JP2002031526A - Distance measuring apparatus - Google Patents

Distance measuring apparatus

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JP2002031526A
JP2002031526A JP2000216189A JP2000216189A JP2002031526A JP 2002031526 A JP2002031526 A JP 2002031526A JP 2000216189 A JP2000216189 A JP 2000216189A JP 2000216189 A JP2000216189 A JP 2000216189A JP 2002031526 A JP2002031526 A JP 2002031526A
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JP
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light
distance measuring
distance
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distance measurement
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JP2000216189A
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Japanese (ja)
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Masataka Ide
昌孝 井出
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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 a distance measuring apparatus capable of being reduced in cost and size and making distance measurements at high performance. SOLUTION: In one embodiment, the distance measuring apparatus includes a light projecting means for projecting distance-measuring light; light splitting means for splitting the distance-measuring light in plural directions; a light receiving means for receiving the distance-measuring light projected and split through the light splitting means and reflected from the subject of distance measurement; and a detecting means for detecting the distance to the subject based on an output of the light receiving means. The light splitting means comprise a plurality of electrically controllable diffraction or reflection optical elements split apart from one another.

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】本発明は、測距装置に係り、
特に、カメラ等のAF用として搭載可能な多点測距装置
に関する。
The present invention relates to a distance measuring device,
In particular, the present invention relates to a multipoint distance measuring apparatus that can be mounted for AF such as a camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、撮影画面内の複数のエリアに
おいて測距が可能なアクティブ方式の測距装置が知られ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an active type distance measuring device capable of measuring a distance in a plurality of areas in a photographing screen.

【0003】このようなアクティブ方式の測距装置とし
て、複数の測距エリアにそれぞれ対応する複数の投光素
子を設けて、それらを順次発光させて複数エリアの測距
を行う測距装置は公知である。
As such an active type distance measuring device, a distance measuring device in which a plurality of light emitting elements respectively corresponding to a plurality of distance measuring areas are provided, and the light emitting elements are sequentially emitted to measure the distance in the plurality of areas is known. It is.

【0004】また、特開平6−242368号公報に開
示の測距装置は、投光素子を機械的にスキャンして投光
することにより、複数の測距エリアについて測距を行う
ようにしている。
A distance measuring device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-242368 measures a distance in a plurality of distance measuring areas by mechanically scanning a light projecting element and projecting light. .

【0005】さらに、この特開平6−242368号公
報には、固定された投光素子の投光光路中に回動可能な
回折格子を有し、この回折格子を機械的にスキャンして
投光することにより、複数の測距エリアについて測距を
行うようにした測距装置も開示されている。
Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 6-242368 has a rotatable diffraction grating in a light-projecting optical path of a fixed light-emitting element, and mechanically scans the diffraction grating to project light. By doing so, a distance measuring device that performs distance measurement for a plurality of distance measurement areas is also disclosed.

【0006】また、特開平9−54242号公報に開示
の測距装置は、投光光学系を複数に分割し、一個の投光
素子による投光光束を複数に分割して投光し、複数の測
距エリアに対応させて照明する補助光を使用するように
している。
A distance measuring device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-54242 divides a light projecting optical system into a plurality of light beams, divides a light beam projected by one light projecting element into a plurality of light beams, and projects the light beam. Auxiliary light that illuminates corresponding to the distance measurement area is used.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】撮影画面における複数
の測距エリアを測距する場合に、複数のエリアに対して
個々に投光素子を設けることは、測距エリアの数だけ投
光素子が必要となるので、コストアップを招くという問
題がある。
When measuring a plurality of distance measuring areas on a photographing screen, providing a plurality of light emitting elements individually for the plurality of areas requires the same number of light emitting elements as the number of the distance measuring areas. Since it is necessary, there is a problem that the cost is increased.

【0008】上記特開平6−242368号公報に開示
されている測距装置は、投光素子や回折格子を機械的に
走査するために、駆動機構やスペースが必要となるの
で、小型化が困難になるという問題がある。
The distance measuring device disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-242368 requires a driving mechanism and space for mechanically scanning the light projecting element and the diffraction grating. Problem.

【0009】上記特開平9−54242号公報に開示さ
れている測距装置では、分割投光レンズを作成するため
にコストアップを招くという問題がある。
The distance measuring device disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-54242 has a problem that the cost is increased due to the production of the divided light projecting lens.

【0010】また、この測距装置では、一個の投光素子
の投光光束を複数に分割するので、投光光量が低下して
測距性能が低下するという問題がある。
Further, in this distance measuring device, since the projected light beam of one light projecting element is divided into a plurality of light beams, there is a problem that the amount of projected light is reduced and the distance measuring performance is reduced.

【0011】本発明の目的は、以上述べたような問題点
を解決するためになされたもので、低コスト化及び小型
化が可能で、かつ高性能な測距を行うことが可能な測距
装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems, and it is possible to reduce the cost and size and to perform high-performance ranging. It is to provide a device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題を解決するために、(1) 測距用光を投光する投光
手段と、上記測距用光を複数方向に分割投光するための
光分割手段と、上記光分割手段を介して分割投光された
上記測距用光の測距対象からの反射光を受光する受光手
段と、上記受光手段の出力に基づいて上記測距対象の距
離を検出する検出手段と、を具備する測距装置におい
て、上記光分割手段は、電気的に制御可能な複数に分割
された回折または反射光学素子であることを特徴とする
測距装置が提供される。
According to the present invention, in order to solve the above problems, (1) a light projecting means for projecting distance measuring light, and a light projecting means for dividing the distance measuring light into a plurality of directions. Light-receiving means for receiving reflected light of the distance-measuring light divided and projected through the light-dividing means from the object to be measured, and measuring the light based on the output of the light-receiving means. Detecting means for detecting the distance of the object to be distanced, wherein the light splitting means is an electrically controllable divided diffraction or reflection optical element. An apparatus is provided.

【0013】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、(2) 上記複数に分割された回折または反
射光学素子は、上記測距用光を所定の投光領域に対して
選択的に投光するように独立して制御可能であることを
特徴とする(1)に記載の測距装置が提供される。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, (2) the plurality of divided or diffractive optical elements selectively transmit the distance measuring light to a predetermined light projecting area. The distance measuring apparatus according to (1), which can be independently controlled so as to project light to the light source, is provided.

【0014】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、(3) 上記光分割手段は、上記回折または
反射光学素子を複数個積層してなり、それぞれを独立し
て電気的に制御することによって、上記測距用光を所定
の領域に対して選択的に投光可能であることを特徴とす
る(1)または(2)に記載の測距装置が提供される。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, (3) the light splitting means comprises a plurality of the above-mentioned diffractive or reflective optical elements laminated, each of which is independently electrically controlled. By doing so, the distance measuring light can be selectively projected onto a predetermined area, thereby providing the distance measuring device according to (1) or (2).

【0015】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、(4) 上記回折または反射光学素子は、高
分子液晶により形成された回折格子に電気信号を入力し
て消失させることを特徴とする(1)に記載の測距装置
が提供される。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, (4) the diffractive or reflective optical element is characterized in that an electric signal is input to a diffraction grating formed of a polymer liquid crystal to be eliminated. (1) is provided.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する前に、本発明による測距装置の
概念的構成について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing embodiments of the present invention with reference to the drawings, a conceptual configuration of a distance measuring apparatus according to the present invention will be described.

【0017】図1は、本発明による測距装置の概念的構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a conceptual configuration of a distance measuring apparatus according to the present invention.

【0018】すなわち、本発明による測距装置は、図1
に示すように、被写体に向けて投光する投光手段を有す
る投光部1と、被写体からの反射光を受光する受光手段
を有する受光部2と、前記投光部1からの投光光を電気
的にスイッチング可能でかつ複数に分割された回折光学
素子3a、3b、3c…と、この回折光学素子3a、3
b、3c…を介して前記投光部1からの投光光を投光さ
せるとき、前記回折光学素子3a、3b、3c…を電気
的に制御することにより前記被写体の複数点に同時に投
光するとともに、前記回折光学素子3a、3b、3c…
を通った投光光に対応する前記被写体からの反射光を受
光する前記受光部2からの出力に基づいて前記被写体ま
での測距演算を行う制御部4とを有することを特徴とす
る多点測距装置として構成されている。
That is, the distance measuring apparatus according to the present invention has the configuration shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a light projecting unit 1 having a light projecting unit for projecting light toward a subject, a light receiving unit 2 having a light receiving unit for receiving reflected light from the subject, and a projecting light from the projecting unit 1 Are electrically switchable and divided into a plurality of diffractive optical elements 3a, 3b, 3c,.
When the projected light from the light projecting unit 1 is projected through the b, 3c,..., the diffractive optical elements 3a, 3b, 3c. And the diffractive optical elements 3a, 3b, 3c ...
And a control unit (4) for calculating a distance to the subject based on an output from the light receiving unit (2) for receiving reflected light from the subject corresponding to the projected light passing through. It is configured as a distance measuring device.

【0019】そして、このような本発明では、新規な素
子を使用しているので、最初に、この素子についての説
明を行う。
Since a novel element is used in the present invention, the element will be described first.

【0020】まず、一般的な回折光学素子について説明
する。
First, a general diffractive optical element will be described.

【0021】(回折光学素子の説明)一般的な回折光学
素子(Diffractive Optical El
ement)は、DOEと呼ばれ、回折現象に基づく光
学素子である。
(Explanation of Diffractive Optical Element) A general diffractive optical element (Diffractive Optical El)
element) is an optical element called DOE, which is based on a diffraction phenomenon.

【0022】この一般的な回折光学素子は、図2に示す
ように、入射角をθ、射出角をθ′、回折次数をm、回
折格子のピッチをdとするとき、次式(1)に従う回折
現象が起きる。
As shown in FIG. 2, this general diffractive optical element has the following formula (1) when the incident angle is θ, the exit angle is θ ′, the diffraction order is m, and the pitch of the diffraction grating is d. , A diffraction phenomenon occurs.

【0023】 sinθ−sinθ′=mλ/d …(1) ひとつの回折次数に注目したとき、例えば、図3に示す
ように回折格子のピッチdを連続的に変化させると、m
次の回折光に集光させるレンズなどの作用を持たせるこ
とができる。
Sin θ−sin θ ′ = mλ / d (1) When focusing on one diffraction order, for example, when the pitch d of the diffraction grating is continuously changed as shown in FIG.
An effect such as a lens for condensing the next diffracted light can be provided.

【0024】次に、本発明に使用される機械的な機構を
使用せずに電気的にスイッチングが可能な回折光学素子
であるESHOE(Electrically Swi
tchable Holographic Optic
al Element)について説明する。
Next, an ESHOE (Electrically Swi) which is a diffractive optical element which can be electrically switched without using a mechanical mechanism used in the present invention.
Tachable Holographic Optical
al Element) will be described.

【0025】このESHOEは、原理的には、上記回折
光学素子と同様である。
This ESHOE is similar in principle to the diffractive optical element.

【0026】このESHOEは、位相型の体積ホログラ
ムによるものであり、ホログラム媒体はポリマ一と液晶
の混合物からなる高分子分散型液晶であるPDLC(p
olymer Dipersed Liquid Cr
ystal)で、空間的な強度分布を有する光を照射す
ると、その強度分布に応じた液晶の配光分布が生じるこ
とにより、ホログラムが形成される。
This ESHOE is based on a phase-type volume hologram, and the hologram medium is a PDLC (p-type) which is a polymer dispersed liquid crystal composed of a mixture of a polymer and a liquid crystal.
oligomer Dipersed Liquid Cr
(ystal), a light having a spatial intensity distribution is irradiated, whereby a light distribution of the liquid crystal is generated according to the intensity distribution, thereby forming a hologram.

【0027】これに電界を印加すると、屈折率変調が減
少してホログラムが消去される。
When an electric field is applied to this, the refractive index modulation is reduced and the hologram is erased.

【0028】液晶の配光は可逆的で、電界を取り除くと
ホログラムが再び復元される。
The light distribution of the liquid crystal is reversible, and the hologram is restored again when the electric field is removed.

【0029】このように一度ホログラムを記録しておけ
ば、電界をオン、オフすることにより、ホログラムのス
イッチングが可能となる。
Once the hologram is recorded in this way, the hologram can be switched by turning on and off the electric field.

【0030】(1)セル構造(図4の(a)) セルは、透明導電膜を内側にコーティングしたガラスま
たはプラスチックの基板の間に、液晶とモノマーの混合
物を挟んだ構造である。
(1) Cell Structure (FIG. 4A) The cell has a structure in which a mixture of liquid crystal and monomer is sandwiched between a glass or plastic substrate coated with a transparent conductive film on the inside.

【0031】(2)ホログラム作成1 レーザー露光(図4の(b)) セルを干渉縞が発生する2個のレーザー光の交差点に配
置される。
(2) Hologram preparation 1 Laser exposure (FIG. 4B) A cell is placed at the intersection of two laser beams where interference fringes occur.

【0032】光線の縞パターンは、コンピュータにより
生成された回折素子を物体光の中に配置して作成したレ
ーザー物体光とレーザー参照光との2個の光の位相差に
依存する。
The fringe pattern of a light beam depends on the phase difference between two light beams, a laser object light beam and a laser reference light beam, which are created by arranging a computer-generated diffraction element in the object light beam.

【0033】このようにして、比較的簡単な格子から、
かなりの数の屈折レンズに代わる複雑な光学列まで変化
させることができる。
Thus, from a relatively simple grid,
Even complex optical trains can replace a significant number of refractive lenses.

【0034】(3)ホログラム作成2 重合と分離(図4の(c)) 干渉パターンが、セルのギャップ内に規則的に配列する
明るい面と暗い面を作成する。
(3) Hologram Preparation 2 Polymerization and Separation (FIG. 4 (c)) The interference pattern creates bright and dark surfaces that are regularly arranged in the cell gap.

【0035】このような露光中に、液晶が微少粒を形成
し、より暗い領域に拡散することにより、モノマ一は最
初に明るい領域で重合し始める。
During such exposure, the liquid crystal forms fine particles and diffuses into the darker areas, so that the monomer first begins to polymerize in the lighter areas.

【0036】露光が進むと、暗い領域のモノマーもまた
重合し、粒を固定しさらに縞パターンを固定する。
As the exposure progresses, the monomers in the dark areas also polymerize, fixing the grains and fixing the stripe pattern.

【0037】(4)回折格子動作(図4の(d)) 重合プロセスは、比較的純粋なポリマーの面と液晶の小
粒の稠密な面との交互な固定構造を結果的に生み出す。
(4) Grating Operation (FIG. 4 (d)) The polymerization process results in an alternating fixed structure of relatively pure polymer faces and dense liquid crystal grains.

【0038】後者の領域はポリマーに対して異なる屈折
率(np≠nLCM)を有するので、記録プロセスによ
り、定義された複雑な光学特性を有する体積ホログラム
が発生する。
Since the latter region has a different refractive index for the polymer (npCMnLCM), the recording process results in a volume hologram with defined and complex optical properties.

【0039】(5)スイッチング状態(透明状態)(図
4の(e) AC電圧を印加することにより、ポリマー屈折率(n
p)に一致する実行屈折率 effnLCMを発生させるよ
うに、小粒内の液晶の光軸を偏向させて透明セルが形成
される。
(5) Switching state (transparent state) (FIG. 4 (e) By applying an AC voltage, the polymer refractive index (n
The transparent cell is formed by deflecting the optical axis of the liquid crystal in the small particle so as to generate an effective refractive index effnLCM that matches p).

【0040】なお、以上は透過型の回折光学素子ESH
OEについて説明しているが、反射型の回折光学素子に
ついても同様な作成方法及び動作原理である。
The above is a transmission type diffractive optical element ESH.
Although the OE has been described, the same manufacturing method and operation principle are applied to a reflection type diffractive optical element.

【0041】(第1の実施の形態)次に、本発明の測距
装置を具体的にカメラに適用した場合の第1の実施の形
態について説明する。
(First Embodiment) Next, a first embodiment in which the distance measuring apparatus of the present invention is specifically applied to a camera will be described.

【0042】図5は、本発明の測距装置を具体的にカメ
ラに適用した場合の第1の実施の形態として、撮影画面
内の3点を測距するアクティブ式測距装置を搭載したカ
メラの構成を示すブロック図である。
FIG. 5 shows, as a first embodiment in which the distance measuring device of the present invention is specifically applied to a camera, a camera equipped with an active distance measuring device for measuring three points in a photographing screen. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of FIG.

【0043】すなわち、この実施の形態によるカメラで
は、図5に示すように、まず、投光素子である発光ダイ
オード(LED)10がLED駆動回路11によって駆
動されるようになされている。
That is, in the camera according to this embodiment, as shown in FIG. 5, first, a light emitting diode (LED) 10 as a light emitting element is driven by an LED driving circuit 11.

【0044】このLED10からの投光光束は、後述す
る図6の(a)に示すように、投光レンズ12及び複数
に分割されたESHOE14、15及びこのESHOE
14、15の上部にある透明部分13を通過して図示し
ない被写体に対してこの場合3つの投光光束32、3
3、31として投光されるようになされている。
As shown in FIG. 6A described later, the light beam emitted from the LED 10 is transmitted to the light projecting lens 12, the ESHOEs 14 and 15 divided into a plurality of parts, and the ESHOEs.
In this case, three projected light beams 32, 3
Light is projected as 3 and 31.

【0045】なお、ESHOE14、15の上部にある
透明部分13は、投光光束31が透過する部分である。
The transparent portion 13 above the ESHOEs 14 and 15 is a portion through which the projected light beam 31 passes.

【0046】図6の(b)に示すように、ESHOE1
4、15は、ガラス基板120、121内に部分的に形
成されている。
As shown in FIG. 6B, ESHOE1
4 and 15 are partially formed in the glass substrates 120 and 121.

【0047】そして、このESHOE14、15は、そ
の製造工程の途上で、予め、所定の回折光学特性が記録
されている。
The ESHOEs 14 and 15 have predetermined diffractive optical characteristics recorded in advance during the manufacturing process.

【0048】透明部分13に対応するガラス基板12
0、121間には、透明樹脂等の透明材料が充填されて
いる。
Glass substrate 12 corresponding to transparent portion 13
A space between 0 and 121 is filled with a transparent material such as a transparent resin.

【0049】図5に戻って、ESHOE14、15は、
ESHOE駆動回路16によって駆動されるようになさ
れている。
Returning to FIG. 5, ESHOEs 14 and 15
It is designed to be driven by an ESHOE drive circuit 16.

【0050】ESHOE14、15が駆動されると、そ
の回折がそれぞれオンオフ制御されて投光角度を制御さ
れる。
When the ESHOEs 14 and 15 are driven, their diffractions are controlled on and off, respectively, to control the projection angle.

【0051】図6の(d)は、ESHOE駆動回路16
についてより詳しく示している図である。
FIG. 6D shows the ESHOE driving circuit 16.
It is a figure showing in more detail about.

【0052】すなわち、図6の(d)に示すように、E
SHOE14には、ESHOE駆動回路16内の交流電
源83と電気的スイッチ素子81とが接続されている。
That is, as shown in FIG.
The AC power supply 83 and the electric switch element 81 in the ESHOE drive circuit 16 are connected to the SHOE 14.

【0053】この電気的スイッチ素子81は、マイクロ
コンピュータ(CPU)20によって、そのオンオフが
制御されるようになされている。
The on / off of the electric switch element 81 is controlled by a microcomputer (CPU) 20.

【0054】これにより、ESHOE14に対して交流
電源83からの交流信号の印加、非印加が制御される。
Thus, application and non-application of the AC signal from the AC power supply 83 to the ESHOE 14 are controlled.

【0055】同様に、ESHOE15には、ESHOE
駆動回路16内の交流電源84と電気的スイッチ素子8
2とが接続されている。
Similarly, ESHOE 15 includes ESHOE
AC power supply 84 and electric switch element 8 in drive circuit 16
2 are connected.

【0056】この電気的スイッチ素子82のCPU20
によって、そのオンオフが制御されるようになされてい
る。
The CPU 20 of the electric switch element 82
The on / off is controlled by this.

【0057】これにより、ESHOE15に対して交流
電源84からの交流信号の印加、非印加が制御される。
Thus, application and non-application of the AC signal from the AC power supply 84 to the ESHOE 15 are controlled.

【0058】図6の(a)は、光学系を含む投光系を示
す図である。
FIG. 6A shows a light projecting system including an optical system.

【0059】ESHOE14は、回折光学素子として機
能するとき、LED10からの投光光束を投光光束32
に回折させるように回折光学特性が記録されている。
When the ESHOE 14 functions as a diffractive optical element, the ESHOE 14
The diffractive optical characteristics are recorded so as to diffract the light.

【0060】また、ESHOE15は回折光学素子とし
て機能するとき、LED10からの投光光束を投光光束
33に回折させるように回折光学特性が記録されてい
る。
When the ESHOE 15 functions as a diffractive optical element, the diffractive optical characteristics are recorded so that the light beam emitted from the LED 10 is diffracted into the light beam 33.

【0061】また、ESHOE14、15の上部にある
透明部分13を通過するLED10からの投光光束は、
投光光束31となる。
The light beam emitted from the LED 10 passing through the transparent portion 13 above the ESHOEs 14 and 15 is as follows.
It becomes a projected light beam 31.

【0062】図6の(c)は、光学系を含む受光系を示
す図である。
FIG. 6C is a diagram showing a light receiving system including an optical system.

【0063】投光光束31による被写体からの反射光
は、受光レンズ18a、18bを介して受光素子である
測距センサ40の受光部41に入射する。
The reflected light from the subject by the projected light beam 31 enters the light receiving section 41 of the distance measuring sensor 40 as a light receiving element via the light receiving lenses 18a and 18b.

【0064】同様に、投光光束32による被写体からの
反射光は、受光レンズ17a、17bを介して受光素子
である測距センサ40の受光部42に入射する。
Similarly, the reflected light from the subject by the projected light beam 32 enters the light receiving section 42 of the distance measuring sensor 40, which is a light receiving element, via the light receiving lenses 17a and 17b.

【0065】さらに、投光光束32についても、同様
に、被写体からの反射光は、受光レンズ19a、19b
を介して受光素子である測距センサ40の受光部43に
入射する。
Further, similarly, with respect to the projected light beam 32, the reflected light from the subject is reflected by the light receiving lenses 19a and 19b.
Through the light-receiving element 43 of the distance measuring sensor 40, which is a light-receiving element.

【0066】図5に戻って、この測距センサ40による
受光部41、42、43からの光電変換出力は、CPU
20に入力されるようになされている。
Returning to FIG. 5, the photoelectric conversion output from the light receiving units 41, 42, and 43 by the distance measuring sensor 40 is output from the CPU.
20 is input.

【0067】また、測距センサ40は定常光除去機能を
有しており、定常光成分を除去して、投光による被写体
からの反射光成分のみを検出して蓄積動作を行うように
なされている。
Further, the distance measuring sensor 40 has a function of removing the stationary light, and removes the stationary light component, detects only the reflected light component from the subject by the projection, and performs the accumulation operation. I have.

【0068】CPU20は、LED駆動回路11を介し
てLED10の投光制御、及びESHOE駆動回路16
を介してESHOE14、15の状態制御を行うととも
に、測距センサ40の積分動作に応じた光電変換出力に
基づく測距演算を行うようになされている。
The CPU 20 controls the light emission of the LED 10 via the LED driving circuit 11 and the ESHOE driving circuit 16
, The state of the ESHOEs 14 and 15 is controlled, and a distance measurement operation based on a photoelectric conversion output corresponding to the integration operation of the distance measurement sensor 40 is performed.

【0069】この測距演算のための測距原理は、公知の
三角測量及び位相差検出による方法であるので、ここで
はその説明を省略する。
The principle of the distance measurement for the distance measurement operation is a well-known method based on triangulation and phase difference detection, and a description thereof will be omitted.

【0070】なお、CPU20には、フォーカシングレ
ンズ25を駆動するレンズ駆動回路26、不揮発性の記
憶素子で、各種調整、補正データが予め書き込まれてい
るEEPROM27、撮影レンズ24駆動するズーム駆
動回路28、図示しないレリーズボタンに連動するスイ
ッチであり、ファーストレリーズスイッチ(1RSW)
29、セカンドレリーズスイッチ(2RSW)30が、
それぞれ、接続されている。
The CPU 20 includes a lens driving circuit 26 for driving the focusing lens 25, an EEPROM 27 which is a nonvolatile storage element in which various adjustment and correction data are written in advance, a zoom driving circuit 28 for driving the photographing lens 24, This switch is linked to the release button (not shown), and is the first release switch (1RSW)
29, the second release switch (2RSW) 30
Each is connected.

【0071】そして、図7に示すように、撮影画面内3
4の測距エリアは、3個の測距エリア21、22、23
であるものとする。
Then, as shown in FIG.
The four distance measuring areas are three distance measuring areas 21, 22, and 23.
It is assumed that

【0072】また、撮影レンズ24のフォーカシングレ
ンズ25は、レンズ駆動回路26によって駆動されピン
ト合わせを行うようになされている。
The focusing lens 25 of the photographing lens 24 is driven by a lens driving circuit 26 to perform focusing.

【0073】このとき、CPU20は、上記測距演算結
果に基づき、レンズ駆動回路26を介してフォーカシン
グレンズ25の位置制御を行うようになされている。
At this time, the CPU 20 controls the position of the focusing lens 25 via the lens driving circuit 26 based on the result of the distance measurement calculation.

【0074】また、CPU20は、EEPROM27と
通信を行うことにより、EEPROM27から所定の調
整、補正データを読み出して各種補正演算に使用するよ
うになされている。
The CPU 20 communicates with the EEPROM 27 to read out predetermined adjustment and correction data from the EEPROM 27 and use them for various correction calculations.

【0075】そして、ズーム駆動回路28は、CPU2
0の司令に基づき撮影レンズ24のズーム系を駆動する
とともに、焦点距離を検出してCPU20に出力するよ
うになされている。
The zoom drive circuit 28 is provided by the CPU 2
The zoom system of the photographing lens 24 is driven based on the command of 0, and the focal length is detected and output to the CPU 20.

【0076】1RSW29、2RSW30は、前述した
ように、レリーズボタンに連動するスイッチであり、1
段目まで押し込むと1RSW29がオン、2段目まで押
し込むと2RSW30がオンするするようになされてい
る。
As described above, 1RSW 29 and 2RSW 30 are switches linked to the release button.
When pushed to the second stage, the 1RSW 29 is turned on, and when pushed to the second stage, the 2RSW 30 is turned on.

【0077】次に、以上のような構成による測距装置の
動作について説明する。
Next, the operation of the distance measuring apparatus having the above configuration will be described.

【0078】図8は、CPU20のメインフローを示し
ている。
FIG. 8 shows the main flow of the CPU 20.

【0079】ステップS11において、CPU20は、
カメラ各部の電気的、機械的な初期化動作を行う。
In step S11, the CPU 20
Performs electrical and mechanical initialization of each part of the camera.

【0080】ステップS12において、CPU20は、
1RSW29がオンされている場合にはステップS12
に進み、オフの場合にはステップS19に進む。
In step S12, the CPU 20
If the 1RSW 29 is on, step S12
The process proceeds to step S19 if it is off.

【0081】ステップS13において、CPU20は、
測距動作を行う。
At step S13, the CPU 20
Perform the distance measurement operation.

【0082】ステップS14において、CPU20は、
不図示の測光素子、測光回路により測光動作を行う。
In step S14, the CPU 20
A photometric operation is performed by a photometric element and a photometric circuit (not shown).

【0083】ステップS15において、CPU20は、
2RSW30がオンのときにはステップS16に進み、
オフの場合にはステップS12に戻る。
In step S15, the CPU 20
When the 2RSW 30 is on, the process proceeds to step S16,
If it is off, the process returns to step S12.

【0084】ステップS16において、CPU20は、
測距結果に基づきフォーカシングレンズ25を駆動させ
る。
At step S16, the CPU 20
The focusing lens 25 is driven based on the distance measurement result.

【0085】ステップS17において、CPU20は、
露出動作を行わせる。
In step S17, the CPU 20
Exposure operation is performed.

【0086】ステップS18において、CPU20は、
図示しないフィルムを1コマ巻き上げさせる。
In step S18, the CPU 20
The film (not shown) is wound up by one frame.

【0087】ステップS19において、CPU20は、
1RSW29、2RSW30以外の操作スイッチ(図示
せず)の入力をチェックし、それらの操作スイッチから
の入力があればステップS20に進む。
In step S19, CPU 20 determines
The input of operation switches (not shown) other than 1RSW29 and 2RSW30 is checked, and if there is an input from these operation switches, the process proceeds to step S20.

【0088】ステップS20において、CPU20は、
入力のあった操作スイッチに応じた処理、例えば、ズー
ム操作スイッチの操作に応じて撮影レンズ24のズーミ
ングを行う。
In step S20, the CPU 20
Processing corresponding to the input operation switch, for example, zooming of the photographing lens 24 is performed in response to operation of the zoom operation switch.

【0089】図9は、第1の実施の形態におけるCPU
20による測距動作のフローチャートを示している。
FIG. 9 shows a CPU according to the first embodiment.
2 shows a flowchart of a distance measuring operation by the reference numeral 20.

【0090】図10の(a)〜(g)は、この測距動作
における各部のタイミングチャー卜を示している。
FIGS. 10A to 10G show timing charts of various parts in the distance measuring operation.

【0091】ステップS101において、CPU20が
測距シーケンスを開始すると、ESHOE駆動回路16
により、ESHOE14、15が初期化され、印加電圧
がオンされる。
In step S101, when the CPU 20 starts the distance measuring sequence, the ESHOE driving circuit 16
As a result, ESHOEs 14 and 15 are initialized, and the applied voltage is turned on.

【0092】このとき、ESHOE14、15は透過状
態となる(図10の(a)、(b)参照)。
At this time, the ESHOEs 14 and 15 are in the transmission state (see FIGS. 10A and 10B).

【0093】ステップS102において、CPU20
は、ESHOE駆動回路16により、ESHOE14、
15の印加電圧をオフさせる。
In step S102, the CPU 20
Are supplied by the ESHOE driving circuit 16 to the ESHOE 14,
The applied voltage of No. 15 is turned off.

【0094】このとき、ESHOE14、15は回折格
子状態となる(図10の(a)、(b)参照)。
At this time, the ESHOEs 14 and 15 are in a diffraction grating state (see FIGS. 10A and 10B).

【0095】ステップS103において、CPU20
は、測距センサ40による定常光除去積分動作を開始さ
せる。
In step S103, the CPU 20
Starts the stationary light removal integration operation by the distance measurement sensor 40.

【0096】ステップS104において、CPU20
は、LED駆動回路11を制御してLED10を複数回
発光させることにより(図10の(c)参照)、撮影画
面内の3個の測距エリアである測距エリア22、23、
24に投光光束31、32、33を投光させる。
In step S104, the CPU 20
By controlling the LED drive circuit 11 to cause the LED 10 to emit light a plurality of times (see FIG. 10 (c)), three distance measurement areas 22, 23,
The projection light beams 31, 32, and 33 are projected on the light source 24.

【0097】このとき、測距センサ40の各受光部4
1、42、43の積分動作は、LED10による投光に
同期して行われ、各受光部41、42、43の積分量が
適正となるように制御される(図10の(d)、
(e)、(f)参照)。
At this time, each light receiving section 4 of the distance measuring sensor 40
The integration operations of 1, 42, and 43 are performed in synchronization with the light projection by the LED 10, and are controlled so that the integration amounts of the light receiving units 41, 42, and 43 are appropriate ((d) of FIG.
(E), (f)).

【0098】ステップS105において、CPU20
は、測距センサ40の受光部41、42、43より光電
変換結果であるセンサデータの読み出し、測距演算を行
い中央測距エリア22、左右測距エリア21、23の測
距デ一タを算出する(図10の(g)参照) ステップS106において、CPU20は、3個の測距
エリア21、22、23の測距データを用いて所定のア
ルゴリズムに従い、1個の測距データを選択して採用す
る。
At the step S105, the CPU 20
Reads out sensor data, which is a photoelectric conversion result, from the light receiving units 41, 42, and 43 of the distance measuring sensor 40, performs a distance measuring operation, and obtains distance measuring data of the center distance measuring area 22, the left and right distance measuring areas 21, 23. In step S106, the CPU 20 selects one distance measurement data according to a predetermined algorithm using the distance measurement data of the three distance measurement areas 21, 22, and 23. To adopt.

【0099】ステップS107において、CPU20
は、中央測距エリア23が選択されたか否かを判別す
る。
In step S107, the CPU 20
Determines whether the center ranging area 23 has been selected.

【0100】ここで、CPU20は、中央測距エリア2
3が選択された場合には、ステップS108において、
ESHOE駆動回路16によりESHOE14、15の
印加電圧をオンさせる。
Here, the CPU 20 determines that the central ranging area 2
When 3 is selected, in step S108,
The applied voltages of the ESHOEs 14 and 15 are turned on by the ESHOE drive circuit 16.

【0101】これにより、ESHOE14、15は透過
状態となる(図10の(a)、(b)参照)。
As a result, the ESHOEs 14 and 15 enter the transmission state (see FIGS. 10A and 10B).

【0102】ステップS109において、CPU20
は、測距センサ40の受光部41の定常光除去積分動作
を開始させる。
In step S109, the CPU 20
Starts the stationary light removal integration operation of the light receiving unit 41 of the distance measurement sensor 40.

【0103】ステップS110において、CPU20
は、LED駆動回路11を制御してLED10を複数回
発光させることにより(図10の(c)参照)、撮影画
面内34の中央測距エリアである測距エリア23に投光
光束32を投光する。
In step S110, CPU 20
Controls the LED drive circuit 11 to cause the LED 10 to emit light a plurality of times (see FIG. 10C), thereby projecting the projected light beam 32 to the distance measuring area 23 which is the central distance measuring area in the shooting screen 34. Light.

【0104】このとき、測距センサ40の受光部41の
積分動作は、LED10の投光に同期して行われる(図
10の(e)参照)。
At this time, the integration operation of the light receiving section 41 of the distance measuring sensor 40 is performed in synchronization with the projection of the LED 10 (see FIG. 10E).

【0105】ステップS111において、CPU20
は、測距センサ40より受光部41の積分結果であるセ
ンサデータ読み出し、測距演算を行い中央エリア23の
測距データを算出して最終測距データとする(図10の
(g)参照)。
In step S111, the CPU 20
Reads out sensor data as an integration result of the light receiving unit 41 from the distance measurement sensor 40, performs distance measurement calculation, calculates distance measurement data of the central area 23, and sets it as final distance measurement data (see FIG. 10 (g)). .

【0106】一方、ステップS107で中央測距エリア
以外が選択された場合には、CPU20は、その測距デ
ータを最終測距データとして採用し、ステップS112
に移行する。
On the other hand, when the area other than the center distance measurement area is selected in step S107, the CPU 20 adopts the distance measurement data as final distance measurement data, and proceeds to step S112.
Move to

【0107】ステップS112において、CPU20
は、ESHOE駆動回路16によりESHOE14、1
5の印加電圧をオンさせる。
In step S112, the CPU 20
Are connected to the ESHOEs 14 and 1 by the ESHOE drive circuit 16.
5 is turned on.

【0108】これにより、ESHOE14、15は透過
状態となる。
As a result, the ESHOEs 14 and 15 enter a transmission state.

【0109】このように、CPU20は、最初に、ES
HOE14、15を回折光学素子として機能させ、LE
D10の全光束を3分割して3個の測距エリアに投光し
て3点測距を行う。
As described above, the CPU 20 first sets the ES
HOEs 14 and 15 function as diffractive optical elements,
The total luminous flux of D10 is divided into three and projected onto three distance measurement areas to perform three-point distance measurement.

【0110】そして、この3点測距により中央測距エリ
アが選択された場合には、CPU20は、ESHOE1
4、15を透過状態として、LED10の全光束を主要
被写体の存在確率が非常に高い中央測距エリア23に投
光させ測距を行うので、より高精度な測距を行うことが
できる。
When the central ranging area is selected by the three-point ranging, the CPU 20 sets the ESHOE 1
Since the distances 4 and 15 are set to the transmitting state and the total luminous flux of the LED 10 is projected to the central distance measuring area 23 where the probability of the existence of the main subject is very high, distance measurement is performed.

【0111】上記の実施の形態においては、投光素子と
してLEDを使用しているが、LED以外の光源を使用
してもよい。
In the above embodiment, an LED is used as the light emitting element, but a light source other than the LED may be used.

【0112】例えば、クリプトンランプのようなランプ
類、ストロボ装置のXe管、レーザー等の発光光量がよ
り大きい光源を使用すれば、より遠距離まで測距するこ
とが可能である。
For example, if a light source such as a krypton lamp, a Xe tube of a strobe device, a laser, or the like, which emits a large amount of light is used, it is possible to measure the distance to a greater distance.

【0113】なお、投光レンズ12の代わりにESHO
E14、15に凸レンズ特性を持たせることにより、投
光レンズ12を省略してもよい。
It should be noted that instead of the light projecting lens 12, an ESHO
The projection lens 12 may be omitted by giving E14 and E15 a convex lens characteristic.

【0114】以上のように、投光部に電気的にスイッチ
ングが可能な回折光学素子を用いて複数の測距エリアに
対応する投光を行うことにより、小型で構成部品点数を
減少することができるとともに、中央測距エリアについ
てはより高精度なAFのための測距を行うことができ
る。
As described above, by projecting light corresponding to a plurality of ranging areas by using an electrically switchable diffractive optical element in the light projecting section, it is possible to reduce the number of component parts in a small size. In addition to this, it is possible to perform more accurate AF ranging in the central ranging area.

【0115】(第2の実施の形態)次に、本発明の測距
装置を具体的にカメラに適用した場合の第2の実施の形
態について説明する。
(Second Embodiment) Next, a description will be given of a second embodiment in which the distance measuring apparatus of the present invention is specifically applied to a camera.

【0116】図11は、本発明の測距装置を具体的にカ
メラに適用した場合の第2の実施の形態として、撮影画
面内の3点を測距するアクティブ式測距装置を搭載した
カメラにおいて、左右測距エリア高精度化のための要部
の構成を示すブロック図である。
FIG. 11 shows, as a second embodiment in which the distance measuring apparatus of the present invention is specifically applied to a camera, a camera equipped with an active distance measuring apparatus for measuring three points in a shooting screen. 3 is a block diagram showing a configuration of a main part for improving the accuracy of the left and right distance measurement areas.

【0117】すなわち、上記第1の実施の形態では、図
7に示す測距エリア34のうち中央測距エリア22の測
距についてのみ高精度化を行うようにしているが、この
第2の実施の形態では中央測距エリア22以外の左右測
距エリアについて高精度化を行うようにしている。
That is, in the first embodiment, the accuracy is improved only in the distance measurement of the center distance measurement area 22 in the distance measurement area 34 shown in FIG. 7, but in the second embodiment. In the embodiment, the accuracy of the left and right distance measurement areas other than the center distance measurement area 22 is improved.

【0118】例えば、3個の測距エリア(図7の21、
22、23)について、各測距エリアの高精度化を行う
場合には、図11の(a),(b),(c)に示すよう
に、図6の(a)に示す上記第1の実施の形態によるE
SHOE14、15及びその上部にある透明部分13に
加えて、投光角度に対応した異なる回折角を有するES
HOE106、107をさらに2個重ねるようにして配
置する。
For example, three distance measuring areas (21 in FIG. 7,
22 and 23), when increasing the accuracy of each ranging area, as shown in FIGS. 11A, 11B and 11C, the first area shown in FIG. E according to the embodiment of
In addition to the SHOEs 14 and 15 and the transparent portion 13 thereon, ESs having different diffraction angles corresponding to the projection angles
Two more HOEs 106 and 107 are arranged so as to overlap each other.

【0119】そして、このような投光角度に対応した異
なる回折角有するESHOE106、107を、ESH
OE駆動回路16により、時分割で1個のESHOEの
印加電圧をオフして回折格子状態として投光することに
より、中央測距エリア22以外の左右測距エリア21、
23についても高精度化が可能となる。
Then, the ESHOEs 106 and 107 having different diffraction angles corresponding to such light projection angles are converted into ESHEs 106 and 107.
The OE drive circuit 16 turns off the applied voltage of one ESHOE in a time-sharing manner and emits light in a diffraction grating state, so that the left and right distance measurement areas 21 other than the center distance measurement area 22 can be used.
23 can also be improved in accuracy.

【0120】図12は、第2の実施の形態におけるCP
U20による測距動作のフローチャートを示している。
FIG. 12 shows a CP according to the second embodiment.
9 shows a flowchart of a distance measuring operation by U20.

【0121】図13の(a)〜(i)は、この測距動作
における各部のタイミングチャー卜を示している。
FIGS. 13A to 13I show timing charts of various parts in this distance measuring operation.

【0122】なお、図13中の(A)、(B)、(C)
は、そのいずれかの動作が選択されて実行されるものと
する。
Note that (A), (B), and (C) in FIG.
Is selected and executed.

【0123】ステップS201において、CPU20
は、ESHOE14、15、106、107の印加電圧
をオンしてESHOE14、15、106,107を透
過状態とし、初期化を行う。
In step S201, the CPU 20
Turns on the applied voltage to the ESHOEs 14, 15, 106, and 107 to make the ESHOEs 14, 15, 106, and 107 transparent and initializes them.

【0124】ステップS202において、CPU20
は、ESHOE106、107の印加電圧をオンしてE
SHOE106、107を透過状態とし、ESHOE1
4、15の印加電圧をオフしてESHOE14、15を
回折格子状態とする。
In step S202, the CPU 20
Turns on the applied voltage of ESHOEs 106 and 107 to
The SHOEs 106 and 107 are set in a transmission state, and the ESHOE 1
The applied voltages 4 and 15 are turned off to bring the ESHOEs 14 and 15 into a diffraction grating state.

【0125】ステップS203〜S206は、第1の実
施の形態のS101〜S106と同一であり、説明を省
略する。
Steps S203 to S206 are the same as S101 to S106 of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0126】ステップS207において、CPU20
は、中央測距エリア22が選択されたか否かを判別す
る。
At step S207, the CPU 20
Determines whether the center ranging area 22 has been selected.

【0127】ここで、CPU20は、中央測距エリア2
2が選択された場合には、ESHOE駆動回路16によ
りESHOE14、15、106、107の印加電圧を
オンする。
Here, the CPU 20 determines that the central ranging area 2
When 2 is selected, the applied voltage of the ESHOEs 14, 15, 106, and 107 is turned on by the ESHOE drive circuit 16.

【0128】これにより、ESHOE14、15、10
6、107は透過状態となる(図13の(A)参照)。
As a result, ESHOE 14, 15, 10
Reference numerals 6 and 107 are in a transmission state (see FIG. 13A).

【0129】ステップS209において、CPU20
は、測距センサ40の受光部41の定常光除去積分動作
を開始させる。
In step S209, the CPU 20
Starts the stationary light removal integration operation of the light receiving unit 41 of the distance measurement sensor 40.

【0130】ステップS210において、CPU20
は、LED駆動回路11を制御してLED10を複数回
発光させることにより、撮影画面34内の中央測距エリ
アである測距エリア22に投光光束32を投光する。
In step S210, the CPU 20
Controls the LED driving circuit 11 to cause the LED 10 to emit light a plurality of times, thereby projecting the projected light beam 32 to the distance measuring area 22 which is the central distance measuring area in the photographing screen 34.

【0131】このとき、測距センサ40の受光部41の
積分動作はLED10の投光に同期して行われる。
At this time, the integration operation of the light receiving section 41 of the distance measuring sensor 40 is performed in synchronization with the projection of the LED 10.

【0132】次に、CPU20は、ステップS211に
おいて、測距センサ40より受光部41の積分結果であ
るセンサデータ読み出し、ステップS212において、
測距演算を行い中央エリア23の測距データを算出して
最終測距データとする。
Next, in step S211, the CPU 20 reads out sensor data, which is the result of integration of the light receiving section 41, from the distance measuring sensor 40, and in step S212,
Distance measurement calculation is performed to calculate distance measurement data of the central area 23, which is used as final distance measurement data.

【0133】ステップS213において、CPU20
は、ESHOE14、15、106、107の印加電圧
をオンしてESHOE14、15、106、107を透
過状態とした後、リターンする。
In step S213, the CPU 20
Turns on the voltage applied to the ESHOEs 14, 15, 106, and 107 to make the ESHOEs 14, 15, 106, and 107 transparent, and then returns.

【0134】一方、ステップS207で中央測距エリア
以外が選択された場合には、CPU20は、ステップS
214に移行する。
On the other hand, if an area other than the central ranging area is selected in step S207, the CPU 20 proceeds to step S207.
Move to 214.

【0135】ステップS214において、CPU20
は、左測距エリア21が選択されたか否かを判別する。
At the step S214, the CPU 20
Determines whether the left ranging area 21 has been selected.

【0136】ここで、左測距エリア21が選択された場
合には、CPU20は、ステップS214において、E
SHOE14、15、107の印加電圧をオンしてES
HOE14、15、107を透過状態とし、ESHOE
106の印加電圧をオフしてESHOE106を回折格
子状態とする(図13の(C)参照)。
If the left distance measuring area 21 is selected, the CPU 20 determines in step S214 that E is
Turn on the applied voltage of SHOE 14, 15, 107 and
The HOEs 14, 15, and 107 are set in the transmission state, and the ESHOE
The applied voltage at 106 is turned off to bring the ESHOE 106 into a diffraction grating state (see FIG. 13C).

【0137】ステップS216において、CPU20
は、測距センサ40の受光部42の定常光除去積分動作
を開始させる。
In step S216, the CPU 20
Starts the stationary light removal integration operation of the light receiving unit 42 of the distance measurement sensor 40.

【0138】ステップS217において、CPU20
は、LED駆動回路11を制御してLED10を複数回
発光させることにより、撮影画面34内の左測距エリア
21に投光光束31を投光させる。
At step S217, the CPU 20
Controls the LED drive circuit 11 to cause the LED 10 to emit light a plurality of times, thereby projecting the projected light beam 31 to the left distance measurement area 21 in the shooting screen 34.

【0139】このとき、測距センサ40の受光部42の
積分動作は、LED10の投光に同期して行われる。
At this time, the integration operation of the light receiving section 42 of the distance measuring sensor 40 is performed in synchronization with the projection of the LED 10.

【0140】次に、CPU20は、ステップS218に
おいて、測距センサ40より受光部42の積分結果であ
るセンサデータ読み出し、ステップS219において、
測距演算を行い左測距エリア21の測距データを算出し
て最終測距データとする。
Next, in step S218, the CPU 20 reads out sensor data as an integration result of the light receiving section 42 from the distance measuring sensor 40, and in step S219,
Distance calculation is performed to calculate distance measurement data of the left distance measurement area 21 to be final distance measurement data.

【0141】一方、ステップS214で左測距エリア2
1が選択されなかった場合には、すなわち右測距エリア
24が選択された場合には、CPU20は、ステップS
220に進む。
On the other hand, in step S214, the left distance measurement area 2
If No. 1 has not been selected, that is, if the right distance measurement area 24 has been selected, the CPU 20 proceeds to step S
Proceed to 220.

【0142】ステップS220において、CPU20
は、右測距エリア23が選択された場合には、ESHO
E14、15、107の印加電圧をオンしてESHOE
14、15、107を透過状態とし、ESHOE107
の印加電圧をオフしてESHOE107を回折格子状態
とする(図13の(B)参照)。
At the step S220, the CPU 20
Indicates that when the right ranging area 23 is selected, the ESHO
Turn on the applied voltages of E14, 15, and 107 to set ESHOE
14, 15, and 107 are in a transmission state, and ESHOE 107 is
Is turned off to bring the ESHOE 107 into a diffraction grating state (see FIG. 13B).

【0143】ステップS221において、CPU20
は、測距センサ40の受光部43の定常光除去積分動作
を開始させる。
At the step S221, the CPU 20
Starts the stationary light removal integration operation of the light receiving unit 43 of the distance measurement sensor 40.

【0144】ステップS222において、CPU20
は、LED駆動回路11を制御してLED10を複数回
発光させ、撮影画面34内の右測距エリア23に投光光
束31を投光させる。
At the step S222, the CPU 20
Controls the LED drive circuit 11 to cause the LED 10 to emit light a plurality of times, and to project the projected light beam 31 to the right distance measurement area 23 in the shooting screen 34.

【0145】このとき、測距センサ40の受光部43の
積分動作はLED10の投光に同期して行われる。
At this time, the integration operation of the light receiving section 43 of the distance measuring sensor 40 is performed in synchronization with the projection of the LED 10.

【0146】次に、CPU20は、ステップS223に
おいて、測距センサ40の受光部43の積分結果である
センサデータ読み出し測距演算を行い、ステップS22
4において、右測距エリア22の測距データを算出して
最終測距データとする。
Next, in step S 223, the CPU 20 performs sensor data reading distance measurement calculation as the result of integration of the light receiving section 43 of the distance measurement sensor 40, and proceeds to step S 22.
In 4, the distance measurement data of the right distance measurement area 22 is calculated to be final distance measurement data.

【0147】CPU20は、ステップS219及びS2
24の後に、リターンする。
The CPU 20 determines in steps S219 and S2
After 24, return.

【0148】このように、第2の実施の形態による測距
装置では、3点測距により中央測距エリア22が選択さ
れた場合だけでなく、左右測距エリア21、23が選択
された場合においても、ESHOE14、15及び10
6、107を制御して、LED10の全光束を所望の測
距エリアに投光させて測距を行うので、より高精度な測
距を行うことができる。
As described above, in the distance measuring apparatus according to the second embodiment, not only when the center ranging area 22 is selected by the three-point ranging but also when the left and right ranging areas 21 and 23 are selected. In ESHOE14, 15 and 10
Since the distances are measured by controlling the light beams 6 and 107 to project the entire luminous flux of the LED 10 to a desired distance measurement area, more accurate distance measurement can be performed.

【0149】図14は、上記第2の実施の形態の変形例
として、左右測距エリア高精度化のための別構成を示す
図である。
FIG. 14 is a diagram showing another configuration for improving the accuracy of the left and right distance measurement areas as a modification of the second embodiment.

【0150】本変形例では、左右測距エリアについて高
精度化する構成として、上記ESHOE14、15及び
透明部分13に加えて、それぞれ対応して分割されたE
SHOE109、110を有するガラス基板108を積
層させて配置している。
In this modification, as a configuration for improving the accuracy of the left and right distance measurement areas, in addition to the ESHOEs 14 and 15 and the transparent portion 13, the corresponding divided Es
Glass substrates 108 having SHOEs 109 and 110 are stacked and arranged.

【0151】ここで、ESHOE109、110は回折
光学素子として機能する場合には、LED10の投光光
束をそれぞれ光束31、33に一致するように回折させ
るよう回折光学特性が記録されている。
Here, when the ESHOEs 109 and 110 function as diffractive optical elements, the diffractive optical characteristics are recorded so that the projected light beam of the LED 10 is diffracted so as to coincide with the light beams 31 and 33, respectively.

【0152】そして、左右測距エリアについて高精度な
測距を行う場合には、ESHOE14、15を透過状態
(電圧印加)、ESHOE109、110を回折格子状
態(電圧非印加)として投光して測距を行う。
When performing high-precision distance measurement in the left and right distance measurement areas, the ESHOEs 14 and 15 are projected in a transmissive state (voltage applied), and the ESHOEs 109 and 110 are projected in a diffraction grating state (no voltage applied) to emit light. Do the distance.

【0153】以上のように、第2の実施の形態によれ
ば、異なる回折角で電気的にスイッチングが可能な回折
光学素子を複数個重ねて配置し、それぞれ独立して回折
格子状態、非回折格子状態を設定する制御を行うことに
より、所望の測距エリアについて高精度な測距を行うこ
とが可能である。
As described above, according to the second embodiment, a plurality of diffractive optical elements that can be electrically switched at different diffraction angles are arranged one on top of the other, and each is independently in a diffraction grating state, By performing the control for setting the lattice state, it is possible to perform highly accurate ranging for a desired ranging area.

【0154】(第3の実施の形態)図15は、反射型の
ESHOEを用いるようにした本発明による第3の実施
の形態として、撮影画面内の3点を測距するアクティブ
式測距装置を搭載したカメラにおける要部の構成を示す
図である。
(Third Embodiment) FIG. 15 shows, as a third embodiment of the present invention in which a reflection type ESHOE is used, an active distance measuring device for measuring three points in a photographing screen. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a main part in a camera equipped with a camera.

【0155】上記第1及び第2の実施の形態では、透過
型のESHOEを用いる測距装置について説明したが、
この第3の実施の形態では反射型のESHOEを用いる
測距装置について異なる部分を説明する。
In the first and second embodiments, the distance measuring apparatus using the transmission type ESHOE has been described.
In the third embodiment, different portions of the distance measuring apparatus using the reflection type ESHOE will be described.

【0156】すなわち、図15は、撮影画面内の3点を
測距するアクティブ式測距装置に適用する場合の投受光
部の構成を示している。
That is, FIG. 15 shows the configuration of a light emitting and receiving unit when applied to an active distance measuring device that measures distances at three points in a photographing screen.

【0157】投光素子である発光ダイオード(LED)
10は、凹面ミラー113の焦点位置に配置されるとと
もに、LED駆動回路11に接続されている。
Light emitting diode (LED) as a light emitting element
Reference numeral 10 is arranged at the focal position of the concave mirror 113 and is connected to the LED drive circuit 11.

【0158】このLED10からの投光光束は、凹面ミ
ラ一113と複数分割された反射型ESHOE114、
115により反射されて投光光束131、132、13
3として被写体に投光される。
The light beam emitted from the LED 10 is divided into a concave mirror 113 and a plurality of divided reflective ESHOEs 114.
The light beams 131, 132, and 13 reflected by 115
The light is projected on the subject as 3.

【0159】反射型ESHOE114、115は、凹面
ミラー特性を有する反射素子としての特性が予め形成さ
れている。
In the reflection type ESHOEs 114 and 115, characteristics as a reflection element having concave mirror characteristics are formed in advance.

【0160】反射型ESHOE114、115は、ES
HOE駆動回路16により制御されることによって、そ
れぞれ制御電圧が印加されると透過状態、非印加では反
射素子状態に設定されるようになされている。
The reflection type ESHOEs 114 and 115
Under the control of the HOE drive circuit 16, when a control voltage is applied, a transmission state is set, and when no control voltage is applied, a reflection element state is set.

【0161】したがって、反射型ESHOE114は反
射素子として機能するとき、LED10からの投光光束
を投光光束132として反射させる。
Therefore, when the reflective ESHOE 114 functions as a reflective element, it reflects the projected light beam from the LED 10 as the projected light beam 132.

【0162】同様に、反射型ESHOE115は反射素
子として機能するとき、LED10からの投光光束を投
光光束133として反射させる。
Similarly, when the reflection type ESHOE 115 functions as a reflection element, it reflects the light beam emitted from the LED 10 as the light beam 133.

【0163】また、凹面ミラー113はLED10から
の投光光束を投光光束131として反射させる。
The concave mirror 113 reflects the light beam emitted from the LED 10 as a light beam 131.

【0164】このように反射型ESHOE114、11
5は、それぞれ独立にオンオフ制御されて、投光角度の
制御を行う。
As described above, the reflection type ESHOEs 114 and 11
5 are independently controlled on and off to control the light projection angle.

【0165】そして、投光光束131による被写体から
の反射光は、図6の(d)に示したような受光レンズ1
7a、17bを介して受光素子である測距センサ40の
受光部41に入射する。
The reflected light from the subject by the projected light beam 131 is reflected by the light receiving lens 1 as shown in FIG.
The light enters the light receiving unit 41 of the distance measuring sensor 40 as a light receiving element via 7a and 17b.

【0166】同様に、投光光束132による被写体から
の反射光は、図6の(d)に示したような受光レンズ1
8a、18bを介して受光素子である測距センサ40の
受光部42に入射する。
Similarly, the light reflected from the subject by the projected light beam 132 is reflected by the light receiving lens 1 as shown in FIG.
The light enters the light receiving unit 42 of the distance measuring sensor 40 as a light receiving element via 8a and 18b.

【0167】また、投光光束133についても同様に、
被写体からの反射光は、図6の(d)に示したような受
光レンズ19a、19bを介して受光素子である測距セ
ンサ40の受光部43に入射する。
Similarly, the projected light beam 133 is
The reflected light from the subject enters the light receiving section 43 of the distance measuring sensor 40 as a light receiving element via the light receiving lenses 19a and 19b as shown in FIG.

【0168】測距センサ40による受光部41、42,
43の光電変換出力はCPU20に入力される。
The light receiving sections 41, 42,.
The photoelectric conversion output of 43 is input to the CPU 20.

【0169】CPU20は、LED駆動回路11を介し
てLED10の投光制御、ESHOE駆動回路16を介
してESHOE114、115の状態制御、及び測距セ
ンサ40の積分動作に応じた光電変換出力に基づく測距
演算を行う。
The CPU 20 controls the light emission of the LED 10 via the LED drive circuit 11, controls the state of the ESHOEs 114 and 115 via the ESHOE drive circuit 16, and performs measurement based on the photoelectric conversion output according to the integration operation of the distance measurement sensor 40. Perform distance calculation.

【0170】撮影画面内34の測距エリアは、図7に示
したように3個の測距エリア21、22、23である。
As shown in FIG. 7, the three distance measuring areas 21, 22, and 23 in the photographing screen are shown.

【0171】以上にような第3の実施の形態による投受
光部の構成で、第1の実施の形態に対応して回折を反射
に置き換えた制御を図16に示す測距フローに基づいて
実行し、複数の測距エリアに対応する投光を行うことに
よって、小型で構成部品点数を減少することができると
ともに、中央測距エリアについてはより高精度なAFの
ための測距を行うことができる。
In the configuration of the light emitting and receiving unit according to the third embodiment as described above, control in which diffraction is replaced by reflection is executed based on the distance measurement flow shown in FIG. 16 corresponding to the first embodiment. By projecting light corresponding to a plurality of ranging areas, it is possible to reduce the number of component parts in a small size, and to perform more accurate AF ranging in the central ranging area. it can.

【0172】なお、図16に示す測距フローは、図9に
示した測距フローにおいて、ESHOE14、15をE
SHOE114、115に置き換えている以外は、図9
に示した測距フローのステップS101〜S113と同
様である。
The distance measuring flow shown in FIG. 16 is different from the distance measuring flow shown in FIG.
9 except that SHOE 114 and 115 are replaced.
Are the same as steps S101 to S113 of the distance measurement flow shown in FIG.

【0173】また、第3の実施の形態においても、図1
1に示したように、さらに左右測距エリアに対応する反
射角を有する反射型ESHOE108、109を重ねて
配置し、第2の実施の形態と同様な制御を行うことによ
り、左右測距エリアについても中央測距エリアと同様の
高精度なAFのための測距が可能となる。
Also, in the third embodiment, FIG.
As shown in FIG. 1, the reflection type ESHOEs 108 and 109 having reflection angles corresponding to the left and right distance measurement areas are further superimposed and arranged, and the same control as in the second embodiment is performed. Also, the distance measurement for high-precision AF can be performed similarly to the center distance measurement area.

【0174】そして、このような測距装置をカメラ等の
小型機器内に配置する場合に、許容スペースに応じて透
過型のESHOEと反射型のESHOEとを選択してレ
イアウトすることにより効率的な小型化が可能である。
When such a distance measuring device is arranged in a small device such as a camera, efficient layout is achieved by selecting a transmission type ESHOE and a reflection type ESHOE in accordance with an allowable space. Miniaturization is possible.

【0175】(第4の実施の形態)図17は、第4の実
施の形態として本発明を一眼レフカメラに適用した場合
のの構成を示している。
(Fourth Embodiment) FIG. 17 shows a configuration in which the present invention is applied to a single-lens reflex camera as a fourth embodiment.

【0176】図17において、参照符号201はカメラ
ボディ、202は撮影レンズ203を光軸方向に移動可
能に保持するレンズ鏡筒、204は被写体光を測距系と
ファインダ系に分割する可動のハーフミラー、205は
ペンタプリズム、206は接眼レンズ207とともにフ
ァインダ系を構成するピント板、208は焦点検出装置
209に光束を導く可動ミラー、210はこの第4の実
施の形態で用いる後述の測距用の補助光装置である。
In FIG. 17, reference numeral 201 denotes a camera body, 202 denotes a lens barrel for holding a photographing lens 203 so as to be movable in the optical axis direction, and 204 denotes a movable half for dividing subject light into a distance measuring system and a finder system. A mirror 205, a pentaprism, a focus plate 206 that forms a finder system together with the eyepiece 207, a movable mirror 208 for guiding a light beam to the focus detection device 209, and a distance measuring device 210 described later in the fourth embodiment. Auxiliary light device.

【0177】図18は、図17における焦点検出装置2
09の具体的な構成を示す斜視図である。
FIG. 18 shows the focus detecting device 2 in FIG.
FIG. 9 is a perspective view showing a specific configuration of the embodiment 09.

【0178】すなわち、図18において、参照符号30
1は視野マスクで、焦点検出領域に応じた矩形開口30
1−1、301−2、301ー3を有し、撮影レンズ2
03の予定結像面近傍に配置されている。
That is, in FIG.
Reference numeral 1 denotes a field mask, which has a rectangular opening 30 corresponding to the focus detection area.
1-1, 301-2, 301-3, and a photographing lens 2
03 is arranged near the planned imaging plane.

【0179】また、参照符号302はフィールドレンズ
であり、焦点検出領域に対応した複数のフィールドレン
ズ部302−1、302−2、302−3を有してい
る。
Reference numeral 302 denotes a field lens, which has a plurality of field lens units 302-1, 302-2, and 302-3 corresponding to the focus detection areas.

【0180】また、参照符号303は瞳マスクであり、
焦点検出領域にそれぞれ対応した一対の瞳マスク開口3
03−1a、303−1bと303−2a、303−2
bと303−3a、303−3bとを有している。
Reference numeral 303 denotes a pupil mask.
A pair of pupil mask openings 3 respectively corresponding to the focus detection areas
03-1a, 303-1b and 303-2a, 303-2
b and 303-3a and 303-3b.

【0181】また、参照符号304は再結像レンズであ
り、焦点検出領域にそれぞれ対応した一対の再結像レン
ズ304−1a、304−1bと304−2a、304
−2bと304−3a、304−3bとを有している。
Reference numeral 304 denotes a re-imaging lens, and a pair of re-imaging lenses 304-1a, 304-1b and 304-2a, 304-2 corresponding to the focus detection areas, respectively.
-2b, 304-3a, and 304-3b.

【0182】また、参照符号305はAFセンサであ
り、一対の光電変換素子列305−1a、305−1b
と305−2a、305−2bと305−3a、305
−3bとを有している。
Reference numeral 305 denotes an AF sensor, which is a pair of photoelectric conversion element arrays 305-1a and 305-1b.
305-2a, 305-2b and 305-3a, 305
-3b.

【0183】また、参照符号306は撮影レンズ203
の射出瞳領域であり、306a、306bを通過した光
束により焦点検出が行われる。
Reference numeral 306 denotes the photographing lens 203.
The focus detection is performed by the light flux passing through 306a and 306b.

【0184】視野マスク301の各矩形開口301−
1、301−2、301ー3を通過した光束は、複数の
フィールドレンズ部302の対応するフィールドレンズ
部302−1、302−2、302−3を透過する。
Each rectangular opening 301-
The light beams that have passed through 1, 301-2, and 301-3 pass through the corresponding field lens units 302-1, 302-2, and 302-3 of the plurality of field lens units 302.

【0185】そして、さらに対応する一対の瞳マスク開
口303−1a、303−1bと303−2a、303
−2bと303−3a、303−3bをそれぞれ通過し
た光束は、再結像レンズ部304の一対の再結像レンズ
304−1a、304−1bと304−2a、304−
2bと304−3a、304−3bにより、AFセンサ
305の対応する一対の光電変換素子列305−1a、
305−1bと305−2a、305−2bと305−
3a、305−3b上に物体像を形成する。
Further, a pair of corresponding pupil mask openings 303-1a, 303-1b and 303-2a, 303
-2b, 303-3a, and 303-3b respectively pass through the pair of re-imaging lenses 304-1a, 304-1b, 304-2a, and 304- of the re-imaging lens unit 304.
2b, 304-3a, and 304-3b, a pair of photoelectric conversion element arrays 305-1a,
305-1b and 305-2a, 305-2b and 305-
An object image is formed on 3a, 305-3b.

【0186】この場合、形成される物体像の予定結像面
に対する位置、すなわち、撮影レンズ203のデフォー
カス状態に応じて、2個に分割された物体像の間隔が相
対的に変化する。
In this case, the interval between the two divided object images relatively changes according to the position of the formed object image with respect to the predetermined image forming plane, that is, the defocus state of the photographing lens 203.

【0187】上記一対の光電変換素子列305−1a、
305−1bと305−2a、305−2bと305−
3a、305−3bにより、物体像を電気信号に変換し
た結果(センサデータ)を用いて、光量分布の相対的な
間隔を検出する。
The pair of photoelectric conversion element rows 305-1a,
305-1b and 305-2a, 305-2b and 305-
In 3a and 305-3b, the relative intervals of the light quantity distribution are detected using the result (sensor data) of converting the object image into an electric signal.

【0188】以上のようにして、複数(3点)の焦点検
出領域に関して焦点検出を行い、ピント状態を検出す
る。
As described above, focus detection is performed on a plurality of (three) focus detection areas to detect a focus state.

【0189】図19は、撮影画面324内の焦点検出領
域321、322、323を示している。
FIG. 19 shows focus detection areas 321, 322, and 323 in the photographing screen 324.

【0190】なお、この第4の実施の形態のブロック構
成は、図5に示した第1の実施の形態のブロック構成と
同一である。
The block configuration of the fourth embodiment is the same as the block configuration of the first embodiment shown in FIG.

【0191】図20は、上記補助光装置210の構成を
示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing the structure of the auxiliary light device 210. As shown in FIG.

【0192】投光素子である発光ダイオード(LED)
310が、LED駆動回路311に接続され、このLE
D310からの投光光束は、後述するパターンフィルム
335を通過し、投光レンズ312及び複数分割された
ESHOE314、315または透明部分333−1、
313−2を通過して被写体に投光光束331、33
2、333として投光される。
Light emitting diode (LED) as light emitting element
310 is connected to the LED drive circuit 311 and this LE
The projected light beam from D310 passes through a pattern film 335, which will be described later, and passes through a projected lens 312 and a plurality of divided ESHOEs 314 and 315 or a transparent portion 333-1.
313-2, the projected light flux 331, 33
Light is emitted as 2,333.

【0193】図21は、上記パターンフィルム335の
具体例を示す図である。
FIG. 21 is a view showing a specific example of the pattern film 335.

【0194】すなわち、図21に示すパターンフィルム
335は、ストライプ状の光透過部と非透過部とが交互
に配置されたパターン部336を有している。
That is, the pattern film 335 shown in FIG. 21 has a pattern portion 336 in which stripe-shaped light transmitting portions and non-transmitting portions are alternately arranged.

【0195】ESHOE314、315は、ESHOE
駆動回路316に接続され、ESH0E314、315
の回折がそれぞれオンオフ制御されることにより、投光
角度を制御する。
The ESHOEs 314 and 315 are ESHOEs.
The driving circuit 316 is connected to the ESH0E 314, 315
The diffraction angle is controlled on / off to control the projection angle.

【0196】ESHOE314は、回折光学素子として
機能するとき、LED310からの投光光束を投光光束
331として回折させる。
When functioning as a diffractive optical element, the ESHOE 314 diffracts the projected light beam from the LED 310 as a projected light beam 331.

【0197】同様に、ESHOE315は、回折光学素
子として機能するとき、LED310からの投光光束を
投光光束333として回折させる。
Similarly, when functioning as a diffractive optical element, the ESHOE 315 diffracts the light beam emitted from the LED 310 as a light beam 333.

【0198】また、透明部分313−1、313−2を
通過するLED310の投光光束による主光束は332
となる。
The main luminous flux due to the projected luminous flux of the LED 310 passing through the transparent portions 313-1 and 313-2 is 332.
Becomes

【0199】図22の(a)は、ESHOE314、3
15を回折光学素子として機能させるときに、LED3
10からの投光光束によりパターン部336が、測距対
象物上に投影された像(パターン像)337、338、
339を示している。
FIG. 22A shows ESHOEs 314, 3
When the LED 15 functions as a diffractive optical element, the LED 3
The pattern unit 336 is projected on the object to be measured by distance from the light beam emitted from the light source 10 (pattern image) 337, 338,
339 are shown.

【0200】ここで、パターン像337は、ESHOE
314により回折された投光光束により形成される。
Here, the pattern image 337 is the ESHOE
It is formed by the projected light beam diffracted by 314.

【0201】同様に、パターン像339は、ESHOE
315により回折された投光光束により形成される。
Similarly, the pattern image 339 is the ESHOE
It is formed by the projected light beam diffracted by 315.

【0202】また、パターン像338は、透明部分31
3−1、313−2を通過した投光光束により形成され
る。
Further, the pattern image 338 is formed on the transparent portion 31.
3-1 and 313-2 are formed by the projected light beam.

【0203】図22の(b)は、ESHOE314、3
15を回折光学素子として機能させず、透過状態に設定
したときに、LED310からの投光光束によりパター
ン部336が、測距対象物上に投影されたパターン像3
38を示している。
FIG. 22B shows ESHOEs 314, 3
15 is set to a transmissive state without functioning as a diffractive optical element, the pattern portion 336 is projected by a light beam emitted from the LED 310 onto the pattern-measuring object.
38 is shown.

【0204】このとき、図22の(c)に示すように、
図22の(b)のパターン像338(b)は、図22の
(a)のパターン像338(a)に比較して照度及びコ
ントラストが大きくなっており、焦点検出領域322に
ついてより高精度、遠距離の焦点検出を行うことができ
る。
At this time, as shown in FIG.
The pattern image 338 (b) of FIG. 22B has higher illuminance and contrast than the pattern image 338 (a) of FIG. Focus detection at a long distance can be performed.

【0205】図22の(D)は、焦点距離の大きい撮影
レンズの場合の撮影画面を示しているが、このとき左右
の投光光束は撮影画面をはみ出している状態である。
FIG. 22D shows a photographing screen in the case of a photographing lens having a large focal length. At this time, the left and right projected light beams are out of the photographing screen.

【0206】このような場合に、ESHOE314、3
15を回折光学素子として機能させてもパターン像33
7、339は無効となる。
In such a case, ESHOE 314, 3
Even if 15 functions as a diffractive optical element, the pattern image 33
7, 339 are invalid.

【0207】従って、撮影レンズの焦点距離に応じて回
折光学素子314、315を透過させることにより、パ
ターン像337、339を投光せず、パターン像338
のみを投光して無駄を防止することができる。
Therefore, by transmitting the diffractive optical elements 314 and 315 in accordance with the focal length of the photographing lens, the pattern images 337 and 339 are not projected, and the pattern images 338 and 339 are not projected.
Only light can be emitted to prevent waste.

【0208】以上のように、投光部に電気的スイッチン
グ可能な回折光学素子を用い、その特性を切り換えるこ
とによって、複数の焦点検出領域への投光と特定の焦点
検出領域たとえば使用頻度の高い中央領域についての投
光とを切り換えて、小型で構成部品点数を減少させると
ともに、より高精度なAFを行うことができる。
As described above, by using an electrically switchable diffractive optical element in the light projecting unit and switching its characteristics, light is projected to a plurality of focus detecting areas and a specific focus detecting area, for example, a frequently used one. By switching between light projection for the central region, it is possible to reduce the number of component parts in a small size and to perform more accurate AF.

【0209】[0209]

【発明の効果】従って、以上説明したように、本発明に
よれば、低コスト化及び小型化が可能で、かつ高性能な
測距を行うことが可能な測距装置を提供することができ
る。
Therefore, as described above, according to the present invention, it is possible to provide a distance measuring apparatus which can be reduced in cost and size and can perform high-performance distance measuring. .

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

【図1】図1は、本発明による測距装置の概念的構成を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a conceptual configuration of a distance measuring apparatus according to the present invention.

【図2】図2は、一般的な回折光学素子(DOE)で起
きる回折現象を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a diffraction phenomenon occurring in a general diffractive optical element (DOE).

【図3】図3は、一般的な回折光学素子(DOE)にお
いて、ひとつの回折次数に注目したとき、回折格子のピ
ッチdを連続的に変化させると、m次の回折光に集光さ
せるレンズなどの作用を持たせることができることを示
す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a general diffractive optical element (DOE) that, when focusing on one diffraction order, continuously changes a pitch d of a diffraction grating to condense an m-order diffracted light beam. It is a figure which shows that it can give the effect | action of a lens etc.

【図4】図4は、本発明に使用される機械的な機構を使
用せずに電気的にスイッチングが可能な回折光学素子と
して透過型の回折光学素子ESHOEについての作成方
法及び動作原理を説明するための図である。
FIG. 4 is a view for explaining a method of producing a transmission type diffractive optical element ESHOE as an electrically switchable diffractive optical element without using a mechanical mechanism used in the present invention, and an operation principle thereof. FIG.

【図5】図5は、本発明の測距装置を具体的にカメラに
適用した場合の第1の実施の形態として、撮影画面内の
3点を測距するアクティブ式測距装置を搭載したカメラ
の構成を示すブロック図である。
FIG. 5 shows a first embodiment in which the distance measuring apparatus of the present invention is specifically applied to a camera, in which an active distance measuring apparatus for measuring distances at three points in a shooting screen is mounted. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a camera.

【図6】図6は、図5に示した各部の具体例を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram illustrating a specific example of each unit illustrated in FIG. 5;

【図7】図7は、撮影画面内34の測距エリアとして3
個の測距エリア21、22、23を示す図である。
FIG. 7 shows an example of a distance measurement area of 34 in the photographing screen.
FIG. 3 is a diagram showing distance measuring areas 21, 22, and 23;

【図8】図8は、CPU20のメインフローを示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing a main flow of the CPU 20.

【図9】図9は、第1の実施の形態におけるCPU20
による測距動作のフローチャートである。
FIG. 9 is a diagram illustrating a CPU 20 according to the first embodiment;
5 is a flowchart of a distance measuring operation according to the first embodiment.

【図10】図10は、第1の実施の形態による測距動作
における各部のタイミングチャー卜である。
FIG. 10 is a timing chart of each unit in a distance measuring operation according to the first embodiment.

【図11】図11は、本発明の測距装置を具体的にカメ
ラに適用した場合の第2の実施の形態として、撮影画面
内の3点を測距するアクティブ式測距装置を搭載したカ
メラにおいて、左右測距エリア高精度化のための要部の
構成を示すブロック図である。
FIG. 11 shows a second embodiment in which the distance measuring apparatus of the present invention is specifically applied to a camera, in which an active distance measuring apparatus for measuring three points in a shooting screen is mounted. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a main part of the camera for improving the accuracy of a left and right distance measurement area.

【図12】図12は、第2の実施の形態におけるCPU
20による測距動作のフローチャートである。
FIG. 12 is a diagram illustrating a CPU according to a second embodiment;
4 is a flowchart of a distance measurement operation performed by No. 20;

【図13】図13は、第2の実施の形態による測距動作
における各部のタイミングチャー卜を示している。
FIG. 13 shows a timing chart of each unit in a distance measuring operation according to the second embodiment.

【図14】図14は、上記第2の実施の形態の変形例と
して、左右測距エリア高精度化のための別構成を示す図
である。
FIG. 14 is a diagram showing another configuration for improving the accuracy of the left and right distance measurement areas as a modification of the second embodiment.

【図15】図15は、反射型のESHOEを用いるよう
にした本発明による第3の実施の形態として、撮影画面
内の3点を測距するアクティブ式測距装置を搭載したカ
メラにおける要部の構成を示す図である。
FIG. 15 is a main part of a camera equipped with an active distance measuring device for measuring three points in a shooting screen as a third embodiment according to the present invention using a reflective ESHOE; FIG. 3 is a diagram showing the configuration of FIG.

【図16】図16は、第3の実施の形態におけるCPU
20による測距動作のフローチャートである。
FIG. 16 is a diagram illustrating a CPU according to a third embodiment;
4 is a flowchart of a distance measurement operation performed by No. 20;

【図17】図17は、第4の実施の形態として本発明を
一眼レフカメラに適用した場合のの構成を示す図であ
る。
FIG. 17 is a diagram showing a configuration in a case where the present invention is applied to a single-lens reflex camera as a fourth embodiment.

【図18】図18は、図17における焦点検出装置20
9の具体的な構成を示す斜視図である。
FIG. 18 is a diagram illustrating the focus detection device 20 shown in FIG.
9 is a perspective view showing a specific configuration of No. 9; FIG.

【図19】図19は、撮影画面324内の焦点検出領域
321、322、323を示している。
FIG. 19 shows focus detection areas 321, 322, and 323 in the photographing screen 324.

【図20】図20は、上記補助光装置210の構成を示
す図である。
FIG. 20 is a diagram showing a configuration of the auxiliary light device 210.

【図21】図21は、上記パターンフィルム335の具
体例を示す図である。
FIG. 21 is a diagram showing a specific example of the pattern film 335.

【図22】図22は、第4の実施の形態の動作を説明す
るための図である。
FIG. 22 is a diagram for explaining an operation according to the fourth embodiment;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…投光手段を有する投光部、 2…被写体からの反射光を受光する受光手段を有する受
光部、 3a、3b、3c……投光部1からの投光光を電気的に
スイッチング可能でかつ複数に分割された回折光学素
子、 4…受光部2からの出力に基づいて前記被写体までの測
距演算を行う制御部、 10…発光ダイオード(LED)、 12…投光レンズ12、 14、15…ESHOE、 13…ESHOE14、15の上部にある透明部分、 32、33、31…投光光束、 120、121…ガラス基板、 16…ESHOE駆動回路、 83、84…交流電源、 81、82…電気的スイッチ素子、 20…マイクロコンピュータ(CPU)、 17a、17b、18a、18b、19a、19b…受
光レンズ、 40…測距センサ、 41、42、43…受光部、 11…LED駆動回路、 25…フォーカシングレンズ、 26…レンズ駆動回路、 27…EEPROM、 24…撮影レンズ、 28…ズーム駆動回路、 29…ファーストレリーズスイッチ(1RSW)、 30…セカンドレリーズスイッチ(2RSW)、 21、22、23…測距エリア、 106、107…ESHOE、 108…ガラス基板、 109、110…ESHOE、 113…凹面ミラー、 114、115…反射型ESHOE、 131、132、133…投光光束、 201…カメラボディ、 202…レンズ鏡筒、 203…撮影レンズ、 204…ハーフミラー、 205…ペンタプリズム、 206…ピント板、 207…接眼レンズ、 208…可動ミラー、 209…焦点検出装置、 210…測距用の補助光装置、 301…視野マスク、 301−1、301−2、301ー3…焦点検出領域に
応じた矩形開口、 302…フィールドレンズ、 302−1、302−2、302−3…複数のフィール
ドレンズ部、 303…瞳マスク、 303−1a、303−1b、303−2a、303−
2b、303−3a、303−3b…一対の瞳マスク開
口、 304…再結像レンズ、 304−1a、304−1b、304−2a、304−
2b、304−3a、304−3b…一対の再結像レン
ズ、 305…AFセンサ、 305−1a、305−1b、305−2a、305−
2b、305−3a、305−3b…一対の光電変換素
子列、 306…撮影レンズ、 306a、306b…領域。 321、322、323…焦点検出領域、 310…投光素子である発光ダイオード(LED)、 311…LED駆動回路、 335…パターンフィルム、 312…投光レンズ 314、315…複数分割されたESHOE、 333−1、313−2…透明部分、 331、332、333…投光光束、 336…ストライプ状の光透過部と非透過部とが交互に
配置されたパターン部 337、338、339…パターン像。
Reference numeral 1 denotes a light projecting unit having a light projecting unit; 2 ... a light receiving unit having a light receiving unit for receiving reflected light from a subject; 3a, 3b, 3c ... a light emitting unit from the light projecting unit 1 can be electrically switched. A plurality of diffractive optical elements, 4 a control unit for performing a distance measurement calculation to the subject based on an output from the light receiving unit 2, 10 a light emitting diode (LED), 12 a light projecting lens 12, 14. , 15: ESHOE, 13: Transparent part on top of ESHOE 14, 15, 32, 33, 31: Projected light flux, 120, 121: Glass substrate, 16: ESHOE drive circuit, 83, 84: AC power supply, 81, 82 ... Electrical switch element, 20 ... Microcomputer (CPU), 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b ... Light receiving lens, 40 ... Distance sensor, 41,42,43 ... Light receiving 11: LED drive circuit, 25: focusing lens, 26: lens drive circuit, 27: EEPROM, 24: photographing lens, 28: zoom drive circuit, 29: first release switch (1RSW), 30: second release switch (2RSW) ), 21, 22, 23: ranging area, 106, 107: ESHOE, 108: glass substrate, 109, 110: ESHOE, 113: concave mirror, 114, 115: reflective ESHOE, 131, 132, 133: light projection 201: camera body, 202: lens barrel, 203: photographing lens, 204: half mirror, 205: pentaprism, 206: focus plate, 207: eyepiece, 208: movable mirror, 209: focus detecting device, 210 ... Auxiliary light device for ranging, 301 ... Field of view .., Rectangular apertures corresponding to the focus detection areas, 302... Field lenses, 302-1, 302-2, 302-3. , 303-1a, 303-1b, 303-2a, 303-
2b, 303-3a, 303-3b: A pair of pupil mask apertures, 304: Re-imaging lens, 304-1a, 304-1b, 304-2a, 304-
2b, 304-3a, 304-3b ... a pair of re-imaging lenses, 305 ... AF sensor, 305-1a, 305-1b, 305-2a, 305-
2b, 305-3a, 305-3b... A pair of photoelectric conversion element rows, 306... A photographing lens, 306a, 306b. 321, 322, 323: Focus detection area, 310: Light emitting diode (LED) as a light emitting element, 311: LED drive circuit, 335: Pattern film, 312: Light emitting lens 314, 315: ESHOE divided into a plurality, 333 -1, 313-2: transparent portion; 331, 332, 333: light beam, 336: pattern portion in which stripe-shaped light transmitting portions and non-transmitting portions are alternately arranged.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA02 AA06 BB29 DD03 DD04 FF09 FF24 GG07 GG12 JJ02 JJ05 JJ09 JJ25 JJ26 LL19 QQ28 QQ34 2F112 AA05 BA06 BA07 CA02 CA12 DA02 DA09 DA11 DA26 FA03 FA21 FA45 2H011 AA01 BA14 BB01 DA08 2H051 BA20 BB20 CC07 CC13 DA07 GB01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) BB20 CC07 CC13 DA07 GB01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 測距用光を投光する投光手段と、 上記測距用光を複数方向に分割投光するための光分割手
段と、 上記光分割手段を介して分割投光された上記測距用光の
測距対象からの反射光を受光する受光手段と、 上記受光手段の出力に基づいて上記測距対象の距離を検
出する検出手段と、 を具備する測距装置において、 上記光分割手段は、電気的に制御可能な複数に分割され
た回折または反射光学素子であることを特徴とする測距
装置。
1. A light projecting means for projecting distance measuring light, a light dividing means for dividing and projecting the distance measuring light in a plurality of directions, and a light beam divided and projected via the light dividing means. A light-receiving means for receiving reflected light of the distance-measuring light from the distance-measuring object; and a detecting means for detecting the distance of the distance-measuring object based on an output of the light-receiving means. The distance measuring device is characterized in that the light dividing means is an electrically controllable divided diffraction or reflection optical element.
【請求項2】 上記複数に分割された回折または反射光
学素子は、上記測距用光を所定の投光領域に対して選択
的に投光するように独立して制御可能であることを特徴
とする請求項1に記載の測距装置。
2. The diffractive or reflective optical element divided into a plurality of parts can be independently controlled so as to selectively project the distance measuring light to a predetermined light projecting area. The distance measuring device according to claim 1.
【請求項3】 上記光分割手段は、上記回折または反射
光学素子を複数個積層してなり、それぞれを独立して電
気的に制御することによって、上記測距用光を所定の領
域に対して選択的に投光可能であることを特徴とする請
求項1または2に記載の測距装置。
3. The light splitting means comprises a stack of a plurality of the diffractive or reflective optical elements, and electrically controls each of the diffractive or reflective optical elements so that the distance measuring light is applied to a predetermined area. The distance measuring device according to claim 1, wherein light can be selectively projected.
【請求項4】 上記回折または反射光学素子は、高分子
液晶により形成された回折格子に電気信号を入力して消
失させることを特徴とする請求項1に記載の測距装置。
4. The distance measuring apparatus according to claim 1, wherein the diffraction or reflection optical element inputs an electric signal to a diffraction grating formed of a polymer liquid crystal and eliminates the electric signal.
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