JP2880826B2 - カメラ用測距装置 - Google Patents

カメラ用測距装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカメラ用測距装置に関
し、更に詳しくは投光式のカメラ用測距装置の改良に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】被写体に測距光を投光して、反射された
測距光を受光素子に受光させ、その受光位置から撮影距
離に対応した測距データを求める投光式の測距装置は被
写体輝度に左右されず、かつ迅速に測距データを得られ
るため、カメラの測距装置の主流を占めている。ところ
で、焦点距離や口径の短い撮影レンズを用いた安価なカ
メラでは、被写界深度の深くなるため、至近距離から無
限遠までの撮影距離範囲を分割したゾーン毎に設定した
撮影レンズのセット位置に、撮影レンズを移動すること
で、良好な撮影を行うことができる。このようなカメラ
に組み込む投光式の測距装置は測距データを求めること
なく、投光部から投光した測距光がどのゾーンにある被
写体で反射されたかを判定するだけでよいので、構造を
簡単にでき、しかも測距時間を短縮することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、カメラに投
光部を組み込む際に取付け誤差が生じると、ゾーン境界
の近傍に位置する被写体からの反射光は、他のゾーンに
対応する受光領域に入射するようになり、撮影レンズを
所定の位置に移動できないため、良好な撮影をできない
という問題が生じる。このため、上述した投光式のゾー
ン測距装置では、投光部の組付け部分の加工精度を高め
たり、組みつけ後に手間のかかる調整を行ったりしてい
るので、構造が簡単の割に製造コストが高くなるという
問題が生じる。本発明は取付後の調整が簡単で、しかも
精度の高いゾーン測距を行なえるようにした安価なカメ
ラ用測距装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のカメラ用測距装置では、ゾーンの境界にあ
る被写体に測距光を投光し、受光手段から得られた位置
信号を受光エリアを複数の領域に分割し前記ゾーンの境
界に対応させた分割位置データとして、これらを記憶さ
せておき、以後、受光手段から出力された位置信号を前
記分割位置データと比較して、撮影レンズのセット位置
を決定するものである。また、前記受光手段の受光エリ
アの至近距離側の端部は、撮影至近距離の被写体で反射
された測距光の受光位置に基づいて設定している。
【0005】
【実施例】図6は本発明の測距装置を内蔵した電子スチ
ルカメラを示すものであり、この電子スチルカメラ2の
前面には撮像用のレンズ3,測距光をスポット光として
投光する投光部4,ストロボ発光部5,詳しくは後述す
位置データ,分割位置データを入出力するコネクタ
6,レリーズボタン7が設けられている。また、電子ス
チルカメラ2の手前側側面には装填口8が形成されてお
り、この装填口8には図中矢線方向から、映像信号を記
録するメモリカートリッジ9が装填される。
【0006】図1は電子スチルカメラの構成を示すもの
である。前記投光部4は投光レンズ15,規制板16,
近赤外光を発する発光ダイオード17から構成されてい
る。発光ダイオード17が点灯すると、近赤外光は規制
板16でスポット状に整形された後、投光レンズ15に
より被写体18に向けて投光される。なお、符号15a
は投光レンズ15の光軸を示しており、この光軸15a
とレンズ3の光軸3aとは平行になっている。
【0007】前記被写体18からの光はレンズ3を介し
て、45度の角度で取り付けられたハーフミラー19に
入射する。ハーフミラー19に入射した光の半分は反射
されてペンタプリズム22の下面に設けられたピントグ
ラス23に結像される。このピントグラス23に結像さ
れた光学像は、ファインダ接眼レンズ24を介して観察
される。前記ハーフミラー19に入射した光の半分は透
過して、背後のCCD20に結像される。このCCD2
0は被写体像を電気信号に変換して、これを出力する。
また被写体18で反射されたスポット光の半分は図4
に示すように、CCD20の撮像面に設定された受光エ
リアとしての測距エリア25に入射する。なお、CC
D20の前面には、撮像時に光軸3a上に挿入され、レ
ンズ3を通過する赤外光をカットするフイルタ21が出
入り自在に設けられている。
【0008】このカメラでは、図3に示すように無限遠
から撮影至近距離の撮影距離範囲をゾーンT 1 ,T 2
3 に分割している。前記光軸3a上には測距時にレン
ズ3が位置する初期位置とゾーンT 1 ,T 2 ,T 3 に対
応した3ケ所のレンズセット位置とが設定されている。
これらのレンズセット位置は図3に示す撮影距離S1
3 の各被写体を合焦する合焦位置に対応している。各
合焦位置に移動されたレンズ3が、錯乱円径を許容錯乱
円径の25μm以下のボケ量に収めて被写体をCCD2
0に結像する範囲は図示のようになる。このようにして
各ゾーンT 1 ,T 2 ,T 3 のそれぞれに1つずつレンズ
セット位置を設定し、レンズ3を1つのレンズ位置に移
動することで、そのレンズ位置に対応するゾーン内の被
写体を良好に撮影ができるようにされている。なお、ゾ
ーンT4 はレンズ3の合焦できない範囲を示している。
【0009】図5は測距用エリアを拡大して示すもので
ある。測距用エリア25には画素に対応する電荷蓄積素
子26がN行5列に配列されている。この電荷蓄積素子
26の各行には下向きに1番からN番までの番号が付け
られている。被写体18で反射されたスポット光は、そ
の被写体18までの距離に応じた行数の電荷蓄積素子2
6に入射する。例えば図中に○印で示される(A+1)
行3列目の電荷蓄積素子26にスポット光が入射する
と、この○印の電荷蓄積素子26は、スポット光の成分
電荷が加算されるため、周囲より高い電荷が蓄積され
る。
【0010】この測距用エリア25は基線長方向に4個
のグループ域G1 〜G4 に区分けされており、このグル
ープ域G1 〜G4 はそれぞれ前記ゾーンT1 〜T4 に対
応している。グループ域G1 は例えば1行からA行まで
の電荷蓄積素子群で、グループ域G2 は(A+1)行か
らB行までの電荷蓄積素子群で,グループ域G3 は(B
+1)行からC行までの電荷蓄積素子群で、グループ域
4 は(C+1)行からN行までの電荷蓄積素子群でそ
れぞれ構成されているが、各グループ域G 1 〜G 4 の境
界に対応するA行,B行,C行の各行数は、後述する初
期設定モード時に前記ゾーンT 1 〜T 4 に対応するよう
に決められる。なお、この実施例では測距用エリア25
を4分割したが、分割数は3個もしくは5個以上であっ
てもよい。
【0011】前記CCD20には前記電気信号を増幅す
るアンプ27が図1に示すように接続されている。この
アンプ27には電気信号を映像信号に変換する映像信号
処理回路28が接続されている。この映像信号処理回路
28には前記メモリカートリッジ9に映像信号を書き込
む記録部31、及び映像信号から測距用エリア25に対
応する抽出映像信号を抽出するゲート回路32が接続さ
れている。このゲート回路32には検出回路33が接続
されており、この検出回路33は抽出映像信号からスポ
ット光が入射した電荷蓄積素子26を特定して、その行
数に対応した位置データを判定回路34に送る。この判
定回路34は位置データから被写体18の位置するゾー
ンを判定して、これに対応したセット位置データを電子
スチルカメラ2の制御を行うマイコン35に送る。
【0012】前記マイコン35には前記コネクタ6,レ
リーズボタン7の操作により、測距開始信号,半押し信
号及びレリーズ信号をそれぞれ出力する信号発生器7
a,セット位置データ及び詳しくは後述する分割位置デ
ータを格納するメモリ39,レンズ3の移動を行うモー
タ41を駆動するレンズ駆動制御部43,前記CCD2
0を駆動する駆動制御部45及び発光ダイオード17を
駆動する投光制御部47とがそれぞれ接続されている。
【0013】既知の撮影距離例えば撮影至近距離及びゾ
ーンの境界にある被写体で反射されたスポット光の入射
位置に基づいて、測距用エリアを分割する分割位置デー
タを求める初期設定モードについて図2を参照して説明
する。分割位置データは投光器4を電子スチルカメラ2
に組み付けた状態で求められる。標準反射板50は撮影
至近距離に,標準反射板51はゾーンT3 とゾーンT2
の境界に,標準反射板52はゾーンT2 とゾーンT1
境界に位置する。投光部4から投光されたスポット光
は、各標準反射板50〜52で反射され、レンズ3を介
してCCD20に入射して、図5に示すC行,B行,A
行の電荷蓄積素子26にそれぞれ電荷を蓄積する。検出
回路33は各電荷蓄積素子26を特定して、位置データ
C,位置データB,位置データAをマイコン35に送
る。なお、各標準反射板50〜52で反射されたスポッ
ト光が入射する電荷蓄積素子26の位置、すなわちC,
B,Aの各値は投光部4を取り付ける位置や角度の誤
差,レンズ3の収差等の影響によって個々の電子スチル
カメラ毎に異なったものとなる。また、各標準反射板5
0〜52へのスポット光の投光は順次に行われ、奥の標
準反射板に向けて投光されたスポット光が手前の標準反
射板で遮られないようにして行われるのはいうまでもな
い。
【0014】これらの位置データC,位置データB,位
置データAはコネクタ6を介して図示しないデータ入出
力装置の表示部に表示される。これらの位置データC,
位置データB,位置データAは分割位置データとしてデ
ータ入出力装置によりメモリ39に書き込まれる。以上
説明したように、本発明のカメラ用測距装置では電子ス
チルカメラ2に投光部4を組み込んだ後、撮影至近距離
とゾーンの境界に設定した標準反射板にスポット光を投
光し、その反射光の入射位置に基づいて測距用エリア
をゾーンに対応させてグループ域に分割している。
なわち、撮影至近距離とゾーンの境界に設定した標準反
射板を実際に測距して得られる位置データC,位置デー
タB,位置データAを各ゾーンの境界に対応させた分割
位置データとしてメモリ39に記憶し、この分割位置デ
ータで測距用エリア25をゾーンに対応させたグループ
域に分割している。このため、本発明のカメラ用測距装
置では、投光部4を取り付ける位置や角度の誤差、また
レンズ3の収差等の影響を受けることなく、被写体で反
射されたスポット光をゾーンに対応したグループ域に確
実に入射させることができる。したがって、撮影至近距
離から無限遠までの被写体に対し、ボケ量を許容錯乱円
径25μm以下に抑えて撮像することができる。
【0015】ここで、前記マイコン35が行う制御につ
いて簡単に触れておく。電源がONすると、このマイコ
ン35はレンズ駆動制御部43を駆動してレンズ3を初
期位置に移動する。信号発生器7aから測距開始信号が
出力されると、マイコン35は駆動制御部45及び投光
制御部47を介して、CCD20と発光ダイオード17
とを駆動するとともに、メモリ39から読み出したセッ
ト位置データ及び分割位置データを判定回路34に送
る。またマイコン35は判定回路34からセット位置デ
ータが入力されると、これをレンズ駆動制御部43に送
り、レンズ3をセット位置に移動する。更にマイコン3
5はレンズ3がレンズセット位置に移動された後、信号
発生器7aからレリーズ信号が送られると、駆動制御部
45のみを駆動して、CCD20に録画用の撮像を行わ
せる。
【0016】以下、本発明のカメラ用測距装置を組み込
んだ電子スチルカメラの作用について説明する。前記測
距開始信号が信号発生器7aから出力されると、マイコ
ン35は駆動制御部45と投光制御部47を駆動すると
ともに、メモリ39から読みだしたセット位置データ及
び分割位置データを判定回路34に送る。駆動制御部4
5はCCD20を駆動する。また、投光制御部47はC
CD20の電荷蓄積時間に対応して、発光ダイオード1
7を発光させる。
【0017】投光レンズ15から投光されたスポット光
は被写体18で反射されると、レンズ3を介して、その
被写体18までの距離に応じた位置の電荷蓄積素子26
に入射する。例えば、スポット光が(A+1)番の電荷
蓄積素子26に入射する。CCD20から読み出された
電気信号は映像信号処理回路28で映像信号に変換され
た後、ゲート回路32に送られる。このゲート回路32
から抽出映像信号が検出回路に送られると、検出回路3
3は抽出映像信号からスポット光が入射した(A+1)
番の電荷蓄積素子26を特定し、位置データ(A+1)
を判定回路34に送る。この判定回路34は位置データ
(A+1)がグループ域G2 に属するのを判定し、レン
ズ3を撮影距離S2 の合焦位置に移動するセット位置デ
ータを選択して、これをマイコン35に送る。
【0018】マイコン35はセット位置データをレンズ
駆動制御部43に送る。レンズ駆動制御部43はモータ
41を駆動し、レンズ3を初期位置から撮影距離S2
対応するレンズセット位置に移動する。レンズ3は錯乱
円径2μm以下のピント精度でCCD20上に被写体
18の像を結像する。なお、信号発生器7aから前記半
押し信号が出力されている間は、フォーカスロックが行
われるので、合焦位置にあるレンズ3は移動されること
はない。レンズ3が合焦位置に移動された後、フイルタ
21が光軸上に挿入されると撮像準備が完了する。
【0019】レリーズボタン7が押圧され、信号発生器
7aからレリーズ信号が出力されると、マイコン35は
駆動制御部45のみを駆動して、CCD20に録画用の
撮像を行わせる。そして、録画用の電気信号としてアン
プ27を介して、映像信号処理回路28に送られ、映像
信号に変換される。この映像信号は記録部31でデジタ
ル化されてメモリカートリッジ9に書き込まれる。この
後、フイルタ21が光軸3a上から退避するとともに、
レンズ3が初期位置にセットされると、次の測距準備が
整う。
【0020】なお、上記実施例では測距光をTTLでC
CD20に受光したが、受光専用レンズを設けて測距光
を受光する場合には、前記CCD20の代わりにPSD
等の受光素子を用いることもできる。
【0021】上記実施例では投光部4の取付け誤差を考
慮し、撮影至近距離にある被写体で反射されたスポット
光を確実に検出できるように基線長方向に余裕を持たせ
て、測距エリア25をN行の電荷蓄積素子26で構成し
たが、初期設定モード時に、標準反射板50で反射され
たスポット光の入射位置に対応して、測距用エリア25
の至近距離側の境界を決定すると、C行(C<N)の少
ない電荷蓄積素子26からなる小さな測距用エリアを設
定することができる。このようにすると、位置データを
検出する時間を短縮することができる。
【0022】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のカ
メラ用測距装置ではゾーンの境界にある被写体に測距光
を投光して、被写体で反射された測距光の入射位置から
位置信号を求める初期設定モード時に、受光エリアを複
数の領域に分割しゾーンの境界に対応させた分割位置デ
ータを得られた位置信号から算出して、これらを記憶手
段に記憶させている。そして、判別手段は分割位置デー
タに基づいて、位置信号に対応する撮影レンズのセット
位置を判定している。このため、撮影レンズのセット位
置は投光手段の取付け誤差の影響を受けることなく、ゾ
ーンに対応したものとなる。したがって、本発明のカメ
ラ用測距装置は組付け部分の加工精度を高めたり、組み
つけ後に手間のかかる調整を必要としないから、その製
造コストを安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の測距装置を内蔵した電子スチルカメラ
の電気的構成を示す図である。
【図2】初期設定モードの際に行われる測距の様子を示
す説明図である。
【図3】各レンズのセット位置における錯乱円径とゾー
ンの関係を示す図である。
【図4】CCD上における測距用エリアを位置を示す図
である。
【図5】測距用エリアを構成する電荷蓄積素子の配列を
示す図である。
【図6】本発明の測距装置を内蔵した電子スチルカメラ
の斜視図である。
【符号の説明】
2 電子スチルカメラ 3 レンズ 4 投光部 6 コネクタ 17 発光ダイオード 18 被写体 20 CCD 25 測距用エリア 33 検出回路 34 判定回路 35 マイコン 39 メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 7/32 G03B 13/36

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 至近距離から無限遠までの撮影距離範囲
    を複数のゾーンに分割し、これらゾーン毎に撮影レンズ
    のセット位置を1つずつ設定したカメラ用測距装置にお
    いて、 被写体に向けて測距光を投光する投光手段と、被写体で
    反射された測距光を受光し、受光エリアの受光位置に応
    じた位置信号を出力する受光手段と、前記ゾーンの境界
    にある被写体に測距光を投光し、受光手段から位置信号
    を出力する初期設定モード時に、前記受光手段から得ら
    れた位置信号を前記受光エリアを複数の領域に分割し前
    記ゾーンの境界に対応させた分割位置データとして記憶
    する記憶手段と、通常の使用時に受光手段から出力され
    た位置信号を前記分割位置データと比較し、撮影レンズ
    のセット位置を判別する判別手段を備えたことを特徴
    とするカメラ用測距装置。
  2. 【請求項2】前記受光手段の受光エリアの至近距離側の
    端部は、初期設定モード時に撮影至近距離の被写体で反
    射された測距光の受光位置に対応して設定されることを
    特徴とする請求項1記載のカメラ用測距装置。
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