JPH0342642A - パッシブ型オートフォーカス装置の測距機構 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、被写体からの光を受けて該被写体までの距
離を測定し、該測定結果に基づいて撮影レンズが合焦す
るように焦点を調節するパッシブ型オートフォーカス装
置の、被写体までの距離を測定するための測距機構に関
する。

〔従来の技術〕

オートフォーカス装置は、カメラなどの撮影距離を自動
的に測定し、その測距結果に基づいて撮影レンズを調節
してピントを合わせる装置で、このオートフォーカス装
置によって誰もが写真撮影をより手軽に楽しめるように
なった。この方−１〜フォーカス装置の種類としては種
々のものが提案されているが、主なものとして三角測量
法による測距法がある。この三角測量法によるものに、
カメラに設けられた受光センサで被写体からの光を受け
て撮影距離を測定するパッシブ型のものがある。

そして、従来のパッシブ方式の一般的測距装置は、カメ
ラボディーの所定の基準長だけ離れた位置のそれぞれに
受光センサを設け、該それぞれの受光センサで被写体を
捕捉し、被写体を捕捉した状態における２個の受光セン
サの出力信号の位相差から撮影距離を測定するものであ
る。この三角測量法による測距方式を、第５図を参照し
て簡単に説明する。被写体がＰ点に存在しており、この
被写体Ｐからの光を結像レンズ２ａ、　２ｂを介して受
光素子列４ａ、４ｂで受けている。このときの、それぞ
れの受光素子列４ａ、４ｂにおける被写体像の輝度分布
に関する出力信号はＰａ、Ｐｂとなり、それぞれの光軸
Ｔａ、Ｔｂから所定信号Ｐａ、Ｐｂまでの変位量をそれ
ぞれＸ□、Ｘ２とする。また、結像レンズ２から受光素
子列４の受光面までの距離をＡ、光軸Ｔａ、Ｔｂ間の距
離をＢとし、光軸Ｔａから被写体Ｐまでの距離をＸとす
る。また、結像レンズ２から被写体までの距離をＬとす
る。

三角形ｐｏａＨａと三角形ＪａＯａＧａとが相似であり
、三角形ＰＯｂＨｂと三角形ＪｂＯｂＧｂとが相似であ
るから、 ｘ、＝（Ｘ／Ｌ）・Ａ　　　　　　　・・・・・・・・
・■Ｘ２＝（（Ｂ＋Ｘ）／Ｌ）・Ａ　　　　・・・・・
・・・・■となり、■式を■式に代入すれば、 ｘ　２＝　（Ａ　Ｂ　／　Ｌ　）　十Ｘ　１　　　　　
　・・・・・・・・・■′となる。したがって、 Ｌ　＝　（ｘ２−　ｘ□）／Ａ　Ｂ　　　　　　　　・
　　　■となるから、Ｘｌ、Ｘ２を検出すればＬが算出
され、撮影距離が計測されることになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のパッシブ型オートフォーカス装置
の測距機構では上述のように２個の受光センサで被写体
を捕捉するものであるため、次のような問題がある。

例えば、第５図に示すように、２つの被写体Ｐ、Ｑが存
在する場合には、上述のように受光素子列４によって出
力信号Ｐａ、Ｐｂ、Ｑａ、Ｑｂが検出される。しかし、
このような出力信号が検出される場合としては、第５図
において２つの被写体Ｒ１Ｓが存在する場合もあり、こ
の場合には出力信号はそれぞれ第５図上カッコ内に示す
ように、Ｒａ、Ｒｂ、Ｓａ、Ｓｂとして検出される。す
なわち、被写体がＰ、Ｑであるのか、あるいはＲ，Ｓで
あるのかを判別することができず、したがって被写体に
確実にピント合わせすることができない。

そこで、この発明は、被写体が２つ以ゴニある場一 合であっても確実にピント合わせを行えるようにしたパ
ッシブ型オートフォーカス装置の測距装置を提供するこ
とを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明に係るパッシブ型
オートフォーカス装置の測距装置は、被写体からの光を
複数の受光センサで受けて、該受光センサの出力信号の
位相差から被写体までの距離を測距し、該測距データに
基づいて撮影レンズを調節するパッシブ型オートフォー
カス装置において、カメラボディーの適宜位置に等間隔
を設けて少なくとも３組の前記受光センサを配設し、こ
れら受光センサの出力信号の位相差に基づいて演算処理
を行なうことによって被写体までの距離を測距すること
を特徴としている。

〔作　用〕

カメラを構えて被写体に向けると、被写体からの光が上
記３組の受光センサによって受光され、それぞれの受光
センサによって被写体の輝度分布などに関する検出信号
が出力される。この出力信４− 号に基づいて所定の演算処理を行なえば、被写体を３組
の受光センサで捕捉するため被写体の位置が一義的に決
定され、撮影距離を測定することができる。

〔実施例〕

以下、第１図ないし第４図に示した好ましい一実施例に
基づいて、この発明に係る測距機構を具体的に説明する
。

第２図はこの測距機構によるオートフォーカス装置を具
備したカメラの正面図で、撮影レンズ１０の上方であっ
てファインダー１２を挟んで第１受光センサ２１と第２
受光センサ２２とが設けられており、さらにこれら受光
センサ２］、、　２２の中央部に基準受光センサ２０が
配設されている。これら３組の受光センサ２０．２１．
２２は、第１図に示すように被写体Ｐ、Ｑに臨んで結像
レンズ２０ａ、２１ａ、　２２ａが設けられ、その後方
に受光素子列２０ｂ、２１ｂ、２２ｂが設けられて構成
されている。このため、被写体Ｐ、Ｑからの光は上記結
像レンズ２０ａ、２１ａ、２２ａを通過して、受光素子
列２０ｂ、２１ｂ、２２ｂに入射されることになる。そ
して、この入射された被写体からの光によって、受光素
子列２０ｂ、２１ｂ、２２ｂのそれぞれに現われた被写
体Ｐ、Ｑの像の輝度分布に関する出力信号を、それぞれ
Ｐ。、Ｑｏ、Ｐｌ、ＱいＰ２、Ｑ２とする。

そして、上記受光素子列２０ｂ、２１ｂ、２２ｂには図
示しない処理装置が接続されており、該処理装置によっ
て、それぞれの受光素子列２０ｂ、２１ｂ、２２ｂによ
って得られた被写体Ｐ、Ｑの像の輝度分布に関する出力
信号Ｐ。、Ｑ、、Ｐ、、Ｑｌ、Ｐ２、Ｑ２に基づいて、
後述する演算が行われる。

次に、この測距機構により撮影距離を求める原理を説明
する。

第３図は、１つの被写体Ｐが存在する場合で、基準とな
る受光素子列２０ｂによって検出された被写体像の輝度
分布に関する出力信号Ｐ。の、基準受光センサ２０の光
軸Ｔ。からの変位量をＸ。、第１受光素子列２１ｂによ
って検出された被写体像の輝度分布に関する出力信号Ｐ
□の、第１受光センサ２１の光軸Ｔ１からの変位量をＸ
□、第２受光素子列２２ｂによって検出された被写体像
の輝度分布に関する出力信号Ｐ２の、第２受光センサ２
２の光軸Ｔ２からの変位量をＸ２とする。すなわち、こ
れらの変位量Ｘ。、Ｘ□、Ｘ２が、受光素子列２０ｂ、
２１ｂ、２２ｂによって検出された被写体像の輝度分布
に関する位相差となる。そして、光軸Ｔ。、′ｒ１、Ｔ
２のそれぞれの間隔をＢ、結像レンズ２０ａ、２１ａ、
２２ａと受光素子列２０ｂ、２１ｂ、２２ｂの受光面と
の間隔をＡ、結像レンズ２０ａ、２１ａ、２２ａから被
写体Ｐまでの距離をＬｐ、光軸Ｔ。から被写体Ｐまでの
珪離をＸとすると、三角測量の原理から、ｘ　ｏ　＝　
（Ｘ　／　Ｌ　ｐ）・Ａ　　　　・・・・・・・・・・
・■となり、 Ｘ　＝　ｘ　ｏ−Ｌ　ｐ／　Ａ　　　　　　−−−−−
−■′となる。

また、光軸Ｔ。を基準にして出力信号の像が現われた方
向の符号を含めれば、 −ｘ、＝（（Ｂ−Ｘ）／Ｌｐ）・Ａ　　　・・・・・・
・・■ｘ２＝（（Ｂ＋Ｘ）／Ｌｐ）・Ａ　　　・・・・
・・・・■となる。

− これら■式および■式のそれぞれに、■′式を代入すれ
ば、 ｘ　１＝　−（（Ｂ　／　Ｔ、ρ）・Ａ）＋ｘ。　　・
・・・・・・■′Ｘ２＝（Ｂ／Ｌｐ）・Ａ＋Ｘ、　　　
　　＋・＋＋・・・・＋■′となる。

■′式および■′式を比較すると、Ｘｌ、Ｘ２は、それ
ぞれＸ。を基準として（（Ｂ　／　Ｌｐ）・Ａ）＝Ｘｐ
だけずれていることが分かる。したがって、このＸｐを
求めることにより、 Ｌｐ＝ＡＢ／Ｘｐ　　　　　　　　　・・・・・・・・
・■を算出することができる。

そして、上記Ｘｐを求めるには、第４図に示すような手
順によればよい。第４ａ図は、２つの被写体Ｐ、Ｑから
の光を受けた受光素子列２０ｂ、２１ｂ、２２ｂの被写
体像の輝度分布に関する出力信号を、基準となる出力信
号Ｐ。、Ｑｏと比較したもので、第４ａ図に示す状態か
ら第４ｂ図に示すように、出力信号Ｐ。、Ｐ□、Ｐ２が
一致する状態まで出力信号Ｐ□、Ｐ２の波形をずらせば
、そのずらし量が上記Ｘ、ｐとなる。すなわち、このと
きＰｌとＰ２のずらし量は等しくなるのであるから（■
′式および■′式より）、受光素子列２１ｂの出力信号
と受光素子列２２ｂの出力信号とを等しい距離だけずら
して、３つの信号の波形が一致したとき、これら３つの
信号の波形が同じ被写体Ｐに関する情報となるのである
。次に、第４Ｃ図に示すように、出力信号Ｑ１、Ｑ２が
出力信号Ｑ。と一致する状態までずらせば、該ずらし量
がＸｑとなる。

上述のようにして求められた上記Ｘｐ、Ｘｑから、■式
により、被写体Ｐ、Ｑまでの距離Ｌｐ、Ｌｑが求められ
る。すなわち、前記図示しない処理装置において、上記
第４８図ないし第４Ｃ図に示す手順を行えばよい。

そして、被写体Ｐ、Ｑを３組の受光センサ２０．２１、
２２によって検知するようにしであるから、これらの被
写体Ｐ、Ｑがあいまいとならずに、確実に該被写体Ｐ、
Ｑまでの距離を測距することができる。

なお、撮影距離はそれぞれの被写体Ｐ、Ｑまでの距ｔｌ
Ｌｐ、Ｌｑを平均するなどして定めればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明に係る測距機構によれは
、被写体からの光を少なくとも３組の受光センサで捕捉
するようにしたから、被写体が複数存在した場合でも、
被写体に関する情報があいまいとならず、確実に被写体
の位置を検出でき正確な撮影距離を求めることができる
。

また、パッシブ型オートフォーカス装置に従来から設け
られている２組の受光センサに、さらに１組の受光セン
サを追加する構成であるから、簡単な構造とすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係る測距機構の好ましい一実施例を示
すものである。第１図は、この測距機構によって被写体
までの距離を測定・する場合の光路図である。第２図は
、この測距機構によるオートフォーカス装置を具備した
カメラの一例を示す正面図である。第３図は、この測距
機構による測距原理を説明するための光路図である。第
４８図ないし第４ｃ図は、測距原理に基づいて測定手順
を説明するための図で、受光素子列で検出される被写体
像の輝度分布に関する信号図である。 第５図は、従来の測距機構における三角測量法の原理と
その問題点を説明するための光路図である。 １０・・・撮影レンズ　　　　１２・・・ファインダー
２０　　基準受光センサ　　２１・・・第１受光センサ
２２・・・第２受光センサ ２０ａ、２１ａ、２２ａ・結像レンズ ２０ｂ、２１ｂ、２２ｂ・・・受光素子列Ｔ　ｏ、　Ｔ
　１．　Ｔ　、、　・・光軸　　Ｐ、Ｑ　　被写体Ｐｏ
、Ｐ、、Ｐ２．Ｑ、、Ｑ、、Ｑ２・−串力信号１］ ２ 手続補正書 １．事件の表示 平成１年特許願第１７７３８２号 ２、発明の名称 パッシブ型オートフォーカス装置の測距機構３、補正を
する者 事件との関係　　　特許出願人 埼玉県大宮市植竹町１丁目３２４番地 （５４３）富士写真光機株式会社 ４、代理人 東京都千代田区飯田橋４−１−１１ ６、補正の対象　　　明細書の発明の詳細な説明の欄７
、補正の内容 （１）明細書の第６頁第９行目から第１４行目にかけて
、「第２図はこの測距機構による・・・・・・・・セン
サ２０が配「第２図はこの測距機構によるオートフォー
カス装置を具備したカメラの正面図で、撮影レンズ１０
の上方には、適宜間隔を設けて第１受光センサ２１と第
２受光センサ２２とが配設されており、これら第１受光
センサ２１と第２受光センサ２２のほぼ中央に基準受光
センサ２０が設けられている。また、第１受光センサ２
１の側方であって基準受光センサ２０の反対側には、該
第１受光センサ２１に隣接してファインダー１２が配設
されている。」 と補正する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被写体からの光を複数の受光センサで受けて、該受光セ
   ンサの出力信号の位相差から被写体までの距離を測距し
   、該測距データに基づいて撮影レンズを調節するパッシ
   ブ型オートフォーカス装置において、 カメラボディーの適宜位置に等間隔を設けて少なくとも
   ３組の前記受光センサを配設し、これら受光センサの出
   力信号の位相差に基づいて演算処理を行なうことによっ
   て被写体までの距離を測距することを特徴とするパッシ
   ブ型オートフォーカス装置の測距機構。