JP2711482B2 - カメラの測距装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は被写体までの距離を測定
するカメラの測距装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日広く用いられているアクティブ方式
のオートフォーカスカメラでは、投光素子はひとつであ
り、この投光素子を二段構成のレリーズスイッチの第一
段押圧に応答してパルス駆動し、投光素子の発光回数が
所定の最大発光回数例えば１０００回に達することで、
または、被写体で反射して帰ってきた投光素子からの投
光を受ける受光手段の出力の積分値が所定値に達するこ
とで、投光素子のパルス駆動を停止し、受光手段の出力
から被写体までの距離を認識する方法がとられている。
被写体までの距離が近いと受光される反射光が大となる
ので投光素子の発光回数が最大発光回数に達する前に受
光手段の出力の積分値が所定値に達し、距離が遠いと受
光される反射光が小あるいは無くなるので投光素子が最
大発光回数までパルス駆動される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなオートフォ
ーカスカメラでは、例えば間をおいて左右に並んでいる
２つの被写体までの距離を測定する場合、投光素子から
の投光が２つの被写体の間に入ると誤測距になるなどの
問題があった。

【０００４】このような観点から、同一の投光レンズを
通して投光する一列配置の例えば３個の投光素子を設
け、投光素子をひとつひとつ順番に上記従来技術のよう
に駆動することにより３つの距離情報を得て、これらの
距離情報から例えば一番近い距離情報を選択して誤測距
を防止する、所謂マルチビームによる測距が考えられ
る。しかしながら、このような構成では、被写体までの
距離が遠く投光素子が最大発光回数までパルス駆動され
る場合に、最大発光回数×３の時間が必要となり、測距
時間が長くなるので、レリーズスイッチが操作された後
撮影が行なわれるまでのタイムパララックスが大きくな
り、例えば動いている被写体を撮影しようとする場合な
どに所望の構図の写真が得られなくなるなどの問題があ
る。

【０００５】本発明は上記観点に基づいてなされたもの
で、その目的は、レリーズスイッチが操作された後撮影
が行なわれるまでのタイムパララックスをより小さくす
ることが可能なマルチビームによるカメラの測距装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明においては、同一
の投光レンズを通して投光する一列配置の複数の投光素
子を有する投光手段と、レリーズスイッチの操作に応答
して、前記投光手段の各投光素子を互いに奇数倍の関係
にない夫々異なる周波数の駆動パルス列で同時にパルス
駆動する駆動手段と、被写体から反射して帰ってきた前
記投光手段の投光を受光し、各投光素子の投光が重畳さ
れた受光出力を与える受光手段と、演算増幅器とその帰
還回路に挿入されたコンデンサおよび４つのスイッチン
グ手段とを有し、前記スイッチング手段の切換え周波数
と同一の周波数を有する入力信号を積分出力する、前記
投光手段の各投光素子に対応する複数のチョッパ型積分
増幅器を備え、各チョッパ型積分増幅器が、前記投光手
段の対応する投光素子の駆動パルス列をスイッチング手
段の切換信号とすると共に前記受光手段の受光出力を入
力し、前記受光出力に含まれる切換信号と同一の周波数
を有する信号を積分することによって、各投光素子の投
光に対応する夫々の積分出力を与えるチョッパ型積分増
幅器手段と、前記チョッパ型積分増幅器手段の積分出力
および前記駆動手段の駆動パルス列に応答し、積分出力
が所定値に達するか又は発光回数が所定の最大発光回数
に達することで、各投光素子の駆動を停止する駆動停止
手段と、前記チョッパ型積分増幅器手段の積分出力に応
答し、各投光素子に対応する積分出力から複数の距離情
報を得て、これらの距離情報から被写体までの距離を決
定する距離演算手段とを有する、図１に示す構成のカメ
ラの測距装置によって、上記目的を達成する。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、各投光素子が同時にパルス
駆動されるので、被写体までの距離が遠く各投光素子が
最大発光回数までパルス駆動される場合でも、測距時間
を短くすることができ、レリーズスイッチが操作された
後撮影が行なわれるまでのタイムパララックスを小さく
することができる。

【０００８】

【実施例】図２は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。

【０００９】図２において、１は投光手段で、同一の投
光レンズ２を通して投光する一列配置の３つの投光素子
３，４，５を有している。投光素子３〜５は、カメラを
正位置に保持した場合に横一列となるように設けられて
いると共に、中央の投光素子３が投光レンズ２の光軸上
に設けられている。従って、中央の投光素子３のビーム
は投光レンズ２の光軸上を進み、左右の投光素子４，５
のビームは距離が遠くなるに従って中央の投光素子３の
ビームに対して開いていく。中央の投光素子３はマイク
ロコンピュータ６から与えられる中央駆動パルス列を受
ける駆動回路７によってパルス駆動され、左側の投光素
子４はマイクロコンピュータ６から与えられる左駆動パ
ルス列を受ける駆動回路８によってパルス駆動され、右
側の投光素子５はマイクロコンピュータ６から与えられ
る右駆動パルス列を受ける駆動回路９によってパルス駆
動される。中央駆動パルス列，左駆動パルス列および右
駆動パルス列は互いに奇数倍の関係にない夫々異なる周
波数のパルス列で、例えば、中央駆動パルス列が５ＫＨ
ｚ、左駆動パルス列が６ＫＨｚ、右駆動パルス列が７Ｋ
Ｈｚである。

【００１０】１０は受光手段で、クサビ受光部１１，参
照受光部１２，電流／電圧変換増幅器１３，１４，およ
び利得増幅器１５，１６を有している。クサビ受光部１
１および参照受光部１２は、図３に示すように、カメラ
を正位置に保持した場合にクサビ受光部１１の受光素子
１１ａと参照受光部１２の受光素子１２ａとが上下にな
るように設けられており、これらの受光面に、投光手段
１によって与えられる被写体からの反射光による受光像
１１ｃ，１２ｃが対応する受光レンズ１１ｂ，１２ｂを
介して結像されるようになっている。クサビ受光部１１
の受光素子１１ａの受光面にはのこ歯状の遮光フイルタ
１１ｄが設けられており、参照受光部１２の受光素子１
２ａには何も設けられていない。クサビ受光部１１およ
び参照受光部１２の受光像１１ｃ，１２ｃは、被写体ま
での距離に応じて反射光の入射角度が変化することで、
図示Ａ−Ｂ方向に変移する。従って、参照受光部１２の
出力を用いて反射率による影響をクサビ受光部１１の出
力からキャンセルすることで、被写体までの距離情報を
得ることができる。クサビ受光部１１の出力は電流／電
圧変換増幅器１３および利得増幅器１５を介してチョッ
パ型積分増幅器手段１７に与えられ、参照受光部１２の
出力は電流／電圧変換増幅器１３および利得増幅器１５
を介してチョッパ型積分増幅器手段１７に与えられる。

【００１１】チョッパ型積分増幅器手段は１７は、クサ
ビ受光部１１の出力を入力する第１の中央チョッパ型積
分増幅器１８，第１の左チョッパ型積分増幅器１９およ
び第１の右チョッパ型積分増幅器２０と、参照受光部１
２の出力を入力する第２の中央チョッパ型積分増幅器２
１，第２の左チョッパ型積分増幅器２２および第２の右
チョッパ型積分増幅器２３とを有している。チョッパ型
積分増幅器１８〜２３は図４に示す構成を有している。
図４において、２４は演算増幅器で、（−）入力端子が
抵抗２５を介して入力端子２６に接続されていると共に
第１のスイッチ２７および第２のスイッチ２８の一端に
接続され、（＋）入力端子がグランドされている。第１
のスイッチ２７の他端はコンデンサ２９の一端に接続さ
れていると共に第３のスイッチ３０の一端に接続されて
いる。第２のスイッチ２８の他端はコンデンサ２９の他
端に接続されていると共に第４のスイッチ３１の一端に
接続されている。第３のスイッチ３０および第４のスイ
ッチ３１の他端は演算増幅器２４の出力端子３２に接続
されている。入力端子２６には受光手段１０の受光出力
が与えられる。スイッチ２７，２８，３０，３１にはマ
イクロコンピュータ６から駆動回路７〜８に与えられる
パルス列が切換信号として与えられる。第１および第４
のスイッチ２７，３１と第２および第３のスイッチ２
８，３０とは逆動作で、切換信号がＨレベルの場合に第
１および第４のスイッチ２７，３１がオンで第２および
第３のスイッチ２８，３０がオフとなり、切換信号がＬ
レベルの場合に第１および第４のスイッチ２７，３１が
オフで第２および第３のスイッチ２８，３０がオンとな
る。このようなチョッパ型積分増幅器は、入力端子２６
に信号が与えられた場合に切換信号の周波数およびその
奇数倍の周波数の入力信号だけを積分出力する機能を有
しており、例えば、５ＫＨｚ，６ＫＨｚ，７ＫＨｚのパ
ルス列が重畳された受光出力が入力端子２６に与えら
れ、切換信号として５ＫＨｚのパルス列が与えられれ
ば、５ＫＨｚおよびその奇数倍の周波数の入力信号だけ
を積分出力する。図２に戻り、第１および第２の中央チ
ョッパ型積分増幅器１８，２１は中央駆動パルス列を切
換信号とし、第１および第２の左チョッパ型積分増幅器
１９，２２は左駆動パルス列を切換信号とし、第１およ
び第２の右チョッパ型積分増幅器２０，２３は右駆動パ
ルス列を切換信号としている。従って、先の例によれ
ば、第１および第２の中央チョッパ型積分増幅器１８，
２１は５ＫＨｚおよびその奇数倍の周波数の信号だけを
積分し、第１および第２の左チョッパ型積分増幅器１
９，２２は６ＫＨｚおよびその奇数倍の周波数の信号だ
けを積分し、第１および第２の右チョッパ型積分増幅器
２０，２３は７ＫＨｚおよびその奇数倍の周波数の信号
だけを積分することとなる。第１の中央チョッパ型積分
増幅器１８，第１の左チョッパ型積分増幅器１９および
第１の右チョッパ型積分増幅器２０はその積分出力を夫
々マイクロコンピュータ６に与え、第２の中央チョッパ
型積分増幅器２１，第２の左チョッパ型積分増幅器２２
および第２の右チョッパ型積分増幅器２３はその積分出
力を夫々マイクロコンピュータ６に与えると共に対応す
るコンパレータ３３，３４，３５に与える。第２の中央
チョッパ型積分増幅器２１に対応する中央コンパレータ
３３は第２の中央チョッパ型積分増幅器２１の積分出力
が所定値以上となることで中央投光停止信号をマイクロ
コンピュータ６に与え、第２の左チョッパ型積分増幅器
２２に対応する左コンパレータ３４は第２の左チョッパ
型積分増幅器２２の積分出力が上記所定値以上となるこ
とで左投光停止信号をマイクロコンピュータ６に与え、
第２の右チョッパ型積分増幅器２３に対応する右コンパ
レータ３５は第２の右チョッパ型積分増幅器２３の積分
出力が上記所定値以上となることで右投光停止信号をマ
イクロコンピュータ６に与える。

【００１２】３６は二段構成のレリーズスイッチで、第
１段ＳＰ１の押圧でマイクロコンピュータ６にスタート
信号を与え、第２段ＳＰ２の押圧でマイクロコンピュー
タ６にレリーズ信号を与える。３７は焦点調節部で、マ
イクロコンピュータ６からのオートフォーカス制御信号
を受けて、オートフォーカス制御信号に応じた位置に撮
影レンズ３８を繰出す。

【００１３】図５は図２におけるマイクロコンピュータ
６の制御フローチャートで、以下図５を併用して上記構
成の動作を説明する。

【００１４】レリーズスイッチ３６の第１段ＳＰ１の押
圧でマイクロコンピュータ６にスタート信号が与えられ
ることでマイクロコンピュータ６の制御プログラムがス
タートし、ステップ４０，４１，４２でマイクロコンピ
ュータ６から中央駆動パルス列，左駆動パルス列および
右駆動パルス列が同時に出力される。これによって、中
央および左右の投光素子３〜５が同時にパルス駆動され
ると共に、チョッパ型積分増幅器１８〜２２に切換信号
が与えられる。中央および左右の投光素子３〜５の駆動
で、それらによる被写体からの反射光がクサビ受光部１
１および参照受光部１２で受光され、クサビ受光部１１
および参照受光部１２から中央駆動パルス列，左駆動パ
ルス列および右駆動パルス列が重畳された受光出力が与
えられる。クサビ受光部１１の受光出力は電流／電圧変
換増幅器１３および利得増幅器１５を介して第１の中央
チョッパ型積分増幅器１８，第１の左チョッパ型積分増
幅器１９および第１の右チョッパ型積分増幅器２０に与
えられ、参照受光部１２の受光出力は電流／電圧変換増
幅器１４および利得増幅器１６を介して第２の中央チョ
ッパ型積分増幅器２１，第２の左チョッパ型積分増幅器
２２および第２の右チョッパ型積分増幅器２３に与えら
れる。第１および第２の中央チョッパ型積分増幅器１
８，２１は中央駆動パルス列を切換信号としているので
中央の投光素子３の投光による信号だけを積分し、第１
および第２の左チョッパ型積分増幅器１９，２２は左駆
動パルス列を切換信号としているので左側の投光素子４
の投光による信号だけを積分し、第１および第２の右チ
ョッパ型積分増幅器２０，２３は右駆動パルス列を切換
信号としているので右側の投光素子５の投光による信号
だけを積分する。第１の中央チョッパ型積分増幅器１
８，第１の左チョッパ型積分増幅器１９および第１の右
チョッパ型積分増幅器２０の積分出力はマイクロコンピ
ュータ６に与えられ、第２の中央チョッパ型積分増幅器
２１，第２の左チョッパ型積分増幅器２２および第２の
右チョッパ型積分増幅器２３の積分出力はマイクロコン
ピュータ６に与えられると共にコンパレータ３３〜３５
に与えられる。

【００１５】マイクロコンピュータ６は、ステップ４０
に続くステップ４３〜４６，ステップ４１に続くステッ
プ４７〜５０およびステップ４２に続くステップ５１〜
５４で、中央の投光素子３の投光による被写体までの測
距，左側の投光素子４の投光による被写体までの測距お
よび右側の投光素子５の投光による被写体までの測距を
並列処理する。

【００１６】中央の投光素子３の投光による被写体まで
の測距では、先ず、ステップ４０に続くステップ４３で
中央コンパレータ３３から中央投光停止信号が入力され
たか否かを判断し、中央投光停止信号が入力されていな
ければステップ４４に入り、中央投光停止信号が入力さ
れていればステップ４５に入る。ステップ４４では中央
の投光素子３の発光回数が所定の最大発光回数例えば１
０００回に達したか否かを判断し、達していなければス
テップ４０に戻り、達すればステップ４５に入る。被写
体までの距離が近いと受光される反射光が大となるので
中央の投光素子３の発光回数が１０００回に達する前に
第２の中央チョッパ型積分増幅器２１の積分出力が所定
値に達し、距離が遠いと受光される反射光が小あるいは
無くなるので１０００回までパルス駆動されることとな
る。マイクロコンピュータ６は、ステップ４５で中央駆
動パルス列の出力を停止し、次のステップ４６で第２の
中央チョッパ型積分増幅器２１からの参照受光部１２の
積分出力を用いて反射率による影響を第１の中央チョッ
パ型積分増幅器１８からのクサビ受光部１１の積分出力
からキャンセルすることで、中央の投光素子３の投光に
よる被写体までの距離情報を得る。

【００１７】左側の投光素子４の投光による被写体まで
の測距では、先ず、ステップ４１に続くステップ４７で
左コンパレータ３４から左投光停止信号が入力されたか
否かを判断し、左投光停止信号が入力されていなければ
ステップ４８に入り、左投光停止信号が入力されていれ
ばステップ４９に入る。ステップ４７では左側の投光素
子４の発光回数が前述の最大発光回数に達したか否かを
判断し、達していなければステップ４１に戻り、達すれ
ばステップ４９に入る。被写体までの距離が近いと受光
される反射光が大となるので左側の投光素子４の発光回
数が１０００回に達する前に第２の左チョッパ型積分増
幅器２２の積分出力が前述の所定値に達し、距離が遠い
と受光される反射光が小あるいは無くなるので１０００
回までパルス駆動されることとなる。マイクロコンピュ
ータ６は、ステップ４９で左駆動パルス列の出力を停止
し、次のステップ５０で第２の左チョッパ型積分増幅器
２２からの参照受光部１２の積分出力を用いて反射率に
よる影響を第１の左チョッパ型積分増幅器１９からのク
サビ受光部１１の積分出力からキャンセルすることで、
左側の投光素子４の投光による被写体までの距離情報を
得る。

【００１８】右側の投光素子５の投光による被写体まで
の測距では、先ず、ステップ４２に続くステップ５１で
右コンパレータ３５から右投光停止信号が入力されたか
否かを判断し、右投光停止信号が入力されていなければ
ステップ５２に入り、右投光停止信号が入力されていれ
ばステップ５３に入る。ステップ５１では右側の投光素
子５の発光回数が前述の最大発光回数に達したか否かを
判断し、達していなければステップ４２に戻り、達すれ
ばステップ５３に入る。被写体までの距離が近いと受光
される反射光が大となるので右側の投光素子５の発光回
数が１０００回に達する前に第２の右チョッパ型積分増
幅器２３の積分出力が前述の所定値に達し、距離が遠い
と受光される反射光が小あるいは無くなるので１０００
回までパルス駆動されることとなる。マイクロコンピュ
ータ６は、ステップ５３で右駆動パルス列の出力を停止
し、次のステップ５４で第２の右チョッパ型積分増幅器
２３からの参照受光部１２の積分出力を用いて反射率に
よる影響を第１の右チョッパ型積分増幅器２０からのク
サビ受光部１１の積分出力からキャンセルすることで、
右側の投光素子５の投光による被写体までの距離情報を
得る。

【００１９】マイクロコンピュータ６は、これらの並列
処理を終了した後ステップ５６に入り、ステップ４６，
５０および５４で得られた３つの距離情報から例えば一
番近距離のものを選択することによって被写体までの距
離を決定し、次のステップ５７，５８でレリーズスイッ
チ３６の第２段ＳＰ２の押圧に応答してオートフォーカ
ス制御信号を焦点調節部３７に与え、次処理に進む。焦
点調節部３７はマイクロコンピュータ６からのオートフ
ォーカス制御信号に応答して撮影レンズ３８をステップ
５６で決定された距離に応じた焦点位置に繰出す。

【００２０】上記実施例では３つの投光素子を用いて夫
々を奇数倍の関係にない異なる周波数のパルス列で同時
に駆動することとしたが、３つの投光素子のうちの２つ
の投光素子を奇数倍の関係にない異なる周波数のパルス
列で同時に駆動し、残りの１つの投光素子をこれらと重
複しないように上記２つの周波数のパルス列の一方で駆
動するようにしてもよい。これによれば、被写体までの
距離が遠く投光素子が最大発光回数までパルス駆動され
る場合に先の実施例と比較して２倍の測距時間が必要と
なるが、使用する駆動パルス列の周波数が２つで足り
る。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
投光素子を夫々奇数倍の関係にない互いに異なる周波数
のパルス列で同時にパルス駆動し、各投光素子の投光が
重畳された受光出力をチョッパ型積分増幅器手段に与
え、チョッパ型積分増幅器手段によって各投光素子の投
光が重畳された受光出力から各投光素子に対応する夫々
の積分出力を得ることによって被写体までの測距を行な
うこととしたので、被写体までの距離が遠く各投光素子
が最大発光回数までパルス駆動される場合でも、最大発
光回数×１の時間で足り、測距時間を短くすることがで
き、レリーズスイッチが操作された後撮影が行なわれる
までのタイムパララックスを小さくすることができるな
どの効果を奏するカメラの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】本発明の構成図である。

【図２】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図３】図２における受光手段の構成を示す斜視図であ
る。

【図４】図２におけるチョッパ型積分増幅器の構成図で
ある。

【図５】図２におけるマイクロコンピュータの制御フロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１ 投光手段 ２ 投光レンズ ３ 中央の投光素子 ４ 左側の投光素子 ５ 右側の投光素子 ６ マイクロコンピュータ ７，８，９ 駆動回路 １０ 受光手段 １７ チョッパ型積分増幅器手段 ３３，３４，３５ コンパレータ ３６ レリーズスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−124912（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−146028（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−290507（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−14017（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−161408（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−150509（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−46814（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一の投光レンズを通して投光する一列
   配置の複数の投光素子を有する投光手段と、 レリーズスイッチの操作に応答して、前記投光手段の各
   投光素子を互いに奇数倍の関係にない夫々異なる周波数
   の駆動パルス列で同時にパルス駆動する駆動手段と、 被写体から反射して帰ってきた前記投光手段の投光を受
   光し、各投光素子の投光が重畳された受光出力を与える
   受光手段と、演算増幅器とその帰還回路に挿入されたコンデンサおよ
   び４つのスイッチング手段とを有し、前記スイッチング
   手段の切換え周波数と同一の周波数を有する入力信号を
   積分出力する、前記投光手段の各投光素子に対応する複
   数のチョッパ型積分増幅器を備え、各チョッパ型積分増
   幅器が、 前記投光手段の対応する投光素子の駆動パルス
   列をスイッチング手段の切換信号とすると共に前記受光
   手段の受光出力を入力し、前記受光出力に含まれる切換
   信号と同一の周波数を有する信号を積分することによっ
   て、各投光素子の投光に対応する夫々の積分出力を与え
   るチョッパ型積分増幅器手段と、 前記チョッパ型積分増幅器手段の積分出力および前記駆
   動手段の駆動パルス列に応答し、積分出力が所定値に達
   するか又は発光回数が所定の最大発光回数に達すること
   で、各投光素子の駆動を停止する駆動停止手段と、 前記チョッパ型積分増幅器手段の積分出力に応答し、各
   投光素子に対応する積分出力から複数の距離情報を得
   て、これらの距離情報から被写体までの距離を決定する
   距離演算手段とを有するカメラの測距装置。
2. 【請求項２】 前記受光手段が、受光面にのこ歯状の遮
   光フィルタが設けられたクサビ受光部と、受光面に何ら
   のフィルタも設けられていない参照受光部とを有し、 前記チョッパ型積分増幅器手段が、前記クサビ受光部の
   受光出力を入力する、前記投光手段の各投光素子に対応
   する、複数のチョッパ型積分増幅器と、前記参照受光部
   の受光出力を入力する、前記投光手段の各投光素子に対
   応する、別の複数のチョッパ型積分増幅器とを有し、 前記駆動停止手段が、前記参照受光部の受光出力を入力
   する各チョッパ型積分増幅器の積分出力を入力し、 前記距離演算手段が、前記参照受光部の受光出力を入力
   する各チョッパ型積分増幅器の積分出力を用いて、前記
   クサビ受光部の受光出力を入力する各チョッパ型積分増
   幅器の積分出力から反射率による影響をキャンセルする
   ことによって、各投光素子に対応する複数の距離情報を
   得る請求項１に記載のカメラの測距装置。