JPH06341836A - 距離検出装置 - Google Patents
距離検出装置Info
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- JPH06341836A JPH06341836A JP9510494A JP9510494A JPH06341836A JP H06341836 A JPH06341836 A JP H06341836A JP 9510494 A JP9510494 A JP 9510494A JP 9510494 A JP9510494 A JP 9510494A JP H06341836 A JPH06341836 A JP H06341836A
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- Japan
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- signal
- int
- level
- distance
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- Focusing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 系の整合に手間取ることがなくかつ検出精度
の良い距離検出装置を提供する。 【構成】 測距光を投射し、その反射光を受光手段によ
り受光することにより測距物体までの距離に相応して相
対関係の変化する第1の信号と第2の信号を出力する受
光回路と、該受光回路からの第1の信号と第2の信号を
増幅する増幅手段と、該増幅手段により増幅された第1
と第2の信号を時系列で発生させるための時系列化手段
と、該時系列化手段により時系列で発生する第1と第2
の信号のうち先に出力された信号を記憶する記憶手段を
設けるとともに、該記憶手段にて信号が記憶された後前
記時系列化手段により他方の信号を発生させ、更に前記
記憶された信号と他方の信号とを演算し距離情報を検出
する距離情報検出回路を具備する距離検出装置。
の良い距離検出装置を提供する。 【構成】 測距光を投射し、その反射光を受光手段によ
り受光することにより測距物体までの距離に相応して相
対関係の変化する第1の信号と第2の信号を出力する受
光回路と、該受光回路からの第1の信号と第2の信号を
増幅する増幅手段と、該増幅手段により増幅された第1
と第2の信号を時系列で発生させるための時系列化手段
と、該時系列化手段により時系列で発生する第1と第2
の信号のうち先に出力された信号を記憶する記憶手段を
設けるとともに、該記憶手段にて信号が記憶された後前
記時系列化手段により他方の信号を発生させ、更に前記
記憶された信号と他方の信号とを演算し距離情報を検出
する距離情報検出回路を具備する距離検出装置。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は距離検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、可動部を廃止すべく複数の検知素
子を設ける方式は、投光部より測距対象に向けて光を照
射し、その反射光を投光部から所定の基線長だけ離れて
配置された受光部により受光して測距を行なう光照射型
の所謂光アクティブ型三角測距方式に於ても、又所謂能
動型の三角測距方式に於ても数多く提案され、また実用
化もされている。
子を設ける方式は、投光部より測距対象に向けて光を照
射し、その反射光を投光部から所定の基線長だけ離れて
配置された受光部により受光して測距を行なう光照射型
の所謂光アクティブ型三角測距方式に於ても、又所謂能
動型の三角測距方式に於ても数多く提案され、また実用
化もされている。
【0003】
【発明が解決しようとしている課題】この方式は撮影操
作以前に距離情報が判るという利点を有する反面、例え
ば特開昭56−29110号公報に見られる様に受光素
子の数と同数の増幅器を含むアナログ入力回路を用いて
各受光素子出力の比較演算等を行なう様構成されている
為に各入力回路間の整合を取るのに手間取るばかりでな
く、完全に整合させることが困難であった為に検出精度
が低い欠点があった。
作以前に距離情報が判るという利点を有する反面、例え
ば特開昭56−29110号公報に見られる様に受光素
子の数と同数の増幅器を含むアナログ入力回路を用いて
各受光素子出力の比較演算等を行なう様構成されている
為に各入力回路間の整合を取るのに手間取るばかりでな
く、完全に整合させることが困難であった為に検出精度
が低い欠点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の目的はかかる欠
点を除去した、系の整合に手間取ることがなくかつ検出
精度の良い距離検出装置を提供せんとするものである。
点を除去した、系の整合に手間取ることがなくかつ検出
精度の良い距離検出装置を提供せんとするものである。
【0005】
【実施例】以下本発明について図面を用いて詳細に説明
する。
する。
【0006】図1は本発明の適用したカメラ用距離検出
装置の原理を説明する為の概念図で、図2は図1の受光
素子の平面図である。
装置の原理を説明する為の概念図で、図2は図1の受光
素子の平面図である。
【0007】図1および図2においてIREDは投光素
子で、線状の赤外光を投光レンズL1を介して被写体O
b1、Ob2上に投射する。L2は測距されるべき被写
体Ob1、Ob2からの反射光を投光軸から所定距離1
(以下この1を基線長と称す)離れた2つの受光素子S
PC1、SPC2上に結像させる受光レンズである。受
光素子SPC1、SPC2上の被写体からの反射光によ
って形成される像RIは被写体の距離により連続的に前
記投光軸と垂直な方向(以下基線長方向)11に沿って
移動する。ここで受光素子SPC1、SPC2の構造は
図2図示の如き楔形であるので、該素子出力は被測距体
距離の変化に応じ、それぞれ一方の受光素子の出力が増
せば、一方の受光素子の出力が減少する。受光素子SP
C1、SPC2の出力をそれぞれA、Bとすると、(A
+B)により正規化された、例えばA/(A+B)信号
は被測距体の位置を示す。尚該装置の出力により撮影レ
ンズの移動量を制御することによりオートフォーカス装
置が実現される。
子で、線状の赤外光を投光レンズL1を介して被写体O
b1、Ob2上に投射する。L2は測距されるべき被写
体Ob1、Ob2からの反射光を投光軸から所定距離1
(以下この1を基線長と称す)離れた2つの受光素子S
PC1、SPC2上に結像させる受光レンズである。受
光素子SPC1、SPC2上の被写体からの反射光によ
って形成される像RIは被写体の距離により連続的に前
記投光軸と垂直な方向(以下基線長方向)11に沿って
移動する。ここで受光素子SPC1、SPC2の構造は
図2図示の如き楔形であるので、該素子出力は被測距体
距離の変化に応じ、それぞれ一方の受光素子の出力が増
せば、一方の受光素子の出力が減少する。受光素子SP
C1、SPC2の出力をそれぞれA、Bとすると、(A
+B)により正規化された、例えばA/(A+B)信号
は被測距体の位置を示す。尚該装置の出力により撮影レ
ンズの移動量を制御することによりオートフォーカス装
置が実現される。
【0008】図3は本発明を適用した測距装置の実施例
の概略図である。図3において1は例えば図1、図2に
示す受光素子SPC1、SPC2の如き被測距物体距離
に依存して変化する第1、第2の測距信号を時分割的に
出力する測距情報発生手段である。2は測距情報発生手
段1、後述の信号処理回路3、スイッチ手段4、記憶手
段5、演算手段6、距離判定手段7を制御する制御手段
で、この実施例は電気的スイッチにより行なうものであ
るが不図示のシャッターボタンの押下げ操作に連動する
部材により機械的なスイッチを切り換えたり、或いは受
光素子SPC1、SPC2にマスクを設け該マスクを所
定の順序で移動させることにより測距情報発生手段の出
力を制御する方法も用いることができる。3は前述の信
号処理回路で、増幅等の信号処理を行う。4は測距情報
発生手段1から発生する情報の種類或いは時分割のモー
ドに応じ信号処理回路3の出力を後述の記憶手段5、演
算手段6に伝えるスイッチ手段である。
の概略図である。図3において1は例えば図1、図2に
示す受光素子SPC1、SPC2の如き被測距物体距離
に依存して変化する第1、第2の測距信号を時分割的に
出力する測距情報発生手段である。2は測距情報発生手
段1、後述の信号処理回路3、スイッチ手段4、記憶手
段5、演算手段6、距離判定手段7を制御する制御手段
で、この実施例は電気的スイッチにより行なうものであ
るが不図示のシャッターボタンの押下げ操作に連動する
部材により機械的なスイッチを切り換えたり、或いは受
光素子SPC1、SPC2にマスクを設け該マスクを所
定の順序で移動させることにより測距情報発生手段の出
力を制御する方法も用いることができる。3は前述の信
号処理回路で、増幅等の信号処理を行う。4は測距情報
発生手段1から発生する情報の種類或いは時分割のモー
ドに応じ信号処理回路3の出力を後述の記憶手段5、演
算手段6に伝えるスイッチ手段である。
【0009】5は前記信号処理回路3の出力を記憶する
記憶手段、6は記憶手段5の出力と、スイッチ手段4か
ら直接出力される信号処理回路3の出力とを演算する演
算手段である。7は前記演算手段6の出力から被写体距
離を判定し、不図示の表示回路或いは不図示の撮影レン
ズ制御回路に制御信号を出力する距離判定手段である。
記憶手段、6は記憶手段5の出力と、スイッチ手段4か
ら直接出力される信号処理回路3の出力とを演算する演
算手段である。7は前記演算手段6の出力から被写体距
離を判定し、不図示の表示回路或いは不図示の撮影レン
ズ制御回路に制御信号を出力する距離判定手段である。
【0010】つぎに上記の如く構成される実施例の動作
を説明する。制御手段2により測距情報発生手段1の第
1の出力は信号処理回路3に送られる。制御手段2によ
り制御されたスイッチ手段4により信号処理回路3の出
力は記憶手段に送られ保持される。次に制御手段2に制
御されて測距情報発生手段1は第2の出力を信号処理回
路3に送る。制御手段2により切り換えられたスイッチ
手段4により信号処理回路3の出力は記憶手段5を経ず
に演算手段6に送られ、記憶手段5に保持された信号と
共に演算手段6において演算され演算結果が算出され
る。距離判定手段7により演算結果が判定され距離情報
として後段に送られる。
を説明する。制御手段2により測距情報発生手段1の第
1の出力は信号処理回路3に送られる。制御手段2によ
り制御されたスイッチ手段4により信号処理回路3の出
力は記憶手段に送られ保持される。次に制御手段2に制
御されて測距情報発生手段1は第2の出力を信号処理回
路3に送る。制御手段2により切り換えられたスイッチ
手段4により信号処理回路3の出力は記憶手段5を経ず
に演算手段6に送られ、記憶手段5に保持された信号と
共に演算手段6において演算され演算結果が算出され
る。距離判定手段7により演算結果が判定され距離情報
として後段に送られる。
【0011】つぎに本発明を適用したカメラ用距離検出
装置(測距装置とも記す)の具体的な実施例について図
4を用いて説明する。
装置(測距装置とも記す)の具体的な実施例について図
4を用いて説明する。
【0012】図4において、IREDは図4図示のL1
の如きレンズ(不図示)を介して被測距物体(不図示)
に光を投射する投光素子で、例えば赤外発光ダイオード
が用いられる。IRDRはIREDを所定の光量で点滅
させるIRED用駆動回路である。
の如きレンズ(不図示)を介して被測距物体(不図示)
に光を投射する投光素子で、例えば赤外発光ダイオード
が用いられる。IRDRはIREDを所定の光量で点滅
させるIRED用駆動回路である。
【0013】MS1、MS2はMOS−FETで構成さ
れるアナログスイッチ、MSB1、MSB2はMOS−
FET、MS1、MS2のオン−オフ信号を増幅するバ
ッファアンプ、演算増幅器(以下オペアンプと称す)M
Aは前述の図1、図2図示の様に構成された受光素子S
PC1、SPC2の出力電流を電圧に変換する高入力イ
ンピーダンスのアンプで、抵抗R3〜R5、コンデンサ
C1から構成される負帰遷路により直流抑圧機能を有し
ている。PAはコンデンサC2、抵抗R8で形成される
ハイパスフィルタを介して直流分がカットされた信号を
非反転入力端に受け該信号を増幅するプリアンプ、IN
Vは−1倍のゲインを有し、プリアンプPAの出力信号
を反転するインバータ、INTはコンデンサーC3とと
もにミラー積分回路を構成し、プリアンプPAの出力を
積分するオペアンプ、SPA、SINV、SDSCはオ
ン時に電圧降下の生じないアナログスイッチ、R11は
オペアンプINVの反転入力端子に接続された抵抗、C
P1、CP2、CP3はコンパレータ、R13、R1
4、R15はコンパレータCP1、CP2、CP3の夫
々に基準レベル電圧を供給する分圧抵抗で、互いに直列
接続され、また抵抗R13の一端は接地され、抵抗R1
5の一端は−Vボルトの電源に接続される。
れるアナログスイッチ、MSB1、MSB2はMOS−
FET、MS1、MS2のオン−オフ信号を増幅するバ
ッファアンプ、演算増幅器(以下オペアンプと称す)M
Aは前述の図1、図2図示の様に構成された受光素子S
PC1、SPC2の出力電流を電圧に変換する高入力イ
ンピーダンスのアンプで、抵抗R3〜R5、コンデンサ
C1から構成される負帰遷路により直流抑圧機能を有し
ている。PAはコンデンサC2、抵抗R8で形成される
ハイパスフィルタを介して直流分がカットされた信号を
非反転入力端に受け該信号を増幅するプリアンプ、IN
Vは−1倍のゲインを有し、プリアンプPAの出力信号
を反転するインバータ、INTはコンデンサーC3とと
もにミラー積分回路を構成し、プリアンプPAの出力を
積分するオペアンプ、SPA、SINV、SDSCはオ
ン時に電圧降下の生じないアナログスイッチ、R11は
オペアンプINVの反転入力端子に接続された抵抗、C
P1、CP2、CP3はコンパレータ、R13、R1
4、R15はコンパレータCP1、CP2、CP3の夫
々に基準レベル電圧を供給する分圧抵抗で、互いに直列
接続され、また抵抗R13の一端は接地され、抵抗R1
5の一端は−Vボルトの電源に接続される。
【0014】OSCはクロック信号を発生する公知の発
振回路、JCはOSCからのクロック信号を1/2×段
数に分周するとともに、1クロック幅を単位として位相
のずれている分周出力と同周期の信号を得るためのジョ
ンソンカウンタ、ANDはアンドゲートで、後述の測距
完了判定およびラッチ回路JLCからハイレベル(以下
Hレベルと称す)の信号が出力されている時、すなわち
測距動作中ジョンソンカウンタJCの分周出力を後述の
分周回路DIVに送り、後述の測距完了判定およびラッ
チ回路JLCからローレベルの信号が出力されたとき、
すなわち測距動作が完了した後にはジョンソンカウンタ
JCからの分周出力を後述の分周回路DIVに送ること
を禁止するアンドゲート、DIVは前記分周回路で、ク
ロック信号を更に分周し、2進カウンタBCに送ると共
に、後述の積分特性圧縮用インターバルデコーダIID
に各段の出力信号を送るものである。BCはフリップフ
ロップで構成される4ビットの2進カウンタで、分周回
路DIVの出力信号をカウントし、後述のタイミング制
御用デコーダTCDおよび後述の測距ゾーン判定用デコ
ーダZJDに各フリップフロップの出力を供給する。尚
本実施例の説明では2進カウンタBCの内容を16進数
で表わし、回路の動作を説明する。前記測距ゾーン判定
用デコーダZJDは2進カウンタBCの信号と後述の測
距完了判定およびラッチ回路JLCの測距完了信号から
被測距物体がどの距離ゾーンにあるかを検出する。例え
ば測距動作が完了し、測距完了信号がHレベルからロー
レベル(以下Lレベルと称す)に反転した時の2進カウ
ンタBCの内容が“7”あるいは“8”であれば被測距
物体は遠距離ゾーンにあり、“9”であれば中距離ゾー
ン、“A”であれば近距離ゾーン、“B”であれば至近
距離ゾーンにあることを示す信号を出力する。EICは
外部インターフェース回路で、測距ゾーン判定用デコー
ダZJDの出力信号に応答して測距データを表示した
り、スティルカメラ、ビデオカメラ等の撮影レンズ(不
図示)を駆動させる回路である。TCDはタイミング制
御用デコーダで、2進カウンタBCの信号に応じて図5
のTCD1〜TCD5で示す様な各種タイミング信号を
発生し、該タイミング信号を測距完了判定およびラッチ
回路JLC、後述の圧縮信号波形整形回路CSC、SP
C制御用ラッチ回路SCL、IRED制御回路ICC、
積分スイッチ制御回路ISC、アナログスイッチSDS
Cに送り、これらを制御する。CSCはコンパレータC
P1で検出された圧縮信号のチャタリングを防止する為
の圧縮信号波形整形回路で、前述のミラー積分器の出力
の上昇過程に於いてコンパレータCP1が出力した最初
のHレベルの信号を保持し、一方前記ミラー積分器の出
力の下降過程においてはコンパレータCP1が出力した
最初のLレベルの信号を保持する。
振回路、JCはOSCからのクロック信号を1/2×段
数に分周するとともに、1クロック幅を単位として位相
のずれている分周出力と同周期の信号を得るためのジョ
ンソンカウンタ、ANDはアンドゲートで、後述の測距
完了判定およびラッチ回路JLCからハイレベル(以下
Hレベルと称す)の信号が出力されている時、すなわち
測距動作中ジョンソンカウンタJCの分周出力を後述の
分周回路DIVに送り、後述の測距完了判定およびラッ
チ回路JLCからローレベルの信号が出力されたとき、
すなわち測距動作が完了した後にはジョンソンカウンタ
JCからの分周出力を後述の分周回路DIVに送ること
を禁止するアンドゲート、DIVは前記分周回路で、ク
ロック信号を更に分周し、2進カウンタBCに送ると共
に、後述の積分特性圧縮用インターバルデコーダIID
に各段の出力信号を送るものである。BCはフリップフ
ロップで構成される4ビットの2進カウンタで、分周回
路DIVの出力信号をカウントし、後述のタイミング制
御用デコーダTCDおよび後述の測距ゾーン判定用デコ
ーダZJDに各フリップフロップの出力を供給する。尚
本実施例の説明では2進カウンタBCの内容を16進数
で表わし、回路の動作を説明する。前記測距ゾーン判定
用デコーダZJDは2進カウンタBCの信号と後述の測
距完了判定およびラッチ回路JLCの測距完了信号から
被測距物体がどの距離ゾーンにあるかを検出する。例え
ば測距動作が完了し、測距完了信号がHレベルからロー
レベル(以下Lレベルと称す)に反転した時の2進カウ
ンタBCの内容が“7”あるいは“8”であれば被測距
物体は遠距離ゾーンにあり、“9”であれば中距離ゾー
ン、“A”であれば近距離ゾーン、“B”であれば至近
距離ゾーンにあることを示す信号を出力する。EICは
外部インターフェース回路で、測距ゾーン判定用デコー
ダZJDの出力信号に応答して測距データを表示した
り、スティルカメラ、ビデオカメラ等の撮影レンズ(不
図示)を駆動させる回路である。TCDはタイミング制
御用デコーダで、2進カウンタBCの信号に応じて図5
のTCD1〜TCD5で示す様な各種タイミング信号を
発生し、該タイミング信号を測距完了判定およびラッチ
回路JLC、後述の圧縮信号波形整形回路CSC、SP
C制御用ラッチ回路SCL、IRED制御回路ICC、
積分スイッチ制御回路ISC、アナログスイッチSDS
Cに送り、これらを制御する。CSCはコンパレータC
P1で検出された圧縮信号のチャタリングを防止する為
の圧縮信号波形整形回路で、前述のミラー積分器の出力
の上昇過程に於いてコンパレータCP1が出力した最初
のHレベルの信号を保持し、一方前記ミラー積分器の出
力の下降過程においてはコンパレータCP1が出力した
最初のLレベルの信号を保持する。
【0015】IIDは積分特性圧縮用インターバルデコ
ーダで、オペアンプINTの出力に圧縮をかけるために
分周回路DIVの出力(図9のAND1参照)をデコー
ドして図9のIID1に示す様なパルスを後述の積分ス
イッチ制御回路ISCに送り、積分特性を圧縮する時に
おける積分特性決定用アナログスイッチSPA、SIN
Vの制御信号を作り出す。
ーダで、オペアンプINTの出力に圧縮をかけるために
分周回路DIVの出力(図9のAND1参照)をデコー
ドして図9のIID1に示す様なパルスを後述の積分ス
イッチ制御回路ISCに送り、積分特性を圧縮する時に
おける積分特性決定用アナログスイッチSPA、SIN
Vの制御信号を作り出す。
【0016】ISCは積分スイッチ制御回路であり、図
5、図7でISC1、ISC2として示される様なアナ
ログスイッチSPA、SINVの開閉を制御する信号を
ジョンソンカウンタJCの出力信号から作る。
5、図7でISC1、ISC2として示される様なアナ
ログスイッチSPA、SINVの開閉を制御する信号を
ジョンソンカウンタJCの出力信号から作る。
【0017】ICCはIRED制御回路であり、2進カ
ウンタBCの内容が“0”あるいは“1”であるという
信号をタイミング制御用デコーダTCDから受けたとき
および測距完了判定およびラッチ回路JLCの出力信号
がLレベルであるとき投光素子IREDをオフし、前記
以外のときには後述のSPC制御用ラッチ回路SCLの
出力信号とジョンソンカウンタJCの出力信号との排他
的論理和を算出した信号により投光素子IREDを点滅
させる。
ウンタBCの内容が“0”あるいは“1”であるという
信号をタイミング制御用デコーダTCDから受けたとき
および測距完了判定およびラッチ回路JLCの出力信号
がLレベルであるとき投光素子IREDをオフし、前記
以外のときには後述のSPC制御用ラッチ回路SCLの
出力信号とジョンソンカウンタJCの出力信号との排他
的論理和を算出した信号により投光素子IREDを点滅
させる。
【0018】SCLは図5のSCL1、SCL2で示す
ようなパルスを出力する前記SPC制御用ラッチ回路で
あり、上昇積分時には受光素子SPC1の出力信号が、
下降積分時には受光素子SPC1、SPC2の出力信号
がオペアンプMAに入力する様アナログスイッチMS
1、MS2を制御する。PSGは電源投入時に各回路を
クリアするPUC信号を出力するPUC信号発生回路で
ある。
ようなパルスを出力する前記SPC制御用ラッチ回路で
あり、上昇積分時には受光素子SPC1の出力信号が、
下降積分時には受光素子SPC1、SPC2の出力信号
がオペアンプMAに入力する様アナログスイッチMS
1、MS2を制御する。PSGは電源投入時に各回路を
クリアするPUC信号を出力するPUC信号発生回路で
ある。
【0019】つぎに上記構成にかかる測距装置の動作に
ついて図5乃至図9を用いて説明する。
ついて図5乃至図9を用いて説明する。
【0020】カメラのレリーズボタン(不図示)が押下
されると、電源回路PUから図4図示の如き電圧(V
+、V−)が発生し、該電圧が図4の各回路に供給され
る。
されると、電源回路PUから図4図示の如き電圧(V
+、V−)が発生し、該電圧が図4の各回路に供給され
る。
【0021】同時にPUC信号発生回路PSGからパワ
ーアップクリア信号PUCが発生し、ジョンソンカウン
タJC、分周回路DIV、2進カウンタBC、SPC制
御用ラッチ回路SCL、測距完了判定およびラッチ回路
JLCはクリアされる。かかるクリア動作が完了する
と、ジョンソンカウンタJCは発振回路OSCからのク
ロック信号をカウントし、該カウンタJCの出力端JC
3は該クロック信号を分周した出力信号を発生する。こ
の時アンドゲートANDの一方の入力端には測距完了判
定およびラッチ回路JLCよりハイレベル(以下Hレベ
ルと称す)の信号が与えられているので、アンドゲート
ANDはジョンソンカウンタJCからの分周出力を分周
回路DIVに供給し、該分周回路DIVは該入力信号
(図9のAND1参照)を更に分周した後に2進カウン
タBCに入力信号として供給する。その為、カウンタB
Cの内容はパワーアップクリア動作後に“0”より順次
上昇する。該カウンタBCの内容をデコードするデコー
ダTCDの出力端TCD1は図5のTCD1で示される
様にカウンタBCの内容が“0”から“1”の間はLレ
ベルであるので、IRED制御回路ICCの出力端もカ
ウンタBCの内容が“0”から“1”の間Lレベルを保
持し、IRED駆動回路IRDRはこの間投光素子IR
EDを駆動せず、投光は行われない。又タイミング制御
用デコーダTCDの出力端TCD2はカウンタBCの内
容が“0”から“2”の間においてはLレベル(図5の
TCD2参照)を保持し、積分スイッチ制御回路ISC
の出力端ISC1、ISC2をLレベルとするので、ア
ナログスイッチSPA、SINVはオフ状態を保持し、
ミラー積分器の積分動作は開始されない。一方タイミン
グ制御用デコーダTCDの出力端TCD3はカウンタB
Cの内容が“0”から“2”の間Hレベル(図5のTC
D3参照)であるのでアナログスイッチSDSCはこの
間オン状態を保持し、抵抗R12、R11を介してコン
パレータCP3の出力端をオペアンプINTの反転入力
端に接続し、INT−CP3−SOSC−R12−R1
1=INTからなる閉回路を形成する。該閉回路が形成
された時、たとえばオペアンプINTの出力端の電位V
2 がVr2+OF2(但しVr2はコンパレータを形成する
オペアンプCP3の反転入力端の電位であり、OF2は
オペアンプCP3のオフセット電圧)より高い場合には
オペアンプCP3の出力端はHレベルとなりアナログス
イッチSDSC、抵抗R12、R11を介してコンデン
サC3を充電するので、その充電電圧に応じてオペアン
プINTの出力端の電位V2 は徐々に降下し、所定時間
後にオペアンプINTの反転入力端の電位V1 とオペア
ンプCP3の出力端の電位V3 とが同電位になるとコン
デンサC3に対する前記充電動作は停止する。
ーアップクリア信号PUCが発生し、ジョンソンカウン
タJC、分周回路DIV、2進カウンタBC、SPC制
御用ラッチ回路SCL、測距完了判定およびラッチ回路
JLCはクリアされる。かかるクリア動作が完了する
と、ジョンソンカウンタJCは発振回路OSCからのク
ロック信号をカウントし、該カウンタJCの出力端JC
3は該クロック信号を分周した出力信号を発生する。こ
の時アンドゲートANDの一方の入力端には測距完了判
定およびラッチ回路JLCよりハイレベル(以下Hレベ
ルと称す)の信号が与えられているので、アンドゲート
ANDはジョンソンカウンタJCからの分周出力を分周
回路DIVに供給し、該分周回路DIVは該入力信号
(図9のAND1参照)を更に分周した後に2進カウン
タBCに入力信号として供給する。その為、カウンタB
Cの内容はパワーアップクリア動作後に“0”より順次
上昇する。該カウンタBCの内容をデコードするデコー
ダTCDの出力端TCD1は図5のTCD1で示される
様にカウンタBCの内容が“0”から“1”の間はLレ
ベルであるので、IRED制御回路ICCの出力端もカ
ウンタBCの内容が“0”から“1”の間Lレベルを保
持し、IRED駆動回路IRDRはこの間投光素子IR
EDを駆動せず、投光は行われない。又タイミング制御
用デコーダTCDの出力端TCD2はカウンタBCの内
容が“0”から“2”の間においてはLレベル(図5の
TCD2参照)を保持し、積分スイッチ制御回路ISC
の出力端ISC1、ISC2をLレベルとするので、ア
ナログスイッチSPA、SINVはオフ状態を保持し、
ミラー積分器の積分動作は開始されない。一方タイミン
グ制御用デコーダTCDの出力端TCD3はカウンタB
Cの内容が“0”から“2”の間Hレベル(図5のTC
D3参照)であるのでアナログスイッチSDSCはこの
間オン状態を保持し、抵抗R12、R11を介してコン
パレータCP3の出力端をオペアンプINTの反転入力
端に接続し、INT−CP3−SOSC−R12−R1
1=INTからなる閉回路を形成する。該閉回路が形成
された時、たとえばオペアンプINTの出力端の電位V
2 がVr2+OF2(但しVr2はコンパレータを形成する
オペアンプCP3の反転入力端の電位であり、OF2は
オペアンプCP3のオフセット電圧)より高い場合には
オペアンプCP3の出力端はHレベルとなりアナログス
イッチSDSC、抵抗R12、R11を介してコンデン
サC3を充電するので、その充電電圧に応じてオペアン
プINTの出力端の電位V2 は徐々に降下し、所定時間
後にオペアンプINTの反転入力端の電位V1 とオペア
ンプCP3の出力端の電位V3 とが同電位になるとコン
デンサC3に対する前記充電動作は停止する。
【0022】一方前記オペアンプINTの出力端の電位
V2 が前記電位Vr2+OF2より低い場合には前記オペ
アンプCP3の出力端はLレベルとなって抵抗R11、
R12並びにアナログスイッチSDSCを介してコンデ
ンサC3に蓄積されていた電荷が放電するので、オペア
ンプINTの出力端の電位V2 は上昇する。そして所定
時間後に前述のケースと同様にオペアンプINTの反転
入力端の電位V1 とオペアンプCP3の出力端の電位V
3 とが同電位となるとコンデンサC3の放電は停止し、
安定状態となる。
V2 が前記電位Vr2+OF2より低い場合には前記オペ
アンプCP3の出力端はLレベルとなって抵抗R11、
R12並びにアナログスイッチSDSCを介してコンデ
ンサC3に蓄積されていた電荷が放電するので、オペア
ンプINTの出力端の電位V2 は上昇する。そして所定
時間後に前述のケースと同様にオペアンプINTの反転
入力端の電位V1 とオペアンプCP3の出力端の電位V
3 とが同電位となるとコンデンサC3の放電は停止し、
安定状態となる。
【0023】かかる安定状態に達した時におけるオペア
ンプINTの出力端の電位V2 は次の様である。即ちオ
ペアンプCP3の増幅率をαとすると、各電圧の関係は V3=V2+α(V2−Vr2−OF2)=V1
ンプINTの出力端の電位V2 は次の様である。即ちオ
ペアンプCP3の増幅率をαとすると、各電圧の関係は V3=V2+α(V2−Vr2−OF2)=V1
【0024】
【外1】 となる。
【0025】一般にオペアンプ(演算増幅器)の増幅率
αはα≫1とおくことができるから、上式は V≒Vr2+OF2となり、オペアンプINTの出力端の
電位V2 はオペアンプCP3の閾値電圧(Vr2+OF
2)にほぼ等しくなる。
αはα≫1とおくことができるから、上式は V≒Vr2+OF2となり、オペアンプINTの出力端の
電位V2 はオペアンプCP3の閾値電圧(Vr2+OF
2)にほぼ等しくなる。
【0026】この結果、コンデンサC3の端子電圧はオ
ペアンプINTの反転入力端電位V1 =Vr2−OF1と
コンパレータCP3の非反転入力端電位V2 =Vr2−O
F2との差電圧となるので、オペアンプINTおよびコ
ンパレータCP3のオフセット電圧OF1、OF2が自
動的に補償できると共に、オペアンプINTの無信号時
の出力レベルが基準レベル(図4図示実施例の場合は該
基準レベルはグランドレベルである)以下に設定され
る。尚該実施例の如く、オペアンプINTの出力が後述
する様に無信号時の出力レベルに対して一方向(正方
向)のみに振れる場合には、前述の様にオペアンプIN
Tの無信号時の出力レベルがグランドレベル以下に設定
されるとオペアンプINTの出力のダイナミックレンジ
が広がるので、S/N比が向上する。
ペアンプINTの反転入力端電位V1 =Vr2−OF1と
コンパレータCP3の非反転入力端電位V2 =Vr2−O
F2との差電圧となるので、オペアンプINTおよびコ
ンパレータCP3のオフセット電圧OF1、OF2が自
動的に補償できると共に、オペアンプINTの無信号時
の出力レベルが基準レベル(図4図示実施例の場合は該
基準レベルはグランドレベルである)以下に設定され
る。尚該実施例の如く、オペアンプINTの出力が後述
する様に無信号時の出力レベルに対して一方向(正方
向)のみに振れる場合には、前述の様にオペアンプIN
Tの無信号時の出力レベルがグランドレベル以下に設定
されるとオペアンプINTの出力のダイナミックレンジ
が広がるので、S/N比が向上する。
【0027】次いでパワーアップクリア後にカウンタB
Cの内容(図5、図7、図8のBC参照)が“2”にな
り、デコーダTCDの出力端TCD1(図5TCD1参
照)がLレベルからHレベルに反転すると、IRED制
御回路ICCの出力端はジョンソンカウンタJCの出力
端JC3からの出力信号に応答してHレベル並びにLレ
ベルを繰返すので、IRED駆動回路IRDRは投光素
子IREDを間欠的に駆動し、投光素子IREDは図1
図示レンズL1の如きレンズを介して測距物体に光を投
光する。点灯開始直後においては、投光素子IREDの
内部温度は低い為に発光エネルギーは高いが、連続的な
点灯により内部温度が上昇してくるとそれに伴って投光
素子IREDの発光エネルギーは徐々に減少する。そし
て投光素子IREDの内部温度が投光素子の周囲温度よ
り高くなり、投光素子内での発熱量と同じ熱量を外界に
放出するような所謂熱平衡状態に達すると投光素子IR
EDの発光エネルギーは安定状態に達する。しかる後に
カウンタBCの内容が“2”から“3”に変わると、デ
コーダTCDの出力端TCD3(図5のTCD3参照)
はHレベルからLレベルに反転するので、アナログスイ
ッチSDSCは開成してINT−CP3−SDSC−R
12−R11−INTからなる閉回路は開き、ミラー積
分器による積分動作が開始される。尚この時点ではSP
C制御用ラッチ回路SCLの出力端SCL1はLレベ
ル、SCL2はHレベルであって受光素子SPC1のみ
がアンプMAの入力端に接続されている。
Cの内容(図5、図7、図8のBC参照)が“2”にな
り、デコーダTCDの出力端TCD1(図5TCD1参
照)がLレベルからHレベルに反転すると、IRED制
御回路ICCの出力端はジョンソンカウンタJCの出力
端JC3からの出力信号に応答してHレベル並びにLレ
ベルを繰返すので、IRED駆動回路IRDRは投光素
子IREDを間欠的に駆動し、投光素子IREDは図1
図示レンズL1の如きレンズを介して測距物体に光を投
光する。点灯開始直後においては、投光素子IREDの
内部温度は低い為に発光エネルギーは高いが、連続的な
点灯により内部温度が上昇してくるとそれに伴って投光
素子IREDの発光エネルギーは徐々に減少する。そし
て投光素子IREDの内部温度が投光素子の周囲温度よ
り高くなり、投光素子内での発熱量と同じ熱量を外界に
放出するような所謂熱平衡状態に達すると投光素子IR
EDの発光エネルギーは安定状態に達する。しかる後に
カウンタBCの内容が“2”から“3”に変わると、デ
コーダTCDの出力端TCD3(図5のTCD3参照)
はHレベルからLレベルに反転するので、アナログスイ
ッチSDSCは開成してINT−CP3−SDSC−R
12−R11−INTからなる閉回路は開き、ミラー積
分器による積分動作が開始される。尚この時点ではSP
C制御用ラッチ回路SCLの出力端SCL1はLレベ
ル、SCL2はHレベルであって受光素子SPC1のみ
がアンプMAの入力端に接続されている。
【0028】また、カウンタBCの内容が“3”に変わ
った後に積分スイッチ制御回路ISCの出力端ISC1
は図5のISC1に示す様なジョンソンカウンタJCの
出力端JC1からのパルスとほぼ逆位相のパルスを発生
してアナログスイッチSPAの開閉を開始し、更に出力
端ISC2は図5図示のISC2に示す様なジョンソン
カウンタJCの出力端JC2からのパルスとほぼ同位相
のパルスを発生してアナログスイッチSINVの開閉を
開始する。
った後に積分スイッチ制御回路ISCの出力端ISC1
は図5のISC1に示す様なジョンソンカウンタJCの
出力端JC1からのパルスとほぼ逆位相のパルスを発生
してアナログスイッチSPAの開閉を開始し、更に出力
端ISC2は図5図示のISC2に示す様なジョンソン
カウンタJCの出力端JC2からのパルスとほぼ同位相
のパルスを発生してアナログスイッチSINVの開閉を
開始する。
【0029】従ってカウンタBCの内容が“3”に変っ
てアナログスイッチSDSCが前述の様に開成した後
に、測距物体で反射した投光素子IREDからの光が受
光素子SPC1に入射することによって、アンプPAか
ら入射光の強さに応じた図6aの波形PAに示す如き出
力が発生し、またインバータINVから図6bの波形I
NVに示す如き出力が発生すると、アナログスイッチS
PA、SINVは図6aにおいて波形SPA、SINV
で示す様な開成動作をしているので、ミラー積分器を形
成するオペアンプINTの反転入力端には図6aのIN
Tに示す様な常に負のレベルを持った信号が与えられ
る。従ってコンデンサC3はカウンタBCの内容が
“3”から“6”の間の一定時間Tの間充電され続け、
その端子電圧は図5の波形INTで示す様に受光素子S
PC1への入射光量に応じて上昇する。そして一定時間
Tが経過した時、コンデンサC3は測距物体が近距離の
時には高く、遠距離の時には低い電圧に充電される。
てアナログスイッチSDSCが前述の様に開成した後
に、測距物体で反射した投光素子IREDからの光が受
光素子SPC1に入射することによって、アンプPAか
ら入射光の強さに応じた図6aの波形PAに示す如き出
力が発生し、またインバータINVから図6bの波形I
NVに示す如き出力が発生すると、アナログスイッチS
PA、SINVは図6aにおいて波形SPA、SINV
で示す様な開成動作をしているので、ミラー積分器を形
成するオペアンプINTの反転入力端には図6aのIN
Tに示す様な常に負のレベルを持った信号が与えられ
る。従ってコンデンサC3はカウンタBCの内容が
“3”から“6”の間の一定時間Tの間充電され続け、
その端子電圧は図5の波形INTで示す様に受光素子S
PC1への入射光量に応じて上昇する。そして一定時間
Tが経過した時、コンデンサC3は測距物体が近距離の
時には高く、遠距離の時には低い電圧に充電される。
【0030】その後カウンタBCの内容が“6”から
“7”に変化し、デコーダTCDの出力端TCD4が図
5の波形TCD4に示す様にHレベルからLレベルに変
化すると、まずSPC制御用ラッチ回路SCLの出力端
SCL1、SCL2の夫々が図5の波形SCL1、SC
L2に示す様に反転してアナログスイッチMS1を開成
し、アナログスイッチMS2を閉成し、アンプMAの入
力端に受光素子SPC1、SPC2を並列接続する。ま
た前述のデコーダTCDの出力端TCD4の出力変化に
よりSPC制御用ラッチ回路の出力端SCL3も図5図
示の波形SCL3の様にLレベルからHレベルに変化す
るのでIRED制御回路ICCはジョンソンカウンタJ
Cの出力端JC3からのパルスの位相を180°ずらせ
たパルスをIRED駆動回路IRDRに供給する。更に
前述のデコーダTCDの出力端TCD4の出力変化に同
期して、デコーダTCDの他の出力端TCD2が図5図
示の波形TCD2の様にHレベルからLレベルに変する
ので、該出力端TCD2からの信号を受ける積分スイッ
チ制御回路ISCの両出力端ISC1、ISC2は共に
LレベルとなってアナログスイッチSPA、SINVを
開成し、ミラー積分器による積分動作を中断させ、受光
素子SPC1、SPC2の切換えに伴って生じるアンプ
MPの過渡的変動による誤測距を失くす。カウンタBC
の内容が“7”から“8”に変化し、デコーダTCDの
出力端TCD2の出力信号がLレベルから再度Hレベル
に変化すると、アナログスイッチSPA、SINVは再
度積分スイッチ制御回路ISCの出力端ISC1、IS
C2からの出力信号(図5のISC1、ISC2参照)
に応じて開閉動作を繰返すが、前述した様にIRED制
御回路ICCから出力されるパルスの位相がカウンタB
Cの内容が“6”から“7”に切換わった時点で180
°ずれたので、投光素子IREDの点灯時にアナログス
イッチSPAが開成し、投光素子IREDの消灯時にア
ナログスイッチSINVが開成することになる(図6b
参照)。
“7”に変化し、デコーダTCDの出力端TCD4が図
5の波形TCD4に示す様にHレベルからLレベルに変
化すると、まずSPC制御用ラッチ回路SCLの出力端
SCL1、SCL2の夫々が図5の波形SCL1、SC
L2に示す様に反転してアナログスイッチMS1を開成
し、アナログスイッチMS2を閉成し、アンプMAの入
力端に受光素子SPC1、SPC2を並列接続する。ま
た前述のデコーダTCDの出力端TCD4の出力変化に
よりSPC制御用ラッチ回路の出力端SCL3も図5図
示の波形SCL3の様にLレベルからHレベルに変化す
るのでIRED制御回路ICCはジョンソンカウンタJ
Cの出力端JC3からのパルスの位相を180°ずらせ
たパルスをIRED駆動回路IRDRに供給する。更に
前述のデコーダTCDの出力端TCD4の出力変化に同
期して、デコーダTCDの他の出力端TCD2が図5図
示の波形TCD2の様にHレベルからLレベルに変する
ので、該出力端TCD2からの信号を受ける積分スイッ
チ制御回路ISCの両出力端ISC1、ISC2は共に
LレベルとなってアナログスイッチSPA、SINVを
開成し、ミラー積分器による積分動作を中断させ、受光
素子SPC1、SPC2の切換えに伴って生じるアンプ
MPの過渡的変動による誤測距を失くす。カウンタBC
の内容が“7”から“8”に変化し、デコーダTCDの
出力端TCD2の出力信号がLレベルから再度Hレベル
に変化すると、アナログスイッチSPA、SINVは再
度積分スイッチ制御回路ISCの出力端ISC1、IS
C2からの出力信号(図5のISC1、ISC2参照)
に応じて開閉動作を繰返すが、前述した様にIRED制
御回路ICCから出力されるパルスの位相がカウンタB
Cの内容が“6”から“7”に切換わった時点で180
°ずれたので、投光素子IREDの点灯時にアナログス
イッチSPAが開成し、投光素子IREDの消灯時にア
ナログスイッチSINVが開成することになる(図6b
参照)。
【0031】このためミラー積分器のアンプINTの反
転入力端にはカウンタBCの内容が“8”に移行した時
点から図6bの波形INTで示す様な正方向の電圧が与
えられる。勿論オペアンプINTの反転入力端に与えら
れる正方向の電圧は受光素子SPC1の出力とSPC2
の出力との和の出力に相応した電圧である。カウンタB
Cの内容が“8”に移行した後にオペアンプINTに前
述した様な正方向の電圧が次々に与えられると、オペア
ンプINTの出力レベルは入力信号のレベルすなわち測
距物体までの距離に応じて図5の波形INTで示す様に
徐々に低下してゆく。尚図5の波形INTにおいてIN
T−1は測距物体が近距離の場合、INT−2は測距物
体が中距離の場合、INT−3は測距物体が遠距離の場
合、INT−4は測距物体が近距離で、かつ高反射率の
測距物体である場合、INT−5は測距物体が極めて遠
距離の場合のオペアンプINTの出力特性の概略を夫々
示している。
転入力端にはカウンタBCの内容が“8”に移行した時
点から図6bの波形INTで示す様な正方向の電圧が与
えられる。勿論オペアンプINTの反転入力端に与えら
れる正方向の電圧は受光素子SPC1の出力とSPC2
の出力との和の出力に相応した電圧である。カウンタB
Cの内容が“8”に移行した後にオペアンプINTに前
述した様な正方向の電圧が次々に与えられると、オペア
ンプINTの出力レベルは入力信号のレベルすなわち測
距物体までの距離に応じて図5の波形INTで示す様に
徐々に低下してゆく。尚図5の波形INTにおいてIN
T−1は測距物体が近距離の場合、INT−2は測距物
体が中距離の場合、INT−3は測距物体が遠距離の場
合、INT−4は測距物体が近距離で、かつ高反射率の
測距物体である場合、INT−5は測距物体が極めて遠
距離の場合のオペアンプINTの出力特性の概略を夫々
示している。
【0032】ここでまず測距物体が近距離の場合であっ
てオペアンプINTの出力がINT−1(図6INT出
力参照)で示される様な出力特性を呈する場合の動作に
ついて説明する。
てオペアンプINTの出力がINT−1(図6INT出
力参照)で示される様な出力特性を呈する場合の動作に
ついて説明する。
【0033】オペアンプINTの出力がコンパレータC
P3の閾値より低下すると、コンパレータCP3の出力
端はHレベルからLレベルに反転し、ラッチ回路JLC
に測距完了信号を与える。この時タイミング制御用デコ
ーダTCDの出力端TCD5(図5のTCD5参照)は
Hレベルとなっているのでラッチ回路JLCはコンパレ
ータCP3からの測距完了信号に応答してLレベルの出
力信号(図5のJLC1参照)をIRED制御回路IC
C、積分スイッチ制御回路ISC、コンパレータCP
3、アンドゲートAND並びに測距ゾーン判定デコーダ
ZJDの夫々に与える。このため投光素子IREDの投
光は停止され(図5IRED参照)、両アナログスイッ
チSPA、SINVは開かれて(図5ISC1、ISC
2参照)ミラー積分器の積分動作は停止され、コンパレ
ータCP3の作動も停止される。
P3の閾値より低下すると、コンパレータCP3の出力
端はHレベルからLレベルに反転し、ラッチ回路JLC
に測距完了信号を与える。この時タイミング制御用デコ
ーダTCDの出力端TCD5(図5のTCD5参照)は
Hレベルとなっているのでラッチ回路JLCはコンパレ
ータCP3からの測距完了信号に応答してLレベルの出
力信号(図5のJLC1参照)をIRED制御回路IC
C、積分スイッチ制御回路ISC、コンパレータCP
3、アンドゲートAND並びに測距ゾーン判定デコーダ
ZJDの夫々に与える。このため投光素子IREDの投
光は停止され(図5IRED参照)、両アナログスイッ
チSPA、SINVは開かれて(図5ISC1、ISC
2参照)ミラー積分器の積分動作は停止され、コンパレ
ータCP3の作動も停止される。
【0034】またアンドゲートANDの出力もHレベル
からLレベルに反転してカウンタJCから分周回路DI
Vへのパルスの伝達を阻止する。従って2進カウンタB
Cは前述の測距完了信号がコンパレータCP3より出力
された時点の数値“A”を保持し、また測距ゾーン判定
用デコーダZJDにはカウンタBCの内容である数値
“A”が与えられる。この時測距ゾーン判定デコーダZ
JDには前述の様にコンパレータCP3からの測距完了
信号に応答してラッチ回路JLCよりLレベルの信号が
与えられているので、測距ゾーン判定デコーダZJDは
2進カウンタBCからの情報をもとに測距物体の距離情
報を外部インターフェース回路(この実施例においては
カメラ内の所定の回路)へ伝達する。
からLレベルに反転してカウンタJCから分周回路DI
Vへのパルスの伝達を阻止する。従って2進カウンタB
Cは前述の測距完了信号がコンパレータCP3より出力
された時点の数値“A”を保持し、また測距ゾーン判定
用デコーダZJDにはカウンタBCの内容である数値
“A”が与えられる。この時測距ゾーン判定デコーダZ
JDには前述の様にコンパレータCP3からの測距完了
信号に応答してラッチ回路JLCよりLレベルの信号が
与えられているので、測距ゾーン判定デコーダZJDは
2進カウンタBCからの情報をもとに測距物体の距離情
報を外部インターフェース回路(この実施例においては
カメラ内の所定の回路)へ伝達する。
【0035】ここで該測距ゾーン判定デコーダZJDの
演算について詳述する。
演算について詳述する。
【0036】上昇方向の積分(積分時間T)時における
ミラー積分器を構成するコンデンサC3の充電電圧と、
下向方向の積分(積分時間t)時におけるコンデンサC
3の降下電圧は図5のINTから明らかな様に等しい。
ミラー積分器を構成するコンデンサC3の充電電圧と、
下向方向の積分(積分時間t)時におけるコンデンサC
3の降下電圧は図5のINTから明らかな様に等しい。
【0037】よって
【0038】
【外2】 が成立する。
【0039】ここでC3…コンデンサC3の容量、R1
1…入力抵抗R11の抵抗値、A…受光素子SPC1の
出力電流値、B…受光素子SPC2の出力電流値、T…
前述した上昇方向時の積分時間、t…前述した下降方向
時の積分時間、α…オペアンプMAの電流−電圧変換定
数とオペアンプPAの増幅率との積並びに両アナログス
イッチSPA、SINVの開閉デューティ比で定まる比
例定数である。
1…入力抵抗R11の抵抗値、A…受光素子SPC1の
出力電流値、B…受光素子SPC2の出力電流値、T…
前述した上昇方向時の積分時間、t…前述した下降方向
時の積分時間、α…オペアンプMAの電流−電圧変換定
数とオペアンプPAの増幅率との積並びに両アナログス
イッチSPA、SINVの開閉デューティ比で定まる比
例定数である。
【0040】上記(2)式は積分時間Tが一定である時
は他の積分時間tを測定することによりA/A+B、す
なわち測距物体の距離を判定できることを示している。
測距ゾーン判定デコーダZJDはこの原理を利用して距
離を演算するものである。
は他の積分時間tを測定することによりA/A+B、す
なわち測距物体の距離を判定できることを示している。
測距ゾーン判定デコーダZJDはこの原理を利用して距
離を演算するものである。
【0041】すなわち前述のようにしてカウンタBCよ
り与えられた数値“A”から積分時間tを算出し、既知
の一定時間TからA/A+Bを求め、測距物体までの距
離を算出し、前述のように外部インターフェース回路に
測距物体迄の距離情報を出力する。
り与えられた数値“A”から積分時間tを算出し、既知
の一定時間TからA/A+Bを求め、測距物体までの距
離を算出し、前述のように外部インターフェース回路に
測距物体迄の距離情報を出力する。
【0042】尚測距物体が中距離にある時にはコンパレ
ータCP3がカウンタBCの内容が“9”の時に前述の
ような測距完了信号を発生するので、測距ゾーン判定デ
コーダZJDは測距物体が中距離にあることを示す信号
を出力する。更に測距物体が遠距離にある時にはコンパ
レータCP3がカウンタBCの内容が“8”の時に前述
のような測距完了信号を発生するので測距ゾーン判定デ
コーダZJDは測距物体が遠距離にあることを示す信号
を出力する。
ータCP3がカウンタBCの内容が“9”の時に前述の
ような測距完了信号を発生するので、測距ゾーン判定デ
コーダZJDは測距物体が中距離にあることを示す信号
を出力する。更に測距物体が遠距離にある時にはコンパ
レータCP3がカウンタBCの内容が“8”の時に前述
のような測距完了信号を発生するので測距ゾーン判定デ
コーダZJDは測距物体が遠距離にあることを示す信号
を出力する。
【0043】次に測距物体が極めて遠距離にあって、ミ
ラー積分器の出力レベルが積分特性INT−5(図5の
INT参照)に示される様にカウンタBCの内容が
“7”に移行した時にもコンパレータCP2の閾値CP
2T(図5の波形INT参照)を越えない場合には、タ
イミング制御デコーダTCDの出力端TCD4がHレベ
ルからLレベルに反転した際にラッチ回路JLCはこの
レベルの反転に同期してコンパレータCP2から出力さ
れているLレベルの信号をラッチする。この結果、ラッ
チ回路JLCの出力は前記デコーダの出力端TCD4の
出力の反転に応答して測距物体が前述の如き通常の範囲
内に存在した場合と同様にHレベルからLレベルに変化
し(図5のJLC1参照)、投光素子IREDの投光は
停止され、カウンタBCの内容は“7”に保持され、ま
た測距ゾーン判定デコーダZJDはカウンタBCの内容
“7”並びにラッチ回路JLCの出力信号から測距物体
が極めて遠距離に存在することを示す信号を外部インタ
ーフェース回路EICに出力する。
ラー積分器の出力レベルが積分特性INT−5(図5の
INT参照)に示される様にカウンタBCの内容が
“7”に移行した時にもコンパレータCP2の閾値CP
2T(図5の波形INT参照)を越えない場合には、タ
イミング制御デコーダTCDの出力端TCD4がHレベ
ルからLレベルに反転した際にラッチ回路JLCはこの
レベルの反転に同期してコンパレータCP2から出力さ
れているLレベルの信号をラッチする。この結果、ラッ
チ回路JLCの出力は前記デコーダの出力端TCD4の
出力の反転に応答して測距物体が前述の如き通常の範囲
内に存在した場合と同様にHレベルからLレベルに変化
し(図5のJLC1参照)、投光素子IREDの投光は
停止され、カウンタBCの内容は“7”に保持され、ま
た測距ゾーン判定デコーダZJDはカウンタBCの内容
“7”並びにラッチ回路JLCの出力信号から測距物体
が極めて遠距離に存在することを示す信号を外部インタ
ーフェース回路EICに出力する。
【0044】最後に測距物体が近距離にあって、かつ高
反射率のものである時の動作について説明する。かかる
場合はミラー積分器の出力電圧は図5の積分特性INT
−4に示される様に受光素子SPC1からの出力電流に
応じて積分開始後急激に上昇する。そしてコンパレータ
CP1の閾値CP1T(図7のINT参照)を越えると
コンパレータCP1の出力(図8のCP1参照)はLレ
ベルからHレベルに反転し、圧縮信号波形整形回路CS
Cの出力は図8の波形CSCで示される様にHレベルか
らLレベルに反転する。このため積分スイッチ制御回路
ISCの出力端ISC1、ISC2からのパルスは積分
インターバルデコーダIIDからのパルス(図9のII
D1参照)によって図7の波形ISC1、ISC2に示
される様に間引かれたパルス列となる。
反射率のものである時の動作について説明する。かかる
場合はミラー積分器の出力電圧は図5の積分特性INT
−4に示される様に受光素子SPC1からの出力電流に
応じて積分開始後急激に上昇する。そしてコンパレータ
CP1の閾値CP1T(図7のINT参照)を越えると
コンパレータCP1の出力(図8のCP1参照)はLレ
ベルからHレベルに反転し、圧縮信号波形整形回路CS
Cの出力は図8の波形CSCで示される様にHレベルか
らLレベルに反転する。このため積分スイッチ制御回路
ISCの出力端ISC1、ISC2からのパルスは積分
インターバルデコーダIIDからのパルス(図9のII
D1参照)によって図7の波形ISC1、ISC2に示
される様に間引かれたパルス列となる。
【0045】かかる間引かれたパルス列はアナログスイ
ッチSPA、SINVに供給され、アナログスイッチS
PA、SINVは該パルス列に応答して開閉するのでミ
ラー積分器を形成するオペアンプINTの出力電圧は図
5に示される様に緩い傾斜をもって上昇する。
ッチSPA、SINVに供給され、アナログスイッチS
PA、SINVは該パルス列に応答して開閉するのでミ
ラー積分器を形成するオペアンプINTの出力電圧は図
5に示される様に緩い傾斜をもって上昇する。
【0046】そしてカウンタBCの内容が“7”に移行
すると前述の場合と同様にタイミング制御デコーダTC
Dの出力端TCD2から出力されるLレベルの信号に応
答してアナログスイッチSPA、SINVが開成し、コ
ンデンサC3の充電路を遮断するので、ミラー積分器の
積分動作は停止する。
すると前述の場合と同様にタイミング制御デコーダTC
Dの出力端TCD2から出力されるLレベルの信号に応
答してアナログスイッチSPA、SINVが開成し、コ
ンデンサC3の充電路を遮断するので、ミラー積分器の
積分動作は停止する。
【0047】そして2進カウンタBCの内容が“8”に
移行すると、タイミング制御デコーダTCDの出力端T
CD2はLレベルから再びLレベルに反転し(図5の波
形TCD2参照)、積分スイッチ制御回路ISCの出力
端ISC1、ISC2は再び図7のISC1、ISC2
の様な間引かれたパルスをアナログスイッチSPA、S
INVに供給するので、アナログスイッチSPA、SI
NVは開閉し再び積分動作は開始され、積分器を形成す
るオペアンプINTの出力は受光素子SPC1からの出
力電流とSPC2からの出力電流の和の電流に応じ、か
つ期間T1(図5INT参照)における積分特性の傾き
をKAとすると−K(A+B)の傾きをもって図7の波
形INT或いは図5の波形INT−4に示される様に徐
々に降下する。積分器の出力が更に降下してコンパレー
タCP1の閾値CP1T(図5、図7の波形INT参
照)以下となると、コンパレータCP1の出力はHレベ
ルからLレベルに反転して圧縮信号波形形成回路CSC
の出力をLレベルからHレベルに反転させ(図8の波形
CSC参照)、積分スイッチ制御回路ISCの出力端I
SC1、ISC2から出力されるパルスのデューティ比
を元に戻す。このため積分器の出力は図5のINT出力
(波形INT−4参照)に示される様に急激に降下す
る。そして該積分器の出力、すなわちオペアンプINT
の出力電圧がコンパレータCP3の閾値以下となるとコ
ンパレータCP3の出力はLレベルに反転して測距完了
判定およびラッチ回路JLCの出力を反転させ(図5の
波形JLC1参照)、前述の場合と同様に投光素子IR
EDの投光を停止させると共に測距ゾーン判定デコーダ
ZJDよりカウンタBCの内容(“B”)に応じた距離
情報、すなわち測距物体は至近距離にある事を示す情報
を外部インターフェース回路EICに出力する。
移行すると、タイミング制御デコーダTCDの出力端T
CD2はLレベルから再びLレベルに反転し(図5の波
形TCD2参照)、積分スイッチ制御回路ISCの出力
端ISC1、ISC2は再び図7のISC1、ISC2
の様な間引かれたパルスをアナログスイッチSPA、S
INVに供給するので、アナログスイッチSPA、SI
NVは開閉し再び積分動作は開始され、積分器を形成す
るオペアンプINTの出力は受光素子SPC1からの出
力電流とSPC2からの出力電流の和の電流に応じ、か
つ期間T1(図5INT参照)における積分特性の傾き
をKAとすると−K(A+B)の傾きをもって図7の波
形INT或いは図5の波形INT−4に示される様に徐
々に降下する。積分器の出力が更に降下してコンパレー
タCP1の閾値CP1T(図5、図7の波形INT参
照)以下となると、コンパレータCP1の出力はHレベ
ルからLレベルに反転して圧縮信号波形形成回路CSC
の出力をLレベルからHレベルに反転させ(図8の波形
CSC参照)、積分スイッチ制御回路ISCの出力端I
SC1、ISC2から出力されるパルスのデューティ比
を元に戻す。このため積分器の出力は図5のINT出力
(波形INT−4参照)に示される様に急激に降下す
る。そして該積分器の出力、すなわちオペアンプINT
の出力電圧がコンパレータCP3の閾値以下となるとコ
ンパレータCP3の出力はLレベルに反転して測距完了
判定およびラッチ回路JLCの出力を反転させ(図5の
波形JLC1参照)、前述の場合と同様に投光素子IR
EDの投光を停止させると共に測距ゾーン判定デコーダ
ZJDよりカウンタBCの内容(“B”)に応じた距離
情報、すなわち測距物体は至近距離にある事を示す情報
を外部インターフェース回路EICに出力する。
【0048】以上詳細に説明した実施例に関し、本発明
の範囲内で種々の変形を施すことができる。すなわち投
光手段等の無いいわゆる受動式(パッシブ)測距装置、
例えば焦点面近傍に配置した2個の受光素子にそれぞれ
入射する被写体像のコントラストの差等に起因するレベ
ル信号を比較することにより合焦検知を行なう系等にも
適用可能である。またこの場合、本実施例に於ける如く
同期整流の同期位相をずらすことにより時系列的に逆極
性信号を得ることは出来ないが、例えば図10に示す如
く信号発生部での受光素子接続自体を逆にする等により
第1モードと第2モードの信号極性を逆にすることも可
能である。すなわち、図10は図4における、演算増幅
器MA及びその周辺部品を省略的に示したもので、スイ
ッチSWAがオン、スイッチSWBがオフの場合、受光
素子SPCAに入射する信号光により演算増幅器OP1
の出力は負帰還回路FC1を介して一方の極性に振れ、
スイッチSWBがオン、スイッチSWAがオフの場合は
逆極性に振れることになる。或いはまた、時分割された
各モードで信号の極性を変えるのに信号経路の中に反転
回路を設けこの機能を活かしたり停止したりするという
様に構成することも可能である。
の範囲内で種々の変形を施すことができる。すなわち投
光手段等の無いいわゆる受動式(パッシブ)測距装置、
例えば焦点面近傍に配置した2個の受光素子にそれぞれ
入射する被写体像のコントラストの差等に起因するレベ
ル信号を比較することにより合焦検知を行なう系等にも
適用可能である。またこの場合、本実施例に於ける如く
同期整流の同期位相をずらすことにより時系列的に逆極
性信号を得ることは出来ないが、例えば図10に示す如
く信号発生部での受光素子接続自体を逆にする等により
第1モードと第2モードの信号極性を逆にすることも可
能である。すなわち、図10は図4における、演算増幅
器MA及びその周辺部品を省略的に示したもので、スイ
ッチSWAがオン、スイッチSWBがオフの場合、受光
素子SPCAに入射する信号光により演算増幅器OP1
の出力は負帰還回路FC1を介して一方の極性に振れ、
スイッチSWBがオン、スイッチSWAがオフの場合は
逆極性に振れることになる。或いはまた、時分割された
各モードで信号の極性を変えるのに信号経路の中に反転
回路を設けこの機能を活かしたり停止したりするという
様に構成することも可能である。
【0049】また、第3の説明でも記した様に、複数情
報発生手段の時分割を制御する方式は、電気的方式ばか
りでなく機械的方式も可能であり、切り換える方式も、
受光素子の接続を直接切り換えるという本方式の実施例
の様なものが処理回路の兼用による回路規模削減並びに
回路間の不整合に基づく検出精度の低下の防止につなが
り望ましいが、図11に示す様に、個々の受光素子に入
力回路を設けその出力を切換える様に構成しても良いこ
とは云うまでもない。図11は図3のブロック1に対応
するものでOP2、OP3は演算増幅器、SPCC、S
PCDは受光素子、FC2、FC3は負帰還回路、SW
Cは切換え手段である。図11の例では、図4で示した
実施例の様に両受光素子の和出力を得るには工夫を要す
るが、撮影レンズ繰出し量と演算結果の比例性を必ずし
も必要としない系に於いてはこれでも充分である。図4
に於けるミラー積分器の演算機能を図11の如き情報発
生手段と組み合わせた場合、その結果は2つの受光素子
への入射光量比とみても良いし、単に差演算或いは大小
比較と見なして処理することも可能である。
報発生手段の時分割を制御する方式は、電気的方式ばか
りでなく機械的方式も可能であり、切り換える方式も、
受光素子の接続を直接切り換えるという本方式の実施例
の様なものが処理回路の兼用による回路規模削減並びに
回路間の不整合に基づく検出精度の低下の防止につなが
り望ましいが、図11に示す様に、個々の受光素子に入
力回路を設けその出力を切換える様に構成しても良いこ
とは云うまでもない。図11は図3のブロック1に対応
するものでOP2、OP3は演算増幅器、SPCC、S
PCDは受光素子、FC2、FC3は負帰還回路、SW
Cは切換え手段である。図11の例では、図4で示した
実施例の様に両受光素子の和出力を得るには工夫を要す
るが、撮影レンズ繰出し量と演算結果の比例性を必ずし
も必要としない系に於いてはこれでも充分である。図4
に於けるミラー積分器の演算機能を図11の如き情報発
生手段と組み合わせた場合、その結果は2つの受光素子
への入射光量比とみても良いし、単に差演算或いは大小
比較と見なして処理することも可能である。
【0050】また受光素子に関しても、図4迄の実施例
に於けるような2つのカソードコモンのシリコン受光素
子に限定されるものでなく特願昭58−29076号公
報に示された各入力回路、受光素子が適用可能である。
特に半導***置検出器(以下PSDと記す)と組み合わ
せた場合、PSD自体の持つアナログ的高分解能と相俟
って一層高精度な系を構成することができる。
に於けるような2つのカソードコモンのシリコン受光素
子に限定されるものでなく特願昭58−29076号公
報に示された各入力回路、受光素子が適用可能である。
特に半導***置検出器(以下PSDと記す)と組み合わ
せた場合、PSD自体の持つアナログ的高分解能と相俟
って一層高精度な系を構成することができる。
【0051】
【発明の効果】以上の様に本発明によれば、時分割に発
生された信号がほぼ同一の処理系を経る為に、従来例の
情報数に対応した複数処理系の間の整合に調整等の手間
をかける必要もなくなり、安価に提供できるばかりでな
く、高精度な装置を提供できるものである。
生された信号がほぼ同一の処理系を経る為に、従来例の
情報数に対応した複数処理系の間の整合に調整等の手間
をかける必要もなくなり、安価に提供できるばかりでな
く、高精度な装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した距離検出装置の原理図。
【図2】図1図示の受光素子の平面図。
【図3】本発明を適用した距離検出装置の概略図。
【図4】本発明を適用した距離検出装置の詳細回路図。
【図5】図4図示回路の各部の波形図。
【図6】図4図示回路の各部の波形図。
【図7】図4図示回路の各部の波形図。
【図8】図4図示回路の各部の波形図。
【図9】図4図示回路の各部の波形図。
【図10】本発明の他の実施例の回路図。
【図11】本発明の他の実施例の回路図。
IRED 発光素子 SPC1、SPC2、SPCA〜SPCD 受光素子 TCD 遅延回路を形成するタイミング制御用デコーダ BC カウンタ ISC 積分スイッチ制御回路 SPA、SINV アナログスイッチ PA、INV、INT、MA、OP1〜OP3 オペア
ンプ C3 コンデンサ
ンプ C3 コンデンサ
Claims (1)
- 【請求項1】 測距光を投射し、その反射光を受光手段
により受光することにより測距物体までの距離に相応し
て相対関係の変化する第1の信号と第2の信号を出力す
る受光回路と、該受光回路からの第1の信号と第2の信
号を増幅する増幅手段と、該増幅手段により増幅された
第1と第2の信号を時系列で発生させるための時系列化
手段と、該時系列化手段により時系列で発生する第1と
第2の信号のうち先に出力された信号を記憶する記憶手
段を設けるとともに、該記憶手段にて信号が記憶された
後前記時系列化手段により他方の信号を発生させ、更に
前記記憶された信号と他方の信号とを演算し距離情報を
検出する距離情報検出回路を具備する距離検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6095104A JP2675979B2 (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | 距離検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6095104A JP2675979B2 (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | 距離検出装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58114820A Division JPS606819A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 距離検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06341836A true JPH06341836A (ja) | 1994-12-13 |
JP2675979B2 JP2675979B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=14128571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6095104A Expired - Lifetime JP2675979B2 (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | 距離検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2675979B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS606819A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-14 | Canon Inc | 距離検出装置 |
-
1994
- 1994-05-09 JP JP6095104A patent/JP2675979B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS606819A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-14 | Canon Inc | 距離検出装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2675979B2 (ja) | 1997-11-12 |
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