JP2624997B2

JP2624997B2 - 多点測距機能を有するカメラ

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Publication number: JP2624997B2
Application number: JP13989488A
Authority: JP
Inventors: 修野中
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-06-06
Filing date: 1988-06-06
Publication date: 1997-06-25
Anticipated expiration: 2012-06-25
Also published as: JPH01307711A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はオートフォーカス機能を有するカメラ、更に
詳しくは、撮影画枠内の複数のポイントに対応する複写
体距離を測距することができる多点測距機能を有するカ
メラに関する。

［従来の技術］従来のカメラは、一般に、撮影画枠の中央部に存在す
る被写体しか測距することができなかったが、最近、撮
影画枠内の複数ポイントを測距することによって、撮影
画枠の中央部に被写体が存在しない場合でも、“中抜
け”と呼ばれるピント外れを防ぐ提案がなされている
（特開昭59−146028号公報等参照）。

［発明が解決しようとする課題］しかし、複数の測距データからカメラにベストピント
を判断させるようにした、いわゆる広視野オートフォー
カス（以下、AFと略記する）モードの測距しか行うこと
のできないカメラでは、その撮影画枠内の複数の測距ポ
イントを外れた位置にある被写体に対してはピントを合
わせることができず、また、撮影者が確実なピントを狙
った被写体以外のものをも測距してしまうという無駄が
あった。

また、撮影画枠内の複数のポイントに対応する被写体
の距離を測距できるように、AF用センサに大面積のセン
サを用いるようにすると、各測距ポイントで必要としな
い領域からの背景光までも受光してしまい、その結果、
各測距ポイントでの測距精度が低下してしまう。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、多点測距機能
を持ちながら、撮影画枠内の各ポイントの測距精度を低
下させることなく、いずれの測距ポイントの測距結果を
採用しても、精度に差のないピントで撮影が可能な多点
測距機能を有するカメラを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段および作用］本発明による多点測距機能を有するカメラは、撮影画
枠内の複数のポイントに対応する複写体に向けて測距用
光を投射するための複数の投光素子と、上記複数のポイ
ントに対応する被写体からの反射光を受光し光電変換信
号を出力するために、上記各投光素子とペアーで構成さ
れる複数の受光素子と、この各受光素子の各々の出力を
入力し増幅する複数の増幅手段と、上記複数の投光素子
を順次投光状態にすると共にこの投光の切り換えに応じ
て上記複数の増幅手段を順次切り換える切換制御手段
と、この切換制御手段によって順次切り換えられた上記
増幅手段の出力をそれぞれ積分する積分手段と、この積
分手段の積分結果を用いて上記各ポイントに対応する上
記被写体の距離を演算する距離演算手段とを具備したこ
とを特徴とし、また、上記撮影画枠内の特定部分の測距
結果を優先する特定モードを設定するモード設定手段を
有し、上記切換制御手段は上記モード設定手段によって
上記特定モードが設定された場合に、上記特定部分に対
応する上記投光素子と上記受光素子のペアーを選択して
切換制御を行うことを特徴とし、更に、上記特定モード
は上記距離演算手段の出力に基づいて被写体の占める割
合が一定となるように上記カメラの焦点距離を変化させ
るオートズームモード、または、上記撮影画枠の略中央
部分に対応する被写体距離をロックするフォーカスロッ
クモードであることを特徴とし、そして、上記切換制御
手段は上記特定モードが選択されている場合には、上記
撮影画枠の略中央に対応するポイントに対応する上記受
光素子の出力が有効となるように制御し、上記特定モー
ドが選択されていない場合には、上記複数のポイントに
対応する上記受光素子の出力が有効となるように制御す
ることを特徴とする。

［実施例］本発明を、オートズームモードを有するカメラに適用
した一実施例について説明する。ここで、オートズーム
とは被写体距離が変化しても、撮影画枠内における被写
体の占める割合が一定になるように、被写体距離に応じ
て撮影レンズの焦点距離を変化させることを言う。

このオートズームモードを有するカメラの一実施例の
概略を第１図に示す。撮影画枠内の中央部および周辺部
を測距しうる測距手段１の出力に基づいて距離調節手段
２が撮影レンズ３のピント合わせを行う。また測距手段
１の出力が演算手段４に入力され、演算手段４では測距
手段１の出力に基づいて被写体の占める割合が一定にな
るように焦点距離が決定される。そして、この演算手段
４の出力に基づき駆動手段５が撮影レンズ３の焦点距離
を変化させる。また切換手段６により通常モードとオー
トズームモードとが切り換えられるようになっていて、
通常モードが選択された場合には、上記演算手段４およ
び駆動手段５が用いられず、オートズームモードが選択
された場合には、上記演算手段４および駆動手段５が用
いられ、かつ禁止手段７により上記測距手段１が撮影画
枠内の上記周辺部を測距することが禁止される。

そして、オートズームを用いる場合には、一般に撮影
者は画面内の特定部に主要被写体をおいて、カメラを構
える。このような状況では、特に画面特定部以外のポイ
ントは測距する必要がなく、そのポイントの測距を高精
度で行えばよい。

そこで、本発明の一実施例の詳細な説明に先立ち、撮
影画枠内に占める主要被写体の割合、つまり構図につい
て説明する。この割合（比率）は、被写体が一定の大き
さである場合、撮影レンズの焦点距離ｆと、被写体距離
ｄによって一義的に決定される。ここでは、説明を単純
化するために、被写体が人間であることを想定してい
る。

第２図（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、カメラ11から被
写体10までの距離ｄが変化しても撮影レンズの焦点距離
ｆによって同様の構図を得ることが可能である。ここ
で、第２図（Ａ）〜（Ｃ）は距離ｄが近い場合から次第
に遠くなっている場合をそれぞれ表わしているが、いず
れも被写体10が撮影画枠において占める比率は左右方向
に関して等しい。すなわち、この比率をｒとすると次式
が成り立つ。

但し、（１）式で、ｗは被写体10の左右方向の1/2の
長さであり、θは撮影画角である。ｗは略一定と見做す
ことができるので、上記（１）式で、比率ｒを設定する
と、距離ｄと画角θとはどちらか一方決まれば、他方が
自ら決るという従属関係にある。

第３図は画角θと焦点距離ｆとの関係を示すグラフで
ある。このグラフと上記（１）式より、焦点距離ｆから
被写体距離ｄ、被写体距離ｄから焦点距離ｆは、上記比
率r,すなわち構図が決まれば関数関係で求められること
が明らかである。

第４図は、焦点距離ｆを算出する方法を説明するため
の図で、フィルム感光面35における画枠の半分の長さを
ｌとすると、の関係が成り立つ。そこで、上記（２）式を前記（１）
式に代入すると、となる。よって、の式が成り立つ。ここでlr/wは定数であるとみなせるの
で、距離ｄがわかれば焦点距離ｆは自動的に計算できる
ことは明らかである。

被写体10の構図をプリセットするときは撮影者が構図
を選び、そのときの測距データが入力される。このとき
の距離ｄをd₀,焦点距離ｆをf₀とする。次に撮影をこれ
と同じ構図で行うとき、被写体が同一ならばＷは一定で
あり、カメラによってｌも一定であるから、比率ｒを一
定にするには、の式を満足させるような演算を行えばよい。つまり、撮
影時の焦点距離ｆは次式で決まる。

但し、このときの距離ｄは、撮影の直前に行われる撮
影画枠の中央部の測距ポイントのAF測距データに基づ
く。

第５図（Ａ）は、この発明の一実施例を示すオートズ
ーム機能を有するカメラの平面図であり、第５図（Ｂ）
は同カメラの正面図である。このカメラ11の本体12の前
面には電動式のフォーカスレンズおよびズームレンズを
有する撮影レンズ鏡筒13が装着されており、その側方に
は、ストロボ14とセルフモード時において警告を与える
ためのLEDからなる発光素子15が設けられている。カメ
ラ本体12の中央上部には、AF側距用窓22aとファインダ
対物窓16aが設けられ、カメラ本体12の上面には、背面
のファインダ接眼窓16bを覗きながら右手で操作できる
位置に、レリーズ釦17と、押釦式のモード切換スイッチ
18,19およびプリセットスイッチ20が配設されている。

レリーズ釦17は、後述するように、第1,第２レリーズ
スイッチに連動していて、半押しされた状態で第１レリ
ーズスイッチがオンになり、全押しされた状態で第２レ
リーズスイッチがオンになる。モード切換スイッチ18は
撮影モードを通常モードとオートズームモードとに選択
的に切換設定するためのスイッチであり、また、モード
切換スイッチ19はオートズームモードのうち、さらにシ
ングルオートズームモードと、コンティニュアスオート
ズームモードとを切り換えるためのスイッチである。シ
ングルオートズームモードとは、レリーズ釦17を半押し
した時のAF測距情報ｄとプリセット時の測距情報d₀およ
び焦点距離情報f₀に基づき、上記（６）式にしたがって
計算した焦点距離ｆに固定するオートズームロックモー
ドのことであり、コンティニュアスオートズームモード
とは、レリーズ釦17を半押ししている間はある時間おき
に上記焦点距離ｆを繰り返し計算しなおし、被写体の動
きに連動して焦点距離ｆを変更するモードのことであ
る。さらに、プリセットスイッチ20は、レリーズ釦17に
次いで右手人差し指で操作しやすい位置に配置されたス
イッチで、通常撮影モード時において、このスイッチ20
を押すことにより撮影画枠の中央部の一点でフォーカス
ロックが行われる。また、オートズームモード時におい
ては、このプリセットスイッチ20を押すことにより、焦
点距離情報と撮影画枠の中央部の測距情報とから撮影者
の意図する構図がプリセットされる。このプリセットさ
れた構図または測距情報を取り消す場合には、このプリ
セットスイッチ20をもう一度押せばよい。

これらのモード切換スイッチ18,19およびプリセット
スイッチ20により選択されたモードおよびプリセットさ
れた構図等は、カメラ本体12の上面に設けられたモード
表示板21に表示されるようになっている。また、このモ
ード表示板21における表示は同じくファインダ内でも行
われるようになっている。すなわち、第６図に示したフ
ァインダ内の視野枠16cはフィルム上に記録される範囲
を目視できるようにしたもので、同視野枠16c内に３つ
の測距枠16d,16e,16fが並べて設けられている。したが
って、このカメラは、３つの測距枠16d,16e,16fのそれ
ぞれについての測距情報を入力させることができる。こ
の３つの測距枠16d,16e,16fの位置間隔については、統
計的に主要被写体が存在する確率の高い位置により決定
されている。但し、フォーカスロックまたはオートズー
ムのプリセット時には、操作しやすいように中央の測距
枠16eの位置に存在する被写体の距離のみを情報として
入力するようになっている。視野枠16cの下方に設けら
れた一方の表示部16gはフォーカスロックがなされたと
き点灯し、他方の表示部16hはオートズームモード時に
点滅し、プリセットが行われた後に点灯する。

第７図は、上記カメラ本体12内の電気回路のブロック
図である。メインスイッチ33のオンによりCPU34は信号
の授受を開始する。AF測距部22は、測距ブロックとして
独立しており、CPU34の命令により測距を開始する。こ
のAF測距部22の詳細については後述する。この測距で
は、ある距離、例えば3mを基準にして相対的な測距デー
タを出力する。測距を終了すると、CPU34に測距終了信
号を送出する。CPU34は、この測距終了信号を受ける
と、シリアルクロックをAF測距部22に送出し、これに応
動して３つの測距枠16d,16e,16fで測距した三点の測距
データが、シリアル信号としてAF測距部22よりCPU34に
読み込まれ、AF測距動作が終了する。三点の測距は時分
割で行われる。

CPU34は、モード切換スイッチ18でオートズームモー
ドが選択されている場合、前記（４）式により焦点距離
ｆを計算し、AE（自動露出）測光部23およびモータ駆動
部26を介し、ズームモータ24を駆動する。ズームモータ
24の位置は、ホトインタラプタなどからなるエンコーダ
25により、AE測光部23を介しCPU34にフィードバックさ
れるので、CPU34は、エンコーダ25からの情報に基づ
き、ズームモータ24を制御することができる。また、ズ
ームモータ24に連動してファインダ16での倍率が変わる
ようになっていて、撮影者はファインダ接眼窓16bを覗
き、ファインダ内視野枠16cを目視することにより実際
の撮影画枠を確認できる。

次に、レリーズ釦17（第５図（Ａ）参照）が半押しさ
れた場合も、AE測光部23とモータ駆動部26とを介してレ
ンズモータ27が駆動され、AF測距部22からのAF測距デー
タに基づき計算された焦点距離ｆの位置にフォーカスレ
ンズが駆動される。この場合も、フォーカスレンズの位
置は、三点の測距データのうち最至近の測距データを選
択し、エンコーダ28によってAE測光部23を介し、CPU34
にフィードバックされることにより制御される。続い
て、レリーズ釦17が全押しされた場合、このレンズモー
タ27によりシャッタ動作が行なわれ露光がなされる。そ
の後、ワインドモータ29によりフィルムの駒送りがなさ
れ、一連の動作が終了する。

なお、AF測距データを、レンズ位置データに変換する
場合、レンズ位置の機械的なバラツキ、ズーム係数のバ
ラツキ等が考えられるが、これらの値は生産時、調整用
データとしてE²−PROM30に記憶されている。そこで、CP
U34はAF測距データおよびE²−PROM30のデータにより正
確なレンズ位置が計算できる。また、AE測光部23は、本
来測光用のICなので、CPU34は、AE測光部23の測光値に
基づき、シャッタの制御を行なう。この場合、E²−PROM
30は測光値の誤差を記憶しており、CPU34は、測光デー
タとE²−PROM30のデータにより正しい露出時間を演算す
る。E²−PROM30とCPU34との信号の授受は、データの書
き込み、読み出しをシリアル通信で、それらの状態制御
を直接ラインで行なう。

ところで、上記ズームモータ24,レンズモータ27,ワイ
ンドモータ29およびエンコーダ25,28の選択は、CPU34か
らAE測光部23への２本の信号線で行なわれ、下記の第１
表に示す組み合わせにより２ビット×２本＝４種類のモ
ータとエンコーダの組を選択できる。

すなわち、信号線Ｉを“L"レベル、信号線IIを“H"レ
ベルにしたときは、ズームモータ24が選択されて、エン
コーダ25の信号がCPU34へフィードバックされ、また、
信号線Ｉを“H"レベル、信号線IIを“L"レベルにしたと
きには、レンズモータ27が選択されてエンコーダ28から
の信号がCPU34へフィードバックされる。さらに信号線
I,IIをともに“L"レベルにしたときはワインドモータ29
が選択される。この実施例では信号線I,IIをともに“L"
レベルにした場合を使用していないが、同様にしてモー
タ制御に利用することができる。このように、AE測光部
23はデコーダの機能も合せ有しているので、CPU34の入
出力ポート２個で最大４個のモータ制御が可能となり、
入出力ポート数の節減と、信号線の節減に寄与してい
る。

ストロボ14はCPU34の信号により充電開始し、充電終
了をCPU34に知らせることによりCPU34は充電ストップ信
号をストロボ14に戻す。ストロボ発光もCPU34からの信
号により行なわれる。なお、セラミック発振子31はCPU3
4の基本クロック発生用のものである。また、CPU34のス
イッチ入力状態コントロールライン32が“L"レベルのと
きのみ、モード切換スイッチ18,19およびプリセットス
イッチ20が受付けられるようになっている。

次に、以上のように構成されている本実施例の動作
を、第８図に示したフローチャートに基づいて説明す
る。メインスイッチ33をオンにすると、CPU34が起動さ
れ、各回路に電源が供給されて、第８図のフローが実行
される。

まず、レリーズ釦17が半押しされて第１レリーズスイ
ッチがオンになると、三点測距が行われ、このうち最至
近の測距データが判定される。このまま、さらにレリー
ズ釦17を全押しすることにより第２レリーズスイッチが
オンになると、最至近にある被写体にピントが合うよう
にフォーカスレンズが駆動され、測光および露出のシー
ケンスが行われて撮影がなされる。撮影終了後はフィル
ムが巻き上げられる。ここで、三点測距は、前述したよ
うに、撮影画枠上で主要被写体の存在する確率が最も高
い位置を測距するものであるが、後側被写界深度の方が
前側被写界深度より深いということや、人間の視覚が遠
くにあるものより近くにあるものがはっきりと見える方
がより自然であるという感覚的な理由から、さらには、
これも統計的なデータに基づくものであるが、近くにあ
るものほど主要被写体である確率が高いという理由等か
ら、上記３つの測距データのうち、最至近の測距データ
を選択してこれにピントを合わせる方式を採用してい
る。この方式を用いれば、中央部の一点測距カメラにお
いて、二人並んだ複写体の間を測距して無限遠にピント
が合い、主要被写体がピンボケになる、いわゆる“中抜
け”の問題をかなり防ぐことができる。つまり、撮影者
がAFカメラの測距枠を意識することなく、またシャッタ
チャンスを逃さずに自然な写真を撮るときに有効であ
る。

次に、撮影画枠の中央部の一点でしかピント合せを必
要としない場合、或いは、三点の測距枠16d,16e,16f以
外の位置にある被写体を撮影したい場合には、被写体
を、一旦、ファインダ内視野枠16cの中央部の測距枠16e
に入れてプリセットスイッチ20を１回押すと、その測距
データd₀がメモリされる。したがって、シャッタチャン
スより作画を意識した写真撮影のときには、上記プリセ
ットメモリ20を押した後にフレーミングを変化させるこ
とによって被写体を視野枠16cの任意の位置に動かし変
化に富んだ構図を作ることができる。この場合、モード
切換スイッチ18によって通常の撮影モードが選択されて
いれば、このあと、レリーズ釦17を全押しすることによ
り、第１レリーズスイッチ，第２レリーズスイッチが順
次オンになり、フォーカスレンズ駆動，測光，露出が行
われ、フィルム巻上がなされる。

また、モード切換スイッチ18によりオートズームモー
ドが選択されている場合には、上記プリセットスイッチ
20を押すことにより中央の測距データd₀が得られた後、
そのときの焦点距離f₀が入力されてメモリされる。この
あと、レリーズ釦17が半押しされて第１レリーズスイッ
チがオンになると、このとき、中央一点測距による測距
データｄに基づいて焦点距離ｆの計算がなされ、撮影画
枠に占める被写体の比率ｒがプリセット時と同一になる
位置にズームレンズが駆動される（前記（５）式参
照）。焦点距離ｆの計算は、前記（６）式に基づくが、
細かい点については後述する。オートズームモードのう
ち、シングルオートズームモードが選択されているとき
は、このあと、レリーズ釦17が全押しされて第２レリー
ズスイッチがオンになるのを待ち、同スイッチがオンに
なると、上記測距データｄに基づいてフォーカスレンズ
が駆動され、測光，露出のシーケンス動作が行われてフ
ィルムの巻き上げがなされる。また、コンティニュアス
オートズームモードが選択されているときは、第１レリ
ーズスイッチがオンになっている限りは、第２レリーズ
スイッチがオンになるまで、タイマで設定されたあるタ
イミングで、中央一点測距の測距データｄから求めた焦
点距離ｆに基づいてズーム駆動を行う一連のオートズー
ム動作が繰り返される。第２レリーズスイッチがオンに
なると、同様に、測距データｄに基づいてフォーカスレ
ンズが駆動され、測光，露出の撮影動作の後、フィルム
の巻き上げがなされる。

このように、通常モードでは三点測距が行われ、その
うちの最至近にある被写体にピントが合って撮影が行わ
れるが、オートズームモードではプリセットを行うこと
により中央一点測距が行われ、プリセット時の被写体の
構図（撮影画枠に占める被写体の比率）が一定に保たれ
るようにズーミングが行われて撮影がなされるので、目
的に応じて確実に被写体にピントが合った撮影がさなれ
る。

なお、上記プリセットスイッチ20のオンにより入力さ
れたデータおよびオートズームモードのフロー動作はメ
インスイッチ33のオフによって解除される。なお、これ
らの解除は、プリセットスイッチ20の二度押し等により
行われるようにしてもよい。

上記第８図のフローチャートにおける焦点距離ｆの計
算について、その詳細を次に第９図のフローチャートに
よって述べる。まず、プリセット時の中央部の測距デー
タd₀、焦点距離f₀および第１レリーズスイッチがオンし
たときの中央部一点のAF測距データである被写体距離ｄ
とから、前記（６）式にしたがって、焦点距離ｆが計算
される。次に、この計算された焦点距離ｆがズームレン
ズ６の焦点距離の最小値f_MINより小さい場合には焦点距
離ｆはこの最小値f_MINに固定され、また、計算された焦
点距離ｆがズームレンズの焦点距離最大値f_MAXより大き
い場合には焦点距離ｆはこの最大値f_MAXに固定される。
そして、f_MIN≦ｆ≦f_MAXの場合は、計算値の焦点距離ｆ
がそのまま採用される。これは、被写体が設定された比
率ｒに対し、近すぎたり遠すぎたりした場合、比率ｒに
することが不可能になるための処置である。なお、この
場合、モード表示板21で警告表示を行なったり、セラミ
ック発音素子などを使って警告音を出すようにしてもよ
い。

次に、前記第７図中のAF測距部22について詳しく説明
する。一般に、AFシステムには大きく分けて二つの方式
がある。一つは被写体の輝度分布情報を利用するパッシ
ブ方式、他の一つは自ら被写体に向けて信号を投射する
手段を有し、被写体から跳ね返ってきた信号によって距
離を測定するアクティブ方式である。

本実施例カメラのAF測距部22においては、基本的に
は、第10図に示す構成の赤外光アクティブ式三角測距方
式が採用されている。

第10図において、赤外発光ダイオード（以下、IREDと
略記する）41で発光した赤外光は、投光レンズ42で集光
されて被写体10に向けて照射され、その反射光は受光レ
ンズ43により半導体素子からなる周知の位置検出素子
（以下、PSDと略記する）44上に結像される。このPSD44
はその結像位置に応じて光電流I₁およびI₂が分流され、
この分流する光電流I₁およびI₂はAF用IC45に供給され
る。このAF用IC45は、IRED制御用トランジスタ40を介し
上記IRED41をパルス駆動すると共に、上記PSD44からの
光電流I₁,I₂に基づく測距データをCPU34に供給する。

ここで、受光レンズ43の光軸をPSD44の中心線に一致
させてこれを原点としたとき、反射光の入射位置をx,投
光レンズ42と受光レンズ43との主点間距離すなわち基線
長をs,受光レンズ43の焦点距離をf_aとすれば、被写体距
離ｄは、ｄ＝ｓ・f_a/x ………（７）で与えられる。

IRED41による被写体の反射光によりPSD44で発光する
光電流I₁,I₂は、共に反射光強度に比例するが、光電流
比I₁/I₂は反射光強度には依存せず、入射光位置ｘのみ
で決定される。PSD44の全長をｔとすれば、となる。上式に（７）式を代入すれば、となるから、PSD44の光電流I₁/I₂が求まれば、被写体距
離ｄが一義的に決定されることになる。

上記第10図ではアクティブ式三角測距方式の測距原理
の説明を簡単にするために、単純な一点測距を行う構成
としているが、これを三点測距に応用したときの、AF測
距部22の光学系等の構成を第11図に示す。

第11図において、３個のIRED41a,41b,41cに対して３
個のPSD44a,44b,44cが用いられていて、３個のIRED41a,
41b,41cからの各測距用赤外ビーム47a,47b,47cは投光レ
ンズ42により被写体に向かい、被写体から戻った各ビー
ムは受光レンズ43により３個のPSD44a,44b,44cのうちの
対応するPSDに入射するようになっている。なお、この
第11図では、全体の構成を理解しやすいように、投光レ
ンズ42と受光レンズ43とを横方向に並べているが、実際
には、第11図に示した横方向の配置を縦方向の配置に換
えて、すなわち投光レンズ42と受光レンズ43を縦配置に
して、３個のIRED41a,41b,41cからの赤外ビームを、前
記第６図に示したファインダ内視野枠56cの測距枠56d,5
6e,56fにそれぞれ対応させる必要がある。このAF測距部
22における光学系の具体的な構成例として、中央のIRED
41bからの赤外ビーム47bに対する左右のIRED41a,41cか
らの赤外ビーム47a,47cのなす角αは約７゜に決められ
ており、IRED41a,41b,41cの間隔をg₁,投光レンズ42の焦
点距離をf_alとすると、 tan α＝g₁/f_al を満足するように設計されている。

また上記PSD44a,44b,44cの間隔をg₂,受光レンズ43の
焦点距離をf_a2とすると、f_al＝f_a2にしたとき、g₁＝g₂
に設定される。

PSDを３個に分離した理由は、一点測距時に他の方向
からの入射光の影響を極力小さくして、S/Nの向上を図
るためである。

第12図は、上記３個のIREDおよび３個のPSDが接続さ
れたAF用IC45の具体的な電気回路図である。

第12図において、PSD44aからの光電流I₁,I₂は、それ
ぞれ前段増幅器52a,53aで電圧信号V₁およびV₂、即ちPSD
44aへの入射光位置に応じた電圧に変換されたのち、チ
ャンネル切換スイッチ54a,55aにそれぞれ供給される。
このチャンネル切換スイッチ54a,55aは切換回路67aを介
して後記するチャンネル切換回路60からのチャンネル切
換信号で制御されるようになっている。

他のPSD44bおよびPSD44cに関してもそれぞれ上記回路
と同様に構成されている。第12図中、PSD44bに関する回
路には末尾がｂの符号を、PSD44cに関する回路には末尾
がｃの符号を付して示してある。

また、この３個のPSD44a,44b,44cに関するそれぞれの
回路は、切換回路67a,67b,67cにデコーダ68からの切換
信号が送られて選択的に切換制御される。デコーダ68は
３個のIRED41a,41b,41cをパルス発光させるためのドラ
イバ69に発振器65からの一定周波数の駆動パルス信号を
送るようになっており、またCPU34（第７図参照）から
の切換指令に応じて、ドライバ69に対して一点測距と三
点測距の切換制御を行い、また上記切換回路67a,67b,67
cに対して３つのPSD回路の切換制御を行っている。つま
り、三点測距時のAFシーケンスは、共通のICで測距演算
を行うための時分割で行われるようになっており、IRED
41aの発光時はPSD44aの出力のみが処理され、IRED41bの
発光時はPSD44bの出力のみが処理され、IRED41cの発光
時はPSD44cの出力のみが処理されるようになっている。

上記３つのPSD44a,44b,44cの各回路に関しては、上記
電圧信号V₁,V₂の何れかがチャンネル切換信号の論理レ
ベルに応じて時分割的にバンドパスフィルタ（以下、BP
Fと略記する）56に供給される。BPF56は発振器65から発
せられる駆動パルス信号の周波数と同じ周波数成分のみ
を選択的に通過させるもので、各PSDの光電流から背景
光を除去して有効な被写体反射光のみを光電変換した信
号成分を通過させる。積分スイッチ57はBPF56のフィル
タ出力を積分タイミングパルス回路70からの信号に同期
して積分器58に供給する。積分器58の積分出力V₁は比較
器59に入力されて基準電圧Vrefと比較され、比較器59の
出力は、Ｄ型フリップフロップ等で構成されるチャンネ
ル切換回路60に供給され、同回路60から出力されるチャ
ンネル切換信号が上記切換回路67a,67b,67cに送られる
ことによって、上記各PSD回路における２つのチャンネ
ル切換スイッチ、例えばPSD44aの回路に関してはチャン
ネル切換スイッチ54a,55aが制御される。また、上記チ
ャンネル切換回路60からのチャンネル切換信号は正積分
回数カウンタ62の入力パルスを制御するアンドゲート61
および積分タイミングパルス回路70にもそれぞれ供給さ
れる。上記正積分回数カウンタ62は、シフトレジスタを
兼用していて、チャンネル切換回路60からのチャンネル
切換信号が“H"レベルとなってゲート61が開き、チャン
ネル切換スイッチ54a,54b,54cがオンしているときの正
積分時の同期積分回数をカウントするもので、AF動作終
了後、内蔵シフトレジスタより第７図に示すCPU34にAF
データを転送する。また、プリセットカウンタ等で構成
される全積分回数カウンタ63は、同期積分の全回数、即
ち、積分タイミングパルス回路70からのタイミングパル
スをカウントし、設定回数に達するとAF処理を終了する
終了回路64に、終了信号を供給する。

この第12図に示したAF用IC45の回路動作について次に
簡単に述べる。AF動作はAF用IC45がCPU34よりAF開始信
号および基本クロック信号を受けることにより開始され
る。今、仮にIRED41a,PSD44aについて説明すれば、IRED
41aがパルス発光を開始すると、被写体光を受光したPSD
44aからの光電流I₁,I₂を供給された前段増幅器52a,53a
の出力電圧V₁,V₂の電圧波形V₁,V₂のピーク値の比は、前
述のI₁/I₂に等しくなる。また、AF開始信号を受ける
と、チャンネル切換回路60,正積分回数カウンタ62およ
び全積分回数カウンタ63はリセットされる。このとき、
チャンネル切換回路60からのチャンネル切換信号は“L"
なので、チャンネル切換スイッチ54aがオフ、スイッチ5
5aがオンとなり、光電流I₂に比例した電圧V₂がBPF56に
印加される。ここで、積分タイミングパルス回路70より
タイミングパルスが与えられて積分スイッチ57がオンに
なると、BPF56の出力は光電流I₂に比例した電圧を積分
器58に供給する。したがって、積分器58の積分出力V
₁は、BPF56のフィルタ出力信号の正のピークで積分（逆
積分）が行なわれる。積分出力V₁が基準電圧Vrefより低
下すると、比較器59の出力が“L"から“H"となり、チャ
ンネル切換回路60からのチャンネル切換信号は、タイミ
ングパルスに同期して“L"から“H"となるので、今度は
チャンネル切換スイッチ54aがオン、スイッチ55aがオフ
となり、BPF56には光電流I₂にかわって光電流I₁による
電圧V₂が入力される。このとき、積分タイミングパルス
回路28はチャンネル切換スイッチ55aのオンのときに比
べ、IRED駆動パルス信号の周波数を半周期遅らせたタイ
ミングパルスを出力するので、BPF56からのフィルタ出
力信号の負のピークで積分（正積分）が行なわれる。こ
のように、積分出力V₁が基準電圧Vrefを超えるごとに、
基準電圧Vrefに近づく方向で光電流I₁,I₂に比例した信
号が互いに逆方向に積分されていく。

今、全積分回数をN₀とすると、正積分回数N_S,逆積分
回数N_Gとの関係は、 N₀＝N_S＋N_G ………（９）となる。また正積分回数N_Sと全積分回数N₀との関係は、 N_S＝｛I₂/（I₁＋I₂）｝N₀ ………（10）となる。この（10）式に前記（８）式を代入すると、となる。

従って、全積分回数カウンタ63においてカウントされ
る全積分回数N₀は、終了回路64により常に一定に保たれ
るから正積分回数カウンタ62においてカウントされる正
積分回数N_Sより被写体距離ｄが求められることになる。

三点測距のために用いられる上記３個のIRED41a,41b,
41cは、例えば、第13図に示すように、１つのパッケー
ジ81上に一体に収容されてなる。すなわち、パッケージ
81上に共通電極板82が設けられ、同電極板82上に３個の
IRED41a,41b,41cの各素子が間隔g₁で配列して設けら
れ、各素子と各リード端子83a,83b,83c間がワイヤボン
ディングされている。電極板82の一部82aは共通電極の
リード端子となっている。

また、上記３個のPSD44a,44b,44cについても同じく、
例えば、第14図に示すように、１つのパッケージ84上に
一体に収容されている。すなわち、パッケージ81上に３
個のPSD44a,44b,44cの各素子が間隔g₂で配列して設けら
れていて、各素子の各対のリード端子85a,85b,85cがパ
ッケージ84の両側から平行に引き出された構造となって
いる。

上記各素子の間隔g₁,g₂は、いずれも約2mmと非常に小
さいので、精度上から上記第13図および第14図に示した
ようにパッケージに収納することが必要である。

なお、上述した実施例では、第８図のフローチャート
から明らかなように、プリセットスイッチ20をオンにし
たとき、必ず、中央一点測距が行われるようにしている
が、より上級の撮影者を想定した場合には、左，右，中
央のいずれかを予め選択できるスイッチを設けるように
してもよい。また、本発明は三点測距のAFシステムに限
らず、その他の多点測距のAFシステムにも適用できるこ
とはいうまでもない。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、撮影画枠内の複数
のポイントについて測距できる多点測距機能を有するカ
メラにおいて、１または複数の測距ポイントを採用して
ピント合わせの距離を決定する場合でも、各測距ポイン
ト毎に精度に差が生じることなく、高精度でピント合わ
せを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のオートズーム機能を有するカメラ
の概略構成を示すブロック図、第２図（Ａ）〜（Ｃ）は、被写体距離ｄと画角θとの関
係を説明するためのカメラと被写体の平面図、第３図は、焦点距離ｆと画角θとの関係を表わす特性線
図、第４図は、被写体距離ｄと被写体幅Ｗと画枠寸法ｌとの
関係を説明するためのカメラと被写体の平面図、第５図（Ａ）および（Ｂ）は、この発明の一実施例を示
すカメラの平面図および正面図、第６図は、上記第５図（Ａ），（Ｂ）に示すカメラ本体
上のファインダ視野枠の構成を示した正面図、第７図は、上記第５図（Ａ），（Ｂ）に示すカメラの電
気回路のブロック図、第８図は、上記第５図（Ａ），（Ｂ）に示すカメラの動
作を説明するためのフローチャート、第９図は、上記第８図のフローチャート中の焦点距離ｆ
を算出するサブルーチンのフローチャート、第10図は、上記第７図中のAF測距部における測距原理を
説明する概略構成図、第11図は、上記第７図中のAF測距部における三点測距の
光学系等の配置構成図、第12図は、上記第10図中のAF用ICの電気回路を示したブ
ロック図、第13図は、３個のIREDをパッケージに一体的に収容した
一例を示す平面図、第14図は、３個のPSDをパッケージに一体的に収容した
一例を示す平面図である。１……測距手段２……距離調節手段３……撮影レンズ４……演算手段５……駆動手段６……切換手段７……禁止手段 10……主要被写体 11……オートズーム機能を有するカメラ 18……モード切換スイッチ（切換手段） 20……プリセットスイッチ（禁止手段） 22……AF測距部（測距手段） 24……ズームモータ（駆動手段） 26……モータ駆動部（距離調節手段，駆動手段） 27……レンズモータ（距離調節手段） 34……CPU（演算手段，禁止手段）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影画枠内の複数のポイントに対応する複
写体に向けて測距用光を投射するための複数の投光素子
と、上記複数のポイントに対応する被写体からの反射光を受
光し、光電変換信号を出力するために、上記各投光素子
とペアーで構成される複数の受光素子と、上記各受光素子の各々の出力を入力し、増幅する複数の
増幅手段と、上記複数の投光素子を順次投光状態にすると共に、この
投光の切り換えに応じて上記複数の増幅手段を順次切り
換える切換制御手段と、この切換制御手段によって順次切り換えられた上記増幅
手段の出力をそれぞれ積分する積分手段と、この積分手段の積分結果を用いて上記各ポイントに対応
する上記被写体の距離を演算する距離演算手段と、を具備したことを特徴とする多点測距機能を有するカメ
ラ。
【請求項２】上記撮影画枠内の特定部分の測距結果を優
先する特定モードを設定するモード設定手段を有し、上
記切換制御手段は、上記モード設定手段によって上記特
定モードが設定された場合に、上記特定部分に対応する
上記投光素子と上記受光素子のペアーを選択して切換制
御を行うことを特徴とする請求項１に記載の多点測距機
能を有するカメラ。
【請求項３】上記特定モードは、上記距離演算手段の出
力に基づいて被写体の占める割合が一定となるように上
記カメラの焦点距離を変化させるオートズームモードで
あることを特徴とする請求項２に記載の多点測距機能を
有するカメラ。
【請求項４】上記特定モードは、上記撮影画枠の略中央
部分に対応する被写体距離をロックするフォーカスロッ
クモードであることを特徴とする請求項２に記載の多点
測距機能を有するカメラ。
【請求項５】上記切換制御手段は、上記特定モードが選
択されている場合には、上記撮影画枠の略中央に対応す
るポイントに対応する上記受光素子の出力が有効となる
ように制御し、上記特定モードが選択されていない場合
には、上記複数のポイントに対応する上記受光素子の出
力が有効となるように制御することを特徴とする請求項
２に記載の多点測距機能を有するカメラ。