JP3009513B2 - カメラのための測距装置 - Google Patents

カメラのための測距装置

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JP3009513B2 JP19199691A JP19199691A JP3009513B2 JP 3009513 B2 JP3009513 B2 JP 3009513B2 JP 19199691 A JP19199691 A JP 19199691A JP 19199691 A JP19199691 A JP 19199691A JP 3009513 B2 JP3009513 B2 JP 3009513B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はオートフォーカスカメラ
等にもちいられる複数の測距視野の距離を測定するアク
ティブタイプの測距装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、複数の測距視野を有する測距装置
は図8のように複数の投光素子1,2,3から投光され
る光を投光レンズ4を介して被写体5,6,7に投光す
る。被写体5,6,7で反射された光は受光レンズ8を
介して複数の2分割SPC9,10,11上に結像す
る。12は測距装置を含むカメラ本体である。2分割S
PC9,10,11は図9(A)のように投光素子寄り
のSPC9F,10F,11Fと反対側のSPC9N,
10N,11Nからできている。被写体距離が6m,
1.2m,0.6mのときの2分割SPC上の投光像は
図9(B)の9B,10B,11B、図9(C)の9
C,10C,11C、図9(D)の9D,10D,11
Dのように結像され、それぞれ9F,9N上の比、10
F,10N上の比、11F,11N上の比を演算するこ
とにより被写体5,6,7の距離を求めるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では高層ビルやタワーの展望室の窓ガラス越しに、
あるいは車窓から遠景を撮影しようとした場合、図10
に示すように投光素子2から投光レンズ4を通して投光
された光の大部分はガラス100を透過するが、ガラス
100の表面(または裏面)とカメラ本体12との間で
わずかに拡散反射された光が受光レンズ8を通して受光
素子9,10,11を全面的に照射してしまうので、投
光素子2に対応する受光素子10の出力からの測距結果
は例えば1m〜2mの中間距離となりピンボケ写真とな
ってしまう欠点が有った。
【0004】この問題は近年、カメラの小形化に伴なう
投受光レンズ間距離(いわゆる基線長)の短縮化によ
り、特に顕著となるので、カメラを小型化する上でのネ
ックとなっていた。
【0005】また、複数視野のどれか1つだけでも中間
距離を測距するとピンボケになるので、複数測距視野と
いうカメラのスペックアップを行なう上での問題ともな
っていた。
【0006】本発明の目的は、前記の如き従来装置の問
題点を解決し、カメラの大型化を招来することなく、ガ
ラス越しの近距離撮影やガラス越しの遠景撮影において
適切に被写体を自動測距できる、改善された測距装置を
提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本願第1の発明では、撮影画面の異なる領域に対
してそれぞれ投光する複数の投光と、各領域への投光
光の反射光をそれぞれ受光する複数の受光とを有し、
各領域からの反射光と各受光の対応関係の組合せが第
一の組合せであるときの各受光での受光出力を、それ
ぞれ演算手段にて演算し、各受光での受光出力に基づ
いて、各領域における距離に関する情報を測定するカメ
ラのための測距装置において、少なくとも一つの領域か
らの反射光と受光との対応関係を前記第一の組み合わ
せとは異なる対応関係に変更したときに、少なくとも一
つの受光での受光出力を前記演算手段で演算して得ら
れた演算結果が所定の距離よりも遠距離ではないことを
示す際に、投光光の一部を反射する光透過性物体が近接
して存在すると判定する判定手段を設けている。また、
本願第2の発明では、撮影画面の異なる領域に対して
れぞれ投光する複数の投光と、各領域への投光光の反
射光をそれぞれ受光する複数の受光とを有し、各領域
からの反射光と各受光の対応関係の組み合わせが第一
の組み合わせであるときの各受光での受光出力を、そ
れぞれ演算手段にて演算し、各受光での受光出力に基
づいて、各領域における距離に関する情報を測定するカ
メラのための測距装置において、少なくとも一つの領域
からの反射光と受光との対応関係を前記第一の組み合
わせとは異なる対応関係に変更したときに、少なくとも
一つの受光での受光出力を前記演算手段で演算して得
られた演算結果が所定の距離よりも遠距離ではないこと
を示す際に、対象物が遠景であると判定する判定手段を
設けている。また、本願第3の発明では、撮影画面の異
なる領域に対してそれぞれ投光する複数の投光と、各
領域への投光光の反射光をそれぞれ受光する複数の受光
とを有し、各領域からの反射光と各受光の対応関係
の組み合わせが第一の組み合わせであるときの各受光
での受光出力を、それぞれ演算手段にて演算し、各受光
での受光出力に基づいて、各領域における距離に関す
る情報を測定するカメラのための測距装置において、少
なくとも一つの領域からの反射光と受光との対応関係
を前記第一の組み合わせとは異なる対応関係に変更した
ときに、少なくとも一つの受光での受光出力を前記演
算手段で演算して得られた演算結果が所定の距離よりも
遠距離ではないことを示す際に、遠景に対する撮影に適
した撮影条件を設定する設定手段を設けている。なお、
上記第3の発明においては、設定手段に、遠景に対する
距離を設定させるようにしてもよい。
【0008】
【実施例】図1には、本発明の前提技術となる測距装置
を示している。同図において、1,2,3は赤外発光ダ
イオード等の発光素子、9,10,11は2分割SPC
等の受光素子、13,14,15は後述する測距動作制
御手段22からの制御信号T1,T2,T3により制御
され、発光素子1,2,3を発光させるドライブ手段、
16,17,18は測距動作制御手段22からの制御信
号R1,R2,R3により制御され、受光素子9,1
0,11の受光出力を切り換えるスイッチ手段、19は
受光出力の大小距離信号などの測距情報を出力する測距
演算手段、20は測距動作シーケンスに従って投光素子
と受光素子との組み合わせを決定し、制御信号T1,T
2,T3およびR1,R2,R3を出力する投受光組合
せ選択手段、21は測距動作シーケンスに従って測距演
算手段19からの測距情報を評価して、測距結果を出力
する測距情報評価手段、22は投受光組合せ選択手段2
0および測距情報評価手段21を含み、測距動作シーケ
ンスを制御する測距動作制御手段、である。
【0009】図2は図1のドライブ手段13の回路図で
ある。図2に於いて、23は電流制限の為の抵抗、24
は発光素子1をドライブする為のトランジスタ、25は
電流制限の為の抵抗、26は制御信号T1および測距動
作制御手段22内の不図示のタイミング回路からの発光
タイミング信号IRONを入力とするアンドゲートであ
り、制御信号T1がHレベルの時に発光タイミング信号
IRONに従がってトランジスタ24により発光素子1
が発光する。
【0010】図3は図1のスイッチ手段16の回路図で
ある。図3に於いて、27は制御信号R1を入力とする
インバータ、ASW1,ASW2,ASW3,ASW4
はアナログスイッチであり、制御信号R1がHレベルの
時インバータ27の出力はLレベルとなりASW1,A
SW2がオンでASW3,ASW4がオフするので受光
素子9の9F,9N出力は距離演算19へと接続され、
制御信号R1がLレベルの時インバータ27の出力はH
レベルとなりASW1,ASW2がオフでASW3、A
SW4がオンするので受光素子9の9F,9N出力は基
準電圧VREFへと接続される。
【0011】図4は図1の測距演算手段19のブロック
図である。図4に於いて28はスイッチ手段16,1
7,18からのセンサ出力の一方または和を切換える単
和切換手段、29は単和切換手段28の出力電流を電圧
に変換する電流電圧変換手段、30は電流電圧変換手段
29の出力を直流カットして発光素子1,2,3の点滅
による交流信号成分を増幅する交流増幅器、31は交流
増幅器30の出力を反転する反転増幅器、32は交流増
幅器30または反転増幅器31の出力を発光素子1,
2,3の点滅に同期して選択的に積分する同期積分手
段、33は交流増幅器30の所定レベルと比較し測距情
報評価手段21へ出力する出力レベル判定手段、34は
同期積分手段32の積分量を所定レベルと比較し測距情
報評価手段21へ出力する積分レベル判定手段であり、
単和切換手段28、電流電圧変換手段29、交流増幅器
30、反転増幅器31、同期積分手段32による測距動
作は、本出願人の出願した公知の2重積分法のものと同
様である。
【0012】図5は図4の出力レベル判定手段33の回
路図であり、図5に於いて35,36は基準電圧VRE
Fを分圧する抵抗、37は抵抗35,36によって分圧
された値と交流増幅器30の出力を比較し測距情報評価
手段21に出力するコンパレータであり、受光出力が大
きい時にコンパレータ出力がHレベルとなり必要に応じ
て交流増幅器30のゲインを減少させる。
【0013】図6は図4のレベル判定手段34の回路図
であり、図6に於いて38,39は基準電圧VREFを
分圧する抵抗、40は同期積分手段32の出力と基準電
圧VREFとを比較し測距情報評価手段21に出力する
コンパレータ、41は同期積分手段32の出力と抵抗3
8,39による分圧値とを比較し測距情報評価手段21
に出力するコンパレータであり、同期積分手段32が一
方の受光出力を所定時間積分した後コンパレータ41の
出力がLレベルの時は受光出力が小さいので測距情報評
価手段21は受光出力が無いと判断し、コンパレータ1
の出力がHレベルの時は同期積分手段32が両方に受光
出力を逆積分して基準電圧VREF以上になった時にコ
ンパレータ40の出力がHレベルからLレベルに変わ
り、それに要する時間によって測距情報評価手段21が
距離を演算する。
【0014】図7は、図1に示した投受光組み合わせ選
択手段20の回路図であり、この図において、42,4
3はオアゲートである。この投受光組み合わせ選択手段
20は、測距動作制御手段22の不図示のタイミング回
路からのSTEP1信号により投光素子1と受光素子9
の組み合わせを選択するためにT1とR1とを出力し、
STEP2信号によりオアゲート42を介して投光素子
2と受光素子10の組み合わせを選択するためにT2と
R2とを出力し、STEP3信号によりオアゲート43
を介して投光素子3と受光素子11の組み合わせを選択
するためにT3とR3とを出力し、STEP4信号によ
りオアゲート42,43を介して投光素子2と受光素子
11の組み合わせを選択するためにT2とR3とを出力
する。
【0015】上記構成により、測距動作制御手段22の
制御のもとに、STEP1,STEP2,STEP3に
おいては通常の測距範囲の被写体に対する測距情報が得
られる。STEP4においては投光素子2と受光素子1
1との組合せなので通常の測距範囲の被写体に対しては
図9(B),(C),(D)のように受光素子11上に
は投光像が無いのでコンパレータ37および41の出力
はLレベルであるが、ガラス越しの遠景の場合には図1
0のようにわずかに拡散反射された光が受光素子11を
全面的に照射しており受光パワーは少ないのでコンパレ
ータ37の出力はLレベルであるが、同期積分手段32
が一方の受光出力を所定時間積分した出力はコンパレー
タ41の出力をHレベルにするのに十分な積分量とな
る。
【0016】従って測距情報評価手段21はSTEP4
で通常測距視野の投受光素子の組合せと異なる組合せが
選出された時のコンパレータ41の出力を評価すること
により、ガラス越しでの遠景撮影状況を検出することが
可能であり、この場合は正規の投受光素子の組合せでの
測距結果によらず遠景撮影に適した距離を選択する。
【0017】なお、上記測距装置では、投光素子2と受
光素子11の組み合わせでの受光出力を評価したが、図
10から分かるように、投光素子2と受光素子9の組み
合わせでの受光出力を評価してもよいし、図11のよう
に、投光素子1と受光素子10あるいは11の組み合わ
せ等のような正規の組み合わせとは異なる組み合わせな
らばどの組み合わせでの受光出力を評価してもよい。
【0018】[実施例] 本発明の実施例である測距装置は、上記測距装置を前提
として構成される。但し、上記前提技術としての測距装
置では、受光出力の評価を積分レベル判定手段34のコ
ンパレータ41の出力で行ったが、本実施例である測距
装置ではこれとは異なる方法で受光出力の評価を行う。
すなわち、図10から分かるように、ガラス越し撮影の
場合は受光素子11が全面的に照射されているので、こ
の受光素子11の受光出力に基づいて測距演算を行う
と、受光素子11のほぼ中心に投光像が結像されている
とき(図9(C)参照)と同様の距離出力が演算され
る。従って、本発明の実施例である測距装置では、この
演算距離が遠距離でないことによってガラス越しである
ことを判定する。なお、この場合、測距情報評価手段2
1が、請求の範囲にいう判定手段および設定手段に相当
する。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本願発明では、撮
影画面の各領域からの反射光と各受光の対応関係の組
み合わせが第一の組合せであるときの各受光での受光
出力を、それぞれ演算手段にて演算し、各受光での受
光出力に基づいて各領域における距離に関する情報を測
定する一方、少なくとも一つの領域からの反射光と受光
との対応関係を前記第一の組み合わせとは異なる対応
関係に変更したときに、少なくとも一つの受光での受
光出力を演算手段で演算して得られた演算結果が所定の
距離よりも遠距離ではないことを示す際に、投光光の一
部を反射する光透過性物体が近接して存在すると判定し
たり、対象物が遠景であると判定したり、遠景に対する
撮影に適した撮影条件を設定したりするようにしてい
る。このため、本願発明によれば、光透過性物体越しの
遠景撮影を適正に行うことができるとともに、新たに投
受光手段を設けることなく、光透過性物体越しの遠景撮
影の判定やこの撮影に適した撮影条件の設定を行うこと
ができ、カメラの低コスト化に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の前提技術である測距装置のブロック
図。
【図2】図1のドライブ手段の回路図。
【図3】図1のスイッチ手段の回路図。
【図4】図1の測距演算手段のブロック図。
【図5】図4の出力レベル判定手段の回路図。
【図6】図4の積分レベル判定手段の回路図。
【図7】図1の投受光組合せ選択手段の回路図。
【図8】複数測距視野を有する測距装置の光路図。
【図9】複数測距視野の受光素子上の投光像を示す図。
【図10】中央投光時のガラス越しでの反射光を示す
図。
【図11】右側投光時のガラス越しでの反射光を示す
図。
【符号の説明】
1,2,3…投光素子 9,10,11…受光素子 16,17,18…スイッチ手段 19…測距演算手段 20…投受光組合せ選択手段 21…測距情報評価手段
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 7/32 G03B 13/36

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮影画面の異なる領域に対してそれぞれ
    投光する複数の投光と、各領域への投光光の反射光を
    それぞれ受光する複数の受光とを有し、各領域からの
    反射光と各受光の対応関係の組合せが第一の組合せで
    あるときの各受光での受光出力を、それぞれ演算手段
    にて演算し、各受光での受光出力に基づいて、各領域
    における距離に関する情報を測定するカメラのための測
    距装置において、 少なくとも一つの領域からの反射光と受光との対応関
    係を前記第一の組み合わせとは異なる対応関係に変更し
    たときに、少なくとも一つの受光での受光出力を前記
    演算手段で演算して得られた演算結果が所定の距離より
    も遠距離ではないことを示す際に、投光光の一部を反射
    する光透過性物体が近接して存在すると判定する判定手
    段を設けたことを特徴とするカメラのための測距装置。
  2. 【請求項2】 撮影画面の異なる領域に対してそれぞれ
    投光する複数の投光と、各領域への投光光の反射光を
    それぞれ受光する複数の受光とを有し、各領域からの
    反射光と各受光の対応関係の組み合わせが第一の組み
    合わせであるときの各受光での受光出力を、それぞれ
    演算手段にて演算し、各受光での受光出力に基づい
    て、各領域における距離に関する情報を測定するカメラ
    のための測距装置において、 少なくとも一つの領域からの反射光と受光との対応関
    係を前記第一の組み合わせとは異なる対応関係に変更し
    たときに、少なくとも一つの受光での受光出力を前記
    演算手段で演算して得られた演算結果が所定の距離より
    も遠距離ではないことを示す際に、対象物が遠景である
    と判定する判定手段を設けたことを特徴とするカメラの
    ための測距装置。
  3. 【請求項3】 撮影画面の異なる領域に対してそれぞれ
    投光する複数の投光と、各領域への投光光の反射光を
    それぞれ受光する複数の受光とを有し、各領域からの
    反射光と各受光の対応関係の組み合わせが第一の組み
    合わせであるときの各受光での受光出力を、それぞれ
    演算手段にて演算し、各受光での受光出力に基づい
    て、各領域における距離に関する情報を測定するカメラ
    のための測距装置において、 少なくとも一つの領域からの反射光と受光との対応関
    係を前記第一の組み合わせとは異なる対応関係に変更し
    たときに、少なくとも一つの受光での受光出力を前記
    演算手段で演算して得られた演算結果が所定の距離より
    も遠距離ではないことを示す際に、遠景に対する撮影に
    適した撮影条件を設定する設定手段を設けたことを特徴
    とするカメラのための測距装置。
  4. 【請求項4】 前記設定手段は遠景に対する距離を設定
    することを特徴とする請求項3に記載のカメラのための
    測距装置。
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