JPH04136829A - 動体測距装置 - Google Patents
動体測距装置Info
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- JPH04136829A JPH04136829A JP25909190A JP25909190A JPH04136829A JP H04136829 A JPH04136829 A JP H04136829A JP 25909190 A JP25909190 A JP 25909190A JP 25909190 A JP25909190 A JP 25909190A JP H04136829 A JPH04136829 A JP H04136829A
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- LFZDEAVRTJKYAF-UHFFFAOYSA-L barium(2+) 2-[(2-hydroxynaphthalen-1-yl)diazenyl]naphthalene-1-sulfonate Chemical compound [Ba+2].C1=CC=CC2=C(S([O-])(=O)=O)C(N=NC3=C4C=CC=CC4=CC=C3O)=CC=C21.C1=CC=CC2=C(S([O-])(=O)=O)C(N=NC3=C4C=CC=CC4=CC=C3O)=CC=C21 LFZDEAVRTJKYAF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
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Landscapes
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は動体測距装置、さらに詳しくは、たとえば焦
点検出出力にもとづいて撮影レンズを合焦位置に駆動す
るカメラの自動焦点撮影装置などに応用され、前記撮影
レンズの光軸方向への被写体移動にともなう焦点ずれを
防ぐために、所定タイミングにおける被写体までの距離
を予測する動体測距装置に関する。
点検出出力にもとづいて撮影レンズを合焦位置に駆動す
るカメラの自動焦点撮影装置などに応用され、前記撮影
レンズの光軸方向への被写体移動にともなう焦点ずれを
防ぐために、所定タイミングにおける被写体までの距離
を予測する動体測距装置に関する。
[従来の技術]
従来、撮影レンズの光軸方向に移動する被写体を撮影し
ようとした場合、そのレリーズタイムラグ中の被写体移
動にともなって焦点ずれが発生するという欠点があった
。
ようとした場合、そのレリーズタイムラグ中の被写体移
動にともなって焦点ずれが発生するという欠点があった
。
そこで、この焦点ずれを防ぐものとして、第ルリーズ信
号に応答して測距動作を複数回行い、これにより得られ
る被写体の移動速度から露光開始時における被写体の位
置を予測して撮影レンズを駆動するようにしたものが開
示されている(たとえば、特開昭63−159817号
公報参照)。
号に応答して測距動作を複数回行い、これにより得られ
る被写体の移動速度から露光開始時における被写体の位
置を予測して撮影レンズを駆動するようにしたものが開
示されている(たとえば、特開昭63−159817号
公報参照)。
また、カメラ以外の分野では、たとえば特開昭62−2
32571号公報に示されるように、赤外線を被測定物
に投射し、その反射信号にもとづいて被測定物の移動速
度を検出する方法が提案されている。
32571号公報に示されるように、赤外線を被測定物
に投射し、その反射信号にもとづいて被測定物の移動速
度を検出する方法が提案されている。
ここで、上記した特開昭63−159817号公報を例
に、従来の速度検出装置について説明する。
に、従来の速度検出装置について説明する。
第6図において、]は被写体であり、2〜4はそれぞれ
測距装置を構成する測距用光学系、発光素子駆動回路、
距離演算回路である。
測距装置を構成する測距用光学系、発光素子駆動回路、
距離演算回路である。
すなわち、測距用光学系2に含まれる赤外発光ダイオー
ド(IRED)2aが発光素子駆動回路3によりドライ
ブされると、IRED2aからの光が投光用レンズ2b
を介して被写体1に投光される。この被写体1に投光さ
れた光はそこで反射された後、受光レンズ2Cによって
集光され、光位置検出素子(PSD)2d上に結像され
る。すると、PSD2dからは、上記反射信号光の入射
位置に応じた信号電流1.、I2が出力される。
ド(IRED)2aが発光素子駆動回路3によりドライ
ブされると、IRED2aからの光が投光用レンズ2b
を介して被写体1に投光される。この被写体1に投光さ
れた光はそこで反射された後、受光レンズ2Cによって
集光され、光位置検出素子(PSD)2d上に結像され
る。すると、PSD2dからは、上記反射信号光の入射
位置に応じた信号電流1.、I2が出力される。
そして、この信号電流I、、I2を距離演算回路4によ
って処理することにより、被写体1までの距離が求めら
れる。
って処理することにより、被写体1までの距離が求めら
れる。
速度検出装置では、タイミング回路5にしたがって上述
のごとき測距動作が所定・の時間間隔で繰り返えされる
。そして、それぞれの測距結果を距離データ記憶回路6
に記憶した後、所定時間内に被写体1がどれだけ位置を
変位させたかを計算することにより、その移動速度が検
出される。
のごとき測距動作が所定・の時間間隔で繰り返えされる
。そして、それぞれの測距結果を距離データ記憶回路6
に記憶した後、所定時間内に被写体1がどれだけ位置を
変位させたかを計算することにより、その移動速度が検
出される。
なお、この速度検出装置は、速度変化をも判定するため
に、次数判定回路7aと1次関数決定回路7bと2次関
数決定回路7cとからなる専用の関数決定回路7を具備
するとともに、撮影時点(露光開始時)における被写体
距離を予測するための距離予測演算回路8、およびそれ
らを制御する制御回路9などを含むものであった。
に、次数判定回路7aと1次関数決定回路7bと2次関
数決定回路7cとからなる専用の関数決定回路7を具備
するとともに、撮影時点(露光開始時)における被写体
距離を予測するための距離予測演算回路8、およびそれ
らを制御する制御回路9などを含むものであった。
[発明が解決しようとする課題]
上記した従fの速度検出装置においては、測距時間が無
視できるほど小さく、しかも測距結果にまったく誤差が
ない場合には有効であった。
視できるほど小さく、しかも測距結果にまったく誤差が
ない場合には有効であった。
しかしながら、実際には、これらを考慮しなげればなら
ず、また以下のような欠点があった。すなわち、距離デ
ータからその被写体1の運動速度の関数の次数を厳密に
求めるためには複雑な回路を必要とし、高価となる。ま
た、ワンチップマイコン(たとえば、CPU)などを用
いてソフト上の演算を行うようにした場合には、その演
算時間が無視できず、自動車のような高速度で移動する
物体の速度を検出することは不可能である。
ず、また以下のような欠点があった。すなわち、距離デ
ータからその被写体1の運動速度の関数の次数を厳密に
求めるためには複雑な回路を必要とし、高価となる。ま
た、ワンチップマイコン(たとえば、CPU)などを用
いてソフト上の演算を行うようにした場合には、その演
算時間が無視できず、自動車のような高速度で移動する
物体の速度を検出することは不可能である。
このような理由から、速度検出装置において求められる
のは、測距誤差が極めて小さく、しかも高速度にて測距
動作が可能な測距装置である。ところが、電子回路には
必ずノイズが存在し、簡単には理想的な測距装置を作成
することができない。
のは、測距誤差が極めて小さく、しかも高速度にて測距
動作が可能な測距装置である。ところが、電子回路には
必ずノイズが存在し、簡単には理想的な測距装置を作成
することができない。
これに対し、本願出願人により、積分によるノイズ相殺
効果によって高精度のオートフォーカスを実現する提案
(たとえば、特開昭63132110号公報参照)がす
でになされている。
効果によって高精度のオートフォーカスを実現する提案
(たとえば、特開昭63132110号公報参照)がす
でになされている。
しかし、この提案のように、I REDを何度も発光さ
せる測距方式では、測距自体のタイムラグが長くなるた
め、速度検出装置には適さないものであった。したがっ
て、高精度で、しかもタイムラグを短くして測距を行い
、被写体の速度検出を従来と同様の考え方で行うには大
きな困難が予想された。
せる測距方式では、測距自体のタイムラグが長くなるた
め、速度検出装置には適さないものであった。したがっ
て、高精度で、しかもタイムラグを短くして測距を行い
、被写体の速度検出を従来と同様の考え方で行うには大
きな困難が予想された。
また、一般に、動体測距に関する技術はあくまでも動体
を検出することにばかり着目している、つまり静止状態
にある被写体のことについては考慮していないのが通常
である。したがって、このような装置をカメラに搭載し
たとしても、撮影対象は主に静止被写体であると考えら
れるため、その使用は特殊な場合に限られてくる。しか
し、動体の検出は特殊なモードであるからといってこれ
をユーザに選択させるのでは、自動化や高速化(タイム
ラグの短縮)への流れに逆行したものとなる。
を検出することにばかり着目している、つまり静止状態
にある被写体のことについては考慮していないのが通常
である。したがって、このような装置をカメラに搭載し
たとしても、撮影対象は主に静止被写体であると考えら
れるため、その使用は特殊な場合に限られてくる。しか
し、動体の検出は特殊なモードであるからといってこれ
をユーザに選択させるのでは、自動化や高速化(タイム
ラグの短縮)への流れに逆行したものとなる。
この発明は、上記した動体測距に関する技術はあくまで
も動体を検出することにばかり着目しており、静止状態
にある被写体のことは考慮していないという点に鑑みな
されたもので、移動する被写体を正しく測距することが
でき、静止している被写体に対してもより精度の高い測
距が行える動体測距装置を提供することを目的としてい
る。
も動体を検出することにばかり着目しており、静止状態
にある被写体のことは考慮していないという点に鑑みな
されたもので、移動する被写体を正しく測距することが
でき、静止している被写体に対してもより精度の高い測
距が行える動体測距装置を提供することを目的としてい
る。
[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、この発明の動体測距装置
にあっては、測距に要する時間が短い第1測距モードお
よび測距に要する時間が長い第2測距モードを有する測
距手段と、被写体の移動速度を検出する検出手段と、こ
の検出手段による速度検出の結果より、前記被写体が静
止被写体と見なせる場合、前記測距手段による第1測距
モードでの測距結果と第2測距モードでの測距結果とに
もとづいて前記被写体までの距離を演算する距離演算手
段と、前記検出手段による速度検出の結果より、前記被
写体が動体被写体と見なせる場合、前記1ipJ距f段
による第1nノ距モードでの測距結果と前記検出手段に
よる速度検出の結果とにもとづいて前記被写体の所定時
間後の位置を予測する予4pj演算手段とから構成され
ている。
にあっては、測距に要する時間が短い第1測距モードお
よび測距に要する時間が長い第2測距モードを有する測
距手段と、被写体の移動速度を検出する検出手段と、こ
の検出手段による速度検出の結果より、前記被写体が静
止被写体と見なせる場合、前記測距手段による第1測距
モードでの測距結果と第2測距モードでの測距結果とに
もとづいて前記被写体までの距離を演算する距離演算手
段と、前記検出手段による速度検出の結果より、前記被
写体が動体被写体と見なせる場合、前記1ipJ距f段
による第1nノ距モードでの測距結果と前記検出手段に
よる速度検出の結果とにもとづいて前記被写体の所定時
間後の位置を予測する予4pj演算手段とから構成され
ている。
[作用]
この発明は、上記した手段により、動体被写体の測距に
よるメリットを最大限に利用できるようになるため、静
止被写体に対する測距精度をも向」ニし得るものである
。
よるメリットを最大限に利用できるようになるため、静
止被写体に対する測距精度をも向」ニし得るものである
。
[実施例]
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
する。
第1図は、この発明の動体測距装置を概略的に示すもの
である。
である。
すなわち、CPUIIはこの装置全体の制御を司るもの
であり、このCPUI 1には、タイミング制御回路1
3、第1測距回路14、第2測距回路15、および動体
検出回路16が接続されている。
であり、このCPUI 1には、タイミング制御回路1
3、第1測距回路14、第2測距回路15、および動体
検出回路16が接続されている。
タイミング制御回路13は、上記第1.第2の測距回路
14,15、動体検出回路16、およびドライバ17の
駆動のタイミングをそれぞれ制御するものである。
14,15、動体検出回路16、およびドライバ17の
駆動のタイミングをそれぞれ制御するものである。
ドライバ17は、+111j距用光学系12に含まれる
赤外発光ダイオード(IRED)12aを駆動するもの
であり、上記タイミング制御回路13の制御により、第
1または第2の測距タイミングにてIRED12aを複
数回発光せしめるようになっている。
赤外発光ダイオード(IRED)12aを駆動するもの
であり、上記タイミング制御回路13の制御により、第
1または第2の測距タイミングにてIRED12aを複
数回発光せしめるようになっている。
測距用光学系]2は、上記I RED 12 aと、こ
のIRED12aからの光(赤外光信号)を被写体10
に向けて投光する投光用レンズ12bと、上記被写体1
0からの反射光を集光する受光レンズ12cと、この受
光レンズ12cで集光された反射信号光の入射位置に応
じた信号電流11■2を発生する光位置検出素子(PS
D)12dとから構成されている。
のIRED12aからの光(赤外光信号)を被写体10
に向けて投光する投光用レンズ12bと、上記被写体1
0からの反射光を集光する受光レンズ12cと、この受
光レンズ12cで集光された反射信号光の入射位置に応
じた信号電流11■2を発生する光位置検出素子(PS
D)12dとから構成されている。
第1測距回路14は、増幅回路18を介して供給される
、第1測距モードでの上記IRED12aの発光にもと
づく上記PSDI2sの出力信号から信号光成分を抜き
出してこれをアナログ的に演算する、つまりタイミング
制御回路13の制御による、測距時間の短い上記第1の
測距タイミングにしたがって測距演算を行うことにより
、被写体10までの距離ρを求めるものである。
、第1測距モードでの上記IRED12aの発光にもと
づく上記PSDI2sの出力信号から信号光成分を抜き
出してこれをアナログ的に演算する、つまりタイミング
制御回路13の制御による、測距時間の短い上記第1の
測距タイミングにしたがって測距演算を行うことにより
、被写体10までの距離ρを求めるものである。
第2測距回路15は、増幅回路18を介して供給される
、第2測距モードでの上記IRED12aの発光にもと
づく上記PSD12sの出力信号から一信号光成分を抜
き出してこれをアナログ的に演算する、つまりタイミン
グ制御回路13の制御による、測距時間の長い上記第2
の測距タイミングにしたがって測距演算を行うことによ
り、被写体10までの距離ρを求めるものである。
、第2測距モードでの上記IRED12aの発光にもと
づく上記PSD12sの出力信号から一信号光成分を抜
き出してこれをアナログ的に演算する、つまりタイミン
グ制御回路13の制御による、測距時間の長い上記第2
の測距タイミングにしたがって測距演算を行うことによ
り、被写体10までの距離ρを求めるものである。
動体検出回路16は、増幅回路18を介して供給される
、たとえば第2測距モードでの上記IRED12aの発
光にもとづく上記PSD12Sの出力信号から信号光成
分を抜き出し、これをタイミング制御回路13の制御に
よる上記第2の測距タイミングにしたがってアナログ的
に演算することにより、被写体10の移動速度Vを検出
するものである。
、たとえば第2測距モードでの上記IRED12aの発
光にもとづく上記PSD12Sの出力信号から信号光成
分を抜き出し、これをタイミング制御回路13の制御に
よる上記第2の測距タイミングにしたがってアナログ的
に演算することにより、被写体10の移動速度Vを検出
するものである。
CPUIIは、タイミング制御回路13の駆動タイミン
グを制御するとともに、上記動体検出回路16の出力に
応じて、上記第1測距回路14の出力に上記第2測距回
路15の出力または上記動体検出回路16の出力にもと
づく補正演算を施すようになっている。
グを制御するとともに、上記動体検出回路16の出力に
応じて、上記第1測距回路14の出力に上記第2測距回
路15の出力または上記動体検出回路16の出力にもと
づく補正演算を施すようになっている。
ここで、本発明の基本的な動作原理について説明する。
その■ 測距回数が多くなる、っまり測距に要する時間
が長くなると測距精度は向上するが、被写体が動体であ
る場合、その結果としての誤差は測距時間が短いときよ
りも大きくなる。これは、動体被写体が測距動作の間に
どんどん距離を変えるためである。
が長くなると測距精度は向上するが、被写体が動体であ
る場合、その結果としての誤差は測距時間が短いときよ
りも大きくなる。これは、動体被写体が測距動作の間に
どんどん距離を変えるためである。
その■ 測距回数が少ない、つまり測距に要する時間が
短い場合、静止の状態にある被写体に対する測距精度は
劣化するが、動体被写体については、測距動作の開始か
ら終了までの被写体の距離の変化が小さいため、測距終
了時点での動体被写体の距離という観点からは測距時間
が長いときよりもその信頼性は高い。
短い場合、静止の状態にある被写体に対する測距精度は
劣化するが、動体被写体については、測距動作の開始か
ら終了までの被写体の距離の変化が小さいため、測距終
了時点での動体被写体の距離という観点からは測距時間
が長いときよりもその信頼性は高い。
その■ 動体被写体の移動速度の検出を、その速度まで
精度良く行うためには、測距にかかる時間は長ければ長
い方か好ましい。
精度良く行うためには、測距にかかる時間は長ければ長
い方か好ましい。
そこで、本発明では、前記第1測距装置14の測距結果
(上記■)を規準とし、前記動体検出回路16の検出結
果(上記■)にしたがってそれを補正することにより、
被写体10の所定のタイミングにおける距離を予Δll
]シようとするものである。
(上記■)を規準とし、前記動体検出回路16の検出結
果(上記■)にしたがってそれを補正することにより、
被写体10の所定のタイミングにおける距離を予Δll
]シようとするものである。
この場合、動体検出を行うタイミングにおいても、上記
■のような測距動作が行えるならば、それを行ったほう
が有利である。なぜなら、被写体10が動体でない場合
、第2測距回路]5の出力、つまり測距時間の長い測距
(第2測距モード)を行ったときの測距結果は、前述し
たように、測距の回数が多い分だけ高精度となるためで
ある。
■のような測距動作が行えるならば、それを行ったほう
が有利である。なぜなら、被写体10が動体でない場合
、第2測距回路]5の出力、つまり測距時間の長い測距
(第2測距モード)を行ったときの測距結果は、前述し
たように、測距の回数が多い分だけ高精度となるためで
ある。
一方、被写体10が動体である場合には、この第2測距
回路15の出力はその信頼性が低いものとなる。
回路15の出力はその信頼性が低いものとなる。
後述するが、一般に、三角測距方式における出力は、被
写体の距離gに比例するのではなく、その逆数1/Ωに
比例する。このため、定速度にて移動する被写体に対す
る多数(n)回分の測距結果を積算すると、 1/j11 o +1/ CD o 十vOΔt) +
1/ (J! o+2VoΔt)十−・・+1/ (j
) 0 +n−vOΔt)となり(ただし、Ω。は初期
の被写体距離、Δtは測距タイミングの間隔、VQは被
写体の移動速度である。)、これより正確な逆数1/Ω
を求めるのは困難である。したがって、動体を測距する
場合には、あくまでもこの積算回数nの少い上記■のよ
うな測距、つまり第1測距回路14の出力を基準にする
のが良い。
写体の距離gに比例するのではなく、その逆数1/Ωに
比例する。このため、定速度にて移動する被写体に対す
る多数(n)回分の測距結果を積算すると、 1/j11 o +1/ CD o 十vOΔt) +
1/ (J! o+2VoΔt)十−・・+1/ (j
) 0 +n−vOΔt)となり(ただし、Ω。は初期
の被写体距離、Δtは測距タイミングの間隔、VQは被
写体の移動速度である。)、これより正確な逆数1/Ω
を求めるのは困難である。したがって、動体を測距する
場合には、あくまでもこの積算回数nの少い上記■のよ
うな測距、つまり第1測距回路14の出力を基準にする
のが良い。
第2図は、上記した構成の動体測距装置における動作の
タイミングを具体的に示すものである。
タイミングを具体的に示すものである。
すなわち、第1測距回路14では、同図(a)に示すよ
うな測距タイミング(第1の測距タイミング)にしたが
って測距演算が行われる。
うな測距タイミング(第1の測距タイミング)にしたが
って測距演算が行われる。
また、第2測距回路15では、同図(b)に示すような
第2の測距タイミングにしたがって測距演算が行われる
。
第2の測距タイミングにしたがって測距演算が行われる
。
さらに、動体検出回路16では、同図(C)に示すよう
に、上記第2測距回路15と同じタイミングで動体検出
のための演算が行われる。
に、上記第2測距回路15と同じタイミングで動体検出
のための演算が行われる。
CPUIIでは、同図(d)に示す(イ)。
(ロ)、(ハ)のタイミングで、上記第1測距回路14
の出力、上記第2測距回路15の出力、および上記動体
検出回路16の出力をそれぞれ読み込むようになってい
る。
の出力、上記第2測距回路15の出力、および上記動体
検出回路16の出力をそれぞれ読み込むようになってい
る。
なお、この実施例では、第2測距回路15の測距タイミ
ングと動体検出回路16の動作タイミングとを一致させ
るようにしたが、たとえば第3図に示すように、動体検
出装置16の動作タイミングを第1.第2の測距回路1
4.15の全測距タイミングに一致させるようにしても
良い。
ングと動体検出回路16の動作タイミングとを一致させ
るようにしたが、たとえば第3図に示すように、動体検
出装置16の動作タイミングを第1.第2の測距回路1
4.15の全測距タイミングに一致させるようにしても
良い。
以上のように、一般に、測距時間を長くとれば測距精度
は向上するが、被写体が動体である場合にはその距離の
変化によって測距結果の信頼性は低くなる。一方、各測
距タイミングにおける測距情報の時間的変化より、その
被写体の移動速度の検出を行うには、上記測距タイミン
グの間隔は長い方か良い。したがって、本発明では、測
距時間の短い第1測距と測距時間の長い第2測距および
動体検出の3つの出力を求め、動体被写体は第1測距の
出力に動体検出の出力にもとづいた補正を施し、静止被
写体に対しては第1と第2の測距出力の平均値をとる形
とすることにより、動体あるいは静止被写体のいずれに
ついても効果のある、高精度の測距装置を実現しようと
するものである。
は向上するが、被写体が動体である場合にはその距離の
変化によって測距結果の信頼性は低くなる。一方、各測
距タイミングにおける測距情報の時間的変化より、その
被写体の移動速度の検出を行うには、上記測距タイミン
グの間隔は長い方か良い。したがって、本発明では、測
距時間の短い第1測距と測距時間の長い第2測距および
動体検出の3つの出力を求め、動体被写体は第1測距の
出力に動体検出の出力にもとづいた補正を施し、静止被
写体に対しては第1と第2の測距出力の平均値をとる形
とすることにより、動体あるいは静止被写体のいずれに
ついても効果のある、高精度の測距装置を実現しようと
するものである。
次に、この発明の一実施例についてさらに説明する。
第4図は、上記測距用光学系12の構成の詳細を示すも
のである。
のである。
この測距用光学系12は、公知の一点用測距装置を構成
するものであり、被写体10にAF用光(赤外光信号)
を投光する、いわゆるアクティブ方式となっている。
するものであり、被写体10にAF用光(赤外光信号)
を投光する、いわゆるアクティブ方式となっている。
今、IRED12aが発光されると、その光はAF用光
となって投光用レンズ12bを介して被写体10に投光
される。すると、このAF用光は被写体10によって反
射され、受光レンズ12cを介して集光されることによ
りPSD12d上に像となって結ばれる。
となって投光用レンズ12bを介して被写体10に投光
される。すると、このAF用光は被写体10によって反
射され、受光レンズ12cを介して集光されることによ
りPSD12d上に像となって結ばれる。
この場合、反射光の入射位置Xは、三角測距の原理によ
り、次式で示されるように、被写体距離gの関数として
表される。
り、次式で示されるように、被写体距離gの関数として
表される。
ここて、Sは投光用レンズ12bと受光レンズ12cと
の主点間距離(基線長)であり、fは受光レンズ12c
の焦点距離で、この位置にPSD12dは配置されるよ
うになっている。
の主点間距離(基線長)であり、fは受光レンズ12c
の焦点距離で、この位置にPSD12dは配置されるよ
うになっている。
PSD12dからは、入射位置Xの関数である2つの信
号電流1.、I2が出力される。全信号光電流をIpo
とし、PSD12dの長さをtpとすると、次式のよう
に被写体距離gを表すことができる。
号電流1.、I2が出力される。全信号光電流をIpo
とし、PSD12dの長さをtpとすると、次式のよう
に被写体距離gを表すことができる。
1 に
こで、aは、IRED12aの発光中心と投光用レンズ
12bの主点とを結んだ線と平行な線を受光レンズ12
cの主点から延ばしたときに、PSD12dとクロスす
る点からPSD12dのI RE D 1.2 a側の
端までの長さである。
12bの主点とを結んだ線と平行な線を受光レンズ12
cの主点から延ばしたときに、PSD12dとクロスす
る点からPSD12dのI RE D 1.2 a側の
端までの長さである。
このように、I + / (11+12 )を用いて測
距結果を演算すると、その値は前述したように被写体距
離pの逆数1/gに比例した形の出力となる。
距結果を演算すると、その値は前述したように被写体距
離pの逆数1/gに比例した形の出力となる。
第5図は、PSD12dの出力信号1.、I2より、測
距出力および動体検出出力を求めるための具体的な回路
構成を示すものである。
距出力および動体検出出力を求めるための具体的な回路
構成を示すものである。
この実施例の場合、前述した第1.第2の測距回路14
.15は共通の回路構成となっており、測距タイミング
と測距回数とにより、その動作モードが決定されるよう
になっている。すなわち、前述の第2図に示した動作例
にならうと、リセット回路46により速度検出用の積分
コンデンサ45をリセットした状態にて短い時間で測距
を行った結果が第1測距回路14の出力、またリセット
回路46の動作を解除した後に長い時間で測距を行った
結果が第2測距回路15の出力となる。
.15は共通の回路構成となっており、測距タイミング
と測距回数とにより、その動作モードが決定されるよう
になっている。すなわち、前述の第2図に示した動作例
にならうと、リセット回路46により速度検出用の積分
コンデンサ45をリセットした状態にて短い時間で測距
を行った結果が第1測距回路14の出力、またリセット
回路46の動作を解除した後に長い時間で測距を行った
結果が第2測距回路15の出力となる。
また、これらの出力は、図中に1aで示される信号電流
に対応したものとなっている。したがって、この信号電
流1aを測距用の積分コンデンサ52で積分したものが
上記出力、つまり測距結果ということになる。
に対応したものとなっている。したがって、この信号電
流1aを測距用の積分コンデンサ52で積分したものが
上記出力、つまり測距結果ということになる。
第5図において、21.22はIRED12Hの発光に
対応して発生したPSD12dの出力信号1.、I2を
低入力インピーダンスで吸い取ってそれを増幅するプリ
アンプであり、23.24はその増幅された電流I、、
I2の信号光成分のみを圧縮するための圧縮ダイオード
である。
対応して発生したPSD12dの出力信号1.、I2を
低入力インピーダンスで吸い取ってそれを増幅するプリ
アンプであり、23.24はその増幅された電流I、、
I2の信号光成分のみを圧縮するための圧縮ダイオード
である。
25.26はバッファであり、圧縮ダイオード23.2
4での圧縮電圧を、NPNトランジスタ27.28およ
び電流源29よりなる差動演算回路30に導くためのも
のである。
4での圧縮電圧を、NPNトランジスタ27.28およ
び電流源29よりなる差動演算回路30に導くためのも
のである。
ここで、差動演算回路30の動作を図中の記号を用いて
説明すると、 という関係式が成り立つ。なお、Isはトランジスタ2
7.28およびダイオード23.24の逆方向飽和電流
であり、Voはサーマルボルテージである。
説明すると、 という関係式が成り立つ。なお、Isはトランジスタ2
7.28およびダイオード23.24の逆方向飽和電流
であり、Voはサーマルボルテージである。
また、電流1aと電流Ibとは、
Ia+Ib−1ot −−−ff)
という関係から、上記(5)、(6)、(7)式より、
となり、被写体距離gの逆数1/jllに比例する信号
電流1aが得られる。これを、積分したものが上記第1
.第2の測距回路14.15の出力となる。
という関係から、上記(5)、(6)、(7)式より、
となり、被写体距離gの逆数1/jllに比例する信号
電流1aが得られる。これを、積分したものが上記第1
.第2の測距回路14.15の出力となる。
また、図中の31は電流源であり、この電流源31によ
り流される電流1cは、 I c = = I o、+ I d
−(10)の関係を有する。このため、圧
縮ダイオード32に流れる電流lxは、 という関係が成り立つ。
り流される電流1cは、 I c = = I o、+ I d
−(10)の関係を有する。このため、圧
縮ダイオード32に流れる電流lxは、 という関係が成り立つ。
したがって、上記(4)式および(8)式より、となる
。
。
一方、圧縮ダイオード33には電流源34により電流I
dが流されており、圧縮ダイオード32゜33の圧縮電
圧はおのおのバッファ35.36を介して前述の差動演
算回路30と同形式の回路37にそれぞれ入力される。
dが流されており、圧縮ダイオード32゜33の圧縮電
圧はおのおのバッファ35.36を介して前述の差動演
算回路30と同形式の回路37にそれぞれ入力される。
したがって、このNPN )ランジスタ39゜40およ
び電流源41よりなる差動演算回路37の出力電流■ρ
は、今度は、圧縮ダイオード32゜33が電源側基準で
電圧を発生していることに留意すると、 となる。このため、上記(11)式より、電流Iftは
、 となり(ただし、Aは定数である。)、被写体距離gに
比例した電流信号として得られる。
び電流源41よりなる差動演算回路37の出力電流■ρ
は、今度は、圧縮ダイオード32゜33が電源側基準で
電圧を発生していることに留意すると、 となる。このため、上記(11)式より、電流Iftは
、 となり(ただし、Aは定数である。)、被写体距離gに
比例した電流信号として得られる。
すなわち、前述した第2図のように、たとえば第2測距
回路15による14回の測距を前後半に分け、前半では
I RED 12 aの発光に同期させて2つの接点か
らなるスイッチSW1をオンさせ、後半ではIRED1
2aの発光に同期させてスイッチSW2をオンさせる。
回路15による14回の測距を前後半に分け、前半では
I RED 12 aの発光に同期させて2つの接点か
らなるスイッチSW1をオンさせ、後半ではIRED1
2aの発光に同期させてスイッチSW2をオンさせる。
すると、その被写体距離Ωに依存する電流Ijlが速度
検出用の積分コンデンサ45で積分されることになり、
結果として第2図(c)に示したような正方向または負
方向の積分波形が得られる。この場合、速度検出用の積
分コンデンサ45は、IRED12aの発光に先立って
リセット回路46の働きにより初期状態にリセットされ
、第1測距回路14によるa1距動作の終了後に解除さ
れるようになっている。したがって、第2測距モードで
の前半のIRED12aの発光に同期して上記スイッチ
SWIがオンされると、PNP トランジスタ48.4
9からなるカレントミラー回路50の働きにより、上記
電流Igは速度検出用の積分コンデンサ45に流れ込む
形となる。また、スイッチSW2がオンされると、上記
電流IΩは速度検出用の積分コンデンサ45より流れ出
る形となる。
検出用の積分コンデンサ45で積分されることになり、
結果として第2図(c)に示したような正方向または負
方向の積分波形が得られる。この場合、速度検出用の積
分コンデンサ45は、IRED12aの発光に先立って
リセット回路46の働きにより初期状態にリセットされ
、第1測距回路14によるa1距動作の終了後に解除さ
れるようになっている。したがって、第2測距モードで
の前半のIRED12aの発光に同期して上記スイッチ
SWIがオンされると、PNP トランジスタ48.4
9からなるカレントミラー回路50の働きにより、上記
電流Igは速度検出用の積分コンデンサ45に流れ込む
形となる。また、スイッチSW2がオンされると、上記
電流IΩは速度検出用の積分コンデンサ45より流れ出
る形となる。
このとき、被写体10まての距離Ωが近いほど、その積
分量は小さくなる。このため、第2図中にVで示される
速度情報が正の場合には、その被写体10はこちらに向
かって移動していることをさし、測距タイミングの間隔
が一定のとき、その値が大きいほど、この被写体10の
移動速度は速いことになる。また、速度情報Vが「0」
に近い場合には、被写体10は動体でない、つまり静止
被写体であると考えることができる。
分量は小さくなる。このため、第2図中にVで示される
速度情報が正の場合には、その被写体10はこちらに向
かって移動していることをさし、測距タイミングの間隔
が一定のとき、その値が大きいほど、この被写体10の
移動速度は速いことになる。また、速度情報Vが「0」
に近い場合には、被写体10は動体でない、つまり静止
被写体であると考えることができる。
上記した速度検出用の積分コンデンサ45での積分結果
、つまり速度情報Vは、出力端子47よりA/D変換さ
れて前記のCPUI 1に取り込まれる。
、つまり速度情報Vは、出力端子47よりA/D変換さ
れて前記のCPUI 1に取り込まれる。
一方、第1測距モードでの測距演算は、PNPトランジ
スタ49.51とからなる上記カレントミラー回路50
とは別のカレントミラー回路の働きにより、スイッチS
WI、SW3がオンされるタイミングで、前述の信号電
流1.Qが測距用の積分コンデンサ52に流し込まれる
。この場合、速度検出用の積分コンデンサ45が正/負
方向にそれぞれ積分していたのに対し、測距用の積分コ
ンデンサ52は正/負の区別なく一方向に積分を行うよ
うに構成されている。したがって、上記リセット回路4
6により速度検出用の積分コンデンサ45をリセットし
た状態で短い時間で測距を行った結果としての、前記第
1測距回路14の出力は、出力端子53よりA/D変換
されて前記のCPU11に取り込まれる。
スタ49.51とからなる上記カレントミラー回路50
とは別のカレントミラー回路の働きにより、スイッチS
WI、SW3がオンされるタイミングで、前述の信号電
流1.Qが測距用の積分コンデンサ52に流し込まれる
。この場合、速度検出用の積分コンデンサ45が正/負
方向にそれぞれ積分していたのに対し、測距用の積分コ
ンデンサ52は正/負の区別なく一方向に積分を行うよ
うに構成されている。したがって、上記リセット回路4
6により速度検出用の積分コンデンサ45をリセットし
た状態で短い時間で測距を行った結果としての、前記第
1測距回路14の出力は、出力端子53よりA/D変換
されて前記のCPU11に取り込まれる。
また、第2測距モードでの測距演算は、上記PNP )
ランジスタ49.51からなるカレントミラー回路の働
きにより、スイッチSW2.SW3がオンされるタイミ
ングで、前述の信号電流1gが測距用の積分コンデンサ
52に流し込まれる。この場合も、測距用の積分コンデ
ンサ52は、正/負の区別なく一方向に積分を行うよう
になっている。したがって、上記リセット回路46の動
作の解除後に長い時間で測距を行った結果としての、前
記第2測距回路15の出力は、出力端子53よりA/D
変換されて前記のCPUIIに取り込まれる。
ランジスタ49.51からなるカレントミラー回路の働
きにより、スイッチSW2.SW3がオンされるタイミ
ングで、前述の信号電流1gが測距用の積分コンデンサ
52に流し込まれる。この場合も、測距用の積分コンデ
ンサ52は、正/負の区別なく一方向に積分を行うよう
になっている。したがって、上記リセット回路46の動
作の解除後に長い時間で測距を行った結果としての、前
記第2測距回路15の出力は、出力端子53よりA/D
変換されて前記のCPUIIに取り込まれる。
さて、第1.第2の測距結果と速度情報■とを読み込ん
だCPUI 1では、被写体10が動体であるか否かに
より、最終的な補正演算がなされる。
だCPUI 1では、被写体10が動体であるか否かに
より、最終的な補正演算がなされる。
すなわち、上記速度情報Vより被写体10が静止被写体
であると考えられる場合には、第1.第2の測距結果の
平均値を取ることにより、2つの測距結果による高精度
化が図られる。
であると考えられる場合には、第1.第2の測距結果の
平均値を取ることにより、2つの測距結果による高精度
化が図られる。
また、上記速度情報Vより被写体10が動体被写体であ
ると考えられ、しかもそのレベルより被写体10がこち
らに向かっていることが判定できる場合には、第1の測
距結果が上記レベルに応じて近い側に補正される。逆に
、上記速度情報Vが所定のレベルよりも小さく、被写体
10が遠ざかっていることが判定できる場合には、上記
第1の測距結果がその速度情報Vのレベルに応じて遠い
側に補正される。
ると考えられ、しかもそのレベルより被写体10がこち
らに向かっていることが判定できる場合には、第1の測
距結果が上記レベルに応じて近い側に補正される。逆に
、上記速度情報Vが所定のレベルよりも小さく、被写体
10が遠ざかっていることが判定できる場合には、上記
第1の測距結果がその速度情報Vのレベルに応じて遠い
側に補正される。
この動体補正についてさらに説明すると、たとえば第2
図に示したようなタイミングにおいて、第1.第2の測
距演算および動体検出演算を行う場合、第1の測距結果
として上記(9)式にもとづく電気信号より得られる出
力を1/ρ1、速度情報■より得られる出力をvx、第
1測距の終了のタイミングから露光開始までのタイミン
グをtXとし、その位置に合焦させるための距離ΩXを
求めると、この距離lxは、 II x−(1/N 1) −’−vx* t x
−(14)により算出される。
図に示したようなタイミングにおいて、第1.第2の測
距演算および動体検出演算を行う場合、第1の測距結果
として上記(9)式にもとづく電気信号より得られる出
力を1/ρ1、速度情報■より得られる出力をvx、第
1測距の終了のタイミングから露光開始までのタイミン
グをtXとし、その位置に合焦させるための距離ΩXを
求めると、この距離lxは、 II x−(1/N 1) −’−vx* t x
−(14)により算出される。
ここで、上記VXは、前記の第2図に示した速度情報V
の値よりCPUIIが演算した結果であり、速度情報V
が正方向、つまり前述したように近付いてくる被写体1
0に対しては正の値を取るように符号が選ばれている。
の値よりCPUIIが演算した結果であり、速度情報V
が正方向、つまり前述したように近付いてくる被写体1
0に対しては正の値を取るように符号が選ばれている。
また、前記の第2図に示した速度情報Vのレベルを単純
に3段階程度に判別し、その程度によって上記第1測距
による出力1/g1を、1/N I+J 1/ρ1
+に2、1/Ω1+ k3(k 1> k2 > k3
> O)のように補正するようにしても良い。ただし
、この場合、速度情報Vか正のときにのみ補正が行われ
る。
に3段階程度に判別し、その程度によって上記第1測距
による出力1/g1を、1/N I+J 1/ρ1
+に2、1/Ω1+ k3(k 1> k2 > k3
> O)のように補正するようにしても良い。ただし
、この場合、速度情報Vか正のときにのみ補正が行われ
る。
なお、第1測距の出力があまりにも遠距離を示すとき、
被写界深度との関係により、距離の補正を施す必要がな
い場合がある。このような場合には、第2測距回路]5
による測距演算を取り止めるようにしても良い。
被写界深度との関係により、距離の補正を施す必要がな
い場合がある。このような場合には、第2測距回路]5
による測距演算を取り止めるようにしても良い。
また、動体検出出力があまりにも大きい場合は補正し切
れないケースがある。このようなときには、CPUI
1が警告を発するようにすれば良い。
れないケースがある。このようなときには、CPUI
1が警告を発するようにすれば良い。
上記したように、動体被写体を正しく測距することがで
き、静止被写体に対してもより精度の高い測距が行える
ようにしている。
き、静止被写体に対してもより精度の高い測距が行える
ようにしている。
すなわち、測距時間の短い第1の測距結果と、測距時間
の長い第2の測距結果と、動体検出出力とを求め、静止
被写体に対しては第1.第2の測距結果の平均値を用い
、動体被写体に対しては第1の測距結果と動体検出出力
とにもとづいて距離の補正を行うようにしている。これ
により、動体被写体のi’fl11距によるメリットを
、静止被写体に対する測距精度の向上に最大限に利用で
きるようになる。したがって、動体あるいは静止被写体
のいずれについても効果のある、高精度のAF装置を実
現できるものである。
の長い第2の測距結果と、動体検出出力とを求め、静止
被写体に対しては第1.第2の測距結果の平均値を用い
、動体被写体に対しては第1の測距結果と動体検出出力
とにもとづいて距離の補正を行うようにしている。これ
により、動体被写体のi’fl11距によるメリットを
、静止被写体に対する測距精度の向上に最大限に利用で
きるようになる。したがって、動体あるいは静止被写体
のいずれについても効果のある、高精度のAF装置を実
現できるものである。
また、カメラなどにおいては、第1の測距結果にしたか
ってピント合イつせ用レンズを動かし始め、その起動お
よび移動のタイミングに重ねて第2の測距動作を行うよ
うにすれば、より一層のタイムラグの低減が可能となる
。このように、従来では動体を検出し終えるまで測距結
果が不明であったが、本方式によれば、第1測距の出力
によっておおまかなピント位置を決定できるという利点
もある。
ってピント合イつせ用レンズを動かし始め、その起動お
よび移動のタイミングに重ねて第2の測距動作を行うよ
うにすれば、より一層のタイムラグの低減が可能となる
。このように、従来では動体を検出し終えるまで測距結
果が不明であったが、本方式によれば、第1測距の出力
によっておおまかなピント位置を決定できるという利点
もある。
なお、上記実施例においては、アクティブ方式の測距装
置を例に説明したが、これに限らず、たとえばパッシブ
方式の測距装置であっても良い。
置を例に説明したが、これに限らず、たとえばパッシブ
方式の測距装置であっても良い。
その他、この発明の要旨を変えない範囲において、種々
変形実施可能なことは勿論である。
変形実施可能なことは勿論である。
[発明の効果コ
以上、詳述したようにこの発明によれば、動体被写体の
測距によるメリットを静止被写体に対するn1距精度の
向上に最大限に利用できるようになるため、移動する被
写体を正しく測距することができ、静止している被写体
に対してもより精度の高い測距が行える動体測距装置を
提供できる。
測距によるメリットを静止被写体に対するn1距精度の
向上に最大限に利用できるようになるため、移動する被
写体を正しく測距することができ、静止している被写体
に対してもより精度の高い測距が行える動体測距装置を
提供できる。
第1図ないし第5図はこの発明の一実施例を示すもので
、第1図は動体測距装置の構成を概略的に示すブロック
図、第2図は動体測距にかかる動作の一例を説明するた
めに示すタイミングチャート、第3図は動体測距にかか
る動作の他の例を説明するために示すタイミングチャー
ト、第4図は測距用光学系の詳細を示す構成図、第5図
は具体的な回路構成例を示す図であり、第6図は従来技
術とその問題点を説明するために示す速度検出装置のブ
ロック図である。 10・・・被写体、11・・・CPU、12・・・測距
用光学系、12a−IRED、12cf−PSD、1:
3・・・タイミング制御回路、14・・・第1測距回路
、15・・・第2711す距回路、16・・・動体検出
回路、17・・・ドライバ、23,24,32.33・
・・圧縮ダイオード、29,31,34.41・・・電
流源、30゜37・・・差動演算回路、45・・・速度
検出用の積分コンデンサ、46・・・リセット回路、5
0・・カレントミラー回路、52・・・測距用の積分コ
ンデンサ、SWI、SW2.SW3・・・スイッチ。
、第1図は動体測距装置の構成を概略的に示すブロック
図、第2図は動体測距にかかる動作の一例を説明するた
めに示すタイミングチャート、第3図は動体測距にかか
る動作の他の例を説明するために示すタイミングチャー
ト、第4図は測距用光学系の詳細を示す構成図、第5図
は具体的な回路構成例を示す図であり、第6図は従来技
術とその問題点を説明するために示す速度検出装置のブ
ロック図である。 10・・・被写体、11・・・CPU、12・・・測距
用光学系、12a−IRED、12cf−PSD、1:
3・・・タイミング制御回路、14・・・第1測距回路
、15・・・第2711す距回路、16・・・動体検出
回路、17・・・ドライバ、23,24,32.33・
・・圧縮ダイオード、29,31,34.41・・・電
流源、30゜37・・・差動演算回路、45・・・速度
検出用の積分コンデンサ、46・・・リセット回路、5
0・・カレントミラー回路、52・・・測距用の積分コ
ンデンサ、SWI、SW2.SW3・・・スイッチ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 測距に要する時間が短い第1測距モードおよび測距に
要する時間が長い第2測距モードを有する測距手段と、 被写体の移動速度を検出する検出手段と、 この検出手段による速度検出の結果より、前記被写体が
静止被写体と見なせる場合、前記測距手段による第1測
距モードでの測距結果と第2測距モードでの測距結果と
にもとづいて前記被写体までの距離を演算する距離演算
手段と、 前記検出手段による速度検出の結果より、前記被写体が
動体被写体と見なせる場合、前記測距手段による第1測
距モードでの測距結果と前記検出手段による速度検出の
結果とにもとづいて前記被写体の所定時間後の位置を予
測する予測演算手段と を具備したことを特徴とする動体測距装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25909190A JPH04136829A (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 動体測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25909190A JPH04136829A (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 動体測距装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04136829A true JPH04136829A (ja) | 1992-05-11 |
Family
ID=17329191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25909190A Pending JPH04136829A (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 動体測距装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04136829A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001255456A (ja) * | 2000-03-13 | 2001-09-21 | Olympus Optical Co Ltd | 測距装置 |
JP2006053545A (ja) * | 2004-07-12 | 2006-02-23 | Canon Inc | 光学機器 |
JP2008039854A (ja) * | 2006-08-01 | 2008-02-21 | Canon Inc | 焦点調節装置、撮像装置、及び焦点調節方法 |
US7924125B2 (en) | 2006-04-18 | 2011-04-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stop lamp switch |
-
1990
- 1990-09-28 JP JP25909190A patent/JPH04136829A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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