JPH0160802B2

JPH0160802B2 -

Info

Publication number: JPH0160802B2
Application number: JP57219556A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Iwata
Original assignee: West Electric Co Ltd
Current assignee: West Electric Co Ltd
Priority date: 1982-12-14
Filing date: 1982-12-14
Publication date: 1989-12-26
Also published as: JPS59108974A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、写真用カメラやテレビカメラ等の光
学レンズの自動焦点調節に使用される被写体まで
の距離を計測する測距装置に関し、特に倍率比の
高いズームレンズが装着されるテレビカメラにお
いて有効な、超音波測距方式と光学測距方式を利
用する測距装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点近年、一般アマチユアを対象にしたホームユー
ス用のテレビカメラにおいて、高倍率（４倍〜12
倍）のズームレンズを標準装備として有するもの
が実用化されているが、ズームレンズは、倍率比
が大きくなるにしたがつて焦点調節が非常に難か
しくなるため焦点ボケを起したり、あるいは像ブ
レを起してしまうような問題点を有していた。こ
のような背景から自動焦点機能を備えたテレビカ
メラが実用化されはじめており、例えば超音波の
空気中の伝播速度を計測して被写体との距離を算
出する超音波方式、あるいは被写体からの光、被
写体に投光する光を用いて三角測量を行なう等の
光学方式を使用した自動焦点調節装置を塔載した
カメラが出現してきている。

しかし、前者の超音波方式の場合、超音波が反
射されてくるまでの時間計測であるため、自然光
の多少、被写体の形状に影響を受けることはなく
かつ、測距精度も高いが、超音波を放出できる距
離に限界があり測距可能な範囲が比較的近距離に
限定されてしまう問題点を有している。

一方、後者の光学測距方式においては三角測量
法を使用する場合に投光部を有するものは、投光
部の特性によつて測距可能な距離が限定されると
共にミラーの特性により測距精度、即ち、測距距
離範囲を小さくできない問題点を有し、投光部を
有さないものにおいては自然光が少なくなると距
離にかかわらず測距不可能となり、また、上記投
光部を有するもの同様測距距離範囲を小さくでき
ない問題点を有している。

さらに、光学測距方式における反射法を使用す
る。即ち被写体からの光のレベルを検出する方法
のものにおいてはミラーを使用しないので、上記
のような測距精度は改善されるが、レベル検出を
行ないその検出量を距離信号とするため超音波方
式三角測量法とは異なり、今度は被写体の形状、
反射率に大きな影響を受け、同一距離であるにも
かかわらず、被写体を異ならせれば異なつた距離
情報が出力されることになる如くの問題点を有し
ていた。

このように従来、実用化されている自動焦点調
節装置における測距装置は、それぞれに一長一短
があり、完全を期するものがないのが実情であ
る。

発明の目的本発明は係る点に鑑みてなされたもので、超音
波方式の測距精度の良さと光学方式における遠点
測距とを有効に組み合せ、より測距精度の向上を
期待できる、特にテレビカメラにおける高倍率ズ
ームレンズに適した測距装置を提供することを目
的とする。

発明の構成本発明による測距装置は、超音波を被写体に向
けて射出し反射波を検出することにより、上記被
写体までの距離を測定する超音波測距手段と、上
記超音波測距手段および光学測距手段の夫々の動
作を開始せしめる第１、第２の起動回路と、上記
超音波測距手段による測距信号を受け所定距離に
対応するか否かを判別し、その結果により上記測
距信号あるいは前述の第２の起動回路の動作開始
信号のいずれかを出力する第１の判別回路と、上
記光学測距手段による測距信号を受け、所定距離
に対応するか否かを判別し、その結果により上記
測距信号あるいは前述の第１の起動回路の動作開
始信号のいずれかを出力する第２の判別回路とを
備えて構成される。

実施例の説明以下、図面と共に本発明による測距装置につい
て述べるが、その前に従来実用化されている二つ
の測距方式について簡単に説明しておく。

第１図イ，ロが従来より知られている測距方式
の略構成図を示し、同図イが超音波方式で同図ロ
が光学方式のものである。

第１図イにおいて、端子１ａより起動信号が印
加されると、発振回路１が動作を開始して所定の
共振周波数を送受信回路３に供給する。

したがつて、超音波センサ２は発振を開始して
被写体６に超音波を照射し始める。

一方、距離時間記憶回路５も端子１ａの起動力
信号によつて同時に動作を開始して距離に該当し
た時間を計測し始める。その後、被写体６との距
離に対応した時間を経て、被写体よりの受信波が
送受信回路３に受信され受信信号増幅回路４を介
して、距離時間記憶回路５に伝達されると、距離
時間記憶回路５の時間計測を停止して被写体との
距離を時間値として記憶するものである。

つぎに同図ロのものは、赤外発光光源７よりの
光を被写体６′に与え、被写体６′よりの反射光を
受光センサ８で受光し、被写体間の距離を被写体
よりの反射率によつて等価的に換算する光学反射
方式の事例を示している。

一般的に赤外域の光源を用いた場合には、物体
の種類に係わりなく、反射率はほぼ一定となる特
性を有していることから、反射率を測定すること
で等価的に距離換算のできるものである。

まず、端子９ａよりの起動信号が印加される
と、赤外発光光源７を発光させるための電源を含
む光送信部９が動作し、所望の波長を有する赤外
光を被写体６′に与える。同時にその反射光は受
光センサ８に受光され、受光増幅回路１０を通じ
て増幅された出力信号がスイツチ回路１１に伝達
される。スイツチ回路１１は、端子９ａよりの起
動信号によつて動作を短時間だけ行なうように構
成され、赤外発光光源７の発光ごとに前記出力信
号を次段のピークホールド回路１２に伝達する回
路である。

係るピークホールド回路１２は、前記出力信号
のピーク値を記憶するための回路であり、かつ、
出力信号が伝達されるごとにそのピーク値を記憶
するリフレツシユ機能を有している。

したがつて、被写体との距離は最終的にピーク
ホールド回路１２のピーク値で表わすことができ
るものである。

本発明による測距装置は、係る基本動作を行な
う超音波測距方式と光学反射測距方式とを組み合
わせたものであり、その一実施例は第２図のよう
な構成からなる。

図示した実施例は、被写体との距離計測にあた
り、超音波による測距を優先して動作させ、その
距離情報が超音波測距の限界距離を超えた場合に
超音波測距より光学測距へと自動的に切換えるよ
うな動作フローを有し、以下に第３図のパルスチ
ヤートとともにその動作を詳述する。

まず、図示していない外部回路と接続されてい
る外部入力端子１４ａよりT₁の時期に第３図ａ
に示したような起動信号が印加されると、起動回
路１４が動作を開始して同図ｂのような動作信号
を第１図で構成されるような超音波測距手段１３
に与えて動作状態に移行させる。

いま、被写体６″の距離が超音波方式による測
距可能距離、例えば７ｍより短かい５ｍの場合に
は先に説明したような動作により、超音波測距手
段１３内に第３図ｃに示したような約29msの被
写体距離に対応した時間信号が記憶される。

一方、被写体距離が超音波測距手段１３の測距
可能距離よりも長くて、例えば８ｍの場合には超
音波測距手段１３内には、点線で示す約47msの
被写体距離時間が記憶されることになる。

本発明では係る被写体距離時間を判別する第１
の判別回路１５を超音波測距手段１３と接続して
おり、前記した被写体距離７ｍに該当するT₂の
時間すなわち41msを越えると、第１の判別回路
１５より第３図ｄの如くの第１の判別信号を端子
１６より発生し、起動回路１４の動作を停止し
て、超音波測距手段１３の動作を停止させる。

また、同時に第１の判別信号は、光起動回路１
７にも伝達されることから光起動回路１７は動作
せしめられ、第３図ｅのような光起動信号を発生
し、第１図ロの構成から成る光学測距手段１８を
動作状態におく。

したがつて、光学測距手段１８は被写体６″の
反射率に対応した光学測距を行ない後述する第２
の判別回路１９を介して所望の被写体距離に対応
する距離信号をバツフア回路２０を経て端子２１
に出力する。また、超音波測距時で被写体距離が
７ｍ以下の場合には、第１の判別回路１５が動作
しないことから超音波測距手段１３よりの距離信
号は、第１の判別回路１５を経てバツフア回路２
０に伝達され、端子２１に距離信号を与えるよう
に動作させるものである。

以上に述べたような動作を本発明による測距装
置の一実施例は行なうが、一般的にテレビカメラ
においては動的な被写体を常時、撮影するもので
あるから連続して測距動作を行なう必要があり、
特に、図示しないが、超音波測距時で被写体距離
が７ｍ以下の場合には超音波測距手段１３が所望
の間隔で前述した１サイクルの測距を繰り返して
行ない、また、被写体距離が７ｍ以上になると、
光学測距手段１８が所望の間隔で繰り返して測距
を行なうようなされることはいうまでもない。

また、光学測距時において被写体距離が７ｍ以
下になると、第２の判別回路１９は端子２２に第
３図ｆに示したような第２の判別信号をT₃の時
期に発生し、光起動回路１７の動作を停止させ、
一方、起動回路１４を動作状態におくことにな
る。このため、光学測距手段１８は不動作状態と
なり、超音波測距手段１３は再度、動作状態に反
転されることになり、超音波測距モードに本発明
による測距装置はなされることになる。

なお、図示した実施例では光学測距方式として
被写体の反射率を利用して等価的に被写体距離を
算出する赤外線反射方式を用いたが、必ずしも係
る方式に限定するものではなく、冒頭において説
明した三角測距方式との組み合せでも同様な効果
を持たせられることは勿論である。

発明の効果本発明による測距装置は、被写体距離の比較的
短かい場合には、超音波測距方式の測距精度の良
さを生かし、被写体距離が長くなつて超音波測距
が不可能となつた場合には、光学測距方式によつ
て測距を行ない、それぞれの測距方式の特長を有
効に生かすべく各測距方式の起動構成を被写体距
離に応じて動作する判別回路によつて、動作制御
することを特徴としているため、より精度の高い
被写体の測距が可能となる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図イ，ロは、従来の測距装置の測距方式を
示す略構成図であり、同図イは超音波方式、同図
ロは光学方式によるものであり、第２図は本発明
の一実施例である構成図であり、第３図は本発明
の一実施例の動作状態を示すパルスチヤートであ
る。１３……超音波測距手段、１４……起動回路、
１５……第１の判別回路、１７……光起動回路、
１８……光学測距手段、１９……第２の判別回
路、２０……バツフア回路。

Claims

【特許請求の範囲】１被写体に向けて超音波を射出して反射波を検
出することにより前記被写体までの距離を測定す
る超音波測距手段と、前記被写体よりの光あるい
は前記被写体に投光した光の反射光を利用し三角
測量法あるいは光学反射法によつて前記被写体ま
での距離を測定する光学測距手段と、前記超音波
測距手段および光学測距手段の夫々の動作開始を
制御する第１、第２の起動回路と、前記超音波測
距手段による第１の測距信号を所定距離信号と比
較し、その比較結果により前記第１の測距信号あ
るいは前記第２の起動回路を動作せしめる動作開
始信号のいずれかを出力する第１の判別回路と、
前記光学測距手段による第２の測距信号を所定距
離信号と比較し、その比較結果により前記第２の
測距信号あるいは前記第１の起動回路を動作せし
める動作開始信号のいずれかを出力する第２の判
別回路とを備え、前記被写体までの距離に応じて
前記第１、第２の判別回路により異なる測距手段
による前記第１、第２の測距信号を選択的に出力
することを特徴とする測距装置。２第１の記動回路は、所定信号が入力される外
部入力端子を有し第２の起動回路に優先して動作
せしめられ、超音波測距手段を光学測距手段に先
立つて動作せしめる特許請求の範囲第１項に記載
の測距装置。