JP2831388B2 - パッシブ型オートフォーカス装置の測距機構 - Google Patents
パッシブ型オートフォーカス装置の測距機構Info
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- JP2831388B2 JP2831388B2 JP1177382A JP17738289A JP2831388B2 JP 2831388 B2 JP2831388 B2 JP 2831388B2 JP 1177382 A JP1177382 A JP 1177382A JP 17738289 A JP17738289 A JP 17738289A JP 2831388 B2 JP2831388 B2 JP 2831388B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、被写体からの光を受けて該被写体までの
距離を測定し、該測定結果に基づいて撮影レンズが合焦
するように焦点を調節するパッシブ型オートフォーカス
装置の、被写体までの距離を測定するための測距機構に
関する。
距離を測定し、該測定結果に基づいて撮影レンズが合焦
するように焦点を調節するパッシブ型オートフォーカス
装置の、被写体までの距離を測定するための測距機構に
関する。
オートフォーカス装置は、カメラなどの撮影距離を自
動的に測定し、その測距結果に基づいて撮影レンズを調
節してピントを合わせる装置で、このオートフォーカス
装置によって誰もが写真撮影をより手軽に楽しめるよう
になった。このオートフォーカス装置の種類としては種
々のものが提案されているが、主なものとして三角測量
法による測距法がある。この三角測量法によるものに、
カメラに設けられた受光センサで被写体からの光を受け
て撮影距離を測定するパッシブ型のものがある。
動的に測定し、その測距結果に基づいて撮影レンズを調
節してピントを合わせる装置で、このオートフォーカス
装置によって誰もが写真撮影をより手軽に楽しめるよう
になった。このオートフォーカス装置の種類としては種
々のものが提案されているが、主なものとして三角測量
法による測距法がある。この三角測量法によるものに、
カメラに設けられた受光センサで被写体からの光を受け
て撮影距離を測定するパッシブ型のものがある。
そして、従来のパッシブ方式の一般的測距装置は、カ
メラボディーの所定の基準長だけ離れた位置のそれぞれ
に受光センサを設け、該それぞれの受光センサで被写体
を捕捉し、被写体を捕捉した状態における２個の受光セ
ンサの出力信号の位相差から撮影距離を測定するもので
ある。この三角測量法による測距方式を、第５図を参照
して簡単に説明する。被写体がＰ点に存在しており、こ
の被写体Ｐからの光を結像レンズ2a、2bを介して受光素
子列4a、4bで受けている。このときの、それぞれの受光
素子列4a、4bにおける被写体像の輝度分布に関する出力
信号はPa、Pbとなり、それぞれの光軸Ta、Tbから所定信
号Pa、Pbまでの変位量をそれぞれx1、x2とする。また、
結像レンズ２から受光素子列４の受光面までの距離を
Ａ、光軸Ta、Tb間の距離をＢとし、光軸Taから被写体Ｐ
までの距離をＸとする。また、結像レンズ２から被写体
までの距離をＬとする。
メラボディーの所定の基準長だけ離れた位置のそれぞれ
に受光センサを設け、該それぞれの受光センサで被写体
を捕捉し、被写体を捕捉した状態における２個の受光セ
ンサの出力信号の位相差から撮影距離を測定するもので
ある。この三角測量法による測距方式を、第５図を参照
して簡単に説明する。被写体がＰ点に存在しており、こ
の被写体Ｐからの光を結像レンズ2a、2bを介して受光素
子列4a、4bで受けている。このときの、それぞれの受光
素子列4a、4bにおける被写体像の輝度分布に関する出力
信号はPa、Pbとなり、それぞれの光軸Ta、Tbから所定信
号Pa、Pbまでの変位量をそれぞれx1、x2とする。また、
結像レンズ２から受光素子列４の受光面までの距離を
Ａ、光軸Ta、Tb間の距離をＢとし、光軸Taから被写体Ｐ
までの距離をＸとする。また、結像レンズ２から被写体
までの距離をＬとする。
三角形POaHaと三角形JaOaGaとが相似であり、三角形P
ObHbと三角形JbObGbとが相似であるから、 x1＝（X/L）・Ａ …… x2＝｛（Ｂ＋Ｘ）/L｝・Ａ …… となり、式を式に代入すれば、 x2＝（AB/L）＋x1 ……′ となる。したがって、 Ｌ＝（x2−x1）/AB …… となるから、x1、x2を検出すればＬが算出され、撮影距
離が計測されることになる。
ObHbと三角形JbObGbとが相似であるから、 x1＝（X/L）・Ａ …… x2＝｛（Ｂ＋Ｘ）/L｝・Ａ …… となり、式を式に代入すれば、 x2＝（AB/L）＋x1 ……′ となる。したがって、 Ｌ＝（x2−x1）/AB …… となるから、x1、x2を検出すればＬが算出され、撮影距
離が計測されることになる。
しかしながら、従来のパッシブ型オートフォーカス装
置の測距機構では上述のように２個の受光センサで被写
体を捕捉するものであるため、次のような問題がある。
置の測距機構では上述のように２個の受光センサで被写
体を捕捉するものであるため、次のような問題がある。
例えば、第５図に示すように、２つの被写体Ｐ、Ｑが
存在する場合には、上述のように受光素子列４によって
出力信号Pa、Pb、Qa、Qbが検出される。しかし、このよ
うな出力信号が検出される場合としては、第５図におい
て２つの被写体Ｒ、Ｓが存在する場合もあり、この場合
には出力信号はそれぞれ第５図上カッコ内に示すよう
に、Ra、Rb、Sa、Sbとして検出される。すなわち、被写
体がＰ、Ｑであるのか、あるいはＲ、Ｓであるのかを判
別することができず、したがって被写体に確実にピント
合わせすることができない。
存在する場合には、上述のように受光素子列４によって
出力信号Pa、Pb、Qa、Qbが検出される。しかし、このよ
うな出力信号が検出される場合としては、第５図におい
て２つの被写体Ｒ、Ｓが存在する場合もあり、この場合
には出力信号はそれぞれ第５図上カッコ内に示すよう
に、Ra、Rb、Sa、Sbとして検出される。すなわち、被写
体がＰ、Ｑであるのか、あるいはＲ、Ｓであるのかを判
別することができず、したがって被写体に確実にピント
合わせすることができない。
そこで、この発明は、被写体が２つ以上ある場合であ
っても確実にピント合わせを行えるようにしたパッシブ
型オートフォーカス装置の測距装置を提供することを目
的としている。
っても確実にピント合わせを行えるようにしたパッシブ
型オートフォーカス装置の測距装置を提供することを目
的としている。
上記の目的を達成するため、この発明に係るパッシブ
型オートフォーカス装置の測距装置は、撮影光学系とは
異なる光学系を透過した被写体からの光を複数の受光セ
ンサで受けて、該受光センサの出力信号の位相差から被
写体までの距離を測距し、該測距データに基づいて撮影
レンズを調節するパッシブ型オートフォーカス装置にお
いて、カメラボディーの適宜位置に等間隔を設けて少な
くとも３組の前記受光センサを配設し、これら受光セン
サの出力信号の位相差に基づいて演算処理を行なうこと
によって被写体までの距離を測距することを主たる特徴
とし、前記３組の受光センサのうちの中央の受光センサ
の出力信号と、その両側に位置した受光センサの出力信
号との位相差に基づいて前記演算処理を行なうことを特
徴としている。
型オートフォーカス装置の測距装置は、撮影光学系とは
異なる光学系を透過した被写体からの光を複数の受光セ
ンサで受けて、該受光センサの出力信号の位相差から被
写体までの距離を測距し、該測距データに基づいて撮影
レンズを調節するパッシブ型オートフォーカス装置にお
いて、カメラボディーの適宜位置に等間隔を設けて少な
くとも３組の前記受光センサを配設し、これら受光セン
サの出力信号の位相差に基づいて演算処理を行なうこと
によって被写体までの距離を測距することを主たる特徴
とし、前記３組の受光センサのうちの中央の受光センサ
の出力信号と、その両側に位置した受光センサの出力信
号との位相差に基づいて前記演算処理を行なうことを特
徴としている。
カメラを構えて被写体に向けると、被写体からの光が
上記３組の受光センサによって受光され、それぞれの受
光センサによって被写体の輝度分布などに関する検出信
号が出力される。この出力信号に基づいて所定の演算処
理を行なえば、被写体が３組の受光センサで捕捉するた
め被写体の位置が一義的に決定され、撮影距離を測定す
ることができる。
上記３組の受光センサによって受光され、それぞれの受
光センサによって被写体の輝度分布などに関する検出信
号が出力される。この出力信号に基づいて所定の演算処
理を行なえば、被写体が３組の受光センサで捕捉するた
め被写体の位置が一義的に決定され、撮影距離を測定す
ることができる。
前記演算処理としては、例えば、中央の受光センサの
出力信号と他の２組の受光センサの出力信号との位相差
を求めると、この位相差は上記２組の受光センサのいず
れについても等しい値となるので、この位相差に基づい
て演算を行なうようにする。
出力信号と他の２組の受光センサの出力信号との位相差
を求めると、この位相差は上記２組の受光センサのいず
れについても等しい値となるので、この位相差に基づい
て演算を行なうようにする。
以下、第１図ないし第４図に示した好ましい一実施例
に基づいて、この発明に係る測距機構を具体的に説明す
る。
に基づいて、この発明に係る測距機構を具体的に説明す
る。
第２図はこの測距機構によるオートフォーカス装置を
具備したカメラの正面図で、影響レンズ10の上方には、
適宜間隔を設けて第１受光センサ21と第２受光センサ22
とが配設されており、これら第１受光センサ21と第２受
光センサ22のほぼ中央に基準受光センサ20が設けられて
いる。また、第１受光センサ21の側方であって基準受光
センサ20の反対側には、該第１受光センサ21に隣接して
ファインダー12が配設されている。これら３組の受光セ
ンサ20、21、22は、第１図に示すように被写体Ｐ、Ｑに
臨んで結像レンズ20a、21a、22aが設けられ、その後方
に受光素子列20b、21b、22bが設けられて構成されてい
る。このため、被写体Ｐ、Ｑからの光は上記結像レンズ
20a、21a、22aを通過して、受光素子列20b、21b、22bに
入射されることになる。そして、この入射された被写体
からの光によって、受光素子列20b、21b、22bのそれぞ
れに現われた被写体Ｐ、Ｑの像の輝度分布に関する出力
信号を、それぞれP0、Q0、P1、Q1、P2、Q2とする。
具備したカメラの正面図で、影響レンズ10の上方には、
適宜間隔を設けて第１受光センサ21と第２受光センサ22
とが配設されており、これら第１受光センサ21と第２受
光センサ22のほぼ中央に基準受光センサ20が設けられて
いる。また、第１受光センサ21の側方であって基準受光
センサ20の反対側には、該第１受光センサ21に隣接して
ファインダー12が配設されている。これら３組の受光セ
ンサ20、21、22は、第１図に示すように被写体Ｐ、Ｑに
臨んで結像レンズ20a、21a、22aが設けられ、その後方
に受光素子列20b、21b、22bが設けられて構成されてい
る。このため、被写体Ｐ、Ｑからの光は上記結像レンズ
20a、21a、22aを通過して、受光素子列20b、21b、22bに
入射されることになる。そして、この入射された被写体
からの光によって、受光素子列20b、21b、22bのそれぞ
れに現われた被写体Ｐ、Ｑの像の輝度分布に関する出力
信号を、それぞれP0、Q0、P1、Q1、P2、Q2とする。
そして、上記受光素子列22b、21b、22bには図示しな
い処理装置が接続されており、該処理装置によって、そ
れぞれの受光素子列20b、21b、22bによって得られた被
写体Ｐ、Ｑの像の輝度分布に関する出力信号P0、Q0、
P1、Q1、P2、Q2に基づいて、後述する演算が行われる。
い処理装置が接続されており、該処理装置によって、そ
れぞれの受光素子列20b、21b、22bによって得られた被
写体Ｐ、Ｑの像の輝度分布に関する出力信号P0、Q0、
P1、Q1、P2、Q2に基づいて、後述する演算が行われる。
次に、この測距機構により撮影距離を求める原理を説
明する。
明する。
第３図は、１つの被写体Ｐが存在する場合で、基準と
なる受光素子列20bによって検出された被写体像の輝度
分布に関する出力信号P0の、基準受光センサ20の光軸T0
からの変位量をx0、第１受光素子列21bによって検出さ
れた被写体像の輝度分布に関する出力信号P1の、第１受
光センサ21の光軸T1からの変位量をx1、第２受光素子列
22bによって検出された被写体像の輝度分布に関する出
力信号P2の、第２受光センサ22の光軸T2からの変位量を
x2とする。すなわち、これらの変位量x0、x1、x2が、受
光素子列20b、21b、22bによって検出された被写体像の
輝度分布に関する位相差となる。そして、光軸T0、T1、
T2のそれぞれの間隔をＢ、結像レンズ20a、21a、22aと
受光素子列20b、21b、22bの受光面との間隔をＡ、結像
レンズ20a、21a、22aから被写体Ｐまでの距離をLp、光
軸T0から被写体Ｐまでの距離をＸとすると、三角測量の
原料から、 x0＝（X/Lp）・Ａ …… となり、 Ｘ＝x0・Lp/A ……′ となる。
なる受光素子列20bによって検出された被写体像の輝度
分布に関する出力信号P0の、基準受光センサ20の光軸T0
からの変位量をx0、第１受光素子列21bによって検出さ
れた被写体像の輝度分布に関する出力信号P1の、第１受
光センサ21の光軸T1からの変位量をx1、第２受光素子列
22bによって検出された被写体像の輝度分布に関する出
力信号P2の、第２受光センサ22の光軸T2からの変位量を
x2とする。すなわち、これらの変位量x0、x1、x2が、受
光素子列20b、21b、22bによって検出された被写体像の
輝度分布に関する位相差となる。そして、光軸T0、T1、
T2のそれぞれの間隔をＢ、結像レンズ20a、21a、22aと
受光素子列20b、21b、22bの受光面との間隔をＡ、結像
レンズ20a、21a、22aから被写体Ｐまでの距離をLp、光
軸T0から被写体Ｐまでの距離をＸとすると、三角測量の
原料から、 x0＝（X/Lp）・Ａ …… となり、 Ｘ＝x0・Lp/A ……′ となる。
また、光軸T0を基準にして出力信号の像が現われた方
向の符号を含めれば、 −x1＝｛（Ｂ−Ｘ）/Lp｝・Ａ …… x2＝｛（Ｂ＋Ｘ）/Lp｝・Ａ …… となる。
向の符号を含めれば、 −x1＝｛（Ｂ−Ｘ）/Lp｝・Ａ …… x2＝｛（Ｂ＋Ｘ）/Lp｝・Ａ …… となる。
これら式および式のそれぞれに、′式を代入す
れば、 x1＝−｛（B/Lp）・Ａ｝＋x0 ……′ x2＝（B/Lp）・Ａ＋x0 ……′ となる。
れば、 x1＝−｛（B/Lp）・Ａ｝＋x0 ……′ x2＝（B/Lp）・Ａ＋x0 ……′ となる。
′式および′式を比較すると、x1、x2は、それぞ
れx0を基準として、位相差｛（B/Lp）・Ａ｝＝Xpだけず
れていることが分かる。したがって、この位相差Xpを求
めることにより、 Lp＝AB/Xp …… を算出することができる。
れx0を基準として、位相差｛（B/Lp）・Ａ｝＝Xpだけず
れていることが分かる。したがって、この位相差Xpを求
めることにより、 Lp＝AB/Xp …… を算出することができる。
そして、上記Xpを求めるには、第４図に示すような手
順によればよい。第4a図は、２つの被写体Ｐ、Ｑからの
光を受けた受光素子列20b、21b、22bの被写体像の輝度
分布に関する出力信号を、基準となる出力信号P0、Q0と
比較したもので、第4a図に示す状態から第4b図に示すよ
うに、出力信号P0、P1、P2が一致する状態まで出力信号
P1,P2の波形をずらせば、そのずらし量が上記Xpとな
る。すなわち、このときP1とP2のずらし量は等しくなる
のであるから（′式および′式より）、受光素子列
21bの出力信号と受光素子列22bの出力信号とを等しい距
離だけずらして、３つの信号の波形が一致したとき、こ
れら３つの信号の波形が同じ被写体Ｐに関する情報とな
るのである。次に、第4c図に示すように、出力信号Q1、
Q2が出力信号Q0と一致する状態までずらせば、該ずらし
量がXqとなる。
順によればよい。第4a図は、２つの被写体Ｐ、Ｑからの
光を受けた受光素子列20b、21b、22bの被写体像の輝度
分布に関する出力信号を、基準となる出力信号P0、Q0と
比較したもので、第4a図に示す状態から第4b図に示すよ
うに、出力信号P0、P1、P2が一致する状態まで出力信号
P1,P2の波形をずらせば、そのずらし量が上記Xpとな
る。すなわち、このときP1とP2のずらし量は等しくなる
のであるから（′式および′式より）、受光素子列
21bの出力信号と受光素子列22bの出力信号とを等しい距
離だけずらして、３つの信号の波形が一致したとき、こ
れら３つの信号の波形が同じ被写体Ｐに関する情報とな
るのである。次に、第4c図に示すように、出力信号Q1、
Q2が出力信号Q0と一致する状態までずらせば、該ずらし
量がXqとなる。
上述のようにして求められた上記Xp、Xqから、式に
より、被写体Ｐ、Ｑまでの距離Lp、Lqが求められる。す
なわち、前記図示しない処理装置において、上記第4a図
ないし第4c図に示す手順を行えばよい。
より、被写体Ｐ、Ｑまでの距離Lp、Lqが求められる。す
なわち、前記図示しない処理装置において、上記第4a図
ないし第4c図に示す手順を行えばよい。
そして、被写体Ｐ、Ｑを３組の受光センサ20、21、22
によって検知するようにしてあるから、これらの被写体
Ｐ、Ｑがあいまいとならずに、確実に該被写体Ｐ、Ｑま
での距離を測距することができる。
によって検知するようにしてあるから、これらの被写体
Ｐ、Ｑがあいまいとならずに、確実に該被写体Ｐ、Ｑま
での距離を測距することができる。
なお、撮影距離はそれぞれの被写体Ｐ、Ｑまでの距離
Lp、Lqを平均するなどして定めればよい。
Lp、Lqを平均するなどして定めればよい。
以上説明したように、この発明に係る測距機構によれ
ば、被写体からの光を少なくとも３組の受光センサで捕
捉するようにしたから、被写体が複数存在した場合で
も、被写体に関する情報があいまいとならず、確実に被
写体の位置を検出でき正確な撮影距離を求めることがで
きる。
ば、被写体からの光を少なくとも３組の受光センサで捕
捉するようにしたから、被写体が複数存在した場合で
も、被写体に関する情報があいまいとならず、確実に被
写体の位置を検出でき正確な撮影距離を求めることがで
きる。
また、パッシブ型オートフォーカス装置に従来から設
けられている２組の受光センサに、さらに１組の受光セ
ンサを追加する構成であるから、簡単な構造とすること
ができる。
けられている２組の受光センサに、さらに１組の受光セ
ンサを追加する構成であるから、簡単な構造とすること
ができる。
図面はこの発明に係る測距機構の好ましい一実施例を示
すものである。第１図は、この測距機構によって被写体
までの距離を測定する場合の光路図である。第２図は、
この測距機構によるオートフォーカス装置を具備したカ
メラの一例を示す正面図である。第３図は、この測距機
構による測距原理を説明するための光路図である。第4a
図ないし第4c図は、測距原理に基づいて測定手順を説明
するための図で、受光素子列で検出される被写体像の輝
度分布に関する信号図である。 第５図は、従来の測距機構における三角測量法の原理と
その問題点を説明するための光路図である。 10……撮影レンズ、12……ファインダー 20……基準受光センサ、21……第１受光センサ 22……第２受光センサ 20a,21a,22a……結像レンズ 20b,21b,22b……受光素子列 T0,T1,T2……光軸、P,Q……被写体 P0,P1,P2,Q0,Q1,Q2……出力信号
すものである。第１図は、この測距機構によって被写体
までの距離を測定する場合の光路図である。第２図は、
この測距機構によるオートフォーカス装置を具備したカ
メラの一例を示す正面図である。第３図は、この測距機
構による測距原理を説明するための光路図である。第4a
図ないし第4c図は、測距原理に基づいて測定手順を説明
するための図で、受光素子列で検出される被写体像の輝
度分布に関する信号図である。 第５図は、従来の測距機構における三角測量法の原理と
その問題点を説明するための光路図である。 10……撮影レンズ、12……ファインダー 20……基準受光センサ、21……第１受光センサ 22……第２受光センサ 20a,21a,22a……結像レンズ 20b,21b,22b……受光素子列 T0,T1,T2……光軸、P,Q……被写体 P0,P1,P2,Q0,Q1,Q2……出力信号
Claims (2)
- 【請求項１】撮影光学系とは異なる光学系を透過した被
写体からの光を複数の受光センサで受けて、該受光セン
サの出力信号の位相差から被写体までの距離を測距し、
該測距データに基づいて撮影レンズを調節するパッシブ
型オートフォーカス装置において、 カメラボディーの適宜位置に等間隔を設けて少なくとも
３組の前記受光センサを配設し、 これら受光センサの出力信号の位相差に基づいて演算処
理を行なうことによって被写体までの距離を測距するこ
とを特徴とするパッシブ型オートフォーカス装置の測距
装置。 - 【請求項２】前記３組の受光センサのうちの中央の受光
センサの出力信号と、その両側に位置した受光センサの
出力信号との位相差に基づいて前記演算処理を行なうこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のパッシブ
型オートフォーカス装置の測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1177382A JP2831388B2 (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | パッシブ型オートフォーカス装置の測距機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1177382A JP2831388B2 (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | パッシブ型オートフォーカス装置の測距機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0342642A JPH0342642A (ja) | 1991-02-22 |
| JP2831388B2 true JP2831388B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=16029963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1177382A Expired - Fee Related JP2831388B2 (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | パッシブ型オートフォーカス装置の測距機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2831388B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101026327B1 (ko) * | 2010-07-07 | 2011-03-31 | 군산대학교산학협력단 | 다중 경통을 이용한 빠른 자동 초점 장치 및 초점 조절 방법 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5842006A (ja) * | 1981-09-04 | 1983-03-11 | Fuji Photo Optical Co Ltd | ゾ−ン式オ−トフオ−カス検出装置 |
| JPS63289411A (ja) * | 1987-05-21 | 1988-11-25 | Minolta Camera Co Ltd | カメラの被写体距離測定装置 |
| JPH01266503A (ja) * | 1988-04-18 | 1989-10-24 | Canon Inc | 焦点検出装置 |
-
1989
- 1989-07-10 JP JP1177382A patent/JP2831388B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0342642A (ja) | 1991-02-22 |
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