JPS5988721A - カメラの距離測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カメラ本体側から投光され、その反射光を受
光することにより距離情報を得る距離測定装置の改良に
関するものである。

従来、所定の距離（基紳長）を隔てた投光素子と受光素
子とを備え、投光素子又は受光素子を撮影レンズの移動
と連動して方向変換し、被写体距離に応じて受光素子の
出力ピーク値に達した時、前記撮影レンズの移動を停止
して合焦動作を行うアクティブ方式の距離測定装置は広
く知られている。

しかしながら、前記アクティブ方式では、投光素子又は
受光素子を方向変換するための機構が必要であると共に
、撮影レンズの移動と同時に測距動作を行うため、レリ
ーズ操作前に前もって距離情報を知ることができない。

さらに、レリーズ操作前に前もってファインダ視野枠内
の任意の被写体の測距を行うプリフォーカスの撮影には
特別の工夫が必要であった。また、プリフォーカスの可
能な自動焦点制御装置として、電荷結合素子を用いた二
重保合致方式のものも公知になっているが、該二重保合
致方式は電荷結合素子が高価であるばかりでなく、その
処理演算回路も複雑で、小型のコンパクトカメラには、
不向きになっている。

そのため、投光素子を用いて半導体装置検出器の二つの
出力の差信号により距離信号を得ることが特開昭５７−
４．４８０９号公報により提案されている。この提案に
おいては、ｉり差信号を正確に距離信号と対応させるた
め、二つの出力の和信号により投光素子にパルス変調を
かけて、二つの出力の和信号が１１１１４１１定休距離
に関係なく常に一定となるように前記投光素子の出力を
フィードバック制御している。

しかし、このような提案をカメラの距離測定装置として
使用する場合には、二つの受光出力の差を演算する回路
を必要とするため、回路構成が複雑になる問題点があっ
た。

本発明の目的は、上述した問題点を５Ｗ決し、回路構成
を簡単にすることができ、小型カメラに適したカメラの
距離測定装置を提供することである。

この目的を達成するために、本発明は、被写体からの反
射光の入射角に応じて二つの出力に相反した変化をさせ
る受光手段の二つの和が所定値である時の受光手段のい
ずれか一方の出力を距離情報として得る距離情報検出手
段を設けて、受光手段の二つの出力の差を演算せずに済
むようにしたことを特徴とする。

以下、本発明を図示の実施例に基づき詳細に説明する。

第１〜２図は本発明の一実施例を示す回路図及び半導体
装置検出器を示す。■は電源電池、２は電源スィッチ、
３は電源スィッチ２をオンにした時に単一パルスのパワ
ーアップクリア信号ＰＵＣを発生する単一パルス発生回
路、４は定電圧ＫＶＣ１ＶＣを発生する定電圧発生回路
、５はクロックパルスＣＬ　Ｋを発生するクロック発生
回路、６はＲＳフリップフロップ、７．８はトランジス
タ、９．１０は分圧抵抗、１１は時定用キャパシタ、１
２は演算増幅器、１３はトランジスタ、１４．１５は分
圧抵抗、１６はトランジスタで、クロックパルスＣＬ　
Ｋが入力することによりオンオフを（り返して赤外発光
ダイオード１７を交流点灯させる。１８は投光レンズ、
１９は投光レンズ１８から距離Ｘの位置の被写体、２０
は受光レンズ、２１は受光面２２及び７８極Ａ、＋３を
有する半導体装置検出器（詳細は後述する）、２３は半
導体位１１を検出器２１に接続されるバイアス用′「Ｉ
Ｌ源である。。

２４．２５は演算増幅器で、それぞれの反転入力端には
半導体装置検出器２１の電極Ａ１電］保Ｂが接続され、
非反転入力端にはそれぞれ定電圧ＶＣが入力する。２６
．２７は演算増幅器２４．２５と共にバイパスフィルタ
を構成する周波数選択回路、２８．２９．３０は抵抗、
３１は演算増幅器、３２．３３．３４は抵抗、３５は演
算増幅器、３６．３７はアナログスイッチ、３８は抵抗
３９とキャパシタ４０から構成される積分回路、４１は
抵抗４２とキャパシタ４３から構成される積分回路、４
４．４５は積分回路３８．４１により積分された信号を
増幅し、それぞれ信号電圧Ｖ４、信号電圧■、を出力す
る演算増幅器、４６は抵抗４７．４８．４９．５０及び
演算増幅器５１から構成される加算回路で、信号電圧Ｖ
、と信号電圧■、の和信号（■、十Ｖ、　）が出力され
る。和信号（■□十■、）は、半導体装置検出器２１の
信号電流ＩＡ、■８の和に比例したものとなる。５２は
コンパレータで、反転入力端には基準レベル発生器５３
（定電圧Ｋ　ＶＣとボテンクヨメータにより設定される
）の基準レベルＶＲＩが、非反転入力端には加算回路４
６からの和信号（Ｖ、十Ｖお）が、それぞれ入力する。

５４はＲＳフリップフロップ６がセットされたときにラ
ッチするラッチ回路、５５は抵抗、５６はキャパシタ、
５７はオアゲート、ＶｌｌＡ？は電池電圧である。

次に動作について説明する。始めに、第２図に示す半導
体装置検出器２１の動作について説明する。半導体装置
検出器２１は、バイアス用電源２３によりバイアスされ
ており、受光面２２に光が入射すると、その入射光量に
応じて光電流Ｉを生成すると共に、この光電流■を二つ
の信号電流■６．１．　（但し１．＋１．＝Ｉ）に分け
て電極Ａ、Ｂより出力する。即ち、信号電流■い■、は
反射光の入射角に応じて相反した変化をすることになる
。

今、半導体装置検出器２１の電極Ａ、Ｂ間の距離をり、
電極Ａから受光点までの距離なＸとすると、受光面２２
は均一な抵抗体であるので、１」 Ｌ＝ＩＸ− の関係がある。よって、Ｉ　（＝　ＩＡ十ＩＢ）を一定
に制御することにより、信号電流■え又は信号電流■、
によって距１１［１ｘ（即ち受光点の位置）を知ること
ができ、この耐漏ｘに応じて三角測量の原理により被写
体とのげトｉ離Ｘを測定することができる。

カメラ本体のレリーズボタンの第１ストロークにより、
電源スィッチ２がオンすると、単一パルス発生回路３か
らはパワーアップクリア信号ＰＵＣが発生し、ＲＳフリ
ップフロップ６はリセットされ、出力端子Ｑの出力はハ
イレベルに反転する。また、定電圧発生回路４からは二
ツノ定電圧ＶＣ，ＫＶＣ（ＫＶＣ＞ＶＣ）が発生すると
共に、クロック発生回路５からは数１０　Ｋ　Ｉ（Ｚ程
度のクロックパルスＣＬ　Ｋが発生する。前記ＲＳＳフ
リラグフロップの出力端子Ｑの出力がハイレベルに反転
すると、トランジスタ７がオンし、同時にトランジスタ
８もオンになり、時定用キャパシタ１１は抵抗９を経て
充電されていく。そのため、演算増幅器１２の非反転入
力端の入力レベルは徐々に上昇していき、ｌ・ランジス
タ１３を経て赤外発光ダイオード１７に印加される電圧
も上昇し、赤外発光ダイオード１７からの投光出力は上
昇する。尚、クロックパルスＣＬＫによりトランジスタ
１６はオンオフをくり返すので、赤外発光ダイオード１
７はクロックパルスＣＬＫに同期した交流点灯を行う。

また、分圧抵抗１４．１５０分圧点が演算増幅器１２０
反転入力端に接続されているので、演算増幅器１２はト
ランジスタ１３及び分圧抵抗１４．１５と共に定電圧回
路として働く。

赤外発光ダイオード１７からの投光出力は投光レンズ１
８を経て、被写体１９に投光され、その反射光は、受光
レンズ２０を経て半導体装置検出器２１の受光面２２０
１点に入射する。

その入射角により、前述した原理で、半導体装置検出器
２１０対を成す電極Ａ、Ｂから信号電流工い■、をそれ
ぞれ得ることができる。それぞれの信号電流■１、■８
は演算増幅器２４．２５及び周波数選択回路２６，２７
により高周波数成分のみが選択、増幅される。その二つ
の出力は、抵抗２８〜３０及び演算増幅器３１と抵抗３
２〜３４及び演算増幅器３５とにより、さらに増幅され
、アナログスイッチ３６．３７にそれぞれ入力する。ア
ナログスイッチ３６．３７では、クロックパルスＣＬＫ
の入力により、赤外発光ダイオード１７の点滅周期と同
期して、演算増幅器３１．３５の出力の瞬時値が検出さ
れると共に、その値が保持され、積分回路３８．４１に
それぞれ入力する。積分回路３８．４１でその二つの入
力は積分され、その積分値は、演算増幅器４４を経て信
号電圧■□としてラッチ回路５４及び加算回路４６へ、
演算増幅器４５を経て信号電圧■、とじて加算回路４６
へ、それぞれ出力される。

ここで、加算回路４６の一部を構成する各抵抗４７〜５
０の抵抗値Ｌｖ〜Ｒ６ｏの間には以下の関係式を成立さ
せてお（。

Ｒｓｏ　　　　Ｒ４［＋ Ｒ４７Ｒ４゜ よって、加算回路４６から和信号（ＶＡ＋Ｖ、）が出力
される。加算回路４６の和信号（Ｖ、＋Ｖ、）は、赤外
投光ダイオード１７０投光出力の上昇に応じて増加して
いき、コンパレータ５２により基準レベル発生器５３か
らの基準レベル■□、と比較され、この基準レベルより
も高くなると、コンパレータ５２の出力はハイレベルに
反転し、ＲＳフリップフロップ６はセットされる。その
セットにより出力端子Ｑの出力はローレベルに反転し、
トランジスタ７及びトランジスタ８はオフし、時定用キ
ャパシタ１１への充電が停止すると共に、演算増幅器１
２の出力上昇も停止し、赤外発光ダイオード１７０投光
出力の上昇も停止する。

また、ＲＳフリップフロップ６がセットされると、出力
端子Ｑの出力はハイレベルに反転し、ラッチ回路５４の
働きにより、その時の演算増幅器４４かもの信号電圧■
がラッチされる。そのため該信号電圧■は和信号（ＶＡ
＋Ｖ、）が所定値に達した時の値になり、前述した原理
により正確に被写体距離に対応したものになる。

前記時定用キャパシタ１１への充電が停止すると、演算
増幅器１２の出力上昇も停止して、赤外発光ダイオード
１７の投光出力上昇も停止すると共に、ＲＳフリップフ
ロップ６の出力端子Ｑの出力はハイレベルに反転してい
るため、抵抗５５を経てキャパシタ５６が充電されてい
く。この充電電圧が成るレベル以上となると、オアゲー
ト５７の出力はハイレベルに保持され、トランジスタ１
６はオンし、トランジスタ１３はオフして赤外発光ダイ
オード１７は消灯する。

尚、前記時定用キャパシタ１１の充電レベルは分圧抵抗
９．１００分圧点の電位である上限値具−ヒにはならな
いので、赤外発光ダイオード１７の最大投光出力も、そ
の分圧点の電位により定まる上限値以上にはならない。

これにより、赤外発光ダイオード１７やトランジスタ１
３０オーバードライブによる破壊を防ぐことができる。

本実施例における分圧抵抗９．１０の分圧比は、赤外発
光ダイオード１７の最大定格電力及びその制御回路の駆
動能力等により適宜設定される。また、コンパレーク５
２の反転入力端に入力する基準レベルＶＲＩは、本発明
が適用されるカメラの過焦点距離、半導体装置検出器２
１の感度等を考慮して適宜設定されるものである。

本実施例では、ＲＣＯ時定カーブに依存した形で演算増
幅器１２の出力が上昇し、この出力上昇と赤外発光ダイ
オード１７のＶ、　−Ｉ、特性の関係で、赤外発光ダイ
オード１７の出力は上昇していくが、本発明はこのよう
な赤外発光ダイオード１７の出力上昇の形式に限定され
るものでは決してない。

直線的カーブで演算増幅器１２の出力が上昇する本発明
の他の実施例を第３図に示す。第１〜２図と同様な部分
は同一符号にて表す。５８はトランジスタ、５９．６０
はカレントミラーを構成するトランジスタ、６１は定電
流回路である。

時定用キャパシタ１１は、定電流回路６１の出力電流に
よりカレントミラーを構成するトランジスタ５９．６０
を経て直線的に充電されてい（。前述した動作により和
信号（Ｖ、＋Ｖ、）が所定値に対し、コンパレータ５２
からの出力がハイレベルになり、ＲＳフリップフロップ
６がセットされると、その出力端子Ｑの出力はローレベ
ルに反転して、トランジスタ５８はオンし、トランジス
タ５９．６０はオフして時定用キャパシタ１１の充電は
停止する。

どの様な充電カーブを選択するかは赤外発光ダイオード
１７の性能や、各回路の性能を考慮して適宜行うのが望
しい。

二つの図示実施例において、半導体装置検出器２１が受
光手段に相当し、赤外発光ダイオード１７が投光手段に
相当し、ＲＳフリップフロップ６からラッチ回路５４を
除くオアゲート５７又は定電流回路６１までの回路が制
御回路の一例を構成し、ラッチ回路５４が本発明の距離
情報検出手段に相当する。

本実施例では、半導体装置検出器２１を用いているが、
これに限らず、二つの受光素子を用いることも容易であ
る。二つの受光素子は、被写体１９かもの反射光の入射
角に応じて、その出力が相反した変化をする位置に配置
される。

この時には二つの受光素子からの出力をそれぞれ演算増
幅器２４．２５０反転入力端に接続すればよく、被写体
距離によって二つの受光素子への入射光量が変化し、そ
れに応じて信号電圧■、の値も変化し、距離情報を得る
ことができる。

また、本実施例では、赤外発光ダイオード１７の出力を
徐々に上昇させ、和信号（ＶＡ十Ｖ、）が所定値に達し
た時のどちらか一方の信号電圧ＶＡ又は信号電圧■、を
距離信号としてラッチしているが、これに限らず、フィ
ードバック制御により常に和信号（ＶＡ−１−Ｖ、　＞
を所定値とし、その時の信号電圧■□又は信号電圧■□
のいずれか一方を距離情報とすることもできろ１、 以上説明したように、本発明によれば、被写体からの反
射光の入射角に応じて二つの出力に相反した変化をさせ
る受光手段の二つの相が所定値である時の受光手段のい
ずれか一方の出力を距離情報として得る距離情報検出手
段を設けて、受光手段の二つの出力の差を演算せずに済
むようにしたから、回路構成を簡単にすることができ、
小型カメラに適したものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は第１
図における半導体装置検出器を示す図、第３図は本発明
の他の実施例を示す回路図である。 １・・・電源電池、６・・・ＲＳフリップフロップ、１
１・・・時定用キャパシタ、１７・・・赤外発光ダイオ
ード、１９・・・被写体、２１・・・半導体装置検出器
、４６・・・加算回路、５２・・・コンパレータ、５３
・・・基準レベル発生器、５４・・・ラッチ回路、５８
〜６０・・・トランジスタ、６１・・・定電流回路、■
・・・光電流、■４、工３・・・信号電流、■、■、・
・・信号電圧、ＶＲＩ・・・基準電圧、ＣＬＫ・・・ク
ロックパルス、ＰＵＣ・・・パワーアップクリア信号。 特許出願人　　　キャノン株式会社 代理人　中　村　稔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、被写体に投光する投光手段と、被写体からの反射光
   の入射角に応じて二つの出力に相反した変化をさせる受
   光手段と、受光手段の二つの出力の直接的又は間接的な
   相が所定値になるように投光手段の出力を制御する制御
   回路とを備えたカメラの距離測定装置において、前記受
   光手段の二つの出力の和が所定値でありる時の受光手段
   のいずれが一方の出力を距離情報として得る距離情報検
   出手段を設けたことを特徴とするカメラの距離測定装置
   。