JP2001324671A - Auto-focusing device - Google Patents

Auto-focusing device

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JP2001324671A
JP2001324671A JP2000143712A JP2000143712A JP2001324671A JP 2001324671 A JP2001324671 A JP 2001324671A JP 2000143712 A JP2000143712 A JP 2000143712A JP 2000143712 A JP2000143712 A JP 2000143712A JP 2001324671 A JP2001324671 A JP 2001324671A
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JP
Japan
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light
optical path
distance measuring
subject
distance
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JP2000143712A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Nonaka
修 野中
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an auto-focusing device whose configuration is simplified and which can focus many points at low cost. SOLUTION: In the auto-focusing device, focusing light having specified wavelength is projected to a subject from a light emitting diode 10 through a light projecting lens 11. Then, reflected signal light from the subject being the focusing light is received by sensor arrays 14a and 14b through light receiving lenses 13a and 13b. Deflection panels 12a and 12b are arranged in front of the lens 11 and the lenses 13a and 13b, so that the optical path of the focusing light having the specified wavelength is switched. The panels 12a and 12b are electrically driven and controlled by a CPU 1 through oscillators 6a and 6b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は測距装置に関し、
より詳細には、カメラの自動ピント合わせ(オートフォ
ーカス)装置の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distance measuring device,
More specifically, the present invention relates to an improvement in an automatic focusing device for a camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、測距技術としては、三角測距が
知られている。そして、この三角測距は、測距用光を投
射するアクティブ方式と、二点から見た対象物の輝度分
布の相関を利用したパッシブ方式に分類され、これらは
多くのカメラに採用されている。
2. Description of the Related Art In general, triangulation is known as a distance measurement technique. The triangulation is classified into an active method that projects light for distance measurement and a passive method that uses a correlation between luminance distributions of an object viewed from two points, and these methods are used in many cameras. .

【0003】また、例えば本件本出願人の先の出願によ
る特開平8−250594号公報に開示されているよう
に、いわゆるアクティブAFとパッシブAFの組合わせ
により、画面内の多くのポイントを測距可能とした測距
装置が知られている。
Further, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-250594 filed by the applicant of the present application, many points in a screen are measured by a combination of a so-called active AF and a passive AF. Known distance measuring devices are known.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開平8−250594号公報の測距装置は、アクテ
ィブ用、パッシブ用というように、それぞれ専用のセン
サを有している。したがって、装置自体が大がかりなも
のとなっている。
However, the distance measuring device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-250594 has dedicated sensors, such as active and passive sensors. Therefore, the device itself is large-scale.

【0005】したがってこの発明は、上記実状に鑑みな
されたものであり、その目的は、構成を単純化すると共
に、低コストでより多くのポイントに対して測距可能と
した測距装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a distance measuring apparatus which simplifies the configuration and is capable of measuring distance to more points at low cost. That is.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、被
写体に対して所定波長の測距用光を投射する投光手段
と、上記測距用光の上記被写体からの反射信号光を受光
する受光手段と、上記投光手段及び受光手段の前方に配
置され、上記所定波長の測距用光の光路を切換え可能な
光路切換手段と、上記光路切換手段を電気的に駆動制御
する光路切換制御手段と、を具備することを特徴とす
る。
In other words, the present invention provides a light projecting means for projecting a distance measuring light having a predetermined wavelength to a subject, and a light receiving means for receiving a signal signal of the distance measuring light reflected from the subject. Means, an optical path switching means disposed in front of the light projecting means and the light receiving means for switching an optical path of the distance measuring light having the predetermined wavelength, and an optical path switching control means for electrically driving and controlling the optical path switching means And characterized in that:

【0007】この発明の測距装置にあっては、投光手段
から被写体に対して所定波長の測距用光が投射され、上
記測距用光の上記被写体からの反射信号光が受光手段に
て受光される。また、上記投光手段及び受光手段の前方
に配置された光路切換手段により、上記所定波長の測距
用光の光路が切換え可能とされる。そして、上記光路切
換手段は、光路切換制御手段によって電気的に駆動制御
される。
In the distance measuring apparatus according to the present invention, a light for distance measurement having a predetermined wavelength is projected from the light projecting means to the object, and a reflected signal light of the distance measuring light from the object is transmitted to the light receiving means. Received. Further, the optical path of the distance measuring light having the predetermined wavelength can be switched by an optical path switching means disposed in front of the light projecting means and the light receiving means. The optical path switching means is electrically driven and controlled by the optical path switching control means.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0009】図1は、この発明の第1の実施の形態で、
測距装置が適用されたカメラの主要部の構成を示した図
である。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a main part of a camera to which the distance measuring device is applied.

【0010】図1に於いて、CPU1は、このカメラ全
体のシーケンス制御を司るワンチップマイクロコンピュ
ータ等から構成される演算制御手段である。そして、こ
のCPU1には、該カメラの撮影動作を行うためのレリ
ーズ釦に対応したレリーズスイッチ2と、後述する赤外
発光ダイオード10を駆動するためのドライバ3と、定
常光除去部4と、A/D変換部5と、オシレータ6a及
び6bと、EEPROM7とが接続されている。
In FIG. 1, a CPU 1 is an arithmetic and control unit composed of a one-chip microcomputer or the like for controlling the sequence of the entire camera. The CPU 1 includes a release switch 2 corresponding to a release button for performing a shooting operation of the camera, a driver 3 for driving an infrared light emitting diode 10 described later, a stationary light removing unit 4, The / D converter 5, the oscillators 6a and 6b, and the EEPROM 7 are connected.

【0011】上記赤外発光ダイオード10は投光レンズ
11と共に投光手段を構成するもので、CPU1からド
ライバ3を介して発光制御される。赤外発光ダイオード
10からの光束は、投光レンズ11、後述する偏向パネ
ル12a及び12bを介して図示されない被写体に照射
される。被写体からの光束は、再び偏向パネル12b及
び12aを介し、更に一対の受光レンズ13a及び13
bを経てセンサアレイ14a及び14bに至る。
The infrared light emitting diode 10 constitutes a light projecting means together with the light projecting lens 11, and light emission is controlled by the CPU 1 via the driver 3. The light beam from the infrared light emitting diode 10 is applied to a subject (not shown) via the light projecting lens 11 and deflection panels 12a and 12b described later. The luminous flux from the subject passes through the deflection panels 12b and 12a again, and further passes through the pair of light receiving lenses 13a and 13a.
b to the sensor arrays 14a and 14b.

【0012】センサアレイ14a及び14bの出力は、
A/D変換部5を介してCPU1に供給される。また、
センサアレイ14a及び14bの出力は、定常光除去部
4へも供給される。
The outputs of the sensor arrays 14a and 14b are
The data is supplied to the CPU 1 via the A / D converter 5. Also,
The outputs of the sensor arrays 14a and 14b are also supplied to the stationary light removing unit 4.

【0013】尚、上記偏向パネル12a及び12bは、
オシレータ6a及び6bによって印加される電圧値が変
化されることにより、内部の液晶の分子の方向が切換え
られる。また、上記EEPROM7は、部品の精度のば
らつきによって正しい測距ができない場合の補正係数を
記憶するためのメモリである。
The deflection panels 12a and 12b are:
By changing the voltage value applied by the oscillators 6a and 6b, the directions of the molecules of the liquid crystal inside are switched. The EEPROM 7 is a memory for storing a correction coefficient when a correct distance measurement cannot be performed due to a variation in component accuracy.

【0014】上記CPU1は、レリーズスイッチ2の入
力状態を検出してカメラの撮影シーケンスを制御する。
この撮影シーケンスは、図示されないピント合わせレン
ズの駆動や、シャッタの制御を含むものであるが、それ
に先立って測光や、ピント合わせ距離の決定を行わなけ
ればならない。
The CPU 1 detects an input state of the release switch 2 and controls a photographing sequence of the camera.
This photographing sequence includes driving of a focusing lens (not shown) and control of a shutter, but prior to this, photometry and determination of a focusing distance must be performed.

【0015】このピント合わせ距離の決定は、一対の受
光レンズ13a及び13bを介して得られた被写体から
の光の分布を、センサアレイ14a及び14bによって
検出し、得られた2つの像信号の位置差xによって、三
角測距の原理に基いて行われる。
In determining the focusing distance, the distribution of light from the subject obtained through the pair of light receiving lenses 13a and 13b is detected by the sensor arrays 14a and 14b, and the positions of the two obtained image signals are determined. The difference x is based on the principle of triangulation.

【0016】図2は、この三角測距の原理を説明するた
めの図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of the triangulation.

【0017】上述した一対の受光レンズ13a及び13
bは、焦点距離fを有して基線長Bだけずらして配置さ
れている。また、これら受光レンズ13a及び13bか
ら距離Lの位置に存在する被写体の像は、図中xで示さ
れた位置差だけ、センサアレイ14bに比べセンサアレ
イ14aに入射する位置が、光軸基準でずれることとな
る。
The above-mentioned pair of light receiving lenses 13a and 13
b has a focal length f and is shifted by the base line length B. In addition, the image of the subject existing at a position at a distance L from the light receiving lenses 13a and 13b is such that the position incident on the sensor array 14a with respect to the sensor array 14b by the positional difference indicated by x in the drawing is based on the optical axis. It will shift.

【0018】この位置差xは、x=(B・f)/Lの関
係となるので、CPU1がこの2つのセンサアレイ14
a、14bの出力をA/D変換部5を介して入力し、比
較してxを求めることによって、ピント合わせ距離Lが
求められる。このように、像信号による測距をパッシブ
方式の測距と称する。
Since the position difference x has a relation of x = (B · f) / L, the CPU 1
The outputs of “a” and “14b” are input via the A / D converter 5 and compared with each other to obtain x, thereby obtaining the focusing distance L. The distance measurement based on the image signal is referred to as passive distance measurement.

【0019】また、被写体17が真っ白な服を着用して
いる、像に明瞭なコントラストがない場合等には、ドラ
イバ3を制御して投光手段(赤外発光ダイオード10と
投光レンズ11で構成される)から測距用光を投射すれ
ばよい。このように、カメラ側から投射した光を利用す
るのをアクティブ式の測距と称する。
When the subject 17 is wearing pure white clothes or when there is no clear contrast in the image, the driver 3 is controlled to control the light projecting means (the infrared light emitting diode 10 and the light projecting lens 11). ) May be projected. The use of the light projected from the camera in this way is called active distance measurement.

【0020】しかしながら、被写体17が太陽光等で照
射されている場合、信号光のS/N比が劣化して検出で
きなくなるので、定常光除去部4を作動させて定常的に
被写体17を照射している太陽の光と、パルス的に投射
される信号光の周波数の差を利用して信号光成分のみを
抽出するようにすれば、より効果的である。
However, when the subject 17 is irradiated with sunlight or the like, the S / N ratio of the signal light deteriorates and the detection becomes impossible, so that the steady light removing unit 4 is operated to irradiate the subject 17 constantly. It is more effective if only the signal light component is extracted by using the difference between the frequency of the sun light and the frequency of the signal light projected in a pulsed manner.

【0021】信号光をスポット形状にすれば、センサア
レイ14aから、図2(c)に示されるような反射信号
光成分が抽出される。図2(b)は、定常光除去部4を
作動させずに、被写体17の像信号がセンサアレイ14
aに入射しているイメージを示したものである。
If the signal light is formed into a spot shape, a reflected signal light component as shown in FIG. 2C is extracted from the sensor array 14a. FIG. 2B shows that the image signal of the subject 17 is output from the sensor array 14 without operating the steady light removing unit 4.
3 shows an image incident on a.

【0022】尚、像信号は、図2(b)に示されるよう
に、被写体距離Lによって実線のようになったり破線の
ようになったり位置変化する。
As shown in FIG. 2 (b), the position of the image signal changes in a solid line or a broken line depending on the subject distance L.

【0023】このような構成の測距装置の前に、電気的
に等価光を偏向させる偏向パネル12a、12bを配置
したのが第1の実施の形態の特徴となっている。
The feature of the first embodiment is that deflection panels 12a and 12b for electrically deflecting equivalent light are arranged in front of the distance measuring apparatus having such a configuration.

【0024】上記偏向パネル12a、12bは、制御さ
れるタイミングが異なるだけで基本的に同じ構成のもの
でよい。例えば、偏向パネル12aは、図3(a)に示
されるように、内側に透明電極がコーティングされた一
対のガラス若しくはプラスチックの基板20及び21の
間に、液晶とモノマがサンドイッチされた構造のプレー
トにより構成される。
The deflecting panels 12a and 12b may have basically the same configuration except for the control timing. For example, as shown in FIG. 3A, the deflection panel 12a is a plate having a structure in which a liquid crystal and a monomer are sandwiched between a pair of glass or plastic substrates 20 and 21 having a transparent electrode coated on the inside. It consists of.

【0025】上記液晶及びモノマは、図3(a)に示さ
れるように、ピッチdの回折格子を構成しており、比較
的に純粋なポリマ部22と、液晶微小粒部23とが交互
に繰り返し配列された構造となっている。この液晶部
は、電圧の印加によって分子方向を変える屈折率変化を
起こすことができる。
As shown in FIG. 3A, the liquid crystal and the monomer constitute a diffraction grating having a pitch d, and a relatively pure polymer portion 22 and a liquid crystal fine grain portion 23 are alternately formed. It has a structure that is repeatedly arranged. This liquid crystal section can cause a change in the refractive index that changes the molecular direction by applying a voltage.

【0026】電圧印加がなされていない時には、ポリマ
部22と液晶微小粒部23が異なる屈折率となり、図3
(b)に示されるような回折現象が起こり、光線を偏向
することができる。
When no voltage is applied, the polymer part 22 and the liquid crystal fine grain part 23 have different refractive indices.
A diffraction phenomenon as shown in (b) occurs, and the light beam can be deflected.

【0027】ここで、入射角をθ、射出角をθ′とする
と sin θ−sin θ′=(mλ)/d の関係式が成立する。但し、λは波長、mは回折次数、
dはピッチである。
Here, assuming that the incident angle is θ and the exit angle is θ ′, the relational expression of sin θ−sin θ ′ = (mλ) / d is established. Where λ is the wavelength, m is the diffraction order,
d is the pitch.

【0028】また、電圧印加を行うと、液晶分子の光軸
の方向が変化して、ポリマ部22の屈折率と一致し、プ
レートは透明セルとなる。この時、光線の偏向は起こら
ず、プレートに入射した光はそのまま方向を変えずにプ
レートをつき抜ける。
When a voltage is applied, the direction of the optical axis of the liquid crystal molecules changes and matches the refractive index of the polymer portion 22, and the plate becomes a transparent cell. At this time, the light beam is not deflected, and the light incident on the plate passes through the plate without changing its direction.

【0029】このように、上記プレートは、波長λの光
線についてはプレートへの電圧印加の有無によって、光
線の折り曲げ(偏向)をなくしたり起こしたりすること
ができる。したがって、このプレートを利用した偏向パ
ネルを、電気的に光線折り曲げ制御可能な光学素子とし
て機能させることができる。
As described above, the plate can eliminate or cause the bending (deflection) of the light beam having the wavelength λ depending on whether or not the voltage is applied to the plate. Therefore, the deflection panel using this plate can function as an optical element that can be electrically controlled to bend light.

【0030】偏向パネル12a及び12bは、オシレー
タ6a及び6bにより電圧の印加が行われれることによ
って、内部の液晶の分子の方向を切換えられて、透過す
る光線の向きが切換えられる。向きを変えられる光線
は、特定の波長のみであるが、ほぼ単波長のLEDを光
源とするアクティブAFの測距用光を曲げるのには十分
な特性である。
In the deflection panels 12a and 12b, the voltage is applied by the oscillators 6a and 6b, whereby the direction of the molecules of the liquid crystal inside is switched, and the direction of the transmitted light beam is switched. Although the light beam whose direction can be changed is only a specific wavelength, it has sufficient characteristics to bend the distance measuring light of the active AF using an LED of a substantially single wavelength as a light source.

【0031】以上のような構成にすることにより、2つ
の偏向パネル(プレート)12a、12bに電圧が印加
された場合は、図3(c)に示されるように、赤外発光
ダイオード10の光は投光レンズ11によって集光投光
された後も直進し、画面中心方向A1 に対し、光投射が
行われることとなる。
With the above-described configuration, when a voltage is applied to the two deflection panels (plates) 12a and 12b, as shown in FIG. even straight after the condensing projected by the light projecting lens 11, with respect to the screen center direction a 1, so that the optical projection is done.

【0032】被写体からの反射光は、同様に2つの偏向
パネル12a、12bを直進してセンサアレイ14a、
14bに入射される。したがって、これら2つのセンサ
アレイ14a、14bへの入射結果の位置差xより、上
述した三角測距による距離算出を行えば、A1 のポイン
トがアクティブ式に測距をすることができる。
Similarly, the reflected light from the subject travels straight through the two deflection panels 12a and 12b and passes through the sensor arrays 14a and 14a.
14b. Therefore, these two sensor arrays 14a, the position difference x of the incident results to 14b, by performing the distance calculation by triangulation as described above, it is possible to point A 1 to the distance measurement in the active type.

【0033】また、偏向パネル12aにのみ電圧が印加
されると、偏向パネル12aを通る光は直進するが、偏
向パネル12bを通る光は偏向され、図3(d)に示さ
れるように、A2 の方向に進むことになる。この効果に
よって、図4(a)に示されるA2 の部分に光が投射さ
れる。
When a voltage is applied only to the deflecting panel 12a, the light passing through the deflecting panel 12a goes straight, but the light passing through the deflecting panel 12b is deflected, as shown in FIG. You will go in the direction of 2 . This effect, the light is projected to the portion of the A 2 shown in Figure 4 (a).

【0034】反射光についても同じように、偏向パネル
12bで曲がって偏向パネル12aでは直進し、センサ
アレイ14a、14bに入射される。したがって、この
反射信号光を用いてアクティブ式の測距が可能となる。
Similarly, the reflected light is bent at the deflection panel 12b, goes straight on the deflection panel 12a, and is incident on the sensor arrays 14a and 14b. Therefore, active distance measurement can be performed using the reflected signal light.

【0035】また、偏向パネル12aへの電圧印加を行
わずに偏向パネル12bへの印加が行われる場合には、
図3(e)に示されるように、偏向パネル12aで光が
偏向され、偏向パネル12bで直進されて、A3 の方向
に向う。つまり、図4(a)に示されるA3 の方向への
光投射が可能となる。
When the voltage is applied to the deflection panel 12b without applying the voltage to the deflection panel 12a,
As shown in FIG. 3 (e), the light is deflected by the deflecting panel 12a, is straight with deflection panel 12b, toward the direction of A 3. In other words, it is possible to light projection in the direction of A 3 shown in Figure 4 (a).

【0036】このA3 の方向から返って来る光は、同様
に偏向パネル12bを直進し、偏向パネル12aで曲げ
られてセンサアレイ14a、14bに入射される。した
がって、上述したように、2つのセンサアレイ14a、
14b上の反射光の光の位置差xを調べることによっ
て、距離測定が可能となる。
The light returned from the direction of the A 3 are straight similarly deflecting panel 12b, is bent by the deflection panel 12a and sensor array 14a, and is incident on 14b. Therefore, as described above, the two sensor arrays 14a,
By examining the position difference x of the reflected light on 14b, the distance can be measured.

【0037】以上説明したように、アクティブ式の測距
が電気的に光を曲げられる偏向パネルへの電圧印加の切
換えによって、図4(a)に示されるように、画面縦方
向3ポイント(A1 、A2 、A3 )に対して行われるう
え、センサアレイが画面横方向にモニタ範囲(モニタ可
能領域14c)を有するので、パッシブ式測距は画面横
方向に何ポイントか増やして行うことができる。したが
って、例えば、図4(c)に示されるように、画面内7
つのポイント26を測距することが可能となる。それ
故、図4(b)に示されるように、被写体17が画面2
5の中心部(A1部)に存在しないシーンで、従来のカ
メラでは苦手とした構図に対しても、正しく被写体17
に対して測距及びピント合わせをすることが可能とな
る。
As described above, in the active distance measurement, by switching the voltage application to the deflection panel where the light is electrically bent, as shown in FIG. 4A, three points (A) in the vertical direction of the screen are displayed. 1 , A 2 , A 3 ), and since the sensor array has a monitor range (monitorable area 14 c) in the horizontal direction of the screen, passive distance measurement should be performed by increasing the number of points in the horizontal direction of the screen. Can be. Therefore, for example, as shown in FIG.
It is possible to measure two points 26. Therefore, as shown in FIG.
Center of 5 the scene that is not present in (A 1 part), even for the composition which is a weak point in conventional cameras, properly subject 17
Distance measurement and focusing can be performed.

【0038】このように、従来より、カメラのレリーズ
釦を押すだけで被写体が画面のどこにいても自動的にピ
ント合せができるカメラが求められていたが、本発明に
よれば、特に図4(b)に示されるような構図でもこれ
を対策することができる。
As described above, conventionally, there has been a demand for a camera capable of automatically focusing a subject anywhere on the screen simply by pressing a release button of the camera. However, according to the present invention, FIG. This can be dealt with even in the composition shown in b).

【0039】図5は、このような構成のカメラの測距動
作を説明するフローチャートである。この動作の制御
は、CPU1の制御により行われる。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the distance measuring operation of the camera having such a configuration. The control of this operation is performed under the control of the CPU 1.

【0040】すなわち、先ずステップS1にて、2つの
偏向パネル12a、12bに電圧が印加されて、パッシ
ブAFの方式でセンサアレイの5つの部分で順次被写体
像が判定され、5点測距が行われる。これらの結果が、
P1〜LP5とされる。
That is, first, in step S1, a voltage is applied to the two deflection panels 12a and 12b, the subject image is sequentially determined in five portions of the sensor array by the passive AF system, and five-point distance measurement is performed. Will be These results
L P1 to L P5 .

【0041】次に、ステップS2にて、上記2つの偏向
パネル12a、12bの制御は上記ステップS1と同じ
である。そして、赤外LED10から測距用光が投射さ
れ、センサアレイ14a、14bの出力のうち、定常的
に入射されている光による成分は定常光除去部4により
除去され、パルス的信号光のみが増幅される。これによ
り、アクティブAFの原理で、図4(a)に示されるA
1 の部分の測距が行われる(結果はLA1とされる)。
尚、画面中心部については、主要被写体の存在確率が高
いので、パッシブ式とアクティブ式の2回AFが行われ
て、苦手な被写体がなくなるようにしている。
Next, in step S2, the control of the two deflection panels 12a and 12b is the same as in step S1. Then, light for distance measurement is projected from the infrared LED 10, and components of the output of the sensor arrays 14 a and 14 b due to light that is constantly incident are removed by the stationary light removing unit 4, and only the pulse-like signal light is removed. Amplified. Thus, according to the principle of the active AF, A shown in FIG.
The distance measurement of the portion 1 is performed (the result is assumed to be LA1 ).
Note that, since the existence probability of the main subject is high at the center of the screen, the AF is performed twice, that is, the passive type and the active type, so that there are no poor subjects.

【0042】次いで、ステップS3では、上述した液晶
プレートによる光線折り曲げ効果によって、アクティブ
方式で図4(a)のA2 方向の測距が行われ、その結果
はL A2とされる。同様に、ステップS4では、液晶プレ
ートによる光線折り曲げ効果によって、アクティブ方式
で図4(a)のA3 方向の測距が行われ、その結果はL
A3とされる。
Next, in step S3, the above-described liquid crystal
Active due to the beam bending effect of the plate
A of FIG. 4 (a)TwoDirection is measured and the result is
Is L A2It is said. Similarly, in step S4, the liquid crystal display
Active method due to light bending effect by heat
And A in FIG.ThreeDirection is measured and the result is L
A3It is said.

【0043】そして、ステップS5にて、上記ステップ
S1〜S4で得られたLP1〜LP5、LA1〜LA3の結果よ
り、最も近い距離を示すものをL1 としてピント合わせ
が行われる。
[0043] Then, in step S5, from the results of the L P1 ~L P5, L A1 ~L A3 in step S1 to S4, focusing is performed shows the closest distance as L 1.

【0044】以上のように、第1の実施の形態によれ
ば、アクティブAF時に使用される測距用光が単波長の
LEDの光であることを利用し、単純な構成の光線方向
切換機能付き偏向パネルを有効利用して測距の方向を増
加させたので、画面内のどの位置に主要被写体が存在し
てもピント合わせが可能なカメラを簡単な構成で提供す
ることができる。
As described above, according to the first embodiment, a light beam direction switching function having a simple structure is utilized by utilizing the fact that the distance measuring light used in the active AF is light of a single-wavelength LED. Since the direction of the distance measurement is increased by effectively utilizing the deflection panel with the attached, it is possible to provide a camera having a simple configuration capable of focusing regardless of the position of the main subject in the screen.

【0045】また、アクティブAFとパッシブAFを併
用しているので、画面中央部の主要被写体が存在する確
率の高い部分は、両方式の弱点を補いあって正しい測距
ができ、精度向上を図ることができる。
Further, since the active AF and the passive AF are used in combination, in the central portion of the screen where there is a high probability that the main subject exists, the distance measurement can be performed correctly by compensating for the weak points of both methods, thereby improving the accuracy. be able to.

【0046】更に、センサアレイが一対でよいので、受
光素子の面積を大きくしてコストアップを招くことを防
ぐこともできる。
Further, since the number of the sensor arrays may be one, the area of the light receiving element can be increased to prevent an increase in cost.

【0047】次に、この発明の第2の実施の形態につい
て説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0048】図6(a)は、この発明の第2の実施の形
態で、測距装置の主要部の構成を示した図である。
FIG. 6A is a diagram showing a configuration of a main part of a distance measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【0049】上述した第1の実施の形態では、投光素子
を1つとしていたが、この第2の実施の形態では、投光
素子(LED)を3組用意して、第1の実施の形態と同
様に、偏向パネルの光線方向切換効果によって、3×3
=9点のアクティブ測距を可能とするものである(図6
(b)参照)。
In the above-described first embodiment, one light-emitting element is used. In the second embodiment, three light-emitting elements (LEDs) are prepared and the first light-emitting element is used. As in the case of the embodiment, 3 × 3
= 9 active distance measurement (FIG. 6)
(B)).

【0050】すなわち、投光素子として、計3組のLE
D10a、10b、10cが用意されている。その他の
構成は、上述した第1の実施の形態の図1に示される構
成に準じるので、説明は省略する。
That is, a total of three sets of LEs
D10a, 10b, and 10c are prepared. The other configuration is similar to the configuration shown in FIG. 1 of the above-described first embodiment, and the description is omitted.

【0051】この第2の実施の形態に於いては、センサ
アレイのモニタ可能領域14cでは、パッシブAF方式
でも測距が可能であるので、この領域内の3つのアクテ
ィブ測距点に関しては、アクティブ、パッシブの両方式
のうち信頼性の高い方を選択することによって、苦手な
被写体を克服した測距が可能である。且つ、その上下に
もアクティブAFによる測距ポイントが存在するので、
図6(c)に示されるように、画面25の隅に存在する
主要被写体17に対してもピント合わせが可能となる。
In the second embodiment, in the monitorable area 14c of the sensor array, the distance can be measured even by the passive AF method. Therefore, three active distance measuring points in this area are active. By selecting the more reliable one of the two types, passive and passive, it is possible to perform distance measurement overcoming difficult subjects. In addition, since there are active AF ranging points above and below,
As shown in FIG. 6C, it is possible to focus on the main subject 17 present at the corner of the screen 25.

【0052】この第2の実施の形態によれば、上述した
第1の実施の形態と同様に、基本的に可視光による像信
号を用いた測距を行うパッシブAFでは特定波長のみの
光線折り曲げができる液晶板で効果が得られないところ
を、特定波長の光投射によるアクティブAFを組合わせ
ることにより、苦手な被写体を克服すると共に、多数点
測距を可能としたので、あらゆるシーンに対応してピン
ト合わせが可能となる。
According to the second embodiment, similarly to the first embodiment, in the passive AF that basically performs distance measurement using an image signal based on visible light, a light beam having only a specific wavelength is bent. By combining active AF with light projection of a specific wavelength to overcome the difficult subject and enable multi-point ranging, where the effect cannot be obtained with a liquid crystal panel that can perform Focusing is possible.

【0053】以上述べた第1及び第2の実施の形態で
は、投光レンズと、受光レンズを結ぶ方向の直交方向に
光を曲げるようにして、プレートの大きさを小型化して
いる。
In the first and second embodiments described above, the size of the plate is reduced by bending light in a direction orthogonal to the direction connecting the light projecting lens and the light receiving lens.

【0054】つまり、投受光レンズを結ぶ方向に光線を
曲げると、図7(a)に示されるように、投光レンズ1
1と受光レンズ13bの各々外側よりも広い部分(同図
では受光レンズ13bより上の方向)から光がプレート
を出入りするのでプレートが大きくなってしまい、コス
ト的、スペース的にデメリットを生ずる。
That is, when the light beam is bent in the direction connecting the light emitting and receiving lenses, as shown in FIG.
Since light enters and exits the plate from portions wider than the outside of each of the light receiving lens 13 and the light receiving lens 13b (in the figure, the direction above the light receiving lens 13b), the plate becomes large, resulting in cost and space disadvantages.

【0055】しかし、これを許す仕様のカメラであれ
ば、図7(a)のような構成にて、上述した第1及び第
2の実施の形態とは異なる効果を期待することが可能と
なる。
However, if the camera has a specification that allows this, it is possible to expect effects different from those of the above-described first and second embodiments with the configuration shown in FIG. 7A. .

【0056】すなわち、第3の実施の形態として、投光
レンズ11を介して、2つの赤外発光ダイオード10
b、10cが順次照射されて測距される際に、偏向パネ
ル12aまたは12bによって、図7(a)の上下方向
に光を曲げるようにすれば、図7(b)に示される測距
ポイント10b2 、10c2 の部分を測距することがで
き、光を曲げなければ測距ポイント10b1 、10c1
の部分を測距することができる。尚、図7(b)に於い
て、14cは光を曲げない時にセンサアレイ14aまた
は14bがモニタする範囲(モニタ可能領域)である。
That is, as a third embodiment, two infrared light emitting diodes 10
If the light is bent in the vertical direction in FIG. 7A by the deflection panel 12a or 12b when the distance is measured by sequentially irradiating the distances b and 10c, the distance measuring point shown in FIG. 10b 2 and 10c 2 can be measured, and if the light is not bent, the distance measuring points 10b 1 and 10c 1 are measured.
Can be measured. In FIG. 7B, reference numeral 14c denotes a range (monitorable area) monitored by the sensor array 14a or 14b when the light is not bent.

【0057】このように、光路切換によって広い視野の
測距、狭い視野の測距ができるようになるので、例え
ば、図8に示されるフローチャートに従って、ズームレ
ンズ付カメラに於いて画角に対応するようにしてもよ
い。
As described above, it is possible to measure the distance of a wide field of view and the distance of a narrow field of view by switching the optical path. For example, according to the flowchart shown in FIG. You may do so.

【0058】この場合、図7(b)に示されるように、
測距ポイント10b2 、10c2 は、Wで示されるワイ
ド画面にふさわしく、Tで示されるテレ画面でこの部分
を測距すると画面外測距となる。
In this case, as shown in FIG.
The distance measuring points 10b 2 and 10c 2 are suitable for the wide screen indicated by W, and when this area is measured on the tele screen indicated by T, the distance becomes an off-screen distance.

【0059】ここで、図8のフローチャートを参照し
て、この発明の第3の実施の形態の動作を説明する。
Here, the operation of the third embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0060】先ず、ステップS11にて、モニタ可能領
域14cでパッシブ測距が行われる。次いで、ステップ
S12にて、像信号が得られない等の判断のためにロー
コントラスト判断がされるる。ここで、ローコントラス
トでない場合はステップS14へ、ローコントラスト間
場合はステップS13へ移行する。
First, in step S11, passive distance measurement is performed in the monitorable area 14c. Next, in step S12, low contrast determination is performed to determine that an image signal cannot be obtained. Here, when the contrast is not low, the process proceeds to step S14, and when the contrast is low, the process proceeds to step S13.

【0061】ステップS13では、LED10b、10
cが投射されて測距ポイント10b 1 、10c1 につい
て測距が行われる。この時、偏向パネル12a、12b
には、電圧印加、光路折り曲げは行われない。これによ
って、パッシブAFが苦手とする被写体をも測距可能と
なる。
In Step S13, the LEDs 10b, 10
c is projected and the distance measurement point 10b 1, 10c1About
Distance measurement is performed. At this time, the deflection panels 12a, 12b
No voltage application and optical path bending are performed. This
Therefore, it is possible to measure distance even for subjects that passive AF is not good at
Become.

【0062】次に、ステップS14に於いて、カメラの
ズーム位置判定が行われる。ここで、ズーム位置がワイ
ドの場合には、ステップS15及びS16に移行して、
偏向パネル12a、12bによる光路折り曲げが行われ
る。そして、LED10b、10cが発光されて、測距
ポイント10b2 、10c2 が測距される。
Next, in step S14, the zoom position of the camera is determined. Here, if the zoom position is wide, the process proceeds to steps S15 and S16,
The optical path is bent by the deflection panels 12a and 12b. Then, the LEDs 10b and 10c emit light, and the distance measuring points 10b 2 and 10c 2 are measured.

【0063】一方、ズーム位置がテレの場合には、この
領域は画面外となるので、上記ステップS15及びS1
6は行われず測距されない。
On the other hand, when the zoom position is tele, this area is outside the screen, so that the above steps S15 and S1
6 is not performed and the distance is not measured.

【0064】以上の測距結果より、ステップS17に
て、最も近い距離が選択されてピント合わせ距離とされ
る。
Based on the above distance measurement results, in step S17, the closest distance is selected and set as the focusing distance.

【0065】以上説明したように、第3の実施の形態に
よれば、場合に応じて測距の視野を広めたり狭くしたり
したので、ズームレンズに対応して最適な測距ポイント
を選択して、精度の高いピント合わせができる。また、
センサアレイの幅を狭くできるのでコスト削減にも役立
つ。
As described above, according to the third embodiment, the field of view of the distance measurement is expanded or narrowed as necessary, so that the optimum distance measurement point can be selected in accordance with the zoom lens. And highly accurate focusing can be achieved. Also,
Since the width of the sensor array can be reduced, it is also useful for cost reduction.

【0066】尚、この発明の上記実施の形態によれば、
以下の如き構成を得ることができる。
According to the above embodiment of the present invention,
The following configuration can be obtained.

【0067】(1) 被写体に対して所定波長の測距用
光を投射する投光手段と、上記測距用光の上記被写体か
らの反射信号光を受光する受光手段と、上記投光手段及
び受光手段前方に配置されて電気的に所定波長光路を切
換可能な光路切換手段と、上記光路切換手段の光路切換
え制御する光路切換制御手段と、を具備することを特徴
とする測距装置。
(1) Light projecting means for projecting a distance measuring light having a predetermined wavelength onto a subject, light receiving means for receiving the reflected signal light of the distance measuring light from the subject, the light projecting means, A distance measuring device comprising: an optical path switching means disposed in front of a light receiving means and capable of electrically switching an optical path of a predetermined wavelength; and an optical path switching control means for controlling the optical path switching of the optical path switching means.

【0068】(2) 上記光路切換手段の光路切換方向
は、上記投光手段及び受光手段を結ぶ方向と直交する方
向であることを特徴とする上記(1)に記載の測距装
置。
(2) The distance measuring apparatus according to (1), wherein the optical path switching direction of the optical path switching means is a direction orthogonal to a direction connecting the light projecting means and the light receiving means.

【0069】(3) 上記光路切換手段は、光路を第1
の方向に切換る第1のプレートと、光路を第2の方向に
切換る第2のプレートと、から成ることを特徴とする上
記(1)に記載の測距装置。
(3) The optical path switching means sets the optical path to the first
The distance measuring apparatus according to the above (1), comprising: a first plate for switching to a second direction; and a second plate for switching an optical path to a second direction.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、単純な
構成で画面の多くのポイントを測距できる測距装置を提
供することが可能となり、あらゆるシーンでピント合わ
せが可能とすることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a distance measuring apparatus capable of measuring a large number of points on a screen with a simple configuration, thereby enabling focusing in any scene. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1の実施の形態で、測距装置が適
用されたカメラの主要部の構成を示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of a camera to which a distance measuring device is applied in a first embodiment of the present invention.

【図2】三角測距の原理を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of triangulation.

【図3】図1の偏向パネルの構成を説明するための図で
ある。
FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration of the deflection panel of FIG. 1;

【図4】画面内の測距ポイントについて説明する図であ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating a ranging point in a screen.

【図5】第1の実施の形態に於けるカメラの測距動作を
説明するフローチャートである
FIG. 5 is a flowchart illustrating a distance measurement operation of the camera according to the first embodiment.

【図6】(a)はこの発明の第2の実施の形態で、測距
装置の主要部の構成を示した図、(b)は第2の実施の
形態に於ける測距ポイントを示した図、(c)は第2の
実施の形態による測距可能な被写体の例を示した図であ
る。
FIG. 6A is a view showing a configuration of a main part of a distance measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a view showing a distance measuring point in the second embodiment; FIG. 7C is a diagram showing an example of a subject that can be measured according to the second embodiment.

【図7】(a)はこの発明の第3の実施の形態による測
距装置の主要部の構成を示した図、(b)は第3の実施
の形態による測距ポイントの例を示した図である。
FIG. 7A is a diagram showing a configuration of a main part of a distance measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 7B is an example of a distance measuring point according to the third embodiment; FIG.

【図8】第3の実施の形態の動作を説明するフローチャ
ートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating the operation of the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 CPU、 2 レリーズスイッチ、 3 ドライバ、 4 定常光除去部、 5 A/D変換部、 6a、6b オシレータ、 7 EEPROM、 10 赤外発光ダイオード、 11 投光レンズ、 12a、12b 偏向パネル、 13a、13b 受光レンズ、 14a、14b センサアレイ、 14c モニタ可能領域、 17 被写体、 20、21 基板、 22 ポリマ部、 23 液晶微小粒部、 25 画面。 1 CPU, 2 release switch, 3 driver, 4 steady light removing unit, 5 A / D converter, 6a, 6b oscillator, 7 EEPROM, 10 infrared light emitting diode, 11 light emitting lens, 12a, 12b deflection panel, 13a, 13b light receiving lens, 14a, 14b sensor array, 14c monitorable area, 17 subjects, 20, 21 substrate, 22 polymer part, 23 liquid crystal fine grain part, 25 screens.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体に対して所定波長の測距用光を投
射する投光手段と、 上記測距用光の上記被写体からの反射信号光を受光する
受光手段と、 上記投光手段及び受光手段の前方に配置され、上記所定
波長の測距用光の光路を切換え可能な光路切換手段と、 上記光路切換手段を電気的に駆動制御する光路切換制御
手段と、 を具備することを特徴とする測距装置。
1. A light projecting means for projecting a distance measuring light having a predetermined wavelength onto a subject, a light receiving means for receiving a reflection signal light of the distance measuring light from the subject, a light projecting means, and a light receiving means Light path switching means disposed in front of the means and capable of switching an optical path of the distance measuring light having the predetermined wavelength; and light path switching control means for electrically driving and controlling the optical path switching means. Distance measuring device.
【請求項2】 上記光路切換手段の光路切換方向は、上
記投光手段と上記受光手段とを結ぶ方向と直交する方向
であることを特徴とする請求項1に記載の測距装置。
2. The distance measuring apparatus according to claim 1, wherein an optical path switching direction of said optical path switching means is a direction orthogonal to a direction connecting said light projecting means and said light receiving means.
【請求項3】 上記光路切換手段は、第1の方向に光路
を切換える第1のプレート及び該第1の方向とは異なる
第2の方向に光路を切換える第2のプレートを含むこと
を特徴とする請求項1に記載の測距装置。
3. The optical path switching means includes a first plate that switches an optical path in a first direction and a second plate that switches an optical path in a second direction different from the first direction. The distance measuring apparatus according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011209262A (en) * 2010-03-26 2011-10-20 Ind Technol Res Inst Adjusting type range finder and distance measuring method thereof

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