JPS625112A - 距離検出装置 - 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】 （発明の利用分野） 本発明は、カメラ等の自動焦点制御装置などに用いられ
る距離検出装置、特に２種の信号な演算して測距情報を
得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） 第８〜１０図に従来のこの種の距離検出装置を有する自
動焦点制御装置の一例を示す。第８図において、投光素
子１より投光された信号光は、投光レンズ２を通過し、
被写体３面で反射され、受光レンズ４を通って受光素子
５へ入射する。この受光素子５の受光面は第９図からも
わかるよ５に二つの受光部５ａ、５ｂＫ分割されており
、該受光部５　ａ　＋　５　ｂで光電変換され、出力さ
れる各信号に基づいて測距情報を得るもので、第８図実
線で示される如く被写体３からの反射光が受光部５ａと
５ｂの中心にスポット光Ｓ（第９図参照）として入射す
る場合は、第９図（イ）のように受光部５　ａ　＊　５
　ｂでの各受光量はほぼ等しくなり、被写体が３′に示
される如く遠くに位置する場合は、第９図（ロ）のよう
に受光部５ａでの受光量は多く、受光部５ｂでの受光量
は少なくなり、又被写体かぎに示される如く近くに位置
する場合は、第９図（ハ）のように逆に受光部５ｂでの
受光量が多く、受光部５ａでの受光量は少なくなる。即
ち、第９図（イ）の様に受光部５ａと５ｂの受光量がほ
ぼ等しい時には合焦、第９図（ロ）の様な時には前側ピ
ント、第一９図（ハ）の様な時には後側ピントと判断し
、前側ピント或いは後側ピントの場合には後述する撮影
レンズを移動させると同時に受光素子５を移動（第８図
矢印方向）させ、自動焦点制御を行う。

次に第１０図を用いて自動焦点制御時の具体的な動作を
説明する。受光素子５は撮影レンズ６の移動と連動、即
ち駆動用モータ７の回転に連動してカム等を介して移動
するようになっており、該受光素子５を構成する受光部
５ａと５６の後段には、それぞれセンサアンプ８ａ、８
ｂ１直流直流線去用のバイパスフィルタ９ａ。

９ｂ、検波回路の役割をするアナログスイッチ１０ａ、
１０ｂ及び積分回路１１ａ、１１ｂが接続される。マイ
クロコンピュータ１２はｆｆｉ動回路１３を介して投光
素子１及び前記アナログスイッチ１０ａ、１０ｂヘパル
ス信号を出力しており、投光素子１はこのパルス信号に
従ってパルス発光し、アナログスイッチ１０ａ、１０ｂ
は投光素子１が発光する期間のみオンしてバイパスフィ
ルタ９ａ、９ｂを介してセンサアンプ８ａ、８ｂより入
力する信号Ａ、Ｂを積分回路１１ａ、１１ｂへ供給する
。積分回路１１ａ。

１１ｂへ入力した信号Ａ、Ｂは該積分回路１１ａ、１１
ｂにより積分された後、それぞれ次段の加算回路１４及
び減算回路１５へ出力され、ｒＡ＋ＢＪ　、ｒＡ−ＢＪ
成る演算がなされ、マイクロコンビエータ１２へ送られ
る。スルト、マイクロコンピュータ１２は、和信号（Ａ
＝＋Ｂ）の積分値が例えば所定値隻に達したか否か、差
信号（Ａ−Ｂ）の積分値が例えば閾値上込を越えたか否
かにより合焦、非合焦（前側ピント、後側ピント）の判
断、つまり和信号（Ａ＋Ｂ）が所定値Ｖ、に達した時点
で差信号（Ａ−Ｂ）がまだ閾値上■を越えていない時は
合焦と判断し、逆に和信号（Ａ＋Ｂ）が所定値隻に達す
る前に差信号（Ａ−Ｂ）が既に閾値上■を越えた時には
非合焦と判断して直ちに駆動用モータ７へ自動焦点制御
信号Ｎを出力し、撮影レンズ６及び受光素子５を任意の
方向に移動させ、受光部５ａと５ｂにほぼ等しく被写体
からの反射光が入射するようになったら撮影レンズ６の
移動を停止、即ち自動焦点制御信号Ｎの出方を停止する
。

以上述べたように第１０図従来例では、受光部５ａ、５
ｂからの信号Ａ、Ｂを同時にそれぞれ積分し、これら二
つの積分値に基づいて測距情報を演算し、自動焦点制御
を行うような構成となっている。この為、信号Ａを処理
する回路（センサアンプ８ａから積分回路１１ａまで）
と信号Ｂを処理する回路（センサアンプ８ｂから積分回
路１１ｂまで）の２系列が必要となり、回路規模が大き
くなると同時に、２系列の特性（ゲイン、オフセット電
圧）をそろえなければならないといった欠点があった。

そこで、本願出願人は、前述のような欠点を解消すべく
、時分割に信号Ａ、Ｂを処理、つまり一方の信号、例え
ば信号Ａのみをまず公知のミラー積分回路に【所定の１
．時間積分しく第１１図参照）、次に和信号（Ａ＋Ｂ）
により逆積分する方式の装置を提案（特開昭６０−６８
１９号など）している。しかしながら、該提案の装置に
おいては、回路規模が小さく、２系列の特性をそろえな
げればならないといった必要はなくなる反面、従来の２
某列タイプの装置に比べ、測距時間が長くなるといった
問題点を有している。

（発明の目的） 本発明の目的は、測距時間を短縮す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、本発明は、投光手段の非投
光時に、積分手段により投光時に積分された積分値の逆
積分を行わせる逆積分指示手段を、積分手段の入力側に
設け、以て、前記投光手段の投光時には、受光手段から
入力する信号の積分を、非投光時には、その逆積分を、
それぞれ行うようにしたことを特徴とする特（発明の実
施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第
１０図と同じ部分は同一符号にて表す。１６はマイクロ
コン、ビ為−夕１７の出力端子Ｏ１よりハイレベルの信
号が入力することによりオンするアナログスイッチで、
該アナログスイッチ１６がオンしている時は受光部５ａ
、５ｂの両方が被写体からの反射光を受光し、オフ時に
は受光部５ａのみが受光することになる。

１８はセンサアンプ、１９は太陽光などの直流の成分を
とり除くバイパスフィルタ、２０はインバータ２１を介
して入力する信号に応じてその時入力する和信号（Ａ十
Ｂ）又は信号Ａのゲインをコントロールする、即ち出力
端子０．よりローレベルの信号が入力している時（この
場合は和信号（Ａ＋Ｂ）が入力している）にはそのまま
のレベルで次段へ出力し、逆にノ・イレベルの信号が入
力している時（この場合は信号Ａが入力している）には
２倍のレベルにゲインアップして次段へ出力するゲイン
コントロール回路、２２はマイクロコンピュータ１７の
出力端子０゜から出力される投光制御信−号であるパル
ス信号に従ってその接触子が切り換わるスイッチ回路で
、ハイレベルの信号が入力している時には接点ａ側が、
ローレベルの信号が入力している時には接点す側が、そ
れぞれ接触子によって選択される。２３は信号Ａ、Ｂと
は逆極性の、例えば負の一定電流ｉを発生する定電流源
で、和信号（Ａ十Ｂ）又は信号２人の積分値を逆積分す
る場合に用いられる。２４はマイクロコンビ為−タ１７
の端子０．よりハイレベルの信号が入力することにより
オンするアナログスイッチ、２５は積分回路で、端子０
４より積分リセット信号が入力することによってリセッ
トする。２６は積分出力が零に達した時で内部にパルス
をカウントするカウント部を有するマイクロコンビ２−
タ１７ヘローレベルの信号を出カスるコンパレータであ
る。

次に第２．３図を用いて動作の説明を行う。

先ず、マイクロコンピータ１７の出力端子０゜より１時
間（第２図参照）ハイレベルの信号が出力されることか
ら、この間アナログスイッチ１６がオン状態となる。こ
のようにアナログスイッチ１６がオンすること（より、
投光素子１より投光され被写体から戻ってくる反射光は
受光部５ａ、５ｂの両方にて受光され、センサアンプ１
８より和信号（Ａ＋Ｂ）として出力され、バイパスフィ
ルタ１９及びゲインコントロール回路２０を介してスイ
ッチ回路２２へ入力する。

スイッチ回路２２は、前述したようにマイクロコンピュ
ータ１７の出力端子Ｏ１より出力されるパルス信号（第
２．３図参照）に同期して、即ちハイレベルの信号が入
力している時（発光時）には接点ａ側を、ローレベルの
信号が入力している時（非発光時）には接点す側を、そ
の接触子が選択するものであるため、投光素子１が発光
している期間は前記ゲインコントロール回路２０より入
力する相信号（Ａ＋Ｂ）を、発光していない期間は負の
一定電流ｉを、アナログスイッチ２４を介して積分回路
２５へ出力することになる。尚、この時マイクロコンピ
ュータ１７の出力端子Ｏ３よりハイレベルの信号が出力
されているため、アナログスイッチ２４はオンしている
（第３図参照）。従って、積分回路２５では、第３図に
示されるように、発光時には和信号（Ａ−＋　Ｂ　）ｔ
の積分がなされ、非発光時には負の一定電流ｉにて前記
和信号（Ａ＋Ｂ）１の積分値の逆積分がなされる。この
逆積分はコンパレータ２６よりローレベルの信号が出力
されるまでの間貸われる。即ちこのようにローレベルの
信号が出力されることにより、マイクロコンピュータ１
７の出力端子Ｏ８から出力されているハイレベルの信号
がローレベルの信号に反転し、アナログスイッチ２４が
オフするからである。

そして、この逆積分に要する時間がマイクロコンピュー
タ１７内に配置されるカウント部にてカウントされる。

この時のパルス数をＰ（Ａ＋ｌ）ｌとすると、Ｐ（Ａ＋
１ｌ）１は和信号（Ａ＋Ｂ）ｔの積分値に相当するＡ／
Ｄ変換値となる。なお、次のＰ（Ａｌｌ）ｇは該Ｐ６．
＋幻、の値に続けて加算される。前述のような積分動作
が１時間内のパルス信号が出力されている間、連続的に
行われ、和信号（Ａｌｌ）の積分値に相当するパルス数
Ｐａ＋ｓ　（Ｐ（Ａｌｌ）１　＋　Ｐ（Ａｌｌ）！・・
・）が求められ、マイクロコンピュータ１７内の記憶部
にてその値が記憶される。

次ニ、マイクロコンピュータ１７の出力端子ＯＩより１
時間ローレベルの信号が出力されることから、この間ア
ナログスイッチ１６はオフとなり、この場合被写体から
戻ってくる反射光は受光部５ａのみで受光されることに
なる。よって、センサアンプ１８からは信号Ａが出力さ
れ、該信号人はバイパスフィルタ１９を介してゲインコ
ントロール回路２０より信号２人として（この時インバ
ータ２１を介してハイレベルの信号が入力しているため
）次段のスイッチ回路２２へ送られる。以後は前述した
和信号（Ａｌｌ　）の積分動作時と同様、所定の周期に
てパルス信号が出力されている間、信号（２Ａ）、の積
分及び負の一定電流による逆積分が行われ、マイクロコ
ンビエータ１フ０カウント部にてパルス数Ｐ！□（Ｐ（
！Ａ）ｌ　ｅ　Ｐ（２□）よ・・・）が求められる。

以上のようにして求めら−れたパルス数ＰＡＬＭとＴ２
．はマイクロコンビエータ１７内で演算され、ＦＡ＋ｌ
　＝ｐ、、の関係にあれば合焦、それ以外の時は非合焦
と判定される。つまり、パルス数ＦＡ＋４とＴ８．に基
づいて測距情報が求められる。そして、このようにして
得られた判定結果に基づいて、マイクロコンピュータ１
７の出力端子Ｏｓよりパルス幅の変調された自動焦点制
御信号Ｎが駆動用モータ７へ出力される。これによって
、駆動用モータ７の回転方向及び回転速度が制御され、
撮影レンズ６が意図した位置まで移動する。

次に、第４図に示されるように、和信号（Ａ十Ｂルの積
分レベルが高いために負の一定電流ｉによる積分値の逆
積分が所定時間内に完全に放電できず、徐々に電位が上
昇していく場合が考えられる。よって、この時マイクロ
コンビネータ１７内のカウント部にて求められるパルス
数Ｐ（Ａｌｌ）：をすべて加算したとしても、和信号（
Ａ十Ｂ）に相当する正確なパルス数Ｐ（Ａｌｌ　）は得
ることはできない。そこで、このような場合、残留電位
を第５図に示すようなタイミングで逆積分する必要があ
る。つまり、先ず前述と同様所定の周期にてパルス信号
が出力されている間第４図のような積分及び逆積分を行
わせ、各パルス数Ｐ（Ａｌｌ）−の和のパルス数Ｐ（、
□）′を得、続けてＴ１時間残留電位の逆積分を行わせ
（第５図参照）、この逆積分時のパルス数と前記パルス
数Ｐ（Ａｌｌ）’とを加算する。これにより、正確な和
信号（Ａｌｌ）のパルス数Ｐ（Ａｌｌ）が得られること
になる。信号２人も同様に行う。このようにして正確な
和信号（Ａｌｌ　）と信号２人のパルス数が求まったら
、前述と同様パルス数Ｐ（、□）とＰ２□とを演算し、
測距情報を得る。

第１図実施例では、第６図（ａｌの上図の如く入力信号
にのっている太陽光などの外光による直流成分（ＤＣノ
イズ）を除去するために、バイパスフィルタ１９を設け
ている。尚、第６図（ａ）の下図は直流成分ののった入
力信号を積分した時の積分出力状態を示している。とこ
ろが、第６図ｔｂｌの上図に示されるように発光時の信
号に影響を与え（該信号を積分した場合、第６図ｔｂ＞
の下図の如く積分出力状態となる）、好ましくない。又
完全にＤＣノイズを取り除けない場合もある。そこで、
一般に非発時のＤＣノイズ値を逆積分−する事が行われ
ている（第６図（Ｃ１参照）。

このような方式におい【も、本発明は有効である。この
ような場合の実施例を第７図に示す。

第１図と同じ部分は同一符号を用いている。

ゲインコントロール回路２０からの直流成分を反転回路
２７で反転（第６図（Ｃ）の上図参照）し、次段に配置
される加算回路２８で該反転信号と定電流源２３より流
れてくる負の一定電流ｉとを加算し、得られる加算信号
により和信号（Ａｌｌ）及び信号２人の逆積分を行う。

これにより、直流成分が完全に除去された積分出力を得
ることができる。即ち、第６図（Ｃ１の下図に示される
ような積分出力状態となる。

第１〜７図実施例によれば、従来は何の動作も行ってい
なかった非発光時間を利用して、逆積分を行うようにし
たから、従来の１系列タイプの装置に比べて大幅に測距
時間を短縮することが可能となった。また、積分回路２
５のダイナミックレンジ保証のために、通常は仮測距、
つまり予め設定された一定時間和信号（Ａ＋Ｂ　）の積
分を行い、次いでその積分値が零に達するまで逆積分を
行い、この逆積分に要する時間をカウントし、該カウン
ト値に基づ〜・て１測距あたりのパルス信号のパルス数
（本実施例では、１時間内に出力されるパルス数）を決
定（例えば、プリ発光時の積分値と１測距あたりのパル
ス数が一定になるように）するといった仮測距が行われ
るが、前述したように非発光時毎罠逆積分を行うような
構成にしているので、積分回路２５に広いダイナミック
レンジを必要とせず、仮測距を行わなくてもよいといっ
た利点もある。

（発明と実施例の対応） 第１〜７図実施例において、投光素子１が本説明の投光
手段に、受光素子５が受光手段に、積分回路２５が積分
手段に、マイクロコンピ−タ１７が演算手段に、スイッ
チ回路２２が逆積分指示手段に、それぞれ相当する。

（変形例） 本実施例では、和信号（Ａ＋Ｂ）と信号Ａとを時分割に
て積分し、各積分値より測距情報を得るようにしたが、
信号ＡとＢとを時分割にて積分し、この各積分値により
例えば、２Ａ／（Ａ＋Ｂ）。

（Ａ−Ｂ）／（Ａ十Ｂ）を演算して測距情報を得るよう
にしてもよい。また、１系列より成る装置に本発明を適
用したが、２系列より成る装置に用いれば、回路構成の
面に関しては難があるものの、本発明の主旨である測距
時間短縮の面では大なる効果があることは言うまでもな
いであろうＯ （発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、投光手段の非投
光時に、積分手段により投光時に積分された積分値の逆
積分を行わせる逆積分指示手段を、積分手段の入力側に
設け、以て、前記投光手段の投光時には、受光手段から
入力する信号の積分を、非投光時には、その逆積分を、
それぞれ行うようにしたから、測距時間を短縮すること
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ブロック図、第２図は
同じくそのタイムチャ・−ト、第３図は同じく主要部分
のタイムチャート、第４図は同じく入力信号レベルが高
く、逆積分が完全に行えない場合の一部を拡大したタイ
ムチャート、ぎ 第５図は第４図の如碕状態時の各回路のタイムチャート
、第６図（ａ）〜（Ｃ１は同じく入力信号と積分出力と
の関係を説明する図、第７図は本発明の他の実施例を示
すブロック図、第８図は一般的な自動焦点制御装置に配
置される測距光学系の一部を示す図、第９図（イ）〜（
ハ）は第８図に示される各被写体位置からのスポット光
の入射状態を説明する図、第１０図は従来の２系列の回
路より成る自動焦点制御装置を示すブロック図、第１１
図は従来の１系列の回路より成る自動焦点制御装置にお
ける２種の信号の積分状態を説明する図である。 １・・・投光素子、５・・・受光素子、１７・・・マイ
クロコンピュータ、２２・・・スイッチ回路、２３・・
・定電流源、２４・・・アナログスイッチ、２５・・・
積分回路、２６・・・コンバレー／、Ａ。 Ｂ・・・−信号、Ｐ（Ａ＋１）　、ｐｚ＊・・・パルス
数。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、所定周期をもつて投光、非投光を繰り返す投光手段
   と、該投光手段より投光され、測距対象から反射して戻
   つてくる光を受光し、測距対象の距離に依存して相対的
   に変化する２種の信号を出力する受光手段と、該受光手
   段から入力する信号を積分し、定電流により逆積分する
   積分手段と、逆積分の時間に基づいて測距情報を演算す
   る演算手段とを備えた距離検出装置において、前記投光
   手段の非投光時に、前記積分手段により投光時に積分さ
   れた積分値の逆積分を行わせる逆積分指示手段を、前記
   積分手段の入力側に設けたことを特徴とする距離検出装
   置。