JP3429590B2 - カメラの測距装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はカメラの測距装置（Ａ
Ｆ）に関し、特に被写体に対し測距用光を投射し、反射
信号光により被写体距離を決定するカメラの測距装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】被写体に対し、測距用光を投射して、被
写体距離を求める測距手段は古くから提案されており、
そのスピードを利用するもの、反射信号光量を用いるも
の、三角測距を利用するものが知られている。

【０００３】その投光源としては、赤外発光ダイオード
（ＩＲＥＤ）を用いるものが一般的であるが、例えば特
開昭５８−９５７１６号公報には、カメラの露出を補助
するストロボ装置を兼用するものが記載されている。ま
た、露出用とは別に、キセノン放電管（Ｘｅ管）を有す
る技術が、例えば実開昭６２−１５１５３０号公報等に
記載されて公知となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記発光ダイオードは
小型で低い電圧で作動可能であり、連続発光可能でライ
フ性に優れるため扱いやすいが、Ｘｅ管の大光量から比
べると光量が少ない。逆に、Ｘｅ管は光量は大きいが、
連続発光はできない。加えて、高い電圧を必要とし、ダ
イオードに比べるとライフ性で劣るという課題を有して
いた。

【０００５】つまり、赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）
では、Ｘｅ管ほどの大光量は期待できない。一方、測距
専用のＸｅ管を具備するには、該Ｘｅ管の昇圧発光回路
が必要なことになり、コスト的にもスペース的にもデメ
リットが大きいものであったた。

【０００６】そこで、上記実開昭５８−９５７１６号の
ように、露出制御用のストロボを利用する技術が考えら
れるが、この発明のように反射信号光の大きさによって
距離を判定するＡＦでは被写体の反射率に依存したり、
被写体の大きさによって測距信号が狂ってしまうといっ
た問題点があった。

【０００７】また、Ｘｅ管の巨大な光量を用いると、遠
距離は正しく測距できても、近距離では光電流値が大き
くなりすぎて、回路の飽和が起きる等、無視できない問
題を生じる。

【０００８】この発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、Ｘｅ管の大光量を利用して高精度にすると共に、コ
スト上、スペース上の問題、反射率の問題、近距離での
回路飽和の問題を解決することのできるカメラの測距装
置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、被
写体に対し測距用の光を投射する第１の投光手段と、上
記被写体からの反射光を、互いに異なる２つの光路で受
光し、それぞれの入射位置に基いて上記被写体までの距
離をそれぞれ検出する受光手段と、第２の投光手段たる
ストロボ手段と、を具備し、上記第１の投光手段による
測距結果が所定値よりも遠距離であった場合には、上記
ストロボ手段の発光時に於ける上記受光手段の出力に基
いて上記被写体までの距離を再度検出することを特徴と
する。

【００１０】またこの発明は、被写体に対し測距用の光
を投射する発光ダイオードと、上記被写体からの反射光
を、異なる２つの光路で受光し、それぞれの入射位置よ
り上記被写体までの距離を検出する受光手段と、上記被
写体の輝度を検出する測光手段と、上記被写体の露光量
を調節するためのストロボ手段とを具備し、上記測光手
段の出力信号が所定の輝度以上であった場合には、上記
ストロボ手段と受光手段とを動作させ、該測光手段の出
力信号が所定の輝度以下であった場合には、上記発光ダ
イオードと受光手段とを動作させて測距を行うことを特
徴とする。

【００１１】更にこの発明は、画面内の複数のポイント
に向けて測距用の光を投射する第１の投光手段と、上記
被写体からの反射光を受光して、該被写体までの距離を
三角測量方式で検出する受光手段と、上記第１の投光手
段とは異なる部材によって構成され、該第１の投光手段
の投射範囲より広い範囲に光を投射する第２の投光手段
と、を具備し、上記第１の投光手段の動作により得られ
た複数の測距ポイントの測距結果が何れも所定の距離よ
りも遠い場合には、上記第２の投光手段を動作させて距
離を検出することを特徴とする。

【００１２】

【作用】この発明のカメラの測距装置にあっては、第１
の投光手段から被写体に対し測距用の光が投射され、上
記被写体からの反射光は、互いに異なる２つの光路を経
て受光手段で受光され、それぞれの入射位置に基いて上
記被写体までの距離がそれぞれ検出される。また、上記
被写体の露光量は、第２の投光手段たるストロボ手段に
よって調節される。そして、上記第１の投光手段による
測距結果が所定値よりも遠距離であった場合には、上記
ストロボ手段の発光時に於ける上記受光手段の出力に基
いて、上記被写体までの距離が再度検出される。

【００１３】また、この発明のカメラの測距装置では、
発光ダイオードから被写体に対し測距用の光が投射さ
れ、上記被写体からの反射光が異なる２つの光路をへて
受光手段で受光され、それぞれの入射位置より上記被写
体までの距離が検出される。また、上記被写体の輝度は
測光手段で検出され、上記被写体の露光量はストロボ手
段によって調節される。上記測光手段の出力信号が所定
の輝度以上であった場合には、上記ストロボ手段と受光
手段とが動作されて測距が行われる。一方、該測光手段
の出力信号が所定の輝度以下であった場合には、上記発
光ダイオードと受光手段とが動作されて測距が行われ
る。

【００１４】更に、この発明のカメラの測距装置にあっ
ては、画面内の複数のポイントに向けて第１の投光手段
から測距用の光が投射され、上記被写体からの反射光が
受光手段で受光されて該被写体までの距離が三角測量方
式で検出される。また、上記第１の投光手段とは異なる
部材によって構成される第２の投光手段により、該第１
の投光手段の投射範囲より広い範囲に光が投射される。
そして、上記第１の投光手段の動作により得られた複数
の測距ポイントの測距結果が、何れも所定の距離よりも
遠い場合には、上記第２の投光手段が動作されることに
より距離が検出される。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。図１は、この発明のカメラの測距装置の概念的
な一実施例を示したブロック図である。

【００１６】同図に於いて、測距装置１内には投光手段
としての投光部２と、受光手段としての受光レンズ３、
４及び受光素子５、６が設けられている。受光素子５、
６は、それぞれＡＦ（オートフォーカス）回路７を介し
てワンチップ・マイクロコンピュータ等から成る演算制
御回路（ＣＰＵ）８により制御される。この演算制御回
路８には、被写体の露出を補うためのストロボ回路９
と、被写体の一部または全体を照明する場合の切換えを
行う光線切換回路１０の他、上記測距装置１内の投光部
２が接続されて制御される。

【００１７】このような構成に於いて、近距離被写体に
対する測距では、ＣＰＵ８は、赤外発光ダイオード（Ｉ
ＲＥＤ）を利用した投光部２を発光させる。そして、図
示されない被写体からの反射光が、受光レンズ３、４を
介して受光素子５、６で検出され、ＡＦ回路７及びＣＰ
Ｕ８にて上記被写体までの距離が求められる。

【００１８】一方、被写体が遠距離の場合は、ストロボ
回路９からの光を利用して三角測距の原理によって測距
を行う。ストロボ回路９からの出力光は、光線切換回路
１０によって被写体の一部を照明する場合と、全体を照
明する場合の２通りの切換えができるようになってい
る。測距装置１内のＡＦ回路７に於いて、２つの受光レ
ンズ３、４を通って受光素子５、６に入射された光の位
置から、被写体距離が求められる。

【００１９】ここで、図２を参照して、受光レンズが２
つある三角測距の原理について説明する。図２に於い
て、受光素子５、６は、入射した光の位置を検出するた
めの半導***置検出素子（ＰＳＤ）で構成されている。
そして、投光レンズ２ａを介してＩＲＥＤ２ｂの光が被
写体１１に投射された時の状態が示されている。

【００２０】図２に示されるように、各ＰＳＤ５、６上
の反射信号光入射位置を各々ｘ₁ 、ｘ₂ とすると、被写
体距離Ｌは、投受光レンズ間距離Ｓ₁ 、Ｓ₂ と受光レン
ズ３、４と、ＰＳＤ５、６間距離ｆ_j より、 Ｌ＝Ｓ₁ ・ｆ_j ／ｘ₁ ＝Ｓ₂ ・ｆ_j ／ｘ₂ …（１） として表される。上記（１）式より、 Ｓ₁ ＋Ｓ₂ ＝（Ｌ・ｘ₁ ／ｆ_j ）＋（Ｌ・ｘ₂ ／ｆ_j ） ＝Ｓ ∴ Ｌ＝（Ｓ・ｆ_j ）／（ｘ₁ ＋ｘ₂ ） …（２） このように、投光レンズと受光レンズ間の距離にかかわ
らず、２つの受光レンズ間距離Ｓのみから、被写体距離
Ｌが求められる。これは、投光レンズをどの位置に設け
てもよいということを表している。

【００２１】また、同一距離であれば、信号光が被写体
１１ａの位置で反射せず、被写体１１ｂの位置で反射し
ても、入射位置のずれ量Δｘが各受光素子上で相殺する
ように影響するので ｘ₁ ＋Δｘ＋ｘ₂ −Δｘ＝ｘ₁ ＋ｘ₂ という関係から、特別な補正をしなくとも、上記（２）
式から正しい測距が可能である。

【００２２】図３は、このような構成の測距光学系が適
用されたカメラの概略構成を示した図である。カメラ本
体１２の上部には、図示矢印方向にポップアップ可能な
Ｘｅ管９ａが設けられる。そして、このカメラ本体１２
の前面には、その略中央部に撮影レンズ１３が設けられ
る。一方、Ｘｅ管９ａの前面部には、該Ｘｅ管９ａが収
納された状態でＸｅ管９ａからの光を透過する投光レン
ズ１４が設けられている。他方、投光レンズ２ａ、受光
レンズ３及び４が、カメラ本体１２の前面に設けられて
おり、それぞれＩＲＥＤ２ｂ、ＰＳＤ５及び６がカメラ
本体に内蔵される。

【００２３】このような構成の測距光学系が適用された
カメラによれば、ＩＲＥＤ２ｂ用の投光レンズ２ａから
測距用光が投光されようと、ポップアップしない状態の
Ｘｅ管９ａからの光が投光レンズ１４を介して投光され
ようと、被写体距離Ｌは２つのＰＳＤ５、６の出力よ
り、上記（２）式を用いて正しく求めることができる。

【００２４】図４は、図３のカメラに採用したＡＦを、
より詳細に示した構成図である。図４に於いて、ポップ
アップ手段１６はＸｅ管９ａをカメラ本体からポップア
ップさせるためのもので、ＣＰＵ８により制御される。
このポップアップ手段１６によって、カメラ本体１２
（図３参照）からポップアップされた状態で、Ｘｅ管９
ａが発光制御されると、被写体全体が照明されて、露出
時の補助光源となる。

【００２５】これに対し、Ｘｅ管９ａがカメラ本体１２
に収納された状態では、図４に示されるように、スリッ
ト１７と投光レンズ１４によって集光投光され、図中Ｃ
〜Ｄに示されるような、画面に広がりを有した細長い形
状の光１８が被写体に対して投射される。

【００２６】受光レンズ３、４を介して、ＰＳＤ５、６
は、図５（ａ）に示されるＡからＢの間の画角をにらん
でいるが、ストロボ投光部（Ｘｅ管９ａ）よりＣからＤ
の広がりを有した光が投射されると、図中斜線部分に存
在する被写体の距離を測定することができる。

【００２７】つまり、図５（ａ）に示されるように、受
光レンズから離れた位置にストロボ投光部が配置されて
いても、投射する光の幅を広くすることにより、Ｌ₁ か
らＬ₂ の距離は測距可能となる。Ｌ₁ 以近は、ＩＲＥＤ
２ｂによる光で測距を行う。

【００２８】尚、Ｘｅ管９ａは、昇圧回路１９によって
３００Ｖ程度に昇圧充電されたコンデンサ２０の電荷を
放電して発光するが、管をイオン化するトリが回路は図
示されない。また、放電経路には、電流スイッチング用
の素子（ＩＧＢＴ等）が挿入されており、コンデンサ２
０の電荷が一度の発光によって全て消費されてしまうの
を防いでいる。つまり、ＣＰＵ８は、スイッチング素子
（ＳＷ）２１を制御して、所定の時間で放電を終了させ
て測距用発光を終了させるようになっている。

【００２９】上記ＰＳＤ５、６は、それぞれ光の入射位
置に従った２つの信号電流を出力するので、ＡＦ回路２
２、２３は、それらを増幅して演算を行い、光入射位置
ｘ₁、ｘ₂ に依存した出力をＣＰＵ８に入力させる。

【００３０】ＣＰＵ８はこれらの出力から、上記（２）
式に基く演算を行い、被写体距離Ｌを求める。また、Ｃ
ＰＵ８は、カメラのレリーズ釦に内蔵されたレリーズス
イッチ２４、２５の入力状態に従って、これら上述の手
段を制御して、Ｘｅ管９ａの光を距離用、露出用に使い
わける。

【００３１】図５（ｂ）は、同実施例の簡単な動作を示
すタイミングチャートである。ストロボポップアップ前
の発光は、Ｘｅ管９ａへのトリが印加から、スイッチン
グ素子２１がオフまでのＴ₁ の間、約８０μｓｅｃだけ
行われて、この光の被写体からの反射信号光がＰＳＤ
５、６で受光されて測距が行われる。このとき、Ｘｅ管
９ａの光は、スリット１７と投光レンズ１４により画面
の中央部に集光されている。

【００３２】次に、ポップアップ回路１６の機構８が駆
動されて、カメラ本体からストロボ部を図３に示される
ように飛び出させてカメラの露出中にこれを発光させ
る。このときは、写真画面全体をくまなく照らさねばな
らないので、スリット１７等を介することはしない。

【００３３】また、測定された被写体距離や、撮影レン
ズの絞りや、フィルムの感度に従って、発光時間Ｔ₂ を
制御した発光とするが、一般的に、このＴ₂ はＴ₁ より
も長い時間となる。

【００３４】以上説明したように、同実施例では、２つ
の受光レンズを用いた三角測距を行うこと、細長いスリ
ット状の投光を行うこと、放電経路スイッチング手段に
より、消費エネルギーを抑えたことにより、極めて単純
な構成ながら、高精度で且つワイドレンジで、低消費電
力のカメラ用ＡＦを提供することが可能である。

【００３５】加えて、三角測距の原理を用いているの
で、被写体の反射率に依存せず、測距用光を集光して投
光しているので、効果的に被写体に光エネルギーを投射
でき、Ｓ／Ｎを改善する他、狙った被写体のみを正しく
測距できるというメリットがある。

【００３６】次に、この発明のカメラの測距装置に於け
る光線切換の他の例について説明する。図６（ａ）は、
被写体に対して測距用光を投射している状態を示した図
である。同図に於いて、Ｘｅ管９ａの後方には、反射傘
２７が配置される。この反射傘２７にはスリット状の窓
２７ａが形成されており、この窓２７ａより出た光は、
ミラー２８、投光レンズ１４を介して、被写体１１上に
集光される。

【００３７】このようにして、被写体１１上に集光投光
された測距用光は、被写体１１上で反射される。そし
て、図６には図示されないが受光レンズを介して、ＰＳ
Ｄ上に結像される。

【００３８】このとき、照射された光は、主要被写体１
１と、背景の被写体１１ｂを照射して、撮影レンズ３０
を介して、フィルム３１上にこれらの像を露光させる。
ここで、図６（ａ）に示される測距時には、反射傘２７
からの光は被写体１１とは別の方向に照射されるように
し、測距用光は主要被写体１１のみを照射するようにす
る。このとき、背景の被写体１１ｂには測距用光が照射
されないようにすることが重要である。これは、背景の
被写体１１ｂにも測距用光が当たると、図示されないＰ
ＳＤ上に２つの距離の光が同時に入射するため、光信号
の混信が起きて誤測距となるからである。

【００３９】また、ＣＰＵ８が、ドライバ３２を介して
モータ３３を回動させると、反射傘２７に設けられたギ
ア２７ｂに駆動力が伝わり、図６（ｂ）に示されるよう
に、Ｘｅ管９ａの光線の照射方向を切換えることができ
る。

【００４０】この図６（ｂ）に示される露出時には、カ
メラの全撮影画面にストロボ光が照射されることが重要
となる。次に、上述した構成のカメラの動作について、
図７のフローチャートを参照して説明する。このシーケ
ンスは、ＣＰＵ８により行われるものである。

【００４１】先ず、ステップＳ１にて、カメラのレリー
ズ釦の半押しで閉成するスイッチ２４の状態が検出され
る。このスイッチ２４がオンされると、続くステップＳ
２で、図示されない測光手段を用いて被写体の測光が行
われる。この測光結果が所定の値以下であれば、ストロ
ボを発光させて光を補う必要があるので、次のステップ
Ｓ３に於いて、ストロボが必要か否かが判定される。

【００４２】ストロボが必要な場合は、ステップＳ４に
分岐して、ストロボ発光させることをメモリするフラグ
のＳｔフラグが１にセットされる。暗いシーンの中で、
被写体が遠くにいることはあまりないので、Ｘｅ管９ａ
によるＡＦは行わず、続くステップＳ５にてＩＲＥＤ２
ｂを発光させてＡＦが行われる。次いで、ステップＳ６
にて、この測距結果をピント合わせ距離とする。

【００４３】一方、上記ステップＳ３に於いて、ストロ
ボ発光が不要と判定された場合は、ステップＳ７に進ん
でストロボ発光フラグ（Ｓｔフラグ）がリセットされ、
次のステップＳ８にてＩＲＥＤ２ｂを発光させて測距が
行われる。次いで、ステップＳ９にて、この測距結果Ｌ
_I が所定の距離Ｌ₀ より遠いか否かが判定される。

【００４４】ここで、Ｌ_I が所定距離Ｌ₀ より遠けれ
ば、ＩＲＥＤ２ｂの光量ではＳ／Ｎが不十分として、ス
テップＳ１０に移行して、Ｘｅ管９ａの光が投光レンズ
１４を介して投射されて測距が行われる。この測距結果
が、ピント合わせ距離Ｌ_p とされる。

【００４５】一方、上記ステップＳ９にてＬ_I が所定距
離Ｌ₀ 以近ならば、Ｓ／Ｎは十分として、この結果Ｌ_I
がピント合わせ距離Ｌ_p とされる。次に、ステップＳ１
２にて、カメラのレリーズ釦の押込みがスイッチ２５に
より検出されないと、ステップＳ１３に移行して再びス
イッチ２４の状態が検出される。

【００４６】上記ステップＳ１２にて、スイッチ２５の
オンが検出されると、ステップＳ１４に進んで、以上の
ようにして求められたピント合わせ距離Ｌ_p にピント合
わせが行われる。次いで、ステップＳ１５にてＳｔフラ
グが判定される。

【００４７】ここで、Ｓｔフラグが“１”になっている
場合は、ステップＳ１６に進んで露出補助用にストロボ
の光路を切換え、続くステップＳ１７で発光及び露光の
動作がなされる。発光後は、ステップＳ１８にて、この
光路を元の位置に戻す。

【００４８】これに対し、上記ステップＳ１５にてＳｔ
フラグが“０”にリセットされている場合には、ステッ
プＳ１９に進んでストロボ発光なしの露光が行われ、こ
のシーケンスを終了する。

【００４９】以上のように、この図７のフローチャート
に従った実施例によれば、明るい場合にはＸｅ管発光用
のエネルギーは測距用に使用され、暗い場合にはＸｅ管
発光用のエネルギーは露光補助用のストロボ発光に用い
られるので、ＡＦにエネルギーを使用したことにより、
ストロボ到達距離が短くなってしまうことはない。

【００５０】また、風景等の写真には、露出時のストロ
ボ発光は無意味であるので、図８のフローチャートのよ
うに、ストロボの要否決定に測距結果を加味する実施例
も可能である。

【００５１】すなわち、ステップＳ２１にて、レリーズ
釦の半押しが判定されると、ステップＳ２２にてＩＲＥ
Ｄ２ｂによる測距、続いてステップＳ２３で測光が行わ
れる。そして、これらの測距、測光結果により、ステッ
プＳ２４に於いて露出時のストロボの要否が決定され
る。

【００５２】つまり、所定距離より遠いときには、スト
ロボの光は到達せず、露出時のストロボは不要である。
また、十分明るい環境下でも、同様にストロボは不要で
ある。このような判定により、ストロボが必要な場合は
ステップＳ２５に分岐して、Ｓｔフラグが１にセットさ
れる。続いて、ステップＳ２６にて、上記ステップＳ２
２の測距結果をピント合わせ距離とされる。

【００５３】一方、上記ステップＳ２４でストロボが不
要であると判定された場合は、ステップＳ２７でＳｔフ
ラグがリセットされた後、上記ステップＳ２２での測距
結果Ｌ_I に従って、Ｘｅ管９ａの発光による測距が行わ
れるか否かがステップＳ２８にて決定される。

【００５４】以下のステップＳ２９〜Ｓ３８のシーケン
スは、図７のフローチャートの上述したステップＳ１０
〜Ｓ１９の処理動作と同様であるので、ここでは説明を
省略する。

【００５５】この図８のフローチャートに従った実施例
によれば、ストロボの発光の条件を更に制限できるの
で、より省エネルギーを図ったカメラ設計が可能とな
る。尚、これらの実施例ではＸｅ管の光路切換は、図３
に示されるようなポップアップ方式や図６に示されるよ
うな回動方式が考えられるが、これらに限られるもので
はない。例えば図９に示されるような切換方式を採用し
ても良い。

【００５６】図９（ａ）、（ｂ）は、Ｘｅ管９ａの反射
板３５の傾きを制御して集光状態を切換える方式を示し
た図である。また、図９（ｃ）、（ｄ）は、Ｘｅ管９ａ
の周囲を回動する窓付きのスリット３６を回転制御し、
その窓の位置によって切換える方式を示したもので、同
図（ｃ）は露出用発光の状態、同図（ｄ）はＡＦ用のス
ポット投光の状態を示した図である。スポット投光時
は、ミラー２８と投光レンズ１４を介して集光を行って
いる。

【００５７】図１０は、この発明のカメラの測距装置を
マルチＡＦに応用した第２の実施例の構成を示した図で
ある。一般のＡＦカメラは、画面内中央部のみ測距でき
る仕様であるが、被写体が画面中央部に存在しない場合
はピント合わせをすることができない。

【００５８】そこで、画面内の複数のポイントを測距で
きるタイプのＡＦが種々提案されているが、これがマル
チＡＦである。図１０では、ＩＲＥＤ２ｂ及びＰＳＤ
５、６が、それぞれ３組ずつで構成されており、撮影画
面の３ポイントについて測距できるようにしてある。つ
まり、ＰＳＤ５、６は、破線で示された３８、３９、４
０の部分をにらんでおり、ＩＲＥＤ２ｂが３８ａ、３９
ａ、４０ａの画面内の、右、中央、左の各部分に光を投
射する。

【００５９】したがって、これらの３８ａ、３９ａ、４
０ａの何れかの位置に被写体が存在すれば、その被写体
にピント合わせができる。ＰＳＤ５、６のそれぞれ３つ
の出力は、ＣＰＵ８によって切換可能なスイッチ４１、
４２によって選択され、ＡＦ用の回路（ＡＦＩＣ）７に
入力される。図４の構成例では、このＡＦ回路を２つ用
いて演算結果をＣＰＵ８で加算したが、図１０の構成例
では、ＰＳＤ５、６のそれぞれの出力を束ねてＡＦＩＣ
７に入力し、演算前に加算して、上記（２）式のｘ₁ ＋
ｘ₂ の演算を行っている。したがって、ＡＦＩＣ７はｘ
₁ ＋ｘ₂ に依存した信号を出力するので、ＣＰＵ８は
（２）式に従って被写体距離Ｌを決定する。

【００６０】また、３つのＩＲＥＤ２ｂを同時に駆動す
ると光量が減少することもあるので、これらは順次発光
させる。そして、対応するＰＳＤ５、６は、スイッチ４
１、４２により順次切換えられて、その信号がＡＦＩＣ
７に入力されるようになっている。

【００６１】更に、ＣＰＵ８から発光回路４３を介して
Ｘｅ管９ａが発光されるが、Ｘｅ管９ａの光が測距に用
いられるとき、Ｘｅ管９ａから投射された光は、スリッ
ト（図示せず）と投光レンズ１４を介して、４４で示さ
れるようなスポット形状で投光される。このスポット４
４は、ＩＲＥＤ２ｂによるスポット３９ａよりも幾らか
大きくしてある。これは、以下の理由による。

【００６２】発光ダイオードでは、光の面積当たりの密
度を高めようとすると、小さな発光面積に多くの電流を
流す必要がある。したがって、発光面積をそのまま大き
くすると、スポット径は大きくなっても光の密度は小さ
くなってしまう。一方、光の密度を保ったままスポット
径を大きくしようとすると、面積に比例して大きな電流
を流す必要がある。しかしながら、カメラの電池による
制約もあって簡単に実現できるものではない。

【００６３】また、Ｘｅ管による投光は、もともとの大
光量をマスク、すなわちスリットや窓で絞って使用して
いるので、投光スポットの大きさは任意に選択すること
が可能である。

【００６４】そこで、第２の実施例では、ＩＲＥＤ２ｂ
の投光スポット３９ａよりもＸｅ管９ａによる投光スポ
ット４４の径を大きくして、例えば、図１１に示される
ようなシーンのピント合わせを可能として、ピント合わ
せ困難な被写体に対応している。

【００６５】図１１に於いて、スポット３８ａ、３９
ａ、４０ａは、ＩＲＥＤ２ｂによる投光ポイントである
が、これだけでは長手方向が縦の写真の場合では、何れ
のビームも主要被写体１１に当たらないので、正しいピ
ント合わせは不可能であった。

【００６６】しかしながら、同実施例のように、広い面
積のスポット４４の部分に投光可能なＸｅ管９ａの投光
を併用した場合、被写体１１にかかった部分４４ａから
反射信号光がＰＳＤ５、６に入射されるので、主要被写
体である人物１１にピント合わせが可能となる。

【００６７】ここでは、ビームの全てがＰＳＤに戻って
来なくても正しい測距ができる双眼受光ＡＦのメリット
を応用している。つまり、図２で説明したように、同じ
距離の被写体ならば、光が１１ａのポイントからＰＳＤ
に入射しようが、１１ｂのポイントから入射しようが、
測距結果は同じようになる、という原理を利用したもの
である。

【００６８】図１２は、この第２の実施例の動作を説明
するフローチャートである。先ず、ステップＳ４１に
て、カメラのレリーズ釦の半押しに連動して閉成するス
イッチ２４の状態が検出されることにより、測距が開始
される。このスイッチ２４がオンされると、ＩＲＥＤ２
ｂからは、スポット４０ａ、３９ａ、３８ａの各部分に
測距用光が投射される。これにより、ステップＳ４２、
Ｓ４３、Ｓ４４にて、撮影画面内の、左、中央、右につ
いての測距が行われる。

【００６９】これらの測距結果Ｌ_L 、Ｌ_C 、Ｌ_R の中か
ら、ステップＳ４５に於いて、最至近の距離Ｌ_p が選択
される。次いで、ステップＳ４６にて、このＬ_p が所定
距離Ｌ₀ より遠いか否かが判定される。

【００７０】ここで、Ｌ_p が所定距離Ｌ₀ より遠いと判
定されると、ステップＳ４７に進んでＸｅ管９ａが発光
され、その結果がピント合わせ距離Ｌ_p とされる。一
方、上記ステップＳ４６にて、Ｌ_p が所定距離Ｌ₀ より
近いと判定されると、上記ステップＳ４５で得られた結
果がピント合せ距離とされて、ステップＳ４８へ進む。

【００７１】ステップＳ４８は、カメラのレリーズ釦押
込みの判定ステップであり、これ以降のステップＳ４９
〜Ｓ５５は、上述した図７のフローチャートのステップ
Ｓ１３〜Ｓ１９の処理動作と同様であるので、ここでは
説明を省略する。

【００７２】以上説明したように、第２の実施例によれ
ば、従来のＩＲＥＤによるマルチＡＦよりもＸｅ管の強
力な光で更に遠距離まで正しく測距しながら、Ｘｅ管に
よる投光のスポットの大きさを大きくしたので、例えば
図１１に示されるようなシーンに於いても、正しく主要
被写体１１にピント合わせができるカメラの測距装置を
提供することができる。

【００７３】従来のマルチＡＦでは、３８ａ、３９ａ、
４０ａ（図１１参照）の何れのポイントにも被写体が存
在しないと正しいピント合わせはできなかったが、同実
施例によって４４のスポット部分に存在する被写体も合
焦可能としたので、はるかに合焦率の高いマルチＡＦカ
メラを提供することが可能となる。

【００７４】また、マルチＡＦの結果によって、図６に
示されるように、背景に被写体１１ｂが存在するか否か
を判定し、存在する場合には大面積のストロボ投光をや
めて混信の対策を行うようにしても良い。

【００７５】図１３は、この発明の第３の実施例の構成
を示した図である。図１３に於いて、測距装置１は、被
写体１１の輝度分布情報を２つの異なる視野である受光
レンズ３、４からＰＳＤ５、６に導いて観測し、そのず
れ具合を相関演算して該被写体の距離を測定する、いわ
ゆるパッシブタイプの測距手段である。この測距装置１
は、投光回路２ｃ、発光回路４３及び測光回路４５と共
にＣＰＵ８により制御される。

【００７６】このパッシブタイプの測距装置１は、低輝
度下や、被写体にコントラストがない（ローコントラス
ト）時には、補助光を用いた測距を行う必要がある。２
つの視野による輝度分布情報の相関が得られない時、デ
フォルト信号を出力するＡＦ手段を用いる。

【００７７】図１４は、図１３に示された測距装置の動
作を説明するフローチャートである。先ず、ステップＳ
６１にて、カメラのレリーズ釦の半押しで閉成するスイ
ッチの状態が検出される。このスイッチがオンされる
と、続くステップＳ６２で、測光回路４５により被写体
１１の測光が行われる。次いで、ステップＳ６３で測距
が行われる。

【００７８】ここで、ステップＳ６４にてデフォルトで
あると判定された場合は、ステップＳ６５に進んで発光
ダイオードによる補助光照射がなされる。そして、ステ
ップＳ６７にて、尚もデフォルトであると判定された場
合には、ステップＳ６７に進んで、Ｘｅ管９ａが補助光
として発光される。

【００７９】これ以降のステップＳ６８〜Ｓ７５は、上
述した図７のフローチャートのステップＳ１２〜Ｓ１９
の処理動作と同様であるので、ここでは説明を省略す
る。更に、ローコントラスト時にはＬＥＤ補助光、低輝
度時にはストロボ補助光という切換えも考えられる。

【００８０】図１５は、このような測距装置の動作を説
明するフローチャートである。ステップＳ８１にて、カ
メラのレリーズ釦によるスイッチがオンされると、続く
ステップＳ８２で、測光回路４５により被写体１１の測
光が行われ、更にステップＳ８３で測距が行われる。

【００８１】そして、ステップＳ８４にてデフォルトで
あると判定された場合は、続いてステップＳ８５にて低
輝度であるか否かが判定される。ここで、低輝度であっ
た場合はステップＳ８６に進んでストロボ補助光による
再測距がなされ、一方低輝度でない場合は発光ダイオー
ド補助光による再測距がなされる。

【００８２】これ以降のステップＳ８８〜Ｓ９５は、上
述した図７のフローチャートのステップＳ１２〜Ｓ１９
の処理動作と同様であるので、ここでは説明を省略す
る。このように、同実施例によれば、ＬＥＤの照明とＸ
ｅ管の照明を切換えて、より確実な測距が可能なカメラ
の測距装置を提供することができる。

【００８３】以上詳述した如きこの発明の実施態様によ
れば、以下の如き構成を得ることができる。すなわち、 （１） 被写体に対し測距用の光を投射する投光手段
と、上記被写体からの反射光を、異なる２つの光路で受
光し、それぞれの入射位置より上記被写体までの距離を
検出する受光手段と、上記被写体の露光量を調節するた
めのストロボ手段とを具備し、上記投光手段による測距
結果が遠距離であった場合には、上記ストロボ手段の発
光時に於ける上記受光手段の出力に基いて上記被写体ま
での距離を再度検出することを特徴とするカメラの測距
装置。

【００８４】（２） 上記ストロボ手段は、上記露光量
の調節時の発光と上記被写体距離の検出時に於ける発光
とで、集光状態を切換えることを特徴とする上記（１）
に記載のカメラの測距装置。

【００８５】（３） 上記ストロボ手段は、上記露光量
の調節時の発光と上記被写体距離の検出時に於ける発光
とで、発光時間を切換えることを特徴とする上記（１）
に記載のカメラの測距装置。

【００８６】（４） 被写体に対し測距用の光を投射す
る発光ダイオードと、上記被写体からの反射光を、異な
る２つの光路で受光し、それぞれの入射位置より上記被
写体までの距離を検出する受光手段と、上記被写体の輝
度を検出する測光手段と、上記被写体の露光量を調節す
るためのストロボ手段とを具備し、上記測光手段の出力
信号が所定の輝度以上であった場合には、上記ストロボ
手段と受光手段とを動作させ、該測光手段の出力信号が
所定の輝度以下であった場合には、上記発光ダイオード
と受光手段とを動作させて測距を行うことを特徴とする
カメラの測距装置。

【００８７】（５） 画面内の複数のポイントに向けて
測距用の光を投射する第１の投光手段と、上記被写体か
らの反射光を受光して、該被写体までの距離を検出する
受光手段と、上記第１の投光手段とは異なる部材によっ
て構成され、該第１の投光手段の投射範囲より広い範囲
に光を投射する第２の投光手段とを具備し、上記第１の
投光手段の動作により得られた複数の測距ポイントの測
距結果が何れも所定の距離よりも遠い場合には、上記第
２の投光手段を動作させて距離を検出することを特徴と
するカメラの測距装置。

【００８８】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、遠距離
まで高精度に測距でき、被写体の反射率や大きさに依存
せず、消エネルギーで大きなスペースを必要としない、
カメラの測距装置を提供することができる。また近距離
では、従来のＡＦと同様、発光ダイオードを用いるの
で、回路的なダイナミックレンジの問題を生じず、近距
離から遠距離まで、正しいピント合わせが可能となる。
また、近距離被写体に対しては第１投光手段のみで測距
を行いうるため、エネルギの無駄が少ない。一方、遠距
離被写体に対しては第２投光手段を用いると共に、三角
測距方式で再測距を行うため、距離検出精度が損われる
ことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のカメラの測距装置の概念的な一実施
例を示したブロック図である。

【図２】受光レンズが２つある三角測距の原理について
説明する図である。

【図３】図２の三角測距の原理に従った構成の測距光学
系が適用されたカメラの概略構成を示した図である。

【図４】図３のカメラに採用したＡＦを、より詳細に示
した構成図である。

【図５】（ａ）はＰＳＤの画角とストロボ投光部の画角
とを示した図、（ｂ）は図４のカメラの簡単な動作を示
すタイミングチャートである。

【図６】この発明のカメラの測距装置に於ける光線切換
の他の例について説明するもので、（ａ）は被写体に対
して測距用光を投射している状態を示した図、（ｂ）は
露出時の状態を示した図である。

【図７】上述した構成のカメラの動作を説明するフロー
チャートである。

【図８】ストロボの要否決定に測距結果を加味した実施
例の動作を説明するフローチャートである。

【図９】この発明のカメラの測距装置に於ける光線切換
の更に他の例を説明する図である。

【図１０】この発明のカメラの測距装置をマルチＡＦに
応用した第２の実施例の構成を示した図である。

【図１１】第２の実施例による撮影シーンの一例を示し
た図である。

【図１２】第２の実施例の動作を説明するフローチャー
トである。

【図１３】この発明の第３の実施例の構成を示した図で
ある。

【図１４】図１３に示された測距装置の動作を説明する
フローチャートである。

【図１５】第３の実施例の測距装置の他の動作例を説明
するフローチャートである。

【符号の説明】

１…測距装置、２…投光部、２ａ、１４…投光レンズ、
２ｂ…赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）、２ｃ…投光回
路、３、４…受光レンズ、５、６…受光素子（半導***
置検出素子，ＰＳＤ）、７、２２、２３…ＡＦ（オート
フォーカス）回路、８…演算制御回路（ＣＰＵ）、９…
ストロボ回路、９ａ…キセノン管（Ｘｅ管）、１０…光
線切換回路、１１、１１ａ、１１ｂ…被写体、１２…カ
メラ本体、１６…ポップアップ手段、１７…スリット、
１９…昇圧回路、２４、２５…レリーズスイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 3/06 G01C 3/00 G01B 11/00 G02B 7/32 G03B 13/36

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体に対し測距用の光を投射する第１
   の投光手段と、 上記被写体からの反射光を、互いに異なる２つの光路で
   受光し、それぞれの入射位置に基いて上記被写体までの
   距離をそれぞれ検出する受光手段と、第２の投光手段たる ストロボ手段と、 を具備し、 上記第１の投光手段による測距結果が所定値よりも遠距
   離であった場合には、上記ストロボ手段の発光時に於け
   る上記受光手段の出力に基いて上記被写体までの距離を
   再度検出することを特徴とするカメラの測距装置。
2. 【請求項２】 被写体に対し測距用の光を投射する発光
   ダイオードと、 上記被写体からの反射光を、異なる２つの光路で受光
   し、それぞれの入射位置より上記被写体までの距離を検
   出する受光手段と、 上記被写体の輝度を検出する測光手段と、 上記被写体の露光量を調節するためのストロボ手段とを
   具備し、 上記測光手段の出力信号が所定の輝度以上であった場合
   には、上記ストロボ手段と受光手段とを動作させ、該測
   光手段の出力信号が所定の輝度以下であった場合には、
   上記発光ダイオードと受光手段とを動作させて測距を行
   うことを特徴とするカメラの測距装置。
3. 【請求項３】 画面内の複数のポイントに向けて測距用
   の光を投射する第１の投光手段と、 上記被写体からの反射光を受光して、該被写体までの距
   離を三角測量方式で検出する受光手段と、 上記第１の投光手段とは異なる部材によって構成され、
   該第１の投光手段の投射範囲より広い範囲に光を投射す
   る第２の投光手段と、 を具備し、 上記第１の投光手段の動作により得られた複数の測距ポ
   イントの測距結果が何れも所定の距離よりも遠い場合に
   は、上記第２の投光手段を動作させて距離を検出するこ
   とを特徴とするカメラの測距装置。