JPS5960427A - 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（基線長）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が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、グリフオーカスの可
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、小型のコンノ（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５７７
４４８０９号公報により提案されている。この提案にお
いては、該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）くルス変調をか
けて、二つの出力の和信号が被測定体距離に関係な（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、フィード／くツク制御するために複
雑な回路を必要とする問題点があった。

本発明の目的は、上述した問題点を解決し、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、投光手段の出力
を制限する制御回路を、投光手段の出力を徐々に増加さ
せる投光駆動手段と、受光手段の二つの出力の和が所定
値に達したことを検出する和検出手段とから形成し、距
離情報検出手段を、受光手段の二つの出力の差を算出す
る差算出手段と、和検出手段の検出時点での差算出手段
の出力を距離情報としてラッチするラッチ手段とから形
成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図は本発明における一実施例を示す回路図及び
半導体装置検出器を示す。１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ＫＶＣ，ＶＣを発生する定電圧発生
回路、５はクロックパルスＣＬＫを発生するクロック発
生回路、６はＲＳフリツプフロツゾ、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、
１２は演算増幅器、１３はトランジスタ、１４．１５は
分圧抵抗、１６はトランジスタテ、クロックツくルスＣ
ＬＫが入力することによりオンオフをくり返して、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、電極Ａ、Ｂを有
する半導体装置検出器（詳細は後述する）、２３は半導
体装置検出器２１に接続されるノくイアス用電源である
。

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Ａ、電極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と共にノ１イバスフィルタ
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とキャノ（シタ４０から構成される積分回路、４１
は抵抗４２とキャノくシタ４３から構成される積分回路
、４４．４５は積分回路３８．４１により積分された信
号を増幅し、それぞれ信号電圧が、信号電圧η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から構成される減算回路で、信号電圧■
１と信号電圧漬の差信号（Ｖ、　−■）が出力される。

５２は抵抗５３．５４．５５．５６及び演算増幅器５７
から構成される加算回路で、信号電圧■と信号電圧■の
和信号（■十９）が出力される。差信号（Ｖ、−Ｖ、）
、和信号（■＋■）は、半導体装置検出器２１の信号電
流ＩＡ、１．の差と和にそれぞれ比例したものト？、Ｃ
ル。５８はコンパレータで、反転入力端には基準レベル
発生器５９（定電圧ＫＶＣとポテンショメータにより設
定される）の基準レベル覧が、非反転入力端には加算回
路５２からの和信号（Ｖ、＋Ｖ、）が、それぞれ入力す
る。

６０はＲＳＳフリラグフロップがセットされたときにラ
ッチするラッチ回路、６１は抵抗、６２はキャパシタ、
６３はオアゲートである。

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、その入射光袖に
応じて光電流Ｉを生成すると共に、この光電流Ｉを二つ
の信号電流■８、■、（但し■え＋１お＝Ｉ）に分けて
電極Ａ、Ｂより出力する。即ち、信号電流■い１、は反
射光の入射角に応じて相反した変化することになる。

今、半導体装置検出器２１の電極Ａ、Ｂ間の距離をＬ、
電極Ａから受光点までの距離をＸとすると、受光面２２
は均一な抵抗体であるのでｌ５＝Ｉｘ− の関係がある。従って信号電流工い■、により距離Ｘ（
即ち受光点の位置）を知ることができ、この距離Ｘに応
じて三角測量の原理により被写体との距離Ｘを測定する
ことができる。つまり、ＩＡ−１１＝　Ｉ　−２Ｉ＋。

であるから、光電流Ｉ（＝１．＋Ｉお）を一定制御する
ことにより、Ｌ　−１，の絶対値を距離Ｘと対応づける
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−ＰＵＣが発
生し、ＲＳフリップフロップ６はセットされ、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からは二つの定電圧ＶＣＳＫＶＣ（ＫＶＣ＞ＶＣ）
が発生すると共に、フロック発生回路５からは数１０Ｋ
）Ｉ　Ｚ程度のクロックパルスＣＬＫが発生する。

前記ＲＳフリップフロップ６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（。そのため、演算増幅器１
２の非反転入力端の入力レベルは徐々に上昇していき、
トランジスタ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ＣＬ　Ｋ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１７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１２Ａ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（。

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
２１の対を成す電極Ａ、Ｂから信号電流■え、■８をそ
れぞれ得ることができる。それぞれの信号電流ＩＡ、Ｉ
−は演算増幅器２４．２５及び周波数選択回路２Ｇ、２
７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
３２〜３４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ＣＬ
Ｋ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【
信号電圧■として減算回路４６へ、演算増幅器４５を経
て信号電圧■として加算回路５２へ、それぞれ出力され
る。

ここで、減算回路４６及び加算回路５２の一部を構成す
る各抵抗４７〜５０．５３〜５６の抵抗値１１＜、ｔ〜
Ｉ（５６、Ｉ’ｔＳＳ〜Ｒ，うの間には以下の関係式を
成立させてお（。

よって、減算回路４６からは差信号（Ｖ、−Ｖ、）が、
加算回路５２からは和信号（ｖＡ＋■）がそれぞれ出力
される。加算回路５２からの和信号（Ｖ、＋Ｖ、）は、
赤外発光ダイオード１７０投光出力の上昇に応じて増加
していき、コンパレータ５８により基準レベル発生器５
９かもの基準レベルＶＲ１と比較され、この基準レベル
よりも高（なると、コンパレータ５８の出力はハイレペ
な ルに反転し、ＲＳフリッグフロッグ６社上セツトる。よ
って、その出力端子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１２
の出力上昇も停止して、赤外発光ダイオード１７０投光
出力の上昇も停止する。

Ｉ’ＬＳフリッグフロップ６つセットされると、出力端
子Ｑの出力はハイレベルに反転し、ラッチ回路６０の働
きにより、その時の減算回路４６かもの差信号（Ｖ、−
隻）がラッチされる。そのため、該差信号（■−■、）
は和信号（Ｖ、＋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。

また、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１７０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６１を経てキャパシタ６２が充電さ
れていき、オアゲート６３の出力はハイレベルに保持さ
れ、トランジスタ１６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
定用中ヤバシタ１１の充電レベルは抵抗９、ＩＣの分圧
点の電位である上限値以上にはならないので、赤外発光
ダイオード１７の最大投光出力も、その分圧点の電位で
あ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１３０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、コンパレータ５
８の反転入力端に入力する基準レベルｈは、本発明が適
用されるカメラの過焦点距離、被写体の標準反射率及び
第１図に示す各演算増幅器の増幅度、半導***１σ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、■（Ｃの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１７０■−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。

直線的な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。６４はトランジスタ、６５．６
６はカレントミラーを構成するトランジスタ、６７は定
電流回路である。

時定用キャパシタ１１は、定電流回路６７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６５．６６
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、）が所定値に達し、コンパレータ５８
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６４はオンし、トランジス
タ６５．６６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
ましい。

図示実施例において、半導体装置検出ｉ；２１が受光手
段に相当し、トランジスタ７からトランジスタ１６まで
の回路（第１図）、及び時定用キャパシタ１１からトラ
ンジスタ１６までの回路とトランジスタ６４から定電流
回路６７までの回路（第３図）が投光駆動手段の一例を
構成し、Ｒ８７リツプフロツプ６、加算回路５２、コン
パレータ５８及び基準レベル発生器５９が差算出手段の
一例を構成し、ラッチ回路６０がラッチ手段の一例を構
成する。

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　４゜写体１９からの反射光
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側９の差が変
化し、それに応じて差（Ｒ号（■え−１．　）も変化し
、距離情報を得ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、投光手段を制御
する制御回路を、投光手段の出力を徐々に増加させる投
光駆動手段と、受光手段の二つの出力の和が所定値に達
したことを検出する和検出手段とから形成し、距離情報
検出手段を、受光手段の二つの出力の差を算出する差算
出手段と、和検出手段の検出時点での差算出手段の出力
を距離情報としてラッチするラッチ手段とから形成した
から、回路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、５・・・クロック発生回路、６−・
Ｒ８７リツプ７０ツグ、９．１０・−・分圧抵抗、１１
・・一時定用キャパシタ、１７・−・赤外発光ダイオー
ド、１９・・・被写体、２１・・・半導体装置検出器、
３８．４１・・・積分回路、４４．４５・・・演算増幅
器、４６・・・減算回路、５２・・・加算回路、５８・
・・コンパレータ、５９・・・基準レベル発生器、６０
・・・ラッチ回路、６４．６５．６６・・・トランジス
タ、６７・・・定電流回路、■・・・光電流、■４、■
１・・信号電流、■、■、・・・信号電圧、■、；＆・
・・基準レベル、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 １３５

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
   な和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、受光手段の二つの和が所定値である時の受光
   手段の二つの出力の差を距離情報として得る距離情報検
   出手段とを備えたカメラの距離測定装置において、前記
   制御回路を、前記投光手段の出力を徐々に増加させる投
   光駆動手段と、前記受光手段の二つの出力の和が所定値
   に達したことを検出する相検出手段とから形成し、前記
   距離情報検出手段を、前記受光手段の二つの出力の差を
   算出する差算出手段と、和検出手段の検出時点での差算
   出手段の出力を距離情報としてラッチするラッチ手段と
   から形成したことを特徴とするカメラの距離測定装置。