JP2001108893A - 距離測定装置およびカメラ - Google Patents

距離測定装置およびカメラ

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JP2001108893A
JP2001108893A JP2000203235A JP2000203235A JP2001108893A JP 2001108893 A JP2001108893 A JP 2001108893A JP 2000203235 A JP2000203235 A JP 2000203235A JP 2000203235 A JP2000203235 A JP 2000203235A JP 2001108893 A JP2001108893 A JP 2001108893A
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light
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distance
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Takaaki Kotani
高秋 小谷
Shuichi Ishii
秀一 石井
Shigeaki Ushiro
成明 後
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Fuji Photo Film Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/30Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line
    • G02B7/32Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line using active means, e.g. light emitter

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Abstract

(57)【要約】 【課題】コストアップを抑えたまま、高い精度で距離測
定を行なうことのできる距離測定装置及びカメラを提供
する。 【解決手段】近距離領域,中距離領域の場合は、スイッ
チ61,62をオフ状態、スイッチ63を接点63a側
にしPSD素子30からの電流信号I1,I2を入力端子
41,42に入力して通常の比演算処理を行ない、遠距
離領域の場合は、スイッチ61,62をオフ状態,オン
状態、スイッチ63は接点63b側にし電流信号I1
固定電流信号Irを入力端子41,42に入力して固定
信号に基づく比演算処理を行ない、最遠距離領域の場合
は、スイッチ61,62をオン状態,オフ状態、スイッ
チ63は接点63b側にし第1の信号伝送路を形成して
電流信号I1,I2の加算値と固定電流信号Irを入力端
子41,42に入力して光量に基づく比演算処理を行な
い測距データを求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、距離測定用の光を
放ち距離測定対象物で反射して戻ってきた光を受光する
ことにより距離測定対象物までの距離を測定する距離測
定装置、および距離測定装置を内蔵したカメラに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、一般にアクティブタイプと呼
ばれるオートフォーカス(AF)装置を内蔵したカメラ
が数多く製品化されている。アクティブタイプのオート
フォーカス装置は、AF投光ユニットとAF受光ユニッ
トを所定の基線長を隔てて配置し、AF投光ユニットか
ら被写体に向けて光を放ち、被写体で反射して戻ってき
た光をAF受光ユニットで受光することにより被写体ま
での距離を測距する方式である。
【0003】測距用の受光素子としては例えばPSD素
子が用いられ、そのPSD素子からの光電流に基づいて
演算処理する演算素子としては例えば、比演算処理を行
なうAF専用受光ICが用いられる。
【0004】このようなカメラで写真撮影を行なうに
は、先ずシャッタボタンを半押し操作する。すると、カ
メラ前方に向けてAF投光部から測距用の光が放たれ被
写体で反射して戻ってきた測距用の光がPSD素子の受
光面で受光されて光電流が発生する。発生した光電流
は、PSD素子の受光面上の照射位置とその受光面の両
端それぞれとの各距離に応じて2つの光電流(近距離側
の光電流および遠距離側の光電流)に分流され、分流さ
れた2つの光電流を表す信号がAF専用受光ICに入力
される。AF専用受光ICでは、これら2つの光電流を
表す信号に基づいて比演算処理が行なわれ、この比演算
処理の結果に基づいて被写体までの距離が求められ、そ
の求められた距離に撮影レンズが移動される。このよう
にしてピントが調整された後、シャッタボタンを全押し
操作することにより、写真撮影が行なわれる。
【0005】ここで、被写体までの距離が遠くなるにつ
れてPSD素子からの光電流は小さくなり、光電流を表
す信号のうちの、特に遠距離側の信号のS/N比が低下
し、このため、上記AF専用受光ICで被写体までの距
離を正確に求めることが困難になる。
【0006】そこで、特開平4−48208号公報に
は、被写体が近距離にある場合はPSD素子から出力さ
れる光電流それぞれの比演算値を所定回数積分した値を
測距データとし、被写体が遠距離にある場合はPSD素
子から出力される光電流双方の加算値(光量)を所定回
数積分した値を測距データとすることにより、近距離お
よび遠距離双方の測距精度を高める技術が提案されてい
る。
【0007】また、特開平7−260475号公報に
は、カメラごとに異なる調整用のデータを書き込んでお
き、測距プログラムの実行時にこの調節用データを利用
してPSD素子の一対の出力端子に接続された第1,第
2の増幅器を等価に作動するようにして最適な近距離側
信号および遠距離側信号を求め、これら近距離側信号,
遠距離側信号を、カメラを制御するマイコンのポートに
入力して演算を行なうことにより測距の精度を高める技
術が提案されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平4−4
8208号公報に提案された技術では、加算値を算出す
る回路部分、比演算値を算出する回路部分が別々に必要
になるなど受光回路規模が大きくなり、コストアップの
要因となる。
【0009】また、特開平7−260475号公報に提
案された技術では、マイクロコンピュータの入力ポート
数が増加するという問題がある。
【0010】そこで、比演算処理と光量に基づく演算処
理との双方を行なうことのできるAF専用受光ICを開
発して、そのAF専用受光ICを採用することも考えら
れるが、その場合、新たなICの開発には、それ自体に
も多大なコストがかかるとともに、これまで実績のあ
る、比演算処理のみを行うAF専用受光ICの大量生産
に伴うコストメリットが生かせないことになり、大きな
コストアップとなるという問題が発生する。
【0011】この問題は、測距用の受光素子としてPS
D素子を用いた場合に限られず、分割受光面を有するS
PD素子を測距用の受光素子として用いた場合も同様に
発生する。
【0012】本発明は、上記事情に鑑み、コストアップ
を抑えたまま、高い精度で測距を行なうことのできる距
離測定装置、および、そのような距離測定装置を内蔵し
たカメラを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の距離測定装置は、距離測定用の光を放ち距離測定対
象物で反射して戻ってきた光を受光することにより該距
離測定対象物までの距離を求める距離測定装置におい
て、光の照射を受けて光電流を発生する受光面を有する
半導体受光素子と、各電流信号を入力する2つの入力端
子を有し、これら2つの入力端子から入力された電流信
号に基づいて比演算を行なう比演算回路と、固定電流信
号を発生する電流源と、上記半導体受光素子の受光面で
発生した光電流を上記比演算回路の2つの入力端子のう
ちの一方の入力端子に導くとともに、上記比演算回路の
2つの入力端子のうちの他方の入力端子に上記電流源か
らの固定電流信号を導く第1の信号伝送路とを備えたこ
とを特徴とする。
【0014】本発明の距離測定装置は、比演算回路の一
方の入力端子に半導体受光受光素子の受光面で発生した
光電流を入力するとともに他方の入力端子には固定電流
信号を入力してそれらの間の比演算処理を行なわせるよ
うにしたものであり、比演算というアルゴリズムをその
まま採用して光量に基づく演算を行なうことができる。
すなわち、従来から広く採用されている比演算回路をそ
のまま採用して光量に基づく演算を行なうことができ
る。
【0015】ここで、上記電流源は、選択可能な電流値
の固定電流信号を発生させるものであることが好まし
い。
【0016】このような電流源を備えると、比演算回路
に入力される固定電流信号の値が選択できるため、その
比演算回路における比演算結果を表す測距特性を調整す
ることができる。
【0017】本発明の距離測定装置は、そこに備えられ
た半導体受光素子が上記受光面で発生した光電流を分担
して出力する複数の信号電極を有するものであって、上
記第1の信号伝送路が、それら複数の信号電極から分担
して出力された光電流を合流させて上記一方の入力端子
に導くものであってもよい。
【0018】この場合に、その半導体受光素子は、上記
受光面の両端に設けられた、その受光面への光の照射に
より発生した光電流を、その受光面上の照射位置とその
受光面の両端それぞれとの各距離に応じて分担して出力
する一対の信号電極を有するものであってもよい。
【0019】あるいは、本発明の距離測定装置は、そこ
に備えられた半導体受光素子が、上記受光面を有すると
ともに、その受光面の両端に設けられた、その受光面へ
の光の照射により発生した光電流を分担して出力する一
対の信号電極、および、その一対の信号電極のうちの一
方の信号電極に隣接した位置に設けられ、制御信号に応
じて、上記受光面で発生した光電流の、上記一方の信号
電極への流入を許容する第1の状態と、その流入を阻止
する第2の状態とに切り換わる第1のスイッチを有する
ものであって、上記第1の信号伝送路は、上記第1のス
イッチが上記第2の状態にあるときに、上記一対の信号
電極のうちの、上記一方の信号電極とは異なる他方の信
号電極から出力された光電流を上記一方の入力端子に導
くものであってもよい。
【0020】この場合に上記半導体受光素子は、上記第
1のスイッチが上記第1の状態にある場合に、上記一対
の信号電極が、上記受光面への光の照射により発生した
光電流をその受光面上の照射位置とその受光面の両端そ
れぞれとの各距離に応じて分担して出力するものである
ことが好ましい。
【0021】あるいは、本発明の距離測定装置は、そこ
に備えられた半導体受光素子が、上記受光面を有すると
ともに、上記受光面を複数の分割領域に分けたときの各
分割領域に対応して備えられ対応する分割領域に接続さ
れた、上記受光面への光の照射により発生した光電流を
出力する各信号電極、および、上記分割領域どうしの境
界に対応して設けられ、制御信号に応じて、上記受光面
で発生した光電流の、対応する境界を横切る流れを許容
する第1の状態と、該境界を横切る流れを阻止する第2
の状態とに切り換わる第2のスイッチを有するものであ
って、上記第1の信号伝送路は、上記第2のスイッチが
上記第1の状態にあるときに、上記各信号電極から分担
して出力された光電流を合流させて上記一方の入力端子
に導くものであってもよく、あるいは、本発明の距離測
定装置は、そこに備えられた半導体受光素子が、上記受
光面を有するとともに、上記受光面を複数の分割領域に
分けたときの各分割領域に対応して備えられ対応する分
割領域に接続された、上記受光面への光の照射により発
生した光電流を出力する各信号電極、上記分割領域どう
しの境界に対応して設けられ、制御信号に応じて、上記
受光面で発生した光電流の、対応する境界を横切る流れ
を許容する第1の状態と、該境界を横切る流れを阻止す
る第2の状態とに切り換わる第2のスイッチ、および、
上記各信号電極のうちの1つの信号電極である第1の信
号電極を除く他の信号電極に対応して設けられ、制御信
号に応じて、上記受光面で発生した光電流の、対応する
信号電極への流入を許容する第1の状態と、該流入を阻
止する第2の状態とに切り換わる第3のスイッチを有す
るものであって、上記第1の信号伝送路は、上記第2の
スイッチが上記第1の状態にあるとともに、上記第3の
スイッチが上記第2の状態にあるときに、上記第1の信
号電極から出力された光電流を上記一方の入力端子に導
くものであってもよい。
【0022】ここで、上記本発明の距離測定装置におい
て、上記第1の状態とは例えば低インピーダンス状態、
上記第2の状態とは例えば高インピーダンス状態をいう
が、必ずしもインピーダンスの高低に限るものではな
く、光電流がスイッチを通過することが許容された状態
が第1の状態であり、光電流がスイッチを通過すること
が阻止された状態が第2の状態である。
【0023】また、本発明の距離測定装置は、そこに備
えられた半導体受光素子が、上記受光面で発生した電流
を分担して出力する複数の信号電極を有するものであっ
て、この距離測定装置は、上記第1の信号伝送路と、上
記半導体受光素子の複数の信号電極のうちの2つの信号
電極から出力された2つの光電流それぞれを上記比演算
回路の2つの入力端子それぞれに導く第2の信号伝送路
とを切り換える伝送路切換部を備えたものであることが
好ましい。
【0024】このような伝送路切換部を備えると、上記
第1の信号伝送路に切り換えて複数の光電流の合計によ
る光量に基づく比演算処理を行なうことができるととも
に、上記第2の信号伝送路に切り換えて通常の比演算処
理を行なうこともできる。
【0025】また、本発明の距離測定装置は、そこに備
えられた半導体受光素子が、上記受光面で発生した電流
を分担して出力する複数の信号電極を有するものであっ
て、この距離測定装置は、上記第1の信号伝送路と、上
記半導体受光素子の複数の信号電極から出力された複数
の光電流のうちの1つの光電流を上記比演算回路の2つ
の入力端子のうちの一方の入力端子に導くとともに、上
記比演算回路の2つの入力端子のうちの他方の入力端子
に上記電流源からの固定電流信号を導く第3の信号伝送
路とを切り換える伝送路切換部を備えたものであること
も好ましい態様である。
【0026】距離測定対象物までの距離もしくは半導体
受光素子の構成によっては、受光素子から出力された光
電流を表す信号のうち、1つを選択的に選んだ方が性能
向上が見込める場合がある。そのような場合、上記伝送
路切換部により、上記第3の信号伝送路に切り換えて、
固定電流信号との比演算処理を行なうと、その距離領域
における測距精度を高めることができる。
【0027】さらに、本発明の距離測定装置は、そこに
備えられた半導体受光素子は、前記受光面で発生した電
流を分担して出力する複数の信号電極を有するものであ
って、この距離測定装置は、上記第1の信号伝送路と、
上記半導体受光素子の複数の信号電極のうちの2つの信
号電極から出力された2つの光電流それぞれを上記比演
算回路の2つの入力端子それぞれに導く第2の信号伝送
路と、上記半導体受光素子の複数の信号電極から出力さ
れた複数の光電流のうちの1つの光電流を上記比演算回
路の2つの入力端子のうちの一方の入力端子に導くとと
もに、上記比演算回路の2つの入力端子のうちの他方の
入力端子に上記電流源からの固定電流信号を導く第3の
信号伝送路とを切り換える伝送路切換部を備えたもので
あることも好ましい態様である。
【0028】このような伝送路切換部を備えると、広い
距離領域にわたり高い精度で距離測定を行なうことがで
きる。例えば、後述する実施形態では、距離測定対象物
が十分に遠距離領域にある場合は上記第1の信号伝送路
に切り換えて光量に基づく比演算処理を行ない、また距
離測定対象物が近距離領域にある場合は第2の信号伝送
路に切り換えて通常の比演算処理を行ない、さらに距離
測定対象物がやや遠距離領域にある場合は第3の信号伝
送路に切り換えて固定電流信号に基づく比演算処理を行
ない、このように信号伝送路を切り換えて、広い距離領
域にわたり高い精度で距離測定が行なわれている。
【0029】また、上記目的を達成する本発明のカメラ
は、カメラ前方に向けて測距用の光を放ち被写体で反射
して戻ってきた光を受光して被写体までの距離を求める
距離測定装置を備え、求めた距離に撮影レンズを移動さ
せて撮影を行なうカメラにおいて、上記距離測定装置
が、光の照射を受けて光電流を発生する受光面を有する
半導体受光素子と、各電流信号を入力する2つの入力端
子を有し、これら2つの入力端子から入力された電流信
号に基づいて比演算を行なう比演算回路と、固定電流信
号を発生する電流源と、上記半導体受光素子の受光面で
発生した光電流を上記比演算回路の2つの入力端子のう
ちの一方の入力端子に導くとともに、上記比演算回路の
2つの入力端子のうちの他方の入力端子に上記電流源か
らの固定電流信号を導く第1の信号伝送路とを備えたこ
とを特徴とする。
【0030】ここで、本発明のカメラは、そこに備えら
れた距離測定装置を構成する半導体受光素子が、上記受
光面で発生した電流を分担して出力する複数の信号電極
を有するものであって、その距離測定装置は、上記第1
の信号伝送路と、上記半導体受光素子の複数の信号電極
のうちの2つの信号電極から出力された2つの光電流そ
れぞれを上記比演算回路の2つの入力端子それぞれに導
く第2の信号伝送路とを切り換える伝送路切換部を備え
たものであることが好ましい。
【0031】また、本発明のカメラは、そこに備えられ
た距離測定装置を構成する半導体受光素子が、上記受光
面で発生した電流を分担して出力する複数の信号電極を
有するものであって、その距離測定装置は、上記第1の
信号伝送路と、上記半導体受光素子の複数の信号電極か
ら出力された複数の光電流のうちの1つの光電流を上記
比演算回路の2つの入力端子のうちの一方の入力端子に
導くとともに、上記比演算回路の2つの入力端子のうち
の他方の入力端子に上記電流源からの固定電流信号を導
く第3の信号伝送路とを切り換える伝送路切換部を備え
たものであることも好ましい形態である。
【0032】さらに、本発明のカメラは、そこに備えら
れた距離測定装置を構成する半導体受光素子が、上記受
光面で発生した電流を分担して出力する複数の信号電極
を有するものであって、その距離測定装置は、上記第1
の信号伝送路と、上記半導体受光素子の複数の信号電極
のうちの2つの信号電極から出力された2つの光電流そ
れぞれを上記比演算回路の2つの入力端子それぞれに導
く第2の信号伝送路と、上記半導体受光素子の複数の信
号電極から出力された複数の光電流のうちの1つの光電
流を上記比演算回路の2つの入力端子のうちの一方の入
力端子に導くとともに、上記比演算回路の2つの入力端
子のうちの他方の入力端子に上記電流源からの固定電流
信号を導く第3の信号伝送路とを切り換える伝送路切換
部を備えたことも好ましい形態である。
【0033】尚、上述した本発明の距離測定装置の各種
形態のいずれを備えたカメラも、本発明のカメラに包含
される。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。
【0035】図1は、本発明の第1実施形態のカメラを
前面斜め上から見た外観斜視図である。
【0036】図1に示すカメラ10は、一般にアクティ
ブタイプと呼ばれるオートフォーカス(AF)装置を内
蔵した、ロール状の写真フイルム上に写真撮影を行なう
カメラである。このカメラに内蔵されたAF装置は、本
発明の距離測定装置の一実施形態に相当する。
【0037】このカメラ10の前面中央部には、光学ズ
ームレンズ11aを内部に備えたズーム鏡胴11が備え
られている。
【0038】オートフォーカス装置には、カメラ10の
前面上部に配置されたAF投光窓12を有しそのAF投
光窓12からカメラ10の前方に向けて測距用の光を放
つ投光部、およびカメラ10前面の、AF投光窓12か
ら所定距離離れた位置に配置されたAF受光窓13を有
しAF投光窓12からカメラ10の前方に放たれ被写体
で反射して戻ってきた光をそのAF受光窓13から受け
入れて受光することにより被写体までの距離を求める受
光部が備えられている。この受光部の詳細については後
述するが、この受光部には、AF受光窓13の後方に配
置された、本発明にいう半導体受光素子の一種であるP
SD素子が備えられている。
【0039】またこのカメラ10には、図示しないファ
インダユニットを構成するファインダ窓14、および内
蔵された露出調整用のAEセンサに光を導くためのAE
受光窓15も備えられている。さらに、このカメラ10
の上面には、ポップアップ式のストロボ発光部17、お
よびシャッタボタン18が備えられている。
【0040】図2は、図1のカメラを背面斜め上から見
た外観斜視図である。
【0041】このカメラ10の背面には、撮影時にスト
ロボ装置を機能させるか否かを切り換えるストロボオン
オフスイッチ21、ファインダ接眼窓22、および光学
ズームレンズ11aをテレ側(遠距離側)あるいはワイ
ド側(近距離側)に動作させるズーム操作レバー23が
備えられている。
【0042】このように構成された本実施形態のカメラ
10は、測距の精度が高められ、かつ回路規模が小さく
コストが低減されたカメラである。以下、詳細に説明す
る。
【0043】図3は、図2に示すカメラのオートフォー
カス装置の光学系の部分の構成を示す模式図である。
【0044】図1に示すカメラ10には、AFユニット
100が配置されている。このAFユニット100に
は、カメラ10のAF投光窓12の裏側の位置に投光用
の発光素子であるLED101と、そのLED101か
ら発せられた光ビームを絞るための投光レンズ102が
配備されており、また、カメラ10のAF投光窓12の
裏側の位置には半導体受光素子の一種であるPSD30
と、LED101から出射され被写体(図示せず)で反
射して戻ってきた光をそのPSD30上に集光する受光
レンズ103が配備されている。
【0045】LED101から発せられた測光用の光
は、投光レンズ102およびAF投光窓12を経由して
前方(矢印A方向)に進み、被写体(図示せず)で反射
し、その反射光のうちの受光窓13から入射した光が受
光レンズ103を経由してPSD素子30上に集光され
る。ここで、被写体が仮にa点にいたときはそのa点で
反射した光はPSD30上のa’点に集光され、被写体
が仮にb点にいたときはそのb点で反射した光はPSD
30上のa’点とは異なるb’点に集光され、被写体が
仮にc点にいたときはそのc点で反射した光は、SPD
30上の、a’点およびb’点のいずれとも異なるc’
点に集光される。このように、カメラ10からの被写体
の距離に応じてSPD素子30上の集光点が異なり、し
たがってこの集光点の位置を検出することにより、被写
体の距離を求めることができる。この実施形態のカメラ
では、後述するように、被写体が比較的近距離に居ると
きはこの原理による測距が採用されている。
【0046】また、被写体の反射率の相違による誤差は
存在するものの、被写体が近距離に居るときはPSD素
子30上に強い光が戻り、被写体が遠距離に居るときは
PSD素子30上には相対的に弱い光しか戻ってこな
い。したがってLED101から発せられ被写体で反射
された反射光の、PSD素子30上での強度(光量)を
検出することによっても、被写体までの距離を求めるこ
とができる。この実施形態のカメラでは、後述するよう
に、被写体が最遠距離領域内にいるときは、この原理に
よる測距が採用されている。
【0047】図4は、図1に示すカメラの受光部の回路
図、図5は、図3,図4に示すPSD素子の模式図であ
る。
【0048】図4には、PSD素子30と、AF専用受
光回路40と、定電流源50と、スイッチ素子61,6
2,63と、MPU70とが示されている。
【0049】PSD素子30は、図5に示すように、光
の照射を受けて光電流を発生する受光面33を有すると
ともに、その受光面33の両端に設けられた、その受光
面33への光の照射により発生した光電流を、その受光
面33上の照射位置とその受光面の両端それぞれとの各
距離に応じて分担して出力する一対の信号電極31,3
2を有する。
【0050】AF専用受光回路40は、本発明にいう比
演算回路に相当し、このAF専用受光回路40では、一
対の入力端子41,42から入力された光電流に基づい
て比演算が行われ、被写体までの距離が求められる。
【0051】定電流源50は、電流値可変の定電流を生
成するものであって、MPU70により指定された電流
値の定電流Irを出力する。
【0052】各スイッチ素子61,62は、MPU50
からの各制御信号によりそれぞれオン状態あるいはオフ
状態に切り換えられる。またスイッチ素子63は、MP
U50からの制御信号により、接点63a側あるいは接
点63b側に切り換えられる。これらのスイッチ素子6
1,62,63は、本発明にいう伝送路切替部の一例に
相当する。
【0053】MPU70は、詳細は後述するが、定電流
源50から出される定電流の電流値を設定するととも
に、スイッチ素子61,62,63をそれぞれ切り換え
る。
【0054】図6は、図4に示すAF部における第1の
信号伝送路を示す図、図7は、図4に示すAF部におけ
る第2の信号伝送路を示す図、図8は、図4に示すAF
部における第3の信号伝送路を示す図である。
【0055】MPU70により、図4に示す、スイッチ
61がオン状態,スイッチ62がオフ状態、スイッチ6
3が接点63b側に切り換えられた場合は、図6に示す
第1の信号伝送路201が実現する。この第1の信号伝
送路201は、PSD素子30の一対の信号電極31,
32から出力された2つの電流信号I1,I2双方を合流
させてAF専用受光回路40の2つの入力端子41,4
2のうちの一方の入力端子41に導くとともに、AF専
用受光回路40の2つの入力端子41,42のうちの他
方の入力端子42に定電流源50からの固定電流信号I
rを導く信号伝送路である。
【0056】また、MPU70により、スイッチ61お
よびスイッチ62双方がオフ状態,スイッチ63が接点
63a側に切り換えられた場合は、図7に示す第2の信
号伝送路202が実現する。この第2の信号伝送路20
2は、PSD素子30の一対の信号電極31,32から
出力された2つの電流信号I1,I2それぞれを、AF専
用受光回路40の2つの入力端子41,42それぞれに
導く信号伝送路である。
【0057】さらに、MPU70により、スイッチ61
がオフ状態,スイッチ62がオン状態,スイッチ63が
接点63b側に切り換えられた場合は、図8に示す第3
の信号伝送路203が実現する。この第3の信号伝送路
203は、PSD素子30の一対の信号電極31,32
から出力された2つの電流信号I1,I2のうちの1つの
電流信号I1をAF専用受光回路40の入力端子41に
導くとともに、定電流源50からの固定電流信号Ir
AF専用受光回路40の入力端子42に導く信号伝送路
である。
【0058】次に、このカメラ10における測距アルゴ
リズムについて説明する。
【0059】アクティブタイプのオートフォーカス(A
F)装置のデータ演算方式としては比演算方式がよく使
用される。
【0060】比演算方式において、出力データをR、近
距離側信号をN、遠距離側信号をFと置くと、 R=N/(N+F)またはR=F/(N+F)…(1) と表される。
【0061】このRは、被写体距離Lに対してR=α×
(1/L)の関係が成立し、αはAFシステムで決定す
る値となる。
【0062】一方、遠距離側信号Fを信号Cに固定し、
近距離側信号Nの代わりに上記(1)式中のNとFとの
合計値(N+F)を用いることとし、この合計値(N+
F)をPとすると、(1)式より R’=P/(P+C)またはR’=C/(P+C)…(2) が演算結果として出力される。
【0063】ここで、特定の距離L0時のNとFとの合
計値(N+F)をP0とおき、そのときに(2)式より
求められるR’をR0とおくと、 P0=R0×C/(1−R0)またはP0=(1−R0)×C/R0…(3) となり、任意の距離Lとそのときの合計値Pについては P=P0×(L0/L)2…(4) が成立する。
【0064】(2)式と(4)式より、距離LはPを介
してR’で表され、 L=√{(1−R’)×P0/(R’×C)}×L0 または L=√{R’×P0/((1−R’)×C)}×L0…(5) となり、距離Lは比演算処理と同様の導出方法を用い
て、光量Pから測距データを導くことができる。
【0065】本実施形態では、3種類の測距アルゴリズ
ムが用いられる。3種類の測距アルゴリズムのうちの第
1の測距アルゴリズムは、PSD素子30の受光面上の
照射位置に応じた距離を算出する測距アルゴリズム、即
ちスイッチ素子61,62の双方をオフ状態、スイッチ
素子63を接点63a側に切り換えることにより図7に
示す第2の信号伝送路202に切り換え、上記の(1)
式に基づいて、PSD素子30からの光電流I1,I2
比演算処理{I1/(I1+I2)}を行なう測距アルゴ
リズムである。この第1の測距アルゴリズムは、後述す
る近距離領域,中距離領域における測距の際に用いられ
る。
【0066】また、第2の測距アルゴリズムは、スイッ
チ素子61,62をそれぞれオフ状態、オン状態、スイ
ッチ素子63を接点63b側に切り換えることにより図
8に示す第3の信号伝送路203に切り換え、上記
(1)式に基づいて、PSD素子30からの光電流I1
と定電流源50からの定電流Irとの比演算処理{I1
(I1+Ir)}を行なう測距アルゴリズムである。ただ
しこの場合、(1)式に基づくとはいうものの、その
(1)式中の遠距離側信号Fの代わりに、定電流源50
からの定電流Irにより表わされる固定信号Cが用いら
れることになる。この第2の測距アルゴリズムは、遠距
離領域における測距の際に用いられる。一般に、比演算
処理{I1/(I1+I2)}において、被写体が遠距離
にある場合、特に遠距離側信号Fを表す光電流I2の値
が小さくなるため、その遠距離側信号Fの、信号成分に
対するノイズ成分の比率が大きくなり、従って被写体ま
での実際の距離よりも近い距離を表す距離データが得ら
れる、いわゆる距離データの反転現象が発生する場合が
ある。そこで、この第2の測距アルゴリズムでは、光電
流I2を所定の大きさの定電流Irに固定して比演算処理
を行なうことにより、全体としてやや遠距離側にピント
を合わせてピントの良好な写真を得る確率を上げてい
る。
【0067】また、第3の測距アルゴリズムは、PSD
素子30の受光面への照射強度に応じた距離を算出する
測距アルゴリズム、即ちスイッチ素子61,62をそれ
ぞれオン状態,オフ状態、スイッチ素子63を接点63
b側に切り換えることにより図6に示す第1の信号伝送
路に切り換えて、PSD素子30からの2つの光電流I
1,I2の加算値(光量)と定電流源50からの定電流I
rとの、いわゆる光量に基づく演算処理{(I1+I2
/(I1+I2+Ir)}を行なう測距アルゴリズムであ
る。この第3の測距アルゴリズムは、最遠距離領域にお
ける測距の際に用いられる。被写体が最遠距離にある場
合、光電流I1,I2の値はともに小さくなるため、それ
ら光電流I1,I2が表す近距離側信号N,遠距離側信号
Fの、信号成分に対するノイズ成分の比率がともに大き
くなり、従って比演算処理で被写体までの距離データを
得ることが困難となる。そこで、この第3の測距アルゴ
リズムでは、光電流I1,I2を加算した光量に基づく演
算処理を行なうことにより、良好な写真を得る確率を上
げている。この光量に基づく演算処理を行なう場合にお
いても、比演算を行なうAF専用受光回路40が用いら
れる。
【0068】図9は、図1に示すカメラの測距ルーチン
のフローチャート、図10は、図1に示すカメラの測距
特性を示す図である。
【0069】図9に示す測距ルーチンは、シャッタを半
押し操作すると起動されるルーチンである。
【0070】先ず、ステップS11において、1回目の
通常測距(撮影レンズの位置を一回定める一連の測距動
作中の初回の測距)を実施する。尚、このフローでいう
通常測距とは、第1の測距アルゴリズムを用いて測距す
ることをいい、この第1の測距アルゴリズムでは、AF
専用受光回路40で比演算処理{I1/(I1+I2)}
が行なわれて被写体までの距離(測距データ)が求めら
れる。
【0071】次に、ステップS12に進む。ステップS
12では、この測距データが第1データ判定値以上か否
かが判定される。この第1データ判定値は、図10に示
すように、近距離領域d1と中距離領域d2とを区別す
るために設定された値である。測距データが第1データ
判定値以上であると判定された場合(被写体が近距離領
域d1にあると判定された場合)は、このルーチンを抜
ける。すなわち、この場合、ステップS11で実施した
1回目の通常測距のみで今回の一連の測距動作が完了し
たことになる。このように、PSD素子30からの光電
流I1,I2に含まれるノイズ成分の値が比較的小さな近
距離領域d1では、一回の測距で精度の高い測距データ
が得られる。
【0072】一方、ステップS12において、測距デー
タが第1データ判定値未満であると判定された場合は、
ステップS13に進む。ステップS13では、測距デー
タが第2データ判定値以上か否かが判定される。この第
2データ判定値は、最遠距離領域d4と遠距離領域d3
とを区別するために設定された値である。測距データが
第2データ判定値以上であると判定された場合は、被写
体は遠距離領域d3もしくは中距離領域d2にあるため
ステップS14に進む。ステップS14では、測距デー
タが第3データ判定値以上か否かが判定される。この第
3データ判定値は、中距離領域d2と遠距離領域d3と
を区別するために設定された値である。測距データが第
3データ判定値以上であると判定された場合は、被写体
が中距離領域d2にあるためステップS15に進む。
【0073】ステップS15以降では、通常測距、すな
わち第1の測距アルゴリズムでn回の測距が行なわれ
る。先ずステップS15において、測距回数をカウント
するカウンタの値countを‘0’にしてステップS
16に進む。ステップS16では、通常測距、すなわち
第1の測距アルゴリズムを用いて測距を実施する。次に
ステップS17において測距結果を累積的に加算してス
テップS18に進む。ステップS18ではカウンタの値
countをインクリメントしてステップS19に進
む。ステップS19では、カウンタの値countが測
距回数nに達したか否かが判定される。カウンタの値c
ountが測距回数nに達していないと判定された場合
はステップS16に戻る。一方、カウンタの値coun
tが測距回数nに達したと判定された場合はステップS
20に進み、累積加算された測距結果の平均値を導出し
てこのルーチンを抜ける。このように、PSD素子30
の光電流I1,I2に含まれるノイズ成分の値が中間程度
の中距離領域d2では、第1の測距アルゴリズムでステ
ップS11における1回の測距に加え、さらにn回の測
距が行なわれて平均値が算出され、この平均値が測距デ
ータとされるため、精度の高い測距データが得られる。
【0074】また、ステップS14において、測距デー
タが第3データ判定値未満であると判定された場合は、
被写体は遠距離領域d3にあるためステップS21に進
む。ステップS21では、第2の測距アルゴリズムによ
り、PSD素子30からの光電流I1と定電流源50か
らの定電流Irの比演算処理{I1/(I1+Ir)}を行
ない被写体までの測距データを求め、このルーチンを抜
ける。
【0075】さらに、前述したステップS13におい
て、測距データが第2データ判定値未満であると判定さ
れた場合は、被写体は最遠距離領域d4にあるためステ
ップS22に進む。ステップS22では、第3の測距ア
ルゴリズムにより、PSD素子30からの光電流I1
2の加算値と定電流源50からの定電流Irとを用い
て、いわゆる光量に基づく演算処理{(I1+I2)/
(I1+I2+Ir)}を行ない被写体までの測距データ
を求め、このルーチンを抜ける。一般に、遠距離領域d
3および最遠距離領域d4では、PSD素子30からの
光電流I1,I2はともに小さくなるため、光電流I1
2により表わされる信号のS/N比が低下する。ここ
で、第1の測距アルゴリズムを用いて測距データを求め
ると、ノイズに起因して図7に示す点線のように、実際
の被写体までの距離よりも近い距離を表す距離データが
得られる場合がある(距離データの反転現象)。本実施
形態では、前述したように、遠距離領域d3では、第2
の測距アルゴリズムを用いて光電流I2を定電流Irに固
定して測距を実施し、最遠距離領域d4では、第3の測
距アルゴリズムを用いて光量に基づいて測距を実施する
ものであるため、距離データの反転現象が防止され、高
い精度で測距データを得ることができる。ここで、図7
に示す特性カーブのうちの遠距離領域d3を示す部分を
遠距離側に曲げるようにすると、ピントがやや遠距離側
に設定されるため、撮影された写真の見栄えが良くなる
という効果がある。
【0076】このように、上述の第1実施形態のカメラ
では、比演算を行なうAF専用受光回路を利用して、近
距離領域,中距離領域における比演算処理{I1/(I1
+I 2)}と、遠距離領域における固定電流信号Irに基
づく比演算処理{I1/(I1+Ir)}と、最遠距離領
域における光量に基づく比演算処理{(I1+I2)/
(I1+I2+Ir)}とを実施しているため、コストア
ップを抑えたまま高い精度で測距を行なうことができ
る。
【0077】次に、本発明のカメラの第2実施形態以降
の各実施形態について説明する。本発明のカメラの第2
実施形態以降の各実施形態は、以下に説明する部分を除
き、これまで説明した第1実施形態と同様であり、相違
点の説明に必要な図面および説明以外の、図面の提示お
よび説明は省略する。
【0078】図11は、本発明のカメラの第2実施形態
のカメラの受光部の回路図、図12は、図11に示すP
SD素子の模式図である。
【0079】図11には、図4と比較し、図4に示すP
SD素子30とは構造の異なるPSD素子30’が示さ
れており、また、図11には、図4に示されているスイ
ッチ素子61が削除されている。
【0080】ここに示すPSD素子30’には、図12
に示すように、光の照射を受けて光電流を発生する受光
面33と、その受光面33の両端に設けられた、その受
光面33への光の照射により発生した光電流を、その受
光面33上の照射位置とその受光面33の両端それぞれ
との間の各距離に応じて分担して出力する一対の信号電
極31,32と、これら一対の信号電極31,32のう
ちの一方の信号電極32に隣接した位置に設けられ、M
PU70(図11参照)からの制御信号に応じて、受光
面33で発生した光電流の、一方の信号電極32への流
入を許容する低インピーダンス状態(オン状態)と、そ
の流入を阻止する高インピーダンス状態(オフ状態)と
に切り換わるスイッチ34(本発明にいう第1のスイッ
チ)とが備えられている。
【0081】図13は、図11,図12に示すPSD素
子を構成するスイッチの一例を示す回路図である。
【0082】スイッチ34は、制御信号Cが入力される
CMOSインバータ34aと、そのCMOSインバータ
34aの入力および出力に接続されたCMOSトランス
ファゲート34bとから構成されている。制御信号Cと
して‘H’レベルの電圧が入力されると、CMOSトラ
ンスファゲート34bは低インピーダンス状態になり、
受光面33で発生した光電流の、上記一方の信号電極3
2への流入を許容する。一方、制御信号Cとして‘L’
レベルの電圧が入力されると、CMOSトランスファゲ
ート34bは高インピーダンス状態になり、受光面33
で発生した光電流の、上記一方の信号電極32への流入
を阻止する。
【0083】本実施形態においても、図9に示したフロ
ーチャートをそのまま用いることができ、以下、図11
とともに図9を参照して、図9のフローチャートの、第
1実施形態のときの説明とは異なる点について説明す
る。
【0084】図9のステップS11における1回目の通
常測距およびステップS16における通常測距において
は、スイッチ34はオン状態、スイッチ素子62はオフ
状態、スイッチ素子63は接点63a側に切り換えた状
態とすることにより、本発明にいう第2の信号伝送路を
形成し、PSD素子30’からの光電流I1,I2の比演
算処理{I1/(I1+I2)}が行なわれる。
【0085】また、ステップS21では、スイッチ34
はオン状態、スイッチ素子62もオン状態、スイッチ素
子63は接点63b側に切り換えた状態とすることによ
り、本発明にいう第3の信号伝送路を形成し、PSD素
子30’の一方の信号電極31からの光電流I1と定電
流源50から定電流Irとの比演算処理{I1/(I1
r)}が行なわれる。
【0086】さらに、ステップS22では、スイッチ3
4がオフ状態に切り換えられる。このときは、スイッチ
34がオン状態のときに2つの信号電極31,32から
出力される2つの光電流I1,I2の合計の光電流(I1
+I2)が信号電極31から出力される。また、スイッ
チ素子63は接点63b側に切り換えられる。スイッチ
素子62はオン状態,オフ状態のいずれでもよい。本実
施形態の場合、このときに形成される信号伝送路が本発
明にいう第1の信号伝送路に相当する。ステップS22
では、上記の切り換えの後、光量に基づく演算処理
{(I1+I2)/(I 1+I2+Ir)}が行なわれる。
【0087】この図11に示す実施形態では、スイッチ
34を備えたPSD素子30’が採用されており、その
分外付けのスイッチ素子が減り、省スペース化、低コス
ト化が図られている。
【0088】図14は、本発明のカメラの第3実施形態
のカメラの受光部の回路図、図15は、図14に示すS
PD素子の模式図である。
【0089】図14には、図4と比較し、図4に示すP
SD素子30に代わり、半導体受光素子の一種であるS
PD素子80が示されており、また、図14には、図1
1の第2実施形態の場合と同様、図4に示されているス
イッチ素子61が削除されている。
【0090】ここに示すSPD素子80は、図15に示
すように、光の照射を受けて光電流を発生する受光面8
3を有する。この受光面83は、2つの分割領域83
a,83bに分けられている。また、各分割領域83
a,83bに対応して各信号電極81,82が備えられ
ている。各信号電極81,82は、各分割領域83a,
83bに接続されており、受光面83への光の照射によ
り発生した光電流を出力する。
【0091】また、このSPD素子80には、分割領域
83aと分割領域83bとの境界に対応して設けられ、
制御信号に応じて、受光面83で発生した光電流の、対
応する境界を横切る流れを許容する低インピーダンス状
態(オン状態)と、その境界を横切る流れを阻止する高
インピーダンス状態(オフ状態)とに切り換わるスイッ
チ84(本発明にいう第2のスイッチ)が備えられてい
る。
【0092】さらに、このSPD素子80には、信号電
極81,82のうちの1つの信号電極81(本発明にい
う第1の信号電極の一例に相当する)を除く信号電極8
2(本発明にいう他の信号電極の一例に相当する)に対
応して設けられ、MPU70からの制御信号に応じて、
受光面83で発生した光電流の、対応する信号電極82
への流入を許容する低インピーダンス状態(オン状態)
と、その流入を阻止する高インピーダンス状態(オフ状
態)とに切り換わるスイッチ85(本発明にいう第3の
スイッチ)が備えられている。
【0093】図15に示すSPD素子80の2つのスイ
ッチ84,85は、いずれも図13に示した構成と同一
の構成を有する。重複説明は省略する。
【0094】ここで説明している第3実施形態において
も、図9に示したフローチャートをそのまま採用するこ
とができ、以下、図14とともに図9を参照して図9の
フローチャートの、第1実施形態のとの説明とは異なる
点について説明する。
【0095】図9のステップS11における1回目の通
常測距およびステップS16における通常測距において
は、スイッチ84はオフ状態、スイッチ85はオン状
態、スイッチ素子62はオフ状態、スイッチ素子63は
接点63a側に切り換えた状態とすることにより本発明
にいう第2の信号伝送路を形成し、SPD素子80から
の2つの光電流I1,I2の比演算処理{I1/(I1+I
2)}が行なわれる。
【0096】また、ステップS21では、スイッチ84
はオフ状態、スイッチ85はオン状態、スイッチ素子6
2はオン状態、スイッチ素子63は接点63b側に切り
換えた状態とすることにより本発明にいう第3の信号伝
送路を形成し、SPD素子80の2つの信号電極81,
82のうちの一方の信号電極81からの光電流I1と定
電流源50からの定電流Irとの比演算処理{I1/(I
1+Ir)}が行なわれる。
【0097】さらにステップS22では、スイッチ84
をオン状態、スイッチ85をオフ状態とすることによ
り、SPD素子80の受光面83への光照射により発生
した光電流全て(I1+I2)が一方の信号電極81から
出力される状態とし、さらにスイッチ素子63は接点6
3b側に切り換えられる。スイッチ素子62はオン状
態、オフ状態のいずれでもよい。本実施形態の場合、こ
のときに形成される信号伝送路が本発明にいう第1の信
号伝送路に相当する。ステップS22では、このような
切り換えの後、光量に基づく演算処理{(I1+I2)/
(I1+I2+Ir)}が行なわれる。
【0098】このように、SPD素子を用いてもPSD
素子を用いた場合と同様な測距演算を行なうことができ
る。
【0099】図16は、本発明のカメラの第4実施形態
のカメラの受光部の回路図である。
【0100】図16には、図14に示す第3実施形態に
おける受光部の回路図と比較し、図14,図15に示す
SPD素子80とは異なる構造のSPD素子80’が示
されており、かつ、図14に示す2つのスイッチ素子6
2,63が、回路上、SPD素子80’の信号電極82
に近接した位置に配置されている。
【0101】図16に示すSPD素子80’は、図1
4,図15に示すSPD素子80と比べ、図14,図1
5に示すSPD素子80を構成する2つのスイッチ8
4,85のうちの1つのスイッチ85(本発明にいう第
3のスイッチ)が備えられていない点が異なる。
【0102】図14,図15に示すSPD素子80のス
イッチ85は、そのSPD素子80で発生した光電流I
1,I2を2つの信号電極81,82それぞれから出力す
るか、あるいはそれらの光電流I1,I2の合計の光電流
(I1+I2)を一方の信号電極81から出力するかを切
り換えるスイッチであるが、信号電極81から合計の光
電流(I1+I2)を出力する状態は、スイッチ85が備
えられていない、図16に示すSPD素子80’を採用
した場合であっても、スイッチ素子62をオフ状態と
し、スイッチ素子63を接点63b側に切り換えること
によっても実現できる。ただし、信号電極82に接続さ
れた配線の容量が大きいと、合計の光電流(I1+I2
の全てが信号電極81からは出力されず、その一部が信
号電極82から出力されて配線の容量に吸収されてしま
い、その分測距に誤差が生じることになる。したがっ
て、図14,図15に示した、スイッチ85を備えたS
PD素子80に代わり、そのスイッチ85が備えられて
いないSPD素子80’を採用すると、SP素子の構造
が単純な分コストの低減につながるが、測距誤差を許容
範囲内に抑えるための1つの対策として、スイッチ素子
62,63を回路上SPD素子80’の極く近傍に配置
することが望ましい。
【0103】図17は、本発明のカメラの第5実施形態
のカメラの受光部に備えられたSPD素子の構成図であ
る。
【0104】図17に示すSPD素子90は、図4に示
す、第1実施形態で採用されているPSD素子30の代
わりに採用することができ、PSD素子30をSPD素
子90に代えること以外の回路構成は、図4に示す回路
構成をそのまま採用することができる。したがって、こ
の第5実施形態に関しては、SPD素子90の構造につ
いてのみ説明する。
【0105】図17に示すSPD素子90は、光の照射
を受けて光電流を発生する2つの分割受光面93,94
からなる受光面95と、各分割受光面93,94に接続
された、受光面95への光の照射により発生した光電流
を、各分割受光面93,94への照射光量に応じて分担
して出力する2つの信号電極91,92とを有する。
【0106】2つの分割受光面93,94の境界にはス
イッチは存在せず、それら2つの分割受光面93,94
は電気的に分割されたままの状態にある。
【0107】このようなSPD素子90を備え、そのS
PD素子90の2つの信号電極91,92から出力され
る光電流I1,I2に基づいてAF専用受光回路40で比
演算処理を行なってもよい。ここでは、2つの分割受光
面からなる受光面を有するSPD素子で説明したが、S
PD素子の受光面は3分割以上であってもよい。その場
合、測距しようとしている距離範囲に応じたいずれか2
つの分割受光面からの光電流に基づいてAF専用受光回
路で比演算処理を行なってもよい。
【0108】尚、上述の各種実施形態では、比演算方式
のAF専用受光回路40を利用して、近距離領域,中距
離領域における比演算処理{I1/(I1+I2)}と、
遠距離領域における定電流Irに基づく比演算処理{I1
/(I1+Ir)}と、最遠距離領域における光量に基づ
く演算処理{(I1+I2)/(I1+I2+Ir)}との
全てを実現しているため、ローコストで高精度な測距を
効率よく行なうことができる。
【0109】尚、上述の各実施形態では、第1,第2,
第3の信号伝送路からなる3つの信号伝送路を備えた例
で説明したが、本発明は、半導体受光素子の受光面への
光照射により得られた光電流を比演算回路の一方の入力
端子に導くとともに、その比演算回路の他方の入力端子
に電流源からの固定電流信号を導く第1の信号伝送路を
備えたものであればよい。
【0110】また、本発明は、ロール状の写真フイルム
上に写真撮影を行なう通常のカメラに限られるものでは
なく、フイルムをカメラ外部に送り出すとともに現像す
るインスタントカメラ、あるいはCCD受光素子アレイ
上に被写体の像を結像させて画像を信号として取り込む
電子スチールカメラのいずれにも本発明を適用すること
ができる。
【0111】以上説明したように、本発明の距離測定装
置あるいはカメラによれば、コストアップを抑えたま
ま、高い精度で測距を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態のカメラを前面斜め上か
ら見た外観斜視図である。
【図2】図1のカメラを背面斜め上から見た外観斜視図
である。
【図3】図1に示すカメラのオートフォーカス装置の光
学系の部分の構成を示す模式図である。
【図4】図1に示すカメラの受光部の回路図である。
【図5】図3,図4に示すPSD素子の模式図である。
【図6】図4に示すAF部における第1の信号伝送路を
示す図である。
【図7】図4に示すAF部における第2の信号伝送路を
示す図である。
【図8】図4に示すAF部における第3の信号伝送路を
示す図である。
【図9】図1に示すカメラの測距ルーチンのフローチャ
ートである。
【図10】図1に示すカメラの測距特性を示す図であ
る。
【図11】本発明のカメラの第2実施形態のカメラの受
光部の回路図である。
【図12】図11に示すPSD素子の模式図である。
【図13】図11,12に示すPSD素子を構成するス
イッチの一例を示す回路図である。
【図14】本発明のカメラの第3実施形態のカメラの受
光部の回路図である。
【図15】図14に示すPSD素子の模式図である。
【図16】本発明のカメラの第4実施形態のカメラの受
光部の回路図である。
【図17】本発明のカメラの第5実施形態のカメラの受
光部に備えられたSPD素子の構成図である。
【符号の説明】
10 カメラ 11 ズーム鏡胴 11a 光学ズームレンズ 12 AF投光窓 13 AF受光窓 14 ズームファインダ窓 15 AE受光窓 17 ストロボ受光部 18 シャッタボタン 21 ストロボオンオフスイッチ 22 ファインダ接眼窓 23 ズーム操作レバー 30,30’ PSD素子 31,32 信号電極 33 受光面 34 スイッチ 40 AF専用受光回路 41,42 入力端子 50 定電流源 61,62,63 スイッチ素子 70 MPU 80,80’ SPD素子 81,82 信号電極 83 受光面 84,85 スイッチ 90 SPD素子 91,92 信号電極 93,94 分割受光面 95 受光面 201 第1の信号伝送路 202 第2の信号伝送路 203 第3の信号伝送路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後 成明 埼玉県朝霞市泉水3丁目11番46号 富士写 真フイルム株式会社内 Fターム(参考) 2F112 AA06 BA06 CA02 CA12 DA26 DA28 EA03 FA03 FA15 FA16 FA21 FA33 FA45 2H011 AA01 BA14 BB02 BB04 2H051 AA01 BB07 CB23 CB24 CE16 CE24 GB20

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 距離測定用の光を放ち距離測定対象物で
    反射して戻ってきた光を受光することにより該距離測定
    対象物までの距離を求める距離測定装置において、 光の照射を受けて光電流を発生する受光面を有する半導
    体受光素子と、 各電流信号を入力する2つの入力端子を有し、これら2
    つの入力端子から入力された電流信号に基づいて比演算
    を行なう比演算回路と、 固定電流信号を発生する電流源と、 前記半導体受光素子の受光面で発生した光電流を前記比
    演算回路の2つの入力端子のうちの一方の入力端子に導
    くとともに、前記比演算回路の2つの入力端子のうちの
    他方の入力端子に前記電流源からの固定電流信号を導く
    第1の信号伝送路とを備えたことを特徴とする距離測定
    装置。
  2. 【請求項2】 前記電流源が、選択可能な電流値の固定
    電流信号を発生させるものであることを特徴とする請求
    項1記載の距離測定装置。
  3. 【請求項3】 前記半導体受光素子は、前記受光面で発
    生した光電流を分担して出力する複数の信号電極を有す
    るものであって、 前記第1の信号伝送路は、前記複数の信号電極から分担
    して出力された光電流を合流させて前記一方の入力端子
    に導くものであることを特徴とする請求項1記載の距離
    測定装置。
  4. 【請求項4】 前記半導体受光素子は、前記受光面を有
    するとともに、該受光面の両端に設けられた、該受光面
    への光の照射により発生した光電流を、該受光面上の照
    射位置と該受光面の両端それぞれとの各距離に応じて分
    担して出力する一対の信号電極を有するものであること
    を特徴とする請求項3記載の距離測定装置。
  5. 【請求項5】 前記半導体受光素子は、前記受光面を有
    するとともに、前記受光面の両端に設けられた、前記受
    光面への光の照射により発生した光電流を分担して出力
    する一対の信号電極、および、前記一対の信号電極のう
    ちの一方の信号電極に隣接した位置に設けられ、制御信
    号に応じて、前記受光面で発生した光電流の、前記一方
    の信号電極への流入を許容する第1の状態と、該流入を
    阻止する第2の状態とに切り換わる第1のスイッチをも
    のであって、 前記第1の信号伝送路は、前記第1のスイッチが前記第
    2の状態にあるときに、前記一対の信号電極のうちの、
    前記一方の信号電極とは異なる他方の信号電極から出力
    された光電流を前記一方の入力端子に導くものであるこ
    とを特徴とする請求項1記載の距離測定装置。
  6. 【請求項6】 前記半導体受光素子は、前記第1のスイ
    ッチが前記第1の状態にある場合に、前記一対の信号電
    極が、前記受光面への光の照射により発生した光電流を
    該受光面上の照射位置と該受光面の両端それぞれとの各
    距離に応じて分担して出力するものであることを特徴と
    する請求項5記載の距離測定装置。
  7. 【請求項7】 前記半導体受光素子は、前記受光面を有
    するとともに、前記受光面を複数の分割領域に分けたと
    きの各分割領域に対応して備えられ対応する分割領域に
    接続された、前記受光面への光の照射により発生した光
    電流を出力する各信号電極、および、前記分割領域どう
    しの境界に対応して設けられ、制御信号に応じて、前記
    受光面で発生した光電流の、対応する境界を横切る流れ
    を許容する第1の状態と、該境界を横切る流れを阻止す
    る第2の状態とに切り換わる第2のスイッチを有するも
    のであって、 前記第1の信号伝送路は、前記第2のスイッチが前記第
    1の状態にあるときに、前記各信号電極から分担して出
    力された光電流を合流させて前記一方の入力端子に導く
    ものであることを特徴とする請求項1記載の距離測定装
    置。
  8. 【請求項8】 前記半導体受光素子は、前記受光面を有
    するとともに、前記受光面を複数の分割領域に分けたと
    きの各分割領域に対応して備えられ対応する分割領域に
    接続された、前記受光面への光の照射により発生した光
    電流を出力する各信号電極、前記分割領域どうしの境界
    に対応して設けられ、制御信号に応じて、前記受光面で
    発生した光電流の、対応する境界を横切る流れを許容す
    る第1の状態と、該境界を横切る流れを阻止する第2の
    状態とに切り換わる第2のスイッチ、および、前記各信
    号電極のうちの1つの信号電極である第1の信号電極を
    除く他の信号電極に対応して設けられ、制御信号に応じ
    て、前記受光面で発生した光電流の、対応する信号電極
    への流入を許容する第1の状態と、該流入を阻止する第
    2の状態とに切り換わる第3のスイッチを有するもので
    あって、 前記第1の信号伝送路は、前記第2のスイッチが前記第
    1の状態にあるとともに、前記第3のスイッチが前記第
    2の状態にあるときに、前記第1の信号電極から出力さ
    れた光電流を前記一方の入力端子に導くものであること
    を特徴とする請求項1記載の距離測定装置。
  9. 【請求項9】 前記第1の状態が低インピーダンス状態
    であり、前記第2の状態が高インピーダンス状態である
    ことを特徴とする請求項5、7又は8記載の距離測定装
    置。
  10. 【請求項10】 前記半導体受光素子は、前記受光面で
    発生した電流を分担して出力する複数の信号電極を有す
    るものであって、 この距離測定装置は、前記第1の信号伝送路と、前記半
    導体受光素子の複数の信号電極のうちの2つの信号電極
    から出力された2つの光電流それぞれを前記比演算回路
    の2つの入力端子それぞれに導く第2の信号伝送路とを
    切り換える伝送路切換部を備えたことを特徴とする請求
    項1記載の距離測定装置。
  11. 【請求項11】 前記半導体受光素子は、前記受光面で
    発生した電流を分担して出力する複数の信号電極を有す
    るものであって、 この距離測定装置は、前記第1の信号伝送路と、前記半
    導体受光素子の複数の信号電極から出力された複数の光
    電流のうちの1つの光電流を前記比演算回路の2つの入
    力端子のうちの一方の入力端子に導くとともに、前記比
    演算回路の2つの入力端子のうちの他方の入力端子に前
    記電流源からの固定電流信号を導く第3の信号伝送路と
    を切り換える伝送路切換部を備えたことを特徴とする請
    求項1記載の距離測定装置。
  12. 【請求項12】 前記半導体受光素子は、前記受光面で
    発生した電流を分担して出力する複数の信号電極を有す
    るものであって、 この距離測定装置は、前記第1の信号伝送路と、前記半
    導体受光素子の複数の信号電極のうちの2つの信号電極
    から出力された2つの光電流それぞれを前記比演算回路
    の2つの入力端子それぞれに導く第2の信号伝送路と、
    前記半導体受光素子の複数の信号電極から出力された複
    数の光電流のうちの1つの光電流を前記比演算回路の2
    つの入力端子のうちの一方の入力端子に導くとともに、
    前記比演算回路の2つの入力端子のうちの他方の入力端
    子に前記電流源からの固定電流信号を導く第3の信号伝
    送路とを切り換える伝送路切換部を備えたことを特徴と
    する請求項1記載の距離測定装置。
  13. 【請求項13】 カメラ前方に向けて測距用の光を放ち
    被写体で反射して戻ってきた光を受光して被写体までの
    距離を求める距離測定装置を備え、求めた距離に撮影レ
    ンズを移動させて撮影を行なうカメラにおいて、 前記距離測定装置が、 光の照射を受けて光電流を発生する受光面を有する半導
    体受光素子と、 各電流信号を入力する2つの入力端子を有し、これら2
    つの入力端子から入力された電流信号に基づいて比演算
    を行なう比演算回路と、 固定電流信号を発生する電流源と、 前記半導体受光素子の受光面で発生した光電流を前記比
    演算回路の2つの入力端子のうちの一方の入力端子に導
    くとともに、前記比演算回路の2つの入力端子のうちの
    他方の入力端子に前記電流源からの固定電流信号を導く
    第1の信号伝送路とを備えたことを特徴とするカメラ。
  14. 【請求項14】 前記半導体受光素子は、前記受光面で
    発生した電流を分担して出力する複数の信号電極を有す
    るものであって、 前記距離測定装置は、前記第1の信号伝送路と、前記半
    導体受光素子の複数の信号電極のうちの2つの信号電極
    から出力された2つの光電流それぞれを前記比演算回路
    の2つの入力端子それぞれに導く第2の信号伝送路とを
    切り換える伝送路切換部を備えたことを特徴とする請求
    項13記載のカメラ。
  15. 【請求項15】 前記半導体受光素子は、前記受光面で
    発生した電流を分担して出力する複数の信号電極を有す
    るものであって、 前記距離測定装置は、前記第1の信号伝送路と、前記半
    導体受光素子の複数の信号電極から出力された複数の光
    電流のうちの1つの光電流を前記比演算回路の2つの入
    力端子のうちの一方の入力端子に導くとともに、前記比
    演算回路の2つの入力端子のうちの他方の入力端子に前
    記電流源からの固定電流信号を導く第3の信号伝送路と
    を切り換える伝送路切換部を備えたことを特徴とする請
    求項13記載のカメラ。
  16. 【請求項16】 前記半導体受光素子は、前記受光面で
    発生した電流を分担して出力する複数の信号電極を有す
    るものであって、 前記距離測定装置は、前記第1の信号伝送路と、前記半
    導体受光素子の複数の信号電極のうちの2つの信号電極
    から出力された2つの光電流それぞれを前記比演算回路
    の2つの入力端子それぞれに導く第2の信号伝送路と、
    前記半導体受光素子の複数の信号電極から出力された複
    数の光電流のうちの1つの光電流を前記比演算回路の2
    つの入力端子のうちの一方の入力端子に導くとともに、
    前記比演算回路の2つの入力端子のうちの他方の入力端
    子に前記電流源からの固定電流信号を導く第3の信号伝
    送路とを切り換える伝送路切換部を備えたことを特徴と
    する請求項13記載のカメラ。
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