JP2653169B2

JP2653169B2 - 測距装置

Info

Publication number: JP2653169B2
Application number: JP1111787A
Authority: JP
Inventors: 基浩中西; 博司大塚
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1989-04-27
Filing date: 1989-04-27
Publication date: 1997-09-10
Anticipated expiration: 2012-09-10
Also published as: JPH028710A

Description

【発明の詳細な説明】イ．産業上の利用分野本発明は、カメラにおける被写体距離検出装置に関す
る。

ロ．従来の技術カメラの測距装置として、従来からアクティブ方式の
測距装置が使われている。これは例えばカメラに備えた
光源から、光の平行ビームを発射し、この光ビームの被
写体上の照射スポットの像を上記光源の側方に配置され
た二つの受光素子上にまたがるように形成し、この二つ
の受光素子の出力比によって被写体距離を検出する方式
である。このアクティブ方式で測距を行う場合、発光素
子からの光によって結像する被写体上の上記スポットの
像が距離によって受光面上を移動し、二つの受光素子の
出力比は被写体距離によって変化するので、その像の出
力比によって被写体までの距離を測定しているが、撮影
する被写体までの距離範囲は広いので、像の移動距離も
大きくなる。そのために発光素子及び受光素子を固定し
たままで０〜∞の被写体を測距しようとしても、遠距離
側または近距離側で受光素子上に結合しない場合が起こ
る。例えば、第４図Ａに従来の測距システムの一例を示
す。発光素子LEDから投光された光ビームの被写体から
の反射光による像Ｉは、被写体距離S1〜S5に応じて、受
光素子SPC1,SPC2上を移動するので、像の移動によってS
PC2とSPC1の出力比が変化する。このPSC2/SPC1の出力比
と距離との関係は第５図に示すような関係曲線で表され
る。この比は被写体の反射率によらないで一定なので、
この比を測定することによって、被写体までの距離を測
定することができる。しかし、第４図Ａから分かるよう
に被写体距離がS4,S5等の近距離になった場合、被写体
からの反射光による像Ｉが右方にずれてSPC1面上に殆ん
ど結像しないで、SPC2上だけに結像するようになり、SP
C2/SPC1の比が距離によって変化せず、第５図に示すよ
うに飽和してきて距離分解能が低下し、遂には距離測定
ができなくなると云う問題が発生する。この問題は第４
図Ｂに示すようにもう一つの受光素子SPC3を増設して、
SPC1,SPC2だけでは距離が決められない場合、SPC2とSPC
3によって距離を決めるようにすることで解決できる
が、アクティブ測距方式で被写界の複数の領域について
測距を行い、適当な基準、例えば一番近距離である領域
に焦点を合せるようにしたカメラの場合、各測距領域毎
に上述したように、通常の測距を行って近距離過ぎると
判定されたとき、隣の受光素子を加えて再度近距離用の
測距動作を行っていると、全測距動作を終るまでに時間
がかゝり過ぎ、折角のシャッターチャンスを逃す場合が
生じる。

ハ．発明が解決しようとする問題点本発明は、アクティブ方式で被写界の複数の領域につ
いて測距を行う測距装置で、被写体までの距離を近距離
から遠距離までの広領域で高精度に測定し得ると共に、
全測距動作に要する時間を短縮しようとするものであ
る。

ニ．問題点解決のための手段請求項１の本願発明は、被写界の複数の領域に関して
被写体の距離を求める測距装置において、所定数の複数
の領域に関して距離を求める第１の測距と、上記所定数
の複数の領域のうち、上記所定数より少ない領域に関し
て、第１の測距における距離範囲とは異なる第２の距離
範囲に関して再度距離を求める第２の測距とを行なう測
距手段を有することを特徴としている。

また、請求項２の発明では、上記所定数より少ない領
域は、被写界における中央部の領域であることを特徴と
している。

さらに、請求項３の発明では、上記第２の距離範囲は
第１の測距における距離範囲よりも近距離であることを
特徴としている。

ホ．作用従来例の項で説明したように、一つの測距領域につい
ては通常の受光素子上で、被写界の投光スポットの像が
どの位置に形成されているかを判断することでその測距
領域までの距離が求まる。しかし距離が近くなると、投
光スポットの像が上記の受光素子の外方に逸脱するよう
になるので、近距離に対しては発光手段や受光手段を近
距離用に切り換えて更にもう一度測距動作をくり返す必
要がある。

本発明では複数の領域についてそれぞれ測距するとと
もにその内の一部のみを再度測距するようにしたので、
全測距動作に要する時間は通常の測距の場合とほとんど
変わらない。

ヘ．実施例第１図に本実施例における測距システムの概略の構成
を示す。同図は第３図に示す画面上の５つの測距領域
（AF1〜AF5）における被写体の測距を行おうとするもの
である。

第１図で、LED1〜LED5は発光素子で、カメラの光軸に
対し直角に一列に配列されておりl1はこれら発光素子の
列上に焦点面が位置するように位置されて、発光素子LE
D1〜LED5の像を被写体に投射するレンズである。AF1〜A
F5がこれら発光素子の被写体上の像で、この像の範囲が
被写界における測距領域になる。上記被写体上の発光素
子の像つまり照射スポットがレンズl2によって受光素子
SPC1〜SPC6の配列上に形成される。例えば、図で斜線を
入れた部分イは発光素子LED1の被写体上の像のレンズl2
による像で、図ではSPC1とSPC2とにまたがって形成され
ている。これら隣合う二個一組の受光素子により測距は
従来のアクティブ方式と同じであり、これによって撮影
画面上の５個所について測距が行われる。この実施例で
は５個所の測距結果から一番近い距離を選択して、それ
にカメラの焦点を合わせるようにしているが、複数の測
距結果をどのように利用するかは任意である。

測距する際には発光素子を順次点灯し、点灯する発光
素子に対応する受光素子は、発光素子LED1に対してはSP
C1,SPC2により測距を行い、発光素子LED2に対してはSPC
2,SPC3により測距を行う。同様にして、LED3,LED4,LED5
に対しても夫々２つの受光素子で測距を行う。上記の場
合の受光素子組の選択は被写体までの距離が遠距離であ
る場合の選択であるが、LED3に対しては再度近距離用受
光素子の組SPC4,SPC5で測距を行うことにより、被写体
までの距離が近距離である場合でも受光素子の出力比が
比例域にあるようにすることができる。

第２図は本発明の上記測距システムの回路構成の概要
を示す。LED1〜LED5は光源の発光ダイオード等の発光素
子である。SPC1〜SPC6は受光素子である。Tr2〜Tr6は発
光素子LED1〜LED5を点灯する駆動用トランジスタ、MPX1
は発光素子LED1〜LED5を順次点灯させるためのマルチプ
レクサである。MPX2,MPX3もマルチプレクサで、MPX2に
は入力端子a,b,c,d,eに受光素子SPC1〜SPC5の出力を対
数変換した信号が入力される。MPX3には受光素子SPC1を
除き、SPC2の出力の対数変換した出力が一番上の入力端
子ａ′に入力され、以下SPC2〜SPC6の出力を対数変換し
た信号がｂ′〜ｅ′の入力端子に入力されるようになっ
ている。ANC1〜ANC6は対数変換増幅器である。図外の制
御回路からのクロックパルスにより、マルチプレクサMP
X1〜MPX3は同期的に入力端子が順次選択されるもので、
発光素子LED5が点灯されるタイミングにおいて、マルチ
プレクサMPX2,MPX3の出力端子a,a′が選択され、SPC1及
びSPC2の出力の対数変換した信号が作動増幅器DIFに入
力され、両信号の差が出力される。この差の信号は対数
の差であるから、受光素子のSPC1とSPC2の出力の比であ
り、この信号がコンパレータc1〜c8に入力される。各コ
ンパレータc1〜c8には定電流を流してある分圧抵抗Ｒ上
の各点から得られる基準電圧が印加されており、差動増
幅器DIFの出力が８段階にランク別けされる。

この動作が順次LED4,LED3〜LED1と点灯されて行わ
れ、第１図における被写体のAF5〜AF1の部分の距離が検
知される。以上の動作を一通り終わると、制御回路はマ
ルチプレクサMPX1を駆動して再度LED3を点灯せさマルチ
プレクサMPX2,MPX3の入力端子d,d′を選択し、上述と同
様にして受光素子SPC4,SPC5の出力の比をランク別けし
て取出す。つまり、AF1〜AF5の各領域について一通り測
距を行った後、中央のAF3についてのみ再度近距離測距
を行っている。制御回路はコンパレータc1〜c8の出力が
全部ハイレベルにあるときは、近距離で測距不能と判定
し、その他の場合、出力がハイレベルであるコンパレー
タが幾つあるかにより、距離を検知している。この実施
例の特徴は測距動作を２回繰返し、初回の動作では被写
体上の第１図でAF1〜AF5の各部分の距離を夫々測定し、
２回目の動作で、中央部分AF3を再度隣の受光素子を用
いて測定している。初回の動作で中央部の距離が求まっ
ているときは、２回目の動作は不要であるが、１回目の
動作により中央部の距離が求まっているか否かによっ
て、２回目の動作を行うかどうかを決めるより、一律に
２回動作を行わせる方がプログラムが簡単になる。

第２図において、MPX1は測距装置を制御しているマイ
コンからの信号OT1［測距領域AF1〜AF5に対応させる信
号］によって下記表１に示したような測距領域AF及び発
光させるLEDを選択するように、出力端子１〜５のいず
れか１つに「Ｈ」レベル信号を出力するマルチプレクサ
である。MPX2,MPX3はマイコンμｃからの信号OT1によっ
て、表１に示した測距領域AFと受光素子SPCとの関係に
なるように各SPCから入力した信号の一つを選択し差動
増幅器DIFに出力するマルチプレクサである。C2は発光
素子LEDにエネルギーを供給する為のコンデンサーであ
る。AN1〜AN5及びTr1〜Tr6は測距領域AF1〜AF5に対応し
た発光素子LED1〜LED5を上記MPX1からの信号「Ｈ」と測
距開始信号AFSに応答して発光させる為のアンド回路及
びトランジスタである。ANC1〜ANC6は被写体から反射さ
れた発光素子の光の検出信号対数圧縮した信号としてマ
ルチプレクサMPX2,MPX3に出力するアナログ回路であ
る。差動増幅器DIFは、マルチプレクサMPX2,MPX3からの
出力の差をとる回路である（対数圧縮した信号の差を取
るので、実質は受光素子の出力信号の比をとってい
る）。c1〜c8は差動増幅器の出力レベルを検知する為の
コンパレータで、これに接続されたラッチ回路は、AF開
始信号を提供する回路（delay）の信号によって、コン
パレータの出力をラッチし、選択回路CH1〜CH8に出力す
る。上記コンパレータc1〜c8の基準電圧は、周知技術の
定電流素子11と分圧抵抗によって形成されている。

本願では、測距系は第１図に示すように５つの発光素
子LED1〜LED5と６つの受光素子SPC1〜SPC6から構成され
ている。これらの発光素子LED,受光素子SPCの組合せ
と、測距領域との関係を下表１に示す。

測距領域AF3の二回目の測距においては、発光素子はL
ED3を用いるが、受光素子は測距領域AF3の初回測距の場
合とは異なり、基線長を長くSPC4,SPC5を用いること
で、より近距離を測っている。

測距動作を説明する。マイコンのOT1端子から送られ
る制御信号により、順次上記表１に対応した組合せによ
りAF1からAF5まで測距を行う。各測距領域で得られた各
受光素子SPCの検出信号は対数圧縮され、差動増幅器DIF
で対数圧縮された２つの検出値の差（即ち、検出出力の
比）を算出し、算出された値はマイコンに送られ記憶さ
れる。記憶された測距値から最も近距離の値を抽出し、
その値をもって合焦動作を行う。測距領域AF3の測距に
おいて、受光素子SP4,SPC5では不充分であり、さらに近
距離を測定したいときには、受光素子SPC5,SPC6を用い
ればよい。

（発明の効果）本発明によれば複数の領域についてそれぞれ測距する
とともにその内の一部のみを再度測距するようにしたの
で、全測距動作に要する時間は通常の測距の場合とほと
んど変わらない。

【図面の簡単な説明】

第１図は発光素子LEDと受光素子SPCの配置説明図、第２
図は測距回路AFの回路構成図、第３図は測距領域の説明
図、第４図は従来例の測距説明図、第５図は従来例によ
る測距距離と信号比との関係図である。 AF1〜AF5……複数の領域、AF3……所定数より少ない領
域、AF……測距手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−223734（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−267614（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−225017（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−121506（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被写界の複数の領域に関して被写体の距離
を求める測距装置において、所定数の複数の領域に関して距離を求める第１の測距
と、上記所定数の複数の領域のうち、上記所定数より少
ない領域に関して、第１の測距における距離範囲とは異
なる第２の測距範囲に関して再度距離を求める第２の測
距とを行なう測距手段を有することを特徴とする測距装
置。
【請求項２】上記所定数より少ない領域は、被写界にお
ける中央部の領域であることを特徴とする請求項１記載
の測距装置。
【請求項３】上記第２の距離範囲は第１の測距における
距離範囲よりも近距離であることを特徴とする請求項１
記載の測距装置。