JPS606820A - 能動型距離検出装置 - 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】 本発明は距離検出装置、特に測距物体に所定頁 の期間に河って光を投射し、その反射光に基づいて前記
物体迄の距ｎｌＬを検出する能動型距離検出装ｆｔの検
出タイミングを制御する装置に門する。

現在の１１旧Ｐｂ型距離検出装置の投光素子としては、
一般に赤外発光ダイオード（以下１ＲＢＤと称す）等の
発光素子が使用されているが、該発光素子は点灯開始時
点から消灯寸での間常に一定の発光エネルギーを発生す
るものではなく、自己発熱の少ない点灯直後は亮いエネ
ルギーを発生するが自己発熱の上列につれてそのエネル
ギーは減衰する特性を有している。

かかる不安定な出力特性を有する発光素子を使用しても
従来の距離検出装置、すなわち投光系或いは受光系ｆ機
械的に走査１．て受光光計の変化する点を検出して距ｒ
（ｔを検出する距離検出装置ｉ′！、の場合では機械的
走査による受バー九Ｍの変化が発光素子の発光出力の時
間的変動を無視し得る程大きい為に何んらの問題も生じ
ていかかった。

一方他の距離検出装置、すなわち可動ｆ（１；分を有し
ない替りに受光系に複数の受光素子を設け。

入射光ト＾の一番犬きい受光素子を検出して距離を検出
する距離検出装置の場合にも発光素子はパルス状の光を
発生するだけであり、かつ各受光素子は同時に相対値を
検出される方式であるので、何んらの問題も生じていな
かった。

しかしながら、可動部がなく、かつＳハ比を向上する為
に発光素子を所定時間駆動する方式の距離検出装置、詳
言すれば固定の投光及び受光系を有し、測距物体に所定
期間継続して光ビームを投射し、測距物体迄の距離に応
じた受光系上の位置に反射光を入射させ、測距物体の距
離に応じて変化する入射光の変動分に基づいて測距物体
迄の距離を検出する距離検出＠置の場合では発光素子の
発光出力が時間的に変動すると直ちにその変動が測距情
報に影響を与え、正しい距離Ｉｆｆ報が得られず、大き
な問題となっていた。

本発明の目的は投光素子として前述の如き特性７有する
発光素子が使用さｎ、たとしても茜い検出精度を得るこ
とのできる第三の方式に基づいて距離検出装置を提供せ
んとするものである。

以下図面を用いて本発明を詳述する。

第１図は本発明を適用したカメラ用距離検出装置の原理
を説明する為の概略図で、第２図は第１図示の受光素子
の平面図である。

第１図および′Ｐｊ２図において１ＲＦＤ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ｏｂ１
．ｏｂ２上に投射する。Ｌ２ｉｊ：測距されるべき被写
体ｏｂ１　、ｏｂ２から、反射光を投光軸から所定距離
ｌ（以下とのｌを基Ｐ９Ｐと称す）雌れた２つの受光素
子５Ｐｃ１．ＳＰＣ！２十に結イ！１：させる受光レン
ズである。受光素子５ＰＯＩ　ＪＪＰＣ２上の被写体か
らの反射光によって形成キワる像ＲＴ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！１に沼って移動する。

ことで受光素子５ｐａ１，５ｐｃ２の構造は第２図示の
如き僕形であるので、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５ｐａ１，５ｐａ２の出力をそノｔ（′力、Ａ
、Ｂとすると、（Ａ−１−Ｂ）により正規化ｉ　”、、
Ｋｙ号例えばＡ／（Ａ＋Ｂ）は被測距体の位置に示す。

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ｔする。

第３図は本発明を適用した測距装置の実施例の概略図で
ある。

第３図において１は例えばディ１図、第２図に示す受光
素子５ＰＣＩ　、ＳＰＣ！２の０口き被測距物体距離に
依存して変化する。′ｉ′Ｇ１＋第２の測距信号を時分
割的に出力する１ｌｔｌｌ距］ｎ報発生手段である。

２は測距１Ｎ報発生千１々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を割？ｒ１する制ｆ１１１１手段で、この実施例
は電気的スイッチにより行うものであるが不図示の７ヤ
ツターボタンの押下げ操作に連動する部材により＋３：
’を械的なスイッチを切シ換えたり、成いは受光素子Ｆ
ｌｐｃ１ｅ８ｐＣ２にマスクを設は該マスクを所２ｉの
１１Ｎ１序で移動させることにより測距１ａ報発生手段
の出力を制御する方法もＨ４いることができる。６は前
・水の信号処理回路で、増幅等の信号部、１１１を行う
。４は測距情報発生手段１から発生する情報の８１類或
いは時分割のモードに応じ、信号処理量Ｐ８３の出力を
後述の記憶手段５、演゛λγ手段６に伝えるスイッチ手
１々である。

５け前記信号処理回路６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は前記濱庁下手段乙の出力から被写体圧１！′！
ｆｔを判笥（７、不図示の表示回路或いは不図示の槌形
しンズ制副回路に制御信号全出力する距帷判定手１′−
ｙである。

つぎに上記の如く構成さｆｌ、る実施ｆｌｌのＩ’ｌｉ
ｂ　）’Ｆを説明する。側副手段２により測ド巨清弗発
生手段１の戸Ｊ工１の出力は信号処理回路ろに必らノす
る。

制御９手段２により制御さｔまたスイッチ手ｐ７４に」
ニジ信号処理回路３の出力は記（へ手段に送られ保持さ
れる。次に制何手役２に制・■されて（ｌｉｉｌ距１’
ｆｆ報発生手段１は第２の出力を信号処理回路３に送る
。！ｔｌＪ　６ｍ手段２により切り門えらｉｌだスイッ
チ手段４により信号処理回路３の出力は記憶手段５全経
ずに演（’を手段６に送られ、同時に側倒手段２により
記１１行手段５のＩ＋￥号が演算手段６に送られ演算結
果が算出される。距ｒｌｔ判定手段７により演算結果が
判定され、距ｌｌ＋＋を情？１４とじて？＆段に送られ
る。

つぎに本発明を適用したカメラ用距離検出装貿（測距装
置とも記す）の具体的な実１＠例について第４図を用い
て説明する。

第４図において、１ＲＥＤは第１図示のＬｌ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１例えば赤外発光ダイオードが用込らｆ
する。１ＲＤＲけ１ＲＥＤ　ｉ所定の光脅で点滅させる
１ＲＥＤ用！；パｊｉ・ｈ回路である。

＋１１８１．ＭＳ２はＭＯ６ＦＪすＴで構成されるアナ
ログスイッチ、ＭＳＢｌ　、ＭＳＢ２は＋ＡＯＢ−ＦＦ
ｉＴ　ＭＳｊ、ＭＳ２のオン−オフ１言号を増幅するバ
ッファアンプ、演ｑ増（１゛畠器（以下オペアンプと称
す）　ＭＡは前τホの第１図、第２図示の様に構成され
た受光素子５ＰＯ１゜５ｐｃ２の出力電流を屯田に変換
する高大カインビーダンスのアンプで抵抗Ｒｓ＋　Ｒ，
、コンデンサＣ１から借成さｉする負部ｊ！路により直
流抑圧機−目をρ 有している。％ＡｌはコンデンサＣ２、抵抗Ｒ８で形成
されるバ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、該信グリアンプＰＡの出力
信＋′ｙを反転するインバータ、ｉＮＴはコンデンサー
Ｃ５とともにミラー積分回路（＋−構成し、プリアンプ
ＦＡの出力を積分すルオペアンプ、１３ＰＡ、５ｉＮＶ
、５ＤＳＣ！けオフ　１’！？［ｆ（圧降下の生じない
アナログスイッチ、Ｒ１１けオペアンプｉＮＶの反転入
力端子に接続さｉまた抵抗、ＯＰｌ　、（！ｌ’２．Ｏ
ｎはコンパレータ、Ｒ１！ｌ　、Ｒ１４、Ｒ１５けコン
パレータａｐ１．　ｃｒ’２　、　ＯＦ２の夫々に基や
レベル市川を供給するタ分１−Ｅ抵抗で、互いに直列接
続され、斗た抵抗Ｒ１３の一端は接地さね、抵抗上１１
５の一端は一■ボルトの電源に接続シカる。

ＯＳａけクロック信号を発生する公知のジも振回路、Ｊ
ＣＩｌ−１：Ｃ８Ｃからのクロック信号を１７２Ｋｌぐ
斂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〕…の信号をイ！）るため
のジョンソンカウンタ１．ｕｌＤＩｄ：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レベルト称ス）力信号が出力さねでいる
時、すなわち測距動作中ジョンソンカウンタＪＯの分周
出力を後述の分周回路Ｄ　ｉ、ｖに送り、後述の測距完
了判定およびラッチ回路ＪＬＯからローレベルの信号が
出力さ１またとき、すなわちｌ１ｌｌ　ｌｉｌ：　ｆ″
Ｊｂ作が完ｒ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に送ることを禁市す
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、少１
７内の積分特性圧縮用インターバルデコーダｉｉＤに各
段の出ノ月；τ号を送２）ものである。ＯＣけフリツブ
フロツブで措成さゴする４ビツトの２１１ｑカウンタで
１分周回路Ｄ１ｖの出力１Ｊ＠４−カウントし、彼達の
タイミング側倒用デコーダＴＯＤおよび後述の測距ゾー
ン判定用デコーダＺＪＤに・谷フリップフロップの出力
を供給する。尚木実施例の説す１でけ２進カウンタＢｅ
の内ｄを１６わ 進斂で衣液々し、回路の４７１１作を説明する。Ｍｉ前
記測距ゾーン判定用デコーダＺＪＤけ２進カウンタＢｅ
の信号と後述の測距完了判定およびラッチ回路ＪＬＯ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
を演出中る。ｆｌえげ泪Ｉｆ　Ｉｉｉ・：１１１作が完
了し％？１ｉｌｌ　４．′巨完了信号がＩＴ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の内界が７”あるいｆｒ、ｔ″８″であハ
、は被測距物体け、１１ｔｆｉ　＋’、＋４ゾーンにあ
り、”９ｎであれば距離ゾーン、Ａ”であれげ近ｔｌｌ
Ｔ　ｐ′！ｅゾーン”Ｂ″であわば至近距附ゾーンにあ
ることを示す信号を出力する。Ｆ、ｉｏ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１．、　ｆｒ、す、
ステイルカメラ、ビデオカメラ等の４１１−影レンズ（
不図示）を駆動させる回路で、らＺ）。ＴＣＤシｊタイ
ミング制９１’！ｉｔ用デコーダで、２進カウンタ１３
０の信号に応じて第５図のＴＣＤ１〜ＴＯＤ５で示ず仔
な各種タイミング信号を発生し、該タイミング信号を一
１距完了判定およびランチ回路ＪｂＣ、後述の圧縮信号
波形整形回路ｃｓａ　、ｓｐＣ１ｉ１１１　ｆｔ、　Ｊ
ｌｌラッチ回路ＳＱＬ　、　ｉｌＤ　ｉｌｉ制御回路Ｉ
ＯＣ％ｒ′＋分スイッチ制御回路１ｓｃ、アナログスイ
ッチ５ＤＳＣＶＣ送り、こわらを制伺する。Ｃ８Ｃけコ
ンパレータｃｐｌで検出さ＋９たＦ′Ｅ縮信呼信号ャタ
リングを防［卜する為の圧縮１１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ａｐｉが出力した借切の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於いてはコンパ
レータＣＰ１が出力した役初のＬレベルの信号を保持す
る。

ｉｉＤは積分ｌｐ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Ｄｉ
ｖの出力（第９図のＡＮＤ　１参■）を、デコードして
第９図の１１Ｄ１に示す様なパルスを後）ホの積分スイ
ッチ制御回路１ｓｃ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、５ｉｌｆ
ｆの制御信号を作り出す。

ｉｓｃけ積分スイッチ制御回路であり、第５図、第７図
でｉ、ｌ１ｌｌ　、ｉｇｃ２として示される様なアナロ
グスイッチＳＰＡ　、　５ｉＮＶの開閉を制御する信号
をジョンソンカウンタＪＯの出力信号から作る。

ｉＣＣけｉＲ１制御回路であり、２′＄ＡカウンタＢｅ
の内容が°°０″あるいけ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ＪＴＩＣのＩＪ−１力信号が
Ｌレベルであるとき投光素子１ＲＷＤをオフし、前記以
外のときには後！ホのｓｐａルミ制御用ラッチＳＣＳＣ
用力信号とジョンソンカウンタＪＯの出力信号との排他
的論理和を′ｎ１ｌＬだ信号により投光素子１ＲｇＤを
点ｒＱ　ｄせる。５ＣＴＪｌｄ：第５図のＯＣｌ、＋１
　、ＳＣ！Ｌ２で示すようなパルスを出力する前記ＳＰ
Ｃ制御用ラッチ回路であり、上昇積分時には受光素子５
ＰＯ１の出力信号プバ下降積と 分時には受光素子５ＰＣ１，５ＰＯＡ１７）出力信号が
オペアンプ見（Ａに入力する様アナログスイッチ１４８
１゜）４Ｓ２を制御する。ＰＥＧは電源投入１１♀に各
回路をクリアするＰＵＯ信号を出力するＰＵＣ信号発生
回路である。

つぎに上記構成にがかる測距装置の動作について第５図
乃至第９図を用いて説明する。

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から第４図示の如き電圧（Ｖ４−、Ｖ−）が
発生し、該電圧が第４１，２Ｉの各回路に供給される。

同１１−１にＰＵＣ信号発生回路ＰＳＧからパワーアッ
プクリア信号ＰＵＯが発生し、ジョンソンカウンタＪＯ
，分周回路ＤｉＶ　、　２進カウンタＢｃ、ｓＰＣ制御
用ラッう回１烙ＳＣＬ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ＪＯは発振回路Ｏ
８ａからのクロック１８号をカウントし、該カウンタＪ
Ｏの出力端″ｒ０５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、アンドグー）　ＡＮＤの一方の
入カス、昔には測距完了判定およびラッチ回路ＪＬＯよ
りハイレベル（１″Ｊ、下Ｈレベルと称す）の信号が与
えられているので、アンドグー）　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
、；省分周回路ＤｉＶは：１．芝入力信号（ｉ　９　［
１１）ＡＮＤ１勾１１１）を更に分周したイ４に、２進
カウンタＢＣに人力信号として供給する。その為、カウ
ンタＢｅの内８はパワーアップクリア動作後に０”より
類次上昇する。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’ｌ’ＯＤ　１は第５図のＴＯＤ
　１で示される俤にカウンタＢＣの内容が′０”から１
”の間はＬレベルであるので、１ＲＫＤ制御回路ｉＣＣ
の出力ｒ’ｉｊＡもカウンタＢＣの内容が？′０”から
１”の間Ｌレベルを保持し、１ＲＫＤ駆拗回路１ＲＤＲ
けこの間投光素子１ＲＥＤ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ＴＣＩ
Ｄ２けカウンタＢＣの内容が０″から２”の間において
はＬレベル（２１５図のＴＣＤ２参照）を保持し、積分
スイッチ制御回路１ｓＯの出力端１ｓｃ！１．１ＳＯ２
をＬレベルとするので、アナログスイッチＳＰＡ、５ｉ
ＮＶ　ｉｊ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ｉ１’ＪＴＯＤ３はカウンタＢｅの内容が０″か
ら２”の間Ｈレベル（第５図のＴＣＤ３紛１■θ）であ
るのでアナログスイッチ５ＤＳＯｌ−１この間オン状態
を保持し、抵抗Ｒ１２，Ｒ１１ｆ介してコンパレータＯ
Ｐ３の出力端をオペアンプＴＮＴの反転入力端に接続し
、１ＮＴ−ＣＦ２−８０８（！−Ｒ１２−Ｒ１１−１Ｎ
Ｔからなる閉回路を形成する。該閉回路が形成−ｇｆ′
また時、たとえはオペアンプｉＮＴの出力端の電位■２
がＶｒ２＋ＯＦ’２　（但しＶｒ２はコンパレータを形
成するオペアンプ０Ｐ５０反転入力端の電位であシ、Ｏ
Ｆ２はオペアンプＣＰ３のオフセット電圧）よシ高い場
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ＳＤＳ’０１抵抗１１２．Ｒ１１を介し
てコンデンサＣ６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■２は徐々に降下し
、所定時間陵にオペアンプｉＮＴの反転入力端の電位ｖ
１とオペアンプＣＰ３の出力端の電位Ｖ、とが同電位と
々るとコンデンサＣ３に対する前記充電動作は停止する
。

一方前記オベアングｉＮＴの出力端の′α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の出力端けＬレベルとなって抵抗Ｒ１１，Ｒ１
２並びにアナログスイッチ５ＤＳＯ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け上昇する。そして所定時間
後に前述のケースを同様にオペアンプｉＮＴの反転入力
端の電位ｖ１とオペアンプａｐ３の出力端の゛取位Ｖｌ
とが同電位となるとコンデンサＣ３の放Ｙ７℃は停止し
、安定状態となる。

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■２は次の椹　でｔ）る。

即ちオペアンプｃｐ３の増縣率をαどすると、各１７、
王の関係は Ｖｌ　＝Ｖ２　＋ａ　（Ｖ、　−Ｖｒ、　−０Ｆ２　）
＝Ｖ１一般にオペアンプ（演算増幅器）の増幅率αけα
）１とおくことができるから、上式は、Ｖ２−：Ｖｒ２
＋ＯＦ２となり、オペアンプｉＮＴの出力端の電位Ｖ、
はオペアンプｃｐｘの向（値電圧（ｖｒｔ、４−０Ｆ２
）Ｋはぼ等しくなる。

この結果、コンデンサＣ３の端子電圧はオペアンプｉＮ
Ｔの反転入力端電位Ｖ、　＝＝Ｖｒ、　−０Ｆ１　とコ
ンパレータＣＰ３の非反転入力瑞雷１位Ｖ、＝Ｖｒ。

＋ＯＦ２との差電圧となるので、オペアンプｉＮＴおヨ
ヒコンバレータＣＰ３のオフセットＴ［を王ＯＦ１゜Ｏ
Ｆ２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（第４図示実楕例の
場合は該基準レベルはグランドレベルである）以下（で
設定される。尚該実施例の如く、オペアンプＩＮＴの出
力が後述する梯に煽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ｉＮＴ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、Ｅｌ／Ｎ比が向上する。

ツ 次いでパワーアシブタリア後にカウンタＢｅの内容（Ｍ
　５図、第７図、第８図のＢＣ参照）が”２″になり、
デコーダＴＣＤの出力☆：：ＡＴＣＤ１（＠５図ＴＣＤ
ｉ参照）がＬレベルからＨレベルに反転すると、ｉＲｌ
　ｊｔｌ制御回路１００の出力端はジョンソンカウンタ
ＪＯの出力ｉ喘ＪＯ３からの出力信号に応答してＩ（レ
ベル並びにＬレベルを繰返すので、１ＲＫＤ駆動回路１
ＲＤＲは投光素子１ＲＦｉＤを間欠的に、嘔動し、投光
素子ｉ　Ｒ１！！　Ｄけ第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１ＲＥＤの内部温度は低い為に発）ｔ
エネルギーは高いが、連続的な点灯により内部温１ＪＶ
がヒ件して（ると、それに伴って投光素子ｉＲ和りの発
光エネルギーは徐々に減少する。そして投光素子１ＲＦ
ｉＤの内剖温ＩＷが投光素子の周囲温度より便。

〈なり、投光素子内での発熱社と同じ熱争を外界に放出
するような所謂熱平衡状態に達すると投光素子１ＲＥＤ
の発光エネルギーＨ２安定状便に達する。しかる後にカ
ウンタＢＣの内イｌが”２”から６３″に変わると、デ
コーダＴｌの出力端ＴＯＤ３　（第５ＭのＴＣＤ３参照
）けＩ（レベルからＬレベルに反転するので、アナログ
スイッチ５ＤＳ（！は開成してｕｒＴ−ｃｐｓ　−５Ｄ
ＳＯ−Ｒ１２−Ｒｌｌ−ｆｔＮＴからなるｌ罰回路社開
き、ミラー積４＋器による積分゛・５ｈ作が開始される
。尚この時点ではｓｐａ制（ハエ１用うンチ回路ＳＣＬ
の出力端５ＣＬ１けＬレベル、５ＯＬ２はＨレベルであ
って受光素子ＦＩＰＯ１のみがアンプＭＡの入力端に接
続されている。

寸たカウンタＢＣの内容が−げに変った後に４、！分ス
イッチ制御回路１ｓｏの出力端でＳＯｊは第５図の１ｓ
Ｏｊに示す様なジョンソンカウンタＪＯの出力ｆｉ　Ｊ
Ｏｌからのパルスとほぼ逆位相のバＡ・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１ｓ
Ｏ２は第５図示の１ｓａ２に示す（千なジョンソンカウ
ンタＪＯの出力端、ＴＯ２からのパルスとＩｔ　ｉ丁同
位相のパルスを発生してアナログスイッチ５ｉＮＶの開
閉を開始する。

従ってカウンタＢｅの内容が３”に変ってアナログスイ
ッチｓｙ用Ｃが前述の様に開成した後に、側車物体で反
射した投光素子１ＲＥＤからの光が受光素子ｓｐａ　１
に入射することによって、アンプＦＡから入射光の強さ
に応じた第６図（ａ）の波形ＦＡに示す如き出力が発生
し、・ｌたインバータｉＮＶから第６図（ｂ）の波形１
１ｆｆに示す如き出力が発生すると、アナログスイッチ
ＳＰＡ、５ｉＮＶは第６図（ａ）において、波形ＳＰＡ
、５ｉＮｖで示す様々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ｊ、ＮＴの反転入力端には
第６図（ａｌのｉＮＴに示す様な常に負のレベルを持っ
た信号が与えらｉする。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の問丸
電され続け、その端子；代用はＰ！￥５図の波形ｉＮＴ
で示す様に受光素子ＳＰＯｆ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
は測距物体が近臣ｇ（１の時には高く、遠距離の時には
低い電圧に充電される。

その後カウンタＢＣの内容が１″６”からｌ″７″に変
化し、デコーダＴＯＤの出力端ＴＣ！Ｄ４が第５図の波
形ＴＯＤ４に示す様にＨレベルからＬレベルに変化する
と、まずｓｐａルミ制御用ラッチ５ＣＬ（７）出力端Ｉ
ＥｉＯＬ１　、ＥｆＯＬ２１７）夫々が第５図の波形５
ｃＬ１．５ＯＬ２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Ｓ２ｆ閉成し・アン
プＭＡの入力端に受光素子５ＰＯ１，５ＰＯ２を並列接
続する。オだ前述のデコーダＴｃＤの出力端ＴＯＤ４の
出力変化によりＦＥＰＣ制り１１用ラッチ回路の出力端
５ＯＬ３も第５図示の波形ＲＯＴｒ５の様にＬレベルか
らＨレベルに変化するので１ＲＰＤ制ｆ１１回ｍ　ｉｃ
ｅ　ｕジョンソンカウンタ、ＴＯの出力ｚｉｓＪａ３か
らのパルスの位相を１８０’ずらせたパルス′ｆｉＲＥ
Ｄ駆あ１１回路１ＲＤＨに供給する。更に前述のデコー
ダＴＯＤの出力端ＴＯＤ　４の出方変化に同期して、デ
コーダＴＣＤの他の出力端ＴＯＤ２が第５図示の波形Ｔ
ＯＤ２の様にＨレベルからＬレベルに変化するので、該
出力端ＴＯＤ　２がらの信号を受ける積分スイッチ制御
回路１８００両出力端ｔｓｃｉ　、１ｓｃ２は共にＬレ
ベルとなってアナログスイッチＳＰＡ、５ｉＮＶを開成
し、ミラー積分器による秋分動作を中断させ、受光素子
８ＰＯ１，５ＰＯ２の切換えに伴なって生じるアンプＭ
Ａの過渡的変動による誤測距を失〈す。

カウンタＢｅの内容が”７”から８”に変化し、デコー
ダＴＯＤの出力端ＴＣ！Ｄ　２の出力信号がＬレベルか
ら再１ｉＨレベルに変化すると、アナログスイッチＳＰ
Ａ、５ｉＮＶは再度積分スイッチ制御回路１８０の出力
端１ｓＣ１，１ｓ（２からの出力信号（第５図の１ｓＯ
１，１ｓＯ２参照）に応じて開閉動作を繰返すが、前述
した様に１ＲＥＤ制御回Ｐ３１（！０から出力されるパ
ルスのＧｒ相がカウンタＢＣの内容が′″６”から７”
に切換った時点で１１１０８スしたノテ、投光素子ｉＲ
Ｊ！ｉＤの点灯時にアナログスイッチＢＰＡが開成し、
投光素子１ＲＦ２Ｄの消灯時にアナログスイッチ５ｉＮ
Ｖが開成することになる（第６図（ｂ）参照）。

このためミラー積分４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第６図（
ｂ）の波形ｉＮＴで示す様な正方向の電圧が与えらＪす
る。勿論オペアンプ１ＮＴの反転入力端に与えらｔする
正方向の゛電圧ｆ−を受光素子ＳＰＣＩの出力と５ＰＯ
２の出方との４１１の出方に相応した電圧である。

カウンタＢｅの内容が８″に移行した後にオペアンプｉ
ＮＴ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
なわち測距物体寸での距離に応じて第５図の波形ｉＮＴ
で示す様に徐々に低下してゆく。尚第５図の波形ｉＮＴ
においてｉＮＴ　−１は測距物体が近距離の場合、ｉＮ
Ｔ　−２は測距物体が中距離の場合、１ＮＴ−３は測距
物体がｊＩｈ距離の場合、１ｌ−ＩＴ　−４は１ｉｌｌ
ｌ距物体が近距離で、かつ高反射４題の測距物体である
場自、１ＪＩＴ　−５は測距物体が極めて凍毘離の場合
のオペアンプｉＮＴの出力１１♀性の（・ｊ′を略を夫
々示している。

ここでます測距ｒ：勿体が近距離の場合であってオペア
ンプｉＮＴの出力がｉＮＴ　−１（第５図ｉＮＴｍ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。

オペアンプｉＮＴの出力がコンパレータＣＰ５のｌｒ、
＋、ｌ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レベ刀、に反転し、ラッチ回路ＪＬＯ
に測距光ｒ侶号を与える。この時タイミング開開用デコ
ーダＴ（ｊＤの出力踊ｉｊ　Ｔ　ＣＤ　５　（ｆＥ５［
文ｌのＴ（ｊＤ５　参照）はＨレベルとなっているので
ランチ回路ＪＬＯはコンパレータＣＰ３からの測距完了
１言号に応答してＬレベルの出力信号（第５図のＪ　Ｌ
　Ｃ１参照）をｉｆ［Ｄ　ｆｉｌｌ飼回路ｉｃｅ、積分
スイッチ制御回路１８Ｇ　、コンパレータＯＰ３　、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１ＲｉｃＤの投光は
停止され（消５へｊｉｌＤ参ｔｅａ　）、両アナログス
イッチＳＰＡ、Ｅｌｉｌｆｆは開かｈで（第５図ｉｓＧ
！１，１ｓＯ２参照）、ミラー積分器の群分ｔυ作は停
止さり、コンパレータｃｐ３の作動も停止される。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ＪＯから分周回１’−３ＤｉＶへのパル
スの伝達を阻止する。従って２進カウンタＢＣけ前述の
測距完了４６号がコンパレータＯＰ３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デコーダ
ｚＪＤＫ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ＺＪＤには前述
の様にコンパレータＯＰ３からの測距完了信号に応答し
てラッチ回路ＪＬＩＯよシＬレベルの信＼ア 号が与えられているので、測ｉｉｊ　”’ｄ−ン判定デ
コーダＺＪＤ　Ｆｉ２進カウンタＢＣからの１ｎダＩ３
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足の（＋（つい
て詳述する。

上昇方向の積分（Ｖｔ分時Ｉｌｌ　Ｔ　）　時における
ミるコンデンサＣ６の降下′Ｉに王は第５図の１１４Ｔ
から明らか７）イーｐｃて等しい。

ここでＣ３・・・コンデンサＣ３の容量、ｘｚｉｌ・・
・入力抵抗Ｒ１１の抵抗値、Ａ・・・受光素子、：１Ｐ
Ｏ１の出力Ｃ電流値、Ｂ・・・受光素子ＢＰＯ２の出力
電流値、Ｔ・・・前述した上η方間時の積分時間。

ｔ・・・Ｍｔｌ　’＄　Ｌ、た下降方向ｌ弼の積分時間
、α・・・オペアンプＭ　Ａの電流−翼圧変換定数とオ
ペアンプＦＡの増幅率との積並びに両−ｒノ〜ログスイ
ッチＳＰＡ、５ｉＮＶの開閉デユーティ比で定・まる比
例定ａである。

上記（２）式は積分時間Ｔが一定である時は仙の積分時
間ｔを測定することにより杓子Ｂ、すなわち測距物体の
距離を判定でなることを示（７ソパ でいる。測距ゾーン判定デコーダＺ、ＴＤｌ−ｊこの原
理を第１１用して距＋Ｗ＃を演算するものである、すな
わち前述のようにし゛ＣカクンタＴｏｏより与えら）７
た数ｒｔｆ￥”Ａ”から積分□８♀Ｉ’ｌｌ　ｔを算出
し、既知の−Ｗ益間ＴからＡ／Ａ→−Ｂをめ、測距物体
までの距ご「を算出し、Ｆ￥ＩＴ述のように外バ１ｓイ
ンターフェース回路に測距物体迄の耐高１を債イ１を出
力する。

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Ｂｅの内容が９″の時に前述＼ノ゛ のような測距光ｒ信号を発生するので、測距メーン判定
デコーダＺＪＤは測距物体が中距離にあることｔ示す信
号を出力する。更に測距物体が超短部にある時にはコン
パレータｃＰ３カカウンクＢｅの内容が８”の時に前述
のような測距＼ノ１′ 完了信号を発生するので測距ヅーン判定デコ−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。

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１１ＪＴ　−５（第５図のｉＮＴ
参■）に示さｉする様にカウンタＢＣの内容が０７”に
移行した時にもコンパレータｃｐ２の闇値ｃｐ２’ｒ（
第５図の波形ｉＮＴ参照）を越え々い場合には、タイミ
ング制？ＪデコーダＴＯＤの出力端ＴＯＤ４がＨレベル
からＬレベルに反転した際にラッチ回路ＪＬＯはこのレ
ベルの反転に同期してコンパレータＣＰ２から出力源れ
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ＪＬＯの出力は前記デコーダの出力端ＴＯＤ　４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）ルベルからＬレベルに変化
しく第５図の、ＴＬＯＩ参［（Ｃ）、投光素子ｉ、ＲＦ
ｉＤの投光は停止され、カウンタＢｅソ゛ の内容は７”に保持され、また測甲ズーン判定デコーダ
ＺＪＤけカウンタＢｅの内容″７”並びにラッチ回路Ｊ
ＬＯの出力信号から測距物体が極めて１重比群に存在す
ることを示すイバ号を外部インターフェース回路Ｆｉｉ
Ｃに出力する。

最後にチ１１１距物体が近用１ζ１ｔにあって、がっ窩
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ｉｉｔ圧Ｖｉ第５図
の積分特性１ＮＴ　Ｌ−ａに示さｆ］る係［９光素子Ｓ
ＰＣ！１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の訓値０ＰｔＴ　（第
７図のｉＮＴ参朋）′ｆ越えるとコンパレータＯＰ１の
出力（第８図のｃｐ１参１室）はＬレベルからＨレベル
に反転し、圧縮信号波形整形が回路Ｃ８Ｃの出力は第８
図の波形ＣＳＣで示さ力る様に１ルベルからＬレベルに
反転する。このため積分スイッチ制伺１回路ｉｓｏの出
力端ｊ、ｓｃｊ。

１８ｃ２　カ１．）のパルスは積分インターバルデコー
ダｉｉＤからのパルス（第９図の１１Ｄ１参Ｎ（（、’
）　Ｋよって第７図の波形１８ｃ１．１ｓＣ２に示され
る様に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の出カフ１了圧は第５図に示を第
７る様に緩い傾斜をもって上昇する。

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匍１　ｉ＋＋デコーダＴＣＤ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、５ｉＮＶが開成し、コンデ
ンサＣ５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。

そして２進カウンタａａの内容が８”に修行すると、タ
イミング’＋＋＋ｌＩ　ＮＵデコーダｒＯＤの出力端Ｔ
ＯＤ２１７ｊＬレベＪから再びＨレベＪに反転しく第５
図の波形ＴＣ！Ｄ２Ｃｊ）、積分スイッチ制御回路ｉｓ
ｏの出力端１ｓＯ１，１Ｓ０２はｊ与び第７Ｍの１−８
Ｏ１，ｉ、８ｃ２の様な間引かノまたパルスをアナログ
スイッチＦＩＰＡ、５ｉＮＶに供給するので、アナログ
スイッチＳｐＡ、５ｔＮｖは開閉し再び積分動作は開始
さ１］１、積分器を形成するオペアンプｉＮＴの出力は
受光素子５ＰＣＩからの出力電流と５ＰＯ２からの出力
電流の和の電ｍＨに応じ、かつ期間Ｔ１（Ｆｉｒ　５図
ｉＮＴね照）　Ｉｃおける積分１１に性の１清きをＫＡ
とすると−ｔ＜、（Ａ＋Ｂ）の傾きをもって第７［矧の
波形ｊ、ＮＴ或いけ第５図の波形６１ＮＴ−４ｉτ示さ
第１る４、１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１゛（１値ＯＰ１’ｒ　（
第５図、第７図の波形ｉＮＴ参１Ｉｉｏ以下となると、
コンパレータＣＰ１の出力けＩ（レベ１からＬレベＪに
反転して圧縮信号波形形成回路２０の出力を■−・レベ
７−からＨレベルに反転させ（第８図の波形ｅｓｃ！　
Ｑ照）、イ」積分スイッチ制御回路１ＳＣの出力端ｉ　
Ｂ　Ｃｊ　１　、　ｉ　Ｓ　Ｃｊ　２から出力さｔ］る
パ刀、スのデユーティ比１元に戻す。このため積分器の
出力はｍ　５１：ＺｌノｉＮＴ出力（波形ｉＮＴ　−４
参ｐｉ（）　ＩＣ示さハろ様に急１゛・：に、ＶＣ降下
する。そして該積分器の出力、すなわちオペアンプｉＮ
Ｔの出力電圧がコンパレータＣＰ３の１．’、ｔＪ値以
下と斤るとコンパレータ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ＪＬＯの出力を反転
させ（筆５図の波形ＪＬＣ１参照）％前述の場合と同様
に投光素子ソ１゛ ＬＲＦｉＤの投光を停止さ訃ると共に測距ヌーン判定デ
コーダＺＪＤよりカウンタＢＣの内ｇ（”Ｉ３”）に応
じた距ｙｔｔ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ＥｉＯに出力す
る。

以上の様に本発明によれば、投光素子として前述の如き
特性を有する発光素子を使用したとしても高い測距精度
が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明全適用した距１″！［口検出装置６の原
理図、 第２図は第１図示の受光素子の平面図、第３図は本発明
を適用した距離検出装置の概略図、 第４図は本発明を適用した距離検出装置の詳＋ｆｌ１１
回路図、 ？Ｐｊｓ図、第６図（ａ）、Ｒ４６図（ｂ）、第７図乃
至第９図は第４図示回路の各部の波形図を示すものであ
る。 図において １ＲＥＤ・・・・発光素子 Ｔ（！Ｄ、、、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 ｉｓｏ、、、積分スイッチ割前１回路 ＳＰＡ、　６１１ＮＶ　、　−−７ｆ　ｏグスイッチ１
、ＮＴ　、、、オペアンプ Ｃ３，６・コンデンサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被測距物体に所定の期間にへって光を投射する手段と、
   前記物体からの反射光を前記物体迄の距離に応じた位置
   に受ける受光手段と、前記距離に応じて変化する入射光
   弁の変動分に基づいて前記距離を検出する距離検出装置
   において。 前記距離検出動作を前記光の投射開始から所定の時間遅
   延させる手段を設けたことを特徴とする能動型圧部検出
   装置。