JP3001013B2 - 測距装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は測距装置、詳しくはカメ
ラ等に用いられ、撮影に際して被写体までの距離を検出
する測距装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、イメージセンサ等の光電
変換手段上に結像された被写体像から得られる信号を処
理して被写体距離を測距するカメラ等の測距装置には、
大きく分けて被写体の輝度分布情報に基づくパッシブ方
式と、被写体に赤外光や超音波等のビームを投射し、そ
の反射信号を検出して測距するアクティブ方式とがあ
る。これら何れの方式によるにせよ、取扱う信号が非常
に微弱なので、測距精度の問題が常に付き纏うことにな
る。

【０００３】これをアクティブ式三角測距装置を例にし
て説明すると、測距演算出力は、図６に示すように被写
体距離の逆数に比例する１本の特性線Ｌ１で表される筈
である。しかしながら、被写体からの信号光量は、遠距
離では数１０ pＡ程度の非常に微弱な光電流になってし
まうので、実際には、光電流検出回路や光電流自身のも
つショットノイズ、センサ自身のもつノイズ等に影響さ
れて、ある不確定さを有することになってしまう。

【０００４】例えば、図６に示す直線Ｌ１は、図７に示
す曲線Ｌ２とＬ３で囲まれた不確かさNoの斜線を施され
た帯状の領域となる。従って、演算出力は確率的にある
幅の中に入る値となり、その距離の逆数との対応関係は
１対１に決定されずグラフは１本の線にはならない。

【０００５】また、この他にも照明装置、例えば蛍光灯
やネオンサイン等の交流背景光の影響によっても上記不
確かさが増大する場合がある。

【０００６】そこで、上記不確かさNoを小さくし、測距
精度を向上させる有力な手法の１つとして、例えば特開
平１−２２４６１８号、特開平１−２４４３１０号、特
開平１−２８７４１１号等に開示されているように、複
数回（ｎ回）の測距を行い、測距データを積算して平均
化する積算手法なるものがある（これは微弱な信号を検
出する測定器等に用いられる手法であって公知であ
る）。そして、この手法によれば、ｎ回の測距を行うこ
とにより不確かさを１／（ｎ^1/2 ）にまで低減すること
が可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記積算手
法はすべてのアクティブ型測距装置に適用可能な、所謂
信号処理の工夫であって非常に有益なのであるが、１つ
カメラ用測距装置に適用するにあたっては重大な欠点を
有する。それは、従来のｎ倍測距に時間を要することで
ある。これは、シャッタチャンスを重視せねばならない
カメラにとっては見過ごすことのできない欠点である。

【０００８】即ち、一律に複数回測距をするための時間
が必要なので、ピントよりもシャッタタイミングを重視
したい写真を撮る場合にシャッタチャンスを逃してしま
うことになる。

【０００９】そこで本発明の目的は、上記問題点を解消
し、測距精度を向上させるために測距動作を複数回行う
ことによって生じるレリーズタイムラグがあっても、シ
ャッタチャンスを逸することのない測距装置を提供する
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の測距装置は、被
写体の距離を検出する測距手段と、上記測距動作を開始
させる第１レリーズ信号を出力する第１レリーズ手段
と、測距動作を停止させる第２レリーズ信号を出力する
第２のレリーズ手段と、上記第１レリーズ信号の出力時
点から、上記測距動作が所定回数行われるか若しくは上
記第２レリーズ信号が出力される時点迄、上記測距手段
による測距動作を繰り返し継続させる制御手段と、上記
繰り返し行われた測距動作によって得られた測距データ
を平均化する平均化手段と、を具備したことを特徴とす
る。

【００１１】

【作用】この測距装置では、測距動作を開始させる第１
レリーズ信号を出力する第１のレリーズ手段のオンか
ら、実際の露光動作を開始させる第２レリーズ信号を出
力する第２のレリーズ手段のオン迄の時間間隔に応じて
測距回数を定めている。即ち、この時間間隔が長いと、
図２(A）に示すように測距動作を繰返し実行し、得られ
た測距データの平均値を平均化手段により求める。一
方、上記時間間隔が短いと、図２(B）に示すように、測
距動作を数少なく例えば１回限りとしている。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を具体的に説明
する。図１は、本発明の一実施例を示す測距装置のブロ
ック構成図で、測距手段１による測距動作を制御する制
御手段２に、第１のレリーズ手段４から測距動作を開始
させる第１レリーズ信号が印加されると、制御手段２
は、測距手段１に向け測距開始を指令し、得られた測距
データは制御手段２に向け送出される。そして、第２の
レリーズ手段５から実際の露光動作を開始させる第２レ
リーズ信号が送出されると、制御手段２は測距手段１の
測距動作を停止させ、この測距期間中に得られた測距デ
ータを平均化手段３に送り、平均値を求める。

【００１３】図３は、上記図１を更に詳しく説明したブ
ロック構成図で、ここではアクティブ式の三角測距方式
により測距する例で示している。即ち、処理回路１１か
らの発光信号により投光素子３９で発光されたパルス光
は、投光レンズ２６により集光されて被写体距離ａに位
置する被写体２８に向け照射される。同被写体２８で反
射された反射光は、上記投光レンズ２６から基線長Ｓ隔
てて配置された受光レンズ２７を介し、その焦点距離ｆ
J の位置に配置された半導***置検出素子（以下、ＰＳ
Ｄと略記する）１３上に結像される。なお、ＰＳＤ１３
の中心は、受光レンズ２７の光軸に合わせて配設されて
いる。

【００１４】ＰＳＤ１３の両端から出力された信号光電
流Ｉ１，Ｉ２は、処理回路１１に入力され、同回路１１
で電流−電圧変換された後、例えば背景から反射された
定常光成分の除去等を行ってＣＰＵ１２に供給される。

【００１５】同ＣＰＵ１２には、レリーズ釦の半押し操
作に応動してオン・オフする１段目レリーズスイッチＳ
１と、レリーズ釦の全押し操作に応動してオン・オフす
る２段目レリーズスイッチＳ２とがそれぞれ接続されて
いる。そして、これらの１段目レリーズスイッチＳ１お
よび２段目レリーズスイッチＳ２を、下記表１の区分１
に示すように、第１のレリーズ手段と第２のレリーズ手
段とにそれぞれ用いるようにしている。

【００１６】

【表１】

【００１７】あるいは、区分２，３に示すように、第１
のレリーズ手段にはユーザがカメラに顔を近づけたこと
を検知する検知手段を用い、第２のレリーズ手段として
上記１段目レリーズスイッチＳ１もしくは２段目レリー
ズスイッチＳ２をそれぞれ用いるようにしてもよく、そ
の他色々の組合わせが考えられる。

【００１８】何れの組合わせによるにせよ、第１，２の
レリーズ手段からの信号が上記ＣＰＵ１２に入力される
と、同ＣＰＵ１２では上記処理回路１１から印加された
信号に演算処理を施して、被写体距離情報を算出した
り、測距動作の繰返し回数を設定したり、あるいは、こ
れら複数回の測距動作によって得られた測距データの平
均値を算出したりする。

【００１９】次に、このように構成された本実施例にお
ける測距動作を図４，５に示すフローチャートに基づい
て以下に説明する。上記表１に示す第１のレリーズ手段
の出力がオンすると、まず測距データ平均値と測距回数
とをそれぞれ格納する変数Ａave とｎとを初期化、つま
り Ａave ＝０ ｎ＝０ とし、メインルーチンからこの図４のサブルーチンをコ
ールしてこのフローがスタートする。

【００２０】ステップ＃１では、測距回数ｎが所定値ｎ
0 に達しているか否かを判断する。この所定値ｎ0 は測
距回数の上限リミッタで、発光素子の寿命、電源消耗等
を勘案し、必要にして十分な測距精度の確保という観点
から決定された値である。なお、ｎ0 は一定値として
も、あるいはＦNo.、ＥＶ値等のパラメータから算出し
ても、何れでも良い。このステップ＃１で測距回数ｎが
所定値ｎ0 以上ならステップ＃６にとび、所定値ｎ0 に
達しなければステップ＃２に進む。

【００２１】ステップ＃２は測距を行うルーチンで、そ
の具体的実施例は本出願人が先に出願した特開平１−２
４０８１２号に詳述されているので、ここでの説明を省
略する。なお、このルーチンを行うことにより、測距デ
ジタルデータが得られる。そして、測距が完了すると測
距回数ｎをインクリメントする。

【００２２】ステップ＃３では、測距回数ｎと、得られ
る測距データの乖離度から積算平均処理を行い、測距デ
ータ平均値を格納する変数Ａave に平均化処理された測
距データを記憶する。

【００２３】ステップ＃４では、第１のレリーズ手段が
まだオンされているか否かを判断する。オンならステッ
プ＃５へ、オフされていれば測距完了フラグをオンせず
に本サブルーチンを抜けでる。

【００２４】ステップ＃５では、第２のレリーズ手段が
オンしたか否かを判断し、オンされていなければ上記ス
テップ＃１に戻る。一方、第２のレリーズ手段がオンさ
れればステップ＃６に進み、測距完了フラグをオンし
て、本サブルーチンを抜け出す。 このようにして、本
サブルーチンを抜け出した後は、メインルーチンにて測
距完了フラグを検出し、オンなら記憶された測距データ
に基づき、例えば撮影レンズ繰り出しシーケンスのよう
な次のカメラシーケンスを実行する。

【００２５】図５は、上記図４におけるステップ＃３の
“測距データ処理”のルーチンを更に詳しく説明するフ
ローチャートである。まず、ステップ＃３１で測距回数
ｎが１か否か、つまり測距データが１回目の測距による
データであるか否かを判断し、１回目の測距データなら
ステップ＃３２に進んで測距平均値Ａave に１回目の測
距データＡ１を格納しておわる。一方、１回目の測距デ
ータでなければ、ステップ＃３３に進む。

【００２６】このステップ＃３３では、測距データがｎ
１回目までのデータか否かを判断し、ｎ１回目までの測
距データなら無条件にステップ＃３５の平均化処理を行
う。ここで、測距回数ｎ１は、１でも良いし、３でも５
でも、とにかく一定値であっても、あるいはＥＶ値、撮
影レンズのＦNo. 等の変化に対応して変化する値であっ
てもよいが、上記図４におけるステップ＃１のｎ0 より
少ない回数とする。

【００２７】測距回数ｎが所定値ｎ1 を超えていれば、
ステップ＃３４に進む。ｎ1 番目より以降の測距データ
については、その測距データＡnとｎ1 番目までの測距
平均値Ａave との差が、所定量Ａ0 以下の場合のみステ
ップ＃３５の平均化処理がなされる。

【００２８】ここで、所定量Ａ0 は一定値としても良い
し、測距データ平均値Ａave に応じた値にしても良い。
更にはＥＶ値に応じて可変される値でも良い。この測距
データＡn とｎ1 番目までの測距平均値Ａave との差が
所定量Ａ0 を上廻っているか否かの判断によって、あま
りにもかけ離れた測距データを平均化処理から取り除く
ことができ、測距精度の向上が図られることになる。

【００２９】これは、例えばユーザがフォーカスロック
して撮影する場合に、先に求めた測距データ平均値Ａav
e が測距データの激しい変化に対して壊されることなく
保存されるので、フォーカスロックにも極めて有効な手
段となる。

【００３０】尚、上記実施例はアクティブ式三角測距方
式の測距装置を例にして説明したが、パッシブ方式の測
距装置にも本発明を同様に適用できることは言うまでも
ない。

【００３１】上記実施例によれば、カメラのユーザがシ
ャッタチャンスを逸しないために、第１のレリーズ手段
と第２のレリーズ手段の時間間隔を短くし、レリーズタ
イムラグの短縮化を図った場合には、少ない測距回数例
えば１回の測距データを採用する。一方、上記時間間隔
が長い場合には、複数回の測距データを基にした精度の
良い測距データを採用することになる。従って、自動的
にシャッタチャンスを重視するかピント合わせのシャー
プさを重視するかをユーザが自動的に選択できるから、
ユーザの意図に合致した写真を撮ることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、第１
のレリーズ手段のオンから第２のレリーズ手段のオンま
での時間間隔に応じて測距回数を定めるようにしたの
で、測距精度を向上させ、且つシャッタチャンスを逃さ
ない測距装置が得られるという顕著な効果が発揮され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す測距装置のブロック構
成図。

【図２】本発明における測距動作のタイミングチャー
ト。

【図３】上記図１を更に詳しく説明したブロック構成
図。

【図４】本実施例における測距動作のフローチャート。

【図５】上記図４における測距データ処理の詳細を示す
フローチャート。

【図６】従来のアクティブ式三角測距装置における被写
体距離の逆数に対する演算出力をプロットした特性線
図。

【図７】上記図６においてランダムノイズが重畳された
ときの特性線図。

【符号の説明】

１……測距手段 ２……制御手段 ３……平均化手段 ４……第１のレリーズ手段 ５……第２のレリーズ手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体の距離を検出する測距手段と、 上記測距動作を開始させる第１レリーズ信号を出力する
   第１のレリーズ手段と、測距動作を停止 させる第２レリーズ信号を出力する第２
   のレリーズ手段と、 上記第１レリーズ信号の出力時点から、上記測距動作が
   所定回数行われるか若しくは上記第２レリーズ信号が出
   力される時点迄、上記測距手段による測距動作を繰り返
   し継続させる制御手段と、 上記繰り返し行われた測距動作によって得られた測距デ
   ータを平均化する平均化手段と、 を具備したことを特徴とする測距装置。