JPH06347262A - カメラの測距装置 - Google Patents

カメラの測距装置

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JPH06347262A
JPH06347262A JP13568893A JP13568893A JPH06347262A JP H06347262 A JPH06347262 A JP H06347262A JP 13568893 A JP13568893 A JP 13568893A JP 13568893 A JP13568893 A JP 13568893A JP H06347262 A JPH06347262 A JP H06347262A
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distance
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distance measuring
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Abstract

(57)【要約】 【目的】測距時間が長くなる多点測距モードでは、測距
精度よりもレリーズタイムラグを重視した測距を行い、
測距時間が短くてすむ1点測距モードでは、レリーズタ
イムラグよりも測距精度を重視した測距を行うことを特
徴とする。 【構成】IRED12からパルス光が発光されると、投
光レンズ14を介して被写体16にパルス光が投射さ
れ、被写体16からの反射光が受光レンズ15を通して
PSD13上に至る。AF回路11は、PSD13上の
どこに上記被写体16からの反射光が戻るかによって、
測距情報1/Lが算出され、制御部18に出力する。M
/Sスイッチ19は測距モードが多点測距モードか1点
測距モードかを設定する。このM/Sスイッチ19で選
択された測距モードに応じて、調整値記憶部17からI
RED12の発光回数及び積分時間の値が制御部18に
送られて決定され、AF回路11に出力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はカメラの測距装置に関
し、特に赤外光アクティブ方式を用いたカメラの測距装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、カメラ等の自動合焦システムは、
大きく分けて2つの方式が採用されている。その1つは
被写体の輝度分布情報に基いて測距を行うパッシブ方式
であり、他の1つは被写体に対し赤外光や超音波等のビ
ームを投射し、その反射信号に基いて測距を行うアクテ
ィブ方式である。
【0003】このうち、投光レンズを通して被写体に向
け赤外光を投射し、投光レンズから一定の距離、つまり
基線長だけ離れて設けられた受光レンズを介して半導体
位置検出装置に被写体からの反射光を受光し、その入射
位置によって被写体距離を測定する、所謂赤外投光アク
ティブ式三角測距方式によるオートフォーカス(以下A
Fと略記する)装置は、簡単な構成で実現できるので、
多くの製品に採用されている。
【0004】ところが、この方式にて撮影を行う場合、
投光した方向に主要被写体が存在しない場合、AF装置
は他の被写体或いは背景、すなわち無限(∞)に合焦し
てしまう。このため、主要被写体に対してはピントの合
わない(ピンボケ)写真となってしまう(以下、これを
中抜けと称する)。
【0005】したがって、構図によっては、ファインダ
内に設けられた赤外光の投光方向を示す測距枠に、予め
被写体を入れて測距を行い、その後にフレーミング設定
しなおして撮影する、所謂フォーカスロックと称される
操作を必要とした。
【0006】そこで、測距用の投光信号を複数にして、
ファインダ内の複数の測距位置を測距する、広視野AF
或いは多点測距と称される写真技術が提唱されている。
これによって、フォーカスロックのような煩雑な操作を
無用にする試みがなされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな多点測距技術を用いた赤外投光アクティブ式三角測
距方式によるAF装置を組込んだAFカメラの場合、1
回の測距にも必ず何程かの有限な測距時間が必要であ
る。そのため、撮影画枠内の複数の測距位置につきその
測距点を多くすればする程、その測距に必要な時間が長
くなってしまう。
【0008】また、赤外光を投射する方式は、比較的簡
単に実現できる反面、反射光と定常光とのS/Nの関係
で、距離が遠くなるほど精度が悪くなるという課題を有
している。したがって、赤外光のパルス発光に同期して
行う積分動作の回数を増やすか積分時間を長くすること
によって、ノイズ成分を相殺し、測距精度を向上させる
ことも考えられている。しかしながら、これもやはり測
距時間がそれに応じて長くなるという問題点がある。
【0009】この発明は上記のような点に着目してなさ
れたもので、測距時間を長くすることを防止すると共
に、精度を重視した測距が可能なカメラの測距装置を提
供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、撮
影画枠内の複数のポイントに向けてパルス光を投光可能
な投光手段と、この投光手段から発せられて対象物にて
反射した光を受光し、光電変換を行う光電変換手段と、
この光電変換手段からの光電変換信号を積分した信号に
基き、上記対象物までの距離を演算する演算手段と、上
記撮影画角内の複数のポイントに向けて投光を行い対象
物を測距する第1の測距モードと、上記撮影画角内の単
一のポイントに向けて投光を行い対象物を測距する第2
の測距モードとを選択する設定手段と、この設定手段に
より第2の測距モードが選択された際には、上記投光手
段が発するパルス光の数若しくは上記演算手段の積分時
間を増加させる制御手段とを具備することを特徴とす
る。
【0011】
【作用】この発明のカメラの測距装置にあっては、撮影
画角内の複数のポイントに向けて投光を行い対象物を測
距する第1の測距モードと、上記撮影画角内の単一のポ
イントに向けて投光を行い対象物を測距する第2の測距
モードの2種類の測距モードを有している。そして、上
記撮影画枠内の複数のポイントに向けて投光手段から対
象物に向けてパルス光が投光されると、対象物にて反射
された光が光電変換手段で受光されて光電変換が行われ
る。この光電変換手段からの光電変換信号を積分した信
号に基いて、演算手段で上記対象物までの距離が演算さ
れる。上記第1の測距モードと第2の測距モードの選択
は、設定手段によりなされるもので、第2の測距モード
が選択された際には、上記投光手段が発するパルス光の
数若しくは上記演算手段の積分時間が制御手段により増
加される。
【0012】
【実施例】初めに、この発明のカメラの測距装置の前提
となる技術について説明する。コンパクトカメラ等に適
用されるアクティブ式の三角測距方式によるAF装置
は、図5に示されるような測距原理に基いて構成されて
いる。すなわち、互いに平行な光軸を有する投光レンズ
1と受光レンズ2とが基線長Sだけ離れて位置され、投
光レンズ1の光軸上には近赤外発光LED(IRED)
3が、また受光レンズ2の光軸上には図中aだけシフト
した位置に端面を有する長さbの位置検出素子(PS
D)4がそれぞれ配置されている。そして、IRED3
から投光された光エネルギーは、投光レンズ1を通して
距離Lにある被写体5で反射され、受光レンズ2を通し
てPSD4上に結像される。
【0013】このPSD4は、2つの出力端子1chと2
chを有しており、太陽光等の定常光電流成分を除去する
と、その出力電流i1 、i2 と反射スポット光の入射位
置xとの間には、(1)式で示される関係が成立する。 i2 /(i1 +i2 )=(x+a)/b …(1) そして、受光レンズ2の焦点距離をfj とすると、入射
位置xは(2)式により求められる。 x=S・fj /L …(2) 更に、上記(1)式及び(2)式により、(3)式が得
られる。
【0014】
【数1】
【0015】したがって、i2 /(i1 +i2 )を求め
ることによって、被写体距離Lの逆数を求めることがで
きる。図6は、アクティブ式三角測距方式による基本的
な測距装置の要部回路図である。図示されないIRED
が発光する前は、制御信号1によってオペアンプA1
1、A12の出力側に配置されたアナログスイッチAS
11、AS12がオンしている。したがって、このアン
プA11、A12の負帰還によって、PSD4を流れる
定常光電流は全てトランジスタQ11、Q12に流れ
る。そして、そのために必要なベース電位は、コンデン
サC11、C12に充電されている。
【0016】また、IREDを発光させる直前にオペア
ンプA11、A12の出力側のアナログスイッチAS1
1、AS12をオフにすると、定常光電流を流すのに必
要な電位がコンデンサC11、C12に記憶される。
【0017】次に、IRED投光による被写体からの反
射光による光電流の増加分i1 、i2 は、増幅トランジ
スタQ13、Q14のベースに流れ込む。いま、トラン
ジスタQ13、Q14の直流電流増幅率をβとすると、
βi1、βi2が対数圧縮ダイオードQ15、Q16に流れ
る。この対数圧縮ダイオードQ15、Q16のカソード
は、定電流I0 の差動増幅回路を構成するトランジスタ
Q19、Q20のベースに入力される。
【0018】そして、このトランジスタQ19、20の
コレクタ電流i1 ′、i2 ′、対数圧縮ダイオードQ1
5、Q16、トランジスタQ19、Q20の逆方向飽和
電流をIS 、熱電圧をVT とすると、これらのトランジ
スタダイオードには、以下に示すような関係式が成立す
る。
【0019】
【数2】 したがって、 i1 ×i1 ′=i2 ×i2 ′ …(5) この(5)式を(6)式に代入すれば(7)式が成立す
る。 i1 +i2 ′=I0 …(6)
【0020】
【数3】
【0021】一方、積分コンデンサC13を積分する電
流IINT はi1 に等しい。そこで、図7に示されるよう
に、2重積分方式でIINT により一定時間t1 に亘りコ
ンデンサC13を充電し、その後、逆方向に定電流IG
で放電して、元の電圧に戻るまでの時間t2 を測定する
と、(8)式が得られる。 t1 ×IINT =t2 ×IG …(8) 更に、上記(7)式及び(8)式から、(9)式の関係
が得られる。 i2 /(i1 +i2 )=(IG /I0 )×(t2 /t1 ) …(9) したがって、(3)式及び(9)式より(10)式の関
係が成立するので、t2を測定することによって被写体
距離Lを求めることができる。
【0022】
【数4】 故に、AF回路から出力される測距データ1/Lの誤差
Δ1/Lには、一般に(11)式で示されるような関係
が成立する。
【0023】
【数5】 尚、上記(11)式に於いて、nはIREDの発光同
数、tINT は1回当りの回路の信号電流積分時間をそれ
ぞれ示している。
【0024】以下、図面を参照してこの発明の実施例に
ついて説明する。図1は、この発明のカメラの測距装置
の実施例の構成を示すブロック図である。同図に於い
て、AF回路11にはIRED12及びPSD13が接
続されている。これらIRED12及びPSD13に対
面する位置には、投光レンズ14、受光レンズ15が、
それぞれ所定の基線長(S)離れた平行光軸上に配置さ
れている。尚、16は測距対象物となる被写体である。
【0025】一方、上記AF回路11は、調整値記憶部
17と共に制御部18に接続されてする。この制御部1
8にはまた、多点測距モード/1点測距モードを切換え
る選択スイッチ(M/Sスイッチ)19が接続されてい
る。
【0026】このような構成に於いて、IRED12か
らパルス光が発光されると、投光レンズ14を介して被
写体16に投射され、被写体16からの反射光が受光レ
ンズ15を通してPSD13上に至る。このPSD13
上のどこに反射光が戻るかによって、AF回路11に於
いて測距情報1/Lが算出され、制御部18に出力され
る。
【0027】このとき、測距精度は、図2に示されるI
RED12の発光回数nや積分時間tINT の値を大きく
することで、AF精度を向上させることができる。しか
し、それに伴ってレリーズタイムラグが長くなってしま
うため、シャッタチャンスを逃す原因ともなっていた。
したがって、M/Sスイッチ19がオン状態となり、多
点測距モードが選択された場合には、1点測距モードが
選択された場合よりも小さい発光回数n及び積分時間t
INT の値が、調整値記憶部17から読出されて制御部1
8で決定され、AF回路11に出力される。
【0028】次に、図3及び図4のフローチャートを参
照して、上記実施例の具体的な動作について説明する。
先ず、図3のフローチャートを参照して、同実施例の第
1の動作例について説明する。
【0029】先ず、ステップS1にて、M/Sスイッチ
19が多点測距モード側に切換えられているか、すなわ
ちオンされているか否かを検出する。ここで、M/Sス
イッチ19がオンされている場合には、ステップS2に
進んで、予め調整値記憶部17に記憶されている多点測
距モードの積分時間TINT ・M が、積分時間tINT に設
定される。次いで、ステップS3にて、多点測距モード
の発光回数NM が発光回数nに設定される。この後、ス
テップS4にて、多点AF動作が行われる。
【0030】一方、上記ステップS1で、M/Sスイッ
チ19がオフ、すなわち1店測距モードが選択されてい
る場合は、ステップS5に進んで、予め調整値記憶部1
7に記憶されている1点測距モードの積分時間TINT ・S
が、積分時間tINT に設定される。次いで、ステップ
S6にて、1点測距モードの発光回数NS が発光回数n
に設定される。この後、ステップS7にて、1点AF動
作が行われる。
【0031】そして、ステップS4、S7にて、多点或
いは1点のAF動作が終了したならば、ステップS8に
進んで測距情報1/Lが算出される。次いで、ステップ
S9にてレンズ繰出しが行われた後、ステップS10に
てシャッタ動作が行われる。こうして、全ての動作を終
了する。
【0032】このように、第1の動作例によれば、多点
測距モード及び1点測距モードに、それぞれ独立した積
分時間及び発光回数を設定することが可能になる。次
に、図4のフローチャートを参照して、実施例の第2の
動作例について説明する。
【0033】ステップS11にて、先ず、M/Sスイッ
チ19がオンされているか否か、すなわち多点測距モー
ド側に切換えられているか否かが検出される。ここで、
M/Sスイッチ19がオン、すなわち多点測距モードが
選択された場合には、ステップS12に進んで係数m
が”1“に設定される。一方、M/Sスイッチ19がオ
フ、すなわち1点測距モードが選択された場合には、ス
テップS13に進んで係数mが”2“に設定される。
【0034】次いで、ステップS14に於いて、積分時
間tINT が次式により設定される。 tINT =m・TINT …(12) また、発光回数nも、ステップS15に於いて、次式に
より設定される。 n=m・N …(13) 尚、上記TINT 及びNは、予め調整値記憶部17に記憶
されている定数である。
【0035】そして、ステップS16に於いて、係数m
が“1”に設定されているか否かが判定される。ここ
で、係数mが“1”に設定されている場合には、ステッ
プS17に進んで多点AF動作が行われる。一方、係数
mが“2”に設定されている場合には、ステップS18
に進んで、1点AF動作が行われる。
【0036】この後、ステップS19に進んで測距情報
1/Lが算出される。次いで、ステップS20にてレン
ズ繰出しが行われた後、ステップS21にてシャッタ動
作が行われる。こうして、全ての動作を終了する。
【0037】このように、第2の動作例によれば、多点
測距モードのみの積分時間及び発光回数を設定するだけ
で、1点測距モードの積分時間及び発光時間が自動的に
決定することがにできる。
【0038】このように、同実施例による測距装置で
は、1点測距モードによる撮影の際には、多点測距モー
ドの場合よりも長い積分時間或いは多い発光回数による
測距精度の高い測距出力を得ることができる。また、多
点測距モードによる撮影の際には、1点測距モードの場
合よりも短い積分時間或いは少ない発光回数による測距
時間の短い測距出力を得ることができる。
【0039】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、1点測
距モードによる撮影の際には測距精度を重視した測距出
力を得ることができ、多点測距モードによる撮影の際に
は測距時間を重視した測距出力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のカメラの測距装置の実施例の構成を
示すブロック図である。
【図2】図1のIRED12から発生されるパルス光の
発光状態を示すタイムチャートである。
【図3】図1のカメラの測距装置の第1の動作例を説明
するフローチャートである。
【図4】図1のカメラの測距装置の第2の動作例を説明
するフローチャートである。
【図5】アクティブ式の三角測距方式によるAF装置の
測距原理について示した図である。
【図6】アクティブ式三角測距方式による基本的な測距
装置の要部回路図である。
【図7】2重積分方式による積分時間とコンデンサC1
3の充電及び放電との関係を示した図である。
【符号の説明】
11…AF(オートフォーカス)回路、12…近赤外発
光LED(IRED)、13…位置検出素子(PS
D)、14…投光レンズ、15…受光レンズ、16…被
写体、17…調整値記憶部、18…制御部、19…選択
スイッチ(M/Sスイッチ)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03B 13/36

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮影画枠内の複数のポイントに向けてパ
    ルス光を投光可能な投光手段と、 この投光手段から発せられて対象物にて反射した光を受
    光し、光電変換を行う光電変換手段と、 この光電変換手段からの光電変換信号を積分した信号に
    基き、上記対象物までの距離を演算する演算手段と、 上記撮影画角内の複数のポイントに向けて投光を行い対
    象物を測距する第1の測距モードと、上記撮影画角内の
    単一のポイントに向けて投光を行い対象物を測距する第
    2の測距モードとを選択する設定手段と、 この設定手段により第2の測距モードが選択された際に
    は、上記投光手段が発するパルス光の数若しくは上記演
    算手段の積分時間を増加させる制御手段とを具備するこ
    とを特徴とするカメラの測距装置。
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