JP3087072B2 - カメラ用測距装置 - Google Patents

カメラ用測距装置

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    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/30Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line
    • G02B7/32Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line using active means, e.g. light emitter

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Focusing (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は測距装置およびカメラのレンズ位置制御装置
に関する。
[従来の技術] オートフォーカス式(以下“AF式”という。)カメラ
において被写体までの距離を測距する場合、通常三角測
量方式による方法が用いられる。この方法は、投光素子
から被写体に向けて遠赤外光を投光し、その受光位置に
応じて被写体までの距離を測定するものである。
ところで、1対の投光素子と受光素子を用いて測距す
る場合には、被写体がファインダの中央に位置していな
いと正確な距離を求めることは難しい。そこで、複数対
の投光素子と受光素子を用いて測距を行ういわゆるマル
チオートフォーカス式(以下“マルチAF式”という。)
測距装置が提案されている(例えば、特開昭62−223734
号公報)。このマルチAF式測距装置では、投光素子と受
光素子とが1対1に対応して設置されており、各素子対
が互いに異なった方向にある被写体の測距を受け持って
いた。
[解決しようとする課題] 三角測量の原理を用いて至近領域つまりマクロ領域を
測距する場合、被写体による反射光の反射角が大きくな
るため、反射光の到達位置は受光素子の外側になってし
まう。そのため従来のマルチAF式カメラでは、マクロ領
域の撮影を行うことが困難であった。
本発明の目的は、被写体が至近領域にあるときでも、
容易に測距可能な装置を得ることである。
[課題を解決するための手段] 本発明は、つぎのようにして、容易にマクロ領域の測
距を行えるようにしたものである。
(1)マルチ式測距装置において、投光手段と受光手段
との対応関係を切換える切換え手段を設けた。
(2)マルチ測距装置において、被写体からの反射光を
どの受光素子で受光したかを判定する判定手段を設け
た。
[実施例] 以下、添付図面に基いて本発明の実施例の説明を行
う。
実施例1 第1図、第2図および第3図は本発明における第1の
実施例を示したものである。
まず、第1図を用いて各構成要素について説明する。
IR1、IR2およびIR3は投光素子であり、遠赤外光を生
じる発光ダイオードで構成されている。この投光素子IR
1、IR2およびIR3は、カメラの前面に一列に配置されて
いる。
LS1は投光レンズであり、投光素子IR1、IR2およびIR3
で生じた各光をビーム状にして、互いに異なった方向へ
投光される照射光を形成するものである。
上記投光素子IR1、IR2、IR3と上記投稿レンズLS1と
で、投光手段が構成される。
EMは投光回路であり、投光素子IR1、IR2、IR3を時分
割で発光させるものである。
PT1、PT2およびPT3は受光素子であり、フォトダイオ
ードで構成されている。各受光素子PT1、PT2、PT3は、
被写体SB1、SB2、SB3からの反射光を受光して、その長
手方向の受光位置に応じて出力信号を生じるものであ
る。受光素子PT1、PT2およびPT3は、カメラの前面に一
列に配置され、通常の測距状態では投光素子IR1、IR2お
よびIR3にそれぞれ1対1で対応している。
LS2は受光レンズであり、被写体からの反射光を受光
素子PT1、PT2、PT3に合焦させるものである。
CHは切換え手段を構成する切換え回路であり、後述の
メイン制御回路CRからの制御信号を受けて、投光素子IR
1、IR2、IR3と受光素子PT1、PT2、PT3との対応関係を切
換えるものである。通常距離における投光素子IR1、IR
2、IR3と受光素子PT1、PT2、PT3との対応関係は、IR1と
PT1、IR2とPT2、IR3とPT3がそれぞれ対応している。つ
まり、通常距離においては、投光素子IR1、IR2、IR3の
発光タイミングに呼応して、受光素子PT1、PT2、PT3が
それぞれ選択される。
DT1およびDT2は検出回路であり、切換え回路CHで選択
された受光素子PT1、PT2またはPT3の出力信号を検出す
るものである。
CPは比較回路であり、検出回路DT2で検出した受光素
子PT1、PT2またはPT3からの出力信号が、予め設定され
た比較値よりも大きいときに出力を生じるものである。
なお、本実施例では一方の検出回路からの出力信号に基
いて比較動作を行っているが、両方の検出回路からの出
力信号に基いて比較動作を行ってもよい。
OPは演算回路であり、検出回路DT1およびDT2からの出
力信号に基いて、被写体までの距離に応じた出力信号を
生じるものである。
ADはA/D変換回路であり、演算回路OPからの出力信号
をデジタル変換して、測距データを出力するものであ
る。
MRは記憶回路であり、ROM(リード オンリ メモ
リ)で構成されている。この記憶回路MRは、A/D変換回
路ADから出力される測距データを実際の距離データに変
換する変換係数を記憶するものである。変換係数は、投
光素子IR1、IR2、IR3と受光素子PT1、PT2、PT3との対応
関係に応じて異なったものとなっている。
CRはメイン制御回路であり、システム全体を制御する
ものである。
LCはレンズ制御回路であり、メイン制御回路CRからの
距離情報を受けて、カメラのレンズ位置を制御するもの
である。
つぎに、第2図を用いて動作原理について説明をす
る。
被写体SB11、SB22、SB33までの距離がある程度ある場
合、例えば被写体がマクロ領域外にある場合には、投光
素子IR1、IR2、IR3から被写体に投光された照射光は、
それぞれ受光素子PT1、PT2、PT3で受光することができ
る。一方、被写体SB12、SB23がマクロ領域内にある場合
には、反射角r12、r23が大きくなる。その結果、例えば
投光素子IR1から被写体SB12に投光された照射光は、受
光素子PT1で受光することができなくなってしまう。そ
こで、このような場合には、投光素子IR1から被写体SB1
2に投光された照射光を受光素子PT2で受光し、投光素子
IR2から被写体SB23に投光された照射光を受光素子PT3で
受光で受光し、その結果を演算処理する。被写体SB13が
さらに至近距離(超マクロ領域)にある場合には、投光
素子IR1から被写体SB13に投光された照射光を受光素子P
T3で受光し、その結果を演算処理する。
つぎに、第3図に示したフローチャートを用いて、本
実施例の動作を説明する。
カメラのレリーズスイッチが押されると、以下の動作
がスタートする(a)。
まず、切換え回路CHにより、投光素子IR1の発光タイ
ミングで受光素子PT1が、投光素子IR2の発光タイミング
で受光素子PT2が、投光素子IR3の発光タイミングで受光
素子PT3が、それぞれ選択される(b)。検出回路DT2で
検出された各受光素子PT1、PT2、PT3の各出力信号は、
比較回路CPで予め設定された比較値と比較される
(c)。
受光素子PT1、PT2、PT3の各出力信号の少なくとも一
つが比較値よりも大きいとき、すなわち被写体がマクロ
領域外にあるような場合には、以下の動作が行われる。
検出回路DT1およびDT2で検出された各出力信号に基い
て、演算回路OPで演算処理がなされる。各演算結果はA/
D変換回路ADでそれぞれA/D変換され、その結果は測距デ
ータとしてメイン制御回路CRに送られる(d)。メイン
制御回路CRでは、A/D変換された各測距データのなかで
最も小さいデータを被写体までの距離データとして採用
する(e)。レンズ制御回路LCでは、メイン制御回路CR
から送られてくる距離データに基いてカメラのレンズ位
置を制御する(f)。
一方、受光素子PT1、PT2、PT3の出力信号の全てが比
較回路CPの比較値よりも小さいときには(c)、投光素
子と受光素子との対応関係が切換えられる。その結果、
切換え回路CHにより、投光素子IR1の発光タイミングで
受光素子PT2が、投光素子IR2の発光タイミングで受光素
子PT3が、それぞれ選択される(g)。検出回路DT2で検
出された受光素子PT2、PT3の各出力信号は、比較回路CP
で予め設定された比較値と比較される(h)。
受光素子PT2、PT3の出力信号のどちらか一つが比較値
よりも大きいとき、すなわち被写体マクロ領域にあるよ
うな場合には、以下の動作が行われる。検出回路DT1お
よびDT2で検出された各出力信号に基いて、演算回路OP
で演算処理がなされる。各演算結果はA/D変換回路ADで
それぞれA/D変換され、その結果は測距データとしてメ
イン制御回路CRに送られる(i)。メイン制御回路CRで
は、A/D変換された二つの測距データのなかで小さい方
のデータを採用する(j)。採用された測距データは、
記憶回路MRに記憶されている変換データに基いて、実際
の距離データに変換される。レンズ制御回路LCでは、メ
イン制御回路CRから送られてくる距離データに基いて、
カメラのレンズ位置を制御する(f)。
一方、受光素子PT2、PT3の出力信号の両方ともに比較
回路CPの比較値よりも小さいときには(h)、投光素子
と受光素子との対応関係がさらに切換えられる。その結
果、切換え回路CHにより、投光素子IR1の発光タイミン
グで受光素子PT3が選択される(k)。検出回路DT2で検
出された受光素子PT3の出力信号は、比較回路CPで予め
設定された比較値と比較される(m)。
受光素子PT3の出力信号が比較値よりも大きいとき、
すなわち被写体が超マクロ領域にあるような場合には、
以下の動作が行われる。検出回路DT1およびDT2で検出さ
れた出力信号に基いて、演算回路OPで演算処理がなされ
る。演算結果はA/D変換回路ADでA/D変換され、その結果
は測距データとしてメイン制御回路CRに送られる
(n)。測距データは、記憶回路MRに記憶されている変
換データに基いて、実際の距離データに変換される。レ
ンズ制御回路LCでは、メイン制御回路CRから送られてく
る距離データに基いてカメラのレンズ位置を制御する
(f)。
一方、受光素子PT3の出力信号が比較回路CPの比較値
よりも小さいときには(m)、被写体までの距離は無限
大とみなされ、これが距離データとなる(p)。レンズ
制御回路LCでは、メイン制御回路CRから送られてくる距
離データに基いてカメラのレンズ位置を制御する
(f)。
以上のように、本実施例によれば、被写体が遠方にあ
るときから超至近距離にあるときまで、自動的にカメラ
のレンズの焦点を合せることができる。
実施例2 第4図は本発明における第2の実施例を示したもので
あり、その動作原理はすでに述べたように第2図に示し
た通りである。
第4図に示した各構成要素は、第1図に示したものと
ほぼ同様であるため、以下、第1図に示した各構成要素
に付した符号と異なった符号を付した構成要素について
のみ説明する。
DT3、DT4およびDT5は検出回路であり、受光素子PT1、
PT2およびPT3の出力信号をそれぞれ検出するものであ
る。
DEは判定回路であり、検出回路DT3、DT4およびDT5か
らの出力信号に基いて、被写体からの反射光をどの受光
素子で受光したかを判定するものである。
つぎに、本実施例の動作について説明する。
カメラのレリーズスイッチが押されると、以下の動作
が行なわれる。
投光回路EMからの信号により、投光素子IR1、IR2、IR
3が時分割で順次発光する。各発光タイミングは、被写
体からの反射光がどの受光素子で受光されたか判定され
る。判定は、検出回路DT3、DT4およびDT5からの出力信
号に基いて、判定回路DEで行なわれる。判定結果は演算
回路OPに送られる。例えば、被写体からの反射光が受光
素子PT2で受光されたと判定されると、演算回路OPでは
検出回路DT4の出力信号に基いて演算処理を行なう。こ
の演算結果はAD変換回路ADでA/D変換され、その結果は
測距データとしてメイン制御回路CRに送られる。メイン
制御回路CRでは、各発光タイミング(本実施例では3
回)で得られた測距データのなかで最も小さいデータを
被写体までの距離データとして採用する。レンズ制御回
路LCでは、メイン制御回路CRから送られてくる距離デー
タに基いてカメラのレンズ位置を制御する。
以上のように、本実施例では少ない測距回数で(本実
施例では3回)、被写体が遠方にあるときから超至近距
離にあるときまで、自動的にカメラのレンズの焦点を合
せることができる。
なお、上記第1および第2の実施例において、被写体
がマクロ領域にあると判断されたときには“マクロ”、
被写体が超マクロ領域にあると判断されたときには“超
マクロ”というように、ファインダ内に表示をしてもよ
い。
また、上記第1および第2の実施例のように、自動的
に通常領域、マクロ領域および超マクロ領域の選択を行
なわず、マニュアル切換えで上記各領域の選択を行なう
ようにしてもよい。
[効果] 本発明では、投光手段と受光手段との対応関係を切換
え可能にした、あるいは、被写体からの反射光をどの受
光素子で受光したかを判定するようにしたため、容易に
マクロ領域の測距を行うことができる。
特に、照射光の投光方向の数と同数の受光素子だけ
で、容易にマクロ領域の測距を行うことができる。
しかも、至近距離専用の受光素子を設ける必要がない
ので、構成の小型化が図れる。
また、照射光の投光方向の数と同数の受光素子で被写
体までの距離を高精度に検出できる。
また、被写体が遠方にあるときから超至近距離にある
ときまで、自動的にカメラのレンズの焦点を合せること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示した説明図、第2図
は本発明における測距原理を示した説明図、第3図は第
1の実施例の動作を示したフローチャート、第4図は本
発明の第2の実施例を示した説明図である。 IR1、IR2、IR3……投光素子 LS1……投光レンズ PT1、PT2、PT3……受光素子 OP……演算回路 CH……切換え回路 DE……判定回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−140929(JP,A) 特開 昭58−201015(JP,A) 特開 平1−128020(JP,A) 特開 平1−187511(JP,A) 特開 平2−190710(JP,A) 特開 平3−140929(JP,A) 特開 昭60−147709(JP,A) 特開 昭60−140306(JP,A) 特開 昭58−9013(JP,A) 特開 昭62−186380(JP,A) 特開 平1−128017(JP,A) 特開 平1−128018(JP,A) 特開 平1−128019(JP,A) 特開 平2−290507(JP,A) 実開 平3−90235(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 7/32 G03B 13/36

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の照射光を互いに異なった方向へ投光
    する投光手段と、 上記照射光の各々に対応して設けられ、上記照射光の被
    写体による反射光を受光して、その長手方向の受光位置
    に応じた出力信号を生じる上記照射光の投光方向の数と
    同数の受光素子と、 上記受光素子の出力信号に基づいて被写体までの距離を
    演算する演算手段と、 上記照射光と上記受光素子との対応関係を切換える切換
    え手段と を含むことを特徴とする測距装置。
  2. 【請求項2】複数の照射光を互いに異なった方向へ投光
    する投光手段と、 上記照射光の被写体による反射光を受光して、その長手
    方向の受光位置に応じた出力信号を生じる複数の受光素
    子と、 上記受光素子の出力信号に基いて被写体までの距離を演
    算する演算手段と、 上記複数の受光素子のなかから、上記照射光の被写体に
    よる反射光を受光した受光素子を判定する判定手段と を含むことを特徴とする測距装置。
  3. 【請求項3】請求項1または2に記載の測距装置と、 上記測距装置による測距結果に基づき、カメラのレンズ
    位置を制御するレンズ制御回路と を含むことを特徴とするカメラのレンズ位置制御装置。
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