JPH0235283B2

JPH0235283B2 -

Info

Publication number: JPH0235283B2
Application number: JP56047614A
Authority: JP
Inventors: Jukichi Niwa; Yasuo Ogino; Mitsutoshi Oowada; Kazuo Tanaka; Noboru Yukimura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1981-03-31
Filing date: 1981-03-31
Publication date: 1990-08-09
Also published as: US4443078A; JPS57161839A; DE3211557C2; DE3211557A1

Description

【発明の詳細な説明】本発明はムービー・カメラ，スチル・カメラ或
いはTVカメラ等の撮影装置の測距装置に関し、
更に詳細に述べると基線式距離計の距離測定原理
を採用して、２像の相対的な位置関係を電気的に
検出することにより物体までの距離を知る様にし
たカメラの測距装置に関するものである。

この種の電気的２像相対位置検出式測距装置に
ついては、従来から種々提案されて居り、例え
ば、その代表的な例として米国特許第4004852号
明細書に依れば、一対の固定配置された結像光学
系に依つて、目標物体までの距離に応じた結像位
置のずれを以つて結像される同一物体の２つの検
出像を一対又は１個の光センサ・アレイ・デバイ
スによつて受容し、この時に、一方の像に対する
個々の光センサからの二値化された画素信号列に
対して他方の像に対する個々の光センサからの同
じく二値化された画素信号列を相対的に順次シフ
トさせ、この二値化画素信号列の相対的なシフト
の過程で２つの像に対する各二値化画素信号列の
一致不一致を検出して、このシフトの開始から、
各二値化画素信号列が実質的に一致したと見做し
得る様になる迄の、上記二値化画素信号列の相対
的なシフト量を検出して、この二値化画素信号列
のシフト量を以つて上記目標物体迄の距離情報と
する様にした測距装置が開示されている。

この種測距装置はこれをカメラに組込むことに
より高性能の自動焦点調節システムを期し得るも
のであるが、しかし一方で、その構成上、次の様
なことが問題となる。即ち、この種装置にあつて
は、撮影光学系と測距光学系を構成する為の２系
統の光学系とがまつたく独立しているので、測距
の上で基準となる視野を結像する為の一方の光学
系の光軸と撮影光学系の光軸とは必ず幾らかの距
離を隔てて配置せざるを得ず、この為、撮影光学
系の撮影視野と測距装置の基準視野とを正確に一
致させることは非常に困難となり、一般に斯種測
距装置の欠点として問題とされるところの視差を
もつこととなる。

又、カメラ等の撮影装置に適用する場合、撮影
光学の周辺に２系統の光学系から成る測距光学系
を設置しなければならず、容積及び重量が大きく
なり、撮影装置の設計上の大きな制約となる。更
には、一対又は１個の光センサ・アレイ・デバイ
スのセンサ面上に２像を所定の位置関係で結像す
る場合には測距光学系の調整に多大の労力を払わ
ねばならず、調整の為の作業が非常に煩雑なもの
となり、該撮影装置を高価なものとしてしまう。

本発明は上記事項に鑑みなされたもので、その
構成として所定の基準長を隔てられて配設される
第１と第２の光学系と、該第１の光学系を介した
物体光束を受光する第１の受光素子部と第２の光
学系を介した物体光束を受光する第２の受光素子
部と、該第１の受光素子部からの出力と第２の受
光素子部からの出力との関係に基づき第１と第２
の受光素子部での物体光束位置を検知する検知回
路を備え、物体距離又は焦点状態を測定する測距
装置において、前記第１と第２の光学系のうち一
方の光学系を撮像光学系とするとともに、撮像光
学系と他方の光学系の像倍率の差を補正するため
に前記受光素子部からの出力を像倍率の差に応じ
て補正する補正回路を設け、該補正された出力に
基づき前記検知回路にて物体光束位置の検知を行
なう様にしたものである。

即ち、本発明では上記測距光学系の一方の光学
系を撮像光学系を利用した構成、視差の問題を解
消するとともに、撮像光学系と他方の測距光学系
との撮像率との一致を計り、常に正確な測距動作
を行なわせんとするものである。

以下、本発明の実施例について添付の図面を参
照して説明する。

まず、第１図は、一眼レフレツクスカメラに本
発明の装置を適用した場合の一例の構成を模式的
に示すもので、同図に於て、１は撮影レンズで、
その断面を斜視図によつて示してある。撮影レン
ズ１を透過した被写体からの光はクイツク・リタ
ーン・ミラー２によつて反射され、ピントグラス
３上に結像する。４はピント・グラス３上に結像
された被写体像を観察する為のフアインダー光学
系５はフイルム面である。ミラー２の中央部分は
透過又は半透過性を有して形成されており、中心
部分の光束は該中央部分を透過した後、その背後
に設置された全反射ミラー６によつて全反射さ
れ、第１の光・センサ・アレイ・デバイス７のセ
ンサ面上に結像する。第１の光センサ・アレイ・
デバイス７は、フアインダー光学系４に於て観察
されるフアインダー視野の中央部分の光束が結像
する位置に設置されており、フイルム５とピン
ト・グラス３の面と共役な面内に固定して設置さ
れている。即ち、フアインダー光学系４によつて
目視される目標物体は、同時に第１の光・セン
サ・アレイ・デバイス７のセンサ面上に、光学的
な視差をもたずに結像される。

撮影に際してはミラー２は矢印の方向にはね上
り又、これと並行して付属の全反射ミラー６は例
えば矢印の方向に折り畳まれてミラー２の裏面に
収納される。全反射ミラー６の収納される方向が
本例と逆方向であつても実質的な差異はなく、設
計上の都合で決定されるべきことである。但し、
ミラー２の少くとも中央部分の透過又は半透過部
分は、裏面が光学的に平滑な面である必要がある
から、撮影時ミラー２がはね上り、ピント・グラ
ス３の面を遮閉するように収納された場合、フア
インダー光学系４を逆に透過してくる光が該ミラ
ー２の中央部透過又は反透過膜を透過してフイル
ム面５に迷光として到達する恐れがある。又、ミ
ラー２の中央部裏面が平滑面である為、この部分
で反射した光はやはり迷光となつてゴースト，フ
レアー，ハレージヨン等の幣害を引き起す可能性
がある。このような幣害を防止する為、ミラー２
の裏面に設置された全反射ミラー６は該透過又は
半透過部分を完全に遮閉する大きさをもち、且つ
裏面が反射防止処理を施された構成として、第１
図に示す如く矢印の方向に収納される方が実用上
は更に有効なことである。上記理由と同様な観点
に於て光センサ・アレイ・デバイス７のセンサ面
も迷光発生を防止する目的のもとに撮影時には反
射防止部材によつて遮閉するか、又は、光・セン
サ・アレイ・デバイス７の配置を迷光発生のない
位置関係に設置することが実用上特に重要なこと
である。例えば、光センサ・アレイ・デバイス７
が撮影時には埋没してしまうような機構を付加し
ておくことにより撮影時の光路防害及び前述の迷
光発生の幣害を同時に防止することが出来る。

８は参照視野レンズ、９は全反射ミラーであ
る。１０は参照視野レンズ８の結像面に設置され
た第２の光・センサ・アレイ・デバイスである。
ここで用いられる上記第１，第２の光・センサ・
アレイ・デバイス７及び１０はCCD，BBD，
MOS型センサ・アレイ等の時系列化画像信号を
出力することの出来る撮像素子である。

本実施例による一眼レフレツクス・カメラの測
距装置に於ては撮影レンズ１が測距用の基準視野
レンズとして共用されていることが特徴の一つと
なつているが、撮影レンズ１と参照視野レンズ８
とは所定の基線長を隔てられた位置関係にあるこ
とは言うまでもない。撮影レンズ１によつて第１
の光・センサ・アレイ・デバイス７（以下、基準
視野センサと称する）に結像される基準視野像
は、参照視野レンズ８によつて第２の光センサ・
アレイ・デバイス１０（以下、参照視野センサと
称する）に結像される該基準視野像を含み、且
つ、これよりも広い範囲の参照視野像と純電気的
に比較される。即ち、参照視野レンズ８によつて
参照視野センサ１０上に結像される被写体の像の
位置は、理想的な無限距離にある目標物体を想定
した場合の、該センサ面上に於ける結像位置をＯ
とすると、基線と平行な線上を物体距離に応じた
ずれ量δをもつて結像される。従つて、目標物体
までの距離をＤとし、基線長をＢとし、参照視野
レンズ８の後主面から参照視野センサ１０までの
距離をとするとＤは次式によつて表わされる。

Ｄ＝B／δ そして、上記の構成にあつては、基準視野セン
サ７からの基準視野に相当する画像信号列（基準
視野信号）を、参照視野センサ１０から出力され
る参照視野に相当する画像信号列（参照視野信
号）に対して順次相対的にシフトさせつつ比較し
て実質的に合致したと見做し得る参照視野像中の
像部分位置をシフトした画素数として記憶すれ
ば、前述のずれ量δは画素のシフト量として電気
的に取り扱うことが可能な量として表わすことが
出来ることになる。

斯かる像ずれ量δを電気的に検出する回路の例
を第２図により説明する。同図に於て、１１は上
記センサ７及び１０の駆動回路である。１２，１
３は基準視野、参照視野の両時系列画素信号を所
定レベルに於てスライスすることにより二値化画
像信号列となす為の二値化回路である。１９は上
記の両二値化画像信号列を記憶した後、順次相対
的にシフトさせながらビツト毎の合致、非合致を
検知する為の合致検知回路である。２０は上記の
相対的シフトの開始から、合致数がより多くなつ
た時点に於て、シフトした番地をラツチすること
を続けることによつて上記の相対的シフトが終了
した時点に於て、最大合致数の得られるまでのシ
フト量をシフトの番地として記憶し、撮影レンズ
１（第１図々示）の位置情報と比較することによ
り、該撮影レンズ１が合焦点にあるか、又は前ピ
ンは後ピンかを判別する為の測距及び合焦判別回
路である。２５は撮影レンズ１の繰り出し位置に
対応した信号をグレー・コード（デイジタルコー
ド）で出力する繰り出し量変換コードである。
又、２６はグレー・コードで出力される交番二進
数を自然二進数に変換する為の変換回路である。
変換回路２６から出力された撮影レンズ１の位置
情報は合焦判別回路２０の記憶回路にラツチさ
れ、前記大合致数出力番地と比較され、合焦点位
置と撮影レンズ位置とのずれが判別される。２７
は表示回路でずれ方向、又はずれが零となる時点
に於ける合焦点の表示を行う。

基準視野センサ７及び参照視野センサ１０から
送出される画像信号列を上記の様にして繰り返し
合焦判別することにより撮影レンズ１（第１図々
示）を真の合焦点位置へ来たらしめることが出来
る。

尚、第１図に於て、２１は撮影レンズ位置を出
力する為の繰り出し量変換コードである。繰り出
し量変換コード２１は本実施例に於てはフレキシ
ブルな基板上にグレー・コードを形成したもので
ある。

第３図にこのようなフレキシブル・グレー・コ
ードの例を示す。第３図ａは断面の詳細を示すも
のである。２１ｆはベース・プレートでガラス・
エポキシ，ポリイミド，ポリスチレン等のプラス
チツク材料を使用する。２１ｄ，２１ｈは銅フイ
ルムで、接着層２１ｅ，２１ｇによつてベース・
プレート２１ｆに固着されている。銅フイルム２
１ｄはグレー・コードがパターニングされてお
り、銅フイルム２１ｈはライン状の電極となつて
いる。銅フイルム２１ｄ，２１ｈはスルー・ホー
ル２１ａによつて電気的に結合されている。２１
ｂ，２１ｃは各々金メツキ，ニツケル・メツキに
よる金属被膜コーテイングで、銅フイルムの酸化
を防止し、摺動抵抗を低下させる為のものであ
る。２１ｉは絶縁の為の絶縁シート、２１ｊは撮
影レンズ１の鏡筒に接着するための接着材であ
る。

第３図ｂは撮影レンズ１の鏡筒にこのようなフ
レキシブル・グレー・コードを設置した場合を断
面図によつて示したものである。２３は撮影レン
ズ１の距離環の可動リングである。２２は接点で
ある。接点２２は可動リング２３に固定されてお
り、例えば、ヘリコイドによつて撮影レンズ１が
移動する場合に於ては可動リング２３の回転角は
撮影レンズ１の繰り出し量とリニアに対応する。
従つて、接点２２の位置はまつたく一対一に繰り
出し量と対応する。２４は撮影レンズ１の固定リ
ングである。フレキシブル・グレー・コード２１
は該固定リング２４上に固定して設置される。
尚、接点２２を固定リング２４に固設し、フレキ
シブル・グレー・コード２１を可動リング２３に
固設した構成であつてもまつたく効果が変らない
ことは明らかである。

本実施例に於ては両センサ７及び１０は同一の
駆動回路１１によつて駆動されているが、これは
もちろん別個の駆動回路によつて駆動されていて
もよく、又、駆動方式の異なる光センサ・アレ
イ・デバイスを使用出来ることももちろんのこと
である。

又、同一の駆動回路１１を使用した場合も、両
センサの画素数、画素アレイ・ピツチ、受光面サ
イズ等を、必ずしも同じにする必要はない。又、
必要に応じて各駆動パルスを別々に作れば蓄積時
間を別個に選ぶことも可能なことで、これも光・
センサ・アレイ・デバイスの駆動方式の常識に関
することであるから説明を省略する。

次に、クイツク・リターン・ミラー２の中央部
分に設けられた基準視野センサ７の為のアパーチ
ヤーと参照視野レンズ８の口径によつて決まる参
照視野センサ１０の為のアパーチヤーの関係につ
いて説明する。

基準視野センサ７及び参照視野センサ１０の感
度、蓄積時間、同一の目標物体からの光の量を
各々、Rs，Rr；Ts，Tr；Is，Irとすると各セン
サの出力は、基準視野センサ７の出力VsがVs＝
Rs・Ts・Isとなり、参照視野センサ１０の出力
VrはVr＝Rr・Tr・Irとなる。

本実施例にあつては参照視野信号列内に於て基
準視野信号列と最高合致度の得られる像部分迄の
基準視野画像シフト番地をもつて目標物体距離と
している。従つて同一目標物体に対する基準視野
センサ７の出力Vsと参照視野センサ１０の出力
Vrは実用の範囲で一致する必要がある。

本実施例装置に於ては基準視野センサ７と参照
視野センサ１０は同一駆動回路１１を使用し、蓄
積時間が同一となつており、感度も実用の範囲で
等しくなつている。従つて両センサ７及び１０に
入射する光束が実用の範囲で等しくなるように基
準視野光学系と参照視野光学系を設定しなければ
ならない。

第１，２図に於て、１７はクイツク・リター
ン・ミラー２の中心部分に設けられた基準視野ア
パーチヤーである。基準視野アパーチヤー１７の
中心は撮影レンズ１の光軸と一致し、光軸との交
点を中心とした円形の断面の光束が該アパーチヤ
ー１７を透過することが望ましい。前述の如く参
照視野のアパーチヤーは参照視野レンズ８の口径
もしくは参照視野レンズ８に付属の調整用の固定
絞りの径によつて設定される訳で、基準視野像、
参照視野像のぼけ方が同じであることが望まし
く、本例に於てはこれが円形であることから、基
準視野アパーチヤー１７によつて制限される光束
断面の望ましい形状が円形と設定されるわけであ
る。しかし実用上は基準視野及び参照視野のアパ
ーチヤーの形状はさほど厳密さを要求されるわけ
ではない。

１６（第１図々示）は撮影レンズ１に内蔵され
た絞りである。通常の一眼レフレツクス・カメラ
に於てはフオーカシング・モードでは絞り１６は
開放となつている。従つて本実施例装置にあつて
は基準視野光束は基準視野アパーチヤー１７のみ
によつて制限されるので、基準視野及び参照視野
のＦ値を各々Fs，Frとし、〔透過率〕×〔反射率〕
をそれぞれts，trとすると、ts／F²s＝tr／F²rが
満足されるように両アパーチヤーを設定しなけれ
ばならない。基準視野アパーチヤー１７をハー
フ・ミラーとしてフアインダー光量の減少を押え
ることも実用上非常に有効な手段である。

再び第２図の回路の説明を続けるに、同図に於
て、１８はピーク値検知回路であり、本実施例で
は同回路１８により基準視野センサ７のピーク値
を検知し、このピーク値が所定のレベル範囲を逸
脱しないように駆動回路１１を通じて該センサ７
の電荷蓄積時間、或いは、電荷廃葉時間の制御パ
ルスを制御する。尚、本実施例に於ては参照視野
センサ１０が共通の駆動回路１１によつて駆動さ
れているので参照視野センサ１０の電荷蓄積時間
或いは電荷廃葉時間もこれと同時に同様な制御を
受けることになる。又、本実施例に於ては基準視
野センサ７の画像信号列のピーク値によつて制御
しているが、このことを参照視野センサ１０のピ
ーク値によつて行つても同様な効果が得られ、両
センサ７及び１０の飽和を防ぎ、両画像信号列を
常に所定のレベルに制御することが出来る。

次に第４図に於て、１４は焦点距離信号ピンで
ある。撮影レンズ１の焦点距離をピン数及び配置
によつてコード化し、これをカメラ・ボデイ側の
撮影レンズ１の装置位置に設置されたスイツチ１
４′に伝達することが出来るようになつている。
このような焦点距離変換コードを構成する焦点距
離信号ピン１４とスイツチ１４′は電気回路とし
ては第５図のような回路例で示される。本例に於
ては焦点距離変換コードを撮影レンズ１に設置し
た焦点距離信号ピン１４によつて構成したが、こ
れはもちろんフオト・カプラーとしてLED等の
発光素子と受光素子とによつて構成してもかまわ
ないし、又、単に撮影レンズ１の所定の位置にコ
ード化されたパターンを設置し、これをカメラ・
ボデイ側で認識するような方法を持つても良いも
のである。

上記基準視野センサ７上に結像する基準視野像
の結像倍率は撮影レンズ１の焦点距離によつて決
定される。したがつて撮影レンズ１が他の焦点距
離の異なるレンズ系に交換された場合には、その
焦点距離に対応した結像倍率で基準視野像の大き
さが変ることになる。このような状況に於ては一
定の結像倍率で結像される参照視野像と前記基準
視野像の合致度を測定することは不可能となる。
１５はこのような基準視野倍率の変化を撮影レン
ズ１の焦点距離変換コードの情報をもとに演算処
理する為の倍率補正回路である。

次に本実施例に於ける倍率変換の回路方式と合
致数検知方式を詳細に説明する。

第６図は倍率補正及び合致検知回路をブロツク
図によつて示したものである。３３，３４は参照
視野に対応する二値化時系列画像信号を記憶する
為のメモリ・レジスタで、各々第１参照レジス
タ、第２参照レジスタと呼ぶ。第１参照レジスタ
３３は参照視野内に於ける基準視野が被写体距離
変化に対応して至近位置から無限位置、或いは無
限位置から至近位置まで移動する際の分割ビツト
数に相当したビツト数ｄの容量をもつ。これは通
常説明されるところのゾーン数と等価なものであ
る。又、第２参照レジスタ３４は所定の基準視野
に対応するビツト数ｎの容量で構成されている。
３５は基準視野に対応する二値化時系列画像信号
を一時的に記憶しておく為のレジスタで以後Ｔレ
ジスタと呼ぶ。Ｔレジスタ３５は撮影レンズ１の
焦点距離の最大値に対応する倍率で結像された場
合の基準視野に相当する時系列画像信号が二値化
されてすべて記憶されるだけの容量、Nmaxビツ
トをもつている。２９は焦点距離変換スイツチ１
４′から出力される焦点距離コードがグレー・コ
ードで構成されている場合、これを自然二進数に
変換する為の回路でＧ―Ｂ（グレー―バイナリー）
変換器と呼ぶ。Ｇ―Ｂ変換器から出力される焦点
距離情報をｘとすると、実際の撮影レンズ１によ
つて結像される基準視野像の大きさを画素数Ｎ
（ｘ）で表わした場合、Ｎ（ｘ）はＮ（ｘ）＝ｑ＋ｐ
で表わされる。ここにｐは焦点距離変換コードの
変化に対する基準視野ビツト増減の変化分ビツト
数を表わすものである。又、ｑはｘ＝０の場合の
基準視野ビツト数を表わす。３０，３１はデイジ
タル・加算器（以下、夫々、ADDとADDと
称する）である。３２はｘ＝０の場合の基準視野
ビツト数の初期値ｑを設定する為の初期値設定回
路である。

ADD３０に於てはｐ×ｘの演算を行い、続
くADD３１に於てはｑ＋ｐ×ｘの演算を行い、
Ｎ（ｘ）＝ｑ＋ｐを出力し、シーケンス制御回路２
８に入力する。Ｔレジスタ３５により基準視野二
値化回路１３によつて二値化された信号の最大数
Nmaxを記憶した後、その時点に於て焦点距離変
換コード１４′から出力された情報をもとにして
演算した基準視野像の大きさＮ（ｘ）から
｛Nmax―Ｎ（ｘ）｝／２の演算をシーケンス制御
回路２８に於て行い、｛Nmax―Ｎ（ｘ）｝／2bit
だけＴレジスタ３５に記憶した信号をシフトする
ことにより現時点に於て必要とするＮ（ｘ）bitの
二値化画像信号列の頭出しを行う。引き続いてＴ
レジスタ３５から任意の周波数に対して所定の
基準視野ビツト数ｎで分周したクロツク周波数
／ｎで、前記頭出しされた二値化画像信号列を
送出する。これをｎビツトの容量をもつ基準レジ
スタ３６に、前記任意の周波数に対してＮ（ｘ）
で分周した／Ｎ（ｘ）の周波数のクロツク・パ
ルスで取り込んでいく。Ｔレジスタ３５からＮ
（ｘ）ビツトの二値化画像信号列の送出が終了す
るまでの所要時間はＮ（ｘ）×１（／ｎ）であり、
又、ｎビツトの基準レジスタ３６への二値化画像
信号列取り込みに要する時間はｎ×１／（／Ｎ
（ｘ））である。従つて、両レジスタ３５と３６の
間では過不足なく二値化画像信号列の送出と取り
込みが行われ、このことにより焦点距離の変化に
伴なう基準視野画像の結像倍率の変化を常に所定
の大きさｎに縮少又は拡大した二値化画像信号列
として取り扱うことを可能ならしめている。基準
レジスタ３６に縮少又は拡大された基準視野像の
二値化画像信号列が収納されるか又は第１及び第
２参照レジスタ３３及び３４に参照視野二値化回
路１２からの参照視野像の二値化画像信号列が収
納された後、基準レジスタ３６と第２参照レジス
タ３４の内容を順次送出して合致、非合致を後続
のEX―NOR（イクスクル―シブ・ノア）回路EN
によつて判別する。ｎビツトの信号列送出が終了
した時点に於て基準レジスタ３６の内容は再び元
の状態に戻され又、第２参照レジスタ３４の内容
は第１参照レジスタ３３から１ビツトだけ信号の
送出を受けることによつて１ビツトシフトされ
る。このような合致、非合致の判別と続く１ビツ
ト・シフトを順次ｄ回繰り返し行うことにより、
参照視野内の基準視野と実質的に合致する位置を
検出し、前述の演算式に則して三角測量的に被写
体までの距離を測定することが出来る。尚、上記
測距及び合焦判別回路２０は、上記EX―NOR回
路ENからの判別出力に基づき、この様な像の合
致位置の検出による被写体距離の検出と、更に該
検出した被写体距離と変換回路２６から与えられ
る撮影レンズ１の絞り出し量との比較により撮影
レンズ１の被写体に対する合焦判別を行うもので
あるが、その具体的な構成としては、例えば本件
出願人に係る特開昭55―115023号に於て開示され
ている様な構成が一例として適用可能である。
又、同様に、駆動回路１１、ピーク値検知回路１
８、二値化回路１２及び１３並びにシーケンス制
御回路２８についても、ここで特に説明されない
構成に関しては上記特開昭55―115023号に於て開
示されている様な構成が一例として適用可能であ
る。３７，３８，３９，４０は各レジスタのシー
ケンスを制御する為のスイツチである。

第７図は倍率補正及び合致検知回路１９に対す
るシーケンス制御回路２８中の、倍率補正に関す
る各種制御パルスを形成する為の回路部分の詳細
を示すものである。又、第８図はこれらのパルス
類のタイングチヤートである。第７図に於て、４
３はデイジタル減算器、４４はデイジタル減算器
４３の初期値設定回路で、前記Nmaxの3/2を初
期設定するものである。従つて、デイジタル減算
器４３は倍率補正回路１５から出力されるＮ（ｘ）
の1/2をNmax×3/2よりデイジタル的に減算して
3Nmax−Ｎ（ｘ）／２を出力する。４５はダウン・カウンタで減算器４３から出力される
3Nmax−Ｎ（ｘ）／２によつてプリセツトされる数をダウン・カウントし、零をカウントすると同時に
CR端子から単パルスを出力する。φ₀は基準視野
センサ７の信号送出と同期したパルスφSHは基
準視野センサ７のシフト・パルスである。ダウ
ン・カウンタ４５はφSHによつて
3Nmax−Ｎ（ｘ）／２をプリセツト入力されφ₀をカウントする。４６はＳによつてリセツトされ、ダウ
ン９カウタ４５のCR端子から3Nmax−Ｎ（ｘ）／２をダウン・カウント終了した時点で出力される単
パルス信号によりリセツトされるRSフリツプ・
フロツプ回路である。φ₄はＳフリツプ・フロツ
プ回路４６のＱ出力でＴレジスタ３５に所要の基
準視野二値化画像信号列の頭出しが完了したこと
を示すパルスであり、これは第６図のＴレジスタ
３５のモード切り換えスイツチ３７に入力され、
シフトパルス切り換えのタイミングをを制御す
る。４１はφ_SHによつてクリアされφ₀をｎ分周す
る為のｎビツト分周カウンタである。φ₅はφ₀を
ｎ分周したクロツクパルスで、Ｔレジスタ３５に
於いて頭出された基準視野二値化画像信号列を基
準レジスタ３６へ送出する為のパルスであり、こ
れはφ₀と共にスイツチ３７に附与され、スイツ
チ３７によりＴレジスタ３５に対して選択附与さ
れる。４２は倍率補正回路１５の出力N_(x)がφ_SH
のタイミングでプリセツト入力されるφ₀によつ
てダウン・カウントするＮ（ｘ）分周ダウン・カ
ウンタである。φ_xはN_(x)ダウン・カウントと同時
にN_(x)分周ダウン・カウンタ４２のCR端子より
出力されるパルス列で、Ｔレジスタ３５からφ₅
によつて送出される信号パルスを基準レジスタ３
６へ順次記憶していくための基準レジスタ記憶パ
ルスである。φ_Xはφ_SHと共にN_(x)分周ダウン・カ
ウンタ４２へOR回路OG₁を通じて入力され、φ_SH
が単パルスを発生以後は、φ_Xが単パルスを発生
する毎に、N_(x)をプリセツト入力する。４９は
φ_SHによつてクリアされた後φを₀をｎ＋ｄビツト
カウントする（ｎ＋ｄ）ビツト・カウンタであ
る。50はφ_SHによつてリセツトされた後、（ｎ＋
ｄ）ビツト・カウンタ４９から出力されるキヤリ
イによつてセツトされるRSフリツプ・フロツプ
回路である。（ｎ＋ｄ）ビツト・カウンタ４９か
らキヤリイが出力されることによりｄビツトの第
１参照レジスタ３３及びｎビツトの第２参照レジ
スタ３４に参照視野の二値化画像信号列の記憶を
完了したことがわかる。４７は、ダウン・カウン
タ４２から出力されるφ₀を１／N_(x)に分周したパ
ルスを、ｎビツト・カウントすることにより、Ｔ
レジスタ３５から基準視野の二値化画像信号列が
ｎビツト基準レジスタ３６へ倍率補正処理を受け
ながらのシフトが完了したことを示す為の倍率補
正記憶完了信号を作る為のｎビツト分周カウンタ
であり、φ_SHによつてクリアされた後、Ｔレジス
タ頭出し完了信号φ₄と基準レジスタ３６への記
憶パルスφ_xを受けるAND回路AG₁の出力信号と
同期したクロツク・パルスφ₀をｎビツトカウン
トする。４８はφ_SHによつてリセツトされ、ｎビ
ツト分周カウンタ４７のキヤリイ信号によりセツ
トされるRSフリツプ・フロツプである。該RSフ
リツプ・フロツプ４８のＱ出力は倍率補正終了信
号となり、これとRSフリツプ・フロツプ５０の
Ｑ出力である第１及び第２参照レジスタ記憶完了
の信号を受けるAND回路AG₂の出力信号φ₆は基
準レジスタ３６の合致・非合致比較判定モードと
Ｔレジスタ３５よりの信号記憶モードを切り換え
る為の制御パルスとしてスイツチ３９，４０（第
６図図示）に印加される。

尚、第６図に於て、φ₂はｄビツトの第１参照
レジスタ３３とｎビツトの第２参照レジスタ３４
間のスイツチ制御するパルスで、参照視野の二値
化画像信号列を順次記憶する際には、スイツチ３
８をｂ側に接続し、ｎビツトの基準レジスタ３６
の内容と順次合致・非合致を比較判定していく際
にはａ側に接続し、一周期の比較終了後は、ｂ側
に接続され第１参照視野レジスタ３３より１ビツ
トの信号取り込みを行い、続いてａ側に接続後は
再度合致・非合致を比較判定していき、この様な
動作をｄ回繰り返す様な制御を行う。

又、第７図に於て、５１は、基準レジスタ３６
の比較判定モード、記憶モード切り変え制御パル
スφ₆が出されると同時にクリアが解除され（イ
ンバータIV₁の出力による）、クロツク・パルス
φ₀をｎビツト・カウントして一周期の比較終了
信号を出力する為のｎビツト・カウンタである。
ｎビツト・カウンタ５１のキヤリイ出力とRSフ
リツプ・フロツプ５０の出力を受けるOR回路
OG₂の出力信号によつて参照レジスタ３４の記憶
モード、比較判定モードの切り換えを制御するパ
ルスφ₂を作成する。φ₁及びφ₃は各々ｄビツトの
第１参照レジスタ３３とｎビツトの第２参照視野
レジスタ３４を駆動する為のパルスで、φ₃はφ₆
とRSフリツプ・フロツプ５０の出力を受ける
OR回路CG₃の出力とクロツク・パルスφ₀の論理
積をAND回路AG₃によつてとつたものである。
又、φ₁はφ₃とφ₂の論理積をAND回路AG₄によつ
てとつたものである。φ₇はＮビツト基準レジス
タ３６が比較判定モードとなつた際の駆動パルス
で、φ₂をインバータIV₂によつてインバートした
パルスとφ₃の論理積をAND回路AG₅によつてと
つたものである。５２は、ｎビツト基準レジスタ
３６の内容ｎビツトの第2d参照レジスタ３４の
内容を順次付応する信号ビツト毎に比較する周期
を繰り返す回数をカウントする為のｄビツト・カ
ウンタである。５３はRSフリツプ・フロツプで
φ_SHによつてリセツトされた後、ｄビツト・カウ
ンタ５２のキヤリイ出力によつてセツトされる。
ｄビツト・カウンタ５２は、倍率補正終了信号パ
ルス出力の為のｎビツト分周カウンタ４７のキヤ
リイ出力によつてクリアされた後、RSフリツ
プ・フロツプ５３の出力と一周期の比較終了信
号パルス出力の為のｎビツト・カウンタ５１のキ
ヤリイ出力を受けるAND回路AG₆の出力と同期
するクロツクパルスφ₀をカウントする。ｄビツ
ト・カウンタ５２よりｄビツト・カウント後に単
パルスとして出力されるキヤリイ信号φ_Lによつ
てｄ―１回の全順次シフト中の最大合致度を与え
るシフト番地をラツチする。

最後に第９図は、本発明による測距装置を、通
常のズームレンズ付きTVカメラ適用した場合の
例を模式的に示す。

同図に於て、５４はTVカメラの撮像ズームレ
ンズを示すものである。５４ａは該撮像レンズ５
４のフオーカス・レンズ系を示すもので、５４ｂ
は変倍レンズ系、５４ｃは補正レンズ系である。
５４ｄは該撮像レンズ５４の絞りであり、５４ｅ
はリレー・レンズ系を示すものである。５５はプ
ラン・ビコン、ビデイコン等の撮像管もしくは２
次元CCD等の固体撮像素子である。撮像ズー
ム・レンズ５４と撮像素子５５で構成される撮像
系によつてTV信号の為の撮像を行うと共に、撮
像画面の所定の部分は基準視野画面として使用す
る。５７は参照視野レンズである。参照視野レン
ズ５７は第１主面が、撮像ズーム・レンズ系５４
のフオーカスレンズ系５４ａが1/2繰り出し位置
に設定された場合の該フオーカス・レンズ系５４
ａの第１主面と一致するように設置されることが
望ましい。但し、設計上の都合で、参照視野レン
ズ５７の設置位置が、前記設置位置から多少ずれ
たとしても実用上さほどの弊害は生じないので、
前記設置に限定されるものではない。５６は参照
射野レンズ５７の開口調整用固定絞りである。５
８は参照射野用の光・センサ・アレイ・デバイス
である。参照視野センサ５８は前記のフオーカ
ス・レンズ系５４ａの1/2繰り出し位置に対応す
る距離にある被写体が最も鮮鋭に結像される位置
に設置することが望ましい。又は、参照視野セン
サ５８は、撮像素子５５の所定の基準視野部分と
基線距離計が構成される位置に設置することはも
ちろんのことである。本実施例に於ては基準視野
画面として、撮影ズーム・レンズ５４の光軸と直
交する部分の走査画像信号の一ライン、又は、そ
の近傍の一ラインを設定し、所定の測距視野角に
対して最も基準視野画面長が大きくなる場合、即
ち、撮像ズーム・レンズ５４が至近にある被写体
を最長焦点距離で撮像した場合に相当する画面長
が含む画素数を前記Nmaxと設定する。

これに対して参照視野センサ５８に於ては、所
要測距精度に見合つたシフト・ビツト数ｄを取
り、更に測距視野角に対応する参照視野センサ長
上含まれる画素数をｎとしてｎ＋ｄビツトを参照
視野センサ５８の実際に使用する長さとしてい
る。

５９は撮像ズームレンズ５４の繰り出し位置変
換コードである。６０はズームレンズ部５４ｂ及
び５４ｃに係り、ズーミングによる焦点距離変化
をコード化した焦点距離情報として出力する為の
焦点距離変換コードである。６１は参照視野セン
サ５８を駆動制御する為の駆動回路である。又、
６４は撮像素子５５を駆動制御しTV信号処理を
行う為のTV信号処理回路である。TV信号処理
回路６４からは標準TV信号を出力することはも
ちろんこととして輝度信号を基準視野画像信号列
として合焦点検知回路に入力する。６３は絞り５
４ｄの自動制御を行う為のEE回路である。EE回
路６３からは絞り値信号が出力される参照視野セ
ンサ５８の駆動回路６１に入力され、参照視野セ
ンサ５８の電荷蓄積時間又は電荷廃棄時間を制御
する。撮像ズーム・レンズ５４の絞り５４ｄが開
放の状態に於ける、参照視野レンズ５７のアパー
チヤーを設定する為の調整用固定絞り５６の絞り
値については前述の実施例に於て詳細に説明した
通りである。撮像ズーム・レンズ５４の絞り値が
開放の状態から変化するのに対応して参照視野セ
ンサ５８のゲインを制御し、前記輝度信号の出力
レベルと同一化する必要がある。この目的の為に
EE回路６３から出力される絞り位置信号をもと
にして参照視野センサ５８の電荷蓄積時間又は電
荷廃棄時間を制御する。６２は絞り５４ｄをマニ
ユアルで調整する際の絞り値情報を出力する為の
絞り値変換コードである。

レンズ繰り出し位置、焦点距離、及び、絞り値
に対する各変換コード５９，６０，６２は前述の
実施例に於て使用したレンズ繰り出し量変換コー
ド２１と接点２２の組合せ（第１図図示）と類似
のもので構成することが出来る。

以上に詳述した様に、本発明に係るカメラの測
距装置は測距光学系の一方、好ましくは基準視野
用光学系としてカメラの撮影光学系を共用し、こ
れによつて光学的な視差をまつたくなくすことを
可能ならしめ、しかも別個に基準射野用光学系を
設置する必要をなくしたことにより、小型で軽量
な実用性の高い測距装置を具備することが出来る
ものである。

因みに、基準視野用光学系を撮影光学系で兼ね
ることから当然生ずることとなる参照視野用光学
系との結像倍率の差異及び変動については、実施
例に示した様に、基準視野画像情報を一時的に記
憶しておく為のレジスタを設け、焦点距離変換コ
ードの情報をもとに所要の基準視野画像情報の頭
出しを行い、所定の容量の基準視野レジスタへの
前記時系列画像情報の送出と書き込み速度の比を
焦点距離変換コードの情報をもとに演算処理する
ことにより常に所定のビツト数の時系列画像情報
に拡大・縮少する倍率補正方式によつて完全に克
服することが出来、従つて精度の高い測距を可能
ならしめるものである。

尚、TVカメラへの本発明の適用例としては基
準視野センサがTV画面用撮像素子の一部によつ
て兼ねられる場合について説明したが、フオーカ
シング・レンズ系の結像面と共役な面の所定位置
に基準視野センサを設置し、フオーカシング系に
よる光束の一部を前記基準視野センサ面上に入射
結像するようになして、撮影レンズのズーミング
による焦点距離変化及び絞り値変化の影響が基準
視野画像に及ばないようにすることが出来ること
はもちろんのことである。

又、基準視野光束と参照視野光束の波長域を介
在するミラー又はフイルター等の部材によつて選
択することにより、撮影光束波長域を異なる如く
なすことにより撮影及び光学フアインダーに於て
所用する光束の減少又は悪化の影響を小さくする
ことが出来る。

尚、実施例では本発明の適用例として一眼レフ
レツクスカメラ、TVカメラを挙げて説明した
が、この外にも被写体の距離情報を必要とする撮
影光学機器に広く適用出来るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を一眼レフレツクス・カメラに
適用した場合の一実施例の特に光学的構成の概要
を示す要部断面斜視図、第２図は第１図示カメラ
の測距及び焦点検出図電気回路系の概略を示すブ
ロツク図、第３図ａ及びｂは第１図示カメラの撮
影レンズ位置信号発生用グレー・コード手段の一
構成例を示す断面図、第４図は交換式撮影レンズ
とカメラ・ボデイーとの間での撮影レンズ焦点距
離情報の送受手段の一構成例を示す斜視図、第５
図は第４図示情報送受手段の等価回路を示す電気
回路図、第６図は第２図示回路系中の倍率補正及
び合致検知回路の一例を示すブロツク図、第７図
は第６図示倍率補正及び合致検知回路に対するシ
ーケンス制御回路中の、倍率補正に関する各種制
御パルスを形成する為の回路部分の構成を示すブ
ロツク図、第８図は第７図示回路によつて形成さ
れる各種パルスを示すタイミング・チヤート、第
９図は本発明をTVカメラに適用した場合の一例
の概要を示す模式図である。１，５４…撮影光学系、８，５７…参照光学
系、７，５５…基準視野センサ（５５はTV画面
用撮像素子も兼ねる）、１０，５８…参照視野セ
ンサ、１６，５４ｄ…撮影絞り、２…クイツク・
リターン・ミラー、９…全反射ミラー、５６…固
定絞り、１１，６１…センサ駆動回路、１２，１
３…二値化回路、１９…倍率補正及び合致検知回
路、２０…測距及び合焦判別回路、２８…シーケ
ンス制御回路、２１，２２，２５，２６，５９…
撮影レンズ位置検出手段（グレー・コード手段）
の構成要素、１４，１４′，１５，６０…撮影レ
ンズ焦点距離検出手段（焦点距離変換コード手
段）の構成要素、６２…絞り値検出手段（絞り値
変換コード手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

１所定の基準長を隔てられて配設される第１と
第２の光学系と、該第１の光学系を介した物体光
束を受光する第１の受光素子部と第２の光学系を
介した物体光束を受光する第２の受光素子部と、
該第１の受光素子部からの出力と第２の受光素子
部からの出力との関係に基づき第１と第２の受光
素子部での物体光束位置を検知する検知回路を備
え、物体距離又は焦点状態を測定する測距装置に
おいて、前記第１と第２の光学系のうち一方の光
学系を撮像光学系とするとともに、撮像光学系と
他方の光学系の像倍率の差を補正するために前記
受光素子部からの出力を像倍率の差に応じて補正
する補正回路を設け、該補正された出力に基づき
前記検知回路にて物体光束位置の検知を行なうこ
とを特徴とする測距装置。