JPH0377013A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被写体までの距離を光電的手段によって測定
するカメラの測距装置に関する。

〔従来の技術〕

近年では、光電的手段を用いて測距検出もしくは焦点検
出した信号により、撮影レンズの焦点調節を自動的に制
御するオートフォーカス装置を備えたカメラが開発され
ている。オートフォーカス装置は、被写体までの距離を
光電的手段によって測定する測距装置と、撮影レンズを
合焦位置に移動させる撮影レンズ駆動装置を有している
。測距！Ｌｔには三角測量方式があり、この中にはパッ
シブ方式とアクティブ方式とがある。

このような、アクティブ方式の測距ｖ＆置として例えば
第９図に示すようなものがある。同図において、投光素
子１０１から投光レンズ１０２を介して赤外光線を被写
体へ向けて投光し、投光素子１０１から所定基線長だけ
隔たった受光素子１０３で受光レンズ】０４を介して受
光している。受光素子１０３の受光量Ｑｌ、Ｑ２．Ｑ３
は信号として制御手段に出力され、基線長日に基づいて
演算して被写体までの距離を測定している。

ここで、投光素子１０１から投光される赤外光線は投光
レンズ１０２によって集光させて光線束としている。こ
のため、被写体として２人の人物が並んでいた場合に、
２人の中間に前記光線束が投光されるとこの間を通り抜
けてしまい（いわゆる中ぬけ）、２人の間の遠景へ投光
されることがある。この場合には、この測距装置は遠景
までの距離を被写体距離として誤まって測定してしまう
ことになり、被写体である前記２人を撮影した画面はピ
ンボケとなってしまう。

そこで、第１０図に示すような中ぬけを防止するための
測距ｊｉ　Ｉｆ　ｂｌ　！！案されている（特開昭６２
−２２３７３４号公報参照）、同図において複数の投光
素子１１１が並列に配置されており、複数の投光素子１
１１から順次投光された赤外光線は被写体１１２によっ
て反射され、複数の投光素子１１３によって受光するよ
うにしている。このように投光素子１１１や受光素子１
１３が複数あれば、投光素子１１１からの光線束の一つ
が中ぬけを起しても、他の投光素子１１１からの光線束
は確実に被写体に投光されて、被写体距離を正確に測定
することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の測距装置にあっては、
中ぬけを防止するために投光素子１１１や受光素子１１
３を複数個配設していた。ここで、これらの投光素子１
１１や受光素子１１３はそれぞれが高価である。したが
って、これら複数の投光素子１１１や受光素子１１３を
用いた測距装置は、装置全体としてコスト高となってい
た。

一方、投光素子１１１から投光された赤外光線の反射光
を受光素子１１３で受光させるためには、この投光素子
１１１、受光素子１１３を装置に取り付けるための取付
精度を高くしなければならないが、これらが複数個に増
加すればその分だけ取付精度は一層厳しくしなければな
らず、取り付けるための構成も複雑になり、取り付は後
の調整も困難となる。さらに％　複数の投光素子１１１
から順次投光するので、測距時間が長くなってしまうと
いう問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために、本発明にあっては、
被写体に光を投光する投光素子と、該投光素子から投光
される光を集光して光線束とする投光レンズと、前記投
光素子から基線長を隔てて配設され、被写体からの反射
光を受光レンズを介して受光する受光素子とを備え、前
記受光素子の出力に基づいて被写体までの距離を算出す
るようにした測距装置において、前記光線束の投光角を
調節する投光角変換手段と、前記受光素子の出力が前記
投光角変換手段の狭い投光角に対して得られず、広い投
光角に刻して得られたとき第１の特定信号を出力する特
定信号出力手段とを有する構成とし、また、前記受光素
子の出力が、前記投光角変換手段のいずれの投光角に対
しても得られないときには、第２の特定信号を出力する
特定信号出力手段である構成とするものである。

〔作　用〕

投光角変換手段によって投光素子からの光線束の投光角
を広角にすると、中ぬけを防止することができる。この
ため、高価な投光素子や受光素子はそれぞれ１個で済む
、また、投光素子や受光素子は１個で済むので、複数個
設けていた従来に比べ取付精度はあまり厳しくならず、
取り付けるｋめの構成も簡単になり、取り付は後の調整
も容易である。さらに、従来のように複数の投光素子か
ら順次投光する場合に比べ、　１個の投光素子から１回
投光すればよい。

加えて、光線束の投光角を広角にした場合、特定信号出
力手段から第１の特定信号をレンズ駆動手段に出力して
撮影レンズをパンフォーカス位置へ移動させる。あるい
は、第２の特定信号を出力して撮影レンズを無限距離で
合焦する位置に移動させる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。第１図ないし
第６図は本発明に係る測距装置の第】実施例を示す図で
ある。

まず、構成を説明する。

第１図において、符号ｌはカメラの本体に設けられる投
光素子（例えば、赤外光線用発光ダイオード）であり、
この投光素子１から被写体２へ赤外光線を投光する。ま
た、投光素子】の前方には投光レンズ３が配設され、こ
の投光レンズ３は投光素子１から投光される赤外光線を
集光して光線束とするためのものである。

投光素子ｌから所定距離（基線長）だけ離れて受光素子
４（例えば、Ｐ　Ｓ　Ｄ：　　Ｐｏ５ｔｔｉｏｎＳｅｎ
ｓｔｔｉｖｅ　Ｄｉｏｄｅ）が配設され、被写体２から
の反射光を受光する。また、受光素子４の前方には受光
レンズ５が配設され、前記反射光を受光素子４に結像さ
せるものである。

ところで、投光素子１から投光される光線束の投光角は
投光レンズ３を投光方向に前後させることによって変換
することができる。そこで、この投光角変換手段１７を
第２１！Ｉに示すと、同図において投光レンズ３はレン
ズホルダ６に取付けられこのレンズホルダ６は台板７に
投光方向に向けて移動可能に載置されている。レンズホ
ルダ６には投光方向に一対のガイド１１８ａ、８ｂが形
成されており、このガイド溝８ａ、８ｂには台板７に植
設された一対のガイドビン９ａ、９ｂが嵌入されている
。また、レンズホルダ６には細長い！ｌ！ｌ連動溝が形
成され、この駆動溝１０には円板１１に偏心して植設さ
れた駆動ビン１２が遊嵌されている。モータ１３によっ
て円板１１を回転させると、レンズホルダ６はガイドビ
ン９ａ、９ｂに案内されて投光方向に前後移動する。

第３図は、この測距装置に搭載される制御回路のブロッ
ク構成図である。投光素子１から狭い投光角の光線束が
被写体２へ向けて投光され、この被写体からの反射光を
受光素子４で受光すると、この受光素子４の出力信号に
基づいて距離演算回′１ＩＪ１４によって被写体２まで
の距離が算出される。次に被写体距離が信号として主制
御回路１５からレンズ駆動手段１６へ出力される。

受光素子４で反射光が受光されないときには、主制御回
路１５から投光角変換手段１７へ信号が出力され、この
投光角変換手段Ｉ７によって光線束の投光角を広角にす
る。この広角にされた光線束の反射光が受光素子４で受
光されると、特定信号出力手段１８から第１の特定信号
がレンズ駆動手段１６へ出力される。広角にされた光線
束も反射光として受光素子４で受光されないときには、
特定信号出力手段１８から第２の特定信号がレンズ駆動
手段１６に出力される。

次に、作用を説明する。第４ｒｙＪはこの測距１１置の
作動手順を示すフローチャートであり、このフローチャ
ートを参照しながら説明する。

まず、投光素子１から赤外光線が被写体へ向けて投光さ
れるが、この光線束は投光レンズ３によって収束されて
（投光角は非常に狭くなっている）、投光された赤外光
線は被写体が遠景でなければ反射される（Ｆ（＋））、
　　この反射光が受光素子４で受光されると通常測距が
行なわれる（Ｆ（２））。すなわち、この受光量は電気
信号に変換され、この電気信号は増幅されて距離演算回
路１４によって被写体２までの距離が算出される、算出
された被写体距離が信号として主制御回路Ｘ５からレン
ズ駆動手段１６へ出力され、撮影レンズを合焦位置へ移
動させる（Ｆ（３））。

一方、被写体が遠景でなくとも２人の人物が並んでいた
場合には、第５図に示すように投光素子１から投光され
た赤外光線の光線束が２人の間を通り抜けてしまうこと
があり、このときには赤外光線は被写体から反射されな
い（Ｆ（１））、　　そこで、主制御回ｗＩＪ１５から
投光角変換手段１７へ信号が出力され、モータ１３が駆
動されて投光レンズ３を第６図に示すように投光素子Ｉ
ｍへ移動させ、光線束の投光角を広角にする（Ｆ（４）
）、　　光線束の投光角が広角にされると、今度はこの
光線束は被写体が遠景でさえなければ、２人の間を通り
抜けずに被写体から反射される（Ｆ（５））、　　反射
光が受光素子４によって受光されると、特定信号出力手
段１８からレンズ駆動手段１６へ第１の特定信号が出力
され、撮影レンズをパンフォーカス位置（常用焦点位置
ともいい、前景から遠景まで略ピントが合っている位置
）へ移動させる（Ｆ（６））。

次に、光線束の投光角を広角にしても、被写体が遠景で
ある場合にはこの遠景からは反射光は返ってこない（Ｆ
（５））、　　このため、受光素子４には反射光が受光
されず、特定信号出力手段１８からレンズ駆動手段１６
へ第２の特定信号が出力され、撮影レンズを無限距離で
合焦する位置へ移動させる（Ｆ（７））。

このように、中ぬけを防止するために、投光角変換手段
１７によって投光素子１からの光線束の投光角を広角に
したので、高価な投光素子１や受光素子４はそれぞれ１
個で済む、また、投光素子１や受光素子４は１個で済む
ので、複数個設もすていた従来に比べ取付精度はあまり
厳しくならず、取り付けるための構成も簡単になり、取
り付は後の調整も容易である。さらに、従来のように複
数の投光素子から順次投光する場合に比べ、１個の投光
素子１から１回投光すればよいので測距時間は短くて済
む。

加えて、光線束の投光角を広角にした場合、特定信号出
力手段１８から第１の特定信号をレンズ駆動手段１６に
出力して撮影レンズをパンフォーカス位置へ移動させる
か、あるいは第２の特定信号を出力して撮影レンズを無
限距離で合焦する位置に移動させるようにしたので、撮
影画面はピンボケにならず許容範囲に留まる。

ところで、投光角が広角にされた光線束が被写体２によ
って反射されると、光線束の投光角が挟角であって被写
体が同じ位置にある場合に比べて、受光素子４で受光さ
れる反射光の受光量は少くなる。そこで、光線束の投光
角を広角にしたときには、受光量を補正する等して被写
体距離を算出してもよい。

次に、本発明に係る測距装置の第２実施例を第７図およ
び第８図に示して説明する。この実施例は第７Ｑ！Ｉｔ
　（ａ）、　　（ｂ）に示すように、ホルダ２１の中央
には光線束の投光角が狭い第１発光素子２１（例えば、
赤外光線用発光ダイオード）が埋設され、この第１発光
素子２３の外周には投光角が最初から広い第２発光素子
２３（前記と同じ）カＫ　ｉｌ設されている。したがっ
て、第８図に示すように、通常測距時には第１発光素子
２３を使用し、中ぬけが発生したときには第２発光素子
２３を使用する。

なお、第一の実施例において、レンズ３を可動にしたが
、他の方法、たとえば第２レンズの追加または退避、レ
ンズの曲率の変更または投光素子の移動などによっても
、同等の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、光線束の投光角は
投光角変換手段によって調節するようにしたので、高価
な投光素子や受光素子はそれぞれ１個で済み、装置全体
としてコストの低減を図ることができる。また投光素子
や受光素子は１個で済むので、従来に比べ取付精度はあ
まり厳しくならず、取り付けるための構成も簡単になり
、取り付は後の調整も容易となる。さらに、１個の投光
素子から１回投光すればよいので、従来に比べ測距時間
は短くて済む。

加えて、特定信号出力手段から第１の特定信号あるいは
第２の特定信号を出力して撮影レンズを合焦位置へ移動
させるようにしたので、撮影画面はピンボケとならず許
容範囲に留まる。

【図面の簡単な説明】

第１１！Ｉないし第６図は本発明に係る測距装置の第１
実施例を示す図であり、第１図はこの装置の概略全体図
、第２図は投光角変換手段の斜視図、第３図はこの装置
に搭載される制御回路のブロック構成図、第４図はこの
装置の作動手順を示すフローチャート、第５図および第
６図はそれぞれこの装置の作動を示す図、第７１！Ｉお
よび第８１！Ｉは本発明に係る測距装置の第２実施例を
示す図であり、第７図（ａ）、　　（ｂ）はそれぞれこ
の装置の投光素子の平面図、側面図、第８図はこの装置
の作動を示す図である。第９図および第１０図はそれぞ
れ従来の測距装置を示す概略全体図である。 Ｉ・・・・・・投光素子　　　３・・・・・・投光レン
ズ４・・・・・・受光素子　　　５・・・・・・受光レ
ンズ１７・・・・・・投光角変換手段 １８・・・・・・特定信号出力手段 以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被写体に光を投光する投光素子と、該投光素子か
   ら投光される光を集光して光線束とする投光レンズと、
   前記投光素子から基線長を隔てて配設され、被写体から
   の反射光を受光レンズを介して受光する受光素子とを備
   え、前記受光素子の出力に基づいて被写体までの距離を
   算出するようにした測距装置において、前記光線束の投
   光角を調節する投光角変換手段と、前記受光素子の出力
   が前記投光角変換手段の狭い投光角に対して得られず、
   広い投光角に対して得られたとき第１の特定信号を出力
   する特定信号出力手段とを有することを特徴とする測距
   装置。
2. （２）前記受光素子の出力が、前記投光角変換手段のい
   ずれの投光角に対しても得られないときには、第２の特
   定信号を出力する特定信号出力手段であることを特徴と
   する請求項１記載の測距装置。