JPS61193014A

JPS61193014A - 距離検出装置

Info

Publication number: JPS61193014A
Application number: JP3277785A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Harunari; 春成　嘉弘
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-02-22
Filing date: 1985-02-22
Publication date: 1986-08-27

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】（発明の利用分野）本発明は、カメラ等に配置される距離検出装置、特に２
種の信号を演算して測距情報を検出するアクティブ方式
の距離検出装置の改良に関するものである。

（発明の背景）従来より、測距対象からの反射光を受光することにより
測距情報を得るアクティブ方式の距離検出装置は種々提
案されているが、該装置をカメラ等の電池を電源として
使用する製品に適用した場合、受光素子へ入射した信号
光を正しく電圧に変換することは困難であった。つまり
。

受光素子を入射する光量に対してリニアリティーの良い
信号として出力できるような素子として使用しようとす
ると、該受光素子を逆バイアス又はゼロバイアスで用い
なければならず、信号としては電流を出力させるように
しなければならない。また、後段の信号処理回路の関係
から、受光素子より出力される電流を電圧に変換しなけ
ればならないが、信号成分のみを電圧に変換することは
、特に被写体輝度が高い場合等には信号成分以外の成分
が大きく、電源電圧も小さいために難しく、光学的（光
学フィルタにより外光成分を除去する等）、電気的に信
号成分のみ感度を上げる種々の方法を用いても、信号成
分以外の成分をも電圧に変換してしまうことは不可避と
考えられる。特にカメラの距離検出装置のように広い被
写体輝度範囲にわたって動作することが求められるもの
においては、前述のようにいかに信号成分以外の感度を
下げてもある程度の輝度以上では変換される電圧の全て
が信号以外の成分で占められてしまうことになる。

このため、受光素子或いは投光素子を撮影レンズの移動
に連動して方向変換させ、受光素子にて得られる信号の
ピークを検出することにより前記撮影レンズの移動を停
止させる、いわゆるスキャンタイプの距離検出装置にお
いては。

第６図に示すように、受光素子１に発生する電流を電圧
に変換するためのセンナアンプ２、定電流源３及びフィ
ードバック回路４より成る電流電圧変換回路の出力段に
、ダイオード５〜７より成るリミット回路を設け、被写
体輝度がある値より大きくなって、電流電圧変換回路の
出力が飽和してしまう、時には、信号成分（交流成分）
を零としてピーク検出を不能にし、測距結果をある定め
られた値（途中でスキャン動作が停止されないため、結
果的Ｋｍ影レンズは無限遠位置まで移動する）にするよ
うにしてあった。

尚、第６図中Ｑはトランジスタ、Ｒは抵抗である。

しかしながら、２種以上の信号を用い、それぞれの信号
の比等により測距情報を検出するタイプの距離検出装置
においては、それぞれの信号の出力段毎に前述のような
リミット回路を設けた場合、入射光量に応じて一つの信
号出力のみにリミットがかかつてしまうことがあり、正
常な距離検出が行えないことがあった。例えばそれぞれ
の光電流の電圧変換を一つの回路で時分割に行い、各信
号の比から測距情報を検出するタイプの距離検出装置に
おいては、前述のリミット回路を設けた場合、信号成分
だけでなく、信号以外の成分も信号の切り換えによって
変化し、その都度さまざまな被写体輝度でリミット回路
が働いてしまう、つまり、単独の信号ではリミットがか
からず、２つの信号の和の時にリミットがかかることが
あり、和信号の方が小さい信号となってしまい、異常な
状態となってしまうことがあった。特に被写体が近けれ
ば近い程、他方に比較して大きくなる信号を前記単独の
信号として選んだ場合、測距情報としては最も至近側の
値が得られ、ピントぼけがひどく。

何も写っていないような写真になりかねない。

（発明の目的）本発明の目的は、上述した問題点を解決し。

電源電圧の大きさと測距対象の輝度に起因する誤測距を
実用上問題を生じない範囲に抑えることができる距離検
出装置を提供することである。

（発明の特徴）上記目的を達成するために１本発明は、電圧変換手段か
らのいずれかの出力が飽和検出レベルを越えたことを検
出し、この検出により、演算処理手段に高輝度飽和処理
を行わせる信号を出力する高輝度飽和検出手段を設け、
以て、＠距対象の輝度が電圧変換手段の出力を飽和させ
る程度に大きい場合に、それを検出し、特定の測距情報
を出力するなどの高輝度飽和処理を行うようにしたこと
を特徴とする。

（発明の実施例）以下１本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図は本発明をカメラの距離検出装置に適用した場合
の一実施例を示すものである。８゜９は被写体からの反
射光を受光するフォトダイオード等の受光素子で、スイ
ッチ１０がオフ。

スイッチ１１がオンの時は受光素子８のみが反射光を受
光し、スイッチ１０がオン、スイッチ１１がオフの時は
受光素子８．９の両方が受光することになる。１２は、
電源■から定電流源１３を通して流れてくる電流を出力
トランジスタ１４のコレクタにより吸い込むコレクタ出
力形のオペアンプとして用いられるセンナアンプで、信
号電圧■を出力する。１５は受光素子８゜９からの［流
を電圧に変換するときの変換定数を決定するフィードバ
ック回路、１６はダイオード１７．１８、トランジスタ
１９．抵抗２０及びプルアップ抵抗２１より構成される
高輝度飽和検出回路で、被写体輝度に応じて信号線イを
介して後述する演算処理回路ヘハイレベル又はローレベ
ルの信号■を出力する。トランジスタ１９の飽和時のベ
ース・エミッタ間電圧なＶｎ（二〇、）■）とすると、
ダイオード１７．１８の順方向の立上り電圧も込、に等
しい。この実施例ではセンサアンプ１２の出力の飽和検
出レベルが３Ｖｎ（＝２．ＩＶ）に設定されたことにな
る。

飽和検出レベルはセンナアンプ１２の出力が実際に飽和
するレベル以下に設定される。

２２はスイッチ１０．１１のオンオフ制御。

信号処理等を行う演算処理回路で、前述の高輝度飽和検
出回路１６よりハイレベルの信号■が入力している時は
１例えば単独の受光素子８からの信号を検出し１次に受
光素子８，９からの和信号を検出して各信号の比を演算
（積分）して測距情報を求め、不図示の外部回路へ該測
距情報を出力し、逆にローレベルの信号（高輝度飽和検
出信号）込が入力している時は、内部に配置されるイン
バータＡ％アンドゲートＢ、ノめ、ある所定の測距情報
を出力することになる。

次に動作について説明する。センサアンプ１２より時系
列に出力される各信号電圧Ｖ。（受光可能な素子として
、受光素子８のみが選択されている時に得られる信号電
圧鳩と受光素子８゜９の両方が選択されている時の和の
信号電圧Ｖ。）は、演算処理回路２２及び高輝度飽和検
出回路１６へ入力する。ここで、先ず被写体輝度がある
値よりも低い場合について述べる。この場合。

センサアンプ１２より出力される各信号電圧■は飽和検
出レベル３　Ｖｍよりも低いため、高輝度飽和検出回路
１６内のトランジスタ１９はオンせず、信号線イを介し
てハイレベルの信号１が演算処理回路２２へ入力するこ
とになる。よって、演算処理回路２２は、センサアンプ
１２からの各信号電圧ぬの比を演算して測距情報を求め
、不図示の外部回路へ該測距情報を出力する。

これにより、外部回路は撮影レンズをこの時の測距情報
に応じた適正な位置まで移動させることになる。

次に、被写体輝度が高く、センサアンプ１２より時系列
により出力される、例えば和の信号電圧Ｖ。が飽和検出
レベル３−に達したとすると。

定電流源１３からの電流は、ダイオード１７゜１８を通
り、一部は抵抗２０へ流れ、残りはトランジスタ１９０
ペースへ流れる。トランジスタ１９にペース電流が流れ
ることにより、該トランジスタ１９はオンし、プルアッ
プ抵抗２１を介して電源■。に接続されているトランジ
スタ１９のコレクタ電圧はグランドレベル近くとなる。

よって、信号線イを通してローレベルの信号（高輝度飽
和検出信号）■が演算処理回路２２内のラッチ部２２ａ
へ入力し、該信号がラッチ部２２ａによりラッチされる
。即ち、インバータ人にローレベルの信号鳩が入力する
と、その出力はハイレベルの信号とたつ【アンドゲート
Ｂの一方の入力端へ入力し、この時アントゲ−）Ｂの他
方の入力端に測距動作中（積分中）であることを示す信
号が入力していれば、該アントゲ−）Ｈの出力はハイレ
ベルの信号となり。

ノアゲートＣよりローレベルの信号が出力される。この
ようにラッチ部２２ａよりローレベルの信号が出力され
ている場合には、演算回路２２は、この時前述の如く各
信号電圧込の比により求められる測距情報に優先して、
ある特定の測距情報（例えば、無限遠を示す信号）を不
図示の外部回路へ出力する。これにより、外部回路は撮
影レンズを無限遠位置まで移動させる。

つまり、このように高輝度飽和検出回路１６が動作する
ような場合は、被写体はかなりの高輝度となっており、
特にプログラムＡＥを行っているようなカメラにおいて
は、その絞り値は大きくなり被写界深度がかなり大きく
なるので。

前述の如く撮影レンズを最も遠いゾーン（無限遠位置）
まで移動させれば、かなり手前まで実用土充分な写真が
撮れることになる。また、絞り込みにより過焦点距離が
近ずくことを利用し。

最も遠いゾーン（無限遠位置）より少し手前（近距離側
）の位置へ撮影レンズを移動させるようにすれば、最小
撮影距離をさらに小さくすることができる。

ところで、第１図に示されるような回路構成のものにお
いては、スイッチ１０．１１がオン。

オフする際にセンサアンプ１２の出力にスパイク状のノ
イズが出たり、またフィードバック回路１５に信号感度
を高めるべく周波数特性をもたせたものでは、その応答
特性のためにスイッチ１０．１１の切り換えからしばら
くの開信号とは異なった出力が出たりするため、信号電
圧■もさることながら信号■についても受は付けないよ
うに、演算処理回路２２を構成する必要がある。また、
信号電圧■を受は付けていない期間に、高輝度飽和検出
回路１６より高輝度飽和検出信号が入力していても実用
上書がない場合には、信号ηを受は付けないようにして
もよい。さらに、信号電圧■を受は付け、演算処理して
いる間におい【も、休みなく信号込を受は付ける必要は
必ずしもなく、実用上充分な短い周期で間欠的に受は付
けるようにしてもよい。

更に、演算処理回路２２へ、どのようなスイッチ１０．
１１の状態時に高輝度飽和検出信号が入力したかという
情報を記憶しておけば、被写体輝度に応じて、前述した
ように過焦点距離の近寄りを利用して最も遠いゾーンよ
りも少し手前の位置へ撮影レンズを移動させるようなオ
ートフォーカスシステムも容易に実現できる。

また、第１図の実施例においては、センサアンプ１２の
出力電圧■の上限は、ダイオード１７．１８．トランジ
スタ１９のペースエミッタ間ダイオードにより制限され
るが１例えば第３図のように、センナアンプ１２の出力
がエミッタホロワ−形になっていると、信号電圧Ｖ。が
高輝度飽和検出回路１６の検出電圧（３Ｖｎ”　２．　
Ｉ　Ｖ　）を越えて高くなろうとした場合、出力トラン
ジスタ１４′、ダイオード１７．１８．）ランジスタ１
９に過大な電流が流れ、特罠出力トランジスタ１４′の
特性を劣化させることがある。これに対し、第１図のよ
うにコレクタ側を定電流とすることにより過大な電流が
流れることはなく。

また第３図では電源電圧からさらにＶ＋ｎ以上下がった
電圧までしか出力電圧範囲がとれないため。

等しい電源電圧まで動作を保証しようとすると高輝・度
飽相検出回路１６はその分低い電圧で動作、シ麻ければ
ならなくなり、より低い被写体輝度・１ま１；１・でし
か通常の比による測距動作を行えなくな・る。

さらに、第４図に示すような高輝度飽和検出回路１６′
を構成することも可能であるが、検出電圧がグランドレ
ベルから一定でなくなる。言い換えれば飽和と検出され
る被写体輝度が一定でなくなってしまうおそれがある。

本実施例によれば、ダイオード１７．１８゜トランジス
タ１９及び抵抗２０．２１で構成される簡単な高輝度検
出回路１６を付加し、被写体が限度を越えた高輝度に達
したことを前記高輝度検出回路１６が検出した場合には
、各信号電圧込の比を演算処理することにより求められ
る測距情報に優先して、ある特定の測距情報を出力させ
るようにしたから、電源電圧と被写体輝度に起因する誤
測距を実用上問題ない範囲に抑えることが可能となる。

（発明と実施例の対応）本実施例において、受光素子８．９が本発明の受光手段
に、センサアンプ１２．フィードバック回路１５が電圧
変換手段に、演算処理回路ヂ２２ば演算処理手段に、高輝度検出回路１６゜１６′が
高輝度飽和検出手段に、それぞれ相当する。

（変形例）第１図実施例では、約２．　Ｉ　Ｖ　（３Ｖｍ＊　）を
検出電圧にしていたが、電源電圧や必要とされる被写体
輝度、受光レンズの明るさ、受光素子８゜９の大きさく
受光面積の大きさ）等により、適宜検出電圧を決定して
もよい。さらに、受光手段として２個の受光素子８．９
を用いたが、半導体位置検出器ＰＳＤを用いることも可
能である。この場合の実施例を第５図（ａｌ　（ｂｌに
示す。第５図ｆａｔはＮ層を高抵抗にした半導体装置検
出器ＰＳＤＩを逆バイアスで、第５図（ｂｌはＰ層を高
抵抗にした半導体装置検出器ＰＳＤ２をゼロバイアスで
、それぞれ用いた場合を示しである。

また１本実施例では、受光素子８のみからの信号と受光
素子８．９の和の信号に対応した各信号電圧Ｖ。の比を
演算して測距情報を求めるタイプの装置について述べた
が２これに限定されるものではなく、例えば受光素子８
からの信号と受光素子９からの信号に対応した各信号電
圧の差により測距情報を求めるタイプのものであっても
よい。更に、電流電圧変換手段をさらにもう一つ備えれ
ば１時系列に信号処理をする必要はない。

（発明の効果）以上説明したように１本発明によれば、電圧変換手段か
らのいずれかの出力が飽和検出レベルを越えたことを検
出し、この検出により、演算処理手段に高輝度飽和処理
を行わせる信号を出力する高輝度飽和検出手段を設け、
以て、測距対象の輝度が電圧変換手段の出力を飽和させ
る程度に大きい場合に、それを検出し、特定の測距情報
を出力するなどの高輝度飽和処理を行うようにしたから
、電源電圧の大きさと測距対象の輝度に起因する誤測距
を実用上問題を生じない範囲に抑えることが可能となる
。

【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
図の演算処理回路内に配置されるラッチ部の一例を示す
回路図、第３図は第１図を一部変更した一例を示す回路
図、第４図は第１図を一部変更した他の例を示す回路図
、第５図ｔａ）ｔｂ）は第１図の受光素子を半導体検出
器に置き換えた場合の一例を示す回路図、第６図は従来
のスキャンタイプの距離検出装置の主要部分を示す回路
図である。８．９・・・受光素子、１０．１１−・・スイッチ、１
２・・・センサアンプ、１３・・・定電流源、１４゜１
４′・・・出力トランジスタ、１５・・・フィードバッ
ク回路、１６．１６’・・・高輝度検出回路、２２°°
°演算処理回路、２２ａ・・・ラッチ部、　ＰＳＤ・・
・半導体装置検出器、ｖｏ・・・信号電圧、■、−・・
信号、イ・・・信号線。特許出願人　　　キャノン株式会社代　　埋　　人　　　　　中　　　村　　　　　捻第１
図第２図第３図第４図第５図（ａ）（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

１、測距対象からの反射光を受け、測距対象の距離に依
存して変化する第１及び第２の信号を出力する受光手段
と、該受光手段からの第１及び第２の信号をそれぞれ電
圧に変換する電圧変換手段と、該電圧変換手段からの各
出力を演算して測距情報を得る演算処理手段とを備えた
距離検出装置において、前記電圧変換手段からのいずれ
かの出力が飽和検出レベルを越えたことを検出し、この
検出により、前記演算処理手段に高輝度飽和処理を行わ
せる信号を出力する高輝度飽和検出手段を設けたことを
特徴とする距離検出装置。