JP3171351B2 - 測距装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は被写体までの距離を測距
する装置に係り、特に被写体までの距離によって、好適
する投光角度の光路を選択し、測距を行う測距装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、発光素子からの光束を被写体
に投光し、その反射光束を受光素子で検出することによ
り撮影レンズの焦点を調節する、所謂アクティブタイプ
の自動焦点カメラがある。一般的には、前記発光素子が
投光する位置は、撮像画面中央に設定されていた。

【０００３】このような測距においては、被写体が画面
中央にない場合には、被写体を画面上の測距点まで移動
させて、測距を行い、その焦点距離でレイアウトを構成
して撮影していた。この様な測距を行わずに、撮影する
と「中抜け」と称される、背景に合焦して手前の被写体
がボケる等の誤測距が発生した。この中抜けを防止する
ために複数の発光素子を設け、複数点の測距を行ってい
る。

【０００４】図１１（ａ）に示すように、１つの投光レ
ンズに対して、位置の異なる複数の発光素子を配置すれ
ば、３ポイントに測距光が投射され、画面内３ケ所の測
距が可能となる。

【０００５】この複数点の測距を行うものとして、例え
ば、特開昭５８−２０１０１５号公報に記載されるよう
に、複数の発光素子と複数の受光素子が設られた測距装
置により、撮影画面中央から外れた被写体であっても正
確な焦点距離が測距される。また、通常、三角点測距の
場合に、焦点距離が長焦点距離（Ｔ側）と短焦点距離
（Ｗ側）とでは、撮影される画角が変化し、撮影画面外
の物体をも測距する場合がある。特に、ズーミングレン
ズを装着するカメラにおいては、ズーミングを行うこと
によって、画角が変化され、実際の被写体までの距離を
測距できない場合がある。

【０００６】すなわち、投光される角度が一定であった
場合に、画角が変化すると、複数点の測距を行った効果
があらわれない。そこで画面内の所定位置に投光される
ように角度を変化させることが望ましい。例えば、特開
平３−８０２９０号公報に記載されるような測距装置に
より、被写界の方向の複数の物体に時系列的に投光し測
距を行い、撮影画面外の測距を除くことにより、焦点距
離により変化する画角に応じた測距を行っていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した特開
平３−８０２９０号公報に記載されるような測距装置
は、多数の投光素子が設けられ、それらの投光素子を制
御するＣＰＵ等も必要になる。これらの部材は、高コス
トであり、装着する位置により測距の精度にも関係する
ため、装着位置が限られ、さらに部材の大型化はスペー
ス的にも問題がある。

【０００８】そこで、例えば１つの投光素子を機械的な
手段によって、複数の光路になるように切り換えたり、
投光素子の位置を移動させて光路を複数にする手法を行
なうにしても、その構造によっては、移動の際に生じる
「ガタ」によって測距精度が劣化してしまう。

【０００９】図１１（ａ）を参照して、前記ガタが測距
精度に及ぼす影響について説明する。この測距装置にお
いては、投光部１の投光素子１ａからの測距光が投光レ
ンズ２が集光されて、被写体３に投光される。その被写
体３から反射してきた、前記測距光を受光レンズ４で集
光し、光位置検出素子（ＰＳＤ）５で検出する。この測
距装置の投光素子１ａを移動させた後、元に戻した時
に、ガタが生じ前記投光素子１ａが１ｂの位置に、変化
量Δｇだけ移動するものとする。

【００１０】つまり、光投射式の三角測距装置では、こ
の投，受光レンズ光軸間の距離をＳ、受光レンズ４とＰ
ＳＤ５までの距離ｆJ から被写体距離Ｌａとすると、Ｐ
ＳＤ５上の位置ｘから、次の関係が成立する。

【００１１】

【数１】

【００１２】そして、前記投光素子１ａが、１ｂの位置
に移動すると、変化量Δｇのガタが生じる。そして測距
光が、投光素子１ｂの位置から被写体３に向って投光さ
れる場合、投光された測距光は、前記投光素子１ａの場
合とは異なった光路を通り、手前の被写***置Ｌｂの位
置で反射されたものが、被写体距離Ｌａに存在するよう
に、ＰＳＤ５のｘの位置に入射してしまうこととなる。
測距される位置は測距誤差ΔＬの分だけ手前に位置とし
て検出され、

【００１３】

【数２】

【００１４】となる。ここで、Ｓ，ｆT がミリメートル
単位であるのに対し、Ｌａ，Ｌｂはメートル単位である
から、わずかな変化量Δｇが増幅されて大きな測距誤差
ΔＬとなることは、この（２）式よりも明らかである。
例えば、

【００１５】

【数３】

【００１６】となり、変化量Δｇが１０μｍでも測距誤
差ΔＬは７０cmにもなってしまうことがわかる。図１１
において、明らかなように発光素子１ａから１ｂへの変
位量Δｇが投光角度θと関係すると、前記投光レンズ２
の焦点距離ｆT と投光角θ及び投光レンズ２の光軸から
の変位量Δｇとの間には、次の関係がある。

【００１７】

【数４】

【００１８】この変位量Δｇと焦点距離ｆT により投光
角θを制御して、画面内の複数のポイントの測距を測定
できるようにした、所謂、マルチＡＦのカメラが実現さ
れている。つまり、図１１（ｂ）に示すように投光レン
ズ２に対して、位置が異なる複数の発光素子１を配すれ
ば、複数ポイントに測距光が投光されるので、画面内の
複数箇所の測距が可能となる。この従来例では、発光素
子が３個であり、画面内の３箇所の測距が可能な例であ
る。

【００１９】しかし、この投光角θが一定であると、撮
影レンズがズームレンズある場合のように、画角が変化
すると、所定の効果が表れない。よって、図１２
（ａ），（ｂ）に示すように、画角に基づいて、測距光
の投光角度を変化させることが望ましい。ただし、変位
量Δｇを変化させたり、焦点距離ｆT を変化させると、
前述したように誤測距に結び付いてしまう。

【００２０】そこで本発明は、撮影レンズの焦点距離設
定によらずピント精度の劣化のない画面内複数ポイント
の測距が可能な測距装置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、複数の投光素子と、複数の投光レンズと、
この複数の投光レンズの内で測距に用いる投光レンズを
撮影レンズの焦点距離に応じて選択する選択手段とを有
し、上記焦点距離に応じて投光角度の異なる複数の光束
を被写体に対して投光する投光手段と、前記被写体から
の前記光束を受光し、光電変換信号を出力する受光手段
と、前記光電変換信号に基づいて、前記被写体までの距
離を演算する演算手段とを具備する測距装置を提供す
る。

【００２２】

【作用】以上のような構成の測距装置は、複数の投光素
子と、複数の投光レンズと、この複数の投光レンズの内
で測距に用いる投光レンズを撮影レンズの焦点距離に応
じて選択する選択手段とを有し、上記焦点距離に応じて
投光角度の異なる複数の光束を被写体に対して投光する
投光手段から、複数の光束を被写体に対して投光し、受
光手段によって前記投光による被写体からの反射光を光
電変換し、この光電変換信号に基づいて演算手段により
被写体までの距離を演算する。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。まず、本発明による測距装置の概念につい
て説明する。

【００２４】まず第１に、撮影レンズのズーミングにお
いて、Ｆナンバが一定であるとすると、第１に、テーキ
ングレンズの焦点距離ｆが短いと、被写界深度が深くな
り、測距誤差がピントに与える影響が小さくなる。

【００２５】第２に、前記第１の理由、及び撮影倍率よ
り、テーキングレンズの焦点距離ｆが短ければ、測距す
る距離は、比較的近距離でもよい。例えば、全身像のポ
ートレート写真をとろうとする時、焦点距離ｆ＝１００
であれば、約８ｍまでの深度を測距する必要があるが、
焦点距離ｆ＝４０なら約３ｍまでの測距で十分である。

【００２６】第３に、第２の測距に伴い、同じ倍率で被
写体を撮影する時、測距用信号光は、焦点距離ｆの２乗
に反比例して増加するので、ＡＦ精度がアップする。つ
まり、ワイド（Ｗ）側でテレ（Ｔ）側と同じ倍率の写真
を撮影しようとした場合、被写界深度と、測距に必要な
距離の関係から測距精度の余裕が大変大きくなる。これ
は、多少のガタによる測距誤差を十分吸収するものであ
る。第４に前記焦点距離ｆT が短いと投光角度θが大き
くなる。つまり、焦点距離ｆT が長いとテレ側用、焦点
距離ｆT が短いとワイド側用となる。図１には、本発明
による第１実施例としての測距装置の基本的な構成を示
し説明する。

【００２７】図１（ａ）において、カメラの撮影レンズ
の焦点距離ｆが短い時には、例えば３つの発光ダイオー
ド等の投光素子からなる投光部１１から照射された測距
光が、可動ミラー１３，ミラー１２を反射して、短焦点
距離ｆT2用の投光レンズ１４で集光され、投光される構
成を示す。また、図１（ｂ）においては、カメラの撮影
レンズの焦点距離ｆが長い時には、前記可動ミラー１３
を前記ミラー１２側に退避させて、長い焦点距離ｆT1用
の投光レンズ１５で集光され投光される構成を示す。

【００２８】前述したガタに関しては、図１（ａ）で
は、移動可能な可動ミラー１３のガタによって生じた誤
差により測距精度が劣化した場合でも、カメラのテーキ
ングレンズはワイド状態であるため、ピントには大きく
影響しない。

【００２９】一方、図１（ｂ）においては、カメラ、テ
ーキングレンズはテレ状態であるため、ＡＦの精度は厳
しく求められるが、前記可動ミラー１３は光路外に退避
しており、ガタによる測距精度の劣化は生じない。前述
した誤差の許容について、次式で表すことができる。ま
ず、焦点距離ｆ＝ｆ1 の時、許容できる測距誤差をΔＡ
Ｆ1 とすると、ｆ＝ｆ2 の時の許容できる測距誤差ΔＡ
Ｆ2 は、近似的に、

【００３０】

【数５】

【００３１】となる。また、同一撮影倍率を考えると、
焦点距離ｆ1 の時、達成しているＡＦの精度を、ＡＦＧ
1 とすると、焦点距離ｆ2 では、信号光量が距離の２乗
に反比例するため、ＡＦ精度ＡＦＧ2 は、

【００３２】

【数６】 となる。つまり、本方式では、テレ時には、焦点距離を
ｆ2 ＝ｆ1 として、

【００３３】

【数７】 としておけばよい。テーキングレンズワイド時は、ｆ2
＜ｆ1 となり、

【００３４】

【数８】 の関係を満たす時、ピントの劣化がない。ここで、Ｇは
前記可動部ガタによる精度劣化である。

【００３５】

【数９】 従って、焦点距離が３倍も変化するズームレンズを搭載
したカメラでは、ｆ1／ｆ2 ＝３なので、

【００３６】

【数１０】

【００３７】となり、焦点距離ｆ1 の時に、許容できた
測距誤差の９倍もの余裕を持った設計が可能となる。こ
の余裕分はすべて、前記可動ミラーのガタによる精度劣
化を防止することに充ることができる。

【００３８】このように第１実施例は、カメラレンズの
テレ時には可動する部材（可動ミラー１３）を介さず
に、ガタによる誤差がない測距を行い、ワイド時にのみ
前記可動部を介した測距を行なうことにより、ピント精
度の劣化のない効果的なズーム対応、マルチＡＦを提供
するものである。次に図２には第２実施例として、測距
装置の基本的な概念を示し説明する。

【００３９】前述した第１実施例では、投光レンズ１
４，１５の焦点距離ｆT の関係より、前記投光レンズ１
５が前記投光レンズ１４より前に突出する構造になり、
実現するには難点があった。

【００４０】図２（ａ），（ｂ）には、第２実施例の測
距装置として、投光レンズ１４，１５の光軸と、３つの
発光部を持つ発光ダイオード等の発光素子１１が発生す
る測距光とが、垂直になるように投光レンズ１４，１５
と発光素子１１が配置されている。その測距光はミラー
１２及び可動ミラー１３により、それぞれ投光レンズの
光軸方向に導かれるように配置される。

【００４１】この図２（ａ）では、焦点距離ｆT の長い
投光レンズ１５で集光して投光する構成であり、図２
（ｂ）では、可動ミラー１３を光路中に挿入し、焦点距
離ｆTの短い投光レンズ１４から測距光を投光した構成
例を示している。ここで、前記可動ミラー１３は、反射
時（使用時）には、ストッパー１３ａに当付けられ、ガ
タが最小限に押さえられている。この可動ミラー１３
は、図２（ａ）の状態では、前記投光レンズ１４が発光
素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃから隠れるように配置され
るため、前記投光レンズ１５からの投光中に、前記投光
レンズ１４からの有害光が投射されることが防止され
る。尚、図１に示した可動ミラー１３の動きも、同様に
考慮している。次に、図３（ａ）は第２実施例の投・受
光系を前方から見た構成を示したものである。

【００４２】この図３（ａ）に示すように、この第２実
施例では、前記投光レンズ１４，１５と受光レンズ１６
とが横方向に並べられる。前記受光レンズ１６からの測
距光は、前記投光素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃの各々に
対応した３連のＰＳＤ１７に入射するように配置されて
いる。この構成において、測距光は、前記可動ミラー１
３で投光レンズ１４が隠され、前記ミラー１２に反射さ
れて、投光レンズ１５から投光される。そして各々の発
光素子１１から投光された測距光は図示しない被写体に
反射して、それらの反射光スポットが、各々のＰＳＤ１
７に入射する。

【００４３】図３（ｂ）では、２つの投光レンズ１４，
１５を透過した測距光の違いによって、前記ＰＳＤ１７
に入射する反射光スポット位置が変化する状態を示して
いる。ここでは、ミラー１２，可動ミラー１３が省略さ
れ、中央測距離用の発光素子（ＩＲＥＤ）１１ａ，１１
ｂが発光した時、測距光がどのように反射してくるかを
示している。投光レンズ１４を使用した場合と、投光レ
ンズ１５を用いた時では、前記（１）式で説明した基線
長Ｓが異なるため、同一の被写体距離Ｌａでも、前記Ｐ
ＳＤ１７に入射するスポット位置が異なり、電気的な補
正が必要である。

【００４４】図４には、第３実施例として、前述したよ
うな投受光系を有する測距装置の構成のブロック回路図
を示し説明する。ここで、第４実施例の構成部材は、図
３に示した部材と同等の部材には、同じ参照符号を付し
その説明を省略する。

【００４５】この測距装置において、投光部１１はドラ
イバ回路１８により駆動され、被写体３に向かって、各
投光素子から順次、投光される。そして、各々の投光素
子に同期して、各受光素子１７から被写体３までの距離
に対応した距離信号が得られる。この距離信号をそれぞ
れの光路毎に分離し、ＡＦＩＣ１９により増幅する。

【００４６】そして、可動ミラー１３は、アクチュエー
タ及び制御回路２０により制御され、投光路への挿入，
退避が行われる。またカメラの撮影レンズ２３は、アク
チュエータ２２によって、電動でズーミングが可能なも
のを想定している。前記撮影レンズ２３のズームレンズ
の焦点距離に対応するように投光するためのズームエン
コーダ２４が設けられて、その出力信号は、ＣＰＵ２１
に送出される。また、カメラの露出を決めるための測光
回路２６が設けられている。これらの構成部材は、カメ
ラ全体のシーケンス制御をつかさどるＣＰＵ２１によっ
て制御されている。 また、前記ＣＰＵ２１に設けられ
たズームスイッチ２５は、撮影者がズーム操作を行なう
時に、ＯＮ／ＯＦＦするスイッチである。次に図５のフ
ローチャートを参照して、図４に示した構成の測距装置
における、可動ミラーの動作を含む露光動作について説
明する。まず、ズームスイッチ２５により、撮影者がズ
ームレンズのｆの値によって、どの画角を設定している
かを判断する（ステップＳ１）。

【００４７】この判断は、ズームレンズのｆが５０mm以
上であるか否かで判断され、ズームレンズのｆが５０mm
以上の時は（ＮＯ）、可動ミラー１３をアクチュエータ
２２を用いて退避させる（ステップＳ３）。すなわち、
図２（ａ）に示すように可動ミラー１３が配置される。
また、ズームレンズのｆが５０mm未満の時は（ＹＥ
Ｓ）、前記可動ミラー１３を前記アクチュエータ２２に
より、光路内に挿入される（ステップＳ２）。つまり、
このステップ２では図２（ｂ）に示すように可動ミラー
１３が配置される。

【００４８】次に、レリーズボタンの状態が判断される
（ステップＳ４）。この時に、レリーズボタンが半押し
されて、１ｓｔスイッチがＯＮされると（ＹＥＳ）、測
光回路２６より測光された信号がＣＰＵ２１に入力さ
れ、その時のズームレンズＦＮＯを加味した露光制御用
の演算が行われる（ステップＳ５）。

【００４９】次にドライバ回路１８により、発光素子
（ＩＲＥＤ）１１を発光させ、各受光素子１７で検出さ
れ、ＡＦＩＣ１９から得られた画面内各ポイントの測距
結果をもとに前記ＣＰＵ２１が演算する、測距を行う
（ステップＳ６）。本実施例では、画面内の３ポイント
の測距結果から、カメラに最も距離の近いものを選択
し、それを主要被写体距離とする（ステップＳ７）。

【００５０】そして撮影者が撮影をするか否かを判断す
る（ステップＳ８）、即ち、レリーズボタンをさらに押
し込み、２ｎｄスイッチのＯＮ／ＯＦＦにより判断す
る。この時、２ｎｄスイッチがＯＮならば、ステップＳ
７で得られた結果に従って、ピント合せを行い（ステッ
プＳ９）、露出し（ステップＳ１０）、撮影シーケンス
を終了する。しかし、２ｎｄスイッチがＯＦＦならば、
撮影シーケンスに入らず、ステップ１１で１ｓｔスイッ
チの状態を確認しながら、カメラは撮影待機状態とな
る。これらはＣＰＵ２１によって制御される。次に図６
のフローチャートを参照して、前述した図５の可動ミラ
ーの動作とは異なる露光動作について説明する。

【００５１】この実施例は、主要被写体が画面内中央に
存在する確率が高いという一般的な統計データに基づ
き、画面内中央の測距精度を極力向上させようという趣
旨である。

【００５２】この測距は、画面内の中央測距では可動ミ
ラーを介さずに行う。つまり画面内の中央に位置する被
写体は、わずかなパララックスを無視すれば、投光レン
ズ１５若しくは、投光レンズ１４のどちらを用いようと
も、ほぼ画面内の中央の位置を測定できると考えられる
からである。

【００５３】まず、撮影者がレリーズボタンを半押し、
１ｓｔスイッチがＯＮされたと判断されると（ステップ
Ｓ２１）、可動ミラー１３を光路から退避させ、ミラー
１２とレンズ１５を介した中央測距用ＩＲＥＤの投光に
よって、中央測距する（ステップＳ２２）。

【００５４】次に、カメラレンズの焦点距離ｆが５０mm
以上か未満かを判断する（ステップＳ２３）。この判断
の時、ズームエンコーダ２４が検出した信号により、焦
点距離ｆが５０mm以上であれば（ＮＯ）、中央測距時と
同様に投光レンズ１５を介して、周辺測距用のＩＲＥＤ
を発光して画面周辺の測定離距を行えばよい（ステップ
Ｓ２５）。また、焦点距離ｆが５０mm未満なら可動ミラ
ー１３を光路に挿入させ（ステップＳ２４）、投光レン
ズ１４から投光することにより、大きな投光角度で、よ
り広い範囲の周辺測距が行なわれる。

【００５５】このような前記可動ミラー１３の作動によ
り、図１２（ａ），（ｂ）に示したように、カメラ撮影
範囲（画角）に合せて測距する領域を可変にすることが
でき、ピントはずれの少ないカメラを提供することが可
能となる。

【００５６】次に、画面周辺の測距が終了すると、可動
ミラー１３を退避させ（ステップＳ２６）、図５に示し
た動作と同様に、最至近選択が行われ（ステップＳ２
７）、ステッフＳ２８以降、ステップＳ３１までは、図
５と同様な撮影シーケンスが実施される。

【００５７】次に図７には、本発明による第４実施例と
しての測距装置の構成を示し説明する。本発明の測距装
置は、１対のレンズからなる従来の投受光系に、投光レ
ンズを１個追加した構成であるが、この構成に他機能を
併せ持たせることにより、より小型化を図った測距装置
である。

【００５８】この第４実施例では、図２に示した実施例
の投光系に、波長依存性のあるハーフミラー３１と、測
光用受光素子３２を加え、投光用レンズ１４，１５を測
光（ＡＥ）用のレンズと兼用するものである。

【００５９】従来のカメラでは、ＡＦ用投受光レンズの
他にＡＥ用受光レンズを持つのが普通であることから、
第４実施例を用いれば、従来のカメラと同様に、３つの
レンズにより、ＡＦ，ＡＥ機能を構成できる。

【００６０】また、撮影レンズのズーミングによって、
ＡＥ（露出）制御用の受光角も変化させることが好まし
く、本実施例によれば、その機能も持った露出用受光光
学系を達成できる。

【００６１】即ち、ハーフミラー３１と測光用受光素子
３２を無視すれば、図７（ａ）の構成は、図２（ａ）の
構成と同様であり、撮影用ズームレンズがテレ側の光学
系を形成している。この時、投光部１１が発光する赤外
光はハーフミラー３１を透過する。

【００６２】一方、露出用に用いられる光は、可視光な
ので可視光は図示するように、ハーフミラー３１で反射
し、測光用受光素子３２に入射する。また投光角が焦点
距離の長いレンズの方が小さくなると同様に、受光角も
図７（ａ）に示すように、長いｆT のレンズ１５を介し
て、露出用測光することは撮影用ズームレンズがテレ側
にある場合には、好適するものといえる。

【００６３】また、図７（ｂ）は、撮影用レンズがワイ
ド側の例であるが、この時、測光は短いｆT のレンズ１
４を介して行われる。この時、受光角は図７（ａ）に比
べると大きくなるため、可動ミラー１３の移動によっ
て、ＡＦ用投光のみならず、露出制御（ＡＦ）用の受光
も、それにふさわしく可変制御されることになる。

【００６４】この第４実施例の測距装置の動作は、図５
に示したフローチャートがそのまま利用できる。つまり
ズームレンズｆ他に従って、可動ミラーの挿入・退避動
作が終わったあと、測光を行えばよい。

【００６５】また、図８には本発明による第５実施例と
して、図７に示した測距装置より、さらに近距離まで測
距できる第２の測距用投受光系を兼用させた測距装置の
構成を示し説明する。前述した図７では投光レンズにＡ
Ｅ用レンズを兼用させたが、図８に示すように２つの投
光レンズ１４，１５が隣接していることを利用して、よ
り兼用させてもカメラの高性能化が図れる。

【００６６】つまり、ミラー３４を可視光透過、赤外光
反射の波長依存性のあるミラーとし、投光素子１１と
は、別に可視光ＬＥＤ３３を設ければ、ミラー３４とレ
ンズ１５を介して、可視光が投光され、レンズ１４の光
軸上に新たに設けられたＰＳＤ３５により、この反射信
号光を受光すれば、非常に近距離までの測距が可能とな
る。この時、可動ミラー１３は図示するように退避する
ものとする。前述した（１）式より明らかなように、小
さいＬａを測定するには、ＳかｆTを小さくする必要が
あるが、ここでは、Ｓが小さいことを利用している。

【００６７】また、この測距装置はマクロ用であり、こ
の時ファインダと測距系にパララックスが生じやすい。
この実施例では、可視光を投光し測距するので実際に測
距するポイントが目視でき、前記パララックスによるピ
ンボケを防止することができる。

【００６８】次に図９には、本発明による第６実施例と
しての測距装置の構成を示し説明する。この測距装置
は、図３とは異なり、投受光レンズをカメラの縦方向に
配置した構成例である。

【００６９】図９（ａ）に示す測距装置では、可動ミラ
ー１３をモータ２０ａによって動かすことにより、投光
用レンズ１４または１５を介して投光される測距につい
て、使用される投光用レンズにより投光角を変化させる
ことにより、左右測距離用受光素子の幅を広くして対応
させている。

【００７０】つまり図９（ｂ）には、レンズ１４を介し
て投光された場合の受光素子上の反射光をスポットを示
しており、図９（ｃ）には、レンズ１を介して投光され
た場合の受光素子上の反射光スポット位置を示してい
る。この第６実施例では、図３に示した実施例のよう
に、基線長方向で投光角変化に対応する必要がないた
め、比較的ワイドレンジの測距が可能となる。図１０に
は、このような図３の欠点を対策した第７実施例として
の測距装置である。

【００７１】図１０（ａ）に示す測距装置では、多連の
ＰＳＤ３８を５つに分割し、図３に示した実施例とは異
なり、ｙ方向にも配置したことに特徴がある。つまり、
受光素子（ＰＳＤ）３８において、ＰＳＤ３８ａ，３８
ｂ，３８ｃは投光レンズ１５を介して投光する場合に対
応するように配置され、ＰＳＤ３８ｄ，３８ｅは投光レ
ンズ１４を介して投光する場合に対応するように配置さ
れている。

【００７２】前記投光レンズ１４を介して投光する場合
には、可動ミラー１３が光路に介在するため、この可動
ミラー１３を僅かにＺ方向に傾斜させることにより、こ
のＰＳＤ３８ｄ，３８ｅに測距光が入射するようにして
いる。

【００７３】図１０（ｂ）は、Ｚ方向に傾斜させた可動
ミラー１３により測距光は、傾斜のないミラー１２によ
って投光された測距光よりも、下向きに投光されてこと
を示した図である。受光側では当然、図のように下向き
に投光された光は、受光用レンズ１６を介して、ＰＳＤ
３８ｃに対し、斜めの上方向に配置されたＰＳＤ３８ｅ
に入射する。

【００７４】中央の測距は可動ミラー１３を退避させ
て、図６のフローチャートの動作のように、レンズ１５
を用いて行う場合には、図１０（ｃ）に示すようなファ
インダ３９の中の投光スポット３９ｂ，３９ｄ，３９ｅ
に位置に投射される。

【００７５】また、前記可動ミラー１３を退避させて、
レンズ１５により、３つのＩＲＥＤを投光すると、図１
０（ｄ）に示すような投受光となり、図１０（ｅ）に示
すように、ファインダ３９内では投光スポット３９ａ，
３９ｂ，３９ｃの位置に投射される。

【００７６】このように第６実施例では、前述した第２
実施例のようにＰＳＤの基線長方向の長さで投光角変化
に対応する必要がないため、よりワイドレンジで高精度
の測距が可能となる。

【００７７】以上の説明したように、本発明の各実施例
の測距装置は、ピント精度の劣化を押さえ、また、カメ
ラが大型化されることなく、ズームレンズ対応マルチオ
ートフォーカス（ＡＦ）に好適する。また本発明は、前
述した実施例に限定されるものではなく、他にも発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々の変形や応用が可能である
ことは勿論である。

【００７８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、複
数の投光素子と、複数の投光レンズと、この複数の投光
レンズの内で測距に用いる投光レンズを撮影レンズの焦
点距離に応じて選択する選択手段とを有し、上記焦点距
離に応じて投光角度の異なる複数の光束を被写体に対し
て投光する投光手段から、複数の光束を被写体に対して
投光しているため、撮影レンズの焦点距離設定によらず
ピント精度の劣化のない画面内複数ポイントの測距が可
能な測距装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は、本発明による第１実施例として
の測距装置の短焦点距離の測距する投光系の基本的な構
成を示す図であり、図１（ｂ）は、該測距装置の長焦点
距離の測距する投光系の基本的な構成を示す図である。

【図２】図２（ａ）は、本発明による第２実施例とし
て、長焦点距離の投光系とした測距装置の基本的な構成
を示す図であり、図２（ｂ）は、短焦点距離の投光系と
した測距装置の基本的な構成を示す図である。

【図３】図３（ａ）は、図２に示す第２実施例の投・受
光系を前方から見た構成を示す図であり、図３（ｂ）
は、２つの測距光の光路の違いによって受光素子に入射
するスポット位置の状態を示す図である。

【図４】図４は、本発明による第３実施例としての測距
装置の構成を示すブロック図である。

【図５】図５は、図４に示した測距装置における、可動
ミラーの動作を含む露光動作を示すフローチャートであ
る。

【図６】図６は、図５の露光動作とは可動ミラーの動作
が異なる露光動作を示すフローチャートである。

【図７】図７は、本発明による第４実施例として、ＡＦ
及びＡＥの機能を有する測距装置の撮影用ズームレンズ
がテレ側の光学系を構成例を示す図であり、図７（ｂ）
は、前記測距装置の撮影用ズームレンズがワイド側の光
学系を構成例を示す図である。

【図８】図８は、本発明による第５実施例として、より
近距離まで測距できる第２の測距用投受光系が兼用され
た測距装置である。

【図９】図９（ａ）は、本発明による第５実施例として
の測距装置の投受光レンズをカメラの縦方向に配置した
構成を示す図であり、図９（ｂ），（ｃ）は、投光され
た受光素子上の反射光をスポットの位置を示す図であ
る。

【図１０】図１０（ａ）は、本発明による第７実施例と
しての測距装置の投・受光系の概略的な構成を示す図で
あり、図１０（ｂ）は、Ｚ方向に傾斜を持たせた可動ミ
ラーを有する測距装置の概略的な構成を示す図であり、
図１０（ｃ），（ｅ）はファインダ内の投光スポット位
置を示す図であり、図１０（ｄ）は、可動ミラーを退避
させた場合の概略的な構成を示す図である。

【図１１】図１１（ａ）は、従来の測距装置の概略的な
構成を示す図であり、図１１（ｂ）は投光レンズと複数
の発光素子の位置関係を示す図である。

【図１２】図１２（ａ），（ｂ）は画角に応じた投光角
度を示す図である。

【符号の説明】

１，１１…投光部、１ａ，１ｂ，１ｃ，１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ…投光素子、２，１４，１５…投光レンズ、
３…被写体、４，１６…受光レンズ、５，１７，３５，
３７，３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ，３８ｅ…光位
置検出素子（ＰＳＤ）、１１…投光部、１２…ミラー、
１３…可動ミラー、１３ａ…ストッパ、１８…ドライバ
回路、１９…ＡＦＩＣ、２０…アクチュエータ及び制御
回路（モータ）、２１…ＣＰＵ、２２…アクチュエー
タ、２３…撮影レンズ、２４…ズームエンコーダ、２５
…ズームスイッチ、２６…測光回路、３１…ハーフミラ
ー、３２…測光用受光素子、３９…ファインダ、３９
ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ，３９ｅ…投光スポット。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 7/28 - 7/40 G03B 3/00 - 3/12

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の投光素子と、複数の投光レンズ
   と、この複数の投光レンズの内で測距に用いる投光レン
   ズを撮影レンズの焦点距離に応じて選択する選択手段と
   を有し、上記焦点距離に応じて投光角度の異なる複数の
   光束を被写体に対して投光する投光手段と、 前記被写体からの前記光束を受光し、光電変換信号を出
   力する受光手段と、 前記光電変換信号に基づいて、前記被写体までの距離を
   演算する演算手段とを具備することを特徴とする測距装
   置。
2. 【請求項２】 前記選択手段は、光路切換手段を有し、
   前記焦点距離が長焦点距離の場合には、前記投光素子か
   らの光束を前記複数の投光レンズの内の１つの投光レン
   ズを介して、直接前記被写体に投光し、一方、前記撮影
   レンズの焦点距離が短焦点距離の場合には、前記光路切
   換手段を介して、他の１つの投光レンズより前記被写体
   に投光することを特徴とする請求項１に記載の測距装
   置。
3. 【請求項３】 前記光路切換手段は、前記投光素子と前
   記投光レンズの間の光路中に設けられた可動反射鏡を有
   することを特徴とする請求項２に記載の測距装置。
4. 【請求項４】 前記複数の投光レンズは同一平面上に配
   置したことを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
5. 【請求項５】 前記投光素子は赤外発光素子であり、こ
   の投光素子と前記投光レンズの間に波長依存性のあるハ
   ーフミラーを配置し、前記投光レンズおよび前記ハーフ
   ミラーを介して可視光を受光し、被写体輝度信号を出力
   する受光手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載
   の測距装置。
6. 【請求項６】 前記複数の投光レンズの内のいずれか一
   方の投光レンズを介して投光した光束の前記被写体から
   の反射光を、前記複数の投光レンズの内の他方の投光レ
   ンズを介して受光し、近距離信号として出力する受光手
   段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の測距装
   置。