JP2002116371A - カメラの測距装置 - Google Patents

カメラの測距装置

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JP2002116371A
JP2002116371A JP2000307829A JP2000307829A JP2002116371A JP 2002116371 A JP2002116371 A JP 2002116371A JP 2000307829 A JP2000307829 A JP 2000307829A JP 2000307829 A JP2000307829 A JP 2000307829A JP 2002116371 A JP2002116371 A JP 2002116371A
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light
illuminating
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light emission
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JP2000307829A
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Takashi Kindaichi
剛史 金田一
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Olympus Optical Co Ltd
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  • Stroboscope Apparatuses (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無駄な動作を禁止することのできるカメラの
測距装置を提供すること。 【解決手段】 カメラの測距装置10は、被写体の明暗
を判定する明暗判定手段1と、このカメラの撮影範囲よ
り広範囲を照明する第1照明手段2と、撮影者の設定に
より第1照明手段2の撮影時発光を禁止する発光禁止手
段9と、このカメラの撮影範囲のうち一部の範囲を照明
する第2照明手段3と、複数の積分モードを備え、画素
毎に定常光除去手段を備えて成る少なくとも一対の積分
型受光手段5と、この積分型受光手段5の積分モードを
設定する積分モード設定手段6と、この積分型受光手段
6により得られる被写体像信号に基づいて被写体までの
距離を演算する演算手段7とを有し、積分モード設定手
段6は、明暗判定手段1により被写体が暗いと判定され
且つ、発光禁止手段9により第1照明手段2の発光が禁
止されている場合に、第2照明手段3を用いた積分モー
ドに設定するように構成し制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラの測距装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のカメラは、測距装置、測光装置、
補助可視光装置、レンズ駆動装置、閃光装置および閃光
装置発光禁止手段から主に構成されている。このような
測距装置は、被写体が放つ光を基にして測距を行なうパ
ッシブ方式なので、その被写体の輝度が低いときには測
距不可能になる。したがって、被写体の輝度が、測距限
界以下であるときには、発光ダイオードなどを用いた補
助可視光装置からその被写体へ可視光を自動的、若しく
は手動操作に応動して投光することで測距を可能として
いた。
【0003】またこの種の従来カメラは、被写体の輝度
が低い場合には、閃光装置を被写体に向けて発光駆動し
て閃光撮影ができるが、閃光撮影が禁止されている場所
では、閃光装置発光禁止手段によってその閃光装置の発
光を禁止することができるように構成されていた。
【0004】さらに、実開平3−14633号公報の実
用新案出願明細書に開示されているように、上述の如き
閃光撮影が禁止されている場所では、閃光装置発光禁止
手段によって、閃光装置と補助可視光装置の両方を発光
禁止にするようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来カメ
ラにおいては、閃光撮影が禁止されているような場所や
状況下で撮影するときに、撮影者が閃光装置発光禁止手
段を用いることで、閃光装置と補助可視光装置を同時に
発光禁止にすることができるため、周囲に迷惑をかけて
しまうといった問題は生じなかった。
【0006】上記閃光撮影が禁止された場所での従来カ
メラによる撮影結果がどうなったかと言えば、従来カメ
ラにおいては、測距不能の場合、常焦点位置にレンズを
駆動して撮影していたと推測される。あらかじめ決めら
れた常焦点位置であれば、その被写界深度に多くの写真
が救われるというのが、従来カメラにおける論理であっ
た。
【0007】しかしながら、近年のカメラは、長焦点化
または高倍率ズーム化が進んだ結果、テレ側(望遠側)
では上述の従来カメラの論理は通用しなくなってきてい
る。つまり、被写界深度が狭くなりピンぼけ写真が撮ら
れる傾向となる。したがって、近年のカメラ技術には、
閃光撮影禁止のような場所で周囲に迷惑をかけずに、し
かも測距も可能なような測距装置は実質的に存在しなか
った。
【0008】効果の乏しい無駄な動作は有害となる場合
も多く、可能な限りその無駄な動作を行なわないカメラ
が求められる。
【0009】そこで本発明の目的は、無駄な動作を禁止
することのできるカメラの測距装置を提供することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するため、本発明では次のような手段を講じてい
る。即ち本発明によれば、被写体の明暗を判定する明暗
判定手段と、カメラの撮影範囲より広範囲を照明する第
1照明手段と、撮影者の設定により上記第1照明手段の
撮影時発光を禁止する発光禁止手段と、そのカメラの撮
影範囲のうち一部の範囲を照明する第2照明手段と、複
数の積分モードを具備し画素毎に定常光除去手段を具備
した少なくとも一対の積分型受光手段と、この積分型受
光手段の積分モードを設定する積分モード設定手段と、
上記積分型受光手段により得られる被写体像信号に基づ
いて被写体までの距離を演算する演算手段と、を備え、
上記積分モード設定手段は、明暗判定手段によりその被
写体が暗いと判定され、且つ発光禁止手段により第1照
明手段の発光が禁止されている場合に、第2照明手段を
用いた積分モードに設定するようなカメラの測距装置を
提案する。
【0011】そして、上記第1照明手段は、ストロボ発
光手段であることを特徴とする上記載のカメラの測距装
置である。また上記第2照明手段は、スポット光又はパ
ターン光を照射する赤外LEDを用いた照射手段である
ことを特徴とする上記載のカメラの測距装置である。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図1〜図5を参照して本発
明の実施形態に係わるカメラの測距装置について詳しく
説明する。図1は、カメラ用の測距装置の構成を概略的
に示したブロック構成図である。測距装置10は、被写
体の明暗を判定する明暗判定手段1と、カメラの撮影範
囲より広範囲を照明する第1照明手段2と、このカメラ
の撮影範囲のうち一部の範囲を照明する第2照明手段3
を有する。
【0013】また、複数の積分モードを備えて画素毎に
定常光除去手段を有して成る少なくとも一対の積分型受
光手段5と、この積分型受光手段5の積分モードを設定
する積分モード設定手段6と、その積分型受光手段5に
より得られる被写体像信号に基づいて当該被写体までの
距離を演算する演算手段7を有する。
【0014】さらに測距装置10は、上記演算手段7の
出力の信頼性判定を行う測距不能判定手段8と、撮影者
の設定により第1照明手段2の撮影時発光を禁止する発
光禁止手段9を有し、上記積分型受光手段5には、この
積分型受光手段5のセル毎に定常光電流を除去する定常
光除去手段4が内蔵されている。
【0015】図示の如く接続され測距装置10を構成す
る各手段の詳しい役割と動作について説明すると、積分
型受光手段5は、被写体からの光を受光し、積分して被
写体像信号を取得するための積分型の受光手段である。
例えばこれは少なくとも一対のラインセンサであるが、
複数対であってもよいし、エリアセンサでもよい。一般
的にはAFICなどの形態をとるものがここに採用され
る。
【0016】明暗判定手段1は、被写体の明暗を判定す
る手段であり、具体的には、測光用の受光素子と測光回
路及び、中央制御装置(CPU)で構成する。また、測
光素子と測光回路の代わりに、上記積分型受光手段5と
CPUで構成して、CPUが積分処理の進行スピードを
モニタして明暗を判定するような手段でもよい。
【0017】第1照明手段2は、二つある照明手段の一
方であり、この例の場合はストロボ装置を想定してい
る。これはカメラの撮影時の照明手段であると共に、測
距時の補助光手段でもあるように構成され制御される。
第2照明手段3は、第1照明手段2に対してのもう一つ
の照明手段である。光源には図3に例示の如き赤外LE
Dを用い、図4のようなパターン照射ができるような光
学系を備えている。
【0018】この第2照明手段3について図3及び図4
を参照すると、図3には、測距時の補助光を照射し前記
第2照明手段3として働くストロボ装置30の光学系の
構成を示している。照射方向に沿った光軸上には、発光
部32を内包する赤外LED31を設け、この前方には
後述する所定のパターン照射を行なうためのマスク33
を配置し、その直前には投光レンズ34を設けている。
ただしこのストロボ装置30の構成において、マスク3
3を用いたのはパターン照射の為の一例に過ぎず、この
他にも、発光部32自体を所望のパターン状に形成する
などの変形実施も考えられる。
【0019】また図4には、赤外LED31が照射する
パターンの一例である。縦方向に長細い略楕円状のパタ
ーン単位が所定間隔で配列して、全体として略円形状の
パターンを形成するものである。ただし、繰返しパター
ンでない限り、特にこれでなければならないというパタ
ーンは無く、その変形例は無限に考えられる。
【0020】図1中の定常光除去手段4は、積分型受光
手段5に内蔵される定常光を除去する手段である。定常
光除去手段4は、積分型受光手段のセル毎に定常光電流
を除去し、第1又は第2照明手段の反射光のみを抽出す
る機能を有する。
【0021】この定常光除去手段4について更に説明す
る。定常光除去手段4は、MOSトランジスタと、この
MOSトランジスタに定常光の光電流が流れるようにM
OSトランジスタのゲート電圧をフィードバック制御す
る帰還回路とから成る。上記第1又は第2照明手段で被
写体を照明するタイミングで、MOSトランジスタのゲ
ートと帰還回路の出力を切断すると、MOSトランジス
タのゲート容量がMOSトランジスタに定常光分の光電
流を流すための電圧を記憶保持しているため、MOSト
ランジスタは定常光分の光電流を流し、そのMOSトラ
ンジスタに流すことができない光電流が信号電流とな
る。勿論この場合の「信号電流」とは、第1又は第2照
明手段の反射光による光電流である。尚、このような定
常光除去手段に関しては、特願平10−336921号
の特許請求明細書に開示されている。
【0022】上記定常光除去手段4のオン/オフに積分
モードをアクティブモードとパッシブモードに切り換え
られる。アクティブモードは、第1又は第2照明手段の
反射光を検出するためのモードであり、パッシブモード
は被写体のコントラスト情報を検出するためのモードで
ある。
【0023】上述の如きアクティブモードとパッシブモ
ードを用いて測距する測距装置を「ハイブリッド方式」
の測距装置などと呼ぶこともある。このようなハイブリ
ッド方式の測距装置に関しては、特願平11−1396
82号の特許請求明細書に開示されている。
【0024】上記演算手段7は、その積分型受光手段5
から被写体像信号を取得して、被写体距離情報を算出す
る手段であり、一般的にはCPUがその役割を担う。上
記測距不能判定手段8は、その演算手段7の出力の信頼
性判定のため測距不能判定を行なう手段である。信頼性
判定は公知技術であり、その動作はいわゆる「演算」で
ある。これも一般的にはCPUがその役割を担う。
【0025】上記発光禁止手段9は、第1照明手段2の
発光を禁止する手段である。撮影者が所定のスイッチ等
の入力手段により、第1照明手段2の発光を禁止設定す
るものであり、例えば「ストロボオフモード」という撮
影モードの設定に用いる手段である。
【0026】上記積分モード設定手段6は、積分モード
を切り換える手段であり、明暗判定手段1と発光禁止手
段9の出力に応じて、第1及び第2照明手段2,3と定
常光除去手段4のオン/オフの設定を次のように行な
う。この積分モード設定手段6は、明暗判定手段1によ
りその被写体が暗いと判定され且つ、発光禁止手段9に
より第1照明手段2の発光が禁止されている場合に、第
2照明手段3を用いた積分モードに設定するように「切
換え」制御されるものである。この手段もまた一般的に
はCPUがその役割を担う。
【0027】この詳しい「切換え」の論理は図5に示さ
れている。明暗判定手段1の照明手段要求信号と発光禁
止手段の発光禁止信号に基づいて積分モードが設定され
る。照明手段要求信号が出力されない場合は、定常光除
去手段4および、第1と第2照明手段2,3の全てがデ
ィスイネーブル(disenable)状態になり、照明手段要求
信号が出力される場合は、定常光除去手段がイネーブル
(enable)状態となる。
【0028】第1及び第2照明手段2,3は、発光禁止
手段9の発光禁止信号に基づいて切り換えられる。発光
禁止信号が無ければ第1照明手段2がイネーブルで、発
光禁止信号が有れば第2照明手段3がイネーブルにな
る。なお、後に詳しく説明するが、本発明の特徴的なこ
れら照明手段の切換動作は、図2のフローチャート中の
ステップS7に対応する。
【0029】以上説明した測距装置10は、CPUの制
御によって次に説明のような順序で動作制御される。図
2は本発明の測距装置10の動作を表わすフローチャー
トである。図1及び図2を参照しながらこの測距装置1
0の動作手順について詳説する。
【0030】撮影者が、不図示のレリーズスイッチ等の
操作により、被写体の撮影を行なおうとしたとき、カメ
ラの撮影準備動作として被写体の測距が行われる。この
実施形態における測距動作では、図2中のステップS1
で示す如く、初めに測光動作を行なう(S1)。尚、前
述の如く測光は、測光専用の測光素子を用いてもよい
が、積分型受光手段5を用いる例も考えられる。
【0031】次に、ステップS2にて被写体の明暗判定
を行なう(S2)。被写体が所定の輝度に比べて明るい
のか暗いのかの判定をする。この「所定の輝度」は、C
PU内部の不揮発性の記憶手段または、その他の不揮発
性記憶手段(共に不図示)に記憶された値である。上記
ステップS1,S2の測光と明暗判定は、明暗判定手段
1が実行する。
【0032】以下の説明では、明暗判定の結果、「被写
体が明るい」と判定された場合の動作から先に述べるこ
ととする。すなわち、被写体が明るい場合は、ステップ
S3へ動作が移り、ステップS3では、積分モードの切
換動作を行なう(S3)。具体的には、積分モード設定
手段6が切換え動作を実行し、第1及び第2照明手段
2,3と、定常光除去手段4の全ての手段をオフ状態へ
切り換える。つまり、補助光なしのパッシブモードに設
定する。
【0033】ステップS4では、積分動作を行ない、積
分型受光手段が被写体の像信号を積分して生成する(S
4)。続いてステップS5で相関演算を実行する(S
5)。この相関演算は公知技術であり、演算手段7が実
行する。マルチAFの場合は、複数の測距エリアに関し
て相関演算を実行し、最至近選択をする。
【0034】ステップS6では、相関演算の信頼性判定
を行なう(S6)。この信頼性判定も公知技術であり、
測距不能判定手段8が実行する。マルチAFの場合は、
最至近選択された測距エリアの相関演算に関する信頼性
判定を実行することになる。ここで、信頼性判定の結果
が「信頼性あり」となり、測距可能な場合は、演算手段
7の演算結果を、被写体距離情報として出力することを
許可する。この場合は測距終了となる。一方、信頼性判
定の結果が「信頼性なし」となり測距不能な場合は、ス
テップS9へと移行する。
【0035】このステップS9では、積分モードの切換
動作を行なう。具体的には、積分モード設定手段6が切
換動作を実行し、第1照明手段2をオフ、第2照明手段
3をオン、定常光除去手段4をオン状態にそれぞれ切り
換える。つまり、赤外LED補助光のアクティブモード
に設定する(S9)。
【0036】続くステップS10での積分と、ステップ
S11での相関演算と、ステップS12での測距不能判
定については、それぞれ前述したステップS4、S5、
S6と全く同じ動作なので、その説明は省略する(S1
0〜S12)。
【0037】上記ステップS12における測距不能判定
の結果が、測距可能であれば、上記ステップS11の演
算結果を最終出力である被写体距離情報として、ここで
一連の測距を終了する。一方、測距不能の場合は、ステ
ップS13に示す如く、被写体距離情報が無限遠また
は、無限遠を被写界深度内に含む遠距離に設定して(S
13)、測距を終了する。このように、被写体が明るい
場合は、以上説明のような動作を実行する。
【0038】ここで再び図2のフローチャート中のステ
ップS7へ戻り、「被写体が暗い」と判定された場合の
動作についての詳細説明をする。ステップS7では、第
1照明手段2が発光を禁止されているのか否かを判定す
る。つまり、カメラのモード判定で、ストロボオフモー
ドかどうかの判定である。発光禁止手段9が第1照明手
段2の発光を禁止していなければ、ステップS8へと移
行する。
【0039】続くステップS8では、積分モードの切換
動作を行なう。具体的には、積分モード設定手段6が切
換動作を実行し、それぞれ第1照明手段2をオン、第2
照明手段3をオフ、定常光除去手段4をオンにする。つ
まり、ストロボ補助光のアクティブモードに設定する。
【0040】このステップS8の実行後は、上記ステッ
プS4へ戻り、そのステップS4以降は前述と全く同じ
く動作を繰り返す。一方、発光禁止手段9が第1照明手
段2の発光を禁止していれば、ステップS9へと進み、
このステップS9以降(S9〜S13)の動作も前述と
全く同じなので、その説明は省略する。
【0041】このように、本発明の一実施形態として例
示した構成と動作制御を用いれば、どのような状況下に
おいても照明手段を選択的に使用することにより、高精
度な測距装置を実現でき、カメラ用の測距装置として提
供することが可能となる。特に、閃光撮影禁止の場所で
周囲に迷惑をかけず、しかも測距可能でピンぼけの無い
写真が高倍率ズーム化されたカメラでも実現できる。
【0042】(変形例)なお、ここに例示した実施形態
はこのほかにも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
の変形実施が可能である。
【0043】以上、実施形態に基づき説明したが、本明
細書中には次の発明が含まれる。 [1] 被写体の明暗を判定する明暗判定手段と、カメ
ラの撮影範囲より広範囲を照明するストロボ発光手段
と、撮影者の設定により上記ストロボ発光手段の撮影時
発光を禁止する発光禁止手段と、該カメラの撮影範囲の
うち一部の範囲を照明する赤外LED照射手段と、複数
の積分モードを備え、画素毎に定常光除去手段を備えた
少なくとも一対の積分型受光手段と、上記積分型受光手
段の積分モードを設定する積分モード設定手段と、上記
積分型受光手段により得られる被写体像信号に基づいて
該被写体までの距離を演算する演算手段と、を具備し、
上記積分モード設定手段は、上記明暗判定手段により上
記被写体が暗いと判定され、且つ、上記発光禁止手段に
より上記ストロボ発光手段の発光が禁止されている場合
に、上記赤外LED照射手段を用いた積分モードに設定
することを特徴とするカメラの測距装置を提供できる。
【0044】[2] 上記明暗判定手段により被写体が
明るいと判定された場合に、上記ストロボ発光手段、上
記赤外LED照射手段および上記定常光除去手段の動作
が禁止される[1]記載のカメラの測距装置である。 [3] 上記明暗判定手段により被写体が暗いと判定さ
れ、且つ、上記発光禁止手段によるストロボ発光手段の
発光が禁止設定されていない場合に、上記ストロボ発光
手段及び上記定常光除去手段が動作し、上記赤外LED
照射手段の動作が禁止される[1]記載のカメラの測距
装置である。 [4] 上記定常光除去手段が動作する[1]記載のカ
メラの測距装置である。
【0045】また、次のような発明も含まれている。 (1) 被写体の明暗を判定する明暗判定手段と、カメ
ラの撮影範囲より広範囲を照明する第一照明手段と、撮
影者の設定により前記第一照明手段の撮影時発光を禁止
する発光禁止手段と、カメラの撮影範囲内で一部の範囲
を照明する第二照明手段と、画素毎に定常光除去手段を
具備した少なくとも一対の積分型受光手段と、前記第一
及び第二照明手段と前記定常光除去手段をオン/オフし
て前記積分型受光手段の積分モードを切り換える積分モ
ード切換手段と、前記積分型受光手段により得られた被
写体像信号に基づいて被写体までの距離を求める演算手
段と、前記演算手段の出力の信頼性を判定して測距が可
能か否かを判定する測距不能判定手段と、を具備し、前
記明暗判定手段と前記測距不能判定手段の判定結果に基
づいて、前記積分モード切換手段が積分モードを決定し
て測距を行う測距装置において、前記積分モード切換手
段が第一照明手段の使用を要求し、且つ、前記発光禁止
手段が第一照明手段の発光を禁止した場合には、前記積
分モード切換手段が第二照明手段を用いた積分モードに
設定変更を行なうことを特徴とするカメラの測距装置を
提供できる。
【0046】(2) 前記第一照明手段がストロボであ
り、前記第二照明手段がスポットまたはパターンを照射
する赤外LEDを用いた照射手段であることを特徴とす
る(1)に記載のカメラの測距装置である。 (3) ストロボ装置からの光を投光源としたハイブリ
ッドAFにおいて、ストロボ装置がOFFモードの場合
に、このハイブリッドAFのアクティブ動作を禁止する
ことを特徴とする測距装置を有するカメラが提供でき
る。
【0047】(4) AFICは、ハイブリッド方式の
測距が可能で、アクティブモード時の投光手段はストロ
ボ装置からの光である測距装置であって、ストロボモー
ド切換スイッチにて上記ストロボ装置のOFFモードが
設定されると、ストロボ発光動作が禁止されると同時
に、パッシブモード固定に設定され、アクティブモード
を禁止にするような測距装置を有するカメラを提供でき
る。
【0048】
【発明の効果】本発明によれば、大光量で広範囲を照射
可能なストロボと、狭い範囲ではあるがパターン照射が
可能な赤外LEDを用いた投光手段を、選択的に使用す
ることにより、カメラのための高精度な測距装置を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の測距装置の構成を概略的に示
すブロック構成図。
【図2】図2は、本発明の測距装置の動作を表わすフロ
ーチャート。
【図3】図3は、測距時の補助光となる第2照明手段と
して働くストロボ装置の光学系の構造図。
【図4】図4は、赤外LEDが照射するパターンの一例
を示す説明図。
【図5】図5は、照明手段の発光切り換えに関する制御
論理を示す説明図。
【符号の説明】
1…明暗判定手段、 2…第1照明手段、 3…第2照明手段(測距用補助光源)、 4…定常光除去手段、 5…積分型受光手段、 6…積分モード設定手段、 7…演算手段、 8…測距不能判定手段、 9…発光禁止手段、 10…測距装置、 30…ストロボ装置(第2照明手段)、 31…赤外LED、 32…発光部、 33…マスク、 34…レンズ(投光レンズ)。 S1〜S13…測距装置の動作における処理ステップ。
───────────────────────────────────────────────────── 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 7/30 G01S 17/88 Z 5J084 G03B 13/36 G02B 7/11 A 15/05 G03B 3/00 A Fターム(参考) 2F065 AA02 AA06 FF05 FF09 FF24 GG07 GG08 GG21 JJ00 QQ23 QQ29 QQ41 RR05 2F112 AA07 AC03 BA01 DA21 DA26 EA00 FA03 FA21 FA29 FA33 FA38 FA45 2H011 AA01 BA01 BB05 DA07 DA08 2H051 BB01 BB10 CB20 CC03 CC04 CE06 CE08 CE16 DA22 EB07 EB19 2H053 BA75 CA41 5J084 AA05 AC08 AD07 BA20 BA39 BB02 BB35 CA14 CA28 CA31 CA44 CA69 DA01 EA01 EA07 FA03

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体の明暗を判定する明暗判定手段
    と、 カメラの撮影範囲より広範囲を照明する第1照明手段
    と、 撮影者の設定により上記第1照明手段の撮影時発光を禁
    止する発光禁止手段と、 上記カメラの撮影範囲のうち一部の範囲を照明する第2
    照明手段と、 複数の積分モードを備え、画素毎に定常光除去手段を具
    備して成る少なくとも一対の積分型受光手段と、 上記積分型受光手段の積分モードを設定する積分モード
    設定手段と、 上記積分型受光手段により得られる被写体像信号に基づ
    いて該被写体までの距離を演算する演算手段と、 を具備し、 上記積分モード設定手段は、上記明暗判定手段により該
    被写体が暗いと判定され、且つ、上記発光禁止手段によ
    り上記第1照明手段の発光が禁止されている場合に、上
    記第2照明手段を用いた積分モードに設定することを特
    徴とするカメラの測距装置。
  2. 【請求項2】 上記第1照明手段は、ストロボ発光手段
    であることを特徴とする、請求項1に記載のカメラの測
    距装置。
  3. 【請求項3】 上記第2照明手段は、スポット光又はパ
    ターン光を照射する赤外LEDを用いた照射手段である
    ことを特徴とする、請求項1に記載のカメラの測距装
    置。
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