(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度を測定する温度測定手段と、
測距対象物に向けて一連のパルス光を投光する投光手段と、
前記測距対象物に投光された前記一連のパルス光の反射光を、前記測距対象物までの距離に応じた位置検出素子上の受光位置で受光し、それぞれの反射光の受光位置に応じた一連の信号を出力する受光手段と、
前記受光手段から出力された一連の信号に基づいて演算を行い、前記測距対象物までの距離に応じた一連の信号を出力する演算手段と、
前記一連のパルス光の投光前に所定の基準電圧に充放電され、前記演算手段から出力された一連の信号に応じて段階的に放電または充電される積分コンデンサと、
前記一連のパルス光の投光後の前記積分コンデンサの電圧に基づいて前記測距対象物までの距離を検出する検出手段と、
前記一連のパルス光投光後の前記積分コンデンサーの電圧の温度依存性を補償するため、前記積分コンデンサーの段階的な充放電動作を前記温度測定手段により測定された温度に基づいて調整する制御手段と、
を備えることを特徴とする測距装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記温度測定手段により測定された温度に基づいて、前記積分コンデンサの段階的な放電または充電の回数および各段階の放電または充電の時間の双方または何れか一方を制御する、ことを特徴とする請求項１記載の測距装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記積分コンデンサの段階的な放電または充電の回数を、基準回数に対して加算および減算の何れか一方を行って求める、ことを特徴とする請求項２記載の測距装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記積分コンデンサの各段階の放電または充電の時間を、基準時間に対して減算を行って求める、ことを特徴とする請求項２記載の測距装置。
【請求項５】
温度を測定する温度測定手段と、
測距対象物に向けて一連のパルス光を投光する投光手段と、
前記測距対象物に投光された前記一連のパルス光の反射光を、前記測距対象物までの距離に応じた位置検出素子上の受光位置で受光し、それぞれの反射光の受光位置に応じた一連の信号を出力する受光手段と、
前記受光手段から出力された一連の信号に基づいて演算を行い、前記測距対象物までの距離に応じた一連の信号を出力する演算手段と、
前記一連のパルス光の投光前に所定の基準電圧に充放電され、前記演算手段から出力された一連の信号に応じて段階的に放電または充電される積分コンデンサと、
前記一連のパルス光の投光後、前記積分コンデンサを所定の充放電速度で前記基準電圧に達するまで充電ないし放電を行い、その際の充放電時間に基づいて前記測距対象物までの距離を検出する検出手段と、
前記一連のパルス光投光後の前記積分コンデンサーの電圧の温度依存性を補償するため、前記検出手段による前記所定の充放電速度を前記温度測定手段により測定された温度に基づいて調整する制御手段と、
を備えることを特徴とする測距装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測距対象物までの距離を測定する測距装置に関し、特に、カメラ等に好適に用いられるアクティブ型の測距装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ等に用いられるアクティブ型の測距装置は、赤外線発光ダイオード（以下、「ＩＲＥＤ」という。）から測距対象物に向けて光束を投光し、その投光された光束の反射光を位置検出素子（以下、「ＰＳＤ」という。）により受光し、このＰＳＤから出力される信号を信号処理回路および演算回路により演算処理して距離情報として出力し、ＣＰＵにより測距対象物までの距離を検出する。また、１回のみの投光による測距では誤差が生じることがあるので、投光を複数回行って複数の距離情報を求め、その複数の距離情報を積分回路により積分して平均化するのが一般的である。
【０００３】
図９は、測距装置における積分回路の構成を示す回路図である。この積分回路１６は、スイッチ１、積分コンデンサ２、スイッチ３、定電流源４、オペアンプ５、スイッチ６、基準電源７およびコンパレータ８を備えている。オペアンプ５の（−）入力端子は、スイッチ１を介して演算回路１５の出力端子と接続され、積分コンデンサ２を介して接地され、スイッチ３を介して定電流源４と接続され、また、スイッチ６を介してオペアンプ５の出力端子と接続されている。オペアンプ５の（＋）入力端子は、基準電圧ＶREFを出力する基準電源７が接続されている。コンパレータ８は、オペアンプ５の（−）入力端子と積分コンデンサ２との接続点と接続されており、その接続点における電位と基準電圧ＶREFとを大小比較し、その比較結果に応じた信号を出力する。ＣＰＵ１９は、コンパレータ８から出力された信号を入力するとともに、スイッチ１，３および６それぞれをオン・オフ制御する。
【０００４】
このような積分回路１６において、メイン電源が投入され、レリーズボタンがいわゆる半押しされると、ＣＰＵ１９による制御の下に、スイッチ６はオン状態となり、積分コンデンサ２は充電される。これにより、積分コンデンサ２は、基準電源７により与えられる基準電圧ＶREFになるまで充電される。充電後、スイッチ６はオフ状態とされ、そのままの状態で保持される。
【０００５】
この後、ＩＲＥＤは赤外光をパルス発光し、その発光期間内の一定時間にスイッチ１はオン状態とされる。その結果、積分コンデンサ２は、赤外光の各発光に対応する演算回路１５からの出力信号を負の電圧として入力する。積分コンデンサ２の電圧は、距離に対応した電圧分ずつ階段状に減じられていく。これを第１積分と呼ぶ。
【０００６】
積分コンデンサ２に対して所定の回数（例えば２５６回）だけの負の電圧の入力（放電）が終了すると、スイッチ３はＣＰＵ１９の制御信号によりオン状態とされる。これにより、積分コンデンサ２は、定電流源４の定格により定まる一定の速さで充電される。これを第２積分と呼ぶ。
【０００７】
コンパレータ８は、この第２積分の期間中に積分コンデンサ２の電圧と基準電圧ＶREFとを大小比較しており、両者が一致したと判定したときにスイッチ３をオフとして積分コンデンサ２の充電を停止させる。そして、ＣＰＵ１９は、第２積分に要した時間を計測する。定電流源４による充電速度は一定であるので、第２積分に要した時間から、１回の測距により積分コンデンサ２に入力された信号電圧の総和、すなわち、測距対象物までの距離を求めることができる。そして、このようにして求められた測距対象物までの距離に基づいて、撮影レンズ繰り出し量を決定する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような測距装置では、温度が変化すると、信号処理回路および演算回路の動作特性も変化することから、第１積分における積分コンデンサ２の放電量も変化し、第２積分に要する時間も変化する。したがって、温度によっては測距精度が劣るという問題点がある。
【０００９】
このような問題点を解消するため、温度を測定するとともに、積分回路からの出力信号に基づいて測距対象物までの距離を求める際、或いは、求められた距離に基づいて撮影レンズ繰り出し量を求める際に、温度に依存した変換式を用いることにより、撮影レンズ繰り出し量を精度良く決定することも考えられる。しかし、このように温度に依存した変換式を用いる場合には、その変換式に用いられるパラメータが整数ではなく実数であることから、パラメータ等を予め記憶しておくＥＥＰＲＯＭ等の記憶手段の容量が大きくなり、また、変換式に従って演算を行うＣＰＵの演算負荷も大きくなる。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、温度に依らず測距精度が優れＣＰＵ等の負荷が小さい測距装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る測距装置は、(1)温度を測定する温度測定手段と、(2)測距対象物に向けて一連のパルス光を投光する投光手段と、(3)測距対象物に投光された一連のパルス光の反射光を、測距対象物までの距離に応じた位置検出素子上の受光位置で受光し、それぞれの反射光の受光位置に応じた一連の信号を出力する受光手段と、(4)受光手段から出力された一連の信号に基づいて演算を行い、測距対象物までの距離に応じた一連の信号を出力する演算手段と、(5)一連のパルス光の投光前に所定の基準電圧に充放電され、演算手段から出力された一連の信号に応じて段階的に放電または充電される積分コンデンサと、(6)一連のパルス光の投光後の積分コンデンサの電圧値に基づいて測距対象物までの距離を検出する検出手段と、(7)一連のパルス光投光後の積分コンデンサーの電圧の温度依存性を補償するため、積分コンデンサーの段階的な充放電動作を温度測定手段により測定された温度に基づいて積分手段を制御する制御手段と、を備えること特徴とする。
【００１２】
この測距装置によれば、投光手段から測距対象物に向けて一連のパルス光が出力され、各パルス光は測距対象物により反射される。それらの反射光は、受光手段により、測距対象物までの距離に応じた位置検出素子上の受光位置でそれぞれ受光され、それらの受光位置に応じた一連の信号が出力される。受光手段から出力された一連の信号は演算手段により演算されて、測距対象物までの距離に応じた一連の信号が出力される。演算手段から出力された信号は積分コンデンサへと入力され、その信号に応じて段階的に放電または充電されて、演算手段から出力された一連の信号を積分する。そして、検出手段により、積分コンデンサの電圧値に基づいて測距対象物までの距離が検出される。ここで、制御手段により、温度測定手段により測定された温度に基づいてこの段階的な充放電動作が調整される、このようにすることにより、積分コンデンサの段階的な充放電動作後の電圧値は、温度に殆ど依存することなく、測定対象物までの距離のみに応じたものとなる。したがって、検出手段により検出される測定対象物までの距離も温度に依らず、温度が変化したとしても測距誤差は小さい。
【００１３】
また、本発明に係る測距装置の制御手段は、温度測定手段により測定された温度に基づいて、積分コンデンサの段階的な放電または充電の回数および各段階の放電または充電の時間の双方または何れか一方を制御するのが好適である。また、放充電の回数が一定であって、各回の時間を制御してもよいし、一部の回の時間のみを制御してもよい。
【００１４】
特に、積分コンデンサの段階的な放電または充電の回数を基準回数に対して加算および減算の何れか一方を行って求めるのが好適であり、また、積分コンデンサの各段階の放電または充電の時間を基準時間に対して減算を行って求めるのが、外光成分除去に対して好適である。これらの場合、積分手段の制御が容易であり、また、その制御のためのプログラム容量が小さい。
【００１５】
また、本発明に係る測距装置は、上記（１）〜（５）と、（６ａ）一連のパルス光の投光後、積分コンデンサを所定の充放電速度で基準電圧に達するまで充電ないし放電を行い、その際の充放電時間に基づいて測距対象物までの距離を検出する検出手段と、（７ａ）一連のパルス光投光後の積分コンデンサーの電圧の温度依存性を補償するため、検出手段による所定の充放電速度を温度測定手段により測定された温度に基づいて調整する制御手段と、を備えることを特徴とするものも好適である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下では、本実施形態に係るアクティブ型の測距装置が自動焦点式カメラの測距装置として適用される場合について説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
まず、本発明に係る測距装置の第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る測距装置の構成図である。この測距装置は、投光レンズ（図示せず）を介して被写体（測距対象物）に赤外光を投光する赤外線発光ダイオード（ＩＲＥＤ）１０と、このＩＲＥＤ１０を駆動するドライバ１１と、ＩＲＥＤ１０から投光され測距対象物で反射された赤外光を受光レンズ（図示せず）を介して受光する位置検出素子（ＰＳＤ）１２と、温度を測定する温度センサ２１とを備えている。
【００１８】
測距装置は、更に、ＰＳＤ１２から出力される信号電流Ｉ1およびＩ2それぞれを処理する第１信号処理回路１３および第２信号処理回路１４と、これらの信号処理回路１３，１４から出力された信号に基づいて測距対象物までの距離情報を演算して出力する演算回路１５と、この演算回路１５から出力された距離情報信号を積分する積分回路１６と、被写体（測距対象物）の像を撮影フィルム上に結像する撮影レンズ１８と、この撮影レンズ１８を合焦動作させるレンズ駆動回路１７と、この測距装置を備えるカメラの全体を制御するＣＰＵ１９とを備えている。なお、通常、第１の信号処理回路１３、第２の信号処理回路１４、演算回路１５および積分回路１６は、自動焦点用集積回路（以下、「ＡＦＩＣ」という。）２０に収められてカメラに搭載される。
【００１９】
ＣＰＵ１９は、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶手段（図示せず）に予め記憶されているプログラムおよびパラメータに基づいて、この測距装置を備えるカメラの全体を制御する。この図に示す測距装置においては、ＣＰＵ１９は、ドライバ１１を制御してＩＲＥＤ１０からの赤外光の出力を制御するとともに、温度センサ２１により測定された温度の値を入力する。さらに、ＣＰＵ１９は、ＡＦＩＣ２０の動作を制御するとともに、ＡＦＩＣ２０から出力される信号を入力し、この信号に基づいて測距対象物までの距離を検出し、レンズ駆動回路１７を介して撮影レンズ１８を合焦動作させる。
【００２０】
ＣＰＵ１９による制御の下に、先ずＩＲＥＤ１０は、投光レンズ（図示せず）を介して測距対象物に向けて赤外光を投光する。この赤外光は測距対象物により反射され、ＰＳＤ１２は、その反射光を受光レンズ（図示せず）を介して受光する。ＰＳＤ１２は、赤外光の受光位置に応じて信号電流Ｉ1および信号電流Ｉ2を出力する。第１信号処理回路１３は、ＰＳＤ１２から出力された信号電流Ｉ1を入力し、一方、第２信号処理回路１４は、ＰＳＤ１２から出力された信号電流Ｉ2を入力し、それぞれ定常光成分除去等の処理を行う。演算回路１５は、第１信号処理回路１３および第２信号処理回路１４それぞれから出力された信号を入力し、ＰＳＤ１２の出力比Ｉ1／（Ｉ1＋Ｉ2）に相当するデータを求め、このデータを距離情報信号として出力する。
【００２１】
１回の測距動作において、ＩＲＥＤ１０は、温度センサ２１により測定された温度に応じた回数だけ赤外光をパルス発光し、演算回路１５は、その発光回数分の距離情報信号を出力する。したがって、積分回路１６は、その発光回数と同数の距離情報信号を積分処理し、その積分結果を１つの距離情報としてＣＰＵ１９に出力する。ＣＰＵ１９は、入力された距離情報に基づいて測距対象物までの距離を求めるとともに、レンズ駆動回路１７を制御して、撮影レンズ１８を合焦位置に移動させる。
【００２２】
次に、温度センサ２１の一例について説明する。図２は、温度センサ２１の一例を示す構成図である。この図に示す温度センサ２１は、一定電位ＶCCの端子と接地電位の端子との間に、抵抗器ＲならびにダイオードＤ１およびＤ２が互いに縦続接続され、また、互いに縦続接続されたダイオードＤ１およびＤ２の両端にコンデンサＣが並列接続されて構成されている。ダイオードＤ１およびＤ２それぞれの特性は温度に依存する。図３に示した温度センサ２１の特性図から判るように、抵抗器ＲとダイオードＤ１との接続点の電位ＶFも温度に依存する。したがって、ＣＰＵ１９は、この電位ＶFを入力して、これに基づいて温度を求めることができる。
【００２３】
次に、積分回路１６について更に詳細に説明する。本実施形態における積分回路１６はセラミックコンデンサを積分コンデンサ２として備えており、この積分コンデンサ２はＡＦＩＣ２０に外付けされている。本実施形態の積分回路１６は、従来と同様の構成であるので、図９を参照して説明する。この積分回路１６は、スイッチ１、積分コンデンサ２、スイッチ３、定電流源４、オペアンプ５、スイッチ６、基準電源７およびコンパレータ８を備えている。オペアンプ５の（−）入力端子は、スイッチ１を介して演算回路１５の出力端子と接続され、積分コンデンサ２を介して接地され、スイッチ３を介して定電流源４と接続され、また、スイッチ６を介してオペアンプ５の出力端子と接続されている。オペアンプ５の（＋）入力端子は、基準電圧ＶREFを出力する基準電源７が接続されている。コンパレータ８は、オペアンプ５の（−）入力端子と積分コンデンサ２との接続点と接続されており、その接続点における電位と基準電圧ＶREFとを大小比較し、その比較結果に応じた信号を出力する。ＣＰＵ１９は、コンパレータ８から出力された信号を入力するとともに、スイッチ１，３および６それぞれをオン・オフ制御する。
【００２４】
次に、本実施形態に係る測距装置の動作について説明する。図４は、本実施形態に係る測距装置の動作を説明するタイミングチャートである。カメラのメイン電源が投入されているときにレリーズボタンが半押しされて測距状態に入ると、ＡＦＩＣ２０は電源電圧が供給され、スイッチ６はオン状態とされて、積分コンデンサ２は基準電圧ＶREFとなるまで予充電される。また、ＣＰＵ１９は、測光センサ（図示せず）により測定された外光輝度を入力する他、温度センサ２１により測定された温度を入力し、その温度に基づいて第１積分におけるＩＲＥＤ１０の発光回数Ｎ（すなわち積分コンデンサ２の放電回数Ｎ）を求める。なお、図示するように、外光輝度および温度の測定ならびにＩＲＥＤ１０の発光回数Ｎの算出は、測距開始の際の予充電の前に行われる。そして、予充電が完了後、スイッチ６はオフ状態とされる。
【００２５】
予充電の後に、ＩＲＥＤ１０は、ＣＰＵ１９からドライバ１１に出力されたデューティ比の発光タイミング信号で駆動され、発光回数Ｎだけ赤外光をパルス発光する。この発光回数Ｎは、温度センサ２１により測定された温度に応じて求められたものである。ＩＲＥＤ１０から発光された赤外光は、測距対象物により反射された後、ＰＳＤ１２により受光される。そして、演算回路１５は、各発光それぞれについて出力比Ｉ1／（Ｉ1＋Ｉ2）のデータを出力し、積分回路１６は、そのデータを距離情報信号として入力する。ＣＰＵ１９は、ＩＲＥＤ１０のパルス発光に対応したタイミングでスイッチ１を制御し、出力比に対応した負の電圧を積分コンデンサ２に入力する。
【００２６】
積分回路１６の積分コンデンサ２は、演算回路１５から出力された距離情報信号を入力し、その距離情報信号の値に応じた電圧値だけ放電する。すなわち、積分コンデンサ２の電圧は、図４（ｂ）に示すように、距離情報信号を入力する度に階段状に減少する（第１積分）。一段一段の電圧降下量は、それ自体、測距対象物までの距離に対応した距離情報であるが、ＩＲＥＤ１０のＮ回のパルス発光により得られる電圧降下量の総和をもって距離情報としている。
【００２７】
積分コンデンサ２に対してＮ回の放電が終了すると、スイッチ６はオフ状態のまま保持され、スイッチ３はＣＰＵ１９の信号によりオン状態にされる。これにより、積分コンデンサ２は、定電流源４の定格により定まる一定の速さで充電される（第２積分）。
【００２８】
コンパレータ８は、この第２積分の期間中に積分コンデンサ２の電圧と基準電圧ＶREFとを大小比較しており、両者が一致したと判定したときにスイッチ３をオフとして積分コンデンサ２の充電を停止させる。そして、ＣＰＵ１９は、第２積分に要した時間を計測する。定電流源４による充電速度は一定であるので、第２積分に要した時間から、１回の測距により積分コンデンサ２に入力された距離情報信号の総和、すなわち、測距対象物までの距離を求めることができる。
【００２９】
この後、レリーズボタンが全押しされると、ＣＰＵ１９は、求められた距離に基づいてレンズ駆動回路１７を制御して、撮影レンズ１８に適切な合焦動作を行わせ、さらに、シャッタ（図示せず）を開いて露光を行う。以上のようにして、レリーズ操作に伴い、予充電、測距（第１積分および第２積分）、合焦ならびに露光という一連の撮影動作が行われる。
【００３０】
次に、温度センサ２１により測定された温度ＴとＩＲＥＤ１０の発光回数Ｎ（すなわち第１積分における積分コンデンサ２の放電回数Ｎ）との関係について詳細に説明する。図５は、温度Ｔと放電回数Ｎとの関係の説明図である。図５（ａ）は、基準温度Ｔ1の場合の積分コンデンサ２の電圧変化を示す図であり、図５（ｂ）は、基準温度Ｔ1とは異なる温度Ｔ2の場合の積分コンデンサ２の電圧変化を示す図である。
【００３１】
図５（ａ）に示すように、予充電の期間に温度センサ２１により測定された温度が基準温度Ｔ1であったときには、第１積分における積分コンデンサ２の放電回数として基準の放電回数Ｎ1が設定される。そして、第１積分における放電回数Ｎ1の放電により、積分コンデンサ２の電圧は予充電の電圧ＶREFから電圧Ｖ1まで減少する。電圧差（ＶREF−Ｖ1）は、測距対象物までの距離に応じたものである。続く第２積分における一定速度の充電により、積分コンデンサ２の電圧は電圧Ｖ1から電圧ＶREFに回復する。第２積分の所要時間ｔ1は、電圧差（ＶREF−Ｖ1）に応じたものであり、すなわち、測距対象物までの距離に応じたものである。このように、測距対象物までの距離は、第２積分の所要時間ｔ1に基づいて求められる。
【００３２】
図５（ｂ）に示すように、予充電の期間に温度センサ２１により測定された温度が温度Ｔ2であったときには、第１積分における積分コンデンサ２の放電回数Ｎ2は以下のようにして設定される。すなわち、第１積分における積分コンデンサ２の放電回数として基準の放電回数Ｎ1を設定しても測距誤差が無視し得る程度に小さければ、放電回数Ｎ2は基準の放電回数Ｎ1と等しい値に設定する。一方、第１積分における積分コンデンサ２の放電回数として基準の放電回数Ｎ1を設定すれば測距誤差が無視し得ない程度に大きければ、放電回数Ｎ2は基準の放電回数Ｎ1と異なる値に設定する。
【００３３】
そして、第１積分における放電回数Ｎ2の放電により、積分コンデンサ２の電圧は予充電の電圧ＶREFから電圧Ｖ2まで減少する。この電圧Ｖ2は基準温度Ｔ1の場合の電圧Ｖ1と略等しい値であり、このようになるように放電回数Ｎ2は設定される。続く第２積分における一定速度の充電により、積分コンデンサ２の電圧は電圧Ｖ2から電圧ＶREFに回復する。第２積分の所要時間ｔ2は、電圧差（ＶREF−Ｖ2）に応じたものであって、基準温度Ｔ1の場合の所要時間ｔ1と略等しい値であり、測距対象物までの距離に応じたものである。このように、温度Ｔ2の場合にも測距対象物までの距離は、第２積分の所要時間ｔ2に基づいて求められる。
【００３４】
図６は、測距対象物までの実際の距離と積分回路から出力される距離信号との関係を示すグラフである。図６（ａ）は本実施形態に係る測距装置によるものであり、図６（ｂ）は従来の測距装置によるものである。また、この図には、温度２０℃および温度−１０℃それぞれの場合について示されている。図６（ｂ）に示すように、従来の測距装置の場合には、測距対象物までの実際の距離が同一であっても、温度が異なると積分回路から出力される距離信号が異なり、測距誤差が大きい。これに対して、図６（ａ）に示すように、本実施形態に係る測距装置の場合には、測距対象物までの実際の距離が同一であれば、温度が異なっても積分回路１６から出力される距離信号が略同一であり、測距誤差が小さい。
【００３５】
以上のように、第１積分における積分コンデンサ２の放電回数が温度に応じて適切に設定されることにより、第１積分終了時における積分コンデンサ２の電圧は、温度に殆ど依存することなく、測定対象物までの距離のみに応じたものとなる。したがって、第２積分の所要時間に基づいて求められる測定対象物までの距離も温度に依らず、温度が変化したとしても測距誤差は小さい。
【００３６】
また、第１積分における積分コンデンサ２の放電回数を温度に応じたものとすることにより、積分回路からの出力信号から測距対象物までの距離を求める際、および、求められた距離から撮影レンズ繰り出し量を求める際に、温度に依存しない１つの変換式のみを用いることができる。また、放電回数の値は整数であり、放電回数を算出するに際して、ＣＰＵ１９の負荷が大きい乗除算が不要である。したがって、パラメータ等を予め記憶しておくＥＥＰＲＯＭ等の記憶手段の容量が小さく、また、ＣＰＵ１９の演算負荷も小さくなる。
【００３７】
なお、積分コンデンサ２の放電回数Ｎを、基準の放電回数Ｎ1に対して加算および減算の何れか一方を行って求めるのが好適である。このようにすれば、放電回数Ｎを求めるためのプログラムのサイズが小さい。
【００３８】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る測距装置の第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る測距装置の構成および動作は、第１の実施形態のものと略同様であるが、温度センサ２１により測定された温度に基づいて第１積分における積分コンデンサ２の各回の放電時間を制御する点で第１の実施形態のものと異なる。
【００３９】
図７は、温度Ｔと放電時間ｔ（すなわちスイッチ１がオンである時間）との関係の説明図である。図７（ａ）は、基準温度Ｔ1の場合のスイッチ１の開閉および積分コンデンサ２の電圧変化を示す図であり、図７（ｂ）は、基準温度Ｔ1とは異なる温度Ｔ2の場合のスイッチ１の開閉および積分コンデンサ２の電圧変化を示す図である。
【００４０】
図７（ａ）に示すように、予充電の期間に温度センサ２１により測定された温度が基準温度Ｔ1であったときには、第１積分における積分コンデンサ２の各回の放電時間として基準の放電時間τ1が設定される。そして、第１積分における放電により、積分コンデンサ２の電圧は予充電の電圧ＶREFから電圧Ｖ1まで減少する。電圧差（ＶREF−Ｖ1）は、測距対象物までの距離に応じたものである。続く第２積分における一定速度の充電により、積分コンデンサ２の電圧は電圧Ｖ1から電圧ＶREFに回復する。第２積分の所要時間ｔ1は、電圧差（ＶREF−Ｖ1）に応じたものであり、すなわち、測距対象物までの距離に応じたものである。このように、測距対象物までの距離は、第２積分の所要時間ｔ1に基づいて求められる。
【００４１】
図７（ｂ）に示すように、予充電の期間に温度センサ２１により測定された温度が温度Ｔ2であったときには、第１積分における積分コンデンサ２の各回の放電時間τ2は以下のようにして設定される。すなわち、第１積分における積分コンデンサ２の各回の放電時間として基準の放電時間τ1を設定しても測距誤差が無視し得る程度に小さければ、放電時間τ2は基準の放電時間τ1と等しい値に設定する。一方、第１積分における積分コンデンサ２の各回の放電時間として基準の放電時間τ1を設定すれば測距誤差が無視し得ない程度に大きければ、放電時間τ2は基準の放電時間τ1と異なる値に設定する。なお、今の場合の放電回数は、基準温度の場合の放電回数と同一である。
【００４２】
そして、第１積分における放電により、積分コンデンサ２の電圧は予充電の電圧ＶREFから電圧Ｖ2まで減少する。この電圧Ｖ2は基準温度Ｔ1の場合の電圧Ｖ1と略等しい値であり、このようになるように放電時間τ2は設定される。続く第２積分における一定速度の充電により、積分コンデンサ２の電圧は電圧Ｖ2から電圧ＶREFに回復する。第２積分の所要時間ｔ2は、電圧差（ＶREF−Ｖ2）に応じたものであって、基準温度Ｔ1の場合の所要時間ｔ1と略等しい値であり、測距対象物までの距離に応じたものである。このように、温度Ｔ2の場合にも測距対象物までの距離は、第２積分の所要時間ｔ2に基づいて求められる。
【００４３】
本実施形態に係る測距装置も、第１の実施形態のものが奏する効果と同様の効果を奏する。
【００４４】
なお、積分コンデンサ２の放電時間τを、基準の放電時間τ1に対して減算を行って求めるのが好適である。このようにすれば、放電時間τを求めるためのプログラムのサイズが小さい。また、このようにすることにより、定常光成分除去誤差による測距精度の低下がない。
【００４５】
（第３の実施形態）
次に、本発明に係る測距装置の第３の実施形態について説明する。本実施形態に係る測距装置の構成および動作は、第１の実施形態のものと略同様であるが、温度センサ２１により測定された温度に基づいて第２積分における充電速度を制御する点で第１の実施形態のものと異なる。
【００４６】
図８は、温度Ｔと充電速度ｖ（すなわち定電流源４の出力電流値）との関係の説明図である。図８（ａ）は、基準温度Ｔ1の場合の積分コンデンサ２の電圧変化を示す図であり、図８（ｂ）は、基準温度Ｔ1とは異なる温度Ｔ2の場合の積分コンデンサ２の電圧変化を示す図である。
【００４７】
図８（ａ）に示すように、予充電の期間に温度センサ２１により測定された温度が基準温度Ｔ1であったときには、第１積分における放電により、積分コンデンサ２の電圧は予充電の電圧ＶREFから電圧Ｖ1まで減少する。電圧差（ＶREF−Ｖ1）は、測距対象物までの距離に応じたものである。続く第２積分における充電速度ｖ1の充電により、積分コンデンサ２の電圧は電圧Ｖ1から電圧ＶREFに回復する。第２積分の所要時間ｔ1は、電圧差（ＶREF−Ｖ1）に応じたものであり、すなわち、測距対象物までの距離に応じたものである。このように、測距対象物までの距離は、第２積分の所要時間ｔ1に基づいて求められる。
【００４８】
図８（ｂ）に示すように、予充電の期間に温度センサ２１により測定された温度が温度Ｔ2であったときには、第２積分における積分コンデンサ２の充電速度ｖ2は以下のようにして設定される。すなわち、第２積分における充電速度として基準の充電時間ｖ1を設定しても測距誤差が無視し得る程度に小さければ、充電速度ｖ2は基準の充電速度ｖ1と等しい値に設定する。一方、第２積分における充電速度として基準の充電速度ｖ1を設定すれば測距誤差が無視し得ない程度に大きければ、充電速度ｖ2は基準の充電速度ｖ1と異なる値に設定する。なお、今の場合の放電回数および放電時間は、基準温度の場合と同一である。
【００４９】
そして、第１積分における放電により、積分コンデンサ２の電圧は予充電の電圧ＶREFから電圧Ｖ2まで減少する。この電圧Ｖ2は基準温度Ｔ1の場合の電圧Ｖ1と異なる場合がある。しかし、続く第２積分における充電速度ｖ2の充電により、積分コンデンサ２の電圧は電圧Ｖ2から電圧ＶREFに回復する。第２積分の所要時間ｔ2は、基準温度Ｔ1の場合の所要時間ｔ1と略等しい値であり、測距対象物までの距離に応じたものである。このように、温度Ｔ2の場合にも測距対象物までの距離は、第２積分の所要時間ｔ2に基づいて求められる。
【００５０】
本実施形態に係る測距装置も、第１および第２の実施形態それぞれのものが奏する効果と同様の効果を奏する。
【００５１】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、積分回路の充電・放電が上記実施形態とは逆の場合、すなわち、第１積分で積分コンデンサ２の電圧が階段状に増加するように充電を複数回行った後、第２積分で放電を１回だけ行うような積分回路においても、本発明を適用することが可能である。
【００５２】
また、第１積分における積分コンデンサの放電の一部の回の時間のみを温度に応じて設定するようにしてもい。また、第１積分における積分コンデンサの放電回数および放電時間の双方を温度に応じて設定するようにしてもよい。このようにすることにより、温度に応じた微調が容易である。
【００５３】
また、上記実施形態では、第１積分レベルＶ1が温度により変動することを前提としているが、第２積分時間ｔ1のみのが変動する場合や、第１積分レベルＶ1および第２積分時間ｔ1の双方が変動する場合にも、適用することが可能である。
【００５４】
上記の第１、第２の実施形態のように第１積分における放電（充電）回数Ｎや放電時間τを変動させる場合は、第１積分後の積分コンデンサ２の電圧は、温度には依存せず、測距対象物までの距離のみに依存した値となる。上記の第１及び第２実施形態では、第２積分に要した時間から距離を求めているが、これに替えて、第１積分後の積分コンデンサ２の電圧値を直接Ａ／Ｄ変換し、それを基にして距離を算出してもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明によれば、積分手段の積分コンデンサの放充電は、温度測定手段により測定された温度に応じて制御されるので、求められる距離は、温度に殆ど依存することなく、温度が変化したとしても測距誤差は小さい。
【００５６】
また、積分手段からの出力信号から測距対象物までの距離を求める際、および、求められた距離から撮影レンズ繰り出し量を求める際に、温度に依存しない１つの変換式のみを用いることができる。また、放電回数の値は整数であり、放電回数を算出するに際して、ＣＰＵの負荷が大きい乗除算が不要である。したがって、パラメータ等を予め記憶しておくＥＥＰＲＯＭ等の記憶手段の容量が小さく、また、ＣＰＵの演算負荷も小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る測距装置の構成図である。
【図２】温度センサの一例を示す構成図である。
【図３】温度センサの特性図である。
【図４】本実施形態に係る測距装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図５】温度Ｔと放電回数Ｎとの関係の説明図である。
【図６】測距対象物までの実際の距離と積分回路から出力される距離信号との関係を示すグラフである。
【図７】温度Ｔと放電時間τとの関係の説明図である。
【図８】温度Ｔと充電時間ｖとの関係の説明図である。
【図９】積分回路の回路図である。
【符号の説明】
１…スイッチ、２…積分コンデンサ、３…スイッチ、４…定電流源、５…オペアンプ、６…スイッチ、７…基準電源、８…コンパレータ、１０…ＩＲＥＤ（赤外線発光ダイオード）、１１…ドライバ、１２…ＰＳＤ（位置検出素子）、１３…第１信号処理回路、１４…第２信号処理回路、１５…演算回路、１６…積分回路、１７…レンズ駆動回路、１８…撮影レンズ、１９…ＣＰＵ、２０…ＡＦＩＣ（自動焦点用集積回路）、２１…温度センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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