JPH0579837A - 投光式測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で測距することが可能な投光式測
距装置を提供することである。 【構成】 光電変換受光素子１６は、対象物からの反射
光を光電変換するものであり、その中央に不感ゾ−ン１
６ａを有し、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って光電出力変化が現れるの
で、図示しない処理回路で制御できるものである。走査
板１７はレリ−ズレバ−１１の押下げにフォロ−して走
行するが、処理回路により電磁石２３がオフし、制御レ
バ−２１の位相を決定する。この位相に基いて、対象物
までの距離に対応した距離情報が設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。

【０００２】

【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５５−１
２４２６８）は、単一の受光素子面上を遮光板が走査す
ることによって、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。

【０００３】

【発明が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、受光素子と遮光板とを別々に構成しなけれ
ばならず、構成が複雑になるという問題点があった。

【０００４】本発明の目的は、簡単な構成で測距するこ
とが可能な投光式測距装置を提供することである。

【０００５】

【実施例】以下、添付図面に従って実施例について説明
する。

【０００６】図１は、遮光板走査型の投光式測距装置の
原理図である。

【０００７】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、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
メラボディである。

【０００８】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って集光し光ビ−ムとなって被
写体８に当り、反射光が受光レンズ５によって受光素子
６上の一点に光スポットとして結像する。一方、遮光板
７は被写体までの距離とある相関を持って図上右から左
に走査する。上記遮光板７が光軸４を横切ったとき、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。この関係を図２に示し、負のピ−クとなった点ｌp
が被写体までの距離である。被写体が遠くなるほど、図
１の受光素子６上にできる光スポットの位置は左にずれ
る。

【０００９】図３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。

【００１０】同図において、１１はレリ−ズレバ−であ
り、バネ１２によっ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１７
ａがある。走査板１７はバネ１８によって右方向に付勢
されているが、係止部材１３およびバネ１４によって係
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−ドを制御する。２１は制御レバ−であ
り、バネによっ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。２
３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はシャッタ前走レバ
−２８の係止レバーで、２９はシャッタ前走レバ−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
っ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、フラッシュマチック等の距離情報として使用する
ためのものである。

【００１１】図４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。

【００１２】同図において、ＰＤは受光素子であり、初
段の増幅器Ａ１によっ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っている。Ｃ
２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−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−ジフ
ォロワ、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−ルド回
路であり、Ａ５は作動増幅器を形成し、入力抵抗はＲ１
０とＲ１１である。ＣＰ１はコンパレ−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
−ドＤ３を接続し、クランプ回路を構成している。コン
パレ−タＣＰ１の出力はトランジスタＴｒ１に接続され
ている。Ｒ１３、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
パレ−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−タＣＰ
２の出力がオア回路ＯＲに入り、さらにフリップフロッ
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−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−ダ−に接続さ
れている。ＡＮＤ１、ＡＮＤ２はアンドゲ−ト、ＩＮＶ
はインバ−タ−、Ｓ２は走査板が走査完了点に近い所で
オンするスイッチである。Ｔｒ３は警告用ＬＥＤ制御用
トランジスタ、Ｔｒ４は電子ブザ−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−回
路であり、シャッタのレリ−ズスイッチＳ３でトリガ作
動し、ＩＲＥＤ駆動回路ＤＲＶの作動を制御する。ＩＲ
ＥＤは投光用赤外発光ダイオ−ドであり、トランジスタ
Ｔｒ５でパルス駆動される。Ｓ１は電源スイッチであ
る。

【００１３】つぎに、図３および図４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図５に示
す。

【００１４】レリ−ズレバ−１１を押し下げると、電源
スイッチ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−ズレバ−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−１９、２０によっ
て一定スピ−ドで走査板１７は図中矢印方向に走査を開
始する。図５ＳＣＰ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ットを遮光し始めると、交流増幅
器Ａ２の出力Ａの波形は図５のように振幅が変化する。
この交流信号をダイオ−ドＤ１により検波し、Ｒ６およ
びＣ３で積分すると、増幅器Ａ４によって増幅された波
形はＢに示すようにディップ波形となる。さらに、サン
プルホ−ルド回路ＳＨを介した波形はＤのように階段状
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によって構成されるが、ＣＰ１の反転入力
波形はＣで示すように上記Ｂのディップ波形に対して立
下がりの遅れを持つ回路となっている。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Ａ
５の出力をクランプしている。これは、光スポットに遮
光板１７ａが当っていないときに外乱等によって積分出
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−タＣＰ２の非反転
入力に接続され、また、このコンパレ−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
のオフセット電圧をｖとすれば、上記非反転入力がＧｎ
ｄ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−タＣＰ２
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−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ップフロップＦＦをセット
し、出力Ｑバ―が反転してトランジスタＴｒ２がオフと
なる。従って、測距用電磁石Ｍｇがカットオフする。す
なわち、遮光板１７ａが受光素子１６上を走査すること
によって積分出力はＢのようにディップし、そのピ−ク
点で電磁石Ｍｇがオフとなる。電磁石Ｍｇがオフになっ
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。図３の制御レバ−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Ｍｇ
（２３）がオフすることによって鉄片２４のフックが制
御レバ−２１のラチェット部に入り、制御レバ−２１の
回転を止める。さらにレリ−ズレバ−１１を押し下げる
ことによって、係止レバ−２６によって係止が外れたシ
ャッタ前走部材２８が走行し、図示しない機構によって
まず段カム３０を反時計方向に回転させる。上記制御レ
バ−２１の段カムストッパ−部２１ｂによって段カムの
回転角度が制御され、従って対物レンズの繰り出し量が
被写体までの距離に対応して自動的に設定される。この
後でシャッ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、フラッシュマチックあるいは連動外
警告用の情報として使用される。スイッチ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
イッチで、後述する連動外警告のためのタイミング信号
を作ったり、赤外発光ダイオ−ドＩＲＥＤのオフ信号と
して使う。スイッチＳ３はシャッタ前走部材２８の作動
でオンし、タイマ−回路ＴＭＥのトリガ信号として使
う。タイマ−回路ＴＭＥのの目的は、レリ−ズレバ−１
１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、この場合はスイッチＳ２はＩ
ＲＥＤ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。

【００１５】つぎに、図６並びに警告回路について説明
する。図６中、図３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。

【００１６】この実施例では、受光素子１６はその中央
に不感ゾ−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
って上記図３の実施例と全く同様に光電出力変化が現れ
るので、図４に示す回路で制御できるものである。ま
た、レリ−ズレバ−１１を常に戻す方向に働くレバ−３
３がバネ３４とともに配置され、レリ−ズレバ−１１か
ら指を離すとレリ−ズレバ−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−
ズレバ−１１の押下げにフォロ−して走行するが、前述
の実施例と同様に積分波形のディップした頂点で電磁石
２３がオフし、制御レバ−２１の位相を決定する。ま
た、図４のコンパレ−タＣＰ３の非反転入力には図１の
積分出力が入力され、反転入力にはブリ−ダ−Ｒ１９、
Ｒ２０の分圧が入力されている。また、アンドゲ−トＡ
ＮＤ１には、上記コンパレ−タ出力とフリップフロップ
ＦＦ出力およびスイッチ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ッチＳ２
がオンした時点で電磁石２３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−トＡＮＤ１が開き、つぎのアンド回路ＡＮＤ
２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−Ｂの断続
音によって、測距装置が正常に働かなかったことあるい
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−ズレバ−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−２４は
図示しない公知の方法で再セットされることになる。

【００１７】つぎに、図７により正傾斜検出回路につい
て説明する。

【００１８】図７（ａ）に示すように、受光素子１６、
遮光板１７ａ、光スポット３５が理想状態よりわずかに
ずれた場合を想定する。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、積分出力はディッ
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−タＣＰ４の非反転入力には、
コンデンサＣ７、充電用抵抗Ｓ２５およびスイッチング
トランジスタＴｒ６を、上記コンパレ−タＣＰ４の出力
によって作動するように構成し、コンパレ−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って次段
のオアゲ−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
にはディップのピ−ク検出信号も入力されているので、
通常は、図４におけるコンパレ−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−トＯＲが開いてフリップフロップ
ＦＦが作動する。

【００１９】図８は、測距用電磁石Ｍｇ制御回路の他の
実施例である。

【００２０】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
ィップ信号のピ−クすなわちｂ点で再度オフすることに
よっ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でロックレバ−
２４Ｂの作動を阻止している。従って、走査板１７が走
行開始した後は、制御レバ−２１のラチェットをロック
レバ−２４Ｂによっ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
ョットマルチバイブレ−タＯＳＴを入れることによって
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。

【００２１】なお、距離表示については、制御レバ−２
１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、段カムのストッパ−
部２１ｂをファインダ−内から見えるようにすればよ
い。

【００２２】また、走査板１７の走行を電磁石２３のオ
フによって停止するようにすれば、表示部材は走査板１
７に連動する部材を設けることによっても可能である。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、一部に不感ゾーンを設
けた受光素子を採用したので、測距装置の構成が簡単に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】遮光板走査型の投光式測距装置の原理説明のた
めの図である。

【図２】測距装置における光電出力波形図である。

【図３】測距装置を構成する機構の一例である。

【図４】測距装置の制御回路の一例である。

【図５】図４の制御回路の作動説明のための各部の出力
波形を示す図である。

【図６】測距装置の他の機構の一例である。

【図７】正傾斜検出回路の一例とその作動説明図であ
る。

【図８】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。

【符号の説明】

Ａ１、Ａ２〜Ａ６……増幅器 ＣＰ１〜ＣＰ３……電圧コンパレ−タ ＳＨ……サンプルホ−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−ド ＴＭＥ……タイマ−回路 ＤＲＶ……ＩＲＥＤ駆動回路 Ｂ……ブザ− １……発光素子 ６……受光素子 ７……遮光板 １７……走査板 ２１……制御レバ− ２３……電磁石 ３０……段カム Ｓ１……電源スイッチ ３３……接片 ３５……光スポット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子で発光する光を対象物に投光す
   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、 対象物までの距離と相関をもって移動し、対象物で反射
   する上記発光素子の反射光を光電変換した光電変換信号
   を生じ、その一部に不感ゾーンを設けた受光素子と、 上記光電変換信号を積分した積分信号を生じる積分回路
   と、 上記積分信号を遅延した遅延信号を生じる遅延回路と、 上記積分信号と上記遅延信号との差分値を生じる差分回
   路と、 上記不感ゾーンが上記反射光と交差したときに生じる上
   記積分信号のピークを上記差分値に基いて検出するピー
   ク検出回路と、 上記ピ―ク検出回路で上記光電変換信号の変化を検出し
   たときの上記受光素子の移動過程における位置に基い
   て、対象物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。