JPH09196664A

JPH09196664A - カメラ用測距装置

Info

Publication number: JPH09196664A
Application number: JP769496A
Authority: JP
Inventors: Isamu Ishii; 勇石井; Yoshiyuki Iwamatsu; 義之岩松; Noriyuki Osato; 規之大里; Shinichi Endo; 慎一遠藤
Original assignee: Seikosha KK
Current assignee: Seikosha KK
Priority date: 1996-01-19
Filing date: 1996-01-19
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】カメラ用測距装置の測距精度を向上させるた
めのものである。【解決手段】被写体へパルス光を照射する投光手段
と、前記投光手段の照射光が被写体で反射する光を受光
する受光手段と、前記受光手段の出力電流を電圧に変換
する電流電圧変換回路と、前記電流電圧変換回路の出力
信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力信号を
積分する積分回路と、前記積分回路の出力信号をデジタ
ル値に変換するアナログ／デジタル変換回路と、前記ア
ナログ／デジタル変換回路の出力を所定の回数にわたっ
て読み出した結果が所定のレベルに達していた場合に前
記被写体までの距離を演算する演算回路とを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明はカメラ等の測距装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から積分回路を使った投受光タイプ
のさまざまな測距装置が提案されているが、これらは投
光回路をあらかじめ決められた回数あるいは時間だけ動
作させ、被写体によるその反射光を受光素子で受光した
後に受光素子からの出力を増幅および積分し、その積分
電圧をアナログ／デジタル（以下Ａ／Ｄという）変換し
て被写体までの距離を算出していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような測距装置で
は、Ａ／Ｄ変換回路の出力にノイズが乗ると１ないし数
ビットの誤差が発生し、そのため測距精度が悪化してい
た。このような測距精度の悪化を防止するために、とり
わけ投光部の発光期間中や積分時間中は回路のノイズ源
となりやすい制御部電源用の昇圧部を停止させ、回路の
誤動作を防ぐという対策がとられている。

【０００４】しかし、これ以外にも演算回路につながる
アドレスバスやデータバスを通じてデータ転送を行う
と、デジタル的な電圧レベルの変化がノイズとなる。ま
た、バス以外にもカメラの各回路がノイズを引き起こす
ことがあり、このためＡ／Ｄ変換回路の出力に誤差が生
じていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のカメラ用測距装
置では、測距情報に係るアナログ／デジタル変換回路の
出力を所定の回数にわたって読み出した結果に基づいて
被写体までの距離を演算するので、測距情報の読み取り
精度が向上する。

【０００６】また、測距情報に係るアナログ／デジタル
変換回路の出力を所定の回数にわたって読み出した結果
に基づいて測距情報に関連する情報を増幅する増幅回路
のゲインを決定するので、増幅回路のゲイン決定精度を
向上でき、精度の高い測距が行える。

【０００７】

【発明の実施の形態】本願の請求項１に係る発明は、被
写体へパルス光を照射する投光手段と、前記投光手段の
照射光が被写体で反射する光を受光する受光手段と、前
記受光手段の出力電流を電圧に変換する電流電圧変換回
路と、前記電流電圧変換回路の出力信号を増幅する増幅
回路と、前記増幅回路の出力信号を積分する積分回路
と、前記積分回路の出力信号をデジタル値に変換するア
ナログ／デジタル変換回路と、前記アナログ／デジタル
変換回路の出力を所定の回数にわたって読み出した結果
に基づいて前記被写体までの距離を演算する演算回路と
を備えている。

【０００８】本願の請求項２に係る発明は、被写体へパ
ルス光を照射する投光手段と、前記投光手段の照射光が
被写体で反射する光を受光する受光手段と、前記受光手
段の出力電流を電圧に変換する電流電圧変換回路と、前
記電流電圧変換回路の出力信号を増幅する増幅回路と、
前記増幅回路の出力信号を積分する積分回路と、前記積
分回路の出力信号をデジタル値に変換するアナログ／デ
ジタル変換回路と、前記アナログ／デジタル変換回路の
出力を所定の回数にわたって読み出した結果に基づいて
前記増幅回路のゲインを決定する演算回路とを備えてい
る。

【０００９】

【実施例】本発明の構成を図１に基づいて説明する。図
１において、ＣＰＵ１１は後述するリード・オンリ・メ
モリ（以下ＲＯＭという）１１ａに格納されたプログラ
ムやデータに基づいて演算や他の回路の制御を行う。Ｃ
ＰＵ１１には、演算や一時的な記憶に使用され、後述の
値Ｎｓ、Ｎｅ、Ｋ１、Ｋ２、Ｎ１、Ｎ２などの変数、あ
るいは無限遠フラグＦｉや至近フラグＦｃなどのフラグ
を保存するためのランダム・アクセス・メモリ（以下Ｒ
ＡＭという）１１ｂと、プログラムやデータ、特に以下
に説明する図２を保持するＲＯＭ１１ａが内蔵されてい
る。

【００１０】モータ１２はＣＰＵ１１によって制御さ
れ、撮影レンズ１３を合焦位置まで駆動する。また、Ｃ
ＰＵ１１には、撮影者が撮影動作を行うためのレリーズ
スイッチ１４が接続されている。

【００１１】投光回路２０はＩＲＥＤ２１を駆動するた
めの駆動回路であり、トランジスタ２２、抵抗２３、２
４からなる。ＣＰＵ１１が投光信号を出力するとＩＲＥ
Ｄ２１は発光する。発光した光は投光レンズ１を通り、
不図示の被写体によってその一部を反射され、反射した
光の一部は受光レンズ２を通ってＰＳＤ３に入射する。
実際にはＩＲＥＤ２１はパルス駆動される。

【００１２】第１の電流電圧変換回路３０、第２の電流
電圧変換回路４０はＰＳＤ３と一体となって受光回路を
構成する。ＰＳＤ３は光信号が入射すると、その強度と
入射位置に応じた電流を第１の電流電圧変換回路３０と
第２の電流電圧変換回路４０に出力する。第１の電流電
圧変換回路３０はアンプ３１と帰還抵抗３２で構成され
た、入力電流に比例した電圧を出力する回路であり、第
２の電流電圧変換回路４０はアンプ４１と帰還抵抗４２
とを持ち、第１の電流電圧変換回路３０と同じ構成で、
信号電流に応じた電圧が出力され、スイッチ４に導かれ
る。

【００１３】スイッチ４は第１の電流電圧変換回路３０
と第２の電流電圧変換回路４０のいずれかの出力を後段
の回路に伝える役割を持ち、その状態はＣＰＵ１１が制
御する。遠距離側の測距を行うときは第１の電流電圧変
換回路３０、近距離側の測距を行うときは第２の電流電
圧変換回路４０側にオンする。

【００１４】増幅回路５０と増幅回路６０はゲイン切換
の可能な増幅回路である。これらの回路は同様な構成な
ので、増幅回路５０のみを詳しく説明する。増幅回路５
０の前にはカップリングコンデンサ５が接続され、入力
信号の直流分はここでカットされる。増幅回路５０はア
ンプ５１と入力抵抗５２、帰還抵抗５３〜５５で構成さ
れた、入力信号をある一定のゲインで増幅する回路であ
る。回路中にスイッチ５６とスイッチ５７という２つの
スイッチを持っており、これらのスイッチはＣＰＵ１１
によってオン／オフを制御できる。スイッチ５６は帰還
抵抗５５を、スイッチ５７は帰還抵抗５４および帰還抵
抗５５をそれぞれオン／オフするので、これらのスイッ
チの状態から入力抵抗と帰還抵抗の組み合わせによりア
ンプ５１のゲインが段階的に変化する。信号電流は、こ
の変化したゲインに応じて電圧に変換され、後段の回路
に出力される。

【００１５】増幅回路６０も同様な構成で、ＣＰＵ１１
はスイッチ６６とスイッチ６７を操作して適切なゲイン
を設定し、それにしたがって増幅回路５０の出力した信
号の増幅が行われる。増幅回路６０の出力信号はスイッ
チ７を経て後段の積分回路７０に出力される。なお、抵
抗５３〜５５、６３〜６５の抵抗値の大きさの比は１：
３：１２としてある。

【００１６】増幅回路５０と増幅回路６０の合成ゲイン
は、スイッチ５６〜スイッチ６７をすべてオフしたとき
に最大で１０２４倍となり、スイッチ５６のみをオンす
れば２５６倍、スイッチ５６とスイッチ６６とをオンす
れば６４倍、スイッチ５６とスイッチ６６とスイッチ５
７とをオンすれば１６倍、すべてをオンすれば４倍と段
階的に４分の１になる。

【００１７】積分回路７０はアンプ７１、入力抵抗７
２、積分コンデンサ７３、スイッチ７４、電圧ホロワ７
５で構成された、入力電圧を時間積分するための回路で
ある。スイッチ７４はＣＰＵ１１により制御され、積分
コンデンサ７３に残っている電荷を放電する。スイッチ
７がオンしている期間だけ、積分コンデンサ７３には入
力信号の時間積分値が電荷として貯えられる。この積分
コンデンサ７３の端子間電圧は電圧ホロワ７５を経てＡ
／Ｄ変換回路１５に出力される。

【００１８】Ａ／Ｄ変換回路１５は積分回路７０の出力
電圧をデジタル値に変換してＣＰＵ１１に出力する。

【００１９】昇圧回路８１はチョッパ型の昇圧回路であ
り、ＣＰＵ１１が送出するクロック信号に応じて電池８
２の電圧を使用して昇圧を開始したり停止したりする。
ＣＰＵ１１は電圧検出回路８３の出力から、昇圧電圧が
低いときには昇圧回路８１にクロック信号を送出して昇
圧を行い、適正な電圧に達した時点でクロック信号の送
出を停止する。しかし、後に説明するように、投光回路
２０の動作中はノイズの影響を受けて測距精度が悪化す
るおそれがあるため、この期間だけは昇圧を無条件に停
止する。投光回路２０の動作期間は通常２０マイクロ秒
前後に留まり、投光回路２０が動作を終えてから次の動
作に入るまでの１５０ミリ秒前後の時間を利用して昇圧
を行うので、投光回路２０の動作による昇圧電圧の低下
がＣＰＵ１１の動作に悪影響をおよぼすことは少ない。

【００２０】次に本発明の実施例の回路の動作について
説明する。この測距ルーチンに入ると、まず図１内のす
べての回路の電源をオンする。次にＣＰＵ１１はＲＡＭ
１１ｂの内容をクリアし、増幅回路５０と増幅回路６０
のゲインを決定する。このゲイン決定の動作の中で被写
体がある近距離未満の位置にあると判定された場合はＲ
ＡＭ１１ｂ中の至近フラグＦｃをセットし、その場合は
測距を行わずに至近と判定する。

【００２１】被写体がある近距離より離れた位置に存在
している場合、第１の電流電圧変換回路３０での測距を
行い、その測距結果に応じた値Ｎ１がＲＡＭ１１ｂに保
存される。

【００２２】この遠距離側の測距動作中に被写体がある
遠距離以上の位置にあると判定された場合はＲＡＭ１１
ｂ中の無限遠フラグＦｉをセットし、その場合は無限遠
と判定する。

【００２３】被写体がある遠距離より近い位置に存在し
ている場合、第２の電流電圧変換回路４０での測距を行
い、その測距結果に応じた値Ｎ２がＲＡＭ１１ｂに保存
される。

【００２４】以上で測距動作が終了すると、無限遠フラ
グＦｉがセットされていれば無限遠、至近フラグＦｃが
セットされていれば至近、いずれでもなければＲＡＭ１
１ｂに保存されている値Ｎ１と値Ｎ２を用いて、式
（１）のような値Ｘを算出する。

【００２５】Ｘ＝Ｎ１／（Ｎ１＋Ｎ２）（１）この値Ｘによって定まるＲＯＭ１１ａのアドレスを参照
することにより、被写体までの距離Ｄを求める。これは
図２に示す値Ｘから距離Ｄを求めることに等しい。距離
Ｄが求まると、ＣＰＵ１１はモータ１２を動作させ、撮
影レンズ１３を合焦位置まで駆動したうえで、最後に測
距回路の電源をオフして、このルーチンを抜ける。

【００２６】次に、増幅回路５０と増幅回路６０のゲイ
ン決定の動作を図３を使って詳しく説明する。最初にＣ
ＰＵ１１によってスイッチ４を第１の電流電圧変換回路
３０側にオンし、値Ｎｓを０にクリアする。次にスイッ
チ７４をオンし、積分コンデンサ７３にたまっている電
荷を放電させる（図３のａ）。電荷を放電した後、スイ
ッチ７４をオフし、そしてカウンタリセット信号ＣＲを
発生してカウント値Ｎｅを０にクリアする（図３の
ｂ）。そしてＣＰＵ１１は投光回路２０を動作させ、投
光を開始する（図３のｃ）。投光開始に伴う各アンプの
立ち上り時間の確保と電源変動の影響とを軽減するた
め、投光後時間Ｔ１を経過してからスイッチ７をオンし
積分回路７０を時間Ｔ２の間だけ動作させる（図３の
ｄ）。それが終わると投光・積分を停止して、時間Ｔ３
の間だけ待機する（図３のｅ）。その間にカウントアッ
プ信号ＣＵを発生し、カウント値Ｎｅに１を加える（図
３のｆ）。

【００２７】この動作を回数Ｎｇ（たとえば１０回）に
わたって繰り返しスイッチ７をオフした後、積分コンデ
ンサ７３の端子間電圧すなわち積分電圧ＶｉｎｔをＡ／
Ｄ変換した値と基準電圧Ｖｇｓと比較し（図３のｇ）、
Ａ／Ｄ変換された積分電圧ＶｉｎｔがＶｇｓよりも大き
ければスイッチ５６をオンする（図３のｈ）。これによ
ってゲインは一段階小さくなり、ＣＰＵ１１は値Ｎｓに
１を加えることによりゲインの大きさを記憶する。以下
同様に、積分動作と比較演算とをくり返し、なおもＡ／
Ｄ変換された積分電圧ＶｉｎｔがＶｇｓよりも大きけれ
ばスイッチ６６、５７、６７の順でオンし、順次ゲイン
を下げるとともに値Ｎｓを加算する。もしもすべてのス
イッチをオンしてもＡ／Ｄ変換された積分電圧Ｖｉｎｔ
がＶｇｓよりも大きければ至近フラグＦｃをセットす
る。

【００２８】ここで、Ａ／Ｄ変換された積分電圧Ｖｉｎ
ｔとＶｇｓの比較は、図３のｅ〜ｆの期間中に、図４の
ように行われる。Ａ／Ｄ変換された積分電圧Ｖｉｎｔは
回路のノイズの影響でレベルが細かく変動している。Ｃ
ＰＵ１１はこの状態で、連続するごく短い時刻Ｔｓ１〜
Ｔｓ５のタイミング（たとえば１０マイクロ秒）でサン
プリング信号ＳＰを発生し、Ａ／Ｄ変換回路１５の出力
電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ５すなわちＡ／Ｄ変換された積分電圧
Ｖｉｎｔを取り込む。電圧Ｖｇｓと電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ５
の比較は多数決法によって行われる。すなわち、ここで
電圧Ｖｇｓが３１．５であり、電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ５がそ
れぞれ３３、３１、３４、３０、３１であったとする
と、電圧Ｖｓ２、Ｖｓ４、Ｖｓ５の３つが電圧Ｖｇｓを
下回っているために、積分電圧ＶｉｎｔはＶｇｓを下回
ったものと判定され、ゲインはこの時点のスイッチ条件
で決定される。

【００２９】このように、Ａ／Ｄ変換回路の出力を用い
る場合、所定の回数にわたってその出力を読み出し、そ
れら読み出した出力に基づいたものをＡ／Ｄ変換回路の
出力とするので、ノイズ等により一時的に変動するＡ／
Ｄ変換回路の出力誤差の影響を低減でき、しかも、Ａ／
Ｄ変換回路の出力に応じたゲインを決定できる。

【００３０】以上の動作により、増幅回路全体としての
ゲインが定まる。図５では、スイッチ５７をオンした時
点で積分電圧ＶｉｎｔがＶｇｓを下回った場合を示し
た。ここで増幅回路５０と６０の合成ゲインは最小より
も１段階大きい１６倍に決定されている。

【００３１】次に、単位投光時間当たりのドリフト電圧
Ｖｄの求め方を図６を使って以下に詳細に説明する。最
初にスイッチ７４をオンし、積分コンデンサ７３にたま
っている電荷を放電させる。十分に電荷を放電した後、
スイッチ７４をオフし、時間Ｔ４だけ待機する。続いて
投光回路２０を駆動しないでスイッチ７をオンし、積分
動作を開始して時間Ｔ５だけ待機する。この間積分コン
デンサ７３には回路のドリフト電圧によって電荷が貯え
られる。その後、積分動作を終了して、式（２）に従っ
て単位投光時間当たりのドリフト電圧Ｖｄを求める。ド
リフト電圧Ｖｄは正の場合も負の場合も考えられる。

【００３２】Ｖｄ＝Ｖｉｎｔ／Ｔ５（２）次に、第１の電流電圧変換回路３０による測距と値Ｎ１
の求め方を図７と図８を使って以下に詳細に説明する。
最初にスイッチ７４をオンし、積分コンデンサ７３にた
まっている電荷を放電させる。十分に電荷を放電した
後、スイッチ７４はオフする。そしてカウント値Ｋ１を
０にクリアする。

【００３３】続いて測距動作に移る。測距の方法は図７
に示した通りである。投光を繰り返しながらカウント値
Ｋ１を加算していき、積分電圧Ｖｉｎｔが所定の電圧Ｖ
ｔｈに達した時点で終了するが、もしも被写体までの距
離が遠く、第１の電流電圧変換回路３０を選択したとき
に回数Ｋ１ｍ、第２の電流電圧変換回路４０を選択した
ときに回数Ｋ２ｍだけそれぞれ投光しても電圧Ｖｔｈに
達しない場合は無限遠と判断し、ＲＡＭ１１ｂ中の無限
遠フラグＦｉをセットして終了する。ここで、積分電圧
ＶｉｎｔとＶｔｈの比較は、図４の場合と同様に行われ
る。積分電圧Ｖｉｎｔは回路のノイズの影響でレベルが
細かく変動している。ＣＰＵ１１はこの状態で、連続す
るごく短い時刻Ｔｓ１〜Ｔｓ５のタイミングでサンプリ
ング信号ＳＰを発生し、Ａ／Ｄ変換回路１５の出力電圧
Ｖｓ１〜Ｖｓ５を取り込む。電圧Ｖｔｈと電圧Ｖｓ１〜
Ｖｓ５の比較は多数決法によって行われる。すなわち、
ここで電圧Ｖｇｓが１３１．５であり、電圧Ｖｓ１〜Ｖ
ｓ５がそれぞれ１３０、１３２、１２９、１３３、１３
２であったとすると、電圧Ｖｓ２、Ｖｓ４、Ｖｓ５の３
つが電圧Ｖｇｓを上回っているために、積分電圧Ｖｉｎ
ｔはＶｇｓを上回ったものと判定され、投光動作はこの
時点で終了する。

【００３４】このように、Ａ／Ｄ変換回路の出力に応じ
た被写体までの距離を演算する場合、高い精度でＡ／Ｄ
変換回路の出力に応じた被写体距離が演算できる。

【００３５】ＲＡＭ１１ｂ中の無限遠フラグＦｉがセッ
トされない場合は、投光終了の時点でのカウント値Ｋ１
からドリフト電圧Ｖｄの影響を除去するため、次のよう
な演算を行う。

【００３６】仮にドリフト電圧Ｖｄが正極性であった場
合の演算方法を図８に従って説明する。測距終了の時点
で積分電圧ＶｉｎｔはＶｔｈに達しているが、その中に
はドリフト電圧Ｖｄに基づいて生じたオフセット電圧Ｖ
ｏｆｆが含まれているため、ドリフト電圧Ｖｄがまった
くない場合に対して少ない投光回数で測距を終了してい
るはずである。もしドリフト電圧Ｖｄがまったくなけれ
ば、図８に示す値Ｎ１だけ投光しなければならないこと
になる。値Ｎ１はカウント値Ｋ１と電圧ＶｔｈとＶｏｆ
ｆとを使って式（３）のように表される。

【００３７】Ｎ１＝Ｋ１・Ｖ２／（Ｖ２−Ｖｏｆｆ）（３）ここでオフセット電圧Ｖｏｆｆは単位投光時間当たりの
ドリフト電圧Ｖｄを使って式（４）のように表される。

【００３８】Ｖｏｆｆ＝Ｋ１・Ｖｄ（４）式（３）と式（４）とからオフセット電圧Ｖｏｆｆを消
去すれば式（５）のように値Ｎ１が計算できる。

【００３９】Ｎ１＝Ｋ１・Ｖ２／（Ｖ２−Ｋ１・Ｖｄ）（５）この値Ｎ１をＲＡＭ１１ｂの適切なアドレスに格納す
る。上の例ではドリフト電圧Ｖｄが正極性であった場合
の演算方法を説明したが、負極性であった場合はオフセ
ット電圧Ｖｏｆｆが負になるだけで、まったく同様に算
出される。

【００４０】次に、第２の電流電圧変換回路４０による
測距と値Ｎ２の求め方を図７と図８に基づいて説明す
る。最初にスイッチ７４をオンし、積分コンデンサ７３
にたまっている電荷を放電させる。十分に電荷を放電し
た後、スイッチ７４はオフする。そしてカウント値Ｋ２
を０にクリアする。続いて測距動作に移る。測距の方法
は図７に示した通りである。投光を繰り返しながら値Ｎ
２を加算していき、積分電圧Ｖｉｎｔが所定の電圧Ｖｔ
ｈに達した時点で終了する。ここで、積分電圧Ｖｉｎｔ
とＶｔｈの比較は、第１の電流電圧変換回路３０による
測距の場合と同様に行われる。投光終了の時点でカウン
ト値Ｋ２を使って、値Ｎ１のときと同様な演算方法で次
のような値Ｎ２を算出しＲＡＭ１１ｂに格納する。

【００４１】Ｎ２＝Ｋ２・Ｖ２／（Ｖ２−Ｋ２・Ｖｄ）（６）図９にゲイン決定開始から測距終了までの一連の動作を
示した。この例ではスイッチ５６、スイッチ５７、スイ
ッチ６６の各スイッチがオンし、増幅回路５０と６０の
合成ゲインは最小よりも一段階大きい１６倍となってい
る。その状態で測距を行い、無限遠と判断されることな
くカウント値Ｋ１、Ｋ２を求めている。

【００４２】以上が本実施例における回路の動作であ
る。以上の動作をフローチャートで表わすと図１０〜図
１４のようになる。まず、メインルーチンを図１０に基
づいて説明する。この測距ルーチンに入ると、ＣＰＵ１
１は測距回路の電源をオンし（＃００１）、続いて変数
やフラグを初期化する（＃００２）。次に増幅回路５０
と増幅回路６０のゲインを決定し（＃００３）、至近フ
ラグＦｃの状態を確認し（＃００４）、セットされてい
れば値Ｘに０．３０を代入して（＃００５）、＃０１３
にジャンプする。＃００４で至近フラグＦｃがセットさ
れていなければ、単位時間当たりのドリフト電圧Ｖｄを
決定する（＃００６）。そして第１の電流電圧変換回路
３０での測距を行い、値Ｎ１を算出してＲＡＭ１１ｂに
保存し（＃００７）、無限遠フラグＦｉの状態を確認し
（＃００８）、セットされていれば値Ｘに０．９０を代
入して（＃００９）、＃０１３にジャンプする。＃００
８で無限遠フラグＦｉがセットされていなければ、同様
に第２の電流電圧変換回路４０での測距を行い、値Ｎ２
を算出してＲＡＭ１１ｂに保存し（＃０１０）、無限遠
フラグＦｉの状態を確認し（＃０１１）、無限遠フラグ
Ｆｉがセットされていれば値Ｘに０．９０を代入して
（＃００９）、＃０１３にジャンプする。＃０１１で無
限遠フラグＦｉがセットされていなければ、サブルーチ
ン＃００７と＃０１０の動作でＲＡＭ１１ｂに保存され
ている値Ｎ１と値Ｎ２を読み出し値Ｘを算出する（＃０
１２）。つまり、無限遠フラグＦｉがセットされていれ
ば無限遠、至近フラグＦｃがセットされていれば至近、
それ以外では図２に示すように値Ｘをオフセット値とす
る予め決められたＲＯＭ１１ａのアドレスを参照するこ
とで、被写体までの距離Ｄを求め（＃０１３）、鏡筒を
駆動する（＃０１４）。最後に測距回路の電源をオフし
（＃０１５）、このルーチンを抜ける。

【００４３】次に、各サブルーチン内での動作を説明す
る。まず、ゲイン決定のサブルーチンを図１１に基づい
て説明する。ゲイン決定のサブルーチンに入ると、ＣＰ
Ｕ１１はスイッチ４を第１の電流電圧変換回路３０側に
オン、他のスイッチをすべてオフし（＃１０１）、スイ
ッチ７４をオンし、積分コンデンサ７３にたまっている
電荷を放電させてから、スイッチ７４をオフし（＃１０
２）、値Ｎｓを０にクリアし（＃１０３）、カウンタリ
セット信号ＣＲを発生してカウント値Ｎｅを０にクリア
する（＃１０４）。

【００４４】続いてＣＰＵ１１は投光信号ＥＭを発生し
て投光回路２０を動作して投光を始め（＃１０５）、時
間Ｔ１だけ待機する（＃１０６）と、スイッチ７をオン
し積分動作をしながら（＃１０７）、時間Ｔ２だけ待機
する。この間積分コンデンサ７３には電荷が貯えられる
（＃１０８）。それから投光回路２０の動作を止めて投
光動作を終了し、スイッチ７をオフし積分動作を終えて
（＃１０９）、時間Ｔ３だけ待機した後に（＃１１
０）、カウントアップ信号ＣＵを発生してカウント値Ｎ
ｅに１を加える（＃１１１）。以上＃１０５〜＃１１０
の動作はカウント値Ｎｅが回数Ｎｇに達するまで繰り返
される。カウント値Ｎｅが回数Ｎｇに達したら（＃１１
２）、ＣＰＵ１１はスイッチ７をオフして、積分電圧Ｖ
ｉｎｔをＡ／Ｄ変換回路１５に出力する。ＣＰＵ１１は
続いてサンプリング信号ＳＰを５回にわたって出力し、
Ａ／Ｄ変換回路１５はその各々の積分電圧Ｖｉｎｔをそ
れぞれＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ１１に出力する。ＣＰＵ１
１は５回の積分電圧Ｖｉｎｔを多数決法を用いて電圧Ｖ
ｇｓと比較し（＃１１３）、電圧Ｖｇｓ未満であればメ
インルーチンに戻る。

【００４５】積分電圧Ｖｉｎｔが電圧Ｖｇｓ以上の場
合、値Ｎｓが０ならば（＃１１４）、スイッチ５６を
（＃１１５）、値Ｎｓが１ならば（＃１１６）、スイッ
チ６６を（＃１１７）、値Ｎｓが２ならば（＃１１
８）、スイッチ５７を（＃１１９）、値Ｎｓが３ならば
（＃１２０）、スイッチ６７を（＃１２１）、それぞれ
オンし、値Ｎｓに１を加えて（＃１２２）、＃１０４に
戻る。もし値Ｎｓが０から３のいずれでもなければ至近
フラグＦｃをセットし（＃１２３）、このサブルーチン
を抜け、メインルーチンに戻る。

【００４６】次に、単位投光時間当たりのドリフト電圧
決定のサブルーチンを図１２に基づいて説明する。単位
投光時間当たりのドリフト電圧Ｖｄ決定のサブルーチン
がコールされると、ＣＰＵ１１はスイッチ４を第１の電
流電圧変換回路３０側にオンする。次にスイッチ７４を
オンし、積分コンデンサ７３にたまっている電荷を放電
させる（＃２０１）。十分に電荷を放電した後、スイッ
チ７４をオフする（＃２０２）。それから時間Ｔ４だけ
待機すると（＃２０３）、スイッチ７をオンし、投光回
路２０は駆動しないで積分動作を開始し（＃２０４）、
時間Ｔ５だけ待機する（＃２０５）。この間積分コンデ
ンサ７３には電荷が貯えられる。時間Ｔ５だけ経過する
とスイッチ７をオフし、積分動作を終了する（＃２０
６）。そしてＡ／Ｄ変換回路１５から出力された積分電
圧ＶｉｎｔをＣＰＵ１１が読み取る。ＣＰＵ１１は積分
電圧Ｖｉｎｔを時間Ｔ５で割り、単位時間当たりのドリ
フト電圧Ｖｄを求め、ＲＡＭ１１ｂに保存し（＃２０
７）、このサブルーチンを抜ける。

【００４７】次に、第１の電流電圧変換回路３０による
測距のサブルーチンを図１３に基づいて説明する。第１
の電流電圧変換回路３０による測距のサブルーチンがコ
ールされると、ＣＰＵ１１はスイッチ４を第１の電流電
圧変換回路３０側にオンする（＃３０１）。次にスイッ
チ７４をオンし、積分コンデンサ７３にたまっている電
荷を放電させる（＃３０２）。十分に電荷を放電した
後、スイッチ７４をオフする。続いてカウンタリセット
信号ＣＲを発生してそれからカウント値Ｋ１を０にクリ
アする（＃３０３）。

【００４８】続いて測距動作に移る。最初にカウント値
Ｋ１が回数Ｋ１ｍ以上かどうかを判定し（＃３０４）、
回数Ｋ１ｍ以上ならばＲＡＭ１１ｂ中の無限遠フラグＦ
ｉをセットし（＃３０５）、このサブルーチンを抜け
る。カウント値Ｋ１が回数Ｋ１ｍ未満ならば、ＣＰＵ１
１は投光回路２０を駆動し、投光を開始する（＃３０
６）。投光開始に伴う各アンプの立ち上り時間の確保と
電源変動の影響とを軽減するため、時間Ｔ１だけ待機し
た後（＃３０７）、スイッチ７をオンして積分動作を開
始し（＃３０８）、時間Ｔ２だけ待機する（＃３０
９）。この間積分コンデンサ７３には電荷が貯えられ
る。時間Ｔ２だけ経過すると投光回路２０の動作を止め
て投光動作を終了し、スイッチ７をオフして、積分動作
を終了する（＃３１０）。それから時間Ｔ３だけ待機し
（＃３１１）、カウントアップ信号ＣＵを発生してカウ
ント値Ｋ１に１を加算し（＃３１２）、積分電圧Ｖｉｎ
ｔをＡ／Ｄ変換回路１５に出力する。ＣＰＵ１１は５回
の積分電圧Ｖｉｎｔを多数決法を用いて電圧Ｖｔｈと比
較し（＃３１３）、電圧Ｖｔｈ未満の場合には＃３０４
にジャンプして上記投光動作を繰り返す。積分電圧Ｖｉ
ｎｔがＶｔｈ以上の場合にはカウント値Ｋ１から値Ｎ１
を算出してＲＡＭ１１ｂに記憶し（＃３１４）、このサ
ブルーチンを抜ける。

【００４９】次に、第２の電流電圧変換回路４０による
測距のサブルーチンを図１４に基づいて説明する。第２
の電流電圧変換回路４０による測距のサブルーチンがコ
ールされると、ＣＰＵ１１はスイッチ４を第２の電流電
圧変換回路４０側にオンする（＃４０１）。次にスイッ
チ７４をオンし、積分コンデンサ７３にたまっている電
荷を放電させる（＃４０２）。十分に電荷を放電した
後、スイッチ７４をオフする。それからカウンタリセッ
ト信号ＣＲを発生してカウント値Ｋ２を０にクリアする
（＃４０３）。

【００５０】続いて測距動作に移る。最初にカウント値
Ｋ２が回数Ｋ２ｍ以上かどうかを判定し（＃４０４）、
回数Ｋ２ｍ以上ならばＲＡＭ１１ｂ中の無限遠フラグＦ
ｉをセットし（＃４０５）、このサブルーチンを抜け
る。カウント値Ｋ２が回数Ｋ２ｍ未満ならば、ＣＰＵ１
１は投光回路２０を駆動し、投光を開始する（＃４０
６）。投光開始に伴う各アンプの立ち上り時間の確保と
電源変動の影響とを軽減するため、時間Ｔ１だけ待機し
た後（＃４０７）、スイッチ７をオンして積分動作を開
始し（＃４０８）、時間Ｔ２だけ待機する（＃４０
９）。この間積分コンデンサ７３には電荷が貯えられ
る。時間Ｔ２だけ経過すると投光回路２０の動作を止め
て投光動作を終了し、スイッチ７をオフして、積分動作
を終了する（＃４１０）。それから時間Ｔ３だけ待機し
（＃４１１）、カウントアップ信号ＣＵを発生してカウ
ント値Ｋ２に１を加算し（＃４１２）、積分電圧Ｖｉｎ
ｔをＡ／Ｄ変換回路１５に出力する。ＣＰＵ１１は５回
の積分電圧Ｖｉｎｔを多数決法を用いて電圧Ｖｔｈと比
較し（＃４１３）、電圧Ｖｔｈ未満の場合には＃４０４
にジャンプして投光動作を繰り返す。積分電圧Ｖｉｎｔ
がＶｔｈ以上の場合にはカウント値Ｋ２から値Ｎ２を算
出してＲＡＭ１１ｂに記憶し（＃４１４）、このサブル
ーチンを抜ける。以上の動作により、被写体までの距離
が測定される。

【００５１】なお、本実施例においては、複数回にわた
って読み込んだ電圧が所定のレベルに達しているか否か
をいわゆる多数決法によって決定しているが、これらの
電圧を単純平均した値に基づいて比較してもよい。

【００５２】また、本実施例においては、増幅回路のゲ
インは４倍から１０２４倍まで４倍ごとに５段階に切り
換えるようになっているが、ゲインの大きさや段数は増
幅回路を構成する抵抗の大きさや数によって適宜変更で
きる。

【００５３】

【発明の効果】本願の請求項１に係る発明によれば、測
距回路の出力の読み取り精度が向上し、精度の高い測距
を行うカメラ用測距装置を提供できる。

【００５４】本願の請求項２に係る発明によれば、測距
回路のゲイン決定精度が向上し、ひいては精度の高い測
距を行うカメラ用測距装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す構成図。

【図２】本発明の実施例の値Ｘから距離を求めるＲＯＭ
１１ａ上のテーブル。

【図３】本発明の実施例の積分動作を説明する動作図。

【図４】本発明の実施例のＡ／Ｄ変換回路１５による電
圧の読み込みを説明する動作図。

【図５】本発明の実施例の増幅回路５０と６０のゲイン
決定の方法を説明する動作図。

【図６】本発明の実施例のドリフト電圧Ｖｄの測定方法
を説明する動作図。

【図７】本発明の実施例の測距動作を説明する動作図。

【図８】本発明の実施例の値Ｎ１およびＮ２の算出方法
を説明する動作図。

【図９】本発明の実施例のゲイン決定開始から測距終了
までの一連の動作を説明する動作図。

【図１０】本発明の実施例の動作を示すメインフローチ
ャート。

【図１１】図１０のフローチャートの後段アンプのゲイ
ン決定の部分のサブルーチンを示すフローチャート。

【図１２】図１０のフローチャートのドリフト電圧Ｖｄ
の測定の部分のサブルーチンを示すフローチャート。

【図１３】図１０のフローチャートの値Ｎ１の算出の部
分のサブルーチンを示すフローチャート。

【図１４】図１０のフローチャートの値Ｎ２の算出の部
分のサブルーチンを示すフローチャート。

【符号の説明】

２１ＩＲＥＤ３ＰＳＤ３０、４０電流電圧変換回路５０、６０増幅回路７０積分回路１５アナログ／デジタル変換器１１演算回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者遠藤慎一千葉県四街道市鹿渡934−13番地株式会社精工舎千葉事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体へパルス光を照射する投光手段
と、前記投光手段の照射光が被写体で反射する光を受光
する受光手段と、前記受光手段の出力電流を電圧に変換
する電流電圧変換回路と、前記電流電圧変換回路の出力
信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力信号を
積分する積分回路と、前記積分回路の出力信号をデジタ
ル値に変換するアナログ／デジタル変換回路と、前記ア
ナログ／デジタル変換回路の出力を所定の回数にわたっ
て読み出した結果に基づいて前記被写体までの距離を演
算する演算回路とを有することを特徴とするカメラ用測
距装置。
【請求項２】被写体へパルス光を照射する投光手段
と、前記投光手段の照射光が被写体で反射する光を受光
する受光手段と、前記受光手段の出力電流を電圧に変換
する電流電圧変換回路と、前記電流電圧変換回路の出力
信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力信号を
積分する積分回路と、前記積分回路の出力信号をデジタ
ル値に変換するアナログ／デジタル変換回路と、前記ア
ナログ／デジタル変換回路の出力を所定の回数にわたっ
て読み出した結果に基づいて前記増幅回路のゲインを決
定する演算回路とを有することを特徴とするカメラ用測
距装置。