(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射されて来る光信号を光電流に変換するｎ個の光電変換素子を並列配置した受光部と、
直列接続されたｎ−１個の抵抗であって、前記ｎ−１個の各抵抗の両端が隣接する前記光電変換素子と接続され、前記光電変換素子から得られる光電流をその受光位置に応じて分流する抵抗群と、
前記抵抗群の両端に接続され、受光状態にある前記光電変換素子から得られた光電流が前記抵抗群を介して各々に供給されることにより、前記光電流に応じた第１及び第２検出信号を各々発生する第１及び第２電流検出回路と、
前記抵抗群の中で、前記第１及び第２電流検出回路が接続される抵抗の間に存在する第１及び第２抵抗の接続点と接続され、前記受光部を一方及び他方の受光領域に分割する第３電流検出回路と、
前記一方の受光領域側となる前記抵抗群の中で、前記第１抵抗の近傍の接続点と接続され、前記第１抵抗に対する電流の流れを防止する第１防止回路と、
前記他方の受光領域側となる前記抵抗群の中で、前記第２抵抗の近傍の接続点と接続され、前記第２抵抗に対する電流の流れを防止する第２防止回路と、
前記第１抵抗の近傍の前記接続点と前記第１防止回路との間に介在し、前記光信号が前記他方の受光領域に入射したときのスイッチ切換信号により閉じる第１スイッチ回路と、
前記第２抵抗の近傍の前記接続点と前記第２防止回路との間に介在し、前記光信号が前記一方の受光領域に入射したときの前記スイッチ切換信号により閉じる第２スイッチ回路と、を備え、
前記第３電流検出回路、前記第１防止回路、前記第２防止回路は、前記抵抗群と接続される側が等しい基準電圧入力を有する仮想接地の増幅器である、
ことを特徴とする受光位置検出回路。
【請求項２】
前記第１抵抗の近傍の接続点は、前記第１及び第２抵抗の接続点の反対側となる前記第１抵抗の一端であり、
前記第２抵抗の近傍の接続点は、前記第１及び第２抵抗の接続点の反対側となる前記第２抵抗の一端である、
ことを特徴とする請求項１記載の受光位置検出回路。
【請求項３】
前記第１、第２、第３電流検出回路は、入出力間に抵抗を有する電流電圧変換増幅器であり、
前記第１及び第２防止回路は、バッファ増幅器である、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の受光位置検出回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動焦点機能を有するスチルカメラ、ビデオカメラ等に用いて好適な受光位置検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、カメラの自動焦点機能を説明する為のブロック図である。
図４において、（１）は自動焦点回路であり、自動焦点回路（１）内部は、被写体（２）に赤外光を照射する発光部（３）、被写体（２）からの反射光を受光する受光部（４）、受光部（４）の受光位置に応じて動作する回路部（５）から構成される。回路部（５）の出力はマイクロコンピュータ（６）に供給され、自動焦点回路（１）はマイクロコンピュータ（６）の指示に従って動作する。マイクロコンピュータ（６）は、受光部（４）の受光位置に応じた回路部（５）の出力内容を基に、前記カメラから被写体（２）までの距離を算出し、当該距離に応じた駆動信号をも出力する。尚、メモリ（７）は、回路部（５）の出力を基にマイクロコンピュータ（６）が演算処理したデータ等が記憶されるものであり、マイクロコンピュータ（６）とインターフェースされている。（８）はモータドライバであり、マイクロコンピュータ（６）の駆動信号に従ってレンズ用モータ（９）を駆動する。こうして、レンズ用モータ（９）が回転し、自動焦点制御が行われる。
【０００３】
図３は、図４の自動焦点回路（１）の受光部（４）及び回路部（５）の詳細を示している。
図３において、受光部（４）は、光電変換素子であるｎ個の受光用ホトダイオードＤ１〜Ｄｎを並列配置して構成される。また、回路部（５）において、ｎ−１個の抵抗Ｒ１〜Ｒｎ−１は直列接続され、各抵抗Ｒ１〜Ｒｎ−１の両端はホトダイオードＤ１〜Ｄｎと接続されている。（１０）（１１）（１２）は電流電圧変換機能を有する電流検出アンプ（第１、第２、第３電流検出回路）である。電流検出アンプ（１０）において、−端子はホトダイオードＤ１及び抵抗Ｒ１の接続点Ａと接続されると共に抵抗（１３）及びコンデンサ（１４）の並列体を介して出力端子ＶＯＵＴ１と接続され、＋端子は基準電圧ＶＲＥＦと接続されている。電流検出アンプ（１１）において、−端子はホトダイオードＤｎ及び抵抗Ｒｎ−１の接続点Ｂと接続されると共に抵抗（１５）及びコンデンサ（１６）を介して出力端子ＶＯＵＴ３と接続され、＋端子は基準電圧ＶＲＥＦと接続されている。電流検出アンプ（１２）において、−端子はスイッチ回路（１７）を介して抵抗Ｒ１〜Ｒｎ−１の間の所定抵抗の接続点Ｃ（例えば中間点）と接続されると共に抵抗（１８）及びコンデンサ（１９）を介して出力端子ＶＯＵＴ２と接続され、＋端子は基準電圧ＶＲＥＦと接続されている。尚、電流検出アンプ（１０）（１１）（１２）は電源ＶＣＣと接地との間に接続されている。
【０００４】
ここで、受光部（４）において、抵抗Ｒ１〜Ｒｎ−１の接続点Ａ〜Ｃの接続範囲を受光領域Ｌとし、抵抗Ｒ１〜Ｒｎ−１の接続点Ｃ〜Ｂの接続範囲を受光領域Ｒとする。
被写体（２）からの反射光が受光部（４）の受光領域Ｌ側のホトダイオードに照射された場合、当該ホトダイオードの電流は受光領域Ｌ側に存在する前記直列抵抗で分流される為、電流検出アンプ（１０）の出力電圧ＶＯＵＴ１は大きく、電流検出アンプ（１１）の出力電圧ＶＯＵＴ３は小さくなる。逆に、被写体（２）からの反射光が受光部（４）の受光領域Ｒ側のホトダイオードに照射された場合、当該ホトダイオードの電流は受光領域Ｒ側に存在する前記直列抵抗で分流される為、電流検出アンプ（１０）の出力電圧ＶＯＵＴ１は小さく、電流検出アンプ（１１）の出力電圧ＶＯＵＴ３は大きくなる。即ち、被写体（２）からの反射光がホトダイオードＤ１側からＤｎ側へ移動して照射されるに従って、電流検出アンプ（１０）の出力電圧ＶＯＵＴ１は直線状に減少し、且つ、電流検出アンプ（１１）の出力電圧ＶＯＵＴ３は直線状に増加する。但し、受光部（４）の受光位置の変化に対する電流検出アンプ（１０）（１１）の出力電圧の変化は、ｎ−１個の直列抵抗を使用する為、比較的なだらかとなり、高い検出精度は期待できない。そこで、マイクロコンピュータ（６）は、電流検出アンプ（１０）（１１）の出力電圧ＶＯＵＴ１、ＶＯＵＴ３が供給されると、自動焦点回路（１）の為の制御信号を出力する。すると、自動焦点回路（１）内部において、スイッチ回路（１７）がスイッチ切換信号を受けて閉じ、電流検出アンプ（１２）が活性化される。被写体（２）からの反射光が受光部（４）の受光領域Ｌに存在する場合、マイクロコンピュータ（６）は、電流検出アンプ（１０）（１２）の出力電圧ＶＯＵＴ１、ＶＯＵＴ２の振幅を比較し、また、被写体（２）からの反射光が受光部（４）の受光領域Ｒに存在する場合、マイクロコンピュータ（６）は、電流検出アンプ（１２）（１１）の出力電圧ＶＯＵＴ２、ＶＯＵＴ３の振幅を比較し、受光位置検出を行う。即ち、被写体（２）からの反射光が受光部（４）の受光領域ＬをホトダイオードＤ１側からＤｎ側へ移動して照射されるに従って、電流検出アンプ（１０）の出力電圧ＶＯＵＴ１は直線状に減少し、且つ、電流検出アンプ（１２）の出力電圧ＶＯＵＴ２は直線状に増加する。また、被写体（２）からの反射光が受光部（４）の受光領域ＲをホトダイオードＤ１側からＤｎ側へ移動して照射されるに従って、電流検出アンプ（１２）の出力電圧ＶＯＵＴ２は直線状に減少し、且つ、電流検出アンプ（１１）の出力電圧ＶＯＵＴ３は直線状に増加する。従って、受光部（４）の受光位置の変化に対する電流検出アンプ（１０）（１２）の出力電圧ＶＯＵＴ１、ＶＯＵＴ２の変化と、受光部（４）の受光位置の変化に対する電流検出アンプ（１２）（１１）の出力電圧ＶＯＵＴ２、ＶＯＵＴ３の変化の割合は、受光部（４）の受光位置の変化に対する電流検出アンプ（１０）（１１）の出力電圧ＶＯＵＴ１、ＶＯＵＴ３の変化の２倍となる。即ち、電流検出アンプ（１２）を活性化することにより、受光位置検出精度を２倍上げ、自動焦点精度を２倍に上げることができる。
【０００５】
尚、入射光には、外光と、赤外光が被写体（２）から反射されてくる反射光とがあり、特に外光は、周囲の明るさを表し受光部（４）全体に当たる直流的な定常光と、周囲の明るさの中で特別な明るさを持って受光部（４）の一部に変化を持って飛び込んでくる外乱光とに大別される。ここで、図示はしていないが、出力電圧ＶＯＵＴ１、ＶＯＵＴ２、ＶＯＵＴ３にはカップリングコンデンサが接続されており、定常光は直流カットされて出力されることはない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
さて、被写体（２）の反射光が受光部（４）の受光領域Ｌに照射されている場合を考える。この場合、マイクロコンピュータ（６）は、電流検出アンプ（１０）（１２）の出力電圧ＶＯＵＴ１、ＶＯＵＴ２のレベル比較を行った結果得られる駆動信号をモータドライバ（８）に供給することにより、レンズ用モータ（９）を回転させ、自動焦点制御が実行可能となる。尚、受光部（４）の受光領域Ｌに並列配置された一部のホトダイオードは、被写体（２）の反射光が照射されることにより導通し、これより、電流検出アンプ（１２）の−端子には導通した全部のホトダイオードに電流を供給するのに必要な電流Ｉが流れる。電流検出アンプ（１２）からは電流Ｉに応じた正常な出力電圧ＶＯＵＴ２が得られる。
【０００７】
ところが、受光部（４）の受光領域Ｒに不要な外乱光が照射されてしまうと、一部のホトダイオードが当該外乱光が照射されることにより導通してしまう。すると、電流検出アンプ（１２）は、受光部（４）の受光領域Ｌで導通したホトダイオードに電流を供給する他に、受光部（４）の受光領域Ｒで誤って導通したホトダイオードにも電流を供給する様に動作し、これより、電流検出アンプ（１２）の−端子には電流（Ｉ＋α）が流れてしまう。この結果、電流検出アンプ（１２）からは電流（Ｉ＋α）に応じた異常な出力電圧ＶＯＵＴ２が発生してしまう。すると、マイクロコンピュータ（６）は正常な駆動信号をモータドライバ（８）に供給できず、正確な自動焦点制御を実行できなくなる問題があった。電流検出アンプ（１２）は受光位置検出精度を向上させのに必要な手段である為、何らかの対策が必要である。
【０００８】
そこで、本発明は、外乱光に起因して生じる自動焦点制御の誤動作を防止できる受光位置検出回路を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記問題を解決する為に成されたものであり、その特徴とするところは、入射されて来る光信号を光電流に変換するｎ個の光電変換素子を並列配置した受光部と、直列接続されたｎ−１個の抵抗であって、前記ｎ−１個の各抵抗の両端が隣接する前記光電変換素子と接続され、前記光電変換素子から得られる光電流をその受光位置に応じて分流する抵抗群と、前記抵抗群の両端に接続され、受光状態にある前記光電変換素子から得られた光電流が前記抵抗群を介して各々に供給されることにより、前記光電流に応じた第１及び第２検出信号を各々発生する第１及び第２電流検出回路と、前記抵抗群の中で、前記第１及び第２電流検出回路が接続される抵抗の間に存在する第１及び第２抵抗の接続点と接続され、前記受光部を一方及び他方の受光領域に分割する第３電流検出回路と、前記一方の受光領域側となる前記抵抗群の中で、前記第１抵抗の近傍の接続点と接続され、前記第１抵抗に対する電流の流れを防止する第１防止回路と、前記他方の受光領域側となる前記抵抗群の中で、前記第２抵抗の近傍の接続点と接続され、前記第２抵抗に対する電流の流れを防止する第２防止回路と、前記第１抵抗の近傍の前記接続点と前記第１防止回路との間に介在し、前記光信号が前記他方の受光領域に入射したときのスイッチ切換信号により閉じる第１スイッチ回路と、前記第２抵抗の近傍の前記接続点と前記第２防止回路との間に介在し、前記光信号が前記一方の受光領域に入射したときの前記スイッチ切換信号により閉じる第２スイッチ回路と、を備え、前記第３電流検出回路、前記第１防止回路、前記第２防止回路は、前記抵抗群と接続される側が等しい基準電圧入力を有する仮想接地の増幅器である、ことを特徴とする。
【００１０】
また、前記第１抵抗の近傍の接続点は、前記第１及び第２抵抗の接続点の反対側となる前記第１抵抗の一端であり、前記第２抵抗の近傍の接続点は、前記第１及び第２抵抗の接続点の反対側となる前記第２抵抗の一端である、ことを特徴とする。
【００１１】
また、前記第１、第２、第３電流検出回路は、入出力間に抵抗を有する電流電圧変換増幅器であり、前記第１及び第２防止回路は、バッファ増幅器である、ことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に従って具体的に説明する。尚、図１において、図３と同一素子については同一番号を記し、その説明を省略するものとする。
図１において、図３の従来回路の回路部（５）に代わる回路部（２６）内部で、（２０）（２１）は電流検出アンプ（１２）の−端子と直列接続された複数の抵抗群の接続点Ｃとの間に並列接続されたスイッチ回路である。（２２）（２３）はバッファアンプ（誤動作防止回路）である。バッファアンプ（２２）の一方の入力端子は基準電圧ＶＲＥＦと接続され、他方の入力端子はそれ自体の出力端子と接続されると共にスイッチ回路（２４）を介して接続点Ｃに隣接する受光部（４）の受光領域Ｌ側の接続点Ｄと接続される。ここで、スイッチ回路（２０）（２４）は図３のマイクロコンピュータ（６）から出力される制御信号に従って連動して開閉されるものである。また、バッファアンプ（２３）の一方の入力端子は基準電圧ＶＲＥＦと接続され、他方の入力端子はそれ自体の出力端子と接続されると共にスイッチ回路（２５）を介して接続点Ｃに隣接する受光部（４）の受光領域Ｒ側の接続点Ｅと接続される。ここで、スイッチ回路（２１）（２５）は図３のマイクロコンピュータ（６）から出力される自動焦点回路（１）制御用の制御信号に基づき開閉動作するものである。尚、スイッチ回路（２０）（２４）の組み合わせとスイッチ回路（２１）（２５）の組み合わせとは、相補的に開閉動作を行う様にマイクロコンピュータ（６）によって制御される。また、電流検出アンプ（１０）（１１）（１２）とバッファアンプ（２２）（２３）とは、演算増幅器を用いて構成される為、演算増幅器の構成上、各アンプ（１０）（１１）（１２）（２２）（２３）の基準電圧ＶＲＥＦが印加されない側の入力端子における電圧は、仮想接地状態となる様に即ち基準電圧ＶＲＥＦと等しくなる様に動作する。
【００１３】
以下、自動焦点回路（１）の発光部（３）から被写体（２）に対して赤外線を照射したところ、被写体（２）からの反射光が受光部（４）の受光領域Ｌ側の所定のホトダイオードに照射され、同時に、外乱光が受光部（４）の受光領域Ｒ側の所定のホトダイオードに照射された場合を考える。この場合、外乱光によるホトダイオードの導通が問題であるが、この問題は、図１回路によって解決される。この動作を図２の等価回路を用いて説明する。
【００１４】
図２において、受光部（４）を構成するホトダイオードＤ１〜Ｄｎは抵抗成分と等価な為、抵抗で表しており、一端は接地され、他端は直列接続された各抵抗Ｒ１〜Ｒｎ−１の各接続点と接続されている。今、被写体（２）からの反射光は受光部（４）の受光領域ＬのホトダイオードＤ２に照射されたものとし、外乱光は直列抵抗の接続点Ｅに隣接する接続点Ｆと接続されたホトダイオードＤＸに照射されたものとする。この場合、マイクロコンピュータ（６）の制御信号が自動焦点回路（１）に印加されることで作成されたスイッチ切換信号によりスイッチ回路（２１）（２５）が閉じる。導通したホトダイオードＤ２に電流Ｉ０が流れるものとすると、この電流Ｉ０は、電流検出アンプ（１０）の−端子から抵抗Ｒ１を流れる電流Ｉ１と電流検出アンプ（１２）の−端子から接続点Ｇ〜Ｃの間に直列接続されて存在する抵抗を流れる電流Ｉ２の合成電流で表される。この際、ホトダイオードＤＸにも電流が流れることになるが、この電流をＩｅで表すと、この電流Ｉｅはバッファアンプ（２３）の他方の入力端子から接続点Ｅ〜Ｆ間の抵抗を介してホトダイオードＤＸに流れる。この時、上記した様に、電流検出アンプ（１２）とバッファアンプ（２３）とは共に仮想接地状態で、電流検出アンプ（１２）の−端子とバッファアンプ（２３）の他方の入力端子の電圧は基準電圧ＶＲＥＦで等しいことから、接続点Ｃ及びＥは共に同電位となってこの間の抵抗に電流が流れることはない。よって、電流検出アンプ（１２）はホトダイオードＤ２のみに対して電流Ｉ２を供給することになり、出力端子ＶＯＵＴ２からは正しい出力電圧を出力できることになり、正しい自動焦点制御を実行可能となり、外乱光の影響を無視できることになる。
【００１５】
以上より、本発明の実施の形態によれば、受光部（４）の受光領域を複数分割する電流検出アンプ（１２）が接続された直列抵抗Ｒ１〜Ｒｎ−１の近傍（例えば隣接する抵抗の接続点）にバッファアンプ（２２）（２３）を設けることで、或る受光領域に被写体からの反射光が照射されている時に残余の受光領域に外乱光が照射されたとしても、自動焦点制御の為の正しい出力電圧ＶＯＵＴ２を電流検出アンプ（１２）から得ることができ、外乱光に基づく自動焦点制御の誤動作を確実に防止できる。
【００１６】
尚、本発明の実施の形態では、受光部（４）を２分割する場合について説明したが、これに限定されず、電流検出アンプ（１２）を更に抵抗Ｒ１〜Ｒｎ−１の所定の接続点に接続すると共にその近傍の抵抗Ｒ１〜Ｒｎ−１の接続点にバッファアンプを設け、受光部（４）を３分割以上としても良い。また、バッファアンプの代わりに電流検出アンプを使用しても良い。この場合、バッファアンプに比べて素子数は増えるが、仮想接地状態を得やすく、自動焦点制御の確実性が増す。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、受光部の受光領域を複数分割する第３電流検出回路が接続された抵抗群の所定接続位置の近傍（例えば隣接する抵抗の接続点）に誤動作防止回路を設けることで、或る受光領域に被写体からの反射光が照射されている時に残余の受光領域に外乱光が照射されたとしても、自動焦点制御の為の正しい出力電圧を第３電流検出回路から得ることができ、外乱光に基づく自動焦点制御の誤動作を確実に防止できる利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の受光位置検出回路を示す回路図である。
【図２】図１の部分的な等価回路を示す回路図である。
【図３】従来の受光位置検出回路を示す回路図である。
【図４】自動焦点制御を説明する為のブロック図である。
【符号の説明】
（４）  受光部
（１０）（１１）（１２）  電流検出アンプ
（２２）（２３）  バッファアンプ
【図１】
0003819492.tif 000002
【図２】
0003819492.tif 000003
【図３】
0003819492.tif 000004
【図４】
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