JP3233435B2 - 測距装置 - Google Patents

測距装置

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JP3233435B2 JP8833692A JP8833692A JP3233435B2 JP 3233435 B2 JP3233435 B2 JP 3233435B2 JP 8833692 A JP8833692 A JP 8833692A JP 8833692 A JP8833692 A JP 8833692A JP 3233435 B2 JP3233435 B2 JP 3233435B2
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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、測距対象物へ向けて
光を投射する複数の投光軸を有する投光手段と、前記各
投光軸での投射光による測距対象物での反射光を前記各
投光軸に対応した受光部で受光する複数の受光部を有す
る受光手段とを備えた測距装置の改良に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来のアクティブ方式の多点(画面内の
複数の測距領域を測距可能な)測距装置を図6に示す。
なお、ここでは画面の右側(R:Right )、中央(C:
Center)、左側(L:Left)の3つの測距領域を有し、
これらは基線長方向に隣接して配置されているものを想
定している。
【0003】 カメラ本体1には、投光レンズ2、受光
レンズ3、iRED等の3つの投光素子4R4C
、及び、2分割SPC等の3つの受光素子5R
5Lが備えられている。
【0004】 投光素子4R,4C,4Lから投光レン
ズ2を通して投光された光は、図示せぬ被写体にて反射
され、受光レンズ3を通してそれぞれ受光素子5R,5
C,5Lの上に結像される。そして、各受光素子の一方
の出力端からの出力(この出力をAとする)と他方の出
力端からの出力(この出力をBとする)を公知の二重積
分方式により積分し、測距情報を算出している。具体的
には、例えば出力Aを所定時間Tだけ積分し、次いで
力Aと出力Bの和出力により前記積分値が初期値に達す
るまで逆積分し、その逆積分に要する時間tを求め、前
記所定時間Tと時間tとの比を演算することにより、測
距情報を算出している。
【0005】 上記の様な多点測距方式のものにおいて
は、画面中央のみに測距点を有するもの比べて、2人
並んだ写真撮影においても両端の人がピントボケにな
る、所謂中抜けを防止する事ができる利点を有してい
る。
【0006】ところで、この種の多点測距方式の装置に
おいては、投光素子4Cより投光した光が、至近距離で
は受光素子5Lに入射されることを利用して、該受光素
子5Lの出力が有るか無いかを判別し、この判別結果に
より、つまり受光素子5Lの出力が有ると判別すること
により被写体が至近警告距離に居る(有る)ことの警告
(至近警告)を行っていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置においては至近警告距離に被写体が居るか否かの
判別しかできず、最近のカメラの様に通常の撮影可能距
離(6m〜0.6 m)の他に更に超至近距離(0.45m) まで
の測距を正確に行うことが要求される所謂マクロ撮影機
能付カメラにはこの種の多点測距装置は用いることがで
きなかった。
【0008】 本発明の目的は、上記の点に鑑み、コス
トアップすること無しに近距離位置での測距情報を正確
に求めることのできる測距装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】 上記の目的を達成する
ために、本発明は、測距対象物へ向けて光を投射する複
数の投光軸を有する投光手段と、前記各投光軸での投射
光による測距対象物での反射光を前記各投光軸に対応し
受光部で受光する複数の受光部を有する受光手段とを
有し、前記各投光軸での投射にて前記各投光軸での測距
対象物に対しての測距情報を各受光部毎の出力でそれぞ
れ独立に求める第1のモードと、前記投光軸のうちの1
つの所定の投光軸での投射に対して前記各投光軸に対応
した受光部のうちで前記所定の投光軸に対応した受光部
での出力、及び前記各投光軸に対応した受光部のうちで
前記所定の投光軸には対応していない受光部であって、
前記所定の投光軸に対応した受光部に隣接する受光部で
の出力である複数の出力により測距情報を算出する第2
のモードを有する演算手段を設け、近距離位置の測距対
象物に対しての測距を前記第2のモードで行う測距装置
とするものである。
【0010】
【0011】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。
【0012】図1は本発明の一実施例を示す測距装置の
要部を示す構成図であり、図6と同じ部分は同一符合を
付してある。
【0013】図1において、6は受光素子5R,5C,
5Lからの出力を切換える受光出力切換回路、7は公知
の二重積分方式にて測距情報を算出する距離演算回路で
ある。
【0014】図2は受光素子5R,5C,5L及びこの
出力を受ける受光出力切換回路6の構成を示す回路図で
ある。
【0015】図2において、8はオペアンプ、10,1
1は抵抗であり、これらにより、遠距離側(F)の受光
素子5R,5C,5Lより出力される光電流(RF ,C
F ,LF )を電圧に変換する電流電圧変換回路を構成し
ている。9はオペアンプ、12,13は抵抗であり、こ
れらにより、近距離側(N)の受光素子5R,5C,5
Lよりの出力である光電流(RN ,CN ,LN )を電圧
に変換する電流電圧変換回路を構成している。
【0016】 上記のオペアンプ8,9はマルチ入力タ
イプのオペアンプであり、不図示の切換スイッチにより
入力端子−1,+1が選ばれると、受光素子5Rと5L
の和出力が選択される。また、入力端子−2,+2が選
ばれると、受光素子5Cの出力選択される。また、入
力端子−3,+3が選ばれると、オペアンプ9はバッフ
ァになり、該オペアンプ9からは基準電圧VREF が出力
される。
【0017】14,15,17,18は抵抗、16はオ
ペアンプであり、これらにより加算回路を構成してい
る。19はキャパシタである。
【0018】なお、図2の遠側,近側とは、被写体距離
により各受光素子5R,5C,5L上の像が移動する方
向を示している。
【0019】図3は、異なる距離に被写体へ向けて投光
素子4Cにより投光し、前記被写体よりの反射光が受光
素子5R,5C,5L上へ結像した時の状態を示す図で
ある。
【0020】図3において、20(20a,20b,2
0c)は投光素子4Cにて投光され被写体にて反射され
た受光素子5R,5C,5L上の像(受光像)を示して
おり、20aと20bは通常の撮影可能距離(6m〜0.
6 m)に被写体が居る時の、更に詳述すると、20aは
被写体距離が遠距離側の時の、20bは近距離側の時
の、それぞれ受光像である。また、20cはマクロ撮影
距離に被写体が居る時の受光像である。
【0021】なお、図1の投光レンズ2と受光レンズ3
のピント距離を∞または遠側にすることにより、通常の
撮影可能距離ではボケの少ない受光像が得られ、又、マ
クロ撮影時には、超至近距離に被写体が居るので、受光
像20cは大きくボケ、受光素子5Cと5Lにまたがっ
て結像される。
【0022】次に、上記の構成における動作を図4のフ
ロ−チャ−トにしたがって以下に説明する。
【0023】ステップ1では通常撮影モ−ドかマクロ撮
影モ−ドかを判別し、通常撮影モ−ドならステップ7へ
進み、マクロ撮影モ−ドならステップ2へ進む。
【0024】<通常撮影モ−ドが選択されていた場合>
ステップ7では、投光素子4Lを駆動して受光素子5L
上に結像された受光像の位置を検出し、測距情報を得
る。この時、距離演算回路7は、受光素子5Lの遠距離
側の出力である光電流LF と、受光素子5Lの遠距離側
及び近距離側の出力LF ,LN の和の光電流とを公知の
方法により二重積分(光電流RF を所定時間第1の積分
を行い、光電流(RF +RN )により逆方向の第2の積
分を行う)し、受光素子5L上の像の位置を検出して測
距情報を得る。
【0025】次にステップ8では、投光素子4Rを駆動
して受光素子5R上に結像された受光像の位置を検出
し、測距情報を得る。この時、距離演算回路7は、受光
素子5Rの遠距離側の出力である光電流RF と受光素子
5Rの遠距離側及び近距離側の出力RF ,RN の和の光
電流とを公知の方法により二重積分し、受光素子5R上
の像の位置を検出して測距情報を得る。
【0026】次いでステップ9では、投光素子4Cを駆
動して受光素子5C上に結像された受光像の位置を検出
し、測距情報を得る。この時、距離演算回路7は、受光
素子5Cの遠距離側の出力である光電流CF と、受光素
子5Cの遠距離側及び近距離側の出力CF ,CN の和の
光電流とを公知の方法により二重積分し、受光素子5C
上の像の位置を検出して測距情報を得る。
【0027】以上の測距動作を終了すると、ステップ1
0へ進み、各測距結果を評価して最終的な測距情報を演
算し、外部へ出力する。
【0028】<マクロ撮影モ−ドが選択されていた場合
>ステップ2では受光素子5Cを選択し、次のステップ
3では投光素子4Cを駆動する。そして、ステップ4で
は、距離演算回路7により、受光素子5Cの出力である
光電流CF ,CN の和の出力(CF +CN )にて第1の
積分を所定時間行う。次に、ステップ5にて受光素子を
5L+5R側に切り換え、次のステップ6では、距離演
算回路7により、受光素子5Rと5Lの出力である光電
流RF ,RN ,LF ,LN の和の出力(RF +RN +L
F +LN )にて第1の積分とは逆方向に第2の積分を行
う。
【0029】なお、この場合は図3(c)に示すよう
に、投光素子4Cより投光され被写体で反射された像
は、受光素子5Cと5L+5R(実際は5Lのみ)上に
またがって結像されている。
【0030】以上の測距動作を終了すると、ステップ1
0へ進み、上記の二重積分の結果より受光素子5L+5
Rと5C上に結像された像の位置を検出し、超至近被写
体の測距情報を得ることができる。
【0031】本実施例によれば、被写体が超至距離に居
る場合には、画面中央を測距する投光素子4Cを駆動
し、この投光光の被写体での反射光が入射される位置に
配置されている、画面中央と通常は画面左に位置する被
写体を測距する為の受光素子5Cと5L(図1の構成で
は5L+5Rとなる)を選択し、これらの受光素子出力
を二重積分して超至近被写体の測距情報を算出する様に
している為、従来の様に単に超至近距離に被写体が居る
か否かのみでなく、正確なその距離を求める事が可能と
なる。
【0032】また、従来、超至近距離に居る被写体を測
距するものとして、超至近距離測定用の受光素子を持つ
測距装置も知られているが、この様な測距装置に比べて
も、専用の受光素子を配置する必要が無いことから、コ
ストアップを招くことがなくなる。
【0033】(変形例) 上記の実施例では、マクロ撮
影モ−ド時には、受光素子5Rと5Lを並列接続してい
ることから、画面中央(Center) を測距する投光素子4
Cを投光し受光素子5Cと5L上にまたがって結像され
る受光像の位置を、これら受光素子5Cと5L+5Rの
出力比より求めて測距情報を得る様にしているが、受光
素子5Rと5Lを並列接続とせず、それぞれを別々に接
続した構成にすることにより、受光素子5Cと5Lのみ
による出力比より測距情報を得る事ができる。また、こ
のような接続にした場合、図5に示す様に、画面右側を
測距する投光素子4Rを投光し受光素子5Rと5C上に
またがって結像される受光像の位置を、受光素子5Cと
5Rのみによる出力比より測距情報を得るようにする事
も可能である。
【0034】 また、前記受光素子としては、2分割S
PCのみならず、半導体位置検出装置(PSD)を用い
ても良い。
【0035】さらに、本実施例ではカメラに適用した場
合を例にしているが、これに限定されるものではない。
【0036】更に、通常の撮影距離範囲に被写体が居る
場合には、各測距点それぞれについて測距動作を行い、
これらの測距情報に基づいて最終的な測距情報を算出す
るようにしているが、撮影者によりいずれかの測距点が
選択された場合には、当然その測距点のみの測距動作を
行い、これを測距情報として出力することも可能であ
る。
【0037】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、コストアップすること無しに近距離位置での測距情
報を正確に求めることのできる測距装置を提供できるも
のである。
【0038】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における測距装置の概略を示
す構成図である。
【図2】図1の受光素子及び受光出力切換回路の構成を
示す回路図である。
【図3】異なる被写体距離に位置する被写体よりの反射
像の様子を説明するための図である。
【図4】図1の測距装置の動作を示すフロ−チャ−トで
ある。
【図5】図1とは別のマクロ撮影モ−ド時における測距
動作について説明するための構成図である。
【図6】本発明に係る従来の測距装置の概略を示す構成
図である。
【符号の説明】
投光レンズ受光レンズ 4R,4C,4L 投光素子 5R,5C,5L 受光素子 6 受光出力切換回路 7 距離演算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 7/28 - 7/32 G03B 13/36

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測距対象物へ向けて光を投射する複数の
    投光軸を有する投光手段と、前記各投光軸での投射光に
    よる測距対象物での反射光を前記各投光軸に対応した
    光部で受光する複数の受光部を有する受光手段とを有
    し、前記各投光軸での投射にて前記各投光軸での測距対
    象物に対しての測距情報を各受光部毎の出力でそれぞれ
    独立に求める第1のモードと、前記投光軸のうちの1つ
    の所定の投光軸での投射に対して前記各投光軸に対応し
    た受光部のうちで前記所定の投光軸に対応した受光部で
    の出力、及び前記各投光軸に対応した受光部のうちで前
    記所定の投光軸には対応していない受光部であって、前
    記所定の投光軸に対応した受光部に隣接する受光部での
    出力である複数の出力により測距情報を算出する第2の
    モードを有する演算手段を設け、近距離位置の測距対象
    物に対しての測距を前記第2のモードで行うことを特徴
    とする測距装置。
  2. 【請求項2】 前記演算手段は、前記第2のモードにお
    いて、前記所定の投光軸に対応する受光部での出力と該
    光部に隣接する受光部での出力の比により測距情報を
    算出する請求項1記載の測距装置。
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