JPH03188313A - 測距装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、自動焦点カメラに用いられる三角測量方式の
測距装置に関する。

（従来の技術） 自動焦点カメラに用いられる測距装置として、被写体に
向けて赤外光を照射し、被写体からの反射光を光電変換
素子で受光し、三角測量方式によって被写体までの間を
測距するものが用いられている。この方式では、赤外光
を集光させてなるべく遠方まで測距できるようにするの
が一般的である。しかし、赤外光を集光させるため画面
内での測距範囲は狭く、例えば人物２人が並んでいる場
合に、ファインダの中央部を２人の間に合わせると、赤
外光は２人の間に照射され、人物の背景にピントが合っ
てしまい、誤測距となる。このような問題を解決すべく
画面内での測距範囲を拡大する手段が各種提案されてい
る。

例えば、米国特許第４４７０６８１号明細書に示された
ものは、赤外発光ダイオード用および受光素子用の各結
像レンズを互いに連結して水平移動可能に構成したもの
である。すなわち、投光および受光用の２つのレンズが
同一地点を結像している状態で、これらレンズを同時に
移動させるもので、赤外光によって被写体面上を走査す
る方式である。また、この他界外発光ダイオード用およ
び受光素子用の各結像レンズを複眼（レンズアレイ）に
し、このレンズアレイの数だけの地点を測距する技術も
示されている。

また、特開昭５９−１９３４０６号公報に示されたもの
は、発光源を回動させて走査を行なうものであるが、発
光源の前に回折格子を配置して主ビーム（０次）の両側
に一次回折ビームを発生させ、これら３ビームによって
被写体面上を走査するようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） ここで前述した両結像レンズを水平移動するものや発光
源を回動させるものは、いずれも被写体面上を走査する
ことにより多点測距を可能としている。しかし、このよ
うな可動部を設けることは耐久性に問題があり、精度が
低下するという問題を有している。

また、レンズアレイを用いる方式では、発光部および受
光部の各レンズアレイの光軸を一致させねばならないと
いう面倒な問題がある。また、レンズアレイを用いると
測距部が大きくなり、カメラのデザイン上大きな制約を
受けてしまう。

そこで本発明は、可動部やレンズアレイ等を用いること
なく、広い範囲の測距を行なうことができる多点式の測
距装置を得ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、被写体に赤外光を照射する発光源と、上記被
写体からの反射光を受光すべく上記発光源に対し基線長
を保って配置され、この基線長方向に沿う受光位置の変
化に応じて電気出力が変化する一次元半導体装置検出素
子とを備え、上記一次元半導体装置検出素子の出力を基
に被写体との間を測距する測距装置において、前記発光
源および前記一次元半導体装置検出素子からなる三角測
量手段をカメラ本体の前面の上下に配置すると共に、前
記発光源は、画面の中央部を照射する発光素子、前記画
面の中央部に隣接した少なくとも２ケ所を照射する発光
素子を備え、前記中央部を照射する発光素子を第１に照
射し、この結果より得られる測距値に対応して画面中央
部に隣接した部分の測距を行なうか否かを判別する制御
手段を具備したものである。

（作用） 本発明は、複数の発光素子で照射し、一次元半導体装置
検出素子の出力を基に被写体との間を測距する。このと
き、まず第１に、画面の中央部の測距を行ない、この中
央部の測距のみならず隣接する部分の測距も行なうと制
御手段が判断したとき、画面の中央部に隣接した部分の
測距も行なう。また、この隣接する部分のみならず、さ
らに隣接する部分の測距も行なうと制御手段が判断した
ときは、さらに隣接した部分の測距を行なう。

そして、少なくとも画面の中央部付近のピンボケを防ぐ
。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は三角測量手段の構成を示しており、図において
、１１は投光レンズ、１２は受光レンズで、これら投光
レンズ１１および受光レンズ１２間は基線長ｌを保って
配置される。１３は発光源で、この発光源１３は投光レ
ンズ１１に対して距離ｆ１を保って対向しており、前記
基線長ｌの方向と直交するＸ軸方向に沿って並置された
複数個（ｎ個）の発光素子、例えば赤外発光ダイオード
ＩＲ，、！Ｒ２・・・・・・ＩＲｎを持つ。１４は一次
元半導体装置検出素子（以下一次元ＰＳＤと呼ぶ）で、
この一次元ＰＳＤＩ４は、受光レンズ１２に対し距離ｆ
２を保って対向し、かつ、その長さ方向は基線長ｌに沿
うｙ軸方向に沿って配置される。１５は位置Ｍにおける
被写体を表わす。また、図中における各光軸線は、各位
置Ｎ、Ｍ、Ｆにおける被写体１５への照射光および被写
体１５からの反射光を表わしており、各反射光は受光レ
ンズ１２を介して一次元ＰＳＤＩ４のｙ軸上の位置にそ
れぞれ受光される。この場合複数の赤外発光ダイオード
ＩＲＩ　、　　ｌＲ２・・・・・・ＩＲｎから照射され
た光は、同一位置、例えばＭの被写体１５によって反射
されると、一次元ＰＳＤ１４上にはｙ軸上の同一位置で
幅方向（Ｘ軸）に−列となって結像する。

一次元ＰＳＤＩ４は長さ方向（ｙ軸）に沿う受光点の変
化に応じて電気出力（第３図および第４図のΔ■７．Δ
ｔｚ）が変化するものである。なお、幅方向（Ｘ軸）の
受光点変化に対しては電気出力は変化しない。

第２図は、第１図で示した三角測量手段を上方から見た
平面図であり、第３図（ａ）は同じく三角測量手段を側
方から見た図であり、同図（ｂ）は一次元ＰＳＤＩ４上
に結像された各位置Ｎ、Ｍ、Ｆ毎の反射光を示す。

第４図は上述した三角測量手段の制御回路を示しており
、この第４図において、２０はマイクロコンピュータで
、このマイクロコンピュータ２０は、全体を統括制御す
るとともに測距のための動作プログラムが内蔵されてい
る。２１は点灯回路で、この点灯回路２１は、マイクロ
コンピュータ２０からの指示により、前記複数の赤外発
光ダイオードＩＲ，。

ｌＲ２・・・・・・ｌＲ１１のうち該当するものを発光
させる。

２３は距離演算回路で、この距離演算回路２３は、前記
一次元ＰＳＤ１４からの出力Δ■１．Δ■２を入力し、
所定の演算手法により被写体との距離を演算する。そし
て、演算された結果をｍビットのディジタル信号として
マイクロコンピュータ２０へ出力する。２４は発光選択
手段で、この発光選択手段２４は、スイッチｓｗ、　、
　ｓｗ２・・・・・・ＳＷｎを持っており、スイッチｓ
ｗ、　、　ｓｗ、・・・・・・ＳＷｎの数に対応して、
中心部から何個分の赤外発光ダイオードＩＲ，、ｌＲ２
・・・・・・ＩＲｎを発光させるかの選択信号をマイク
ロコンピュータ２０に与える。マイクロコンピュータ２
０は、この選択信号に基づき該当する赤外発光ダイオー
ドを１個ずつ発光させる。なお、全てのスイッチＳＷ１
．ＳＷ２・・・・・・ＳＷｎがオフの場合は、中心部に
位置する赤外発光ダイオードのみを発光させるようにマ
イクロコンピュータ２０を設定する。２５は距離演算指
示スイッチで、この距離演算指示スイッチ２５は、マイ
クロコンピュータ２０に対し、そのオン状態で精密演算
指令を与え、オフ状態で迅速演算指令を与える。すなわ
ち前記距離演算回路２３は、各赤外発光ダイオードＩＲ
，，ＩＲ２・・・・・・ｌＲｎのいずれかが発光する毎
に被写体との距離を演算し、ｍビットのディジタル信号
として出力しているが、マイクロコンピュータ２０はこ
れらを記憶しており、前記スイッチ２５のオン状態によ
り精密演算指令が与えられていれば、各赤外発光ダイオ
ードＩＲ８゜ｌＲ２・・・・・・ＩＲｎを各々何度も発
光させ複数回の測距を行ない、平均値を各々の測距値と
する。これに対し、スイッチ２５のオフ状態により迅速
演算指令が与えられていれば、各赤外発光ダイオードＩ
Ｒ，。

ｌＲ２・・・・・・ＩＲｎとも１回の発光で測距値を求
める。

このようにして求められた値はｍビットのディジタル信
号としてレンズ駆動回路２６に出力される。

レンズ駆動回路２６はこの入力データに基づき、撮影用
のレンズ２７を合焦位置に移動する。２８はスタート指
示スイッチで、このスタート指示スイッチ２８は、その
オン操作により前述した各機能を実行させるべくマイク
ロコンピュータ２０に指示を与える。

第５図は、上述した三角測量手段をカメラ本体３０に組
込んだ自動焦点カメラを示す。図において、投光レンズ
１１はカメラ本体３０の前面の下部に、また受光レンズ
１２はカメラ本体３０の前面の上部に設けられている。

すなわち、図示していないが、これら投光レンズ１１お
よび受光レンズ１２と対向する発光源１３および一次元
ＰＳＤ１４からなる三角測量手段をカメラ本体３０の前
面の上下に配置する。

このため、発光源１３を構成する複数の赤外発光ダイオ
ードＩＲ，、ｌＲ２・・・・・・ＩＲｎは、三角測量手
段の基線長ｌと直交する水平方向に並置される。

上記構成において、例えば第６図で示すように、比較的
近距離に位置する２人の人物と遠方の背景とが組合わさ
れた被写体を撮影する場合を例に採って動作を説明する
。

第７図に示すように、まず、測距ゾーンの中心部に設け
た赤外発光ダイオードを発光させると、赤外光は第１図
の投光レンズ１１を通して被写体１１に照射され、その
反射光は第１図の受光レンズ１２を通し、この人物まで
の距離に相当する一次元ＰＳＤＩＪ上の所定位置に結像
する。そして結像位置に対応する電気出力ΔＩＩ＋　　
Δ■２を生じる。距離演算回路２３はこの出力ΔＩＩ＋
　　Δ■２を基に被写体までの距離を算出し、ｍビット
のデータとしてマイクロコンピュータ２０に出力し測距
を行ない（ステップ１）、測距値が無限大であれば同様
に徐々に測距範囲を拡大していき（ステップ２八〜３Ｎ
。

４）、測距を完了する（ステップ５）。そして、最後ま
で測距値が無限大であれば、レンズ２７を無限大位置に
駆動する。もちろん、途中で測距値が無限大でなくなれ
ば被写体との間を測距したものと判断し、その測距値に
よりレンズを駆動する（ステップ６）。

このように構成しても第６図の被写体の場合、人物にピ
ントを合わせることができ、背景にピントがあってしま
うようなことはない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、可動部を用いたり複眼の
レンズを用いたりすることなく、多点測距を行なうこと
ができ、測距誤差がなく耐久性に優れたものとすること
ができる。また、複数地点の測距を迅速に行ない、少な
くとも画面の中央部付近にはピンボケの画面をな（すこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による測距装置の一実施例を示す斜視図
、第２図は第１図の平面図、第３図は第１図の側面図、
第４図は本発明に用いる測距制御回路を示すブロック図
、第５図は本発明装置を適用したカメラの外観図、第６
図は本発明における測距時のファインダ内を示す図、第
７図は本発明の他の実施例の動作を説明するフローチャ
ートである。 １３・・発光源、１４・・一次元半導体装置検出素子、
１５・・被写体、ｌ　・基線長、ＩＲ，、ＩＲ２・・・
・・・ＩＲｎ　　・発光素子、３０・・カメラ本体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被写体に赤外光を照射する発光源と、上記被写体
   からの反射光を受光すべく上記発光源に対し基線長を保
   って配置され、この基線長方向に沿う受光位置の変化に
   応じて電気出力が変化する一次元半導体装置検出素子と
   を備え、上記一次元半導体装置検出素子の出力を基に被
   写体との間を測距する測距装置において、 前記発光源および前記一次元半導体装置検出素子からな
   る三角測量手段をカメラ本体の前面の上下に配置すると
   共に、 前記発光源は、画面の中央部を照射する発光素子、前記
   画面の中央部に隣接した少なくとも２ケ所を照射する発
   光素子を備え、 前記中央部を照射する発光素子を第１に照射し、この結
   果より得られる測距値に対応して画面中央部に隣接した
   部分の測距を行なうか否かを判別する制御手段を具備し
   た ことを特徴とする測距装置。