JP3356299B2 - 測距装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は測距装置に関し、特に
カメラの自動合焦装置に適用される測距装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】露出制御やフィルム巻き上げ制御等、カ
メラの自動化の流れの中で、被写体に自動でピントを合
わせようとする、いわゆるオートフォーカス（ＡＦ）の
技術も発展してきている。カメラのＡＦ技術は、大きく
分けて２つに分類できる。つまり、１つは被写体の輝度
分布情報を利用したパッシブ方式のもの、もう１つは被
写体に対してカメラ自ら測距用の信号を投射し、その反
射信号によって被写体の距離を求めるアクティブ方式の
ものである。このアクティブ方式は構成が簡単で、部品
が廉価なこともあり、いわゆるコンパクトカメラに利用
されることが多い。

【０００３】図１０は、従来のアクティブ式ＡＦの概念
図である。同図に於いて、１はカメラ全体のシ−ケンス
を制御するシ−ケンスコントロ−ラであり、ＡＦ用ＩＣ
２の出力する測距結果を入力し、その結果に従って、撮
影用レンズのピント合わせ装置であるレンズ繰出し装置
３を制御する。

【０００４】シーケンスコントローラ１の決定したタイ
ミングで、ドライバ４を介して赤外発光ダイオ−ド（Ｉ
ＲＥＤ）５が発光されると、投光用レンズ６で赤外信号
光が集光されて、被写体７に照射される。この被写体７
から反射した信号光は、受光レンズ８を介して、受光素
子９に入射される。

【０００５】ここで、被写体距離ｌが大きいと受光用レ
ンズ６に垂直に近く、またｌが小さいと垂直より傾いた
角度で、測距用光が受光用レンズ６に入射されるため、
受光素子９上の信号光位置によって被写体距離ｌを求め
ることができる。そのため、受光素子９には、後述する
２分割型のもの或いは専用の光位置検出素子（ＰＳＤ）
等が利用される。何れの阻止も、信号光位置により２つ
の出力電流信号比が変化する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、受光素
子９の出力信号Ｉ_A 、Ｉ_B には、信号成分以外に被写体
を照らす太陽光や光源の光による、いわゆる定常光成分
が重畳されており、これを除去しなければ正しい測距演
算ができなかった。

【０００７】この定常光を除去するための回路が、上記
ＡＦ用ＩＣ２内の定常光除去回路１０Ａ、１０Ｂであ
る。また、１１Ａ及び１１Ｂは、定常光以外の信号光に
よる光電流だけを増幅するプリアンプである。このプリ
アンプ１１Ａ、１１Ｂの出力を対数圧縮するのは、対数
圧縮回路１２Ａ及び１２Ｂである。更に、１３はこれら
対数圧縮回路１２Ａ、１２Ｂの結果の差をとる差動演算
回路である。

【０００８】以上の周知の対数圧縮、差動演算により、
上記ＡＦ用ＩＣ２内で信号電流比が求められる。この結
果に従って、シーケンスコントローラ１は、レンズ繰出
し装置３を制御し、被写体にピントを合わせていた。

【０００９】ところで、最近のカメラでは、シ−ケンス
コントロ−ラとして、ワンチップマイクロコンピュータ
（以下マイコンと略記する）等から成る演算制御回路
（ＣＰＵ）を用いることが多い。これは、より低価格の
カメラにも搭載できるように、ＣＰＵも廉価となったた
めである。

【００１０】更に、このＣＰＵは種々の機能を有する入
出力ポ−トを持っており、プログラムによって外部素子
を制御したり、外部素子の状態を検知することができる
ようになっている。加えて、この検知結果を、所定演算
によって加減乗除することもできる。

【００１１】この発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、ＣＰＵの有する機能を十分に活用して、従来必要と
されているＡＦＩＣを用いずにＡＦ示すを大幅に簡略化
し、簡単な回路構成でオートフォーカスを実践すること
ができ、より低価格のカメラでも、煩わしいピント操作
がなく、きれいな写真を撮ることができる測距装置を提
供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、ワ
ンチップマイクロコンピュータと、ワンチップマイクロ
コンピュータ外部に設けられ、被写体に向けて光を投射
する発光素子と、ワンチップマイクロコンピュータ外部
に設けられ、上記発光素子を駆動するドライバ回路と、
ワンチップマイクロコンピュータ外部に設けられ、上記
被写体からの反射信号光を受光して少なくとも２つの光
電変換信号を出力する受光手段と、ワンチップマイクロ
コンピュータ外部に設けられ、上記光電変換信号を積分
する積分コンデンサと、上記積分コンデンサの積分電圧
が予め定められた電圧に達したかを検出する検出手段
と、ワンチップマイクロコンピュータ内部に設けられ、
上記発光素子を発光させた状態での上記積分コンデンサ
の積分開始から上記検出手段による検出までの時間と、
発光素子を発光させない状態での上記積分コンデンサの
積分開始から上記検出手段による検出までの時間の時間
差をとることで定常光の影響を除去するよう演算し、か
つ上記２つの光電変換信号の上記積分コンデンサの積分
開始から、上記検出手段による検出までの時間の各々の
時間の差をとることで被写体距離を演算する演算制御手
段と、ワンチップマイクロコンピュータ内部に設けら
れ、上記演算制御手段による演算に先立って、上記積分
コンデンサの電荷をリセットするスイッチ手段と、を具
備することを特徴とする。またこの発明は、ワンチップ
マイクロコンピュータと、ワンチップマイクロコンピュ
ータ外部に設けられ、被写体に向けて光を投射する発光
素子と、ワンチップマイクロコンピュータ外部に設けら
れ、上記発光素子を駆動するドライバ回路と、ワンチッ
プマイクロコンピュータ外部に設けられ、上記被写体か
らの反射信号光を受光して少なくとも２つの光電変換信
号を出力する受光手段と、ワンチップマイクロコンピュ
ータ外部に設けられ、上記光電変換信号を積分する積分
コンデンサと、ワンチップマイクロコンピュータ内部に
設けられ、上記積分コンデンサの積分電圧が予め定めら
れた電圧に達したかを検出する検出手段と、ワンチップ
マイクロコンピュータ内部に設けられ、上記発光素子を
発光させた状態での上記積分コンデンサの積分開始から
上記検出手段による検出までの時間と、発光素子を発光
させない状態での上記積分コンデンサの積分開始から上
記検出手段による検出までの時間の時間差をとることで
定常光の影響を除去するよう演算し、かつ上記２つの光
電変換信号の上記積分コンデンサの積分開始から、上記
検出手段による検出までの時間の各々の時間の差をとる
ことで被写体距離を演算する演算制御手段と、を具備す
ることを特徴とする。

【００１３】

【作用】この発明の測距装置にあっては、ワンチップマ
イクロコンピュータ外部に設けられた発光素子にて、被
写体に向けて光が投射される。また、上記ワンチップマ
イクロコンピュータ外部に設けられたドライバにより、
上記発光素子が駆動される。また、上記ワンチップマイ
クロコンピュータ外部に設けられた受光手段にて、被写
体からの反射信号光が受光されて少なくとも２つの光電
変換信号が出力される。また、上記ワンチップマイクロ
コンピュータ外部に設けられた積分コンデンサにより、
上記光電変換信号が積分される。そして、上記ワンチッ
プマイクロコンピュータ内部に設けられた演算制御手段
により、被写体距離が演算され、上記ワンチップマイク
ロコンピュータ内部に設けられたスイッチ手段によっ
て、上記演算制御手段による積分に先立って、上記積分
コンデンサの電荷がリセットされる。またこの発明の測
距装置にあっては、ワンチップマイクロコンピュータ外
部に設けられた発光素子にて、被写体に向けて光が投射
される。また、上記ワンチップマイクロコンピュータ外
部に設けられたドライバにより、上記発光素子が駆動さ
れる。また、上記ワンチップマイクロコンピュータ外部
に設けられた受光手段によって、被写体からの反射信号
光が受光されて少なくとも２つの光電変換信号が出力さ
れる。そして、上記ワンチップマイクロコンピュータ外
部に設けられた積分コンデンサにより、上記光電変換信
号が積分され、上記ワンチップマイクロコンピュータ内
部に設けられた検出手段により、上記積分コンデンサの
積分電圧が予め定められた電圧に達したかが検出され
る。また、上記ワンチップマイクロコンピュータ内部に
設けられた演算制御手段により、被写体距離が演算され
る。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。

【００１５】図１はこの発明第１の実施例で、測距装置
の概念を示すブロック図である。同図に於いて、シーケ
ンスコントローラ１４はデジタル回路で構成されてお
り、シ−ケンスの制御及びデジタル値の比較、判定等の
機能を有している。このシーケンスコントローラ１４の
決定したタイミングで、ドライバ１５を介して赤外発光
ダイオ−ド（ＩＲＥＤ）１６が発光される。そして、図
示されない被写体により反射された信号光は、受光素子
１７に入射される。

【００１６】この受光素子１７の２つの出力は、シーケ
ンスコントローラ１４の制御により開閉されるスイッチ
１８及び１９を介して、プリアンプ２０に供給される。
ここでは、回路構成を極力簡略化するために、プリアン
プ２０は１個とし、受光素子の出力が順次プリアンプ２
０に入力されると、その出力が積分回路２１にて所定周
波数にて積分される。

【００１７】比較器２２では、上記積分回路２１の出力
が所定値Ｖ_COMPに達するまでの積分時間が計数され、１
回の積分量がデジタル値に演算される。そして、上記所
定値Ｖ_COMPと積分出力が、比較器２２にて比較される。
この比較器２２の比較結果は、シーケンスコントローラ
１４に供給される。そして、シーケンスコントローラ１
４の判定結果より、ピント合わせ用のレンズ繰出し装置
２３が制御されるようになっている。上記積分動作によ
り、Ａ／Ｄ変換が可能になると共に、何度も信号を取込
むことによるノイズ相殺効果により、精度の向上も望ま
れる。

【００１８】同実施例に於いては、ＩＲＥＤ１６を発光
させた状態とさせない状態の積分時間の差によって、定
常光除去動作のかわりとしている。更に、２分割受光素
子の各々の出力の積分時間を比較することによって、各
々の素子に入射する。信号光量の比較を行うようにし
て、ＡＦシステムを簡略化している。図２は、この発明
の第２の実施例を示す回路図で、上述した図１のブロッ
ク図を詳細にしたものである。

【００１９】図２に於いて、全体のシーケンスを制御
し、距離判定の機能を有するシーケンスコントローラ１
４によってドライバ１５が駆動されることにより、ＩＲ
ＥＤ１６が発光される。このＩＲＥＤ１６から照射され
た光は、投光用レンズ２４によって集光され、被写体２
５に投射される。被写体２５から反射してきた信号光
は、投光用レンズ２４から基線長Ｓだけ離れて配置され
た受光用レンズ２６を介し、受光素子２７上に像を結
ぶ。

【００２０】ここで、受光用レンズ２６の焦点距離をｆ
とすると、受光用レンズ２６の光軸を原点とした、受光
スポット位置ｘは被写体距離ｌとの間に、数１の関係式
を成立させる。

【００２１】

【数１】

【００２２】したがって、受光素子２７を２分割受光素
子２７ａ及び２７ｂとすると、その分割ポイントを所定
距離１_０に於けるｘに持ってくると、２つの受光素子２
７ａ、２７ｂのどちらに多く信号光が入射しているかを
検出することによって、その被写体が、上記所定距離１
_０より近くにあるか、遠くにあるかを判定することが可
能となる。この判定について、図３を（ａ）及び（ｂ）
参照して説明する。図３（ａ）は被写体２５が１ _０ より
遠い例を示したもの、図３（ｂ）は、近い例を示してい
る。

【００２３】すなわち、被写体距離ｌ′を有する同図
（ａ）では、受光素子２７ｂ側に多く信号光が入射さ
れ、一方被写体距離ｌ″の同図（ｂ）では受光素子２７
ａ側に多く信号光が入射されている。

【００２４】実際には、入射信号光のスポットは点では
なく、ある大きさを有しているため、受光素子２７ａ
側、受光素子２７ｂ側それぞれに光点が広がってかかっ
ている。したがって、受光素子２７ａ、２７ｂ側に入射
される信号光量の割合が算出されることによって、より
細かく被写体距離が分解されることができる。これは、
特開昭５７−１０４８０９号公報、特開昭５８−３５４
１０号公報等に、既に提案されているものである。しか
しながら、これらの提案は何れも図１０で説明したよう
な圧縮回路、差動増幅回路等のアナログ比演算回路を有
している。

【００２５】この実施例では、ＡＦＩＣの有している増
幅機能、定常光除去機能、比演算機能をシーケンスコン
トローラ１４等に分配したり、簡略化したりすることに
より、より単純かつ廉価なＡＦシステムを提供しようと
している。

【００２６】図２に戻って、２分割受光素子２７ａ及び
２７ｂから出力される信号は、それぞれバイアス用抵抗
２８、２９と、結合コンデンサ３０、３１を介して、プ
リアンプ３２に入力される。このプリアンプ３２は、電
流を出力する形のものを想定しており、出力として、受
光素子の出力電流の交流分を増幅した量の電流が直流バ
イアスにのって流れるようになっている。

【００２７】また、ＰＮＰトランジスタ３３、３４及び
エミッタ抵抗３５、３６はカレントミラ−回路を構成し
ており、プリアンプ３２の出力を積分コンデンサ３７に
流し込むようになっている。上記トランジスタ３４のエ
ミッタに接続されたスイッチ３８は積分のタイミングを
決定するもので、オンで積分禁止、オフで積分状態とな
る。更に、積分コンデンサ３７と並列にスイッチ３９が
接続されている。このスイッチ３９は、リセット用であ
り、オンで積分の初期化、オフで積分可能状態となる。

【００２８】比較器４０は、積分量が所定値Ｖ_COMPに達
することを検出するものである。この比較器４０の出力
は、シーケンスコントローラ１４に於いて信号光量に依
存した１回当たりの積分量がデジタル値に変換された
後、距離の判定がなされる。尚、シーケンスコントロー
ラ１４は、上記スイッチ３８、３９と共に、バイアス用
抵抗２８に接続されたスイッチ４１を制御する。そし
て、図中４２で示した点線部分は、ワンチップマイコン
（ＣＰＵ）等で代用が可能である。ここで、上記シーケ
ンスコントローラ１４のＡ／Ｄ変換の動作を説明する。

【００２９】先ず、シーケンスコントローラ１４がスイ
ッチ３９をオンすると、積分コンデンサ３７を初期化す
る。上記スイッチ３９がオフ状態になった後（リセット
解除後）、ＩＲＥＤ１６の発光に同期して、積分用スイ
ッチ３８をオフ状態にする。すると、そのたびにカレン
トミラ−回路３３〜３６の働きによって、積分コンデン
サ３７に信号電流とバイアス電流の和が流し込まれる。

【００３０】この積分値が上記Ｖ_COMPレベルを越える
と、比較器４０が反転するが、上記リセット解除後、比
較器反転タイミングまでの時間に何回積分スイッチ３８
がオフしたかによって、１回あたりの積分量をデジタル
値に変換することができる。つまり、１回当たりの積分
量が小さいと、何度もスイッチ３８をオフする必要があ
り、１回当たりの積分量が大きいと積分回数は少なくて
すむ。

【００３１】上述したように、同実施例の第１の特徴
は、プリアンプ３２を１個だけ使用し、そこに順次、受
光素子２７の出力を時分割で入力していくことにある。
つまり、スイッチ４１は最初オフした状態にあり、受光
素子２７ａはバイアスさない状態をとるため、バイアス
用抵抗２９と結合コンデンサ３１を介し、プリアンプ３
２には受光素子２７ｂの信号しか入力されない状態とな
っている。

【００３２】また、同実施例の第２の特徴は、定常光成
分をコンデンサ結合にてカットし、更に積分回路に定常
的に流れるバイアス電流分を２回の積分の差によって除
去しようとしたことにある。つまり、ＩＲＥＤ１６を非
投光状態で積分した場合と、投光を行いながら積分した
場合で、これらの差分を信号光量分として検出するよう
にしている。

【００３３】ところで、特願平３−３４５１６６号に
て、受光素子の出力をそのまま積分して、非投光状態と
投光状態の差から、定常光成分を分離しようとするもの
も本出願人により提案されている。しかしながら、この
提案では、積分のスピ−ドが被写体の明るさによって変
動するうえ、定常光成分に比べ、積分される信号光量が
１／１０００程度しかない等、実用上更に工夫するべき
点が残されていた。

【００３４】したがって、上述した実施例では、定常光
電流成分をコンデンサでカットし、プリアンプ増幅段を
設け、更に積分のスピ−ドを自己バイアス回路にて略一
定にして、上記提案をより実用的にしている。

【００３５】よって、同実施例の第３の特徴は、積分動
作をＩＲＥＤの発光に同期させて、より信号光の検出能
力を高めていることと、これらの回路をスイッチのオ
ン、オフ動作で簡単に実現することができるように工夫
したことにある。次に、図４のタイミングチャートを参
照して、この第２の実施例の動作を説明する。

【００３６】先ず、図中シ−ケンス１で示された、スイ
ッチ（ＳＷ）３９のリセット解除から、比較器（ＣＯＭ
Ｐ）４０の出力がハイレベル（Ｈ）までの期間は、ＩＲ
ＥＤ１６の発光なしで積分を行う。同時に、シーケンス
コントローラ１４は、積分レベルがＶ_COMPに達するまで
の積分回数ｎ₀ （＝７）をカウントする。

【００３７】次に、シ−ケンス２の期間では、スイッチ
４１がオフの状態でＩＲＥＤ１６を発光させながら積分
を行う。この場合、ＩＲＥＤ１６の信号光量分だけ１回
の積分量が増加するので、少ない積分回数ｎ₁ （＝５）
で、積分値は所定レベルに達する。

【００３８】更に、シ−ケンス３の期間では、スイッチ
４１がオンし、受光素子２７ａの出力も一緒にプリアン
プ３２に入力されるため、上述したシ−ケンス２よりも
更に早く、積分は終了する（積分回数ｎ₂ ）＝３））。
このようにして得られた積分回数ｎ₀ とｎ₂ から、距離
を求めるフロ−チャートを、図５に示す。

【００３９】先ず、ステップＳ１では、積分回数ｎ₀ と
ｎ₂ のと差から、受光素子２７ａ、２７ｂに入射された
総入射信号光量ｎ₂ ′求める。この総入射信号光量
ｎ₂ ′は、被写体距離が大きくなるほど小さくなるた
め、あまりにも遠い場合は、ＩＲＥＤ１６の非発光時と
積分回数に差を生じなくなる。したがって、ステップＳ
２に於いて、差が「２」以上あるか否かを判定する。こ
こで「２」以上ない場合は、ステップＳ３へ分岐し、例
えば被写体距離ｌを４ｍと判断する。

【００４０】上記ステップＳ２で、ｎ₂ ′が「２」以上
であると判定された場合は、ステップＳ４へ進んで、ｎ
₀ とｎ₁ の差であるｎ₁ ′を求める。このｎ₁ ′は、受
光素子２７ｂに入射された信号光量に依存するので、ス
テップＳ５に進んで、これをｎ₂ ′と比較する。

【００４１】このステップＳ５に於いて、ｎ₁ ′が
ｎ₂ ′の１／２より小さいと、図３で説明した所定距離
ｌ₀ より近いものと判断できる。したがって、ステップ
Ｓ６にて、ｌ＝１ｍとする。一方、上記ステップＳ５
で、ｎ₁ ′がｎ₂ ′の１／２より小さくない場合は、ス
テップＳ７に進む。そして、ｎ₁ ′がｎ₂ ′の１／２よ
り大きいと、所定距離ｌ₀ より遠いと判断できるので、
ステップＳ８にて、ｌ＝３ｍとする。また、ｎ₁ ′がｎ
₂ ′／２に等しい場合は、所定距離ｌ₀ に等しいと判断
でき、ステップＳ９に進んで、ｌ＝２ｍとする。こうし
て、ステップＳ１０にて、以上のステップＳ６、ステッ
プＳ８及びステップＳ９の結果により、カメラのピント
合わせレンズの制御がなされる。

【００４２】同実施例の第４の特徴は、積分コンデンサ
のリセットや積分のスイッチ等、オ−プンドレインの出
力端子で、容易に制御できるようにした点、また、比較
器４０も、積分コンデンサの選定によって、シュミット
トリガ機能を有する入力端子で代用できる点にある。し
たがって、上述したように、図２の４２で示した点線部
分は、ワンチップマイコン（ＣＰＵ）等で代用が可能に
なる。図６は、この発明の第３の実施例で、ＣＰＵを用
いた回路例を示したものである。尚、プリアンプ部は、
より詳細な回路に置換えて示している。

【００４３】先ず、プリアンプ部について説明すると、
抵抗４３、インバ―タ４４は、ＣＭＯＳのインバ−タを
用いて設計される公知のリニアアンプ部を構成してい
る。そして、その出力は結合コンデンサ４５を介して、
抵抗４６、４７、４８及びトランジスタ４９から成る自
己バイアス形増幅器のベ−スに入力される。また、バイ
アスポイントは、約１０μＡに選ばれている。したがっ
て、信号入力時、トランジスタ４９には、図７のＩに示
されるように、バイアス電流Ｉｂ＝１０μＡに、信号ｉ
_p が重畳されて流れることになる。

【００４４】一方、ＣＰＵ４２の構成は以下の通りであ
る。入出力兼用ポ−ト５０はシュミレットトリガを有す
るもので、シュミットトリガの判定器５１及びオ−プン
ドレインの出力用ＮＭＯＳトランジスタ５２に接続され
ている。このＮＭＯＳトランジスタ５２がローレベル
（Ｌ）となることにより、積分コンデンサ３７はリセッ
トされる。また、判定器５１がＶccの１／２のスレッシ
ュとする比較器４０と同じ働きをすることは言うまでも
ない。

【００４５】更に、オ−プンドレインの出力専用ポ−ト
５３には、４１のＮＭＯＳトランジスタ５４が接続され
ている。このＮＭＯＳトランジスタ５４がＬとなること
により、トランジスタ３４のエミッタ電位がベ−ス電位
より下がり、電流の流れが阻止されるようになってい
る。尚、５５はＮＭＯＳトランジスタであり、５６はＥ
² ＰＲＯＭである。

【００４６】いま、図７に示されるようにスイッチ３８
を制御すると、ほぼ、ｉ_p ＋Ｉ_b の電流が、積分コンデ
ンサ３７に流し込まれる。このときの１回の積分時間を
ｔ_INT 、積分コンデンサ３７の容量をＣ_INT とすると、
１回の積分量Ｖ_INT は、数２の関係式の如くなる。

【００４７】

【数２】 ＩＲＥＤの非投光時には、ｉ_p がないので数３の関係式
が成立する。

【００４８】

【数３】

【００４９】いま、Ｖ_COMPを判定器５１のスレッシュと
し、非投光時にｔ_INT ′＝ｎｔ_INT 、投光時にｔ_INT ″
＝ｍｔ_INT とすると、数４の関係式が成立する。

【００５０】

【数４】 よって、入射信号光量を求めるには、数５を用いればよ
いことがわかる。

【００５１】

【数５】

【００５２】この演算は、求められたｔ_INT ′、
ｔ_INT ″、及び既知のＩ_b によって、ＣＰＵ４２が演算
する。Ｉ_b が部品のばらつきによってばらつく場合は、
Ｅ² ＰＲＯＭ５６等にばらつきを予め記憶させておいて
もよい。以上の動作は、ＮＭＯＳトランジスタ５５をオ
フにした状態で行い、これにより受光素子２７ｂに入射
する信号光の光量を検出することができる。

【００５３】次に、ＮＭＯＳトランジスタ５５をオンに
した状態で、以上の動作を行うと、受光素子２７ａ及び
２７ｂに入射する信号光の光量を検出することができ
る。したがって、これら信号光の光量比により、被写体
距離を求めることができる。

【００５４】尚、受光素子２７ａ、抵抗２８及びＮＭＯ
Ｓトランジスタ５５を除去して、受光素子２７ｂに入射
する信号光の強度から被写体距離を求めてもよい。つま
り、被写体距離をｌ、信号光電流をｉ_p 、被写体の反射
率をｒ、比例定数をｋとすると、数６の関係式が成立す
る。

【００５５】

【数６】 したがって、被写体距離ｌは、数７の関係式のようにし
て求められる。

【００５６】

【数７】 故に、ｒ、ｋを適宜設定すれば、被写体の距離を求める
ことができる。また、この発明は、入出力兼用ポ−ト５
０のような入出力ゲ−トを用いないで、Ａ／Ｄ変換器内
蔵のＣＰＵを使用しても応用が可能である。図８はその
場合のタイミングチャ−トであり、図９はその概念を示
すブロック図である。以下、これに基いて、この発明の
第４の実施例を説明する。

【００５７】図９に於いて、スイッチ４１の他に、受光
素子２７ｂ側にもスイッチ５７が設けられている。そし
て、プリアンプ３２からの出力は、積分回路５８、Ａ／
Ｄ変換器５９を介してＣＰＵ４２に供給されるようにな
っている。

【００５８】この場合、図４の積分回数を変化させ、積
分量を一定とする方式とは異なり、積分回数を一定と
し、積分量をＡ／Ｄ変換器５９でデジタル値に変換した
後、ＣＰＵ４２に入力する。ここで、数２及び数３の関
係式より、数８の関係式が求められる。

【００５９】

【数８】 したがって、数９の関係式が成立する。

【００６０】

【数９】 よって、積分値Ｖ_INT より、光量ｉ_p が求められる。

【００６１】また、受光素子２７ｂ側にもスイッチ５７
が設けられていることにより、図８のＶ_INT1、Ｖ
_INT2を、数９の関係式のＶ_INT に代入することにより、
各々受光素子２７ｂ、２７ａに入射する信号光量分が求
められる。この結果より、図５のような判定ではなく、
ｎ₁ ′、ｎ₂ ′の比の演算をＣＰＵ４２にて行い、測距
演算を行うことも可能である。

【００６２】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、ＣＰＵ
の有する機能を十分に活用して、従来必要とされている
ＡＦＩＣを用いずにＡＦ示すを大幅に簡略化し、簡単な
回路構成でオートフォーカスを実践することができ、よ
り低価格のカメラでも、煩わしいピント操作がなく、き
れいな写真を撮ることができる測距装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明第１の実施例で、測距装置の概念を示
すブロック図である。

【図２】この発明の第２の実施例を示すもので、図１の
ブロック図を詳細にした回路図である。

【図３】受光素子に２分割受光素子を用いた場合の被写
体距離と２分割受光素子との関係を示した図である。

【図４】第２の実施例の動作を説明するタイミングチャ
ートである。

【図５】第２の実施例の動作を説明するフローチャート
である。

【図６】この発明の第３の実施例で、ＣＰＵを用いた回
路例を示した図である。

【図７】第３の実施例の動作を説明するタイミングチャ
ートである。

【図８】この発明の第４の実施例の動作を説明するタイ
ミングチャートである。

【図９】第４の実施例の概念を示すブロック図である。

【図１０】従来のアクティブ式ＡＦの概念図である。

【符号の説明】

１４…シーケンスコントローラ、１５…ドライバ、１６
…赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）、１７、２７…受光
素子、１８、１９、３８、３９、４１…スイッチ、２
０、３２…プリアンプ、２１…積分回路、２２、４０…
比較器、２３…レンズ繰出し装置、２４…投光用レン
ズ、２５…被写体、２６…受光用レンズ、２７ａ、２７
ｂ…２分割受光素子、２８、２９…バイアス用抵抗、３
０、３１…結合コンデンサ、３３、３４…ＰＮＰトラン
ジスタ、３５、３６…エミッタ抵抗、３７…積分コンデ
ンサ。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワンチップマイクロコンピュータと、 ワンチップマイクロコンピュータ外部に設けられ、被写
   体に向けて光を投射する発光素子と、 ワンチップマイクロコンピュータ外部に設けられ、上記
   発光素子を駆動するドライバ回路と、 ワンチップマイクロコンピュータ外部に設けられ、上記
   被写体からの反射信号光を受光して少なくとも２つの光
   電変換信号を出力する受光手段と、 ワンチップマイクロコンピュータ外部に設けられ、上記
   光電変換信号を積分する積分コンデンサと、上記積分コンデンサの積分電圧が予め定められた電圧に
   達したかを検出する検出手段と、 ワンチップマイクロコンピュータ内部に設けられ、上記
   発光素子を発光させた状態での上記積分コンデンサの積
   分開始から上記検出手段による検出までの時間と、発光
   素子を発光させない状態での上記積分コンデンサの積分
   開始から上記検出手段による検出までの時間の時間差を
   とることで定常光の影響を除去するよう演算し、かつ上
   記２つの光電変換信号の上記積分コンデンサの積分開始
   から、上記検出手段による検出までの時間の各々の時間
   の差をとることで被写体距離を演算する演算制御手段
   と、 ワンチップマイクロコンピュータ内部に設けられ、上記
   演算制御手段による演算に先立って、上記積分コンデン
   サの電荷をリセットするスイッチ手段と、 を具備することを特徴とする測距装置。
2. 【請求項２】 上記スイッチ手段はワンチップマイクロ
   コンピュータのオープンドレイン出力ポートであること
   を特徴とする請求項１に記載の測距装置。
3. 【請求項３】 ワンチップマイクロコンピュータと、 ワンチップマイクロコンピュータ外部に設けられ、被写
   体に向けて光を投射する発光素子と、 ワンチップマイクロコンピュータ外部に設けられ、上記
   発光素子を駆動するドライバ回路と、 ワンチップマイクロコンピュータ外部に設けられ、上記
   被写体からの反射信号光を受光して少なくとも２つの光
   電変換信号を出力する受光手段と、 ワンチップマイクロコンピュータ外部に設けられ、上記
   光電変換信号を積分する積分コンデンサと、ワンチップマイクロコンピュータ内部に設けられ、上記
   積分コンデンサの積分電圧が予め定められた電圧に達し
   たかを検出する検出手段と、 ワンチップマイクロコンピュータ内部に設けられ、上記
   発光素子を発光させた状態での上記積分コンデンサの積
   分開始から上記検出手段による検出までの時間と、発光
   素子を発光させない状態での上記積分コンデンサの積分
   開始から上記検出手段による検出までの時間の時間差を
   とることで定常光の影響を除去するよう演算し、かつ上
   記２つの光電変換信号の上記積分コンデンサの積分開始
   から、上記検出手段による検出までの時間の各々の時間
   の差をとることで被写体距離を演算する演算制御手段
   と、 を具備することを特徴とする測距装置
4. 【請求項４】 上記検出手段はスレッシュレベルを有す
   るワンチップマイクロコンピュータの入力ポートである
   ことを特徴とする請求項３に記載の測距装置。