JP3187897B2 - 測距装置 - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/30—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line
- G02B7/32—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line using active means, e.g. light emitter
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は測距装置に関し、例え
ば信号を被写体に投射してその被写体からの反射信号の
入射位置より該被写体までの距離を求めるカメラの測距
装置に関するものである。
ば信号を被写体に投射してその被写体からの反射信号の
入射位置より該被写体までの距離を求めるカメラの測距
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、測距装置は図１０に示されるよ
うな、いわゆる赤外投光式のアクティブオートフォーカ
ス技術を用いたものが知られており、例えばコンパクト
カメラ、ＶＴＲ、双眼鏡等に使用されている。図１０を
参照すると、赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）１から投
光された光は、投光用レンズ２を介して被写体３に照射
される。そして、この被写体３からの反射光は、受光用
レンズ４により集光されて位置検出素子５上にスポット
を結ぶ。尚、同図に於いて、ｌは投光用レンズ２と被写
体３間の距離（被写体距離）、Ｓは投光用レンズ２と受
光用レンズ４との主点間距離（基線長）、ｆは受光用レ
ンズ４の焦点距離である。また、ｔは位置検出素子５の
長さであり、ｘはこの位置検出素子５上で一端から上記
反射光が結ぶ位置までの距離を示している。
うな、いわゆる赤外投光式のアクティブオートフォーカ
ス技術を用いたものが知られており、例えばコンパクト
カメラ、ＶＴＲ、双眼鏡等に使用されている。図１０を
参照すると、赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）１から投
光された光は、投光用レンズ２を介して被写体３に照射
される。そして、この被写体３からの反射光は、受光用
レンズ４により集光されて位置検出素子５上にスポット
を結ぶ。尚、同図に於いて、ｌは投光用レンズ２と被写
体３間の距離（被写体距離）、Ｓは投光用レンズ２と受
光用レンズ４との主点間距離（基線長）、ｆは受光用レ
ンズ４の焦点距離である。また、ｔは位置検出素子５の
長さであり、ｘはこの位置検出素子５上で一端から上記
反射光が結ぶ位置までの距離を示している。
【０００３】このような構成の測距装置に於いて、位置
検出素子として半導体検出素子を用いた場合、上記反射
光のスポット位置ｘより、被写体距離ｌの逆数１／ｌ
は、下記数１の如く求めることができる。
検出素子として半導体検出素子を用いた場合、上記反射
光のスポット位置ｘより、被写体距離ｌの逆数１／ｌ
は、下記数１の如く求めることができる。
【０００４】
【数１】
【０００５】この半導体位置検出素子は、一般的にポジ
ションセンシティブディテクタ（ＰＳＤ）と称されるも
ので、図１１（ａ）に示される如く、入射光の重心位置
に依存した２つの電流Ｉ1 、Ｉ2 を出力する。尚、光信
号の像５0 は長方形としている。ここで、ＰＳＤ５1 の
全長をｔとすると、２つの電流信号Ｉ1 及びＩ2は、そ
れぞれ下記数２及び数３の如く関係が成り立つ。
ションセンシティブディテクタ（ＰＳＤ）と称されるも
ので、図１１（ａ）に示される如く、入射光の重心位置
に依存した２つの電流Ｉ1 、Ｉ2 を出力する。尚、光信
号の像５0 は長方形としている。ここで、ＰＳＤ５1 の
全長をｔとすると、２つの電流信号Ｉ1 及びＩ2は、そ
れぞれ下記数２及び数３の如く関係が成り立つ。
【０００６】
【数２】
【０００７】
【数３】
【０００８】尚、上記数２及び数３に於いて、ＩP は全
光電流を表している。そして、これら数２及び数３によ
り、下記数４に示される比の演算に従ってｘを求めるこ
とができる。
光電流を表している。そして、これら数２及び数３によ
り、下記数４に示される比の演算に従ってｘを求めるこ
とができる。
【０００９】
【数４】
【００１０】一方、図１１（ｂ）のように、２つの受光
素子（シリコンフォトダイオード；ＳＰＤ）５2 及び５
3 が並設された位置検出素子も知られている。この場
合、図１０に示される受光用レンズ４の光軸から分割点
までの距離をｐ0 、光信号の像５0 を長方形として、ｔ
方向の長さをｂとすると、下記数５及び数６が求められ
る。
素子（シリコンフォトダイオード；ＳＰＤ）５2 及び５
3 が並設された位置検出素子も知られている。この場
合、図１０に示される受光用レンズ４の光軸から分割点
までの距離をｐ0 、光信号の像５0 を長方形として、ｔ
方向の長さをｂとすると、下記数５及び数６が求められ
る。
【００１１】
【数５】
【００１２】
【数６】 そして、これら数５及び数６を用いて上記数４と同様の
演算を行うと、下記数７の如く結果が得られる。
演算を行うと、下記数７の如く結果が得られる。
【００１３】
【数７】 したがって、２つのＳＰＤ５2 及び５3 を使用する場合
も、上記ｂ、ｔが既知のものであれば、Ｉ1 及びＩ2 の
比により、ｘを求めることができる。そして、上記数４
及び数７を各々数１と組合わせると、ＰＳＤを用いた測
距の場合は下記数８の如く関係式が成立する。
も、上記ｂ、ｔが既知のものであれば、Ｉ1 及びＩ2 の
比により、ｘを求めることができる。そして、上記数４
及び数７を各々数１と組合わせると、ＰＳＤを用いた測
距の場合は下記数８の如く関係式が成立する。
【００１４】
【数８】 また、２分割のＳＰＤを用いた測距の場合は、同様にし
て下記数９の如く関係式が成立する。
て下記数９の如く関係式が成立する。
【００１５】
【数９】
【００１６】上記数８及び数９をグラフ化すると、図１
２の（ａ）及び（ｂ）に示される如くなる。すなわち、
同図（ａ）がＰＳＤを用いた測距装置の測距距離の逆数
と出力の特性図、同図（ｂ）が２分割のＳＰＤを用いた
測距装置の測距距離の逆数と出力の特性図である。
２の（ａ）及び（ｂ）に示される如くなる。すなわち、
同図（ａ）がＰＳＤを用いた測距装置の測距距離の逆数
と出力の特性図、同図（ｂ）が２分割のＳＰＤを用いた
測距装置の測距距離の逆数と出力の特性図である。
【００１７】一般に、ｔ＝２mm程度、ｂ＝０．３mm程度
で、ＳＰＤ測距の方が１／ｌ対出力（Ｉ1 ／（Ｉ1 ＋Ｉ
2 ）の傾きは約７倍大きくなる。また、全長ｔは関係な
くなる。これは、同じ１／ｌ変化に対して、出力変化量
が大きいことを意味するため、より高精度なものである
とすることができる。一方、２分割ＳＰＤの測距では、
スポットの一部が必ず両方のＳＰＤにのっていないと測
距を行うことができないので、上記ＰＳＤ測距の場合に
比べて極端に測距レンジが小さいものとなる。
で、ＳＰＤ測距の方が１／ｌ対出力（Ｉ1 ／（Ｉ1 ＋Ｉ
2 ）の傾きは約７倍大きくなる。また、全長ｔは関係な
くなる。これは、同じ１／ｌ変化に対して、出力変化量
が大きいことを意味するため、より高精度なものである
とすることができる。一方、２分割ＳＰＤの測距では、
スポットの一部が必ず両方のＳＰＤにのっていないと測
距を行うことができないので、上記ＰＳＤ測距の場合に
比べて極端に測距レンジが小さいものとなる。
【００１８】すなわち、図１０のｘの変化量が大きくと
らえられるほど、測距可能なｌのレンジは大きくするこ
とができるが、ｂ＝０．３mmの場合、ＳＰＤの測距レン
ジはｘに換算して０．３mmしかない。一方、ＰＳＤの測
距に於いてはスポットのはみ出しを考慮しても２mm−
０．３mm＝１．７mmの測距レンジを有しており、測距レ
ンジに関してはＰＳＤ測距の方が約６倍有利になる。
らえられるほど、測距可能なｌのレンジは大きくするこ
とができるが、ｂ＝０．３mmの場合、ＳＰＤの測距レン
ジはｘに換算して０．３mmしかない。一方、ＰＳＤの測
距に於いてはスポットのはみ出しを考慮しても２mm−
０．３mm＝１．７mmの測距レンジを有しており、測距レ
ンジに関してはＰＳＤ測距の方が約６倍有利になる。
【００１９】ところが、上記ｂを６倍大きくすれば、Ｓ
ＰＤ測距に於いてもＰＳＤと同様の測距レンジにするこ
とが可能であるが、上述した高精度であるという利点が
失われてしまうものであった。
ＰＤ測距に於いてもＰＳＤと同様の測距レンジにするこ
とが可能であるが、上述した高精度であるという利点が
失われてしまうものであった。
【００２０】この発明は上記のような点に鑑みて成され
たもので、測距のレンジが狭くなることなく、且つ遠距
離側の測距精度が低くなることのない測距装置を提供す
ることを目的とする。
たもので、測距のレンジが狭くなることなく、且つ遠距
離側の測距精度が低くなることのない測距装置を提供す
ることを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、目
標物に向けて光を投射する投射手段と、上記目標物から
の反射光を受光し、その受光位置に応じて出力される一
対の信号電流によって構成される第１の光電変換信号を
出力する第１の受光手段と、上記目標物が遠方にある場
合に上記反射光が入射する側であって、上記第１の受光
手段の基線長方向に隣接して配置され、上記反射光の受
光量に応じた信号電流である第２の光電変換信号を出力
する第２の受光手段と、上記第１の光電変換信号に基い
て、上記目標物の距離と所定距離との関係を判定する判
定手段と、上記目標物が上記所定距離より近距離にある
と上記判定手段で判定された場合には、上記第１の光電
変換信号に基いて上記目標物の距離を決定し、上記所定
距離より遠方にあると上記判定手段で判定された場合に
は、上記第１及び第２の光電変換信号に基いて上記目標
物の距離を決定する距離決定手段と、を具備することを
特徴とする。またこの発明による測距装置は、目標物に
向けて光を投射する投射手段と、上記目標物からの反射
光を受光し、受光位置に応じて一対の信号電流を出力す
る第１の受光手段と、この第１の受光手段に隣接して配
置され、上記反射光の受光量に応じた受光量信号を出力
する第２の受光手段と、上記一対の信号電流の比に基い
て上記目標物の距離を演算する第１の距離演算手段と、
上記受光量信号と上記一対の信号電流の加算信号の比に
基いて、上記目標物の距離を演算する第２の距離演算手
段と、上記第１の距離演算手段と上記第２の距離演算手
段の何れか一方を選択し、上記目標物の距離を決定する
距離決定手段とを具備することを特徴とする。
標物に向けて光を投射する投射手段と、上記目標物から
の反射光を受光し、その受光位置に応じて出力される一
対の信号電流によって構成される第１の光電変換信号を
出力する第１の受光手段と、上記目標物が遠方にある場
合に上記反射光が入射する側であって、上記第１の受光
手段の基線長方向に隣接して配置され、上記反射光の受
光量に応じた信号電流である第２の光電変換信号を出力
する第２の受光手段と、上記第１の光電変換信号に基い
て、上記目標物の距離と所定距離との関係を判定する判
定手段と、上記目標物が上記所定距離より近距離にある
と上記判定手段で判定された場合には、上記第１の光電
変換信号に基いて上記目標物の距離を決定し、上記所定
距離より遠方にあると上記判定手段で判定された場合に
は、上記第１及び第２の光電変換信号に基いて上記目標
物の距離を決定する距離決定手段と、を具備することを
特徴とする。またこの発明による測距装置は、目標物に
向けて光を投射する投射手段と、上記目標物からの反射
光を受光し、受光位置に応じて一対の信号電流を出力す
る第１の受光手段と、この第１の受光手段に隣接して配
置され、上記反射光の受光量に応じた受光量信号を出力
する第２の受光手段と、上記一対の信号電流の比に基い
て上記目標物の距離を演算する第１の距離演算手段と、
上記受光量信号と上記一対の信号電流の加算信号の比に
基いて、上記目標物の距離を演算する第２の距離演算手
段と、上記第１の距離演算手段と上記第２の距離演算手
段の何れか一方を選択し、上記目標物の距離を決定する
距離決定手段とを具備することを特徴とする。
【００２２】
【作用】測距装置に於いて、赤外線投光式のＡＦ（オー
トフォーカス）では、被写体距離が大きくなる（遠距
離）ほど反射信号光が弱まる。このため、受光素子とし
てＰＳＤを用いた場合、Ｓ／Ｎが劣化し、測距精度も悪
化する。反対に、近距離ではＰＳＤを使用した測距方式
であっても、十分なＳ／Ｎがあるため、その精度に於い
ての問題はない。したがって、この発明の測距装置で
は、近距離はＰＳＤ測距、そして遠距離ではＳＰＤ測距
を行うことにより、高精度で且つワイドレンジのＡＦを
達成するものである。
トフォーカス）では、被写体距離が大きくなる（遠距
離）ほど反射信号光が弱まる。このため、受光素子とし
てＰＳＤを用いた場合、Ｓ／Ｎが劣化し、測距精度も悪
化する。反対に、近距離ではＰＳＤを使用した測距方式
であっても、十分なＳ／Ｎがあるため、その精度に於い
ての問題はない。したがって、この発明の測距装置で
は、近距離はＰＳＤ測距、そして遠距離ではＳＰＤ測距
を行うことにより、高精度で且つワイドレンジのＡＦを
達成するものである。
【００２３】
【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。
明する。
【００２４】図１は、この発明による測距装置の第１の
実施例を概略的に示した図である。同図に於いて、測距
装置は、被写体10に向けて投光用レンズ11を介して光を
投射する投射部12と、被写体10からの反射光を受光用レ
ンズ13を介して受光する互いに隣接して配置された第１
の受光部14及び第２の受光部15を有している。また、上
記測距装置は、第１の受光部14で受光された反射光か
ら、その受光位置と受光光量に関する第１及び第２の信
号がそれぞれ入力される加算回路16及び第１の測距演算
回路17と、第２の受光部15で受光された反射光の受光光
量に関する第３の信号と上記加算回路16の出力とが入力
される第２の測距演算回路18と、これら測距演算回路17
及び18からの出力を選択的に判定及び演算部20に伝える
スイッチ19とを有している。上記スイッチ19は、通常は
ターミナル 19a側に位置されており、判定及び演算部20
からの出力に応じてターミナル 19b側に切換えられる。
実施例を概略的に示した図である。同図に於いて、測距
装置は、被写体10に向けて投光用レンズ11を介して光を
投射する投射部12と、被写体10からの反射光を受光用レ
ンズ13を介して受光する互いに隣接して配置された第１
の受光部14及び第２の受光部15を有している。また、上
記測距装置は、第１の受光部14で受光された反射光か
ら、その受光位置と受光光量に関する第１及び第２の信
号がそれぞれ入力される加算回路16及び第１の測距演算
回路17と、第２の受光部15で受光された反射光の受光光
量に関する第３の信号と上記加算回路16の出力とが入力
される第２の測距演算回路18と、これら測距演算回路17
及び18からの出力を選択的に判定及び演算部20に伝える
スイッチ19とを有している。上記スイッチ19は、通常は
ターミナル 19a側に位置されており、判定及び演算部20
からの出力に応じてターミナル 19b側に切換えられる。
【００２５】このような構成の測距装置に於いて、カメ
ラのレリーズ釦押圧動作に応じて、投光部12から被写体
10に向けて投光用レンズ11を介して光が投射されると、
この被写体10からの反射光が受光用レンズ13を介して第
１及び第２の受光部14及び15で受光される。このとき、
図から明らかなように、被写体が近距離であれば反射光
は点線で示されるように、第１の受光部14上に投射され
る。一方、被写体が遠距離であれば、この反射光は実線
で示されるように、第１の受光部14と第２の受光部15と
にまたがる位置に投射されるようになる。そして、測距
演算回路17にて上記第１の受光部14からの第１及び第２
の信号の出力信号比により、被写体距離が演算される。
一方、測距演算回路18では上記第１及び第２の信号の和
を作成する加算回路16の出力と、第２の受光部15からの
第３の信号の出力との比により、被写体距離が演算され
る。
ラのレリーズ釦押圧動作に応じて、投光部12から被写体
10に向けて投光用レンズ11を介して光が投射されると、
この被写体10からの反射光が受光用レンズ13を介して第
１及び第２の受光部14及び15で受光される。このとき、
図から明らかなように、被写体が近距離であれば反射光
は点線で示されるように、第１の受光部14上に投射され
る。一方、被写体が遠距離であれば、この反射光は実線
で示されるように、第１の受光部14と第２の受光部15と
にまたがる位置に投射されるようになる。そして、測距
演算回路17にて上記第１の受光部14からの第１及び第２
の信号の出力信号比により、被写体距離が演算される。
一方、測距演算回路18では上記第１及び第２の信号の和
を作成する加算回路16の出力と、第２の受光部15からの
第３の信号の出力との比により、被写体距離が演算され
る。
【００２６】ここで、レリーズ釦押圧の初期には、上述
した如くスイッチ19がターミナル19a側に位置されてい
ることから、測距演算回路17により演算された被写体距
離データが判定及び演算部20に伝えられる。判定及び演
算部20は、この被写体距離データが所定の距離より遠距
離であるか否かを判定するもので、これが遠距離でない
場合にはこのデータに基きレンズ駆動回路 20aを作動さ
せる。また、遠距離であると判定された場合には、上記
スイッチ19をターミナル 19b側に切換え、上記測距演算
回路18からのこの被写体距離データを取り込み、このデ
ータに基いてレンズ駆動回路 20aを作動させる。次に、
この発明に使用される受光素子について説明する。
した如くスイッチ19がターミナル19a側に位置されてい
ることから、測距演算回路17により演算された被写体距
離データが判定及び演算部20に伝えられる。判定及び演
算部20は、この被写体距離データが所定の距離より遠距
離であるか否かを判定するもので、これが遠距離でない
場合にはこのデータに基きレンズ駆動回路 20aを作動さ
せる。また、遠距離であると判定された場合には、上記
スイッチ19をターミナル 19b側に切換え、上記測距演算
回路18からのこの被写体距離データを取り込み、このデ
ータに基いてレンズ駆動回路 20aを作動させる。次に、
この発明に使用される受光素子について説明する。
【００２７】図２の（ａ）は、この発明に使用される受
光素子を示したものである。この受光素子21は、ＰＳＤ
22とＳＰＤ23とを隣接配置した構成となっており、互い
にクロストークしないようになっている。尚、24、25及
び26は出力端子であり、ｔは受光素子21の長さ、ａはシ
フト量、ｂはスポット径、ｐはＳＰＤの長さ、ｘは受光
素子21上で一端から上記反射光が結ぶ位置までの距離か
らシフト量ａを除いた距離を表している。ここで、上記
シフト量ａは、後述する理由により受光用レンズ13の光
軸に対して受光素子21をシフトさせる量である。
光素子を示したものである。この受光素子21は、ＰＳＤ
22とＳＰＤ23とを隣接配置した構成となっており、互い
にクロストークしないようになっている。尚、24、25及
び26は出力端子であり、ｔは受光素子21の長さ、ａはシ
フト量、ｂはスポット径、ｐはＳＰＤの長さ、ｘは受光
素子21上で一端から上記反射光が結ぶ位置までの距離か
らシフト量ａを除いた距離を表している。ここで、上記
シフト量ａは、後述する理由により受光用レンズ13の光
軸に対して受光素子21をシフトさせる量である。
【００２８】このように構成された受光素子21に於い
て、近距離の測距では出力端子24及び25に現れる信号を
用いて、図２（ｂ）に示されるような出力を得る。この
場合、出力端子26は使用しない。そして、遠距離の測距
では、出力端子24、25の和と、出力端子26の信号を使用
する。この場合、測距出力は、図２の（ｃ）に示される
ような特性となる。つまり、遠距離の測距時は、出力端
子24と25を短絡することにより、ＰＳＤ22を１つのＳＰ
Ｄのようにして使用するものである。
て、近距離の測距では出力端子24及び25に現れる信号を
用いて、図２（ｂ）に示されるような出力を得る。この
場合、出力端子26は使用しない。そして、遠距離の測距
では、出力端子24、25の和と、出力端子26の信号を使用
する。この場合、測距出力は、図２の（ｃ）に示される
ような特性となる。つまり、遠距離の測距時は、出力端
子24と25を短絡することにより、ＰＳＤ22を１つのＳＰ
Ｄのようにして使用するものである。
【００２９】ここで、無限まで測距出力のリニアリティ
を確保するためには、スポットが無限の位置のときに受
光面から外れていないことが必要である。したがって、
シフト量ａ≧（ｂ／２）のとき、下記数１０から下記数
１１の関係が成立しなければならない。
を確保するためには、スポットが無限の位置のときに受
光面から外れていないことが必要である。したがって、
シフト量ａ≧（ｂ／２）のとき、下記数１０から下記数
１１の関係が成立しなければならない。
【００３０】
【数１０】
【００３１】
【数１１】 また、例えば測距距離が３ｍまでＳＰＤ23を使用して測
距する場合、下記数１２の関係が必要となる。
距する場合、下記数１２の関係が必要となる。
【００３２】
【数１２】 いま、上記数１１及び数１２より下記数１３が求められ
る。
る。
【００３３】
【数１３】
【００３４】ここで、上記スポット径ｂを０．３mmとす
ると、 Ｓ・ｆ＝３０００×０．３＝９００mm2 の関係を満たさなければならない。この場合、例えばｆ
＝２０mm、Ｓ＝４５mmとすればよい。図３は、この発明
の第２の実施例を示したものである。同実施例に於い
て、上述した第１の実施例と同一部材には同一の参照番
号を付して説明を省略する。
ると、 Ｓ・ｆ＝３０００×０．３＝９００mm2 の関係を満たさなければならない。この場合、例えばｆ
＝２０mm、Ｓ＝４５mmとすればよい。図３は、この発明
の第２の実施例を示したものである。同実施例に於い
て、上述した第１の実施例と同一部材には同一の参照番
号を付して説明を省略する。
【００３５】同図に於いて、27は投光部12としてのＩＲ
ＥＤである。プリアンプ28、29及び30は、それぞれ受光
素子21の出力端子24、25及び26に接続されており、光電
流を低入力インピーダンスで受取って増幅するものであ
る。これらプリアンプ28、29及び30の出力は、スイッチ
31内の端子に図示の如く送出される。プリアンプ28及び
29の出力はまた、加算回路32を経てスイッチ31に供給さ
れる。このスイッチ31は、比演算回路33を介して判定回
路34及び演算制御回路35に接続される。上記判定回路34
は、比演算回路34の比の演算に応じてスイッチ31の端子
切換えの選択を判定する。また、演算制御回路35は、該
演算結果に基いてレンズ駆動モータ36を制御するための
ものである。尚、Ｓは投光用レンズ11と受光用レンズ13
との基線長、ｆは受光用レンズ13の焦点距離である。こ
こで、スイッチ31は、通常は図３に示されるＮ側に接続
されており、判定回路34からの出力を受けた場合にＦ側
に切換わるようになっている。
ＥＤである。プリアンプ28、29及び30は、それぞれ受光
素子21の出力端子24、25及び26に接続されており、光電
流を低入力インピーダンスで受取って増幅するものであ
る。これらプリアンプ28、29及び30の出力は、スイッチ
31内の端子に図示の如く送出される。プリアンプ28及び
29の出力はまた、加算回路32を経てスイッチ31に供給さ
れる。このスイッチ31は、比演算回路33を介して判定回
路34及び演算制御回路35に接続される。上記判定回路34
は、比演算回路34の比の演算に応じてスイッチ31の端子
切換えの選択を判定する。また、演算制御回路35は、該
演算結果に基いてレンズ駆動モータ36を制御するための
ものである。尚、Ｓは投光用レンズ11と受光用レンズ13
との基線長、ｆは受光用レンズ13の焦点距離である。こ
こで、スイッチ31は、通常は図３に示されるＮ側に接続
されており、判定回路34からの出力を受けた場合にＦ側
に切換わるようになっている。
【００３６】同実施例の動作について説明すると、先
ず、カメラのレリーズ釦の押圧動作を受けて、駆動回路
27aが作動してＩＲＥＤ27が点灯され、ＰＳＤ22の両端
の出力電流Ｉ1 及びＩ2 を基に、プリアンプ28及び29、
スイッチ31を介して、比演算回路33に、ＰＳＤ22の出力
端子24及び25から、２つの信号が供給される。
ず、カメラのレリーズ釦の押圧動作を受けて、駆動回路
27aが作動してＩＲＥＤ27が点灯され、ＰＳＤ22の両端
の出力電流Ｉ1 及びＩ2 を基に、プリアンプ28及び29、
スイッチ31を介して、比演算回路33に、ＰＳＤ22の出力
端子24及び25から、２つの信号が供給される。
【００３７】この比演算回路33による被写体距離データ
は、判定回路34に送られ、所定距離、例えば３ｍより遠
距離であるか否かが判定される。この距離データが所定
距離より遠距離でないと判定された場合、演算制御回路
35は上記被写体距離データを受けてレンズ駆動モータ36
を必要量作動させる。一方、上記被写体距離データが所
定距離より遠距離であると判定された場合は、駆動回路
27aを介してＩＲＥＤ27を再度点灯させると共に、スイ
ッチ31をＦ側に切換える。そして、ＰＳＤ22の２つの信
号電流Ｉ1 及びＩ2 の加算された信号（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）
が、プリアンプ30で増幅されたＳＰＤ23の出力信号Ｉ3
と共に、（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ＋Ｉ3 ）という
形で演算される。図２の（ａ）に於いて、比演算Ｉ1 ／
（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）は、下記数１４及び数１５の如く表すこ
とができる。
は、判定回路34に送られ、所定距離、例えば３ｍより遠
距離であるか否かが判定される。この距離データが所定
距離より遠距離でないと判定された場合、演算制御回路
35は上記被写体距離データを受けてレンズ駆動モータ36
を必要量作動させる。一方、上記被写体距離データが所
定距離より遠距離であると判定された場合は、駆動回路
27aを介してＩＲＥＤ27を再度点灯させると共に、スイ
ッチ31をＦ側に切換える。そして、ＰＳＤ22の２つの信
号電流Ｉ1 及びＩ2 の加算された信号（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）
が、プリアンプ30で増幅されたＳＰＤ23の出力信号Ｉ3
と共に、（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ＋Ｉ3 ）という
形で演算される。図２の（ａ）に於いて、比演算Ｉ1 ／
（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）は、下記数１４及び数１５の如く表すこ
とができる。
【００３８】
【数１４】
【００３９】
【数１５】 同様にして、比演算（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ＋Ｉ
3 ）は、下記数１６の如く表すことができる。
3 ）は、下記数１６の如く表すことができる。
【００４０】
【数１６】
【００４１】このように、近距離（１／ｌ≧（ｂ／（Ｓ
・ｆ）））では、上記数１４で表される比演算Ｉ1 ／
（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）を使用し、ＰＳＤ22の有効長（ｔ−ｐ）
の逆数に比例した出力が得られる。一方、遠距離（１／
ｌ＜（ｂ／（Ｓ・ｆ）））では、上記数１６で表される
比演算（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ＋Ｉ3 ）を行うこ
とにより、スポット径ｂの逆数に比例した出力を得るこ
とができる。上述した定数を使用すれば、ｂ＝０．３m
m、ｔ−ｐ＝１．８５mmであるから、近距離すなわち上
記数１４と遠距離すなわち上記数１６の傾きの比（１／
（ｔ−ｐ））／（１／ｂ）は、およそ０．１６となる。
すなわち、遠距離に於いて約６倍の傾きが得られる。ま
た、トータルの測距レンジは、ＳＰＤ23によって０．３
mm、ＰＳＤ22によって１．８５−０．３＝１．５５（m
m）であるから、０．３＋１．５５＝１．８５（mm）と
なり、従来のＰＳＤのみで構成された測距装置の場合と
同等のものである。
・ｆ）））では、上記数１４で表される比演算Ｉ1 ／
（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）を使用し、ＰＳＤ22の有効長（ｔ−ｐ）
の逆数に比例した出力が得られる。一方、遠距離（１／
ｌ＜（ｂ／（Ｓ・ｆ）））では、上記数１６で表される
比演算（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ＋Ｉ3 ）を行うこ
とにより、スポット径ｂの逆数に比例した出力を得るこ
とができる。上述した定数を使用すれば、ｂ＝０．３m
m、ｔ−ｐ＝１．８５mmであるから、近距離すなわち上
記数１４と遠距離すなわち上記数１６の傾きの比（１／
（ｔ−ｐ））／（１／ｂ）は、およそ０．１６となる。
すなわち、遠距離に於いて約６倍の傾きが得られる。ま
た、トータルの測距レンジは、ＳＰＤ23によって０．３
mm、ＰＳＤ22によって１．８５−０．３＝１．５５（m
m）であるから、０．３＋１．５５＝１．８５（mm）と
なり、従来のＰＳＤのみで構成された測距装置の場合と
同等のものである。
【００４２】以上のように、ＰＳＤとＳＰＤを、図２の
（ａ）に示されるように隣接配置した構成とし、近距離
測距の場合ＰＳＤ22により比演算を実施し、遠距離測距
の場合ＰＳＤ22をＳＰＤとして用いてＳＰＤ23との比演
算を行うことにより、高精度で且つワイドな測距レンジ
を有する測距装置の実現が可能となる。
（ａ）に示されるように隣接配置した構成とし、近距離
測距の場合ＰＳＤ22により比演算を実施し、遠距離測距
の場合ＰＳＤ22をＳＰＤとして用いてＳＰＤ23との比演
算を行うことにより、高精度で且つワイドな測距レンジ
を有する測距装置の実現が可能となる。
【００４３】次に、この発明の第３の実施例について説
明する。図４は、上記カメラの測距装置の光学系及び電
気回路を示す図である。同図に於いて、測距用のＩＲＥ
Ｄ27で発光された赤外光は、投光用レンズ11で集光され
て被写体10に向けて照射される。この被写体10からの反
射光は、上記投光用レンズ11から基線長Ｓ離れて配置さ
れた受光用レンズ13により集光される。そして、この集
光された光は、受光用レンズ13から焦点距離ｆだけ離間
して基線長方向に配置された受光素子21に入射される。
この場合、入射光は、上述したように、ＰＳＤ22、ＳＰ
Ｄ23或いは両者に入射されるもので、その入射位置に応
じて光電流Ｉ1 、Ｉ2 、Ｉ3 が発生される。
明する。図４は、上記カメラの測距装置の光学系及び電
気回路を示す図である。同図に於いて、測距用のＩＲＥ
Ｄ27で発光された赤外光は、投光用レンズ11で集光され
て被写体10に向けて照射される。この被写体10からの反
射光は、上記投光用レンズ11から基線長Ｓ離れて配置さ
れた受光用レンズ13により集光される。そして、この集
光された光は、受光用レンズ13から焦点距離ｆだけ離間
して基線長方向に配置された受光素子21に入射される。
この場合、入射光は、上述したように、ＰＳＤ22、ＳＰ
Ｄ23或いは両者に入射されるもので、その入射位置に応
じて光電流Ｉ1 、Ｉ2 、Ｉ3 が発生される。
【００４４】受光素子21の出力端子24、25及び26にそれ
ぞれ接続されたプリアンプ37、38及び39は、受光素子21
の出力信号を低入力インピーダンスで受けて増幅した電
流を出力するものである。このうち、プリアンプ37及び
38は２つの出力を有しており、同じ電流が出力される。
また、圧縮ダイオード40、41、42及び43は、上記プリア
ンプ37、38及び39の出力電流を圧縮するためのもので、
圧縮ダイオード40はプリアンプ37の出力電流Ｉ1 を、圧
縮ダイオード41はプリアンプ38の出力電流Ｉ2を、そし
て圧縮ダイオード43はプリアンプ39の出力電流Ｉ3 を、
それぞれ圧縮する。圧縮ダイオード42には、プリアンプ
37の出力電流Ｉ1 とプリアンプ38の出力電流Ｉ2 の両者
が加算された電流Ｉ1 ＋Ｉ2 が流れ、その両端に圧縮電
圧を出力するものである。
ぞれ接続されたプリアンプ37、38及び39は、受光素子21
の出力信号を低入力インピーダンスで受けて増幅した電
流を出力するものである。このうち、プリアンプ37及び
38は２つの出力を有しており、同じ電流が出力される。
また、圧縮ダイオード40、41、42及び43は、上記プリア
ンプ37、38及び39の出力電流を圧縮するためのもので、
圧縮ダイオード40はプリアンプ37の出力電流Ｉ1 を、圧
縮ダイオード41はプリアンプ38の出力電流Ｉ2を、そし
て圧縮ダイオード43はプリアンプ39の出力電流Ｉ3 を、
それぞれ圧縮する。圧縮ダイオード42には、プリアンプ
37の出力電流Ｉ1 とプリアンプ38の出力電流Ｉ2 の両者
が加算された電流Ｉ1 ＋Ｉ2 が流れ、その両端に圧縮電
圧を出力するものである。
【００４５】こうして得られた圧縮電圧は、バッファ4
4、45、46及び47を介して差動演算回路48及び49に供給
される。上記差動演算回路48は、図示の如くＮＰＮトラ
ンジスタ50、51と、電流源52を有して構成される。同様
に、差動演算回路49は、ＮＰＮトランジスタ53、54と電
流源55を有した構成となっている。
4、45、46及び47を介して差動演算回路48及び49に供給
される。上記差動演算回路48は、図示の如くＮＰＮトラ
ンジスタ50、51と、電流源52を有して構成される。同様
に、差動演算回路49は、ＮＰＮトランジスタ53、54と電
流源55を有した構成となっている。
【００４６】上記差動演算回路48及び49には、それぞれ
積分コンデンサ56及び57と、これら積分コンデンサ56及
び57を初期状態にするためのリセット回路58が接続され
ている。更に、上記差動演算回路48及び49には、それぞ
れ電流源59及び60が接続されると共に、コンパレータ61
及び62を介して制御回路63が接続されている。この制御
回路63は、上記ＩＲＥＤ27の動作も制御するものであ
る。
積分コンデンサ56及び57と、これら積分コンデンサ56及
び57を初期状態にするためのリセット回路58が接続され
ている。更に、上記差動演算回路48及び49には、それぞ
れ電流源59及び60が接続されると共に、コンパレータ61
及び62を介して制御回路63が接続されている。この制御
回路63は、上記ＩＲＥＤ27の動作も制御するものであ
る。
【００４７】ここで、差動演算回路48及び49の動作につ
いて、具体的に説明する。尚、プリアンプ37、38及び39
の増幅率をＡとする。図４の回路に於いて、下記数１
７、数１８、数１９及び数２０に示される関係式が成立
する。
いて、具体的に説明する。尚、プリアンプ37、38及び39
の増幅率をＡとする。図４の回路に於いて、下記数１
７、数１８、数１９及び数２０に示される関係式が成立
する。
【００４８】
【数１７】
【００４９】
【数１８】
【００５０】
【数１９】
【００５１】
【数２０】
【００５２】ここで、ＩS はＮＰＮトランジスタ50、5
1、53、54、圧縮ダイオード40、41、42、43の逆方向飽
和電流であり、ＶT はサーマルボルテージを表してい
る。また、Ｉa とＩb 、及びＩc とＩd には、それぞれ
下記数２１及び数２２という関係が成り立つ。
1、53、54、圧縮ダイオード40、41、42、43の逆方向飽
和電流であり、ＶT はサーマルボルテージを表してい
る。また、Ｉa とＩb 、及びＩc とＩd には、それぞれ
下記数２１及び数２２という関係が成り立つ。
【００５３】
【数２１】
【００５４】
【数２２】 したがって、上記数１７、数１８及び数２１より下記数
２３が求められる。
２３が求められる。
【００５５】
【数２３】 また、上記数１９、数２０及び数２２より下記数２４の
如く関係式が成立する。
如く関係式が成立する。
【００５６】
【数２４】 したがって、上記数１４及び数２３より下記数２５が求
められる。
められる。
【００５７】
【数２５】 また、上記数１５及び数２３より下記数２６が求められ
る。
る。
【００５８】
【数２６】 更に、上記数１６及び数２４から、下記数２７及び数２
８が求められる。
８が求められる。
【００５９】
【数２７】
【００６０】
【数２８】
【００６１】図５は、受光素子21及びその特性図を示
す。図５の（ａ）は、受光素子21の配置図で、図２の
（ａ）に相当するものである。そして、図５の（ｂ）及
び（ｃ）は、それぞれ図５の（ａ）の受光素子21に対応
した被写体距離の逆数１／ｌに対するＩa の特性図と、
図５の（ａ）の受光素子21に対応した被写体距離の逆数
１／ｌに対するＩc の特性図である。これによると、ｂ
／（Ｓ・ｆ）から（ｔ−（ｂ／２））／Ｓ・ｆの間は図
５の（ｂ）に示される特性が適し、ｂ／Ｓ・ｆ以下は同
図（ｃ）に示される特性が適していることがわかる。こ
のようにして、差動演算回路48及び49の出力電流によ
り、被写体距離を求めることができる。次に、この測距
装置の動作について、図６のフローチャート及び図７の
タイミングチャートを参照して説明する。
す。図５の（ａ）は、受光素子21の配置図で、図２の
（ａ）に相当するものである。そして、図５の（ｂ）及
び（ｃ）は、それぞれ図５の（ａ）の受光素子21に対応
した被写体距離の逆数１／ｌに対するＩa の特性図と、
図５の（ａ）の受光素子21に対応した被写体距離の逆数
１／ｌに対するＩc の特性図である。これによると、ｂ
／（Ｓ・ｆ）から（ｔ−（ｂ／２））／Ｓ・ｆの間は図
５の（ｂ）に示される特性が適し、ｂ／Ｓ・ｆ以下は同
図（ｃ）に示される特性が適していることがわかる。こ
のようにして、差動演算回路48及び49の出力電流によ
り、被写体距離を求めることができる。次に、この測距
装置の動作について、図６のフローチャート及び図７の
タイミングチャートを参照して説明する。
【００６２】先ず、制御回路63のタイミング信号Ｔ2 に
従って、電流源52及び55がオン、オフされる。これらの
電流源52及び55は、図７の（ａ）及び（ｂ）に示される
ように、ＩＲＥＤ27が発光している期間のみオンされる
（ステップＳ１）。これにより、積分コンデンサ56及び
57には、それぞれ電流Ｉa 及びＩc が積分される（図７
の（ｃ）及び（ｄ）参照）。そして、所定回数の積分が
終了したならば、制御回路63から電流源60に逆積分信号
Ｔ3 が出力され（図７の（ｅ）参照）、この電流源60が
オンされて逆積分、すなわち定電流Ｉe により積分コン
デンサ56が放電される（ステップＳ２）。同時に、制御
回路63の内部で、図示されないカウンタ（ＴＲ１）をス
タートさせ（ステップＳ３）、コンパレータ61の出力Ｔ
5 がハイレベル（Ｈレベル）か否かが判定される（ステ
ップＳ４）。そして、コンパレータ61の出力Ｔ5 が、図
７の（ｆ）に示されるように、ハイレベル（Ｈレベル）
からローレベル（Ｌレベル）になるまでカウントを続け
る（ステップＳ５）。上記コンパレータ61は、積分コン
デンサ56の積分電圧ＶOUT1が基準電圧Ｖref より大きく
なると、ＨレベルからＬレベルへと変化する。
従って、電流源52及び55がオン、オフされる。これらの
電流源52及び55は、図７の（ａ）及び（ｂ）に示される
ように、ＩＲＥＤ27が発光している期間のみオンされる
（ステップＳ１）。これにより、積分コンデンサ56及び
57には、それぞれ電流Ｉa 及びＩc が積分される（図７
の（ｃ）及び（ｄ）参照）。そして、所定回数の積分が
終了したならば、制御回路63から電流源60に逆積分信号
Ｔ3 が出力され（図７の（ｅ）参照）、この電流源60が
オンされて逆積分、すなわち定電流Ｉe により積分コン
デンサ56が放電される（ステップＳ２）。同時に、制御
回路63の内部で、図示されないカウンタ（ＴＲ１）をス
タートさせ（ステップＳ３）、コンパレータ61の出力Ｔ
5 がハイレベル（Ｈレベル）か否かが判定される（ステ
ップＳ４）。そして、コンパレータ61の出力Ｔ5 が、図
７の（ｆ）に示されるように、ハイレベル（Ｈレベル）
からローレベル（Ｌレベル）になるまでカウントを続け
る（ステップＳ５）。上記コンパレータ61は、積分コン
デンサ56の積分電圧ＶOUT1が基準電圧Ｖref より大きく
なると、ＨレベルからＬレベルへと変化する。
【００６３】このようにして、差動演算回路48の出力電
流Ｉa に対応する被写体距離に応じた出力ＶOUT1を、制
御回路63の内部に於いて逆積分時間ＴＲ１のカウント値
として得ることができる（図７の（ｇ）参照）。そし
て、制御回路63の内部に於いて、所定のカウント値ＴS
と上記カウント値ＴＲ１が比較される（ステップＳ
６）。このステップＳ６にて、被写体10が近距離に位置
されると判定された場合は、カウント値ＴＲ１に基いて
測距距離の演算が成される（ステップＳ７）。これに対
し、上記ステップＳ６にて、被写体10が遠距離に位置さ
れると判定された場合は、差動演算回路49の出力電流Ｉ
c を求める動作が行われる。
流Ｉa に対応する被写体距離に応じた出力ＶOUT1を、制
御回路63の内部に於いて逆積分時間ＴＲ１のカウント値
として得ることができる（図７の（ｇ）参照）。そし
て、制御回路63の内部に於いて、所定のカウント値ＴS
と上記カウント値ＴＲ１が比較される（ステップＳ
６）。このステップＳ６にて、被写体10が近距離に位置
されると判定された場合は、カウント値ＴＲ１に基いて
測距距離の演算が成される（ステップＳ７）。これに対
し、上記ステップＳ６にて、被写体10が遠距離に位置さ
れると判定された場合は、差動演算回路49の出力電流Ｉ
c を求める動作が行われる。
【００６４】制御回路63より電流源55に逆積分信号Ｔ4
が出力されると（図７の（ｈ）参照）、電流源55がオン
されて積分コンデンサ57が定電流Ｉe で放電される（ス
テップＳ８）。同時に、制御回路63では、その内部で図
示されないカウンタ（ＴＲ２）をスタートさせ（ステッ
プＳ９）、コンパレータ62の出力Ｔ6 がＨレベルか否か
が判定される（ステップＳ10）。そして、コンパレータ
62の出力Ｔ6 が、図７の（ｉ）に示されるように、Ｈレ
ベルからＬレベルになるまでカウントを続ける（ステッ
プＳ11）。上記コンパレータ62は、積分コンデンサ57の
積分電圧ＶOUT2が基準電圧Ｖref より大きくなると、Ｈ
レベルからＬレベルへと変化する。こうして、差動演算
回路49の出力電流Ｉc に対応する被写体距離に応じた出
力ＶOUT1を、逆積分時間ＴＲ２のカウント値として得る
ことができる（図７の（ｊ）参照）。これにより、カウ
ント値ＴＲ２に基いて測距距離の演算がなされ被写体距
離を求めることができる（ステップＳ12）。
が出力されると（図７の（ｈ）参照）、電流源55がオン
されて積分コンデンサ57が定電流Ｉe で放電される（ス
テップＳ８）。同時に、制御回路63では、その内部で図
示されないカウンタ（ＴＲ２）をスタートさせ（ステッ
プＳ９）、コンパレータ62の出力Ｔ6 がＨレベルか否か
が判定される（ステップＳ10）。そして、コンパレータ
62の出力Ｔ6 が、図７の（ｉ）に示されるように、Ｈレ
ベルからＬレベルになるまでカウントを続ける（ステッ
プＳ11）。上記コンパレータ62は、積分コンデンサ57の
積分電圧ＶOUT2が基準電圧Ｖref より大きくなると、Ｈ
レベルからＬレベルへと変化する。こうして、差動演算
回路49の出力電流Ｉc に対応する被写体距離に応じた出
力ＶOUT1を、逆積分時間ＴＲ２のカウント値として得る
ことができる（図７の（ｊ）参照）。これにより、カウ
ント値ＴＲ２に基いて測距距離の演算がなされ被写体距
離を求めることができる（ステップＳ12）。
【００６５】このようにして、被写体距離が求められた
ならば、この被写体距離に基いてレンズの繰出し量が演
算されて、図示されないレンズ駆動系により、適性位置
にレンズが駆動される（ステップＳ13）。その後、撮影
に必要な露光動作が行われて（ステップＳ14）、一連の
動作が終了する。
ならば、この被写体距離に基いてレンズの繰出し量が演
算されて、図示されないレンズ駆動系により、適性位置
にレンズが駆動される（ステップＳ13）。その後、撮影
に必要な露光動作が行われて（ステップＳ14）、一連の
動作が終了する。
【００６６】図８は、この発明の第４の実施例を示した
ものである。同図に於いて、比演算回路33には、プリア
ンプ28、29及び30を介して増幅されるＩ1 、Ｉ2 及びＩ
3 の増幅出力が入力されると共に、プリアンプ28及び29
の出力が、加算回路32を介して入力される。また、ＩＲ
ＥＤ27は、レリーズ釦の押圧動作時、所定の短時間作動
する駆動回路 27aにより点灯されるようになっている。
上記比演算回路33は、レリーズ釦の押圧時に、先ずプリ
アンプ28及び29の出力を基に、上述したのと同様に比演
算動作を行い、第１の被写体距離データを算出する。
ものである。同図に於いて、比演算回路33には、プリア
ンプ28、29及び30を介して増幅されるＩ1 、Ｉ2 及びＩ
3 の増幅出力が入力されると共に、プリアンプ28及び29
の出力が、加算回路32を介して入力される。また、ＩＲ
ＥＤ27は、レリーズ釦の押圧動作時、所定の短時間作動
する駆動回路 27aにより点灯されるようになっている。
上記比演算回路33は、レリーズ釦の押圧時に、先ずプリ
アンプ28及び29の出力を基に、上述したのと同様に比演
算動作を行い、第１の被写体距離データを算出する。
【００６７】判定及びリセット回路 33aは、上記被写体
距離データが所定距離より遠距離でない場合には、比演
算回路33より演算制御回路35に上記被写体距離データを
伝達させ、このデータが所定距離よりも遠距離である場
合は、被写体距離データをリセットさせる。このリセッ
トの信号を受けて、駆動回路 27aは再度所定の短時間作
動し、ＩＲＥＤ27を点灯させる。比演算回路33は、上記
リセットの信号を受けると、加算回路32の出力とプリア
ンプ30の出力とを基に、上記と同様の比演算動作を行
い、第２の被写体距離データを算出する。演算制御回路
35は、この第２の被写体距離データに基いて、レンズ駆
動モータ36を動作させる。こうして、被写体距離が遠距
離であっても、高精度で且つワイドレンジの測距を行う
ことができる。
距離データが所定距離より遠距離でない場合には、比演
算回路33より演算制御回路35に上記被写体距離データを
伝達させ、このデータが所定距離よりも遠距離である場
合は、被写体距離データをリセットさせる。このリセッ
トの信号を受けて、駆動回路 27aは再度所定の短時間作
動し、ＩＲＥＤ27を点灯させる。比演算回路33は、上記
リセットの信号を受けると、加算回路32の出力とプリア
ンプ30の出力とを基に、上記と同様の比演算動作を行
い、第２の被写体距離データを算出する。演算制御回路
35は、この第２の被写体距離データに基いて、レンズ駆
動モータ36を動作させる。こうして、被写体距離が遠距
離であっても、高精度で且つワイドレンジの測距を行う
ことができる。
【００６８】尚、上述した実施例では、何れも受光素子
21としてＰＳＤ22とＳＰＤ23を隣接配置した構成のもの
を使用しているが、図９に示されるように、２つのＰＳ
Ｄ22及び22′を隣接配置した構成の受光素子21′を使用
してもよい。この場合、ＰＳＤ22の両端の出力電流Ｉ1
及びＩ2 は距離演算回路17に出力されると共に、加算回
路16に入力される。一方、ＰＳＤ22′の両端の出力電流
Ｉ1 ′及びＩ2 ′は、加算回路16′に入力される。そし
て、この加算回路16′の加算出力と上記加算回路16の加
算出力が、距離演算回路18に出力される。その他の構成
及び動作は図１に示される第１の実施例と同様であるの
で、説明は省略する。
21としてＰＳＤ22とＳＰＤ23を隣接配置した構成のもの
を使用しているが、図９に示されるように、２つのＰＳ
Ｄ22及び22′を隣接配置した構成の受光素子21′を使用
してもよい。この場合、ＰＳＤ22の両端の出力電流Ｉ1
及びＩ2 は距離演算回路17に出力されると共に、加算回
路16に入力される。一方、ＰＳＤ22′の両端の出力電流
Ｉ1 ′及びＩ2 ′は、加算回路16′に入力される。そし
て、この加算回路16′の加算出力と上記加算回路16の加
算出力が、距離演算回路18に出力される。その他の構成
及び動作は図１に示される第１の実施例と同様であるの
で、説明は省略する。
【００６９】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、測距の
レンジが狭くなることなく、また遠距離側の測距精度が
低くなることがなく、且つ構成が複雑化することのない
測距装置を提供することができる。
レンジが狭くなることなく、また遠距離側の測距精度が
低くなることがなく、且つ構成が複雑化することのない
測距装置を提供することができる。
【図１】この発明の第１の実施例に従った測距装置の光
学系及び電気回路を示したブロック図である。
学系及び電気回路を示したブロック図である。
【図２】（ａ）はこの発明に使用される受光素子を示し
た図、（ｂ）は図２の（ａ）の端子24と25から得られる
出力特性図、（ｃ）は図２の（ａ）の端子24、25と26か
ら得られる出力特性図である。
た図、（ｂ）は図２の（ａ）の端子24と25から得られる
出力特性図、（ｃ）は図２の（ａ）の端子24、25と26か
ら得られる出力特性図である。
【図３】図２の（ａ）の受光素子を組込んだもので、こ
の発明の測距装置を概略的に示した構成図である。
の発明の測距装置を概略的に示した構成図である。
【図４】この発明による測距装置をカメラの測距装置と
して適用したもので、光学系及び電気回路を示す図であ
る。
して適用したもので、光学系及び電気回路を示す図であ
る。
【図５】（ａ）は図２の（ａ）に相当する受光素子21の
配置図、（ｂ）は図５の（ａ）の受光素子21に対応した
被写体距離の逆数１／ｌに対するＩa の特性図、（ｃ）
は図５の（ａ）の受光素子21に対応した被写体距離の逆
数１／ｌに対するＩc の特性図である。
配置図、（ｂ）は図５の（ａ）の受光素子21に対応した
被写体距離の逆数１／ｌに対するＩa の特性図、（ｃ）
は図５の（ａ）の受光素子21に対応した被写体距離の逆
数１／ｌに対するＩc の特性図である。
【図６】図４の測距装置の動作を説明するフローチャー
トである。
トである。
【図７】図４の測距装置の動作を説明するタイミングチ
ャートである。
ャートである。
【図８】この発明の第４の実施例で測距装置をカメラの
測距装置として適用した光学系及び電気回路を示した図
測距装置として適用した光学系及び電気回路を示した図
【図９】この発明の第５の実施例で受光素子及びその周
辺部の一部を示した図である。
辺部の一部を示した図である。
【図１０】従来の測距装置に使用されるもので、赤外投
光式のアクティブオートフォーカス技術を概略的に示し
た図である。
光式のアクティブオートフォーカス技術を概略的に示し
た図である。
【図１１】（ａ）は従来の光位置検出素子としてＰＳＤ
を示した図、（ｂ）は従来の光位置検出素子として並設
された２つのＳＰＤを示した図である。
を示した図、（ｂ）は従来の光位置検出素子として並設
された２つのＳＰＤを示した図である。
【図１２】（ａ）は図１１（ａ）のＰＳＤの出力特性
図、（ｂ）は図１１（ｂ）のＳＰＤの出力特性図であ
る。
図、（ｂ）は図１１（ｂ）のＳＰＤの出力特性図であ
る。
10…被写体、11…投光用レンズ、12…投光部、13…受光
用レンズ、14…第１の受光部、15…第２の受光部、16、
16′、32…加算回路、17、18…測距演算回路、19、31…
スイッチ、20…判定及び演算部、 20a…レンズ駆動回
路、21、21′…受光素子、22、22′…ポジションセンシ
ティブディテクタ（ＰＳＤ）、23…シリコンフォトダイ
オード（ＳＰＤ）、24、25、26…出力端子、27…赤外発
光ダイオード（ＩＲＥＤ）、27…駆動回路、28、29、30
…プリアンプ、33…比演算回路、33a…判定及びリセッ
ト回路、34…判定回路、35…演算制御回路、36…レンズ
駆動モータ。
用レンズ、14…第１の受光部、15…第２の受光部、16、
16′、32…加算回路、17、18…測距演算回路、19、31…
スイッチ、20…判定及び演算部、 20a…レンズ駆動回
路、21、21′…受光素子、22、22′…ポジションセンシ
ティブディテクタ（ＰＳＤ）、23…シリコンフォトダイ
オード（ＳＰＤ）、24、25、26…出力端子、27…赤外発
光ダイオード（ＩＲＥＤ）、27…駆動回路、28、29、30
…プリアンプ、33…比演算回路、33a…判定及びリセッ
ト回路、34…判定回路、35…演算制御回路、36…レンズ
駆動モータ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−267614（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−235518（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−9609（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−143612（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−80408（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 7/28 - 7/40
Claims (3)
- 【請求項１】 目標物に向けて光を投射する投射手段
と、 上記目標物からの反射光を受光し、その受光位置に応じ
て出力される一対の信号電流によって構成される第１の
光電変換信号を出力する第１の受光手段と、 上記目標物が遠方にある場合に上記反射光が入射する側
であって、上記第１の受光手段の基線長方向に隣接して
配置され、上記反射光の受光量に応じた信号電流である
第２の光電変換信号を出力する第２の受光手段と、 上記第１の光電変換信号に基いて、上記目標物の距離と
所定距離との関係を判定する判定手段と、 上記目標物が上記所定距離より近距離にあると上記判定
手段で判定された場合には、上記第１の光電変換信号に
基いて上記目標物の距離を決定し、上記所定距離より遠
方にあると上記判定手段で判定された場合には、上記第
１及び第２の光電変換信号に基いて上記目標物の距離を
決定する距離決定手段と、 を具備することを特徴とする測距装置。 - 【請求項２】 上記第１の受光手段から出力される上記
第１の光電変換信号は、受光位置に応じて出力される一
対の信号電流によって構成され、 上記第２の受光手段から出力される上記第２の光電変換
信号は、上記反射光の受光量に応じた信号電流であり、 上記距離決定手段は、上記所定距離より近距離である場
合には、上記一対の信号電流の比に基いて上記目標物ま
での距離を求め、上記所定距離より遠方である場合に
は、上記第１の受光手段から出力される上記一対の信号
電流の加算値と、上記第２の受光手段から出力される信
号電流の比に基いて距離を求めることを特徴とする請求
項１に記載の測距装置。 - 【請求項３】 目標物に向けて光を投射する投射手段
と、 上記目標物からの反射光を受光し、受光位置に応じて一
対の信号電流を出力する第１の受光手段と、 この第１の受光手段に隣接して配置され、上記反射光の
受光量に応じた受光量信号を出力する第２の受光手段
と、 上記一対の信号電流の比に基いて上記目標物の距離を演
算する第１の距離演算 手段と、 上記受光量信号と上記一対の信号電流の加算信号の比に
基いて、上記目標物の距離を演算する第２の距離演算手
段と、 上記第１の距離演算手段と上記第２の距離演算手段の何
れか一方を選択し、上記目標物の距離を決定する距離決
定手段と を具備することを特徴とする 測距装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33696691A JP3187897B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-12-19 | 測距装置 |
| US07/826,626 US5235377A (en) | 1991-02-26 | 1992-01-28 | Measuring apparatus for camera |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5315491 | 1991-02-26 | ||
| JP3-53154 | 1991-02-26 | ||
| JP33696691A JP3187897B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-12-19 | 測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534585A JPH0534585A (ja) | 1993-02-12 |
| JP3187897B2 true JP3187897B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=26393863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33696691A Expired - Fee Related JP3187897B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-12-19 | 測距装置 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3187897B2 (ja) |
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| US5337116A (en) * | 1991-12-26 | 1994-08-09 | Olympus Optical Co., Ltd. | Light projection type measurement apparatus effectively utilizing a post of a one-chip microcomputer |
| JP3208503B2 (ja) * | 1992-08-20 | 2001-09-17 | セイコープレシジョン株式会社 | 測距装置 |
| JP3252293B2 (ja) * | 1992-10-29 | 2002-02-04 | セイコープレシジョン株式会社 | 測距装置 |
| JP3150243B2 (ja) * | 1993-10-25 | 2001-03-26 | キヤノン株式会社 | 測距装置及びカメラ |
| WO1996012932A1 (en) * | 1994-10-20 | 1996-05-02 | Automotive Systems Laboratory, Inc. | Optical distance measuring system having range limit detection |
| WO2014198623A1 (en) | 2013-06-13 | 2014-12-18 | Basf Se | Detector for optically detecting at least one object |
| JP6660931B2 (ja) | 2014-07-08 | 2020-03-11 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ | 少なくとも１つの物体の位置を決定するための検出器 |
| WO2016092451A1 (en) | 2014-12-09 | 2016-06-16 | Basf Se | Optical detector |
| CN107438775B (zh) | 2015-01-30 | 2022-01-21 | 特里纳米克斯股份有限公司 | 用于至少一个对象的光学检测的检测器 |
| CN108027239B (zh) | 2015-07-17 | 2020-07-24 | 特里纳米克斯股份有限公司 | 用于光学检测至少一个对象的检测器 |
| CN109564927B (zh) | 2016-07-29 | 2023-06-20 | 特里纳米克斯股份有限公司 | 光学传感器和用于光学检测的检测器 |
| JP7241684B2 (ja) | 2016-10-25 | 2023-03-17 | トリナミクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 少なくとも１個の対象物の光学的な検出のための検出器 |
| US10890491B2 (en) | 2016-10-25 | 2021-01-12 | Trinamix Gmbh | Optical detector for an optical detection |
| US11860292B2 (en) | 2016-11-17 | 2024-01-02 | Trinamix Gmbh | Detector and methods for authenticating at least one object |
| US10948567B2 (en) | 2016-11-17 | 2021-03-16 | Trinamix Gmbh | Detector for optically detecting at least one object |
| JP2020510820A (ja) | 2017-03-16 | 2020-04-09 | トリナミクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 少なくとも１つの物体を光学的に検出するための検出器 |
| CN111033300B (zh) | 2017-08-28 | 2024-02-09 | 特里纳米克斯股份有限公司 | 用于确定至少一项几何信息的测距仪 |
| CN111344592B (zh) | 2017-08-28 | 2023-07-18 | 特里纳米克斯股份有限公司 | 确定至少一个对象的位置的检测器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57104809A (en) * | 1980-12-22 | 1982-06-30 | Minolta Camera Co Ltd | Range finder |
| JPS57159073A (en) * | 1981-03-26 | 1982-10-01 | Minolta Camera Co Ltd | Semiconductor position detector |
| US4542971A (en) * | 1981-07-06 | 1985-09-24 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Automatic focusing apparatus |
| JPS6169011A (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-09 | Canon Inc | 自動焦点調節装置 |
| US4849781A (en) * | 1986-12-27 | 1989-07-18 | Olympus Optical Co., Ltd. | Range detector |
-
1991
- 1991-12-19 JP JP33696691A patent/JP3187897B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-01-28 US US07/826,626 patent/US5235377A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5235377A (en) | 1993-08-10 |
| JPH0534585A (ja) | 1993-02-12 |
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Legal Events
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