌ”レベル、アンドゲート１１９の
出力も“Ｌ”レベル、アンドゲート１２０の出力
も“Ｌ”レベルとなる。 PUC信号が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに
戻ると各FFおよびカウンタはリセツトを解除さ
れる。この時の各部の動作を第５図に示すタイミ
ングチヤートにより説明する。第５図においてａ
はPUC信号、ｂはインバータ９３の出力、ｃは
FF９８のＱ出力、ｄはカウンタ１０２のQ1出
力、ｅはFF１０４の出力、ｆはオアゲート１
０５の出力である。FF９６，９７，９８は第５
図ａに示すPUC信号によるリセツトを解除され
ると第５図ｂに示すインバータ９３の出力をクロ
ツクとして動作し、FF９８のＱ出力は第５図ｃ
のようになる。FF９８のＱ出力はオアゲート１
０１を介してカウンタ１０２のクロツクとなるの
で、カウンタ１０２のQ1出力は第５図ｄのよう
になる。FF１０４はカウンタ１０２のQ1出力に
よつてセツトされるので、出力は第５図ｅのよ
うに“Ｌ”レベルとなる。FF１０４の出力が
“Ｌ”レベルになるとオアゲート１０５の出力は
第５図ｆのようにFF９８の出力を通過させる
ようになり、制御信号２００によりIRED２を点
滅させる。IRED２から投光された光は測距対象
により反射され、その反射光はPSD４上に結像
される。 初めに測距対象が第１図のD1より近い場合に
ついて説明する。この時反射光スポツトは第２図
に示す４Ａと４ａの中間に結像する。以下第６図
に受光ブロツク１８内の各素子の信号波形を示
す。第６図においてａはIRED２の点滅波形であ
り、“Ｌ”レベルが消灯、“Ｈ”レベルが点灯を示
す。ｂはコンデンサ６５と抵抗６８の接続点の波
形、ｃはコンデンサ６６と抵抗８０の接続点の波
形、ｄはOPアンプ７８の出力波形、ｅはOPアン
プ８２の出力波形、ｆは制御信号２０５の波形、
ｇは制御信号２０６の波形、ｈはコンパレータ８
７の反転入力端子電圧波形、ｉはコンパレータ８
７の非反転入力端子電圧波形、ｊはコンパレータ
８７の出力波形である。IRED２が第６図ａに示
すように点滅するとコンデンサ６５と抵抗６８の
接続点、およびコンテンサ６６と抵抗８０の接続
点にはそれぞれPSD４からの出力電流IA，IBに対
応して第６図ｂおよびｃに示すようなKVCを基
準とする交流信号が発生する。OPアンプ６７は
バツフアアンプとして動作するのでOPアンプ６
７の出力電圧波形は第６図ｂと同じである。制御
信号２０１，２０２，２０３，２０４は初め２０
１のみが“Ｈ”レベルであるからアナログスイツ
チ７４，７５，７６，７７のうち７４のみがオン
している。この時、抵抗６９（R1′），７０
（R2′），７１（R3′），７２（R4′），７３（R5′）
とOPアンプ７８からなる反転増幅器のゲインＧ
は−R1′／（R2′＋R3′＋R4′＋R5′）となり、OP
アンプ７８の出力電圧は第６図ｄのようになる。
ここで受光素子４の各部の抵抗R1，R2，R3，
R4，R5とR1′，R2′，R3′，R4′，R5′の関係を次
のようにする。 R1′／R1＝R2′／R2＝R3′／R3＝R4′／R4＝R5′／R5＝
ｍ したがつてゲインＧは次のようになる。 Ｇ＝−mR1／mR2＋mR3＋mR4＋mR5＝−R1／R2＋R3＋R4
＋R5 このとき表２の関係から明らかなように IA・（−Ｇ）＞IB、 ゆえに IA・Ｇ＋IB＜０ となる。したがつて抵抗７９，８０，８１および
OPアンプ８２からなる加算器の出力電圧は、第
６図ｅのようにIRED２が点灯するときKVC以下
であり、消灯するとKVC以上になる。アナログ
スイツチ８３の制御信号２０５は第６図ｆのよう
にIRED２の点灯時に“Ｈ”レベルとなるので、
コンデンサ８５にサンプルホールドされる電圧は
第６図ｈのようにKVC以下の電圧となる。また
アナログスイツチ８４の制御信号２０６は第６図
ｇのようにIRED２の消灯時に“Ｈ”レベルとな
るので、コンデンサ８６にサンプルホールドされ
る電圧は第６図ｉのようにKVC以上の電圧とな
る。したがつてコンパレータ８７の反転入力より
非反転入力の方が電圧が高いので、第６図ｊのよ
うにコンパレータ８７の出力は“Ｈ”レベルとな
る。コンパレータ８７の出力は出力信号２０７と
して制御ブロツク２０へ伝達される。 一方、制御ブロツク２０でEND信号が発せら
れるが、この時の動作を第７図に示すタイミング
チヤートをもちいて説明する。第７図においてａ
はアンドゲート１１７の出力、ｂはIRED２の点
滅波形、ｃはカウンタ１０２のQ2出力、ｄはカ
ウンタ１０２のQ3出力、ｅはカウンタ１０２の
Q4出力、ｆはコンパレータ８７の出力、ｇはFF
１０６のＱ出力、ｈはアンドゲート１０７の出
力、ｉはカウンタ１０８のQ3出力、ｊはオアゲ
ート１１４の出力である。PUC信号によりアン
ドゲート１１７の出力は第７図ａのように“Ｈ”
レベルとなり、OPアンプ７８のゲインが決定さ
れる。またこのときカウンタ１０２のQ7出力は
“Ｌ”レベルなのでインバータ１２１の出力は
“Ｈ”レベルとなり、Z1信号も“Ｈ”レベルとな
る。PUC信号によるリセツトが解除されると
IRED２は第７図ｂのように点滅を始め、カウン
タ１０２も第７図ｃ，ｄ，ｅのようにカウントを
開始する。IRED２が点滅を開始すると受光ブロ
ツク１８によりPSD４での受光信号が処理され、
コンパレータ８７の出力は第７図ｆのように
“Ｈ”レベルになる。FF１０６はコンパレータ８
７の出力を入力としており、やはり“Ｈ”レベル
となる。カウンタ１０２のカウントが進んでQ4
出力が第７図ｅのように“Ｈ”レベルになると、
FF１０６のＱ出力が“Ｈ”レベルなのでアンド
ゲート１０７はFF９８の出力を通過させ、第
７図ｈのようになる。カウンタ１０８はアンドゲ
ート１０７からのパルスをカウントし、カウント
数が４になるとQ3出力が第７図ｉのように“Ｈ”
レベルになる。FF１１３はカウンタ１０８のQ3
出力の立ち上がりでセツトされ、Ｑ出力が“Ｈ”
レベルになるのでオアゲート１１４の出力も第７
図ｊのように“Ｈ”レベルになる。オアゲート１
１４の出力が“Ｈ”レベルになるとオアゲート１
０３の出力も“Ｈ”レベルになり、FF１０４は
リセツトされ出力は“Ｈ”レベルとなる。従つ
てオアゲート１０５の出力も“Ｈ”レベルとなり
IRED２は消灯する。またオアゲート１０１の出
力も“Ｈ”レベルになり、カウンタ１０２のカウ
ントは停止する。このとき制御ブロツク２０から
は測距動作終了信号であるEND信号とともにゾ
ーン信号であるZ1信号が“Ｈ”レベル出力され
ている。 次に測距対象が第１図のD2とD3の中間にある
場合について説明する。この時反射光スポツトは
第２図に示す４ｂと４ｃの中間に結像される。ア
ンドゲート１１７の出力のみが“Ｈ”レベルであ
るとき抵抗６９，７０，７１，７２，７３とOP
アンプ７８からなる反転増幅器のゲインＧは−
R1′／（R2′＋R3′＋R4′＋R5′）であるから、表
２の関係から明らかなように IA・（−Ｇ）＜IB、 ゆえに IA・Ｇ＋IB＞０ となる。このため抵抗７９，８０，８１および
OPアンプ８２からなる加算機の出力はIRED２
が点灯するとKVC以上であり、消灯するとKVC
以下になる。したがつてコンパレータ８７の出力
は“Ｌ”レベルとなるのでFF１０６のＱ出力も
“Ｌ”レベルであり、アンドゲート１０７からは
パルスは出力されない。カウンタ１０８のカウン
ト数は０のままなのでFF１１３はセツトされず、
従つてオアゲート１１４の出力は“Ｌ”レベルの
ままでIRED２は点滅を続け、カウンタ１０２も
カウントを続ける。カウンタ１０２のカウントが
進みQ4出力が“Ｌ”レベルとなり、またQ5出力
が“Ｈ”レベルになるとインバータ１１５の出力
は“Ｌ”レベルになるのでアンドゲート１１７の
出力も“Ｌ”レベルになるが、代わりにアンドゲ
ート１１８の出力が“Ｈ”レベルになる。アンド
ゲート１１８の出力が“Ｈ”レベルになるとゲイ
ンＧは−（R1′＋R2′）／（R3′＋R4′＋R5′）とな
り、表２の関係から明らかなように IA・（−Ｇ）＜IB、 ゆえに IA・Ｇ＋IB＞０ となり、コンパレータ８７の出力はやはり“Ｌ”
レベルのままでカウンタ１０２のカウントが進
む。カウンタ１０２のカウントが進みQ5出力が
“Ｌ”レベル、Q6出力“Ｈ”レベルになると、イ
ンバータ１１５の出力が“Ｈ”レベル、インバー
タ１１６の出力が“Ｌ”レベルになるのでアンド
ゲート１１８の出力は“Ｌ”レベルになり、代わ
りにアンドゲート１１９の出力が“Ｈ”レベルに
なる。アンドゲート１１９の出力が“Ｈ”レベル
になるとゲインＧは−（R1′＋R2′＋R3′）／（＋
R4′＋R5′）となり、表２の関係から明らかなよ
うに IA・（−Ｇ）＞IB、 ゆえに IA・Ｇ＋IB＜０ となる。従つてコンパレータ８７の出力は“Ｈ”
レベルとなりFF１０６のＱ出力も“Ｈ”レベル
となる。一方カウンタ１０２のQ4出力が“Ｈ”
レベルになるとアンドゲート１０７からはパルス
が出力され、カウンタ１０８はカウントを開始し
てカウント数が４となつたところでQ3出力が
“Ｈ”レベルとなり、FF１１３をセツトしオアゲ
ート１１４の出力を“Ｈ”レベルにする。オアゲ
ート１１４の出力が“Ｈ”レベルになるとIRED
２は消灯し、カウンタ１０２のカウントも停止す
る。このときEND信号およびZ3信号が“Ｈ”レ
ベルとなる。 次に測距対象が第１図のD4より遠い場合につ
いて説明する。この時反射光スポツトは第２図に
示す４ｄと４Ｂの中間に結像される。この場合は
さらにカウンタ１０２のカウントが進んでアンド
ゲート１１９の出力が“Ｈ”レベルとなりゲイン
Ｇが−（R1′＋R2′＋R3′）／（＋R4′＋R5′）とな
つても、表２の関係から明らかなように IA・（−Ｇ）＜IB、 ゆえに IA・Ｇ＋IB＞０ となる。従つてコンパレータ８７の出力は“Ｌ”
レベルのままであり、カウンタ１０２のカウント
はさらに進み，カウンタ１０２のQ5出力および
Q6出力が共に“Ｈ”レベルになる。この時アン
ドゲート１１９の出力は“Ｌ”レベルになり、代
わりにアンドゲート１２０の出力が“Ｈ”レベル
になる。ここでゲインＧは−（R1′＋R2′＋R3′＋
R4′）／R5′となるが、表２の関係から明らかな
ように、 IA・（−Ｇ）＜IB、 ゆえに IA・Ｇ＋IB＞０ となる。コンパレータ８７の出力はやはり“Ｌ”
レベルなのでカウンタ１０２のカウントはさらに
進む。カウンタ１０２のカウントが進んでQ5出
力およびQ6出力が共に“Ｌ”レベルとなりQ7出
力が“Ｈ”レベルになると、オアゲート１１４も
“Ｈ”レベルになる。ここでIRED２は消灯しカ
ウンタ１０２のカウントも停止する。この時イン
バータ１２１の出力は“Ｌ”レベルなのでアンド
ゲート１１７の出力が“Ｈ”レベルになつてもア
ンドゲート１２２の出力は“Ｌ”レベルのままで
ある。したがつてEND信号およびZ5信号が“Ｈ”
レベルとなる。以上のようにEND信号が“Ｈ”
レベルとなつた時にZ1信号からZ5信号までのど
の信号が“Ｈ”レベルなのかによつて測距対象の
距離が検出できる。 なお上述した原理および実施例は受光素子とし
てPSDを前提として説明したが、本発明はPSD
に限らず、例えば第８図に示す受光素子でもよ
い。第８図において３０１，３０２はシリコン・
フオトダイオードであり、点線で示す３０３，３
０４，３０５はIREDのスポツト像である。シリ
コン・フオトダイオード３０１および３０２は例
えば直角三角形の形状をしており、互いに斜辺が
向き合つている。IREDのスポツト像は測距対象
が近距離にある時には３０３の位置に、中距離に
ある時には３０４の位置に、遠距離にある時には
３０５の位置にそれぞれ結像する。測距対象の距
離によつてIREDのスポツト像の位置が変化する
ことによりシリコン・フオトダイオード３０１，
３０２に入射する光量比が変化するので、シリコ
ン・フオトダイオード３０１，３０２に発生する
光電流の比も変化することになり、一方の増幅器
のゲインを変化させ、もう一方と比較することに
より距離情報が得られる。 また上述実施例では増幅器のゲインをデイジタ
ル的に変化させ距離のゾーン信号を得ることを可
能としたが、増幅器のゲインを決定する抵抗を撮
影レンズの距離リングの回転に応じて変化する可
変抵抗とすることにより前ピン、後ピンの表示を
行うことも可能であり、また撮影レンズをモータ
を用いてサーボ制御することも可能となる。 以上説明したように本発明によれば、受光手段
上の入射スポツト位置に対応した２つの電流出力
の関係において、一方の電流出力を増幅する増幅
器のゲインを変化させ、もう一方の電流出力と比
較することにより距離情報を得るようにしたので
信号圧縮手段等を設けることを必要とせず、回路
の構成が比較的簡単であり、かつダイナミツクレ
ンジが小さくなるという欠点は除去される。また
比較回路の出力電流の値を距離検出量に直接対応
させる従来のものとは異なり、比較回路は入力電
圧の大小関係のみを検出するものであるから、電
源電圧や温度の変化による距離検出量の変動はな
い。従つてカメラの撮影レンズの位置設定用の距
離のゾーン信号は常に正確な値が確保される。
一実施例の回路図である。１２は電源回路ブロツ
クであり、カメラのレリーズボタンの押し込みに
応答して回路電源であるところのVCC，PSD４
へのバイアス電圧であるところのVC、基準電圧
であるところのKVCを出力する。１４はPUC信
号発生ブロツクであり、電源VCCの投入時に後
述する制御ブロツク２０へパワーアツプクリアの
為のPUC信号を出力する。１６は投光ブロツク
であり、制御ブロツク２０からの制御信号２００
に応答してIRED２の駆動を行なう。１８は受光
ブロツクであり、制御ブロツク２０からの制御信
号２０１〜２０６に従つてPSD４からの出力信
号を演算し、演算結果を出力信号２０７により制
御ブロツク２０へ出力する。２０は制御ブロツク
であり、投光ブロツク１６および受光ブロツク１
８に制御信号２００〜２０６を出力するととも
に、受光ブロツク１８の出力信号２０７より測距
対象の距離を検出し、測距終了信号ENDおよび
距離のゾーン信号Z1，Z2，Z3，Z4，Z5を出力す
る。 電源回路ブロツク１２において、３１は電源電
池、SWはカメラのレリーズボタンの押し込みに
連動するスイツチであり、撮影者がレリーズボタ
ンを押し込むとオン、解放するとオフする。３
２，３３はコンデンサ、３４はチヨークコイルで
あり、π形の電源フイルタを構成している。３５
は公知の定電圧回路であり、電源VCCを入力と
してPSD４のバイアス電源VCおよび後述する各
アンプの基準電圧KVCを出力する。 PUC信号発生ブロツク１４において、４１は
抵抗、４２はコンデンサで互いに直列に接続され
ており、コンデンサ４２は抵抗４１を介して電源
VCCより充電される。４３はインバータであり、
入力は抵抗４１とコンデンサ４２の接続点に接続
されている。電源VCCが投入されると初め抵抗
４１とコンデンサ４２の接続点の電圧はOVなの
でインバータ４３の出力であるところのPUC信
号は“Ｈ”レベルとなるが、コンデンサ４２が充
電され続けインバータ４３のしきい値電圧以上に
なるとPUC信号は“Ｌ”レベルになる。 投光ブロツク１６において、５１はストローブ
端子付きのOPアンプであり、ストローブ端子が
オープンの時には動作するが、後述するトランジ
スタ５５が導通状態の時には動作しない。５２は
トランジスタであり、演算増幅器（以下OPアン
プという）５１の出力によりベースを制御され
IRED２を駆動する。５３，５４は抵抗であり、
IRED２の両端電圧を分圧してOPアンプ５１の
反転入力にフイードバツクする。５５はトランジ
スタであり、制御ブロツク２０からの制御信号２
００によりベースを制御され、OPアンプ５１の
ストローブ端子を制御する。つまり制御信号２０
０が“Ｈ”レベルの時にはトランジスタ５５は導
通状態となつてOPアンプが作動しないので
IRED２は消灯する。一方制御信号２００が
“Ｌ”レベルの時にはトランジスタ５５は導通せ
ずにストローブ端子がオープン状態となりOPア
ンプ５１が作動し、IRED２はトランジスタ５２
により駆動され点灯する。５６は抵抗であり、ト
ランジスタ５５のベース電流を制限する。 受光ブロツク１８において、６１，６２はOP
アンプで６３，６４は抵抗である。PSD４の出
力電流IAはOPアンプ６１、抵抗６３により電流
電圧変換され、出力電流IBはOPアンプ６２、抵
抗６４により電流電圧変換される。６５，６６は
コンデンサであり、OPアンプ６１，６２の出力
電圧の直流成分をカツトする。６７はOPアンプ、
６８は抵抗である。抵抗６８は一端を基準電圧
KVCに接続されているので、コンデンサ６５に
より直流成分をカツトされた信号は電圧KVCを
基準とする交流信号になる。OPアンプ６７は反
転入力と出力が接続されており、バツフアとして
動作する。６９，７０，７１，７２，７３は抵
抗、７４，７５，７６，７７はアナログスイツ
チ、７８はOPアンプであり、これらの素子によ
り反転増幅器として動作する。アナログスイツチ
７４，７５，７６，７７のオン・オフはそれぞれ
制御信号２０１，２０２，２０３，２０４によつ
て制御され、各々の制御信号が“Ｈ”レベルの時
に対応するアナログスイツチはオンし、“Ｌ”レ
ベルの時にはオフする。抵抗６９，７０，７１，
７２，７３のそれぞれの抵抗値をR1′，R2′，
R3′，R4′，R5′とすればアナログスイツチ７４だ
けがオンした時の反転増幅器のゲインは−R1′／
（R2′＋R3′＋R4′＋R5′）であり、同様にしてア
ナログスイツチ７５，７６，７７がそれぞれ単独
にオンした時の各ゲインは−（R1′＋R2′）／
（R3′＋R4′＋R5′），−（R1′＋R2′＋R3′）／（R4
′
＋R5′），−（R1′＋R2′＋R3′＋R4′）／R5′になる
。
７９，８０，８１は抵抗、８２はOPアンプであ
り、これらの素子により加算器として動作する。
OPアンプ８２の非反転入力は基準電圧KVCに接
続されているので反転入力もKVCと同電位にな
り、従つてコンデンサ６６により直流成分をカツ
トされた信号は電圧KVCを基準とする交流信号
になる。８３，８４はアナログスイツチであり、
８５，８６はコンデンサである。アナログスイツ
チ８３，８４のオン・オフはそれぞれ制御信号２
０５，２０６によつて制御され、各々の制御信号
が“Ｈ”レベルの時に対応するアナログスイツチ
はオンし、“Ｌ”レベルの時にはオフする。アナ
ログスイツチ８３とコンデンサ８５はサンプルホ
ールド回路として動作し、コンデンサ８５はアナ
ログスイツチ８３がオンした時のOPアンプ８２
の出力をサンプリングしてアナログスイツチ８３
がオフしている間ホールドする。同様にアナログ
スイツチ８４とコンデンサ８６もサンプルホール
ド回路として動作する。８７はコンパレータで反
転入力はコンデンサ８５に、非反転入力はコンデ
ンサ８６にそれぞれ接続され、コンデンサ８５の
電圧がコンデンサ８６の電圧より高い時には出力
信号２０７は“Ｌ”レベル、低い時には“Ｈ”レ
ベルとなる。 制御ブロツク２０において９１，９２，９３は
インバータ、９４は抵抗、９５はコンデンサであ
る。インバータ９１，９２と抵抗９４、コンデン
サ９５はCR形発振回路として動作する。インバ
ータ９３は正弦波的発振出力を矩形波に波形成形
する。９６，９７，９８はＤ形のフリツプフロツ
プ（以下FFとする）であり、FF９６のＱ出力が
FF９７のＤ入力に、FF９７のＱ出力がFF９８
のＤ入力に、FF９８の出力がFF９６のＤ入力
にそれぞれ接続され、またCLOCK入力はすべて
インバータ９３の出力に接続されていわゆるジヨ
ンソン・カウンタを構成ししている。９９，１０
０はアンドゲートであり、アンドゲート９９は
FF９６の出力およびFF９８のＱ出力を入力と
しアナログスイツチ８３への制御信号２０５を出
力する。アンドゲート１００はFF９６のＱ出力
およびFF９８の出力を入力としアナログスイ
ツチ８４への制御信号２０６を出力する。１０１
はオアゲートであり、後述するオアゲート１１４
の出力であるEND信号が“Ｌ”レベルの時にの
みFF９８のＱ出力を通過させる。 １０２は７ビツトのバイナリ・カウンタであ
り、オアゲート１０１の出力をCLOCK入力とす
る。１０３はオアゲートであり、PUC信号およ
び後述のEND信号を入力とする。１０４はRS形
FFであり、オアゲート１０３の出力によりリセ
ツトされカウンタ１０２のQ1出力でセツトされ
る。１０５はオアゲートであり、FF９８の出
力およびFF１０４の出力を入力とし、その出
力は制御信号２００として投光ブロツク１６に接
続されている。オアゲート１０５の出力すなわち
ストローブ端子が“Ｈ”レベルの時にはIRED２
が消灯し、“Ｌ”レベルの時にはIRED２が点灯
する。１０６はＤ形FFであり、受光ブロツク１
８のコンパレータ８７の出力である出力信号２０
７をＤ入力とし、FF９８の出力をクロツク入
力とする。１０７は３入力アンドゲートであり、
FF９８の出力、カウンタ１０２のQ4出力、FF
１０６のＱ出力を入力とする。カウンタ１０２は
オアゲート１０１を通してFF９８のＱ出力をク
ロツク入力とし、カウンタ１０２のQ4出力が
“Ｈ”レベルとなるのはFF９８の出力の８クロツ
ク間である。従つて、アンドゲート１０７の出力
は、カウンタ１０２のQ4出力が“Ｈ”レベルの
期間内であつて、またFF１０６のＱ出力が“Ｈ”
レベルか“Ｌ”レベルかによつて、最大８パルス
から最小０パルスのパルス出力となる。１０８は
３ビツトのバイナリーカウンタであり、アンドゲ
ート１０７から出力されるパルス数をカウントす
る。１０９はオアゲートであり、PUC信号と後
述するアンドゲート１１２の出力を入力とし、出
力はカウンタ１０８をリセツトする。１１０はイ
ンバータであり、カウンタ１０２のQ3出力を入
力とする。１１１はインバータであり、カウンタ
１０２のQ4出力を入力とする。１１２はアンド
ゲートであり、カウンタ１０２のQ2出力、イン
バータ１１０の出力、インバータ１１１の出力を
入力とする。１１３はRS形FFでPUC信号により
リセツトされ、カウンタ１０８のQ3出力により
セツトされる。１１４はオアゲートであり、カウ
ンタ１０２のQ7出力およびFF１１３のＱ出力を
入力とし、その出力はEND信号として出力され
る。１１５はインバータであり、カウンタ１０２
のQ5出力を入力とする。１１６はインバータで
あり、カウンタ１０２のQ6出力を入力とする。
１１７はアンドゲートであり、インバータ１１５
の出力およびインバータ１１６の出力を入力と
し、その出力は制御信号２０１として出力され
る。１１８はアンドゲートであり、カウンタ１０
２のQ5出力およびインバータ１１６の出力を入
力とし、その出力は制御信号２０２およびZ2信
号として出力される。１１９はアンドゲートであ
り、カウンタ１０２のQ6出力およびインバータ
１１５の出力を入力とし、その出力は制御信号２
０３およびZ3信号として出力される。１２０は
アンドゲートであり、カウンタ１０２のQ5出力
およびQ6出力を入力とし、その出力は制御信号
２０４およびZ4信号として出力される。１２１
はインバータであり、カウンタ１０２のQ7出力
を入力とする。１２２はアンドゲートであり、ア
ンドゲート１１７の出力およびインバータ１２１
の出力を入力とし、その出力はZ1信号として出
力される。 次に本発明の実施例に係る信号処理回路の動作
について説明する。撮影者がレリーズボタンを押
し込みスイツチSWがオンすると、電源回路ブロ
ツク１２より電源VCCおよびVC，KVCが出力さ
れる。電源VCCが供給されるとPUC信号発生ブ
ロツク１４から抵抗４１およびコンデンサ４２の
時定数とインバータ４３のしきい値電圧によつて
決まる時間だけ“Ｈ”レベルのPUC信号が出力
される。このPUC信号によりFF９６，９７，９
８，１１３およびカウンタ１０２はリセツトされ
る。またオアゲート１０３を介してFF１０４が、
オアゲート１０９を介してカウンタ１０８もリセ
ツトされる。FF１０４がリセツトされるから
出力が“Ｈ”レベルとなり、またオアゲート１０
５を介して制御信号２００も“Ｈ”レベルとな
る。従つて投光ブロツク１６のトランジスタ５５
は導通状態となりIRED２は消灯している。カウ
ンタ１０２がリセツトされているのでQ7出力は
“Ｌ”レベルであり、FF１１３もリセツトされて
いるのでＱ出力は“Ｌ”レベルである。従つてオ
アゲート１１４の出力も“Ｌ”レベルである。カ
ウンタ１０２のQ2出力、Q3出力、Q4出力が
“Ｌ”レベルなのでアンドゲート１１２の出力も
“Ｌ”レベルである。カウンタ１０２のQ5出力、
Q6出力が“Ｌ”レベルなのでインバータ１１５
の出力は“Ｈ”レベル、インバータ１１６の出力
も“Ｈ”レベルとなり、これによりアンドゲート
１１７の出力は“Ｈ”レベル、アンドゲート１１
８の出力は“Ｌ”レベル、アンドゲート１１９の
出力も“Ｌ”レベル、アンドゲート１２０の出力
も“Ｌ”レベルとなる。 PUC信号が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに
戻ると各FFおよびカウンタはリセツトを解除さ
れる。この時の各部の動作を第５図に示すタイミ
ングチヤートにより説明する。第５図においてａ
はPUC信号、ｂはインバータ９３の出力、ｃは
FF９８のＱ出力、ｄはカウンタ１０２のQ1出
力、ｅはFF１０４の出力、ｆはオアゲート１
０５の出力である。FF９６，９７，９８は第５
図ａに示すPUC信号によるリセツトを解除され
ると第５図ｂに示すインバータ９３の出力をクロ
ツクとして動作し、FF９８のＱ出力は第５図ｃ
のようになる。FF９８のＱ出力はオアゲート１
０１を介してカウンタ１０２のクロツクとなるの
で、カウンタ１０２のQ1出力は第５図ｄのよう
になる。FF１０４はカウンタ１０２のQ1出力に
よつてセツトされるので、出力は第５図ｅのよ
うに“Ｌ”レベルとなる。FF１０４の出力が
“Ｌ”レベルになるとオアゲート１０５の出力は
第５図ｆのようにFF９８の出力を通過させる
ようになり、制御信号２００によりIRED２を点
滅させる。IRED２から投光された光は測距対象
により反射され、その反射光はPSD４上に結像
される。 初めに測距対象が第１図のD1より近い場合に
ついて説明する。この時反射光スポツトは第２図
に示す４Ａと４ａの中間に結像する。以下第６図
に受光ブロツク１８内の各素子の信号波形を示
す。第６図においてａはIRED２の点滅波形であ
り、“Ｌ”レベルが消灯、“Ｈ”レベルが点灯を示
す。ｂはコンデンサ６５と抵抗６８の接続点の波
形、ｃはコンデンサ６６と抵抗８０の接続点の波
形、ｄはOPアンプ７８の出力波形、ｅはOPアン
プ８２の出力波形、ｆは制御信号２０５の波形、
ｇは制御信号２０６の波形、ｈはコンパレータ８
７の反転入力端子電圧波形、ｉはコンパレータ８
７の非反転入力端子電圧波形、ｊはコンパレータ
８７の出力波形である。IRED２が第６図ａに示
すように点滅するとコンデンサ６５と抵抗６８の
接続点、およびコンテンサ６６と抵抗８０の接続
点にはそれぞれPSD４からの出力電流IA，IBに対
応して第６図ｂおよびｃに示すようなKVCを基
準とする交流信号が発生する。OPアンプ６７は
バツフアアンプとして動作するのでOPアンプ６
７の出力電圧波形は第６図ｂと同じである。制御
信号２０１，２０２，２０３，２０４は初め２０
１のみが“Ｈ”レベルであるからアナログスイツ
チ７４，７５，７６，７７のうち７４のみがオン
している。この時、抵抗６９（R1′），７０
（R2′），７１（R3′），７２（R4′），７３（R5′）
とOPアンプ７８からなる反転増幅器のゲインＧ
は−R1′／（R2′＋R3′＋R4′＋R5′）となり、OP
アンプ７８の出力電圧は第６図ｄのようになる。
ここで受光素子４の各部の抵抗R1，R2，R3，
R4，R5とR1′，R2′，R3′，R4′，R5′の関係を次
のようにする。 R1′／R1＝R2′／R2＝R3′／R3＝R4′／R4＝R5′／R5＝
ｍ したがつてゲインＧは次のようになる。 Ｇ＝−mR1／mR2＋mR3＋mR4＋mR5＝−R1／R2＋R3＋R4
＋R5 このとき表２の関係から明らかなように IA・（−Ｇ）＞IB、 ゆえに IA・Ｇ＋IB＜０ となる。したがつて抵抗７９，８０，８１および
OPアンプ８２からなる加算器の出力電圧は、第
６図ｅのようにIRED２が点灯するときKVC以下
であり、消灯するとKVC以上になる。アナログ
スイツチ８３の制御信号２０５は第６図ｆのよう
にIRED２の点灯時に“Ｈ”レベルとなるので、
コンデンサ８５にサンプルホールドされる電圧は
第６図ｈのようにKVC以下の電圧となる。また
アナログスイツチ８４の制御信号２０６は第６図
ｇのようにIRED２の消灯時に“Ｈ”レベルとな
るので、コンデンサ８６にサンプルホールドされ
る電圧は第６図ｉのようにKVC以上の電圧とな
る。したがつてコンパレータ８７の反転入力より
非反転入力の方が電圧が高いので、第６図ｊのよ
うにコンパレータ８７の出力は“Ｈ”レベルとな
る。コンパレータ８７の出力は出力信号２０７と
して制御ブロツク２０へ伝達される。 一方、制御ブロツク２０でEND信号が発せら
れるが、この時の動作を第７図に示すタイミング
チヤートをもちいて説明する。第７図においてａ
はアンドゲート１１７の出力、ｂはIRED２の点
滅波形、ｃはカウンタ１０２のQ2出力、ｄはカ
ウンタ１０２のQ3出力、ｅはカウンタ１０２の
Q4出力、ｆはコンパレータ８７の出力、ｇはFF
１０６のＱ出力、ｈはアンドゲート１０７の出
力、ｉはカウンタ１０８のQ3出力、ｊはオアゲ
ート１１４の出力である。PUC信号によりアン
ドゲート１１７の出力は第７図ａのように“Ｈ”
レベルとなり、OPアンプ７８のゲインが決定さ
れる。またこのときカウンタ１０２のQ7出力は
“Ｌ”レベルなのでインバータ１２１の出力は
“Ｈ”レベルとなり、Z1信号も“Ｈ”レベルとな
る。PUC信号によるリセツトが解除されると
IRED２は第７図ｂのように点滅を始め、カウン
タ１０２も第７図ｃ，ｄ，ｅのようにカウントを
開始する。IRED２が点滅を開始すると受光ブロ
ツク１８によりPSD４での受光信号が処理され、
コンパレータ８７の出力は第７図ｆのように
“Ｈ”レベルになる。FF１０６はコンパレータ８
７の出力を入力としており、やはり“Ｈ”レベル
となる。カウンタ１０２のカウントが進んでQ4
出力が第７図ｅのように“Ｈ”レベルになると、
FF１０６のＱ出力が“Ｈ”レベルなのでアンド
ゲート１０７はFF９８の出力を通過させ、第
７図ｈのようになる。カウンタ１０８はアンドゲ
ート１０７からのパルスをカウントし、カウント
数が４になるとQ3出力が第７図ｉのように“Ｈ”
レベルになる。FF１１３はカウンタ１０８のQ3
出力の立ち上がりでセツトされ、Ｑ出力が“Ｈ”
レベルになるのでオアゲート１１４の出力も第７
図ｊのように“Ｈ”レベルになる。オアゲート１
１４の出力が“Ｈ”レベルになるとオアゲート１
０３の出力も“Ｈ”レベルになり、FF１０４は
リセツトされ出力は“Ｈ”レベルとなる。従つ
てオアゲート１０５の出力も“Ｈ”レベルとなり
IRED２は消灯する。またオアゲート１０１の出
力も“Ｈ”レベルになり、カウンタ１０２のカウ
ントは停止する。このとき制御ブロツク２０から
は測距動作終了信号であるEND信号とともにゾ
ーン信号であるZ1信号が“Ｈ”レベル出力され
ている。 次に測距対象が第１図のD2とD3の中間にある
場合について説明する。この時反射光スポツトは
第２図に示す４ｂと４ｃの中間に結像される。ア
ンドゲート１１７の出力のみが“Ｈ”レベルであ
るとき抵抗６９，７０，７１，７２，７３とOP
アンプ７８からなる反転増幅器のゲインＧは−
R1′／（R2′＋R3′＋R4′＋R5′）であるから、表
２の関係から明らかなように IA・（−Ｇ）＜IB、 ゆえに IA・Ｇ＋IB＞０ となる。このため抵抗７９，８０，８１および
OPアンプ８２からなる加算機の出力はIRED２
が点灯するとKVC以上であり、消灯するとKVC
以下になる。したがつてコンパレータ８７の出力
は“Ｌ”レベルとなるのでFF１０６のＱ出力も
“Ｌ”レベルであり、アンドゲート１０７からは
パルスは出力されない。カウンタ１０８のカウン
ト数は０のままなのでFF１１３はセツトされず、
従つてオアゲート１１４の出力は“Ｌ”レベルの
ままでIRED２は点滅を続け、カウンタ１０２も
カウントを続ける。カウンタ１０２のカウントが
進みQ4出力が“Ｌ”レベルとなり、またQ5出力
が“Ｈ”レベルになるとインバータ１１５の出力
は“Ｌ”レベルになるのでアンドゲート１１７の
出力も“Ｌ”レベルになるが、代わりにアンドゲ
ート１１８の出力が“Ｈ”レベルになる。アンド
ゲート１１８の出力が“Ｈ”レベルになるとゲイ
ンＧは−（R1′＋R2′）／（R3′＋R4′＋R5′）とな
り、表２の関係から明らかなように IA・（−Ｇ）＜IB、 ゆえに IA・Ｇ＋IB＞０ となり、コンパレータ８７の出力はやはり“Ｌ”
レベルのままでカウンタ１０２のカウントが進
む。カウンタ１０２のカウントが進みQ5出力が
“Ｌ”レベル、Q6出力“Ｈ”レベルになると、イ
ンバータ１１５の出力が“Ｈ”レベル、インバー
タ１１６の出力が“Ｌ”レベルになるのでアンド
ゲート１１８の出力は“Ｌ”レベルになり、代わ
りにアンドゲート１１９の出力が“Ｈ”レベルに
なる。アンドゲート１１９の出力が“Ｈ”レベル
になるとゲインＧは−（R1′＋R2′＋R3′）／（＋
R4′＋R5′）となり、表２の関係から明らかなよ
うに IA・（−Ｇ）＞IB、 ゆえに IA・Ｇ＋IB＜０ となる。従つてコンパレータ８７の出力は“Ｈ”
レベルとなりFF１０６のＱ出力も“Ｈ”レベル
となる。一方カウンタ１０２のQ4出力が“Ｈ”
レベルになるとアンドゲート１０７からはパルス
が出力され、カウンタ１０８はカウントを開始し
てカウント数が４となつたところでQ3出力が
“Ｈ”レベルとなり、FF１１３をセツトしオアゲ
ート１１４の出力を“Ｈ”レベルにする。オアゲ
ート１１４の出力が“Ｈ”レベルになるとIRED
２は消灯し、カウンタ１０２のカウントも停止す
る。このときEND信号およびZ3信号が“Ｈ”レ
ベルとなる。 次に測距対象が第１図のD4より遠い場合につ
いて説明する。この時反射光スポツトは第２図に
示す４ｄと４Ｂの中間に結像される。この場合は
さらにカウンタ１０２のカウントが進んでアンド
ゲート１１９の出力が“Ｈ”レベルとなりゲイン
Ｇが−（R1′＋R2′＋R3′）／（＋R4′＋R5′）とな
つても、表２の関係から明らかなように IA・（−Ｇ）＜IB、 ゆえに IA・Ｇ＋IB＞０ となる。従つてコンパレータ８７の出力は“Ｌ”
レベルのままであり、カウンタ１０２のカウント
はさらに進み，カウンタ１０２のQ5出力および
Q6出力が共に“Ｈ”レベルになる。この時アン
ドゲート１１９の出力は“Ｌ”レベルになり、代
わりにアンドゲート１２０の出力が“Ｈ”レベル
になる。ここでゲインＧは−（R1′＋R2′＋R3′＋
R4′）／R5′となるが、表２の関係から明らかな
ように、 IA・（−Ｇ）＜IB、 ゆえに IA・Ｇ＋IB＞０ となる。コンパレータ８７の出力はやはり“Ｌ”
レベルなのでカウンタ１０２のカウントはさらに
進む。カウンタ１０２のカウントが進んでQ5出
力およびQ6出力が共に“Ｌ”レベルとなりQ7出
力が“Ｈ”レベルになると、オアゲート１１４も
“Ｈ”レベルになる。ここでIRED２は消灯しカ
ウンタ１０２のカウントも停止する。この時イン
バータ１２１の出力は“Ｌ”レベルなのでアンド
ゲート１１７の出力が“Ｈ”レベルになつてもア
ンドゲート１２２の出力は“Ｌ”レベルのままで
ある。したがつてEND信号およびZ5信号が“Ｈ”
レベルとなる。以上のようにEND信号が“Ｈ”
レベルとなつた時にZ1信号からZ5信号までのど
の信号が“Ｈ”レベルなのかによつて測距対象の
距離が検出できる。 なお上述した原理および実施例は受光素子とし
てPSDを前提として説明したが、本発明はPSD
に限らず、例えば第８図に示す受光素子でもよ
い。第８図において３０１，３０２はシリコン・
フオトダイオードであり、点線で示す３０３，３
０４，３０５はIREDのスポツト像である。シリ
コン・フオトダイオード３０１および３０２は例
えば直角三角形の形状をしており、互いに斜辺が
向き合つている。IREDのスポツト像は測距対象
が近距離にある時には３０３の位置に、中距離に
ある時には３０４の位置に、遠距離にある時には
３０５の位置にそれぞれ結像する。測距対象の距
離によつてIREDのスポツト像の位置が変化する
ことによりシリコン・フオトダイオード３０１，
３０２に入射する光量比が変化するので、シリコ
ン・フオトダイオード３０１，３０２に発生する
光電流の比も変化することになり、一方の増幅器
のゲインを変化させ、もう一方と比較することに
より距離情報が得られる。 また上述実施例では増幅器のゲインをデイジタ
ル的に変化させ距離のゾーン信号を得ることを可
能としたが、増幅器のゲインを決定する抵抗を撮
影レンズの距離リングの回転に応じて変化する可
変抵抗とすることにより前ピン、後ピンの表示を
行うことも可能であり、また撮影レンズをモータ
を用いてサーボ制御することも可能となる。 以上説明したように本発明によれば、受光手段
上の入射スポツト位置に対応した２つの電流出力
の関係において、一方の電流出力を増幅する増幅
器のゲインを変化させ、もう一方の電流出力と比
較することにより距離情報を得るようにしたので
信号圧縮手段等を設けることを必要とせず、回路
の構成が比較的簡単であり、かつダイナミツクレ
ンジが小さくなるという欠点は除去される。また
比較回路の出力電流の値を距離検出量に直接対応
させる従来のものとは異なり、比較回路は入力電
圧の大小関係のみを検出するものであるから、電
源電圧や温度の変化による距離検出量の変動はな
い。従つてカメラの撮影レンズの位置設定用の距
離のゾーン信号は常に正確な値が確保される。
第１〜第３図は本発明の実施例にかかる距離検
出装置の原理を説明するための図、第４図は本発
明の実施例にかかる信号処理回路図、第５〜７図
は第４図に示す信号処理回路図のタイミングチヤ
ートまたは波形図、第８図は本発明の他の実施例
に係る受光素子の上面図である。 ２……赤外発光ダイオード（IRED）、４……
位置検出ダイオード（PSD）、１４……PUC信号
発生ブロツク、１６……投光ブロツク、１８……
受光ブロツク、２０……制御ブロツク。
出装置の原理を説明するための図、第４図は本発
明の実施例にかかる信号処理回路図、第５〜７図
は第４図に示す信号処理回路図のタイミングチヤ
ートまたは波形図、第８図は本発明の他の実施例
に係る受光素子の上面図である。 ２……赤外発光ダイオード（IRED）、４……
位置検出ダイオード（PSD）、１４……PUC信号
発生ブロツク、１６……投光ブロツク、１８……
受光ブロツク、２０……制御ブロツク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光源より測距対象に光を投射し、前記測距対
象による反射光の受光手段上の受光位置に対応し
て定まる２つの電流出力関係によつて前記測距対
象の距離を検出する距離検出装置において、 前記一方の電流出力を増幅する増幅器と、前記
増幅器の増幅率を変化させる制御手段を設けると
ともに、前記増幅器の出力電流と他方の電流出力
の関係が前記受光位置によつて決まる所定の増幅
率の時特定の関係となる様に前記増幅率と受光位
置を関係付け、更に前記増幅器の出力電流と他方
の電流出力とを検出し前記増幅器の出力電流と他
方の電流出力との関係が前記特定の関係となつた
か否か判定する判定回路を設け、前記増幅率を変
化させた際の判定回路の判定結果が前記特定の関
係となつた時における増幅率に応じて測距対象の
距離を検出することを特徴とする距離検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5721584A JPS60201310A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 距離検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5721584A JPS60201310A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 距離検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60201310A JPS60201310A (ja) | 1985-10-11 |
| JPH0535405B2 true JPH0535405B2 (ja) | 1993-05-26 |
Family
ID=13049300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5721584A Granted JPS60201310A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 距離検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60201310A (ja) |
-
1984
- 1984-03-27 JP JP5721584A patent/JPS60201310A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60201310A (ja) | 1985-10-11 |
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