JP3332948B2 - カメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は自動合焦（オートフォ
ーカス）技術を適用したカメラに関し、特に被写体に対
し、赤外光等の信号を投射し、その反射信号光によって
距離を求めるアクティブ方式のカメラに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】カメラの各種機能の自動化が図られる中
で、カメラのピント合わせ技術と、不得手とされる被写
体を克服する方向で発達してきた。このような流れの中
で、従来オートフォーカス（ＡＦ）が不得手としてきた
移動している被写体（動体）に対し、ピントを合わせる
技術も開発されている。

【０００３】カメラのＡＦ技術は大きく２つに分けて２
つの方式があり、被写体に対して信号をカメラ側から投
射し、その反射信号によって被写体の距離を求めるもの
をアクティブ方式、被写体の持つ輝度分布情報等を利用
するものをパッシブ方式と称している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この赤外投光アクティ
ブ方式のＡＦでは、被写体を照射している太陽光や人工
照明等の、いわゆる背景光成分をカメラの投射する信号
光成分と分離する技術が必要となる。

【０００５】図７（ａ）は、従来の測距回路の信号分離
ブロック図である。同図に於いて、この測距回路は、端
子１に図示されない光電変換素子が取付けられ、受光面
に入射した光に依存した電流信号が流し込まれる。する
と、被写体に対し、赤外信号を投射する発光ダイオード
（ＩＲＥＤ）（図示せず）の発光に先立って、背景光成
分をトランジスタ２を介してＧＮＤ（グラウンド）に流
出させる。

【０００６】このように、図示されないＩＲＥＤが発光
した瞬間に、上記トランジスタ２が背景光のみを捨て、
それ以外の信号光がプリアンプ３とトランジスタ４に入
力されるように構成されている。尚、トランジスタ４
は、電流源５によりバイアス点が決定されるようになっ
ている。

【０００７】いま、ＩＲＥＤ発光に先立って、信号光成
分がプリアンプ３側に流れ込もうとすると、トランジス
タ４にて増幅された後、トランジスタ６及び７から成る
カレントミラー回路を介して、Ｉ_A となって圧縮ダイオ
ード８に流れ込もうとする。

【０００８】しかしながら、圧縮ダイオード８のアノー
ド電圧は、ホールドアンプ９によってモニタされてお
り、常にダイオード１０のアノード電圧と比較されてい
る。このダイオード１０は、電流源１１の電流Ｉ_B1にて
バイアスされている。したがって、このＩ_B1と同じ電流
Ｉ_B2を流す電流源１２が、上記圧縮ダイオード８に接続
されているときにＩ_A が流れ込むと、ホールドアンプ９
の＋（プラス）側入力は電位上昇し、結果としてトラン
ジスタ２のベースの電圧を上昇させる。このトランジス
タ２のベース電位は、Ｉ_A が０となったところで固定さ
れる。

【０００９】このような帰還作用によって、背景光によ
る光電流は、プリアンプ３及びトランジスタ４にて増幅
されることなく、ＧＮＤに捨てられる。しかしながら、
ＩＲＥＤが発光した瞬間に、電流源１２をオフ、ホール
ドアンプ９をオフさせると、背景光が変化しなければコ
ンデンサ１３に蓄えられた電荷によって、トランジスタ
２のベース電位は固定される。そして、信号成分のみが
増幅されて、圧縮ダイオード８に流し込まれる。

【００１０】図７（ｂ）は、上記回路ブロックの動作を
説明するためのタイミングチャートである。背景光Ｉ_p
が変化しないとき、圧縮ダイオード８に流れる電流Ｉ_D
の変化は、ＩＲＥＤ発光の前後ではバイアス電流Ｉ_B2と
等しく、ＩＲＥＤ発光時は信号光ｉ_p をトランジスタ４
で増幅した電流βｉ_p に等しくなる。

【００１１】しかしながら、このような従来の信号光分
離方法をとる場合、被写体が動いているとき等、背景光
Ｉ_p が変化した場合、その変化量ΔＩ_p が増幅されてＩ
_A となって信号電流と混ざるため、誤測距となる。特
に、被写体が遠距離で、信号光ｉ_p が少なくなると、こ
のβ・ΔＩ_p による誤差が増大する（図７（ｃ）参
照）。更に、被写体が移動している場合等は、カメラ光
源からの位置が変化することから、輝度変化が起こりや
すくなる。

【００１２】例えば、特開昭６２−２３２７５７１号に
開示されるような、時間をずらして測距した複数回の測
距結果に従って被写体の速度を求め、それによってリレ
ースタイムラグ中に生じる被写体移動に焦点ずれを防ぐ
技術等が知られている。しかし、こうした技術に於いて
は、測距回数の増加や、被写体が動くことによる輝度変
化が起こりやすくなるため、β・ΔＩ_p による誤差が無
視できなくなる。次に、図８を参照して、従来の動体測
距機能付のカメラについて説明する。

【００１３】図８（ａ）は、シャッタを押した瞬間の被
写体とカメラの関係を示している。しかしながら、実際
には被写体が速度ｖで動いているため、ピント合わせレ
ンズの繰出し時間等のタイムラグを経て、露光が開始す
るタイミングｔ₁ の時点（図８（ｂ））に於いては、同
図（ａ）のタイミングで求めた被写体距離ｌ₀ と、実際
の被写体距離ｌ₁ の間にｖ×ｔ₁ だけの誤差が生じてし
まう。そこで、同図（ａ）の状態の直後に、もう１度測
距を行い、その結果とｌ₀ との差より被写体の速度ｖを
求めておき、ｖ×ｔ₁ 分だけｌ₀ に対し補正を行えばよ
い。

【００１４】図９に、被写体距離を求める回路を示す。
同図に於いて、１４は赤外線発光ダイオード（ＩＲＥ
Ｄ）であり、投光レンズ１５を介して被写体１６に対し
て測距用光を投射する。被写体１６からの反射信号光
は、受光レンズ１７を介し、光位置検出素子（ＰＳＤ）
１８に入射する。ここで、受光レンズ１７の焦点距離を
ｆ、投受光レンズの主点間距離を基線長Ｓ、被写体距離
を１とするとき、この反射信号位置ｘは、数１の関係式
で表され、被写体距離１の関数となる。

【００１５】

【数１】

【００１６】図９に示されるように、ＰＳＤ１８の端部
と、受光レンズ１７の光軸との間の距離をａとすると、
ＰＳＤ１８の２つの出力信号ｉ₁ 、ｉ₂ は、それぞれ数
２及び数３の関係式で表される。

【００１７】

【数２】

【００１８】

【数３】 ここで、ｔはＰＳＤ１８の長さ、ｉ_p0は、総信号光電流
である。

【００１９】したがって、背景光成分を図７（ａ）のよ
うな回路で除去した後、プリアンプ１９、２０で各信号
光のみを増幅し、圧縮回路２１、２２で対数圧縮した
後、差動回路２３に入力することにより、ｉ₁ 、ｉ₂ の
比の演算がなされ、数１の関係式のｘを求めることがで
きる。また、この結果を、Ａ／Ｄ変換して読込み、被写
体距離ｌを算出するのがＣＰＵ２４である。次に、圧縮
回路２１、２２及び差動回路２３から成る回路のブロッ
ク２５の動作を、図１０を参照して説明する。

【００２０】同図に於いて、圧縮ダイオード２６、２７
は、図７（ａ）の圧縮ダイオード８に相当する部分であ
る。したがって、すでに説明したように、ここにＩＲＥ
Ｄ発光の瞬間、ＰＳＤの出力信号電流ｉ₁ 、ｉ₂ を増幅
してβ倍した電流が流れ込む。圧縮ダイオード２７、２
６に生じる電圧Ｖ₁ 、Ｖ₂ は、数４及び数５の関係式の
如く表される。

【００２１】

【数４】

【００２２】

【数５】

【００２３】次に、バッファ２８、２９は、この電圧を
トランジスタ３０、３１のベースに入力するためのもの
である。トランジスタ３０、３１は、互いにエミッタが
接続され、更に電流源３２に接続されている。したがっ
て、トランジスタ３０、３１に流れる電流をＩ_A 、Ｉ_B
とすると、抵抗３３に流れる電流Ｉ_B は、以下のように
して求められる。先ず、数６及び数７の関係式から、数
８の関係式が求められる。

【００２４】

【数６】

【００２５】

【数７】

【００２６】

【数８】 したがって、数９及び数１０の関係式が成立し、更に数
１１の関係式が成立する。

【００２７】

【数９】

【００２８】

【数１０】

【００２９】

【数１１】 よって、Ｉ_B は数１２の関係式の如く求められる。

【００３０】

【数１２】 また、上記数２及び数３の関係式より、数１２の関係式
は、数１３の関係式の如く表される。

【００３１】

【数１３】 したがって、Ｉ_B を抵抗３３によって変換した電圧Ｖ
_OUT から、被写体距離ｌを算出することができる。つま
り、数１３の関係式より、数１４、数１５及び数１６の
関係式が成立する。

【００３２】

【数１４】

【００３３】

【数１５】

【００３４】

【数１６】 故に、ｉ₁ に背景光変動分ΔＩ_p の誤差成分が重畳され
ると、数１７の関係式で表される状態が起こり得る。

【００３５】

【数１７】 つまり、このとき１＜０となる。また、数１８の関係式
で表される状態が起こると、１＝∞となる。

【００３６】

【数１８】 したがって、ΔＩ_p の重畳状態によって得られた測距結
果は、∞からマイナス値まで、現実には起こり得ないよ
うな値をとり得る。

【００３７】このように、図９のような構成の赤外投光
の三角測距方式による速度検出装置は、被写体の反射率
の影響を受けにくいというメリットはあるものの、背景
光量が多い高輝度下の環境では、誤動作を引き起こしや
すいという大きなデメリットがある。特に、比演算の回
路を速度検出に利用すると、被写体が動いているので輝
度変化が起こりやすく、上記誤動作をひき起こしやすく
なるので問題があった。この発明は上記課題に鑑みてな
されたもので、被写体移動による定常光の変化に応じて
適切な動体予測を行うことができるカメラを提供するこ
とを目的とする。

【００３８】

【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、被
写体に向けて光束を投光する投光手段と、上記被写体か
らの上記光束の反射光を受光する受光手段と、上記受光
手段の出力に基づいて、被写体までの距離情報を求める
測距手段と、上記投光手段を用いて上記被写体に向けて
複数回の投光を行うことにより、動体予測を行う動体予
測手段と、上記被写体の輝度を検出する測光手段と、上
記測光手段の出力に応じて上記動体予測手段の制御を行
う制御手段と、を具備し、上記制御手段は、上記測光手
段により検出された被写体の輝度が所定輝度よりも低い
場合には、上記動体予測手段の動作を行わせ、上記測光
手段により検出された被写体の輝度が所定輝度よりも高
い場合には、上記動体予測手段の動作を禁止することを
特徴とする。

【００３９】

【００４０】

【作用】この発明のカメラにあっては、投光手段により
被写体に向けて光束が投光され、上記被写体からの上記
光束の反射光が受光手段により受光され、上記受光手段
の出力に基づいて、被写体までの距離情報が測距手段に
より求められ、上記投光手段を用いて上記被写体に向け
て複数回の投光が行われることで、動体予測手段により
動体予測が行われる。また、測光手段により上記被写体
の輝度が検出され、上記測光手段の出力に応じて制御手
段により上記動体予測手段の制御が行われる。上記制御
手段は、上記測光手段により検出された被写体の輝度が
所定輝度よりも低い場合には、上記動体予測手段の動作
を行わせ、上記測光手段により検出された被写体の輝度
が所定輝度よりも高い場合には、上記動体予測手段の動
作を禁止する。

【００４１】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。先ず、この発明の実施例に於ける概要を説明す
る。 すなわちこの発明は、被写体に向けて光束を投光す
る投光手段と、上記光束の上記被写体からの反射光を受
光し、入射位置と入射光量に依存する２つの光電変換信
号を出力する受光手段と、上記２つの光電変換信号の加
算値を演算する加算手段と、上記２つの光電変換信号の
比を演算する比演算手段と、被写体輝度を検出する測光
手段と、この測光手段によって検出された被写体輝度と
所定輝度とを比較する比較手段と、この比較手段によっ
て上記被写体輝度が所定輝度より高いことが判明した場
合には、上記加算手段の出力に基いて上記被写体の移動
速度に関連する値を求め、一方、被写体輝度が所定輝度
より低いことが判明した場合には上記比演算手段の出力
に基いて上記被写体の移動速度に関連する値を求める移
動速度演算手段とを具備することを特徴とする。 またこ
の発明は、被写体に向けて光束を投光する投光手段と、
上記光束の上記被写体からの反射光を受光し、光電変換
信号を出力する受光手段と、異なる時刻に於ける上記受
光手段の出力に基いて、上記被写体の移動速度に関連す
る値を求める移動速度検出手段と、この移動速度検出手
段による上記移動速度に関連した値を用いて露光時の被
写体位置を予測する予測手段と、上記被写体の輝度を検
出する測光手段と、上記測光手段によって被写体が高輝
度であることを検出した場合には上記予測手段による予
測動作を禁止する禁止手段とを具備することを特徴とす
る。 この発明のカメラにあっては、投光手段から被写体
に向けて光束が投光されて、上記被写体からの反射光が
受光手段で受光されると、入射位置と入射光量に依存す
る２つの光電変換信号が出力される。これら２つの光電
変換信号は、その加算値が加算手段で演算されると共
に、その比が比演算手段にて演算される。一方、測光手
段で被写体輝度が検出され、この検出された被写体輝度
と所定輝度は、比較手段にて比較される。そして、この
比較手段によって上記被写体輝度が所定輝度より高いこ
とが判明した場合には、移動速度演算手段に於いて、上
記加算手 段の出力に基いて上記被写体の移動速度に関連
する値が求められる。一方、被写体輝度が所定輝度より
低いことが判明した場合には、上記比演算手段の出力に
基いて上記被写体の移動速度に関連する値が、移動速度
演算手段にて求められる。

【００４２】図１は、この発明の第１の実施例に従った
カメラの概念を示すブロック図である。尚、以下の説明
に於いて、上述した構成要素と同じ部分には同一の参照
番号を付してその説明は省略するものとする。

【００４３】図１に於いて、ＩＲＥＤ１４、投光レンズ
１５、受光レンズ１７、ＰＳＤ１８、プリアンプ１９、
２０は、すでに図９で説明したものと同じ動作をし、比
演算回路３４も、図９のブロック２５に相当するもので
ある。和演算回路３５は、プリアンプ１９及び２０の出
力βｉ₁ 及びβｉ₂ を加算する回路である。この和演算
回路３５回路の出力は、数１９の関係式により求められ
る。

【００４４】

【数１９】 このｉ_p0は、被写体の反射率をｒとし、比例定数をｋと
すると、数２０の関係式で表されるように、被写体距離
の関数となる。

【００４５】

【数２０】 また、数２０の関係式より、数２１及び数２２の関係式
が成立する。

【００４６】

【数２１】

【００４７】

【数２２】

【００４８】この加算回路の出力より、被写体の反射率
を一定として求めた距離ｌは、∞の距離は出し得るもの
の、マイナス値のような現実には起こり得ない値にはな
らないというメリットがある。また、仮に、ｉ_p0が背景
光変化により半減したとしても、平方根演算により、ｌ
には数２３の関係式で表される値しか効かないというメ
リットがある。

【００４９】

【数２３】

【００５０】これらのメリットに基いて、被写体の輝度
をモニタするための測光回路３６の出力が所定輝度より
高い場合は、切換回路３７によってスイッチ３８、３９
を介し比演算による測距を、和演算による測距に切換え
て速度検出回路４０に入力しようとする。

【００５１】また、更に高輝度になった場合、切換回路
３７は、ＣＰＵ４１に対して、速度検出動作そのものを
禁止するような信号を出力する。高輝度下に於いては、
輝度が十分大きいため、特に距離補正を行わなくともカ
メラの撮影レンズの絞りを絞って、被写界深度を大きく
する等のピント救済策をとればよい。

【００５２】また、上記ＣＰＵ４１は、ＩＲＥＤ１４を
駆動するためのドライバ４２を介してＩＲＥＤ１４を発
光させる。更に、速度検出回路４０の出力結果と比演算
回路３４の測距結果から、カメラのピント合わせレンズ
の繰出し位置を算出し、ピント合わせ装置４３を制御す
る等の働きをする他、以上説明した測距、速度演算のシ
ーケンスを司っている。図２は、図１のように構成され
た、動体を撮影できるカメラのシーケンスを示すフロー
チャートである。

【００５３】いま、図示されないカメラのレリ−ズ釦が
押されると、先ずステップＳ１にて、ＣＰＵ４１がドラ
イバ４２を介してＩＲＥＤ１４を発光させると共に、比
演算回路３４の出力結果をＡ／Ｄ変換して読込み、上述
した図８（ａ）の状態での被写体距離ｌ₀ を入力する。
次に、ステップＳ２で測光回路３６の出力Ｂｖを入力
し、更にステップＳ３の輝度による速度検出法の選択に
進む。

【００５４】このステップＳ３にて、測光回路３６の出
力Ｂｖが、所定の輝度値Ｂｖ₀ より高ければステップＳ
４に進む。それ以外の場合は、ステップＳ５進んで、比
演算回路３４を用いて速度検出を行う（スイッチ３８オ
ン）。

【００５５】上記ステップＳ４では、再び測光回路３６
の出力Ｂｖを、Ｂｖ₀ より高い所定の輝度値Ｂｖ₁ と比
較する。ＢｖがＢｖ₁ 以下の場合はスイッチ３９をオン
にして、ステップＳ６に進む。ここで、速度検出回路４
０を用いて和演算測距による速度検出を行う。一方、ス
テップＳ４に於いて、ＢｖがＢｖ₁ を越える場合は、ス
テップＳ７に進んで速度検出回路４０をオフ、スイッチ
３８及び３９をオフにする。そして、ＣＰＵ４１は、速
度ｖ＝０としてステップＳ８に進む（動体検出禁止）。

【００５６】このステップＳ８では、動体測距の距離補
正を行う。これは、図８（ｂ）で説明したように、ステ
ップＳ１で求めたｌ₀ から、シャッタタイムラグｔ
₁ に、ステップＳ５またはステップＳ６、Ｓ７で求めた
被写体の速度ｖを掛けたものを引いた結果を、ピント合
わせ距離ｌとするステップである。したがって、ステッ
プＳ９では、このｌに対してＣＰＵ４１がピント合わせ
を行う。次いで、ステップＳ１０でシャッタを開いて露
光を行い、撮影を終了する。次に、この発明の第２の実
施例について説明する。

【００５７】図３は、この発明の第２の実施例を示す回
路図である。同図に於いて、プリアンプ部４４ａ及び４
４ｂは、図７に示された回路を構成しており、それぞれ
の構成要素の同一の部分には、参照番号にａまたはｂを
付して表すものとして、説明を省略する。

【００５８】プリアンプ部４４ａは、上述したものと同
じＰＳＤ１８の一方の出力信号を端子１ａで入力し、背
景光電流除去及び信号増幅を行う。ここで増幅された信
号電流は、圧縮ダイオード８ａにてＶref 基準で圧縮さ
れる。また、プリアンプ部４４ｂは、入力端子を１ｂと
して、上記プリアンプ部４４ａと同じ構成をとり、ＰＳ
Ｄ１８の他方の出力信号の信号電流を増幅し、圧縮する
ものである。

【００５９】これらプリアンプ部４４ａ、４４ｂの圧縮
電圧は、バッファ１９、２０を経て、図１０の回路の構
成要素に相当する伸張回路部４５及び圧縮ダイオード８
ａとカレントミラーを成すトランジスタ４６のベースに
入力される。上記伸張回路部４５は、トランジスタ４
７、４８及び電流源４９より構成されている。

【００６０】この伸張回路部４５のトランジスタ４８の
コレクタ電流Ｉ_B は、数１２の関係式で説明したとおり
である。したがって、ＩＲＥＤ発光に同期して、スイッ
チ５０をオフのまま、スイッチ５１をオンにすれば、カ
レントミラー回路を成すＰＮＰトランジスタ５２、５３
によって、電流Ｉ_B は折り返され、積分コンデンサ５４
を放電させる方向に電流が流れる。

【００６１】一方、スイッチ５１がオフ、スイッチ５０
がオンした場合には、Ｉ_B は積分コンデンサ５４を充電
する方向で流れる。これらの切換により、比演算の測
距、または速度検出が可能となる。尚、上記スイッチ５
０、５１は、スイッチ制御回路５５により制御される。
次に、和演算回路について説明する。

【００６２】この回路は、圧縮ダイオードとカレントミ
ラーを構成するＮＰＮトランジスタ４６、５６によっ
て、各々のコレクタ電流に信号電流と同じ電流が流れる
ことを利用している。上記トランジスタ４６、５６は、
互いにコレクタが接続され、更にスイッチ５７、５８に
接続されている。ここで、ＩＲＥＤ発光に同期して、ス
イッチ５７をオン、スイッチ５８をオフにすると、カレ
ントミラー回路を構成するＰＮＰトランジスタ５９、６
０の両コレクタ電流に、数１９の関係式で説明した総信
号電流をβ倍した電流が流れる。トランジスタ６０のコ
レクタは、やはり積分コンデンサ５４に接続されている
ので、このとき、この電流にて、積分コンデンサ５４は
放電される。

【００６３】一方、スイッチ５７をオフで、ＩＲＥＤ発
光に同期してスイッチ５８をオンにすると、積分コンデ
ンサ５４が充電される方向で、数１９の関係式のβｉ_p0
が流れる。

【００６４】したがって、スイッチ制御回路５５が、Ｉ
ＲＥＤ発光に同期してスイッチ５０、５１、５７、５８
の何れかをオンさせることにより、積分コンデンサ５４
に流れる電流が、比演算測距結果、和演算測距結果と切
換えられ、電流の流れる方向も制御することができる。

【００６５】この積分コンデンサ５４は、オペアンプ６
１と、出力がオープン状態に切換えられるバッファ６２
で構成されるリセット回路で、所定電圧に初期化するこ
とができる。また、積分コンデンサ５４の出力電圧は、
ＣＰＵ６３内のＡ／Ｄ変換回路６４にて、Ａ／Ｄ変換さ
れた後、演算判定回路６５に入力される。

【００６６】尚、ＣＰＵ６３は、同実施例の基本シーケ
ンスの制御、演算、判定等を司るものであり、上述した
ようなスイッチ制御回路５５、Ａ／Ｄ変換回路６４、演
算判定回路６５及びシーケンス制御回路６６を具備して
いる。また、上記ＣＰＵ６３は、オペアンプ９ａ、９ｂ
やバイアス電流源１２ａ、１２ｂ等の制御や、ＩＲＥＤ
制御回路６７、絞り制御回路６８及びピント制御回路６
９の制御も司っている。

【００６７】上記Ａ／Ｄ変換回路６４には、被写体の明
るさを測定してカメラの露出を決定する測光回路３６が
接続されており、その出力結果によって何れの測距方式
によって速度を検出するかを決定する。また、測光結果
が例えば、Ｂｖ１０以上の高輝度の場合には、比演算、
和演算のどちらの測距方式も精度が劣化するため、むし
ろ、速度検出動作を禁止した方が誤動作もなく安全と考
えられる。したがって、演算判定回路６５は、シーケン
ス制御部６６を介して、速度検出動作そのものを禁止し
てしまうようにする。

【００６８】この場合、被写体のピントは、実際の露光
開始等と、最初の測距等の間でずれを生じるが、例えば
絞り制御回路６８を介して、カメラテーキングレンズの
絞りを絞って被写界深度を深くすれば、高輝度下である
ため、有効な結果が得られる。また、ピント制御回路６
９を、被写体速度にかかわらず所定量だけ補正して制御
してもよい。次に、図４乃至図６のタイミングチャート
を参照して、上記シーケンス制御回路６６の動作を説明
する。

【００６９】先ず、図４は、図２のフローチャートに於
けるステップＳ３からステップＳ５に進む場合に相当す
るもので、図３の回路の動作を説明するタイミングチャ
ートの例を示したものである。このとき、和演算の結果
は用いないので、スイッチ５７、５８はオンしない。そ
して、上述したようにＩＲＥＤに同期して、スイッチ５
０、５１のみがオン、オフを繰返す。

【００７０】ｔｉｍ１に於いて、先ず積分コンデンサ５
４の両端電圧の初期化（リセット）が行われ、ＩＲＥＤ
が発光される。同時に、スイッチ５０がオンして比演算
の測距結果が積分コンデンサ５４に積分される。そし
て、Ａ／Ｄ変換回路６４で積分結果ＩＮＴＣが読込ま
れ、ＣＰＵ６３によって被写体距離ｌ₀ が演算される。

【００７１】次に、ｔｉｍ２では、ＩＲＥＤの連続パル
ス発光がなされ、それに同期してスイッチ５１がオンさ
れるので、積分コンデンサ５４が放電され、積分結果Ｉ
ＮＴＣが上昇される。

【００７２】次いで、ｔｉｍ３では、上記ｔｉｍ２と同
じ回数ＩＲＥＤが発光され、それに同期して、今度はス
イッチ５０がオン、オフを繰返すので、積分コンデンサ
５４は充電され、積分結果ＩＮＴＣは降下される。この
間、被写体距離が変化していると、比演算結果が変化し
ているため、積分開始電圧とは異なる時点で積分が終了
する。つまり、ここでＡ／Ｄ変換され、ＣＰＵ６３に入
力されたＩＮＴＣは、距離と被写体速度の関数となって
いるため、すでに求められたｌ₀ と、この結果より被写
体速度が求められ、図２のフローチャートに於けるステ
ップＳ８の演算により、露光開始等の距離ｌを算出する
ことができる。

【００７３】ここで、ｔｉｍ２、ｔｉｍ３にてＩＲＥＤ
を何回も発光させたのは、速度の分解能を上げるためで
ある。したがって、最低ではｔｉｍ２、ｔｉｍ３共に、
１回の発光でよい。こうして得られたｌにより、続くｔ
ｉｍ４にてピント合わせ用レンズの制御及び露光が行わ
れる。図５は、図２のフローチャートに於けるステップ
Ｓ４からステップＳ６に進む場合の例を示すタイミング
チャートである。

【００７４】ここでは、最初の測距でｌ₀ を求めるとき
のみ、被写体の反射率に依存しない比演算測距が行われ
る。したがって、このときのみスイッチ５０がＩＲＥＤ
に同期してオンする。そして、上述した理由により、高
輝度下の測距精度は、比演算による測距より和演算の測
距の方が背景光変化の影響を受けにくいので、このとき
スイッチ５７、５８がＩＲＥＤに同期されてオン、オフ
され、積分が行われる。この場合、積分結果ＩＮＴＣ
は、被写体が停止しているとき以外はリセット電圧には
戻らず、速度に依存された結果が出力されるので、ｌ₀
とこの結果により、ピント合わせ距離ｌが、決定され
る。

【００７５】この和演算の測距は、被写体の反射率の影
響は受けやすいものの、距離の二乗に反比例して変化す
る。したがって、被写体距離の変化に対しては、大変敏
感な結果を出力するので有効な動体検出手段となる。こ
のとき、被写体の反射率は、標準の反射率１８％を想定
して考えればよい。

【００７６】更に、図６は、図２のフローチャートに於
けるステップＳ４からステップＳ７に進んだ例を示すタ
イミングチャートである。このとき、繰返し測距を行わ
れ、その結果に従って被写体速度ｖが演算され、更にタ
イムラグｔ₁ が乗算されて距離補正が行われるような複
雑な制御が行われると、誤差が増幅され、誤動作を引き
起こす可能性がある。

【００７７】したがって、図６のタイミングチャートで
は、図４及び図５に示されたｔｉｍ２、ｔｉｍ３にて行
われた積分方向を切換えての速度検出積分動作そのもの
は行われず、ｔｉｍ４として説明されたピント合わせ制
御露光動作がすぐに行われるようになっている。

【００７８】このとき、撮影レンズの絞りを絞りぎみに
したり、一定の補正量の補正としてピント制御を行う等
の動作をすることにより、動体に対応するようにすれば
有効である。尚、上述した実施例では、受光素子をＰＳ
Ｄとしたが、これに限られるものではなく、例えば２分
割受光素子（ＳＰＤ）を用いてもよいものである。

【００７９】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、被写体
移動による定常光の変化に応じて、適切な動体予測を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例に従ったカメラの概念
を示すブロック図である。

【図２】図１の動体を撮影できるカメラのシーケンスを
示すフローチャートである。

【図３】この発明の第２の実施例を示す回路図である。

【図４】図３の回路の動作の一例を説明するタイミング
チャートであり、図２のフローチャートに於けるステッ
プＳ３からステップＳ５に進む場合に相当するものであ
る。

【図５】図３の回路の動作の他の例を説明するタイミン
グチャートであり、図２のフローチャートに於けるステ
ップＳ４からステップＳ６に進む場合に相当するもので
ある。

【図６】図３の回路の動作の更に他の例を説明するタイ
ミングチャートであり、図２のフローチャートに於ける
ステップＳ４からステップＳ７に進む場合に相当するも
のである。

【図７】（ａ）は従来の測距回路の信号分離ブロック
図、（ｂ）は同図（ａ）の回路ブロックの動作を説明す
るためのタイミングチャート、（ｃ）は被写体が動いて
いる場合の背景光が変化した例を示したタイミングチャ
ートである。

【図８】（ａ）はシャッタを押した瞬間の被写体とカメ
ラの関係を示した図、（ｂ）は同図（ａ）のタイミング
で求めた被写体距離と実際の被写体距離の間に誤差が生
じたときの関係を示した図である。

【図９】従来の赤外投光の三角測距方式による速度検出
装置を示した図である。

【図１０】図９の圧縮回路及び差動回路から成る回路ブ
ロックの詳細を示した図である。

【符号の説明】 １４…赤外線発光ダイオード（ＩＲＥＤ）、１５…投光
レンズ、１６…被写体、１７…受光レンズ、１８…光位
置検出素子（ＰＳＤ）、１９、２０…プリアンプ、３４
…比演算回路、３５…和演算回路、３６…測光回路、３
７…切換回路、３８、３９…スイッチ、４０…速度検出
回路、４１、６３…ＣＰＵ、４２…ドライバ、４３…ピ
ント合わせ装置、４４ａ、４４ｂ…プリアンプ部、４５
…伸張回路部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−813（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−116018（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−193014（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−68307（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−172214（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体に向けて光束を投光する投光手段
   と、 上記被写体からの上記光束の反射光を受光する受光手段
   と、 上記受光手段の出力に基づいて、 被写体までの距離情報
   を求める測距手段と、上記投光手段を用いて 上記被写体に向けて複数回の投光
   を行うことにより、動体予測を行う動体予測手段と、 上記被写体の輝度を検出する測光手段と、 上記測光手段の出力に応じて上記動体予測手段の制御を
   行う制御手段と、を具備し、 上記制御手段は、上記測光手段により検出された被写体
   の輝度が所定輝度よりも低い場合には、上記動体予測手
   段の動作を行わせ、上記測光手段により検出された被写
   体の輝度が所定輝度よりも高い場合には、上記動体予測
   手段の動作を禁止することを特徴とするカメラ。