JP2686119B2 - 多点測距装置を有するカメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はカメラ、更に詳しくは、いわゆる待ち付せ撮
影や動体予測撮影を行うことが可能な多点測距装置を有
するカメラに関するものである。

［従来の技術］ 移動物体、特にカーレースや陸上競技などにおける高
速で接近してくる物体を被写体として撮影する場合、そ
の物体に対して正確に焦点を合わせて撮影をすること
は、たとえ自動焦点装置を用いても非常に難しい。そこ
で、１つの方法として待ち伏せ撮影という手法を用いる
ことがある。この手法は、予め所定の焦点位置に撮影レ
ンズを調整しておき、その位置に被写体が到達して測距
装置から合焦信号が出力されたらレリーズ動作を行うよ
うにしたものである。

また、特開昭62−125311号公報には、被写体を繰り返
し測距し、測距結果の時間的変化に応じて撮影レンズの
焦点調節量を補正するようにした技術手段が開示されて
いる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、一般的な測距装置は、撮影画面の中央
部を測距しているので、常に被写体が中央に位置する単
純な構図の写真しか撮影できないという不具合があっ
た。また、被写体が不規則な移動をして測距範囲を逸脱
した場合には、被写体を見失ってしまうことがあった。

本発明の目的は、上述した不具合を解消することがで
きる、多点測距装置を有するカメラを提供するにある。

［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装置を有するカメラは、視野内
の複数のポイントについて繰り返し測距可能な測距手段
と、上記複数の測距ポイントのいずれか１つを特定の測
距ポイントとして選択する選択手段と、上記特定の測距
ポイントの測距結果の変化に基づいて測距対象物の左右
方向への移動を検出する検出手段と、上記検出手段の検
出結果に応じて上記特定の測距ポイントを上記特定の測
距ポイントに隣接する測距ポイントへ変更する変更手段
とを具備したことを特徴とし、また、撮影画面内の複数
のポイントを繰り返し測距する測距手段と、上記測距手
段の出力の変化に基づいて、測距対象被写体の前後方向
および左右方向の移動状態を判断する判断手段と、この
判断手段の判断結果と上記複数の測距ポイントに対して
繰り返し出力された複数の測距結果とに基づいて、上記
被写体が上記撮影画面内の所定の位置に到達するタイミ
ングを予測して撮影レンズのピント調節を行う調節手段
とを具備したことを特徴とする。

［実 施 例］ 先ず、本発明の第１実施例について説明する。この第
１実施例のカメラは動物などの被写体を自動撮影するた
めに、その進行方向を予想して、これを予じめ設定して
おき、該当する被写体が検出されたら撮影を実行する待
ち伏せ撮影機能を有している。

次に、その概念を第１図〜第６図を用いて説明する。
本カメラは第１図に示すように、レリーズスイッチ24
と、通常の撮影モードと待ち伏せ撮影モード（以下、待
ち伏せモードと称する）を選択するモード切換スイッチ
25と、目的とする被写体の進入方向を指定する設定手段
である方向設定スイッチ26と、その設定された方向の表
示手段23と、撮影画面内の所定の複数のポイントの距離
測定のための距離手段22と、上記スイッチおよび測距デ
ータに基づいて、被写体の進入方向の判別や撮影の禁
止，開始の判定および撮影シーケンス動作を行なわせる
CPU21とで構成される。なお、上記測距手段22の測距ポ
イントとは、第２図に示すようなカメラ20の撮影画角
を、測距ユニットの測定角αで分割したＡ〜Ｆの各方向
を撮影画面上にそれぞれ対応させた点、例えば、第４図
のＡ〜Ｆの各ポイントのことである。このように画面内
に複数個存在する測距ポイントは、ある時間間隔で繰り
返し測距されるようになっている。

このカメラによって待ち伏せ撮影を行なうには、先ず
目的とする被写体が通ると予想される場所にカメラをセ
ットし、被写体の通る方向を予想してそれを方向設定ス
イッチ26で入力する。この方向設定スイッチ26は押すた
びに設定方向が切り換えられ、第３図の（１），
（２），（３）のように設定方向が表示される。次にモ
ード切換スイッチ25によって待ち伏せモードを選択し、
レリーズスイッチ24をオンすると測距手段22により所定
時間間隔で前記画面内の各ポイントの測距が繰返され
る。今、設定方向が第３図（１）に示す左方向、即ち、
第４図で動物が右から左へ進む場合、目的とする動物は
撮影画面に対して第４図の（１），（２）のように進入
してくる筈である。

従って、測距ポイントのＡ〜Ｆの測距を繰返している
うちに、第４図（１）のように動物が現われると、ま
ず、ＦポイントのAF（オートフォーカス）データ（測距
値）が変化する。即ち、AFデータの値が小さくなる。続
いて第４図（２）の画面の状態になり、ＥポイントのAF
データも変化する。即ち、値が小さくなる。CPU21はこ
のＦからＥに変化したことから判断して設定方向と同方
向に移動する目的の被写体が現われたことを認知し、撮
影のためのレリーズ動作を行なわしめる。一方、第４図
（３）のように、撮影者が予想した設定方向と異なる方
向から動物が現われた場合はAFデータの変化はＡ→Ｂ→
Ｃと順次変化してゆく。従って、CPU21は撮影画面に進
入してきた物体は、その移動方向が設定方向と異なるの
で、目的の被写体でないと判断し、撮影シーケンスに移
行せず、撮影を禁止しレリーズを行なわない。

また、第４図（３）のように左から右に進む被写体の
みを撮影したい場合、第３図（２）の右方向に進入方向
を設定し、また第４図の（１），（３）のいずれの被写
体も撮影したい場合は、第３図（３）の左右方向に設定
すればよい。なお、「AFデータ（測距値）が変化した」
状態とは、前記したように本発明においては、被写体の
出現によって測距値が短かくなった状態のことを示し、
被写体が該当ポイントから去っていった場合、測距値が
長く変化する状態は検出しないものとする。このような
方式の方が誤動作がなく効果的である。

次に被写体が画面内に入った時の進入方向の検出手段
を、第5,6図を用いて具体的に説明する。第５図（１）
のように、動物の被写体がカメラ20から距離ｌのところ
を画角内の右側から入ってくると想定して、AFデータの
変化がどうなるかを示したのが第６図（１）のタイムチ
ャートである。t₁,t₂,t₃のそれぞれのタイミングでＡか
らＦの測距が繰返される。この場合、パルス幅が測距時
間を示し、パルスの高さが距離、即ち、AFデータを示し
ている。t₁のタイミングにおいては動物３′はまだ画面
に現われておらず、Ａ〜Ｆの全てのAFデータ（距離デー
タ）は∞である。そして、次のt₂のタイミングで、動物
３′が画角内のＦのポイントにかかるとすると、t₁のタ
イミングでは∞の出力を示していたＦのAFデータが動物
までの距離ｌに変化する。また、t₃のタイミングにおい
て、動物はＥポイントまでさしかかる。この時、Ｆのポ
イントにも動物３′の体半分がかかっているとすると、
第６図（１）のタイムチャートに示すように、ＥとＦの
AFデータがｌを出力する。このように、t₂のタイミング
においてＦのポイント、t₃のタイミングにおいて、Ｅの
ポイントのAFデータが変化するので、画面右側から左方
向へ被写体が進入して来たことを認知することができ
る。

また、第５図（２）のようにカメラ20から距離ｌのと
ころを被写体である人間３″が左から右方向へ入ってく
る場合を想定すると、この場合には先ず、前記と同様
t₁,t₂,t₃のタイミングで測距する。t₁のタイミングでは
ＡからＦまでのいずれのポイントも∞のAFデータを出力
しているが、t₂において人間が進入してＡのポイントの
AFデータはｌを出力し、次のt₃のタイミングでは人間
３″はＡからはずれ、Ｂも通り越してＣのポイントにか
かるとすると、ＢのポイントのAFデータは∞のままで、
ＣのAFデータのみｌに変化する。このように測距タイミ
ングと被写体の速度の関係でA,B,Cと連続的にAFデータ
の変化がなくても、Ａの次にＣ、またはＢの次にＥと変
化が起ったとしても被写体は右の方に進んでいると判断
できる。また、被写体が左の方に進んでいる場合、Ｂが
変化する前にＡが変化したり、Ｆが変化する前にＣが変
化するという状況はないと判断してもよい。

このように時間情報を多点AFの距離情報の変化と組合
わせることによりカメラ画面内に進入してくる被写体の
移動方向を検出することができる。

次に、本実施例のカメラの詳細を図面を参照して説明
する。最初に構成手段の一つである測距手段22について
述べる。上記実施例のカメラでは、複数点を測定する測
距手段で構成されているが、その測距の原理に関しては
単純に１点の測距の場合について説明し、引き続いて多
点の測距について記述するものとする。第７図は、本発
明に係る自動露出カメラの要部、特に測距部分の構成を
示すブロック図であって、IRED（赤外発光ダイオード）
41aで発光した光は、投光レンズ42で集光されて被写体
３に向けて照射され、その反射光は受光レンズ43により
半導体からなる周知の位置検出装置（以下、PSDと略記
する）44a上に結像される。このPSD44a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（オートフォーカス）用IC6に供給
される。このAF用IC6は、IRED制御用トランジスタ40aを
介し上記IRED41aをパルス駆動すると共に、上記PSD44a
からの光電流I₁,I₂に基づく測距データおよび反射光強
度データをCPU21に供給する。

一方、被写体の明るさを電気信号に変換する露出制御
（以下、EEと略記する）用受光素子８は、EE用IC9と組
み合わされて適正露出を制御するが、この制御の際、上
記CPU21の指令により後述する反射率の補正を行なう。
また上記CPU21は、カメラ全体のシーケンスをつかさど
りシャッタの開口時間や、ピント調節用のレンズを駆動
するための演算等も行なうものである。CPU21の出力
は、ドライバ10によってシャッタやフィルム巻き上げレ
ンズ繰り出しを行なう動力源となるモータ11を駆動す
る。

ここで、上記PSD44aによって被写体距離を測る赤外光
アクティブ式三角測距方式の動作原理について述べる。
受光レンズ43の光軸をPSD44aの中心線に一致せしめて、
これを原点としたとき、反射光入射位置をx₀,投光レン
ズ42と受光レンズ43との主点間距離、即ち、基線長を
ｓ、受光レンズ43の焦点距離をｆとすれば、被写体距離
ｌは ｌ＝ｓ・f/x₀ ……（１） で与えられる。

PSD44aで発生する光電流I₁,I₂は、共に入射光強度に
比例するが、光電流比I₁/I₂は入射光強度には依存せ
ず、入射光位置ｘのみで決定される。PSD44aの全長をｔ
とすれば となる。上式に（１）式を代入すれば となるから、PSD44aの光電流I₁/I₂が求まれば、被写体
距離ｌが一義的に決定されることになる。

上記第７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３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８図に示す。なお、本実施
例のカメラでは第４図に示すようにＡ〜Ｆの６点測距を
採用しており、この場合、上記IREDとPSDの一対が６組
使用されて測距装置を構成することになる。しかしこれ
は３点測距の応用であるので簡単に説明するために、上
記の通り３点測距の例で以下説明する。

第８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８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８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、フ
ァインダ内視野枠（図示せず）の測距点A,B,C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IRED41b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_a1＝f_a2にしたとき、g₁＝g₂
に設定される。

第９図は、３個のIREDおよび３個のPSDが接続されたA
F用IC6の具体的な電気回路図である。

第９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９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CPU21（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３
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、３点測距時のAFシーケンスは、共通のICで測距演算
を行うために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57a,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CPU21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９図に示したAF用IC6の回路動作について第10
図のタイムチャートを参考にしながら簡単に述べる。AF
動作はAF用IC6がCPU21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IRED41
a,PSD44aについて説明すれば、IRED41aがパルス発光を
開始すると、被写体光を受光したPSD44a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55a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
e₁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V₁は、BPF56のフ
ィルタ出力信号の正のピークb₁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e₁
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、BP
F56には光電流I₂にかわって光電流I₁による電圧V₁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e₂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b₂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 ……（３） 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 ……（４） となる。この（４）式に前記（２）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ｌが求められることになる。

以上のように構成されたハードシステムに対し、CPU2
1がいかなるフローで撮影シーケンスの制御を行なうか
を、次に第11図をもとにして説明する。第１図に示すレ
リーズスイッチ24を撮影者がオンすると、CPU21はその
瞬間に第４図に示すようなカメラ画面内のＡからＦのポ
イントを測距するようにAFIC6に指示を送る（S101）。
その結果をAFデータ（測距値）の初期値としてCPU21は
記憶する。そして撮影者が待ち伏せモードを選択してい
ない場合は、その中の最至近のものにピントを合わせて
通常の撮影を行なう（S102）。しかし、待ち伏せモード
が選択されている場合は、Ｋ（ｎ）,n,m,t,pといった変
数をリセットし、待ち伏せモードに入る。

まず、測距の繰返し回数を示すｍをインクリメント
し、また、測距によるAFデータの変化のあったポイント
の数を示すＱを０にリセットする（S103）。続いてＡ→
Ｆの順で測距し、AFデータであるｌ_Ａ〜Ｆ（ｍ）を取り
込み、前回のデータのｌ_Ａ〜Ｆ（ｍ−１）と比較する。
そして、全てのポイントでAFデータの変化がない場合、
即ち、変化の状態を示すＫ（ｎ）が０のままであって、
物体が進入してくるなどの変化がない場合、200msecの
ディレイタイマを経由して、処理はステップS103に戻る
が、このサイクルは上記の変化が起こるまで、およそ20
0msecの間隔で繰返される。なお、この間隔が第６図のt
₁,t₂,t₃の間隔に相当する。

一方、上記測距中にAFデータに変化があった場合、即
ち、画面内に物体が現われた場合、Ｋ（ｎ）にはＡから
Ｆに向けて各ポイントごとに重みづけされた値、即ち、
Ａでは1,Bでは2,……,Fでは６の値、が累積加算され
る。同時にＱもインクリメントされる。このＫ（ｎ）の
値は、被写体の移動が画面の左右どちら寄りで起きたか
の変化状態を示すものであり、移動方向の判別に利用さ
れる。Ａ〜Ｆの測距が終了した時点で、Ｋ（ｎ）は変化
ポイント数Ｑで割って１ポイント当たりの平均値に置換
される。これはAFデータの変化が複数ポイントで生じた
場合に１ポイント当たりの値に置換しておき、後で記述
する方向判定時にＫ（ｎ）値の比較を行なう場合に都合
をよくするために行なう。AFデータに変化があり、Ｋ
（ｎ）≠０の場合には、繰返し回数ｎと状態指数ｐをイ
ンクリメントする（S104）。この繰返し回数ｎはＫ
（ｎ）を指定する変数として利用される。また状態指数
ｐは、それが１である間には、被写体が最初のAFデータ
の変化が起きた状態のままであることを示す。そして、
被写体が次の移動を行ない、AFデータの変化が生じるま
で繰返して測距を行なって、AFデータに第２の変化が生
じた時点で上記のｐはインクリメントされ、２となる。
従って、ｐ＝２となった時点で、Ｋ（ｎ）の変化前後の
値を比較することによって、被写体の移動方向の判別を
行なうことになる。

最初の変化が起きた時点、即ちｐ＝１になった時点で
タイマＴの計時をスタートさせる。そして上記の第２の
変化を待って測距を繰返すが5min以上待っても第２の変
化がない場合、ｐ＝１に対応する最初の変化は無視さ
れ、ステップS101に処理が戻される。そして、AFデータ
の初期セットから再スタートする。

さて、AFデータにおいて最初の変化のあと、第２の変
化が生じ、ｐ＝２となると、次に被写体の移動方向の判
別処理がなされる（S105）。まず ΔＫ＝Ｋ（ｎ−１）−Ｋ（ｎ−２） ……（６） の演算を行ない、ΔＫが０より大きいか小さいかで画面
内に進入してきた被写体の移動方向を判定する。ここで
Ｋ（ｎ−２）は、ステップS104でｎがインクリメントし
ている関係で（ ）内変数がｎ−２となっているが、こ
れは、最初の変化状態のものであり、またＫ（ｎ−１）
が第２の変化状態を示す。そして、これらＫ（ｎ）の値
についてＡやＢで変化が起った場合はＫ（ｎ）の値は小
さく、ＥやＦで変化が起った場合はＫ（ｎ）の値が大き
くなるように重みづけされている。

例えば、第５図（１）のように右から左方向へ被写体
が進入した場合、Ｋ（ｎ）の値はそれぞれ、 Ｋ（ｎ−２）＝６ Ｋ（ｎ−１）＝（６＋５）/2 なので、（６）式より ΔＫ＝−0.5 つまり負とな
る。

また第５図（２）のように左から右方向へ被写体が進
入した場合、 Ｋ（ｎ−２）＝１ Ｋ（ｎ−１）＝３ となるので（６）式より ΔＫ＝２ つまり正となる。

このようにΔＫ＞０の場合は、右向き、ΔＫ＜０の場
合は左向きの被写体が進入したと判別ができるのであ
る。

一方、ΔＫが０は、特殊な場合を除いて左右への移動
がないと考えられるので、この場合、第２の変化が起こ
るのを再び待ち伏せるループに入る。上記ΔＫの符号に
よる被写体の方向とあらかじめ撮影者が予想していた移
動方向が合致していれば、ステップS102に移行し測光，
ピント合わせ、露出を行ない、画面内を移動する被写体
を撮影する。その後、フィルタを巻上げて一連のシーケ
ンスを終了する。

第11図のフローチャートには示さなかったが、撮影
後、さらに待ち伏せモードに戻る仕様への応用も可能で
ある。

このように上記第１実施例のカメラによれば、撮影者
が常にファインダを覗き込み、レリーズタイミングを待
ちかまえていなくても、被写体がカメラの撮影範囲内に
入った時に、自動的にその移動方向を判別して、目的の
被写体のみの撮影が行なわれるので、フィルムの無駄な
浪費をすることなく、確実な待ち伏せ影響を行なうこと
ができる。また、被写体が画面内に入って来る方向を限
定することができるため、成功率の高い待ち伏せ撮影が
可能となる。

次に、本発明の第２実施例のカメラについて述べる
が、このカメラは、カーレースや陸上競技等の高速で移
動する被写体の待ち伏せ撮影機能を有している。まず、
その概念を第12〜16図によって説明する。本カメラは第
12図に示すように、前記第１実施例と同様なレリーズス
イッチ24と、撮影モード選択スイッチ25と、方向設定ス
イッチ33と、その設定方向を表示する手段32と、更に第
１実施例と同様な測距手段22と、設定方向に基づいて選
択されたポイントを測距し、そのデータに基づいて被写
体の速度を演算し、その速度から求められたタイミング
で撮影動作を行なわせるレリーズ手段であるCPU31と、
から構成されている。尚本実施例の測距手段22は、第13
図に示されるようにＡ〜Ｆの測距ポイントを有してい
る。また表示手段32は設定スイッチ33によって左から進
入すると指定されれば、第14図（１）のように表示し、
右から進入すると指定されれば、同図（２）のように表
示し、画面の中央部で撮影されることを中央の○印で示
している。スイッチ33は押される度に切替わる機能を有
する。

待ち伏せ撮影を行なうには、まず被写体の進入してく
る方向を設定スイッチ33で入力する。そして待ち伏せモ
ードを選択した後レリーズをオンすると、設定方向に従
って樹脂が開始されるが、表示が第14図（１）の場合、
第13図の画面の左半分のポイントA,B,Cが測距され、表
示が第14図（２）の場合、右半分のポイントD,E,Fが測
距される。そして該当する方向から被写体の進入がある
と、その時の測距データに基づいて、進入速度が演算さ
れる。その速度によって被写体の画面中心に到達するま
でのタイミングを推定し、それに基づいてレリーズタイ
ミングが指定され、影響が行なわれる。

次に第15,16図を用いて更に具体的に説明する。目的
の被写体３が右手方向から進入する場合を考えると、第
15図において、被写体３によってＦポイントのAFデータ
（測距値）が変化する筈である。次に被写体３はＥのポ
イントにさしかかるので、ＥのAFデータも変化する。さ
らに、被写体が移動を続けると、Ｄポイントの画面中央
を経てC,B,Aのポイントを通過する。つまり、カメラの
撮影レンズ光軸Ｏを原点とし、これと直交し、水平な座
標をｘとすると、被写体がＦのポイントを通過する時間
t_Fにおいて、被写体の位置x_F、およびＥ点に差し掛かる
時間t_Eにおける被写体の位置x_Eは、それぞれ x_F＝ｌ・tan θ_Ｆ ……（７） x_E＝ｌ・tan θ_Ｅ ……（８） で示される。

ここで、ｌはAFデータに基づく被写体３までの距離、
θ_F,θ_Ｅは、ＦポイントまたはＥポイントに対応する測
距角である。

等速で被写体３が移動しているとして、この被写体３
の速度S_Pは S_P＝（x_E−x_F）／（t_E−t_F） ……（９） として求められる。

したがって、被写体が画面中心にくるタイミング、即
ち撮影開始のタイミングt₀はt_E以後の経過時間として t₀＝x_E/S_P ……（10） （10）式に（９）式および（７），（８）式を代入して によって求められる。この瞬間に露出が行なわれるよう
に、レンズ繰出し、測光シーケンス等のタイムラグを考
慮してタイミングを設定すれば、移動してくる被写体が
その速度の如何に拘らず画面中央に収まるような写真の
撮影が簡単にできる。撮影者は、ファインダの中を注視
しなくてもよいし、微妙なレリーズタイミングにとらわ
れることもなく、カメラを構えるだけで望みの構図の写
真が撮れる。

次に、各ポイントの測距時間と繰返し間隔について第
15図のように右側から被写体が進入してくると限定して
いる場合、第16図（１）のように全ポイントを測距して
いるのは測距によるタイムラグを考えると、非常に無駄
が多い。つまり、ＡやＢを測距している間、即ちt₂₀の
間に被写体がＦポイントを通過してしまったり、Ｆポイ
ントを測距した後、Ｆポイントの測距をするまでに、A,
B,C,Dの各点を測距せねばならず、その間にＥポイント
を被写体が通過してしまうといった不具合の発生する率
が、特に高速の被写体の場合には高い。したがって、こ
の場合、第16図（２）のようにE,Fのみを測距する方が
効果的であって、検出ミスが少ない。

一方、被写体の進入方向が左から右方向、即ち方向が
第14図（１）のようにセットされた場合も被写体は画面
を左から右に進入してくるので、当然、A,Bのみを重点
的に測距し続けることにより同様の効果を得ることがで
きる。なお、上記E,FまたはA,Bのみの測距が交互に繰返
されるか、あるいは所定の順で測距がなされるかは、CP
U31の制御手段によって適切な方法が採用される。

次に本実施例の詳細について説明するが、装置の構成
は第１実施例と同様であるから省略し、CPU31の動作に
ついて第17図のフローチャートに従って説明する。まず
レリーズスイッチ24がオンされるとステップ201でモー
ド選択が通常撮影が待ち伏せ撮影を判別し、通常撮影の
場合は直ちに撮影シーケンスへ移り、待ち伏せ撮影の場
合は、続いて方向設定が右方向か左方向であるかの判別
をする（S202）。この方法設定は、本実施例がカーレー
スや陸上競技などの高速の被写体を撮影するものであっ
て、その進入方向は予めわかっているので、所望する構
図を、より能率的に撮影するために、設定するものであ
る。

例として、進入方向が左から右方向へ設定されている
ものとして説明する。まずA,Bポイント（第17図ではA,B
点と記す）のAFデータの初期値l_A（０）及びl_B（０）を
CPU31に取り込み、続いてＡのみの測距を繰返し（S20
1）、被写体の進入を待ち続ける。図で説明すると、第1
8図（１）がＡポイントへの進入前の状態で、Ａが測距
している点であることを示す画面である。更に、第18図
（２）は上記の状態の測距指示信号のタイムチャートで
あって、Ｈレベルが測距していることを示し、Ｃ〜Ｆは
測距せず、A,Bは初期値、また、更にＡのみは繰返し測
距することを示している。なお、この繰返しはレリーズ
スイッチ24が押されている間のみ行なわれるもので、撮
影者が途中で撮影をとりやめたい場合は、リレーズスイ
ッチ24をオフにすれば持ち伏せモードから脱出できる。
従って、フィルムの無駄使いや、撮影ミスを防止できる
ようになっている。

その後、被写体が左から進入し、ＡポイントのAFデー
タl_Aが変化した時、即ちl_A（０）より小さくなった時点
で、タイマＴをリセットし、スタートさせ、次に、Ｂポ
イントの測距の繰返しを開始させる。図で説明すると、
第19図（１）は、被写体がＡを通過し、Ｂを測距してい
る点であることを示す画面である。第19図（２）のタイ
ムチャートでは、Ｃ〜Ｆは相変らず測距せず、Ａポイン
トは上記l_Aの検出時に測距を中止され、Ｂの距離が開始
されることを示す。やがて、被写体がＢポイントに差し
掛かり、AFデータl_Bが変化した時点でＢポイントの測距
も中止されると同時にタイマ計時も中止し、そのＴの値
をt₃₀（第19図（２）のt₃₀に示される）として格納す
る。このt₃₀の値と最終的なA,Bポイントの測距データか
ら、撮影用開始タイミングt₀を演算する。但し、t₀の演
算式は後述する。上記タイマＴはＢポイントのAFデータ
の変化時点で、再びリセットされ、上記t₀まで計時され
た、CPU31の制御は撮影シーケンスに移行する。したが
って、ＢポイントのAFデータが変化した時よりt₀時間後
に、被写体は画面中心に差し掛かることが予想され、そ
のタイミングで撮影を行なうことによって、好適な構図
で撮影できることになる。

その場合の写真は例えば第20図（１）のように撮影さ
れ、画枠の中央部に被写体が収められている。従来、撮
影者のレリーズボタンの押し込みタイミングのみの撮影
では、第20図（２），（３）のような失敗例が多かった
が、これを防止することができる。また、撮影者の好み
の構図に応じてタイミング補正係数Δｔをボリューム等
で入力できる構成にしてあれば、第20図（４）のような
構図にすることも可能であり、このΔｔの自動露出カメ
ラにおける露出補正と同様に使用することも可能であ
る。

撮影開始タイミングt₀の算出は前述のように被写体の
ｘ方向の座標算出を行なってからなされる。まずＡポイ
ントにかかった時の座標x_Aは、ＡポイントへのIREDの投
光角度θ_Ａ（撮影レンズ光軸基準）と、測距データl_Aを
もとに、 x_A＝l_Atanθ_Ａ として求まる。

Ｂポイントに被写体がかかった時、その座標x_Bは、 x_B＝l_Btanθ_Ｂ 従って、この被写体の速度S_Pは、第19図（２）のx_Aから
x_Bまで移動する時間t₃₀より S_P＝（x_B−x_A）/t₃₀ となる。この速度で撮影レンズ光軸までのx_Bの距離を動
くのであるから、 x_B＝（x_B−x_A）・t₀/t₃₀ 従って、 t₀＝x_B×t₃₀/（x_B−x_A） として、撮影開始タイミングが算出される。

つまり、ＢのポイントのAFデータ変化後、t₀だけ時間
が経過してから撮影を行なえば、第20図（１）のような
写真を撮影することができる。

このように本発明の第２実施例のカメラは、その待ち
伏せ撮影機能によって撮影画面内を通過する被写体を撮
影者のレリーズタイムラグの遅れなどによって失敗する
ことなく、適正な構図で簡単に撮影することができる。
また赤外線センサなど大掛かりな装置を準備することな
く、敏速に対応して撮影を行なうことができる等の効果
が得られる。

［発明の効果］ 以上述べたように、請求項１に記載の本発明によれ
ば、視野内の複数の測距ポイントのうちの、選択手段で
選択されたいずれか１つの特定の測距ポイントの測距結
果の変化に基づいて、測距対象物の左右方向への移動を
検出し、この検出結果に応じて上記特定の測距ポイント
を隣接する測距ポイントへ変更するので、測距対象物の
左右方向の移動に追従して測距できると共に、撮影者の
所望する状況又はタイミングで撮影をすることができる
という効果を発揮する。

また、請求項２に記載の本発明によれば、撮影画面内
の複数の測距ポイントを繰り返し測距した結果に基づい
て、測距対象被写体の前後方向および左右方向の移動状
態を判断し、その判断結果と上記複数の測距ポイントに
対して繰り返し出力された複数の測距結果とから、上記
被写体が上記撮影画面内の所定の位置に到達するタイミ
ングを予測して撮影レンズのピント調節を行うので、撮
影画面を横切るように移動する被写体を、所望の構図
で、かつ正確なピントで撮影することができるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示す待ち伏せ撮影機能
付カメラの概略の構成を示すブロック図、 第２図は、上記待ち伏せ撮影機能付カメラの測距角を示
す線図、 第３図（１），（２），（３）は、上記待ち伏せ撮影機
能付カメラの設定方向表示記号を示す線図、 第４図（１），（２），（３）は、上記待ち伏せ撮影機
能付カメラにおける測距ポイントと被写体の進入時の画
面をそれぞれ示す撮影画枠の正面拡大図、 第５図（１），（２）は、上記待ち伏せ撮影機能付カメ
ラの被写体進入状態を説明する線図、 第６図（１），（２）は、上記第５図の被写体進入状態
時の測距波形のタイムチャート、 第７図は、上記待ち伏せ撮影機能付カメラの測距部分を
主体とした回路ブロック図、 第８図は、上記第７図中の測距手段のAF測距部における
３点測距の光学系の配置図、 第９図は、上記第７図中のAF用ICの電気回路を示したブ
ロック図、 第10図は、上記第９図の回路における測距モード時の動
作を示すタイミングチャート、 第11図は、上記待ち伏せ撮影機能付カメラの通常撮影モ
ードおよび待ち伏せ撮影モードの動作を説明するフロー
チャート、 第12図は、本発明の第２実施例の待ち伏せ撮影機能付カ
メラの概略の構成を示すブロック図、 第13図は、上記待ち伏せ撮影機能付カメラの測距ポイン
トを示す撮影画面枠の正面図、 第14図（１），（２）は、上記待ち伏せ撮影機能付カメ
ラの設定方向表示記号を示す線図、 第15図は、上記待ち伏せ撮影機能付カメラの被写体進入
状態を説明する線図、 第16図（１），（２）は、上記待ち伏せ撮影機能付カメ
ラの測距波形のタイムチャート 第17図は、上記待ち伏せ撮影機能付カメラの待ち伏せ撮
影モードの動作を説明するフローチャート、 第18図（１），（２）は、上記待ち伏せ撮影機能付カメ
ラの被写体が測距ポイントに差し掛かる以前の画面枠の
正面図とそのときの測距波形のタイムチャート、 第19図（１），（２）は、上記待ち伏せ撮影機能付カメ
ラの被写体が第１と第２測距ポイントの中間に位置する
状態での画面枠の正面図とそのときの測距波形のタイム
チャート、 第20図（１），（２），（３），（４）は、上記待ち伏
せ撮影機能付カメラの待ち伏せモードにおける撮影画面
と従来の撮影画面とをそれぞれ示した正面図である。 21,31……CPU（方向，速度判別手段、レリーズ手段） 22……測距手段 26,33……方向設定手段

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】視野内の複数のポイントについて繰り返し
   測距可能な測距手段と、 上記複数の測距ポイントのいずれか１つを特定の測距ポ
   イントとして選択する選択手段と、 上記特定の測距ポイントの測距結果の変化に基づいて測
   距対象物の左右方向への移動を検出する検出手段と、 上記検出手段の検出結果に応じて上記特定の測距ポイン
   トを上記特定の測距ポイントに隣接する測距ポイントへ
   変更する変更手段と、 を具備したことを特徴とする多点測距装置を有するカメ
   ラ。
2. 【請求項２】撮影画面内の複数のポイントを繰り返し測
   距する測距手段と、 上記測距手段の出力の変化に基づいて、測距対象被写体
   の前後方向および左右方向の移動状態を判断する判断手
   段と、 この判断手段の判断結果と上記複数の測距ポイントに対
   して繰り返し出力された複数の測距結果とに基づいて、
   上記被写体が上記撮影画面内の所定の位置に到達するタ
   イミングを予測して撮影レンズのピント調節を行う調節
   手段と、 を具備したことを特徴とする多点測距装置を有するカメ
   ラ。