JP2002072061A - 測距装置及びカメラ - Google Patents

測距装置及びカメラ

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JP2002072061A
JP2002072061A JP2000253038A JP2000253038A JP2002072061A JP 2002072061 A JP2002072061 A JP 2002072061A JP 2000253038 A JP2000253038 A JP 2000253038A JP 2000253038 A JP2000253038 A JP 2000253038A JP 2002072061 A JP2002072061 A JP 2002072061A
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light receiving
calculating
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range
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Takashi Ichinomiya
敬 一宮
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１の演算手段による測距時においては、測
距対象が近距離側に位置したとしても適正に測距を行
い、第２の演算手段による測距時においては、遠近競合
を防いだ測距を行うようにする。 【解決手段】 複数の光電変換部より成り、受光範囲を
可変な受光手段と、前記投光手段を駆動し、投光手段に
よる前記測距対象での投射光の反射光を受光する前記受
光手段の各出力に基づいて測距情報を算出する第１の演
算手段（＃３０２）と、前記投光手段を駆動せずに、外
光の前記測距対象での反射光を受光する前記受光手段の
各出力に基づいて測距情報を算出する第２の演算手段
（＃３０６）とを有し、前記第１の演算手段により測距
を行う際に使用する前記受光手段の受光範囲に対し（＃
３０１）、前記第２の演算手段により測距を行う際に使
用する前記受光手段の受光範囲を狭くする（＃３０４又
は＃３０５）ようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブ方式に
よる測距とパッシブ方式による測距を可能な測距装置及
びカメラの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のカメラに具備される測距装置とし
て、カメラ側から被写体に向かって点滅投光し、その反
射光を積分する際、リング状に構成された一対のＣＣＤ
で蓄積電荷を周回させるとともに、投光以外の外光成分
の電荷を電荷排斥手段（以下、スキム手段）で一定量排
斥するようにし、一対のＣＣＤからの信号により被写体
からの反射光の位置の相対値に基づいて被写体までの距
離を求める、いわゆるアクティブ方式による測距装置
が、特公平５−２２４８４３号公報により提案されてい
る。
【０００３】また、この種の測距装置において、投光を
オフした状態で、かつ、スキム手段での動作を停止する
ことにより、アクティブ方式だけでなく、外光のみによ
るパッシブ方式による測距も可能な測距装置も、特開平
９−１９６６６５号公報により提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のオートフォーカ
ス光学系は、一般的に撮影光学系やファインダ光学系と
は異なる光軸上に設けられている。このようなカメラに
おいては、撮影レンズの焦点距離を変更した場合、ファ
インダ内の測距枠と実際の測距エリアにずれが生じてし
まう。この時、測距枠内に主要被写体、測距枠外に主要
被写体とは距離が異なる物体が存在した状況下で、パッ
シブ方式にて測距した場合、測距結果が主要被写体外の
物体に引かれてしまうという、いわゆる遠近競合という
不具合があった。
【０００５】そこで、従来、焦点距離の変化に応じて実
際の測距エリアのうち測距フレームに対応する画素デー
タのみによって測距演算を行うようなカメラが特開平２
ー２９３８３３号により提案されている。
【０００６】しかしながら、特開平９−１９６６６５号
公報により開示されているアクティブ方式とパッシブ方
式の両方式が可能な測距装置（以下、ハイブリッド測距
装置）においては、特開平２ー２９３８３３号により提
案されているような制御を行った場合、長焦点側でセン
サの受光エリアが短くなる。そのため、アクティブ方式
では距離の適応範囲が狭くってしまい、近距離の被写体
が測距できなくなってしまうという不具合が生じる。こ
の現象を図１０を用いて説明する。
【０００７】図１０において、２０１は第１の受光素子
ＣＣＤ（Ｌ）、２０２は第２の受光素子ＣＣＤ（Ｒ）で
ある。２０３，２０４は一定の基線長Ｂだけ隔てて併設
された受光レンズである。２０５は投光素子であるとこ
ろのＩＲＥＤであり、２０６は投光レンズであり、これ
らＩＲＥＤ２０５と投光レンズ２０６により投光手段を
形成している。２０７は被写体である。
【０００８】この図において、受光レンズ２０３，２０
４の主点からＣＣＤ２０１，２０２までの距離をｆ、受
光レンズ２０３，２０４の主点から被写体２０７までの
距離をＨ、受光レンズ２０３，２０４の各主点間隔（基
線長）をＢ、投光レンズ２０６と受光レンズ２０３の各
主点間隔をＫとする。
【０００９】また、被写体２０７が無限遠にある時、仮
にその反射光が返って来て受光レンズ２０３により集光
され、ＣＣＤ２０１上に結像された場合の反射光の中心
位置から、前記Ｈの距離にある被写体２０７からの反射
光が受光レンズ２０３により集光され、ＣＣＤ２０１上
に結像された場合の反射光の中心位置までの受光像移動
量をＸ1 、又被写体２０７が無限遠にある時、仮にその
反射光が返って来て受光レンズ２０４により集光され、
ＣＣＤ２０２上に結像された場合の反射光の中心位置か
ら、前記Ｈの距離にある被写体２０７からの反射光が受
光レンズ２０４により集光され、ＣＣＤ２０２上に結像
された場合の反射光の中心位置までの受光像移動量をＸ
2 とすると、下記の関係が成り立つ。
【００１０】 Ｈ＝（Ｂ×ｆ）／（Ｘ2 −Ｘ1 ） …………（１） 前記（１）式の右辺の分母である（Ｘ2 −Ｘ1 ）を、公
知の位相差検出法で求めることで、被写体２０７までの
距離を算出することができる。
【００１１】ここで、ＣＣＤ２０１とＣＣＤ２０２上の
受光像の移動量に注目する。
【００１２】ＣＣＤ２０１上の移動量Ｘ1 は Ｘ1 ＝（Ｋ×ｆ）／Ｈ であり、ＣＣＤ２０２上の移動量Ｘ2 は Ｘ2 ＝｛（Ｋ＋Ｂ）×ｆ｝／Ｈ である。したがって、ＣＣＤ２０１，ＣＣＤ２０２の受
光エリアが短くなると、被写体距離Ｈが近い時、移動量
Ｘ1 とＸ2 が大きくなり、受光像がＣＣＤ２０１、ＣＣ
Ｄ２０２の受光エリアから外れてしまう。従って、遠方
から至近までの広い距離範囲において被写体距離Ｈの測
距を可能にするためには、ＣＣＤ２０１，ＣＣＤ２０２
の受光エリアを十分広くする必要がある。
【００１３】（発明の目的）本発明の第１の目的は、第
１の演算手段による測距時においては、測距対象が近距
離側に位置したとしても適正に測距を行うことができ、
第２の演算手段による測距時においては、遠近競合を防
いだ測距を行うことのできる測距装置を提供しようとす
るものである。
【００１４】本発明の第２の目的は、第１の演算手段に
よる測距結果と第２の演算手段による測距結果をそれぞ
れ用い、高精度の測距情報を得ることのできる測距装置
を提供しようとするものである。
【００１５】本発明の第３の目的は、第１の演算手段に
よる測距時においては、被写体が近距離側に位置したと
しても適正に測距を行うことができ、第２の演算手段に
よる測距時においては、遠近競合を防いだ測距を行うこ
とのできるカメラを提供しようとするものである。
【００１６】本発明の第４の目的は、撮影レンズの焦点
距離によらず、第１の演算手段による測距時において
は、被写体が近距離側に位置したとしても適正に測距を
行うことができ、第２の演算手段による測距時において
は、遠近競合を防いだ測距を行うことのできるカメラを
提供しようとするものである。
【００１７】本発明の第５の目的は、第１の演算手段に
よる測距結果と第２の演算手段による測距結果をそれぞ
れ用い、高精度の測距情報を得ることのできるカメラを
提供しようとするものである。
【００１８】本発明の第６の目的は、焦点距離によら
ず、アクティブ測距時においては、対象物が近距離側に
位置したとしても適正に測距を行うことができ、パッシ
ブ測距時においては、遠近競合を防いだ測距を行うこと
でき、しかも焦点距離に応じてより精度の高い測距を行
うことのできる測距装置を提供しようとするものであ
る。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１に記載の発明は、測距対象へ向けて
スポット状の光を投射する投光手段と、複数の光電変換
素子より成り、受光範囲を可変な受光手段と、前記投光
手段を駆動し、前記投光手段による前記測距対象での投
射光の反射光を受光する前記受光手段の各出力に基づい
て測距情報を算出する第１の演算手段と、前記投光手段
を駆動せずに、外光の前記測距対象での反射光を受光す
る前記受光手段の各出力に基づいて測距情報を算出する
第２の演算手段とを有し、前記第１の演算手段により測
距を行う際に使用する前記受光手段の受光範囲に対し、
前記第２の演算手段により測距を行う際に使用する前記
受光手段の受光範囲を狭くするようにした測距装置とす
るものである。
【００２０】同じく上記第１の目的を達成するために、
請求項２に記載の発明は、前記投光手段を異なる複数の
方向へ光を投射するものとし、前記受光手段を、前記異
なる複数の方向に投射されて前記測距対象にて反射され
た光をそれぞれ受光可能なように複数対具備し、前記第
１の演算手段により測距を行う際に使用する前記複数対
の受光手段の受光範囲に対し、前記第２の演算手段によ
り測距を行う際に使用する前記複数対の受光手段の受光
範囲を狭くするようにした請求項１に記載の測距装置と
するものである。
【００２１】また、上記第２の目的を達成するために、
請求項３に記載の発明は、前記第１の演算手段により得
られた測距情報と前記第２の演算手段により得られた測
距情報に基づいて、最終的な測距情報を算出する第３の
演算手段を有する請求項１又は２に記載の測距装置とす
るものである。
【００２２】また、上記第３の目的を達成するために、
請求項４に記載の発明は、被写体へ向けてスポット状の
光を投射する投光手段と、複数の光電変換素子より成
り、受光範囲を可変な受光手段と、前記投光手段を駆動
し、前記投光手段による前記被写体での投射光の反射光
を受光する前記受光手段の各出力に基づいて測距情報を
算出する第１の演算手段と、前記投光手段を駆動せず
に、外光の前記測距対象での反射光を受光する前記受光
手段の各出力に基づいて測距情報を算出する第２の演算
手段とを有し、前記第１の演算手段により測距を行う際
に使用する前記受光手段の受光範囲に対し、前記第２の
演算手段により測距を行う際に使用する前記受光手段の
受光範囲を狭くするようにしたカメラとするものであ
る。
【００２３】同じく上記第３の目的を達成するために、
請求項５に記載の発明は、前記投光手段を、異なる複数
の方向へ光を投射するものとし、前記受光手段を、前記
異なる複数の方向に投射されて前記被写体にて反射され
た光をそれぞれ受光可能なように構成し、前記第１の演
算手段により測距を行う際に使用する前記受光手段の受
光範囲に対し、前記第２の演算手段により測距を行う際
に使用する前記受光手段の受光範囲を狭くするようにし
た請求項４に記載のカメラとするものである。
【００２４】また、上記第４の目的を達成するために、
請求項６に記載の発明は、撮影レンズの焦点距離を検出
する焦点距離検出手段を有し、該焦点距離検出手段によ
り検出される焦点距離に応じて、前記第２の演算手段に
より測距を行う際に使用する前記受光手段の受光範囲を
切り換える請求項４又は５に記載のカメラとするもので
ある。
【００２５】また、上記第３の目的を達成するために、
請求項８に記載の発明は、被写界の左右についてはそれ
ぞれ複数方向、中央については一方向へ向けてスポット
状の光を投射可能なように複数配置された投光手段と、
複数の光電変換部より成り、受光範囲を可変な前記複数
の投光手段にて投射されたそれぞれの光を受光可能なよ
うに構成された一対の受光手段と、前記複数の投光手段
を駆動し、前記複数の投光手段による前記被写体での投
射光の反射光を受光する前記受光手段の各出力に基づい
て測距情報を算出する第１の演算手段と、前記投光手段
を駆動せずに、外光の前記測距対象での反射光を受光す
る前記受光手段の各出力に基づいて測距情報を算出する
第２の演算手段とを有し、前記第１の演算手段により測
距を行う際に使用する前記受光手段の受光範囲に対し、
前記第２の演算手段により測距を行う際に使用する前記
受光手段の受光範囲を狭くするようにしたことを特徴と
するカメラするものである。
【００２６】また、上記第４の目的を達成するために、
請求項９に記載の発明は、撮影レンズの焦点距離を検出
する焦点距離検出手段を有し、該焦点距離検出手段によ
り検出される焦点距離に応じて、前記第２の演算手段に
より測距を行う際に使用する前記受光手段の受光範囲を
切り換える請求項８に記載のカメラとするものである。
【００２７】また、上記第５の目的を達成するために、
請求項１１に記載の発明は、被写界の左右についてそれ
ぞれ複数方向に光を投射する複数の投光手段のうち、そ
れぞれ外側に配置された投光手段を、前記焦点距離検出
手段により所定の焦点距離よりも短い焦点距離が検出さ
れている場合に使用し、所定の焦点距離よりも長い焦点
距離が検出されている場合には、内側の投光手段をそれ
ぞれ使用する請求項９又は１０に記載のカメラとするも
のである。
【００２８】同じく上記第５の目的を達成するために、
請求項１２に記載の発明は、前記第１の演算手段により
得られた測距情報と前記第２の演算手段により得られた
測距情報に基づいて、最終的な測距情報を算出する第３
の演算手段を有する請求項４〜１１の何れかに記載のカ
メラとするものである。
【００２９】また、上記第６の目的を達成するために、
請求項１３に記載の発明は、測距対象に向けて光を投射
する投光手段と、複数の光電変換部より成る受光手段
と、前記投光手段を駆動し、投光手段による前記測距対
象での反射光を受光した際の前記受光手段の出力に基づ
いて測距情報を算出するアクティブ測距動作と、前記投
光手段を駆動せずに測距対象からの光を受光した際の受
光手段の出力に基づいて測距情報を算出するパッシブ測
距動作を行う測距手段を有し、前記アクティブ測距動作
に際して、焦点距離が所定範囲で変化しても同一の光電
変換部範囲からの出力に基づき前記測距情報を算出さ
せ、前記パッシブ測距動作に際して、前記測距情報の算
出に使用する光電変換部範囲を焦点距離が前記所定範囲
で変化した場合、焦点距離が長い時の光電変換部範囲を
短い時の光電変換部範囲よりも狭い範囲に設定した測距
装置とするものである。
【００３０】同じく上記第６の目的を達成するために、
請求項１４に記載の発明は、画面の中央及び画面右、画
面左の複数の方向へ光を投射する投光手段と、各方向へ
の光の投射に対しての各測距対象での反射光をそれぞれ
受光する複数の光電変換部より成る受光部と、前記投光
手段を駆動した際における前記画面中央に対する投射に
よる反射光を受光する受光部の光電変換部範囲からの出
力に基づいて第１の測距情報を算出させ、前記投光手段
を駆動した際における前記画面右に対する投射による反
射光を受光する受光部の光電変換部範囲からの出力に基
づいて第２の測距情報を算出させ、前記投光手段を駆動
した際における画面左に対する投射による反射光を受光
する受光部の光電変換部範囲からの出力に基づいて第３
の測距情報を算出させるアクティブ測距動作と、前記投
光手段を駆動せずに前記画面中央に対する測距対象から
の光を受光する受光部の光電変換部範囲からの出力に基
づいて第４の測距情報を算出させ、前記画面右に対する
測距対象からの光を受光する受光部の光電変換部範囲か
らの出力に基づいて第５の測距情報を算出させ、前記画
面左に対する測距対象からの光を受光する受光部の光電
変換部範囲からの出力に基づいて第６の測距情報を算出
させるパッシブ測距動作を行う測距手段を有し、前記ア
クティブ測距動作に際して、焦点距離が所定範囲で変化
しても少なくとも画面右又は左に対する投射により得ら
れる第２又は第３の測距情報の算出に使用する光電変換
部範囲は同一の範囲とし、前記パッシブ測距動作に際し
て、少なくとも第５又は第６の前記測距情報の算出に使
用する光電変換部範囲を焦点距離が長い時は短い時より
も前記第４の測距情報の算出に使用する光電変換部範囲
の方向にシフトさせた測距装置とするものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。
【００３２】（実施の第１の形態）図１は本発明の実施
の第１の形態に係わるカメラの構成を示すブロック図で
ある。
【００３３】図１において、１０１は焦点距離３５mmと
７０mmの切り換えが可能な撮影レンズ、１０２は撮影レ
ンズ１０１の焦点距離を検出する焦点距離検出装置、１
０３はファインダ部である。１０４はスポット状の光を
投射（以下、スポット投光とも記す）する投光部であ
り、１０５は複数の画素より成る受光センサを有する受
光部であり、投光部１０４と受光部１０５により測距部
１０８を構成している。１０９はＣＰＵであり、後述す
る受光エリア選択部１０６と測距情報演算部１０７を内
蔵している。
【００３４】１０６は受光エリア選択部であり、焦点距
離検出装置１０２からの検出結果より受光部１０５内の
受光センサの受光エリア（画素（受光）範囲）を選択す
る。１０７は測距情報演算部であり、受光部１０５から
の出力信号より被写体までの距離情報を演算する。な
お、測距部１０８の測距方式は、アクティブ方式とパッ
シブ方式を兼ね備えたハイブリッド方式である。
【００３５】図２は上記構成のカメラの撮影レンズ１０
１の焦点距離とセンサ受光範囲との関係を示した図であ
る。
【００３６】上記受光部１０５内の受光センサは、Ｓ１
〜Ｓ１００までの１００画素（光電変換部）で構成され
ているものとする。そして、アクティブ方式では、撮影
レンズ１０１の焦点距離によらず広い受光エリア（Ｓ１
〜Ｓ１００）を使用し、被写体距離が遠距離から至近距
離までの反射光を受光できるようにしている。
【００３７】一方、パッシブ方式では、焦点距離検出装
置１０２による撮影レンズ１０１の焦点距離の検出結果
から各焦点距離時の測距枠の幅に対応するように、短焦
点側（ｆ＝３５mm）では広い受光エリア（Ｓ２１〜Ｓ８
０）を、長焦点側（ｆ＝７０mm）では狭い受光エリア
（Ｓ３１〜Ｓ７０）を、それぞれ使用する。
【００３８】図３の（ａ）と（ｂ）は、アクティブ方式
での投光像と測距枠との関係を示しており、同図の
（ｃ）と（ｄ）は、パッシブ方式での測距エリアと測距
枠の関係を示している。
【００３９】撮影レンズ１０１の焦点距離を長くする
と、ファインダ光学系の視野倍率が高くなるが、この様
な場合でも測距枠の大きさは変わらない。但し、撮影レ
ンズ１０１の焦点距離に関わらず、受光部１０５や投光
部１０４の光学系の倍率は変わらないので、焦点距離が
長くなるほど、図示の様にアクティブ方式での投光像と
パッシブ方式での測距エリアは測距枠に対して大きくな
る。
【００４０】アクティブ方式での投光像は、焦点距離が
「ｆ＝３５mm」と「ｆ＝７０mm」ともに、測距枠から外
れていない（図３（ａ），（ｂ）参照）。一方、パッシ
ブ方式での測距エリアは、全受光エリアを使用すると測
距枠から外れるエリアが生じてしまうため、点線部以外
の受光エリアを使用する（図３（ｃ），（ｄ）参照）。
【００４１】次に、上記構成におけるカメラでの実際の
測距動作について、図４のフローチャートにしたがって
説明する。
【００４２】まず、ステップ＃３０１において、後に行
うアクティブ方式による測距動作のための受光エリアの
選択を行う。アクティブ方式では、撮影レンズ１０１の
焦点距離によらず常に広い受光エリアを使用するため、
図２に示すように、Ｓ１〜Ｓ１００の範囲を選択する。
次のステップ＃３０２においては、アクティブ方式によ
る測距動作を行う。具体的には、投光部１０４から被写
体に向かって点滅投光し、被写体でのその反射光を受光
部１０５により受光し、該受光部１０５からの信号より
距離情報演算部１０７によって被写体までの距離を演算
する。
【００４３】次のステップ＃３０３において、後に行う
パッシブ方式で使用する受光エリアの選択を行うため
に、焦点距離検出装置１０２により焦点距離ｆを検出
し、焦点距離ｆが「３５mm」であるか否かを判定する。
この結果、焦点距離ｆが「３５mm」である場合はステッ
プ＃３０４へ進み、図２に示すように、Ｓ２１〜Ｓ８０
の受光エリアを選択してステップ＃３０６へ進む。一
方、上記ステップ＃３０３にて焦点距離ｆが「３５mm」
でないと判定した場合、焦点距離は「ｆ＝７０mm」であ
るのでステップ＃３０５へ進み、ここでは図２に示すよ
うに、Ｓ３１〜Ｓ７０の受光エリアを選択してステップ
＃３０６へ進む。
【００４４】次のステップ＃３０６においては、パッシ
ブ方式による測距動作を行う。具体的には、投光部１０
４による投光はオフし、外光のみを受光部１０５により
受光し、受光部１０５からの信号より測距情報演算部１
０７によって被写体までの距離を演算する。そして、次
のステップ＃３０７において、上記ステップ＃３０２に
て得られたアクティブ方式による測距情報と、上記ステ
ップ＃３０６にて得られたパッシブ方式による測距情報
より、公知の信頼性判定などを行い、信頼性のある情報
から被写体までの距離を決定し、一連の測距動作を終了
する。
【００４５】（実施の第２の形態）図５は本発明の実施
の第２の形態に係わる多点測距装置を具備したカメラの
構成を示すブロック図であり、図１と同じ部分は同一符
号付し、その説明は省略する。
【００４６】図５において、５０１は撮影レンズであ
り、図１の撮影レンズ１０１との相違点は、３５mm，７
０mmのみならず、１０５mmの焦点距離へも切り換えが可
能なことである。また、５０４は投光部であり、図１の
投光部１０４との相違点は、撮影画面の複数の方向の被
写体に向かって投光することである。
【００４７】図６は、本発明の実施の第２の形態に係る
カメラでの投光と受光像の関係を示した図である。
【００４８】同図の左側が投光部であり、ＩＲＥＤ−Ｃ
を発光させることにより中央方向の被写体へ投光し、Ｉ
ＲＥＤ−Ｒ１またはＲ２を発光させることにより右方向
の被写体へ投光し、ＩＲＥＤ−Ｌ１またはＬ２を発光さ
せることにより右方向の被写体へ投光する。
【００４９】また、同図の右側が受光部であり、それぞ
れのＩＲＥＤの投光に対応した、受光像（Ｒ１’，Ｒ
２’，Ｃ’，Ｌ１’，Ｌ２’）が受光センサに受光され
ている。実際は、２つのセンサで受光するが、ここでの
図示は省略する。
【００５０】図７は、撮影レンズ５０１の焦点距離とセ
ンサ受光範囲と受光像の関係を示した図である。
【００５１】アクティブ方式において、撮影レンズ５０
１の焦点距離が短焦点側（ｆ＝３５mm・７０mm）では、
Ｃ，Ｌ１，Ｒ１の広い範囲の３点に対して投光を行う。
そして、それぞれの受光像に対応した受光エリア（Ｃを
投光した時には受光エリアＳ３１〜Ｓ７０、Ｒ１を投光
した時には受光エリアＳ１〜Ｓ４０、Ｌ１を投光した時
には受光エリアＳ６１〜Ｓ１００）を選択する。
【００５２】また、撮影レンズ５０１の焦点距離が長焦
点側（ｆ＝１０５mm）では、Ｃ，Ｌ１，Ｒ１の広い範囲
に投光を行うと、図８（ｃ）のように、外側の投光ポイ
ントであるＬ１，Ｒ１が測距枠から外れてしまうため、
投光ポイントＣ，Ｌ２，Ｒ２の狭い範囲の投光を行う。
この場合も、それぞれの受光像に対応した受光エリア
（Ｃを投光した場合は受光エリアＳ３１〜Ｓ７０、Ｒ２
を投光した場合は受光エリアＳ２１〜Ｓ６０、Ｌ２を投
光した場合は受光エリアＳ４１〜Ｓ８０）を選択する。
また、各測距ポイントの受光エリアは、被写体距離が遠
距離から近距離まで、反射光を受光できるように十分範
囲を広くしている。
【００５３】一方、パッシブ方式においては、焦点距離
検出装置１０２による撮影レンズ５０１の焦点距離の検
出結果から、各焦点距離時の測距枠の幅に対応するよう
に、焦点距離が「ｆ＝３５mm」では、広い範囲の３点に
対応した受光エリア（中央方向の測距エリアはＳ４１〜
Ｓ６０、右方向の測距エリアはＳ１〜Ｓ２０、左方向の
測距エリアはＳ８１〜Ｓ１００）を使用する。焦点距離
が「ｆ＝７０mm」では、「ｆ＝３５mm」の場合と比べ、
少し狭い範囲の３点に対応した受光エリア（中央方向の
測距エリアはＳ４１〜Ｓ６０、右方向の測距エリアはＳ
１１〜Ｓ３０、左方向の測距エリアはＳ７１〜Ｓ９０）
を使用する。焦点距離が「ｆ＝１０５mm」では、「ｆ＝
７０mm」の場合と比べ、さらに狭い範囲の３点に対応し
た受光エリア（中央方向の測距エリアはＳ４１〜Ｓ６
０、右方向の測距エリアはＳ２１〜Ｓ４０、左方向の測
距エリアはＳ６１〜Ｓ８０）を使用する。
【００５４】図８の（ａ）と（ｂ）と（ｃ）は、図７の
ように、撮影レンズ５０１の焦点距離に応じて投光を選
択した時の、アクティブ方式でのスポット投光像と測距
枠との関係を示している。また、同図の（ｄ）と（ｅ）
と（ｆ）は、撮影レンズ５０１の焦点距離に応じたパッ
シブ方式での測距エリアと測距枠の関係を示している。
【００５５】撮影レンズ５０１の焦点距離が長くなるほ
ど、アクティブ方式での投光像とパッシブ方式での測距
エリアは測距枠に対して大きくなる。
【００５６】アクティブ方式において、広い範囲の３点
に対した投光（Ｃ，Ｒ１，Ｌ１）の投光像は、焦点距離
が「ｆ＝３５mm」と「ｆ＝７０mm」では、測距枠から外
れていない（図８（ａ），（ｂ）参照）。しかし、焦点
距離が「ｆ＝１０５mm」では、外側の投光像（Ｒ１，Ｌ
１）が測距枠から外れてしまっている。
【００５７】そこで、このように焦点距離が「ｆ＝３５
mmまたはｆ＝７０mm」から「ｆ＝１０５mm」に切り換え
られた場合には、投光像が測距枠から外れないようにす
るため、広い範囲への投光（Ｃ，Ｒ１，Ｌ１）から狭い
範囲へ投光（Ｃ，Ｒ２，Ｌ２）に切り換える（図８
（ｃ）参照）。
【００５８】パッシブ方式の測距エリアについては、焦
点距離が「ｆ＝３５mm」では、全測距エリアを使用して
も、測距枠から外れないが、遠近競合の影響を防ぐため
に、中央、右、左方向の各測距ポイントの測距エリアは
短くしている（図８（ｄ）参照）。焦点距離が「ｆ＝７
０mm」では、全測距エリアを使用すると測距枠から外れ
るエリアが生じるため、点線部以外の受光エリアを使用
する（図８（ｅ）参照）。焦点距離が「ｆ＝１０５mm」
では、「ｆ＝７０mm」の場合と同様に、測距枠から外れ
るエリアが生じるため、点線部以外の受光エリアを使用
する（図８（ｆ）参照）。
【００５９】図９は、図５の構成における多点測距装置
の実際の測距動作を示したフローチャートであり、以下
にこれに従って説明する。
【００６０】まずステップ＃６０１において、後に行う
アクティブ方式で使用する受光エリアの選択を行うため
に、焦点距離検出装置１０２により焦点距離を検出す
る。この結果、焦点距離が「ｆ＝３５mm」または「ｆ＝
７０mm」であった場合はステップ＃６０２へ進み、ここ
では図７に示すように、中央方向の測距エリアに対して
はＳ３１〜Ｓ７０の受光エリアを選択し、右方向の測距
エリアに対してはＳ１〜Ｓ４０の受光エリアを選択し、
左方向の測距エリアに対してはＳ６１〜Ｓ１００の受光
エリアを選択する。そして、次のステップ＃６０４にお
いて、投光部５０４から各投光ポイント（Ｃ１，Ｒ１，
Ｌ１）に向かって投光し、被写体からの反射光を受光部
１０５により受光し、該受光部１０５からの信号より測
距情報演算部１０７でそれぞれの投光ポイントに対する
被写体までの距離を演算し、ステップ＃６０６へ進む。
【００６１】一方、上記ステップ＃６０１にて焦点距離
が「ｆ＝３５mm」または、「ｆ＝７０mm」でなかった場
合は、焦点距離は「ｆ＝１０５mm」であるのでステップ
＃６０３へ進み、ここでは図７に示すように、中央方向
の測距エリアに対してはＳ３１〜Ｓ７０の受光エリアを
選択し、右方向の測距エリアに対してはＳ２１〜Ｓ６０
の受光エリアを選択し、左方向の測距エリアに対しては
Ｓ４１〜Ｓ８０の受光エリアを選択する。そして、次の
ステップ＃６０５において、投光部５０４から各投光ポ
イント（Ｃ１，Ｒ２，Ｌ２）に向かって投光し、被写体
からの反射光を受光部１０５により受光し、該受光部１
０５からの信号より測距情報演算部１０７でそれぞれの
投光ポイントに対する被写体までの距離を演算し、ステ
ップ＃６０６へ進む。
【００６２】ステップ＃６０６へ進むと、ここでは後に
行うパッシブ方式で使用する受光エリアの選択を行うた
めに、焦点距離検出装置１０２により焦点距離を検出す
る。この結果、焦点距離が「ｆ＝３５mm」であればステ
ップ＃６０７へ進み、図７に示すように、中央方向の測
距エリアに対してはＳ４１〜Ｓ６０の受光エリアを選択
し、右方向の測距エリアに対してはＳ１〜Ｓ２０の受光
エリアを選択し、左方向の測距エリアに対してはＳ８１
〜Ｓ１００の受光エリアを選択し、ステップ＃６１１へ
進む。
【００６３】また、上記ステップ＃６０６にて焦点距離
が「ｆ＝３５mm」でないと判定した場合はステップ＃６
０８へ進み、上記焦点距離検出装置１０２により検出さ
れた焦点距離が「ｆ＝７０mm」であるかを判定し、そう
であればステップ＃６０９へ進み、ここでは図７に示す
ように、中央方向の測距エリアに対してはＳ４１〜Ｓ６
０の受光エリアを選択し、右方向の測距エリアに対して
はＳ１１〜Ｓ３０の受光エリアを選択し、左方向の測距
エリアに対してはＳ７１〜Ｓ９０の受光エリアを選択
し、ステップ＃６１１へ進む。
【００６４】また、上記ステップ＃６０８にて焦点距離
が「ｆ＝７０mm」でないと判定した場合は焦点距離は
「ｆ＝１０５mm」であるのでステップ＃６１０へ進み、
ここでは図７に示すように、中央方向の測距エリアに対
してはＳ４１〜Ｓ６０の受光エリアを選択し、右方向の
測距エリアに対してはＳ２１〜Ｓ４０の受光エリアを選
択し、左方向の測距エリアに対してはＳ６１〜Ｓ８０の
受光エリアを選択し、ステップ＃６１１へ進む。
【００６５】ステップ＃６１１へ進むと、パッシブ方式
による測距動作を行う。具体的には、投光部５０４によ
る投光をオフし、上記のステップ＃６０７、またはステ
ップ＃６０９、またはステップ＃６１０で選択した各受
光エリアにて受光し、受光部１０５からの信号より測距
情報演算部１０７で、それぞれの測距ポイントにおける
被写体までの距離を演算する。
【００６６】そして、次のステップ＃６１２において、
上記ステップ＃６０４、またはステップ＃６０５で得ら
れたアクティブ方式による各測距ポイント（中央，右，
左）の測距情報と、上記ステップ＃６１１で得られたパ
ッシブ方式による各測距ポイント（中央，右，左）の測
距情報より、公知の信頼性判定などを行い、信頼性のあ
る情報から被写体までの距離を決定し、一連の測距動作
を終了する。
【００６７】上記実施の各形態によれば、アクティブ方
式で使用する受光センサの受光エリアを、パッシブ方式
で使用する受光エリアよりも狭くするようにしているの
で、アクティブ，パッシブの両方式で受光センサを共有
している測距装置でも、高精度な測距結果が得られる。
【００６８】具体的には、従来のハイブリッド方式の測
距装置を、焦点距離の変化に応じて測距枠に対応する画
素データのみによって測距演算を行うようにした場合
（図３（ａ）と（ｃ）とから明らかな様に、焦点距離が
切り換えられない場合でも同様）、アクティブ方式によ
る測距時には、実際の測距可能範囲が狭くってしまい、
近距離の被写体が測距できなくなってしまうという不具
合が生じていたが、この様な不都合がなくなる（受光エ
リアを狭くしていないので）と共に、パッシブ方式によ
る測距時には、遠近競合の影響を防ぐことができる（受
光エリアをアクティブ方式時に比べて狭くしているの
で）。
【００６９】さらに、焦点距離に応じて上記の様にパッ
シブ方式時の受光エリアを変化させることで、焦点距離
に応じてより精度の高い測距が可能となる。更に、多点
測距を可能とする装置に適用することで、各測距ポイン
トにて同様の効果を得ることができる。
【００７０】更に又、図８（ｃ）に示すように、焦点距
離が「ｆ＝３５mmまたはｆ＝７０mm」から「ｆ＝１０５
mm」に切り換えられたような場合には、投光像が測距枠
から外れないようにするため、広い範囲への投光（Ｃ，
Ｒ１，Ｌ１）から狭い範囲へ投光（Ｃ，Ｒ２，Ｌ２）に
切り換えるようにしているため、焦点距離によらず、最
適なアクティブ方式による測距を行うことができ、よっ
て、両方の測距結果を用いていることで、最終的に高精
度の測距情報を得ることが可能となる。
【００７１】なお、上記の実施の第２の形態では、画面
の中央、右、左に位置する被写体の測距情報の算出に使
用する受光部として、一つの受光部１０５を配置した構
成にしているが、それぞれの位置に対応して別々に複数
配置した構成であっても良い。
【００７２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１又は２に
記載の発明によれば、第１の演算手段による測距時にお
いては、測距対象が近距離側に位置したとしても適正に
測距を行うことができ、第２の演算手段による測距時に
おいては、遠近競合を防いだ測距を行うことができる測
距装置を提供できるものである。
【００７３】また、請求項３に記載の発明によれば、第
１の演算手段による測距結果と第２の演算手段による測
距結果をそれぞれ用い、高精度の測距情報を得ることが
できる測距装置を提供できるものである。
【００７４】また、請求項４、５又は８に記載の発明に
よれば、第１の演算手段による測距時においては、被写
体が近距離側に位置したとしても適正に測距を行うこと
ができ、第２の演算手段による測距時においては、遠近
競合を防いだ測距を行うことができるカメラを提供でき
るものである。
【００７５】また、請求項６又は９に記載の発明によれ
ば、撮影レンズの焦点距離によらず、第１の演算手段に
よる測距時においては、被写体が近距離側に位置したと
しても適正に測距を行うことができ、第２の演算手段に
よる測距時においては、遠近競合を防いだ測距を行うこ
とができるカメラを提供できるものである。
【００７６】また、請求項１１又は１２に記載の発明に
よれば、第１の演算手段による測距結果と第２の演算手
段による測距結果をそれぞれ用い、高精度の測距情報を
得ることができるカメラを提供できるものである。
【００７７】また、請求項１４又は１５に記載の発明に
よれば、焦点距離によらず、アクティブ測距時において
は、対象物が近距離側に位置したとしても適正に測距を
行うことができ、パッシブ測距時においては、遠近競合
を防いだ測距を行うことでき、しかも焦点距離に応じて
より精度の高い測距を行うことができる測距装置を提供
できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１の形態に係るカメラの要部
構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の第１の形態における撮影レンズ
の焦点距離と測距に使用するセンサの受光エリアの関係
を示す図である。
【図３】本発明の実施の第１の形態における「投光像と
測距枠」と「測距エリアと測距枠」の関係を示す図であ
る。
【図４】本発明の実施の第１の形態に係るカメラの測距
動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の第２の形態に係るカメラの要部
構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の第２の形態における投光と受光
像の関係を示す図である。
【図７】本発明の実施の第２の形態における撮影レンズ
の焦点距離と測距に使用するセンサの受光エリアの関係
を示す図である。
【図８】本発明の実施の第２の形態における「投光像と
測距枠」と「測距エリアと測距枠」の関係を示す図であ
る。
【図９】本発明の実施の第２の形態に係るカメラの測距
動作を示すフローチャートである。
【図１０】アクティブ方式の測距原理を説明するための
図である。
【符号の説明】
１０１，５０１ 撮影レンズ １０２ 焦点距離検出装置 １０３ ファインダ部 １０４，５０４ 投光部 １０５ 受光部 １０６ 受光エリア選択部 １０７ 測距情報演算部 １０８ 測距部 １０９ ＣＰＵ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 7/32 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｂ Ｇ０３Ｂ 13/36 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ Ｆターム(参考） 2F112 AA07 AC03 BA03 BA06 CA02 CA12 DA02 DA24 DA28 FA03 FA21 FA45 2H011 AA01 BA01 BA11 BB02 CA01 2H051 BB07 BB09 BB20 BB25 CB20 CC02 CC07 CE21 DA02 DA03 DA07 DA19 DA31 EB13 FA61 5J084 AA05 BA32 BA38 BB02 EA04

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 測距対象へ向けてスポット状の光を投射
    する投光手段と、複数の光電変換部より成り、受光範囲
    を可変な受光手段と、前記投光手段を駆動し、前記投光
    手段による前記測距対象での投射光の反射光を受光する
    前記受光手段の各出力に基づいて測距情報を算出する第
    １の演算手段と、前記投光手段を駆動せずに、外光の前
    記測距対象での反射光を受光する前記受光手段の各出力
    に基づいて測距情報を算出する第２の演算手段とを有
    し、 前記第１の演算手段により測距を行う際に使用する前記
    受光手段の受光範囲に対し、前記第２の演算手段により
    測距を行う際に使用する前記受光手段の受光範囲を狭く
    するようにしたことを特徴とする測距装置。
  2. 【請求項２】 前記投光手段は異なる複数の方向へ光を
    投射するものであり、前記受光手段は、前記異なる複数
    の方向に投射されて前記測距対象にて反射された光をそ
    れぞれ受光可能なように複数対具備されており、 前記第１の演算手段により測距を行う際に使用する前記
    複数対の受光手段の受光範囲に対し、前記第２の演算手
    段により測距を行う際に使用する前記複数対の受光手段
    の受光範囲を狭くするようにしたことを特徴とする請求
    項１に記載の測距装置。
  3. 【請求項３】 前記第１の演算手段により得られた測距
    情報と前記第２の演算手段により得られた測距情報に基
    づいて、最終的な測距情報を算出する第３の演算手段を
    有することを特徴とする請求項１又は２に記載の測距装
    置。
  4. 【請求項４】 被写体へ向けてスポット状の光を投射す
    る投光手段と、複数の光電変換部より成り、受光範囲を
    可変な受光手段と、前記投光手段を駆動し、前記投光手
    段による前記被写体での投射光の反射光を受光する前記
    受光手段の各出力に基づいて測距情報を算出する第１の
    演算手段と、前記投光手段を駆動せずに、外光の前記測
    距対象での反射光を受光する前記受光手段の各出力に基
    づいて測距情報を算出する第２の演算手段とを有し、 前記第１の演算手段により測距を行う際に使用する前記
    受光手段の受光範囲に対し、前記第２の演算手段により
    測距を行う際に使用する前記受光手段の受光範囲を狭く
    するようにしたことを特徴とするカメラ。
  5. 【請求項５】 前記投光手段は、異なる複数の方向へ光
    を投射するものであり、前記受光手段は、前記異なる複
    数の方向に投射されて前記被写体にて反射された光をそ
    れぞれ受光可能なように構成されており、 前記第１の演算手段により測距を行う際に使用する前記
    受光手段の受光範囲に対し、前記第２の演算手段により
    測距を行う際に使用する前記受光手段の受光範囲を狭く
    するようにしたことを特徴とする請求項４に記載のカメ
    ラ。
  6. 【請求項６】 撮影レンズの焦点距離を検出する焦点距
    離検出手段を有し、該焦点距離検出手段により検出され
    る焦点距離に応じて、前記第２の演算手段により測距を
    行う際に使用する前記受光手段の受光範囲を切り換える
    ことを特徴とする請求項４又は５に記載のカメラ。
  7. 【請求項７】 前記焦点距離検出手段により長焦点距離
    が検出される程、前記第２の演算手段により測距を行う
    際に使用する前記受光手段の受光範囲を狭くすることを
    特徴とする請求項６に記載のカメラ。
  8. 【請求項８】 被写界の左右についてはそれぞれ複数方
    向、中央については一方向へ向けてスポット状の光を投
    射可能なように複数配置された投光手段と、複数の光電
    変換部より成り、受光範囲を可変な前記複数の投光手段
    にて投射されたそれぞれの光を受光可能なように構成さ
    れた受光手段と、前記複数の投光手段を駆動し、前記複
    数の投光手段による前記被写体での投射光の反射光を受
    光する前記受光手段の各出力に基づいて測距情報を算出
    する第１の演算手段と、前記投光手段を駆動せずに、外
    光の前記測距対象での反射光を受光する前記受光手段の
    各出力に基づいて測距情報を算出する第２の演算手段と
    を有し、 前記第１の演算手段により測距を行う際に使用する前記
    受光手段の受光範囲に対し、前記第２の演算手段により
    測距を行う際に使用する前記受光手段の受光範囲を狭く
    するようにしたことを特徴とするカメラ。
  9. 【請求項９】 撮影レンズの焦点距離を検出する焦点距
    離検出手段を有し、該焦点距離検出手段により検出され
    る焦点距離に応じて、前記第２の演算手段により測距を
    行う際に使用する前記受光手段の受光範囲を切り換える
    ことを特徴とする請求項８に記載のカメラ。
  10. 【請求項１０】 前記焦点距離検出手段により長焦点距
    離が検出される程、前記第２の演算手段により測距を行
    う際に使用する前記受光手段の受光範囲を狭くすること
    を特徴とする請求項９に記載のカメラ。
  11. 【請求項１１】 被写界の左右についてそれぞれ複数方
    向に光を投射する複数の投光手段のうち、それぞれ外側
    に配置された投光手段は、前記焦点距離検出手段により
    所定の焦点距離よりも短い焦点距離が検出されている場
    合に使用され、所定の焦点距離よりも長い焦点距離が検
    出されている場合には、内側の投光手段がそれぞれ使用
    されることを特徴とする請求項９又は１０に記載のカメ
    ラ。
  12. 【請求項１２】 前記第１の演算手段により得られた測
    距情報と前記第２の演算手段により得られた測距情報に
    基づいて、最終的な測距情報を算出する第３の演算手段
    を有することを特徴とする請求項４〜１１の何れかに記
    載のカメラ。
  13. 【請求項１３】 測距対象に向けて光を投射する投光手
    段と、複数の光電変換部より成る受光手段と、前記投光
    手段を駆動し、投光手段による前記測距対象での反射光
    を受光した際の前記受光手段の出力に基づいて測距情報
    を算出するアクティブ測距動作と、前記投光手段を駆動
    せずに測距対象からの光を受光した際の受光手段の出力
    に基づいて測距情報を算出するパッシブ測距動作を行う
    測距手段を有し、前記アクティブ測距動作に際して、焦
    点距離が所定範囲で変化しても同一の光電変換部範囲か
    らの出力に基づき前記測距情報を算出させ、前記パッシ
    ブ測距動作に際して、前記測距情報の算出に使用する光
    電変換部範囲を焦点距離が前記所定範囲で変化した場
    合、焦点距離が長い時の光電変換部範囲を短い時の光電
    変換部範囲よりも狭い範囲に設定したことを特徴とする
    測距装置。
  14. 【請求項１４】 画面の中央及び画面右、画面左の複数
    の方向へ光を投射する投光手段と、各方向への光の投射
    に対しての各測距対象での反射光をそれぞれ受光する複
    数の光電変換部より成る受光部と、前記投光手段を駆動
    した際における前記画面中央に対する投射による反射光
    を受光する受光部の光電変換部範囲からの出力に基づい
    て第１の測距情報を算出させ、前記投光手段を駆動した
    際における前記画面右に対する投射による反射光を受光
    する受光部の光電変換部範囲からの出力に基づいて第２
    の測距情報を算出させ、前記投光手段を駆動した際にお
    ける画面左に対する投射による反射光を受光する受光部
    の光電変換部範囲からの出力に基づいて第３の測距情報
    を算出させるアクティブ測距動作と、前記投光手段を駆
    動せずに前記画面中央に対する測距対象からの光を受光
    する受光部の光電変換部範囲からの出力に基づいて第４
    の測距情報を算出させ、前記画面右に対する測距対象か
    らの光を受光する受光部の光電変換部範囲からの出力に
    基づいて第５の測距情報を算出させ、前記画面左に対す
    る測距対象からの光を受光する受光部の光電変換部範囲
    からの出力に基づいて第６の測距情報を算出させるパッ
    シブ測距動作を行う測距手段を有し、前記アクティブ測
    距動作に際して、焦点距離が所定範囲で変化しても少な
    くとも画面右又は左に対する投射により得られる第２又
    は第３の測距情報の算出に使用する光電変換部範囲は同
    一の範囲とし、前記パッシブ測距動作に際して、少なく
    とも第５又は第６の前記測距情報の算出に使用する光電
    変換部範囲を焦点距離が長い時は短い時よりも前記第４
    の測距情報の算出に使用する光電変換部範囲の方向にシ
    フトさせたことを特徴とする測距装置。
  15. 【請求項１５】 前記第５の測距情報の算出に使用する
    光電変換部範囲は第１の端部から第２の端部までの複数
    の光電変換部にて形成され、前記第４の測距情報の算出
    に使用する光電変換部範囲は前記第２の端部側の第３端
    部から第４端部までの複数の光電変換部にて形成され、
    前記第６の測距情報の算出に使用する光電変換部範囲は
    前記第４の端部側の第５の端部から第６端部までの複数
    の光電変換部にて形成され、前記パッシブ測距動作に際
    して、焦点距離が長い時は短い時より、前記第５の測距
    情報の算出に使用する光電変換部範囲の第１の端部を前
    記第3 端部方向に、又は、前記第６の測距情報の算出に
    使用する光電変換部範囲を第４の端部方向にシフトさせ
    たことを特徴とする請求項１４に記載の測距装置。
  16. 【請求項１６】 前記各受光部は、同一の受光手段上に
    形成されることを特徴とする請求項１４又は１５に記載
    の測距装置。
  17. 【請求項１７】 前記画面の中央、右、左に対する測距
    対象の測距情報を算出に使用する各受光部は、それぞれ
    別設された受光手段上に形成されることを特徴とする請
    求項１４又は１５に記載の測距装置。
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