JP3174128B2 - カメラ - Google Patents
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- JP3174128B2 JP3174128B2 JP8561192A JP8561192A JP3174128B2 JP 3174128 B2 JP3174128 B2 JP 3174128B2 JP 8561192 A JP8561192 A JP 8561192A JP 8561192 A JP8561192 A JP 8561192A JP 3174128 B2 JP3174128 B2 JP 3174128B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、撮影光学系とは別体に
ファインダ光学系を有し、光源からの光束をファインダ
光学系の一部を介して被写体へ投光し、被写体からの反
射光束を受光することにより、被写体距離を自動的に測
距してレンズを合焦点へ駆動する、アクティブ方式で測
距可能なカメラに関する。
ファインダ光学系を有し、光源からの光束をファインダ
光学系の一部を介して被写体へ投光し、被写体からの反
射光束を受光することにより、被写体距離を自動的に測
距してレンズを合焦点へ駆動する、アクティブ方式で測
距可能なカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】コンパクトカメラ等に利用されている距
離検出装置には、投光レンズを通し被写体に向けて赤外
発光ダイオード（以下、ＩＲＥＤと云う。）より赤外光
を投光し、投光レンズから一定の距離即ち基線長だけ離
れて設けられた受光レンズを介して半導体位置検出装置
（以下、ＰＳＤと云う。）で被写体からの反射光を受光
し、その入射光位置によって被写体距離を測定する、所
謂赤外投光アクティブ式三角測距方法が採用されてい
る。この方法によれば、投光レンズはファインダ光学系
とは別体で配置されるため、投光レンズ光軸とファイン
ダ光軸のパララックスが発生し、ファインダ内で測距範
囲を示す測距枠と投光レンズによる実際のスポット光位
置が被写体距離によって変化してしまう場合がある。か
かる不都合は、特開昭６３−２２９４３９号公報等に開
示されているように、被写体側の一つの光路を光路分割
部材により投光レンズ系とファインダ系の二光路に分割
し、投光系射出光軸とファインダ系入射光軸とを一致さ
せることにより改善できることが知られている。
離検出装置には、投光レンズを通し被写体に向けて赤外
発光ダイオード（以下、ＩＲＥＤと云う。）より赤外光
を投光し、投光レンズから一定の距離即ち基線長だけ離
れて設けられた受光レンズを介して半導体位置検出装置
（以下、ＰＳＤと云う。）で被写体からの反射光を受光
し、その入射光位置によって被写体距離を測定する、所
謂赤外投光アクティブ式三角測距方法が採用されてい
る。この方法によれば、投光レンズはファインダ光学系
とは別体で配置されるため、投光レンズ光軸とファイン
ダ光軸のパララックスが発生し、ファインダ内で測距範
囲を示す測距枠と投光レンズによる実際のスポット光位
置が被写体距離によって変化してしまう場合がある。か
かる不都合は、特開昭６３−２２９４３９号公報等に開
示されているように、被写体側の一つの光路を光路分割
部材により投光レンズ系とファインダ系の二光路に分割
し、投光系射出光軸とファインダ系入射光軸とを一致さ
せることにより改善できることが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した測距方法は、
単焦点カメラだけでなく、変倍式カメラにおいても適用
され得るが、一般にコンパクトカメラの変倍ファインダ
は、小型且つ簡単な構造で変倍機構が良好に作動するよ
うに、移動レンズ群に多少のガタをもたせており、変倍
時のレンズ群の移動によって投光光束の光軸ずれが発生
する場合がある。この場合、ＰＳＤへの入射光位置がず
れて正確な被写体距離が得られず、ピントズレが生じる
という問題があった。又、マクロ撮影時に発生する撮影
系とファインダ系のパララックスを抑えるため、ファイ
ンダ光軸を意図的にずらす場合があるが、この場合も投
光光束の光軸がずれてしまい、測距結果に対して補正が
必要となる、といった問題があった。
単焦点カメラだけでなく、変倍式カメラにおいても適用
され得るが、一般にコンパクトカメラの変倍ファインダ
は、小型且つ簡単な構造で変倍機構が良好に作動するよ
うに、移動レンズ群に多少のガタをもたせており、変倍
時のレンズ群の移動によって投光光束の光軸ずれが発生
する場合がある。この場合、ＰＳＤへの入射光位置がず
れて正確な被写体距離が得られず、ピントズレが生じる
という問題があった。又、マクロ撮影時に発生する撮影
系とファインダ系のパララックスを抑えるため、ファイ
ンダ光軸を意図的にずらす場合があるが、この場合も投
光光束の光軸がずれてしまい、測距結果に対して補正が
必要となる、といった問題があった。
【０００４】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、投光レンズ系とフ
ァインダ系のパララックスが無く、且つ高精度の測距機
能を有する、コンパクトな変倍カメラを提供することに
ある。
のであり、その目的とするところは、投光レンズ系とフ
ァインダ系のパララックスが無く、且つ高精度の測距機
能を有する、コンパクトな変倍カメラを提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のカメラは、撮影光学系とは別体に構成された
ファインダ光学系の対物光学系光路中に光路分割部材が
配置され、光路分割部材により分割された光路の一方を
ファインダ光学系光路、他方を測距光学系光路とするカ
メラにおいて、光路分割部材より物体側の光学系により
変倍を行い、光軸ずれを検出するための一対の手段を、
該変倍時に移動する光学部材を挟むように配置したこと
を特徴としてなるものである。
に本発明のカメラは、撮影光学系とは別体に構成された
ファインダ光学系の対物光学系光路中に光路分割部材が
配置され、光路分割部材により分割された光路の一方を
ファインダ光学系光路、他方を測距光学系光路とするカ
メラにおいて、光路分割部材より物体側の光学系により
変倍を行い、光軸ずれを検出するための一対の手段を、
該変倍時に移動する光学部材を挟むように配置したこと
を特徴としてなるものである。
【０００６】又、本発明のカメラは、光路分割部材より
物体側の光学系によりパララックス補正を行い、光軸ず
れを検出するための一対の手段を、該補正時に移動する
光学部材を挟むように配置したことを特徴としてなるも
のである。 そして、本発明では、これら光軸ずれ検出手
段の検出信号により、測距光学系の光軸ずれが検出され
るようになっている。又、本発明は、前記測距光学系
が、投光光学系であることを特徴としている。又、本発
明は、前記光路分割部材が可視光を反射し、赤外光を透
過することを特徴としている。更に、本発明は、前記光
軸ずれ検出手段が、投光素子と受光素子の対からなるこ
とを特徴としている。
物体側の光学系によりパララックス補正を行い、光軸ず
れを検出するための一対の手段を、該補正時に移動する
光学部材を挟むように配置したことを特徴としてなるも
のである。 そして、本発明では、これら光軸ずれ検出手
段の検出信号により、測距光学系の光軸ずれが検出され
るようになっている。又、本発明は、前記測距光学系
が、投光光学系であることを特徴としている。又、本発
明は、前記光路分割部材が可視光を反射し、赤外光を透
過することを特徴としている。更に、本発明は、前記光
軸ずれ検出手段が、投光素子と受光素子の対からなるこ
とを特徴としている。
【０００７】
【作用】作用は実施例において詳述する。
【０００８】
【実施例】以下、図面に基づいて実施例を説明する。図
１は、本発明で利用されるアクティブ方式の測距光学系
の原理を示す図である。図中、ＩＲＥＤ１から発光され
る赤外光は投光レンズ２で集光されて被写体３に照射さ
れ、被写体３の反射光は受光レンズ４によって測距用Ｐ
ＳＤ５上に結像する。この場合、受光レンズ４の光軸と
一致するＰＳＤ５上の点を原点として、この原点から反
射光が入射する位置までの距離をｘ、投光レンズ２と受
光レンズ４の光軸間距離即ち基線長をＳ、受光レンズ４
の焦点距離をｆとすると、被写体距離ｄは次式（１）で
与えられる。 ｄ＝ｓ・ｆ／ｘ ───（１）
１は、本発明で利用されるアクティブ方式の測距光学系
の原理を示す図である。図中、ＩＲＥＤ１から発光され
る赤外光は投光レンズ２で集光されて被写体３に照射さ
れ、被写体３の反射光は受光レンズ４によって測距用Ｐ
ＳＤ５上に結像する。この場合、受光レンズ４の光軸と
一致するＰＳＤ５上の点を原点として、この原点から反
射光が入射する位置までの距離をｘ、投光レンズ２と受
光レンズ４の光軸間距離即ち基線長をＳ、受光レンズ４
の焦点距離をｆとすると、被写体距離ｄは次式（１）で
与えられる。 ｄ＝ｓ・ｆ／ｘ ───（１）
【０００９】ここで、前述の如く変倍機構のガタ等によ
り、変倍時又はパララックス補正時に投光レンズ２に偏
心εが生じた場合、投光光軸が角度θだけずれ、従って
受光入射角もθずれる（同図（ｂ）参照）。この場合の
ＰＳＤ５上の反射光入射位置をｘ′とすると、反射光入
射位置ｘ′と角度θとの関係は次式（２）で与えられ
る。 ｘ′＝ｘ＋ｆ・ｔａｎθ ───（２） 従って、角度θが測定され得れば、投光光軸ずれ発生の
有無に関わらず、正確な被写体距離を得ることができ
る。
り、変倍時又はパララックス補正時に投光レンズ２に偏
心εが生じた場合、投光光軸が角度θだけずれ、従って
受光入射角もθずれる（同図（ｂ）参照）。この場合の
ＰＳＤ５上の反射光入射位置をｘ′とすると、反射光入
射位置ｘ′と角度θとの関係は次式（２）で与えられ
る。 ｘ′＝ｘ＋ｆ・ｔａｎθ ───（２） 従って、角度θが測定され得れば、投光光軸ずれ発生の
有無に関わらず、正確な被写体距離を得ることができ
る。
【００１０】図２は、かかる角度θが測定され得る、光
軸ずれ検出手段を含む光学系を示す図、図３は光軸ずれ
検出手段の詳細図である。図中、２は図１に示した投光
レンズであって変倍時に移動する第１レンズ群２ａ及び
第２レンズ群２ｂより構成される変倍対物系、６は変倍
対物系２の後方に配置されたハーフミラー又は可視光を
反射し赤外光を透過する波長選択性を有するミラー、７
はミラー６の反射側に配置されていてファインダのため
の視野枠７ａ，像成立化のための反射面を有するプリズ
ム７ｂ及びルーペレンズ７ｃより構成される接眼系、８
は第１レンズ群２ａの被写体側のレンズ端近傍に配置さ
れた投光光束の一部を分離するためのミラー、９はミラ
ー８で分離された略平行光束の投光光束を結像するため
の微小レンズ、１０は微小レンズ９の結像位置に置かれ
た光軸ずれ検出用ＰＳＤである。
軸ずれ検出手段を含む光学系を示す図、図３は光軸ずれ
検出手段の詳細図である。図中、２は図１に示した投光
レンズであって変倍時に移動する第１レンズ群２ａ及び
第２レンズ群２ｂより構成される変倍対物系、６は変倍
対物系２の後方に配置されたハーフミラー又は可視光を
反射し赤外光を透過する波長選択性を有するミラー、７
はミラー６の反射側に配置されていてファインダのため
の視野枠７ａ，像成立化のための反射面を有するプリズ
ム７ｂ及びルーペレンズ７ｃより構成される接眼系、８
は第１レンズ群２ａの被写体側のレンズ端近傍に配置さ
れた投光光束の一部を分離するためのミラー、９はミラ
ー８で分離された略平行光束の投光光束を結像するため
の微小レンズ、１０は微小レンズ９の結像位置に置かれ
た光軸ずれ検出用ＰＳＤである。
【００１１】ＩＲＥＤ１から発光される赤外光はミラー
６を透過し、第２レンズ群２ｂ，第１レンズ群２ａで集
光されて被写体に照射される。第２レンズ群２ｂ，第１
レンズ群２ａで集光された赤外光の一部はミラー８で分
離されて方向を変え、微小レンズ９によりＰＳＤ１０上
に結像される。変倍時、第１レンズ群２ａ，第２レンズ
群２ｂが移動することにより、変倍光学系２に偏心εが
生じ、投光光軸が角度θだけずれると、赤外光は、図３
に示すようにＰＳＤ１０上でｘ1 だけずれた位置に結像
する。この場合、微小レンズ９の焦点距離をｆ1 とする
と、結像位置ずれｘ1 と角度θとの関係は次式（３）で
与えられる。 θ＝ｔａｎ-1（ｘ1 ／ｆ1 ） ───（３） 従って、式（３）により光軸のずれ角度θを求め、これ
を式（２）に当てはめれば、投光光軸ずれが補正された
正確な被写体距離を得ることができる。
６を透過し、第２レンズ群２ｂ，第１レンズ群２ａで集
光されて被写体に照射される。第２レンズ群２ｂ，第１
レンズ群２ａで集光された赤外光の一部はミラー８で分
離されて方向を変え、微小レンズ９によりＰＳＤ１０上
に結像される。変倍時、第１レンズ群２ａ，第２レンズ
群２ｂが移動することにより、変倍光学系２に偏心εが
生じ、投光光軸が角度θだけずれると、赤外光は、図３
に示すようにＰＳＤ１０上でｘ1 だけずれた位置に結像
する。この場合、微小レンズ９の焦点距離をｆ1 とする
と、結像位置ずれｘ1 と角度θとの関係は次式（３）で
与えられる。 θ＝ｔａｎ-1（ｘ1 ／ｆ1 ） ───（３） 従って、式（３）により光軸のずれ角度θを求め、これ
を式（２）に当てはめれば、投光光軸ずれが補正された
正確な被写体距離を得ることができる。
【００１２】又、第１レンズ群２ａ又は第２レンズ群２
ｂを光軸に対して垂直にその位置を移動・調節すること
でパララックス補正が行われ、この際発生する光軸ずれ
も上記光軸ずれ検出手段によって同様に検出され、測距
データの補正が可能である。
ｂを光軸に対して垂直にその位置を移動・調節すること
でパララックス補正が行われ、この際発生する光軸ずれ
も上記光軸ずれ検出手段によって同様に検出され、測距
データの補正が可能である。
【００１３】図１において、測距用ＰＳＤ５に生じる光
電流ｉ1 ，ｉ2 は、その大きさが共に入射光強度に比例
するが、両電流の大きさの比即ち光強度比（ｉ1 ／
ｉ2 ）は入射光強度には依存せず、又、反射光入射位置
ｘはこの光強度比（ｉ1 ／ｉ2 ）のみにより決定され
る。又、基線長Ｓ方向の光軸ずれがＰＳＤ５において反
射光入射位置ｘに直接影響して位置ずれを生じさせる
が、基線長Ｓ方向に対して垂直方向の光軸ずれはＰＳＤ
５における入射光強度に影響するだけなので反射光入射
位置ｘの位置ずれに与える影響は少ない。従って、光軸
ずれの検出は基線長Ｓ方向のみ行えばよく、かかる光軸
ずれ検出に必要な部材も少なくて済む。
電流ｉ1 ，ｉ2 は、その大きさが共に入射光強度に比例
するが、両電流の大きさの比即ち光強度比（ｉ1 ／
ｉ2 ）は入射光強度には依存せず、又、反射光入射位置
ｘはこの光強度比（ｉ1 ／ｉ2 ）のみにより決定され
る。又、基線長Ｓ方向の光軸ずれがＰＳＤ５において反
射光入射位置ｘに直接影響して位置ずれを生じさせる
が、基線長Ｓ方向に対して垂直方向の光軸ずれはＰＳＤ
５における入射光強度に影響するだけなので反射光入射
位置ｘの位置ずれに与える影響は少ない。従って、光軸
ずれの検出は基線長Ｓ方向のみ行えばよく、かかる光軸
ずれ検出に必要な部材も少なくて済む。
【００１４】次に、上述した光学系から光軸ずれを検出
する電気回路のブロック図を図４に示してその動作を説
明する。図中、１０１，１０２は測距用ＰＳＤ５の出力
電流信号を低入力インピーダンスで受けて増幅するプリ
アンプ、１０３，１０４は光軸ずれ検出用ＰＳＤ１０の
出力電流信号を低入力インピーダンスで受けて増幅する
プリアンプである。これらプリアンプの出力電流信号
は、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４によって選択的に
圧縮回路１０５，１０６へ導かれる。圧縮回路１０５，
１０６は、ダイオードの順電圧の式に従って、増幅され
たＰＳＤ５，１０の出力電流信号ｉP1，ｉP2を次式
（４）で示す変換式により電圧ＶP に圧縮変換する。 ＶPn＝Ｖt ・ｌｎ（ｉpn ／Ｉs ） ───（４） 但し、Ｉs はダイオードの逆方向飽和電流、Ｖt はサー
マルボルテージ、ｌｎは底をｅとする常用対数である。
する電気回路のブロック図を図４に示してその動作を説
明する。図中、１０１，１０２は測距用ＰＳＤ５の出力
電流信号を低入力インピーダンスで受けて増幅するプリ
アンプ、１０３，１０４は光軸ずれ検出用ＰＳＤ１０の
出力電流信号を低入力インピーダンスで受けて増幅する
プリアンプである。これらプリアンプの出力電流信号
は、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４によって選択的に
圧縮回路１０５，１０６へ導かれる。圧縮回路１０５，
１０６は、ダイオードの順電圧の式に従って、増幅され
たＰＳＤ５，１０の出力電流信号ｉP1，ｉP2を次式
（４）で示す変換式により電圧ＶP に圧縮変換する。 ＶPn＝Ｖt ・ｌｎ（ｉpn ／Ｉs ） ───（４） 但し、Ｉs はダイオードの逆方向飽和電流、Ｖt はサー
マルボルテージ、ｌｎは底をｅとする常用対数である。
【００１５】そして、式（４）で電圧値に変換された圧
縮回路１０５の出力ＶP1と、圧縮回路１０６の出力ＶP2
を差動回路１０７に入力し、該差動回路１０７において
次式（５）で示す演算がなされ、電圧差Ｖｘが出力され
る。 ＶX ＝ＶP2−ＶP1＝Ｖt ・ｌｎ（ｉP2／ｉP1） ───（５） 式（５）から明らかなように、差動回路１０７の出力信
号ＶX は、ＰＳＤ５，１０の各々の出力電流信号ｉP1，
ｉP2の比に依存する。この電圧差ＶX は、Ａ／Ｄ変換回
路１０８でデジタルデータに変換されワンチップマイク
ロコンピュータであるＣＰＵ１０９に格納される。
縮回路１０５の出力ＶP1と、圧縮回路１０６の出力ＶP2
を差動回路１０７に入力し、該差動回路１０７において
次式（５）で示す演算がなされ、電圧差Ｖｘが出力され
る。 ＶX ＝ＶP2−ＶP1＝Ｖt ・ｌｎ（ｉP2／ｉP1） ───（５） 式（５）から明らかなように、差動回路１０７の出力信
号ＶX は、ＰＳＤ５，１０の各々の出力電流信号ｉP1，
ｉP2の比に依存する。この電圧差ＶX は、Ａ／Ｄ変換回
路１０８でデジタルデータに変換されワンチップマイク
ロコンピュータであるＣＰＵ１０９に格納される。
【００１６】１stＳＷ，２ndＳＷは、その接点がＣＰＵ
１０９に接続されていて、カメラのレリーズ動作に伴っ
て夫々順次閉成する第１，第２レリーズスイッチであ
り、レリーズボタンが半分押された状態で１stＳＷがＯ
Ｎし、レリーズボタンを押し込んだ状態で２ndＳＷがＯ
Ｎする。ＣＰＵ１０９は１ｓｔＳＷ，２ndＳＷのＯＮ／
ＯＦＦ状態を検知し、この検知信号に従ってカメラ全体
の動作シーケンスを制御している。１１０はＩＲＥＤ１
を発光させるためのドライバ回路であるが、このドライ
バ回路１１０，ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４はＣＰ
Ｕ１０９の制御を受け、ＩＲＥＤ１の発光タイミングと
同期して動作するようになっている。
１０９に接続されていて、カメラのレリーズ動作に伴っ
て夫々順次閉成する第１，第２レリーズスイッチであ
り、レリーズボタンが半分押された状態で１stＳＷがＯ
Ｎし、レリーズボタンを押し込んだ状態で２ndＳＷがＯ
Ｎする。ＣＰＵ１０９は１ｓｔＳＷ，２ndＳＷのＯＮ／
ＯＦＦ状態を検知し、この検知信号に従ってカメラ全体
の動作シーケンスを制御している。１１０はＩＲＥＤ１
を発光させるためのドライバ回路であるが、このドライ
バ回路１１０，ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４はＣＰ
Ｕ１０９の制御を受け、ＩＲＥＤ１の発光タイミングと
同期して動作するようになっている。
【００１７】次に、測距用ＰＳＤ５の出力電流信号
ｉP1，ｉP2と、測定距離との関係について、図１を参照
して説明する。図中、ＰＳＤ５の長手方向の一方の端部
より受光レンズ４の光軸までの距離をａ、反射光入射位
置をｘとすると、公知のＰＳＤ特性により信号電流
ｉ1 ，ｉ2 は、次式（６），（７）で表せる。 ｉ1 ＝（ｘ＋ａ）／ｔ・ｉP0 ───（６） ｉ2 ＝｛ｔ−（ｘ＋ａ）｝／ｔ・ｉP0＝ｉP0−ｉ1 ───（７） 但し、ｔはＰＳＤの長手方向の長さ、ｉP0は総信号光量
である。従って、ｉ1 とｉ2 の比をとると、 ｉ2 ／ｉ1 ＝｛ｔ−（ｘ＋ａ）｝／（ｘ＋ａ） ＝｛ｔ／（ｘ＋ａ）｝−１ ───（８） となり、ｔ，ａが定数なので式（８）から反射光入射位
置ｘを求めることができる。式（８）中、ｉ1 ，ｉ2 を
増幅したものが式（５）のｉP1，ｉP2なので、式（５）
の演算結果ＶX を式（８）に当てはめ、反射光入射位置
ｘが求められ、これにより式（１）より被写体距離ｄを
求めることができる。
ｉP1，ｉP2と、測定距離との関係について、図１を参照
して説明する。図中、ＰＳＤ５の長手方向の一方の端部
より受光レンズ４の光軸までの距離をａ、反射光入射位
置をｘとすると、公知のＰＳＤ特性により信号電流
ｉ1 ，ｉ2 は、次式（６），（７）で表せる。 ｉ1 ＝（ｘ＋ａ）／ｔ・ｉP0 ───（６） ｉ2 ＝｛ｔ−（ｘ＋ａ）｝／ｔ・ｉP0＝ｉP0−ｉ1 ───（７） 但し、ｔはＰＳＤの長手方向の長さ、ｉP0は総信号光量
である。従って、ｉ1 とｉ2 の比をとると、 ｉ2 ／ｉ1 ＝｛ｔ−（ｘ＋ａ）｝／（ｘ＋ａ） ＝｛ｔ／（ｘ＋ａ）｝−１ ───（８） となり、ｔ，ａが定数なので式（８）から反射光入射位
置ｘを求めることができる。式（８）中、ｉ1 ，ｉ2 を
増幅したものが式（５）のｉP1，ｉP2なので、式（５）
の演算結果ＶX を式（８）に当てはめ、反射光入射位置
ｘが求められ、これにより式（１）より被写体距離ｄを
求めることができる。
【００１８】又、光軸ずれ検出用ＰＳＤ１０の出力信号
ｉQ1，ｉQ2と光軸ずれ角度θの関係を図３を参照して説
明すれば、図中、ＰＳＤ１０の長手方向の長さをｔ2 と
し、微小レンズ９の光軸とＰＳＤ１０の長手方向を二分
割するポイントに一致させると、ＰＳＤ１０の出力電流
ｉQ1，ｉQ2は、次式（９），（１０）で表せる。 ｉQ1＝（ｔ2 ／２＋ｘ1 ）／ｔ2 ・ｉQ0 ───（９） ｉQ2＝｛ｔ2 −（ｔ2 ／２＋ｘ1 ）｝／ｔ2 ・ｉQ0 ───（１０） 但し、ｉQ0は光軸ずれ用ＰＳＤ１０に入射する全信号電
流である。従って、ｉQ1とｉQ2の比をとると、 ｉQ2／ｉQ1＝｛ｔ2 −（ｔ2 ／２＋ｘ1 ）｝／（ｔ2 ／２＋ｘ1 ） ＝｛ｔ2 ／（ｔ2 ／２＋ｘ1 ）｝−１ ───（１１） となる。式（１１）中、ｉQ1，ｉQ2を増幅したものが式
（５）のｉP1，ｉP2なので、式（５）の演算結果Ｖｘを
式（１１）に当てはめ、位置ずれｘ1 が求められ、これ
により式（３）より光軸ずれ角度θを求めることができ
る。
ｉQ1，ｉQ2と光軸ずれ角度θの関係を図３を参照して説
明すれば、図中、ＰＳＤ１０の長手方向の長さをｔ2 と
し、微小レンズ９の光軸とＰＳＤ１０の長手方向を二分
割するポイントに一致させると、ＰＳＤ１０の出力電流
ｉQ1，ｉQ2は、次式（９），（１０）で表せる。 ｉQ1＝（ｔ2 ／２＋ｘ1 ）／ｔ2 ・ｉQ0 ───（９） ｉQ2＝｛ｔ2 −（ｔ2 ／２＋ｘ1 ）｝／ｔ2 ・ｉQ0 ───（１０） 但し、ｉQ0は光軸ずれ用ＰＳＤ１０に入射する全信号電
流である。従って、ｉQ1とｉQ2の比をとると、 ｉQ2／ｉQ1＝｛ｔ2 −（ｔ2 ／２＋ｘ1 ）｝／（ｔ2 ／２＋ｘ1 ） ＝｛ｔ2 ／（ｔ2 ／２＋ｘ1 ）｝−１ ───（１１） となる。式（１１）中、ｉQ1，ｉQ2を増幅したものが式
（５）のｉP1，ｉP2なので、式（５）の演算結果Ｖｘを
式（１１）に当てはめ、位置ずれｘ1 が求められ、これ
により式（３）より光軸ずれ角度θを求めることができ
る。
【００１９】次に、光軸ずれ角度θの補正を加味した場
合の測距演算方法について説明する。図１（ｂ）に示し
たように、投光レンズ２にガタにより偏差εが生じた場
合の反射光入射位置ｘ′は、式（２）に示した如く与え
られる。この場合、ＰＳＤ５に生じる電流比は反射光入
射位置ｘ′に対応して生じるので、式（８）の反射光入
射位置ｘは式（２）のｘ′に置き換えられ、式（８）は
次式（１２）に示す如く展開される。 ｉ2 ／ｉ1 ＝｛ｔ／（ｘ′＋ａ）｝−１ ＝｛ｔ／（ｘ＋ｆ・ｔａｎθ＋ａ）｝−１ ───（１２） 従って、式（１２）と式（１１）より求められる光軸ず
れ角度θとから求められる反射入射光位置ｘは、光軸ず
れが補正されたデータとなり、この反射光入射位置ｘを
式（１）に当てはめれば、正確な被写体距離ｄが得られ
る。
合の測距演算方法について説明する。図１（ｂ）に示し
たように、投光レンズ２にガタにより偏差εが生じた場
合の反射光入射位置ｘ′は、式（２）に示した如く与え
られる。この場合、ＰＳＤ５に生じる電流比は反射光入
射位置ｘ′に対応して生じるので、式（８）の反射光入
射位置ｘは式（２）のｘ′に置き換えられ、式（８）は
次式（１２）に示す如く展開される。 ｉ2 ／ｉ1 ＝｛ｔ／（ｘ′＋ａ）｝−１ ＝｛ｔ／（ｘ＋ｆ・ｔａｎθ＋ａ）｝−１ ───（１２） 従って、式（１２）と式（１１）より求められる光軸ず
れ角度θとから求められる反射入射光位置ｘは、光軸ず
れが補正されたデータとなり、この反射光入射位置ｘを
式（１）に当てはめれば、正確な被写体距離ｄが得られ
る。
【００２０】以上の演算方法が行われる、ファインダ投
光による測距装置を有する、カメラの動作フローを図５
を用いて説明する。図中、先ずＳ１において１stＳＷの
ＯＮ／ＯＦＦ状態を検知し、レリーズボタンが半分押さ
れて１stＳＷがＯＮ状態となると、Ｓ２においてＳＷ
１，ＳＷ２をＯＮ、ＳＷ３，ＳＷ４をＯＦＦ状態とす
る。Ｓ３においてＩＲＥＤ１を発光せしめ、差動回路１
０７の出力ＶX1をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ１０９に格納す
る。このとき、ＳＷ３，ＳＷ４はＯＦＦしているので、
測距用ＰＳＤ５の出力電流信号のみが圧縮回路１０４，
１０５に入力され、差動回路１０７の演算出力ＶX1は被
写体距離ｄ及び光軸ずれ角度θに依存する。
光による測距装置を有する、カメラの動作フローを図５
を用いて説明する。図中、先ずＳ１において１stＳＷの
ＯＮ／ＯＦＦ状態を検知し、レリーズボタンが半分押さ
れて１stＳＷがＯＮ状態となると、Ｓ２においてＳＷ
１，ＳＷ２をＯＮ、ＳＷ３，ＳＷ４をＯＦＦ状態とす
る。Ｓ３においてＩＲＥＤ１を発光せしめ、差動回路１
０７の出力ＶX1をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ１０９に格納す
る。このとき、ＳＷ３，ＳＷ４はＯＦＦしているので、
測距用ＰＳＤ５の出力電流信号のみが圧縮回路１０４，
１０５に入力され、差動回路１０７の演算出力ＶX1は被
写体距離ｄ及び光軸ずれ角度θに依存する。
【００２１】Ｓ４においてＳＷ１，ＳＷ２をＯＦＦ、Ｓ
Ｗ３，ＳＷ４をＯＮ状態とし、Ｓ５においてＩＲＥＤ１
を発光せしめ、差動回路１０７の出力ＶX2をＡ／Ｄ変換
してＣＰＵ１０９に格納する。このＶX2は光軸ずれ角度
θに依存する。そして、Ｓ６においてＶX1，ＶX2から被
写体距離ｄを演算する。前述したように、ＶX2と式
（３），（１１）より角度θを演算し、この演算結果と
ＶX1，式（１２）より反射光入射位置ｘを演算し、これ
を式（１）に代入して被写体距離ｄを求める。更に、Ｓ
７において２ndＳＷのＯＮ／ＯＦＦ状態を検知し、レリ
ーズボタンがいっぱいまで押されて２ndｄＳＷがＯＮ状
態となると、Ｓ８，Ｓ９において合焦シーケンスと露光
シーケンスが行われ、撮影が完了する。Ｓ７において２
ndＳＷがＯＦＦ状態であるとＳ１０において再度１stＳ
ＷのＯＮ／ＯＦＦ状態を検知し、ＯＦＦ状態のときはＳ
１に戻り、ＯＮ状態のときは再度Ｓ７において２ndＳＷ
をモニタするようになっている。
Ｗ３，ＳＷ４をＯＮ状態とし、Ｓ５においてＩＲＥＤ１
を発光せしめ、差動回路１０７の出力ＶX2をＡ／Ｄ変換
してＣＰＵ１０９に格納する。このＶX2は光軸ずれ角度
θに依存する。そして、Ｓ６においてＶX1，ＶX2から被
写体距離ｄを演算する。前述したように、ＶX2と式
（３），（１１）より角度θを演算し、この演算結果と
ＶX1，式（１２）より反射光入射位置ｘを演算し、これ
を式（１）に代入して被写体距離ｄを求める。更に、Ｓ
７において２ndＳＷのＯＮ／ＯＦＦ状態を検知し、レリ
ーズボタンがいっぱいまで押されて２ndｄＳＷがＯＮ状
態となると、Ｓ８，Ｓ９において合焦シーケンスと露光
シーケンスが行われ、撮影が完了する。Ｓ７において２
ndＳＷがＯＦＦ状態であるとＳ１０において再度１stＳ
ＷのＯＮ／ＯＦＦ状態を検知し、ＯＦＦ状態のときはＳ
１に戻り、ＯＮ状態のときは再度Ｓ７において２ndＳＷ
をモニタするようになっている。
【００２２】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。図６は、光軸ずれ角度θを検出するための検出手段
を含む光学系を示す図、図７はかかる光軸ずれ検出手段
の詳細図である。図中、１２は上述した実施例と同様の
投光レンズであって変倍時に移動する第１レンズ群１２
ａ及び第２レンズ群１２ｂと可視光を反射し赤外光を透
過する波長選択性を有するビームスプリットプリズムレ
ンズ１２ｃより構成される変倍対物系、７はビームスプ
リットプリズムレンズ１２ｃの反射側に配置されていて
ファインダのための視野枠７ａ，像成立化のための反射
面を有するプリズム７ｂ及びルーペレンズ７ｃより構成
される上述した実施例と同様の接眼系、１１は光軸ずれ
検出用ＬＥＤ、１９ａはＬＥＤ１１からの光を略平行光
束にする微小レンズ、１８は第１レンズ群１２ａの被写
体側のレンズ端近傍に配置されていて微小レンズ１９ａ
からの光を第２レンズ群１２ｂの後方に配置された微小
レンズ１９ｂに導くミラー、、２０は微小レンズ１９ｂ
の結像位置に置かれた光軸ずれ検出用ＰＳＤである。
尚、本実施例の測距光学系は上述した実施例と同様の構
成である。
る。図６は、光軸ずれ角度θを検出するための検出手段
を含む光学系を示す図、図７はかかる光軸ずれ検出手段
の詳細図である。図中、１２は上述した実施例と同様の
投光レンズであって変倍時に移動する第１レンズ群１２
ａ及び第２レンズ群１２ｂと可視光を反射し赤外光を透
過する波長選択性を有するビームスプリットプリズムレ
ンズ１２ｃより構成される変倍対物系、７はビームスプ
リットプリズムレンズ１２ｃの反射側に配置されていて
ファインダのための視野枠７ａ，像成立化のための反射
面を有するプリズム７ｂ及びルーペレンズ７ｃより構成
される上述した実施例と同様の接眼系、１１は光軸ずれ
検出用ＬＥＤ、１９ａはＬＥＤ１１からの光を略平行光
束にする微小レンズ、１８は第１レンズ群１２ａの被写
体側のレンズ端近傍に配置されていて微小レンズ１９ａ
からの光を第２レンズ群１２ｂの後方に配置された微小
レンズ１９ｂに導くミラー、、２０は微小レンズ１９ｂ
の結像位置に置かれた光軸ずれ検出用ＰＳＤである。
尚、本実施例の測距光学系は上述した実施例と同様の構
成である。
【００２３】ＩＲＥＤ１から発光される赤外光はビーム
スプリットプリズムレンズ１２ｃを透過し、第２レンズ
群１２ｂ，第１レンズ群１２ａで集光されて被写体に照
射される。一方、ＬＥＤ１１から発する光は、微小レン
ズ１９ａを通して平行光束となってミラー１８で反射
し、第１群レンズ１２ａ，第２群レンズ１２ｂを介して
微小レンズ１９ｂに入射し、ＰＳＤ２０上に結像され
る。変倍時、第１群レンズ１２ａ，第２群レンズ１２ｂ
の移動により投光光軸が角度θだけずれると、ＰＳＤ２
０上に結像される入射光の位置も距離ｘ1 ずれる（図７
参照。）。この場合、微小レンズ１９ｂの焦点距離をｆ
1 とすると、結像位置ずれｘ1 と角度θとの関係は、上
述した実施例と同様に式（３）で与えられ、上述した実
施例と同様の処理回路及び手順により、ＰＳＤ２０にお
ける出力電流信号ｉQ1，ｉQ2を測定して光軸のずれ角度
θを求め、これを式（２）に当てはめれば、投光光軸ず
れが補正された正確な被写体距離を得ることができる。
本実施例では、投光光束をけられないので、ＩＲＥＤに
よる被写体へ照射光強度を明るくすることができ、より
遠距離まで正確な測距が可能となる。
スプリットプリズムレンズ１２ｃを透過し、第２レンズ
群１２ｂ，第１レンズ群１２ａで集光されて被写体に照
射される。一方、ＬＥＤ１１から発する光は、微小レン
ズ１９ａを通して平行光束となってミラー１８で反射
し、第１群レンズ１２ａ，第２群レンズ１２ｂを介して
微小レンズ１９ｂに入射し、ＰＳＤ２０上に結像され
る。変倍時、第１群レンズ１２ａ，第２群レンズ１２ｂ
の移動により投光光軸が角度θだけずれると、ＰＳＤ２
０上に結像される入射光の位置も距離ｘ1 ずれる（図７
参照。）。この場合、微小レンズ１９ｂの焦点距離をｆ
1 とすると、結像位置ずれｘ1 と角度θとの関係は、上
述した実施例と同様に式（３）で与えられ、上述した実
施例と同様の処理回路及び手順により、ＰＳＤ２０にお
ける出力電流信号ｉQ1，ｉQ2を測定して光軸のずれ角度
θを求め、これを式（２）に当てはめれば、投光光軸ず
れが補正された正確な被写体距離を得ることができる。
本実施例では、投光光束をけられないので、ＩＲＥＤに
よる被写体へ照射光強度を明るくすることができ、より
遠距離まで正確な測距が可能となる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、投光レン
ズ系とファインダ系のパララックスが無くなり、且つ高
精度の測距が可能なカメラが提供され得る。従って、撮
影者の狙った被写体に確実にピントが合った鮮明な写真
を、常に得ることができる。
ズ系とファインダ系のパララックスが無くなり、且つ高
精度の測距が可能なカメラが提供され得る。従って、撮
影者の狙った被写体に確実にピントが合った鮮明な写真
を、常に得ることができる。
【図１】（ａ）は本発明のカメラで利用されるアクティ
ブ方式の測距光学系の原理を示す図、（ｂ）は変倍系に
偏差が生じた場合の測距光学系を示す図である。
ブ方式の測距光学系の原理を示す図、（ｂ）は変倍系に
偏差が生じた場合の測距光学系を示す図である。
【図２】本発明の一実施例の光軸ずれ検出手段を含む光
学系を示す図である。
学系を示す図である。
【図３】図２に示した光軸ずれ検出手段の詳細図であ
る。
る。
【図４】光軸ずれを検出するための電気回路のブロック
図である。
図である。
【図５】本発明のカメラの動作シーケンスを示した図で
ある。
ある。
【図６】本発明の他の実施例の光軸ずれ検出手段を含む
光学系を示す図である。
光学系を示す図である。
【図７】図６に示した光軸ずれ検出手段の詳細図であ
る。
る。
１・・・ＩＲＥＤ ２，１２・・・変倍対物
系（投光レンズ） ３・・・被写体 ４・・・受光レンズ ５，１０，２０・・・ＰＳＤ ６，８，１８・・・ミラ
ー ７・・・接眼系 ９，１９ａ，１９ｂ・・
・微小レンズ １１・・・ＬＥＤ
系（投光レンズ） ３・・・被写体 ４・・・受光レンズ ５，１０，２０・・・ＰＳＤ ６，８，１８・・・ミラ
ー ７・・・接眼系 ９，１９ａ，１９ｂ・・
・微小レンズ １１・・・ＬＥＤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−229439（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−183239（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−100840（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−9023（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−88834（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−34117（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 7/32 G03B 13/00 - 13/14
Claims (6)
- 【請求項１】 撮影光学系とは別体に構成されたファイ
ンダ光学系の対物光学系光路中に光路分割部材が配置さ
れ、該光路分割部材により分割された光路の一方をファ
インダ光学系光路、他方を測距光学系光路とするカメラ
において、 前記光路分割部材より物体側の光学系により変倍を行
い、 光 軸ずれを検出するための一対の手段を、該変倍時に移
動する光学部材を挟むように配置したことを特徴とする
カメラ。 - 【請求項２】 撮影光学系とは別体に構成されたファイ
ンダ光学系の対物光学系光路中に光路分割部材が配置さ
れ、該光路分割部材により分割された光路の一方をファ
インダ光学系光路、他方を測距光学系光路とするカメラ
において、 前記光路分割部材より物体側の光学系によりパララック
ス補正を行い、 光 軸ずれを検出するための一対の手段を、該補正時に移
動する光学部材を挟むように配置したことを特徴とする
カメラ。 - 【請求項３】 光軸ずれ検出手段の検出信号により、測
距光学系の光軸ずれを検出することを特徴とする、請求
項１又は請求項２に記載のカメラ。 - 【請求項４】 前記測距光学系は、投光光学系であるこ
とを特徴とする、請求項１乃至３に記載のカメラ。 - 【請求項５】 前記光路分割部材は可視光を反射し、赤
外光を透過することを特徴とする、請求項１乃至４に記
載のカメラ。 - 【請求項６】 前記光軸ずれ検出手段は、投光素子と受
光素子の対からなることを特徴とする、請求項１乃至３
に記載のカメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8561192A JP3174128B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | カメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8561192A JP3174128B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | カメラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05288984A JPH05288984A (ja) | 1993-11-05 |
| JP3174128B2 true JP3174128B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=13863636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8561192A Expired - Fee Related JP3174128B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | カメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3174128B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09179169A (ja) * | 1995-12-25 | 1997-07-11 | Olympus Optical Co Ltd | カメラ |
-
1992
- 1992-04-07 JP JP8561192A patent/JP3174128B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05288984A (ja) | 1993-11-05 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010313 |
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