JP3374526B2 - Camera ranging device - Google Patents

Camera ranging device

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JP3374526B2
JP3374526B2 JP12515594A JP12515594A JP3374526B2 JP 3374526 B2 JP3374526 B2 JP 3374526B2 JP 12515594 A JP12515594 A JP 12515594A JP 12515594 A JP12515594 A JP 12515594A JP 3374526 B2 JP3374526 B2 JP 3374526B2
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俊宏 濱村
明 白石
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ミノルタ株式会社
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、焦点距離が可変の撮影
レンズと、上記撮影レンズの焦点距離に連動して視野倍
率が変更可能にされたファインダ光学系とを有するカメ
ラの測距装置に係り、特にファインダ光学系とオートフ
ォーカス光学系とが異なる光軸を有するパッシブ三角測
距式に適用して好適な測距装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、カメラの測距装置として、外光を
利用したパッシブの三角測距方式を用いたものが知られ
ている。この種の測距装置は、オートフォーカス光学系
を有し、取り込んだ被写体像を一対のラインセンサで受
光し、それぞれで得られた画素データに対して相関演算
を実行して測距データを求めるように構成されており、
このオートフォーカス光学系は、一般的に撮影光学系や
ファインダ光学系とは異なる光軸上に設けられている。 【0003】ファインダ光学系の観察部には、測距エリ
アを視覚化するために例えば鍵括弧状の測距フレームが
表記等されており、被写体に対する測距エリアの視覚容
易を図っている。ところが、ファインダ光学系は撮影光
学系の焦点距離に連動してファインダ視野倍率が変化す
るように構成されている一方、オートフォーカス光学系
の倍率は固定である。従って、実際にオートフォーカス
光学系が測距を行う測距エリアは変化しないにも拘ら
ず、ファインダ視野倍率が焦点距離に応じて変化するた
め、表記されている固定的な測距フレーム内に写る被写
体像の大きさは異なることとなる。例えば、撮影光学系
は所要の焦点距離において測距フレームとオートフォー
カス光学系による実際の測距エリアとが一致するように
設計されているものの、それより望遠側では測距エリア
は測距フレームに対して拡大され、すなわち観察窓から
の観察では、測距フレーム内には実際の測距エリアの一
部が収まっていることとなり、逆に、より広角側では反
対に測距エリアは測距フレームに対して縮小され、すな
わち観察窓からの観察では、測距フレーム内には実際の
測距エリアの周囲の被写体まで収まってしまうこととな
り、この結果、撮影者の意図とは異なる被写体に対して
誤測距を行うという不都合を生じる可能性がある。 【0004】そこで、従来、焦点距離、すなわちファイ
ンダ視野倍率に関わりなく測距フレームを基準に測距が
行われるように、実際の測距エリアの内、測距フレーム
に対応する画素データを用いて測距演算を実行するよう
にして誤りのない測距データを得るようにしたカメラが
提案されている(特開平2−293833号公報)。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】上記公報記載の装置の
場合、特に望遠側においては測距フレームに対する視野
範囲が狭くなる関係上、測距不能とか、相関演算で得ら
れた測距データに信頼性がないとして、いわゆるローコ
ンと判断される可能性が高くなるという問題があった。
このような場合はピント合わせができないことから、こ
れに対処する方法として、いわゆる同様な距離にあると
思われる他の被写体で予備的に測距を行うと共にその測
距状態を維持したままカメラを本来の被写体に向けて撮
影を行うという、いわゆるフォーカスロック機能を採用
したり、また例えば5mというような所定の焦点位置に
強制的にセットする方法が提案されている。しかしなが
ら、このような方法は、フォーカスロック機能を理解し
ていない撮影者にとっては利用し難く、また所定の焦点
位置にセットする方法ではピントの合う確率は決して高
くない。 【0006】本発明は上記に鑑みてなされたもので、実
際の測距エリアの内、測距フレームに対応する画素デー
タを用いて測距演算を実行するとともに、他の画素デー
タを用いた測距演算も実行するようにして測距不可の発
生確率をより低減することのできるカメラの測距装置を
提供することを目的とするものである。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明に係るカメラの測
距装置は、焦点距離が可変の撮影レンズと、上記撮影レ
ンズの焦点距離に連動して視野倍率が変更可能にされた
ファインダ光学系とを有するカメラにおいて、上記ファ
インダ光学系とは異なる光軸を有する三角測距式のオー
トフォーカス光学系から導かれた被写体像を受光し、そ
の画素データをそれぞれ取り込む一対のラインセンサ
と、焦点距離と該焦点距離に応じて測距のために用いる
画素データの範囲を記憶した記憶手段と、焦点距離に応
じた範囲の画素データを用いて測距データを求める第1
の測距手段と、第1の測距手段が用いる範囲以外の画素
データを用いて測距データを求める第2の測距手段と、
上記第1の測距手段による測距データが有効か否かを判
別する判別手段と、上記第1の測距手段による測距デー
タが有効であるときは第1の測距手段からの測距データ
を用い、無効であるときは第2の測距手段からの測距デ
ータを用いて撮影レンズの焦点位置調整を行う制御手段
とを備えたものである。 【0008】 【作用】本発明によれば、ファインダ光学系は撮影レン
ズの焦点距離に連動して視野倍率が変更され、一方、オ
ートフォーカス光学系は固定である。そして、検出され
ている焦点距離に基づいて測距フレームに一致乃至は対
応する範囲が決定され、その範囲内の画素データを用い
て第1の測距手段により測距演算が実行され、同様に、
それ以外の範囲の画素データを用いて第2の測距手段に
より測距演算が実行される。そして、第1の測距手段で
得られた測距データの有効性が判別され、有効であると
きは第1の測距手段で得られた測距データに基づいて焦
点位置調整が行われる。仮に、有効性が否定されたとき
でも、第2の測距手段で得られた測距データを利用して
焦点位置調整が行われることとなる。なお、第2の測距
手段は上記有効性が否定されたことを条件に測距演算を
行うようにしてもよい。 【0009】 【実施例】図1は、本発明に係る測距装置が適用される
カメラの光学系の一例を示す平面図である。カメラ本体
1の前面(図の上側)には撮影光学系を構成する撮影レ
ンズ2が設けられている。この撮影レンズ2は焦点距離
が連続的にあるいは多点式に変更可能なズームレンズで
ある。撮影レンズ2の光軸後方には不図示の絞りやシャ
ッタ等を介してフィルム3が配置されるようにしてあ
る。 【0010】ファインダ光学系Fは、撮影レンズ2とフ
ィルム3の間に介設され、光軸に対して測距時には45
°傾斜された(ハーフ)ミラー4で光軸を分岐させ、途
中にプリズム等の光偏向手段等を介してカメラ本体1の
後面部の結像位置に半透明板等からなるファインダ表示
部5を介して被写体像を観察可能に写す構成を有してい
る。ファインダ表示部5を構成する半透明板の適所、例
えば中央位置には所要大の鍵括弧状の測距フレーム50
がマーク表記されている。この測距フレーム50はファ
インダ表示部5に写された被写体像に対してその測距エ
リアを視覚的に案内するためのものである。このファイ
ンダ光学系Fは撮影レンズ2の後方に設けられているた
め、撮影レンズ2の焦点距離の変更に連動し、そのファ
インダ視野倍率が変化するようになっている。なお、ミ
ラー4が全反射タイプの場合、撮影時に光軸内から退避
可能にする公知の構成が採用されているものである。 【0011】また、ファインダ光学系Fとして、撮影光
学系とは異なる位置、すなわち撮影レンズ2の光軸とは
異なる別の光軸を有し、かつ撮影レンズ2の焦点距離の
変更に連動するべくギア伝達手段やサーボモータ等の電
気的連動手段を介してファインダ視野倍率が変更し得る
ような構成を採用しても、上記と同様なファインダ機能
を実現できる。 【0012】オーフォーカス光学系AFは、図1の実施
例においては撮影レンズ2の横方向に設けられ、一対の
対物レンズ61,62、ミラー71,72,73及び一
対のラインセンサ81,82を備えている。このオート
フォーカス光学系AFは少なくともファインダ光学系F
の光軸とは異なる光軸を有しているものである。一対の
対物レンズ61,62はカメラ本体1の前面であって所
定距離だけ離間した位置に、それぞれ前方に向けて配設
され、それらの対物レンズ61,62を通過した被写体
からの光束がミラー71,72及びミラー73を経てそ
れぞれ対応するラインセンサ81,82に導かれるよう
になっている。 【0013】ラインセンサ81,82は所定距離だけ離
間して平行に配置され、それぞれ多数のCCD等からな
る受光素子が1列に配列して構成されているものであ
る。このラインセンサ81,82には対物レンズ61,
62を通過した被写体像が受光され、デジタルの画素デ
ータに変換されて測距演算処理等を実行する制御部9に
導かれるようになっている。10は制御部9での演算の
結果得られた測距データに基づいて撮影レンズ2を合焦
位置に駆動させる駆動手段としてのモータである。 【0014】図2は、本発明が適用されるカメラの制御
系を説明するブロック図である。制御部9はCPU(中
央演算処理回路)91、ROM92、RAM93等を有
し、測距演算処理の他、本カメラの全体動作を制御する
ものである。ROM92は測距演算処理のためのプログ
ラム、カメラ動作全般のプログラム及び後述する所定の
測距範囲に関するテーブル等が予め記憶されている。R
AM93は演算処理途中のデータを一時的に退避保存す
るためのものである。 【0015】スイッチS1は測距、露出処理を指示する
撮影準備スイッチ、スイッチS2は撮影を指示するレリ
ーズスイッチで、両スイッチは、半押し状態で撮影準備
動作が指示され、全押し状態でレリーズ指示が行われる
タイプのボタン式のものを採用することが好ましい。 【0016】モータ10はレンズ制御回路11からの駆
動信号を受けて撮影レンズ2の繰り出し量を調整するも
ので、繰り出し量はエンコーダ12により監視されてい
る。エンコーダ12は撮影レンズ2の静止側と回転側に
対面配置された、例えば位置情報をコード化したビット
マーク部材とこのビットマーク部材の各ビットの情報を
読み取って繰り出し量を検知するもので、これにより測
距時に撮影レンズ2を合焦位置にセットすることができ
るようになっている。 【0017】スイッチS3は操作方向に応じて望遠側と
広角側に焦点距離が変更されるようになされているズー
ムスイッチである。14は焦点距離制御手段で、スイッ
チS3の操作方向に操作時間だけ駆動信号をモータ13
に出力し、焦点距離の変更を行わせるものである。な
お、モータ13はギアとクラッチ等を利用すればモータ
10と兼用することもできる。エンコーダ15は撮影レ
ンズ2内のズームレンズと静止側に対面配置された、上
記エンコーダ12と同様のビットマーク部材と読み取り
部材とから構成され、焦点距離に応じたコードデータを
出力するものである。また、この撮影レンズ2は広角の
外側に更に近接撮影を可能にするマクロ領域を有してい
るものが採用されており、マクロ領域にあるかどうかは
エンコーダ15からの位置データにより検出可能になっ
ている。スイッチS4は通常撮影とマクロ領域での撮影
とを切替指示するモードスイッチである。 【0018】なお、16は撮影準備スイッチS1がオン
された時に露出検出を行う輝度検出回路で、検出結果に
よって絞り値とシャッタスピードとが設定されるように
なっている。 【0019】図3、図4は測距データを得る場合の相関
演算の方法を説明する図である。図3(a)、図4
(a)は片側シフト方式であり、図3(b)、図4
(b)は両側シフト方式を示している。 【0020】図4に示すように、この例ではオートフォ
ーカス光学系AFの対物レンズ61,62はファインダ
光学系Fのレンズ(本実施例では撮影レンズ2)の右側
に平行配置されている。そして、図3,4に示すよう
に、撮影レンズ2に近い側のラインセンサ81を基準部
とし、ラインセンサ82を参照部とする。なお、被写体
距離3m(図4,Do)に対してファインダ光学系Fの
測距フレームの中心とオートフォーカス光学系AFの測
距エリアの中心とが一致するように設計されているもの
とする。 【0021】片側シフトの場合、説明の便宜上、基準部
のラインセンサ81は受光素子A1〜A4から構成さ
れ、参照部のラインセンサ82は受光素子B1〜B8か
ら構成されているものとし、一方、両側シフトの場合、
説明の便宜上、基準部のラインセンサ81は受光素子A
1〜A6から構成され、参照部のラインセンサ82は受
光素子B1〜B6の同数から構成されているものとす
る。 【0022】先ず、片側シフトの場合を説明すると、ラ
インセンサ81の受光素子は、その選択が固定され、一
方、ラインセンサ82に対しては相関演算に利用される
画素データを出力する受光素子が順次シフトされて選択
される。すなわち、受光素子A1〜A4の画素データに
対して、先ず、受光素子B1〜B4の画素データが選択
されて相関演算が実行され(図4(a)のシフトS0
相当)、更に順次、受光素子A1〜A4の画素データに
対して受光素子B2〜B5の画素データが(図4(a)
のシフトS1に相当)、受光素子A1〜A4の画素デー
タに対して受光素子B3〜B6の画素データが(図4
(a)のシフトS2に相当)、受光素子A1〜A4の画
素データに対して受光素子B4〜B7の画素データが
(図4(a)のシフトS3に相当)、そして最後に、受
光素子A1〜A4の画素データに対して受光素子B5〜
B8の画素データが(図4(a)のシフトSNに相当)
選択されて、それぞれ相関演算が実行される。そして、
各相関演算の結果、所定の閾値を越えていることを条件
に、最も相関値の高いときのデータを測距データとする
という公知の方法が採用されている。所定の閾値は、測
定結果に信頼性があるかどうかを判定するために設定さ
れたものであり、この閾値以下では測距データが得られ
なかったものとして処理される。 【0023】次に、両側シフトの場合を説明すると、ラ
インセンサ81,82の受光素子が共に順次シフトされ
て選択される。すなわち、先ず、受光素子A3〜A6の
画素データと受光素子B1〜B4の画素データとが(図
4(b)のシフトS0′に相当)選択されて相関演算が
実行され、更に順次、受光素子A3〜A6の画素データ
と受光素子B2〜B5の画素データとが(図4(b)の
シフトS1′に相当)、受光素子A2〜A5の画素デー
タに対して受光素子B2〜B5の画素データとが(図4
(b)のシフトS2′に相当)、受光素子A2〜A5の
画素データに対して受光素子B3〜B6の画素データと
が(図4(b)のシフトS3′に相当)、そして最後
に、受光素子A1〜A4の画素データに対して受光素子
B3〜B6の画素データとが(図4(b)のシフト
N′に相当)選択されて、それぞれ相関演算が実行さ
れる。そして、各相関演算の結果、最も相関値の高いと
きのデータを測距データとする。 【0024】ここで、図4において、片側シフトの場
合、被写体と測距エリア中心とを結んだ軸は、距離Do
での測距フレームの中心軸と対物レンズ61の主点A1
とを結んだ線分DoA1となる。従って、点Doより十
分近接位置である距離DNでの測距フレームと測距エリ
アとの中心間のずれ(パララックス)はPxとなる。 【0025】一方、両側シフトの場合、被写体と測距エ
リア中心とを結んだ軸は、距離Doでの測距フレームの
中心軸と対物レンズ61,62の主点A1′,A2′の
中点Acとを結んだ線分DoAcとなる。従って、近接
距離DNにおけるパララックスはPx′となる。 【0026】そして、距離Doより近接距離領域におい
ては、十分に、Px<Px′となるため、相関演算を同
じ回数実行した場合、片側シフトの方がパララックスの
小さい精度の良い測距データを得ることができることと
なる。 【0027】図5〜図8は、撮影距離に応じた測距フレ
ームと測距エリアとのパララックスを考慮した測距動作
を説明するものである。図5は、撮影距離に応じた測距
フレーム50と測距エリア80とのパララックスの関係
を示す図で、(a)は撮影距離が無限大の場合、(b)
は撮影距離が3mの場合、(c)は撮影距離が1mの場
合、(d)は撮影距離が0.5mの場合である。 【0028】図1に示すようにオートフォーカス光学系
AFの光軸はファインダ光学系Fの光軸と離れており、
図1の例では、ファインダ光学系Fの光軸に対して、そ
の右横方向にオートフォーカス光学系AFの光軸が設定
され、ファインダ光学系Fの光軸に近い側にラインセン
サ81が、その右横にラインセンサ82が配設されてい
る。 【0029】ここで図5(a)〜(d)について説明す
る。今、カメラ本体1の前方3mに被写体が位置してお
り、この被写体及びその周辺からの光束が対物レンズ6
1を通過してラインセンサ81上に導かれた場合を考え
る。そして、被写体からの光束の内、ラインセンサ81
で受光される範囲を測距エリア80とするとき、撮影距
離3mで測距エリア80と測距フレーム50とが一致す
るように予め設計されているものとする。すなわち、図
(b)のように被写体が3mの距離にある場合には、フ
ァインダ表示部5に写っている被写体に対して撮影者が
測距を意図する位置である測距フレーム50とカメラが
実際に測距を行う測距エリア80とが一致することとな
る。 【0030】ところで、図(a)のように、3m以上離
れた被写体から対物レンズ61を通過する光束は、この
対物レンズ61の光軸に、より平行な角度から入射され
るため、この遠距離の被写体像はラインセンサ81上で
は左側、すなわちファインダ光学系Fに近づいた側に変
位することとなる。 【0031】一方、図(c)のように、1m位置の被写
体から対物レンズ61を通過する光束は、この対物レン
ズ61の光軸に対し、よりずれた角度から入射されるた
め、この距離の被写体像はラインセンサ81上では右
側、すなわちファインダ光学系Fから離れる側に変位す
ることとなる。更に、図(d)のように、0.5m位置
の至近距離の被写体から対物レンズ61を通過する光束
は、この対物レンズ61の光軸に対し、更にずれた角度
から入射されるため、この至近距離の被写体像はライン
センサ81上では更に右側に変位し、測距フレームから
略半分が外れてしまうこととなる。 【0032】図6は、ラインセンサの構造と測距範囲と
の関係を示す図である。なお、本発明に適用されるライ
ンセンサ81,82の構造は図3,4に示した片側シフ
ト方式、両側シフト方式のいずれにも適用可能であり、
片側シフト方式にあってはラインセンサ82の受光素子
の数はラインセンサ81の受光素子数に対して、例えば
2倍設けられており、両側シフト方式にあっては両ライ
ンセンサ81,82の受光素子数は同一に設定されてい
る。 【0033】説明の便宜上、図6のラインセンサをライ
ンセンサ81として説明する。A〜Gはラインセンサ8
1をその長さ方向で6等分割した点を示し、AF1〜A
F6は測距データを求める際に用いられる測距範囲を示
している。なお、G側はファインダ光学系Fに近い側で
ある。AF1はA〜Cの範囲の受光素子が用いられ、A
F2はB〜Dの範囲の受光素子が用いられ、AF3はC
〜Eの範囲の受光素子が用いられ、AF4はD〜Fの範
囲の受光素子が用いられ、AF5はE〜Gの範囲の受光
素子が用いられ、AF6はA〜Gの範囲、すなわち全受
光素子が用いられる。撮影距離が0.5mより近い至近
距離では、測距フレーム50に対し測距範囲AF4,A
F5が外れていることが分かる。 【0034】そして、制御部9は測距範囲AF1〜AF
6のぞれぞれに対して測距データを求めるようにしてい
る。また、図6において、撮影距離が1m〜無限大の範
囲は通常撮影モードとし、0.5m〜1mの至近距離は
マクロモードとして区別され、通常撮影モードとマクロ
モードとが1つの撮影レンズ2で切替設定可能にされて
おり、制御部9はエンコーダ15からの検知データに基
づいて、あるいはモードスイッチS4の状態から、いず
れのモードにあるかが識別されるようになっている。ま
た、制御部9はマクロモードに設定されているときは、
測距フレーム内として測距範囲AF1〜AF3を設定
し、測距フレーム外として測距範囲AF4,AF5及び
AF6を設定するようにしている。この測距フレーム
内、外と各測距範囲との対応関係はROM92に記憶さ
れている。なお、マクロ領域かどうかの識別は、撮影レ
ンズの種類によっては、エンコーダ15に代えてエンコ
ーダ12で識別することも可能である。 【0035】次に、図7のフローチャートを用いて、測
距データの算出動作について説明する。スイッチS1が
オンされると、測距処理が開始され対物レンズ61,6
2を通過した被写体の光束がラインセンサ81,82の
全受光素子で受光され、デジタル値に変換されて制御部
9に取り込まれる(#2)。 【0036】取り込まれた全受光素子からの画素データ
に基づいて各測距範囲AF1〜AF6に対してラインセ
ンサ81とラインセンサ82間で相関処理が実行され、
各測距データが算出される(#4)。ここで、撮影レン
ズ2がマクロモードに設定されているかどうかが判別さ
れ(#6)、マクロモードでなければ、通常モードであ
るので通常の測距処理「通常撮影」(#8)が実行され
て、本フローを終了する。一方、マクロモードであれ
ば、測距範囲AF1〜AF5で測距データが得られたか
どうかが判別される(#10)。測距範囲AF1〜AF
5で測距データが得られているのであれば、更に測距フ
レーム内、すなわち測距範囲AF1〜AF3で測距デー
タが得られているかどうかが判別される(#12)。測
距範囲AF1〜AF3で測距データが得られていれば、
その測距データが所定値、例えば1m以下であるかどう
かが判別され(#14)、所定値以下であれば、その内
の最近値を測距データとして選択して(#16)、本フ
ローを終了する。 【0037】#12、#14でNOの場合には、続いて
測距フレーム外、すなわち測距範囲AF4,AF5で測
距データが得られているかどうかが判別される(#1
8)。測距範囲AF4,AF5で測距データが得られて
いれば、その測距データが所定値、例えば1m以下であ
るかどうかが判別され(#20)、所定値以下であれ
ば、その内の最近値を測距データとして選択して(#2
2)、本フローを終了する。また、#18、#20でN
Oであれば、測距不可として特定値、例えば0.6mを
セットして(#24)、本フローを終了する。 【0038】一方、#10で、測距範囲AF1〜AF5
で測距データが得られなかった場合には、測距範囲AF
6で測距データが得られたかどうかが判別され(#2
6)、測距範囲AF6でも測距データが得られていない
ときは、#24に進んで所定値0.6mをセットする。
一方、測距範囲AF6で測距データが得られているので
あれば、その測距データが所定値1m以下であるかどう
かが判別され(#28)、所定値以下であれば、その測
距データが採用されて(#30)、本フローを終了す
る。 【0039】図8は、#8の「通常処理」のサブルーチ
ンを示すフローチャートである。通常処理では、先ず、
測距範囲AF1〜AF5で測距データが得られたかどう
かが判別され(#40)、測距データが得られていれ
ば、その内の最近値を測距データとして選択して(#4
2)、リターンする。一方、測距データが得られていな
ければ、測距範囲AF6で測距データが得られているか
どうかが判別され(#44)、測距データが得られてい
れば、その測距範囲AF6の測距データが採用され(#
46)、逆に、測距データが得られていなければ、測距
不可として特定値、例えば0.6mをセットして(#4
8)、リターンする。 【0040】このように、検出された焦点位置に応じ
て、測距フレーム内の測距範囲で測距データを得、この
測距データで焦点位置調整を行うとともに、上記測距デ
ータが有効でないときは、その測距フレーム外の測距範
囲での測距データを採用するようにしたので、測距不可
の発生がより低減することとなる。 【0041】図9〜図11は、測距フレーム50に対す
る、撮影レンズ2の焦点距離に応じた測距エリア80の
拡縮を考慮した測距動作を説明するものである。 【0042】図9は、測距フレーム50に対する焦点距
離に応じた測距エリア80の拡縮の関係を示す図で、
(a)は焦点距離f=35mmの場合、(b)は焦点距
離f=70mmの場合、(c)は焦点距離f=105m
mの場合である。 【0043】測距フレーム50に対して測距エリア80
が拡縮変化する理由は以下のとおりである。ファインダ
光学系Fは撮影レンズ2の焦点距離f、すなわち像倍率
に応じてファインダ視野倍率が変化する一方、オートフ
ォーカス光学系AFの倍率は固定されている。この場
合、測距エリア80はファインダ視野倍率とは無関係に
固定されており、あくまで被写体の特定位置に対して測
距を実行することとなる。一方、ファインダ表示部5に
写る被写体はファインダ倍率に応じて拡大、縮小変化す
るから、その測距フレーム50の枠内に収まる被写体の
範囲はファインダ視野倍率に応じて異なることとなる。 【0044】図9において、図(a)は測距フレーム5
0と測距エリア80との大きさが一致しており、この状
態では、測距フレーム50内でカメラでの実際の測距デ
ータが得られるため、撮影者の意図する測距位置と一致
する。しかし、図(b)、更には図(c)のように、フ
ァインダ倍率が大きくなるにしたがってファインダ表示
部5に写る被写体も(測距エリア80も)拡大され、測
距フレーム50内には被写体の一部しか収まらないこと
となり、実際に測距が実行される測距エリア80とずれ
を生じてくる。 【0045】図10は、ラインセンサの構造と測距範囲
との関係を示す図である。なお、本発明に適用されるラ
インセンサ81,82の構造は図3,4に示した片側シ
フト方式、両側シフト方式のいずれにも適用可能であ
り、片側シフト方式にあってはラインセンサ82の受光
素子の数はラインセンサ81の受光素子数に対して、例
えば2倍設けられており、両側シフト方式にあっては両
ラインセンサ81,82の受光素子数は同一に設定され
ている。 【0046】説明の便宜上、図10のラインセンサをラ
インセンサ81として説明する。A〜Gはラインセンサ
81をその長さ方向で6等分割した点を示し、AF1〜
AF6は測距データを求める際に用いられる測距範囲を
示している。なお、G側はファインダ光学系Fに近い側
である。AF1はA〜Cの範囲の受光素子が用いられ、
AF2はB〜Dの範囲の受光素子が用いられ、AF3は
C〜Eの範囲の受光素子が用いられ、AF4はD〜Fの
範囲の受光素子が用いられ、AF5はE〜Gの範囲の受
光素子が用いられ、AF6はA〜Gの範囲、すなわち全
受光素子が用いられる。撮影レンズ2の焦点距離が10
5mmでは測距範囲AF1,AF5が測距フレーム50
から外れていることが分かる。 【0047】そして、制御部9は測距範囲AF1〜AF
6のぞれぞれに対して測距データを求めるようにしてい
る。また、図10において、撮影レンズ2は焦点距離が
少なくとも35mm〜105mmの範囲で変更可能にな
されており、制御部9はエンコーダ15からの検知デー
タに基づいて、ROM92に予め記憶されているテーブ
ル、すなわち表1を用いて、いずれの焦点距離範囲にあ
るかを判別するとともに、対応する焦点距離範囲に対応
した測距範囲を測距フレーム内、外として設定するよう
になっている。 【0048】 【表1】 【0049】すなわち、焦点距離fが35mm〜55m
mの範囲では、図10に示すように測距フレームと測距
エリアとが略一致するので、全測距範囲AF1〜AF5
が測距フレーム内と設定されている。焦点距離fが56
mm〜85mmの範囲では、図10に示すように測距範
囲AF1,AF5の一部が測距フレーム50から一部は
み出しているので、測距範囲AF2〜AF4が測距フレ
ーム内とされ、測距範囲AF1,AF5が測距フレーム
外と設定されている。また、焦点距離fが86mm〜1
05mmの範囲では、図10に示すように更に測距範囲
AF2,AF4の一部も測距フレーム50から一部はみ
出しているので、測距範囲AF3が測距フレーム内とさ
れ、測距範囲AF1,AF2,AF4,AF5が測距フ
レーム外と設定されている。 【0050】次に、図11のフローチャートを用いて、
測距データの算出動作について説明する。スイッチS1
がオンされると、測距処理が開始され対物レンズ61,
62を通過した被写体の光束がラインセンサ81,82
の全受光素子で受光され、デジタル値に変換されて制御
部9に取り込まれる(#60)。 【0051】取り込まれた全受光素子からの画素データ
に基づいて各測距範囲AF1〜AF6に対してラインセ
ンサ81とラインセンサ82間で相関処理が実行され、
各測距データが算出される(#62)。ここで、撮影レ
ンズ2の焦点距離がエンコーダ15より読み込まれ(#
64)、次いで、表1に基づいて焦点距離に対応した測
距範囲、すなわち測距フレーム内で測距データが得られ
たかどうかが判別され(#66)、測距データが得られ
ているのであれば、その内の最近値を測距データとして
選択して(#68)、本フローを終了する。 【0052】一方、測距フレーム内で測距データが得ら
れていなければ、続いて、測距フレーム外、すなわちそ
れ以外の測距範囲で測距データが得られたかどうかが判
別され(#70)、測距データが得られているのであれ
ば、その内の最近値を測距データとして選択して(#7
2)、本フローを終了する。 【0053】更に、測距フレーム外でも測距データが得
られていなければ、測距範囲AF6で測距データが得ら
れているかどうかが判別され(#74)、得られていれ
ば、その値を測距データとして採用する(#76)。得
られていなければ、測距不可として特定値、例えば10
mをセットして(#78)、リターンする。 【0054】このように、検出された焦点距離に応じ
て、測距フレーム内の測距範囲で測距データを得、この
測距データで焦点位置調整を行うとともに、上記測距デ
ータが有効でないときは、測距フレーム外の測距範囲で
の測距データを採用するようにしたので、測距不可の発
生がより低減することとなる。 【0055】 【発明の効果】本発明は、焦点距離に応じた範囲の画素
データを用いて測距データを求め、かつその有効性を判
断し、有効であれば、その測距データを用い、有効でな
ければ、上記範囲以外の画素データを用いて求めた測距
データを用いて撮影レンズの焦点位置調整を行うように
したので、一対のラインセンサを備えたオートフォーカ
ス光学系の光軸がファインダ光学系とは異なる光軸を有
しているカメラにおいても、ファインダ視野倍率の大小
に関わりなく、測距不可の発生確率を従来方式に比して
より低減することができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus having a variable focal length.
Field of view linked to the focal length of the lens and the above shooting lens
Having a finder optical system with a changeable ratio
Finder optical system and auto camera
Passive triangulation with optical axis different from the focusing optics
The present invention relates to a distance measuring apparatus suitable for being applied to a distance method. 2. Description of the Related Art Conventionally, external light has been used as a distance measuring device for a camera.
One that uses passive triangulation is used.
ing. This type of distance measuring device uses an autofocus optical system.
The received subject image is received by a pair of line sensors.
Calculates the correlation between the pixel data obtained by each light
To obtain the distance measurement data,
This autofocus optical system is generally
It is provided on an optical axis different from the finder optical system. The observation section of the finder optical system includes a distance measuring area.
For example, a bracket-shaped ranging frame is used to visualize
Notation etc., the visual capacity of the ranging area for the subject
I am trying to make it easier. However, the viewfinder optical system is
The viewfinder magnification changes with the focal length of the academic system
While the autofocus optics
Is fixed. Therefore, the actual auto focus
Despite the fact that the distance measurement area where the optical system measures the distance does not change
The viewfinder magnification varies depending on the focal length.
Subject in the fixed frame shown
The size of the body image will be different. For example, shooting optics
Is the distance measurement frame and auto focus at the required focal length.
Make sure that the actual distance measurement area by the cas optical system matches
Although it is designed, the distance measurement area at the telephoto side
Is magnified with respect to the ranging frame, that is, from the observation window
Of the actual ranging area in the ranging frame
Part is settled, and conversely,
On the other hand, the ranging area is reduced with respect to the ranging frame.
In other words, when observing from the observation window, the actual
The subject around the distance measurement area will fit
As a result, if the subject is not
There is a possibility that inconvenience of performing erroneous distance measurement may occur. Therefore, conventionally, the focal length, that is,
The distance measurement is based on the distance measurement frame regardless of the
As is done, within the actual ranging area, the ranging frame
Executes the distance measurement operation using the pixel data corresponding to
Camera to obtain error-free ranging data
It has been proposed (JP-A-2-293833). SUMMARY OF THE INVENTION [0005]
The field of view for the ranging frame, especially on the telephoto side
Due to the narrowing of the range, it is impossible to measure the distance,
That the measured distance data is not reliable,
There is a problem that the possibility of being judged to be high increases.
In such a case, focusing cannot be performed.
As a way to deal with this, if you are at a similar distance
Preliminary distance measurement for other subjects that seem to be
Point the camera at the original subject while maintaining the distance
We adopt so-called focus lock function to perform shadow
Or at a predetermined focal position, for example, 5m.
A method of forcibly setting has been proposed. However
These methods understand the focus lock function
Difficult for photographers who do not have the required focus
In the position setting method, the probability of focusing is never high
I don't. The present invention has been made in view of the above circumstances.
Pixel data corresponding to the distance measurement frame in the distance measurement area
Distance measurement using the
The distance measurement calculation using the
A camera ranging device that can further reduce the probability of occurrence
It is intended to provide. SUMMARY OF THE INVENTION A camera according to the present invention has a measurement function.
The focusing device consists of a photographic lens with a variable focal length,
Field of view magnification can be changed according to the focal length of the lens
In a camera having a finder optical system,
Triangular distance measurement type with an optical axis different from that of the
Receives the subject image guided by the focusing optical system,
Pair of line sensors that capture pixel data
Used for distance measurement according to the focal length and the focal length
Storage means for storing the range of pixel data and a focal length
First, distance measurement data is obtained using pixel data in the same range.
Pixels outside the range used by the first distance measuring means
Second distance measurement means for obtaining distance measurement data using the data,
It is determined whether or not the distance measurement data by the first distance measurement means is valid.
Differentiating means, and distance measurement data by the first distance measuring means.
When the data is valid, the distance measurement data from the first distance measurement means
When the distance is invalid, the distance measurement data from the second distance measurement means is used.
Control means for adjusting the focal position of the photographing lens using the data
It is provided with. According to the present invention, the finder optical system is a photographing lens.
Field magnification is changed in conjunction with the focal length of the
The autofocus optical system is fixed. And detected
Match or pair with the ranging frame based on the focal length
The corresponding range is determined, and the pixel data within that range is used.
The distance measuring calculation is executed by the first distance measuring means, and similarly,
Using the pixel data in the other range as the second distance measuring means
The distance measurement calculation is executed. And with the first ranging means
The validity of the obtained ranging data is determined and if it is valid
The focus based on the distance measurement data obtained by the first distance measurement means.
Point position adjustment is performed. If the validity is denied
However, using the distance measurement data obtained by the second distance measurement means
The focus position adjustment is performed. Note that the second distance measurement
The means performs the distance measurement operation on condition that the validity is denied.
It may be performed. FIG. 1 shows a range finder according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view illustrating an example of an optical system of the camera. Camera body
On the front side (upper side in the figure) of the camera 1 is a photographing lens constituting a photographing optical system.
Lens 2 is provided. This photographic lens 2 has a focal length
Is a zoom lens that can be changed continuously or multi-point
is there. Behind the optical axis of the taking lens 2, an aperture and a shutter (not shown)
The film 3 is arranged via a
You. The finder optical system F is connected to the photographing lens 2 and the camera.
It is interposed between the film 3 and 45 at the time of distance measurement with respect to the optical axis.
The optical axis is branched by the tilted (half) mirror 4 and
Of the camera body 1 through light deflecting means such as a prism inside.
Viewfinder display consisting of a translucent plate etc. at the imaging position on the rear surface
Has a configuration for observing the subject image via the unit 5
You. Suitable place of translucent plate for finder display unit 5, eg
For example, in the center position, a required large bracket-shaped ranging frame 50 is required.
Is marked. This distance measuring frame 50 is
For the subject image shown on the
It is for visually guiding the rear. This file
The optical system F is provided behind the taking lens 2.
Therefore, when the focal length of the taking lens 2 is changed,
The indian field magnification changes. In addition,
If the mirror 4 is of the total reflection type, retract from the optical axis during shooting
A known configuration that makes it possible is adopted. The finder optical system F is used as a photographic light source.
What is the position different from the academic system, that is, the optical axis of the taking lens 2
It has another different optical axis and the focal length of the taking lens 2
The power of gear transmission means and servo motors etc.
Finder field-of-view magnification can be changed via the air linking means
Even if such a configuration is adopted, the same finder function as above
Can be realized. An autofocus optical system AF is an embodiment of FIG.
In the example, provided in the lateral direction of the photographing lens 2, a pair of
Objective lenses 61, 62, mirrors 71, 72, 73 and one
A pair of line sensors 81 and 82 are provided. This auto
The focus optical system AF has at least a finder optical system F
Has an optical axis different from the optical axis. Pair of
The objective lenses 61 and 62 are located on the front of the camera body 1.
Disposed at a fixed distance away from each other and forward
Subject passed through those objective lenses 61 and 62
From the mirrors 71, 72 and 73.
So that they are guided to the corresponding line sensors 81 and 82, respectively.
It has become. The line sensors 81 and 82 are separated by a predetermined distance.
Are arranged in parallel with each other, and each
Light receiving elements are arranged in a line.
You. These line sensors 81 and 82 include an objective lens 61,
The image of the subject that has passed through 62 is received and a digital pixel
To the control unit 9 which converts the data into
It is being led. 10 is an operation of the control unit 9
Focuses the taking lens 2 on the basis of the obtained distance measurement data
It is a motor as driving means for driving to a position. FIG. 2 shows the control of a camera to which the present invention is applied.
It is a block diagram explaining a system. The control unit 9 has a CPU (medium
Central processing circuit) 91, ROM 92, RAM 93, etc.
And controls the overall operation of the camera in addition to the distance measurement calculation processing.
Things. The ROM 92 has a program for distance measurement calculation processing.
RAM, camera operation general program and specified
A table or the like relating to the distance measurement range is stored in advance. R
The AM 93 temporarily saves data in the middle of the arithmetic processing.
It is for. A switch S1 instructs distance measurement and exposure processing.
A shooting preparation switch and a switch S2 are used to instruct shooting.
With both switches, press both switches halfway to prepare for shooting
An operation is instructed, and a release instruction is issued in a fully pressed state
It is preferable to use a button type of a type. The motor 10 is driven from a lens control circuit 11.
The moving amount of the taking lens 2 is adjusted in response to the motion signal.
Therefore, the feeding amount is monitored by the encoder 12.
You. The encoder 12 is provided on the stationary side and the rotating side of the taking lens 2.
Bits, for example, coded position information, arranged face-to-face
The information of the mark member and each bit of this bit mark member
This is to read and detect the feeding amount.
The photographing lens 2 can be set to the in-focus position at distance
It has become so. The switch S3 is set to the telephoto side according to the operation direction.
A zoom that changes the focal length to the wide-angle side
Switch. 14 is a focal length control means, which is a switch.
The drive signal is supplied to the motor 13 in the operation direction of the switch S3 for the operation time.
To change the focal length. What
If the motor 13 uses a gear and a clutch, etc.
10 can also be used. The encoder 15
Facing the zoom lens in the zoom lens 2 on the stationary side,
Bit mark member and reading similar to the encoder 12
And code data according to the focal length.
Output. This taking lens 2 has a wide angle
There is a macro area on the outside that allows for close-up photography
Is used in the macro area.
Detectable by position data from encoder 15
ing. Switch S4 is for normal shooting and macro shooting
And a mode switch for instructing the switching. At 16, a photographing preparation switch S1 is turned on.
Brightness detection circuit that performs exposure detection when the
Therefore, the aperture value and shutter speed are set
Has become. FIGS. 3 and 4 show correlations in obtaining distance measurement data.
FIG. 5 is a diagram illustrating a method of calculation. FIG. 3 (a), FIG.
FIG. 3A shows a one-side shift system, and FIGS.
(B) shows a double-sided shift method. As shown in FIG. 4, in this example,
The objective lenses 61 and 62 of the focusing optical system AF are viewfinders.
Right side of the lens of the optical system F (the photographing lens 2 in this embodiment)
Are arranged in parallel. And as shown in FIGS.
The line sensor 81 on the side close to the photographing lens 2 is
And the line sensor 82 is used as a reference unit. The subject
For a distance of 3 m (FIG. 4, Do), the finder optical system F
AF frame AF and AF
Designed to match the center of the distance area
And In the case of a one-side shift, for convenience of explanation, the reference portion
Is composed of light receiving elements A1 to A4.
And the line sensor 82 of the reference unit is the light receiving element B1 to B8.
On the other hand, in the case of a two-sided shift,
For convenience of description, the line sensor 81 of the reference unit is a light receiving element A
1 to A6, and the reference line sensor 82
It is assumed that the optical elements B1 to B6 are constituted by the same number.
You. First, the case of one-side shift will be described.
The selection of the light receiving element of the in-sensor 81 is fixed,
On the other hand, the line sensor 82 is used for correlation calculation.
The light receiving elements that output pixel data are sequentially shifted and selected
Is done. That is, the pixel data of the light receiving elements A1 to A4
On the other hand, first, the pixel data of the light receiving elements B1 to B4 is selected.
Then, a correlation operation is executed (shift S in FIG. 4A). 0 To
Corresponding), and sequentially to the pixel data of the light receiving elements A1 to A4.
On the other hand, the pixel data of the light receiving elements B2 to B5 is (FIG. 4A)
Shift S 1 ), The pixel data of the light receiving elements A1 to A4.
The pixel data of the light receiving elements B3 to B6 is
(A) Shift S Two ), The image of the light receiving elements A1 to A4
The pixel data of the light receiving elements B4 to B7 is
(Shift S in FIG. 4A) Three And finally,
The light receiving elements B5 to B5 correspond to the pixel data of the optical elements A1 to A4.
The pixel data of B8 is (shift S in FIG. N Equivalent to)
The selected correlation calculation is performed. And
Condition that the result of each correlation operation exceeds a predetermined threshold
The data with the highest correlation value is used as the distance measurement data
The known method is adopted. The predetermined threshold is measured
Set to determine if the results are reliable.
Below this threshold, ranging data cannot be obtained.
Treated as missing. Next, the case of a two-sided shift will be described.
The light receiving elements of the in sensors 81 and 82 are sequentially shifted together.
Selected. That is, first, the light receiving elements A3 to A6
The pixel data and the pixel data of the light receiving elements B1 to B4 are
4 (b) shift S 0 ') And the correlation operation is selected
Executed, and further sequentially, pixel data of the light receiving elements A3 to A6.
And the pixel data of the light receiving elements B2 to B5 (FIG. 4B)
Shift S 1 '), The pixel data of the light receiving elements A2 to A5.
The pixel data of the light receiving elements B2 to B5 with respect to the
(B) shift S Two '), The light receiving elements A2 to A5
The pixel data of the light receiving elements B3 to B6 are compared with the pixel data.
Is (shift S in FIG. 4B). Three ') And the last
And light receiving elements for the pixel data of the light receiving elements A1 to A4.
The pixel data of B3 to B6 correspond to the shift of FIG.
S N ') And the correlation operation is executed for each
It is. Then, as a result of each correlation operation, it is assumed that the correlation value is the highest.
Is used as distance measurement data. Here, in FIG.
In this case, the axis connecting the subject and the center of the distance measurement area is the distance Do
Center axis of distance measuring frame and principal point A1 of objective lens 61
And a line segment DoA1 connecting. Therefore, it is more than point Do.
Distance D which is the minute proximity position N Frame and ranging area in
The shift (parallax) between the center and P is Px. On the other hand, in the case of a two-sided shift, the object and the distance measurement
The axis connecting the rear center is the distance measurement frame at the distance Do.
The center axis and the principal points A1 'and A2' of the objective lenses 61 and 62
A line segment DoAc connecting the middle point Ac is obtained. Therefore, proximity
Distance D N Is Px '. [0027] Then, in the nearer distance region than the distance Do,
Therefore, since Px <Px ′, the correlation calculation is
The same number of times, one-side shift is more parallax
That small and accurate ranging data can be obtained
Become. FIGS. 5 to 8 show distance measuring frames according to the photographing distance.
Ranging operation considering parallax between the camera and ranging area
It is to explain. Fig. 5 shows the distance measurement according to the shooting distance
Parallax relationship between frame 50 and ranging area 80
(A), when the shooting distance is infinite, (b)
Is the case where the shooting distance is 3m, and (c) is the case where the shooting distance is 1m.
In this case, (d) shows the case where the shooting distance is 0.5 m. As shown in FIG. 1, an autofocus optical system
The optical axis of AF is separated from the optical axis of finder optical system F,
In the example of FIG. 1, the optical axis of the finder optical system F is
Optical axis of autofocus optical system AF is set to the right side of
And the line sensor is located closer to the optical axis of the finder optical system F.
A line sensor 82 is provided on the right side of the
You. Here, FIGS. 5A to 5D will be described.
You. Now, the subject is located 3 m in front of the camera body 1.
The luminous flux from this subject and its surroundings is
Consider the case where the light is passed over the line sensor 81 after passing through
You. Then, of the luminous flux from the subject, the line sensor 81
When the range where light is received by the distance measuring area 80 is
The distance measurement area 80 and the distance measurement frame 50 match at a distance of 3 m.
It is assumed that it has been designed in advance. That is, the figure
When the subject is at a distance of 3 m as shown in FIG.
The photographer shoots the subject shown in the finder display section 5.
The distance measurement frame 50, which is the position intended for distance measurement, and the camera
The distance measurement area 80 where the actual distance measurement is performed coincides.
You. By the way, as shown in FIG.
The luminous flux passing through the objective lens 61 from the subject is
Incident on the optical axis of the objective lens 61 from a more parallel angle
Therefore, this long-distance subject image is
Changes to the left side, that is, the side closer to the finder optical system F.
Will be ranked. On the other hand, as shown in FIG.
The light beam passing through the objective lens 61 from the body is
Incident on the optical axis of the
Therefore, the subject image at this distance is
Side, that is, the side away from the finder optical system F.
The Rukoto. Further, as shown in FIG.
Of light passing through the objective lens 61 from the subject at a close distance
Is an angle further deviated from the optical axis of the objective lens 61.
The subject image at this close distance is line
Displaced further to the right on the sensor 81,
Approximately half will come off. FIG. 6 shows the structure of the line sensor and the distance measurement range.
FIG. Note that the license applied to the present invention is
The structure of the sensor 81, 82 is the one-side shift shown in FIGS.
It can be applied to both
In the case of the one-side shift method, the light receiving element of the line sensor 82
Is the number of light receiving elements of the line sensor 81, for example,
Double-sided, both lines
The number of light receiving elements of the sensor 81, 82 is set to be the same.
You. For convenience of explanation, the line sensor shown in FIG.
This will be described as a sensor 81. A to G are line sensors 8
1 shows points obtained by equally dividing 6 in the length direction, and AF1-A
F6 indicates a distance measurement range used when obtaining distance measurement data.
are doing. The G side is a side close to the finder optical system F.
is there. AF1 uses light receiving elements in the range of A to C,
F2 uses a light receiving element in the range of B to D, and AF3 uses C
To E, and the AF4 is in a range of D to F.
AF5 is a light receiving element in the range of E to G.
The AF6 has a range of A to G, that is,
An optical element is used. Closest shooting distance less than 0.5m
In the distance, the distance measurement range AF4, A
It can be seen that F5 is off. The control unit 9 determines the distance measurement ranges AF1 to AF
Distance measurement data is required for each of the 6
You. In FIG. 6, the shooting distance is in a range from 1 m to infinity.
The surrounding area is set to the normal shooting mode.
Macro mode, normal shooting mode and macro mode
The mode can be switched by one taking lens 2
The control unit 9 is based on the detection data from the encoder 15
Or from the state of the mode switch S4,
The mode is identified. Ma
When the control unit 9 is set to the macro mode,
AF1 to AF3 are set within the AF frame
The distance measurement ranges AF4, AF5 and
AF6 is set. This ranging frame
The correspondence between the inside and outside and each ranging range is stored in the ROM 92.
Have been. It should be noted that whether the area is a macro area is determined by the shooting level.
Depending on the type of the encoder, an encoder may be used instead of the encoder 15.
It is also possible to identify with the reader 12. Next, measurement is performed using the flowchart of FIG.
The calculation operation of the distance data will be described. Switch S1
When turned on, the distance measurement process is started and the objective lenses 61 and 6 are turned on.
The luminous flux of the subject passing through the line sensors 81 and 82
The light is received by all light receiving elements, converted to digital values, and
9 (# 2). Pixel data from all light receiving elements taken in
Line range for each of the distance measurement ranges AF1 to AF6 based on the
Between the sensor 81 and the line sensor 82,
Each distance measurement data is calculated (# 4). Where the shooting lens
Is set to macro mode.
(# 6), if not macro mode, normal mode
Therefore, the normal distance measurement processing “normal photographing” (# 8) is executed.
Then, this flow ends. On the other hand,
If the distance measurement data was obtained in the distance measurement ranges AF1 to AF5,
It is determined whether it is (# 10). AF area AF1-AF
If the distance measurement data has been obtained in step 5,
Within the frame, that is, within the range AF1-AF3.
It is determined whether or not data has been obtained (# 12). Measurement
If the distance measurement data is obtained in the distance ranges AF1 to AF3,
Whether the distance measurement data is less than a predetermined value, for example, 1 m
Is determined (# 14).
Is selected as the distance measurement data (# 16),
End the row. In the case of NO at # 12 and # 14,
Measurement is performed outside the distance measurement frame, that is, in the distance measurement ranges AF4 and AF5.
It is determined whether or not distance data has been obtained (# 1).
8). Distance measurement data is obtained in the distance measurement ranges AF4 and AF5.
If the distance measurement data is less than a predetermined value, for example, 1 m or less.
Is determined (# 20).
If the most recent value is selected as the distance measurement data (# 2
2), end this flow. Also, N in # 18 and # 20
If it is O, a specific value, for example, 0.6 m
This is set (# 24), and this flow ends. On the other hand, in # 10, the distance measurement ranges AF1 to AF5
If no distance measurement data was obtained in
It is determined in Step 6 whether or not the distance measurement data has been obtained (# 2).
6), no distance measurement data is obtained even in the distance measurement range AF6
At this time, the routine proceeds to # 24, where a predetermined value of 0.6 m is set.
On the other hand, since the distance measurement data has been obtained in the distance measurement range AF6,
If there is, whether the distance measurement data is less than the specified value 1m
Is determined (# 28).
The distance data is adopted (# 30), and this flow ends.
You. FIG. 8 shows a subroutine of "normal processing" of # 8.
FIG. In normal processing, first,
Whether or not ranging data was obtained in the ranging ranges AF1 to AF5
Is determined (# 40), and distance measurement data is obtained.
If the most recent value is selected as the distance measurement data (# 4)
2) Return. On the other hand, no ranging data is available.
If it is, whether the distance measurement data is obtained in the distance measurement range AF6
It is determined whether or not the distance measurement data has been obtained (# 44).
Then, the distance measurement data of the distance measurement range AF6 is adopted (#
46) Conversely, if no distance measurement data has been obtained,
A specific value, for example, 0.6 m is set as impossible (# 4
8) Return. As described above, according to the detected focus position,
To obtain ranging data within the ranging range in the ranging frame.
Adjust the focus position using the distance measurement data, and
If the data is not valid, the range
Distance measurement is not possible because the distance measurement data is adopted
Is further reduced. FIGS. 9 to 11 show the distance measuring frame 50.
Of the ranging area 80 according to the focal length of the photographing lens 2
9 illustrates a distance measuring operation in consideration of scaling. FIG. 9 shows the focal length for the distance measuring frame 50.
FIG. 9 is a diagram showing the relationship of scaling of a distance measurement area 80 according to separation.
(A) is the focal length f = 35 mm, (b) is the focal length
When the distance f is 70 mm, (c) shows the focal length f = 105 m
m. With respect to the distance measuring frame 50, the distance measuring area 80
The reason why changes in scale is as follows. finder
The optical system F is a focal length f of the photographing lens 2, that is, an image magnification.
The viewfinder magnification changes depending on the
The magnification of the focusing optical system AF is fixed. This place
In this case, the distance measurement area 80 is independent of the viewfinder magnification.
It is fixed and only measures the specific position of the subject.
The distance will be executed. On the other hand, the viewfinder display 5
The subject is enlarged or reduced according to the viewfinder magnification.
Of the subject that fits within the frame of the ranging frame 50
The range will differ depending on the viewfinder magnification. FIG. 9A shows the distance measuring frame 5.
0 and the size of the distance measurement area 80 match.
In the state, the actual distance measurement data of the camera within the distance measurement frame 50 is displayed.
Data, so it matches the distance measurement position intended by the photographer
I do. However, as shown in FIG.
Viewfinder display as viewfinder magnification increases
The subject shown in the section 5 (and the ranging area 80) is also enlarged and measured.
Only part of the subject can fit within the distance frame 50
Is shifted from the ranging area 80 where the ranging is actually performed.
Comes out. FIG. 10 shows the structure of the line sensor and the distance measurement range.
FIG. Note that the laser applied to the present invention is
The structure of the in-sensors 81 and 82 is one-sided as shown in FIGS.
It can be applied to both
In the one-side shift system, the light
The number of elements is an example of the number of light receiving elements of the line sensor 81.
For example, it is twice as many.
The number of light receiving elements of the line sensors 81 and 82 is set to be the same.
ing. For convenience of explanation, the line sensor of FIG.
This will be described as an in-sensor 81. A to G are line sensors
81 is a point obtained by dividing the length into eight equal parts in the length direction.
AF6 sets a distance measurement range used when obtaining distance measurement data.
Is shown. The G side is a side close to the finder optical system F.
It is. AF1 uses light receiving elements in the range of A to C,
AF2 uses light receiving elements in the range of B to D, and AF3 uses
Light receiving elements in the range of C to E are used, and AF4 is
A light receiving element in the range of EG is used.
An optical element is used, and AF6 has a range of A to G,
A light receiving element is used. The focal length of the taking lens 2 is 10
At 5 mm, the distance measurement ranges AF1 and AF5 are
You can see that it is out of the range. Then, the control unit 9 determines the distance measurement ranges AF1 to AF
Distance measurement data is required for each of the 6
You. In FIG. 10, the focal length of the photographing lens 2 is
It can be changed at least in the range of 35 mm to 105 mm.
The control unit 9 detects the detection data from the encoder 15.
Based on the data stored in the ROM 92 in advance.
Using Table 1, any focal length range
And corresponding to the corresponding focal length range
Set the measured range as inside or outside the frame
It has become. [Table 1] That is, the focal length f is 35 mm to 55 m
In the range of m, as shown in FIG.
Since the areas substantially coincide with each other, all the distance measurement ranges AF1 to AF5
Is set to be within the distance measurement frame. Focal length f is 56
In the range of mm to 85 mm, as shown in FIG.
A part of the surrounding AF1 and AF5 is partially
The distance measurement ranges AF2 to AF4 are
And the distance measurement ranges AF1 and AF5 are within the distance measurement frame.
It is set to outside. Further, the focal length f is 86 mm to 1
In the range of 05 mm, as shown in FIG.
Part of AF2 and AF4 also partially extend from the distance measurement frame 50
The AF area AF3 is within the AF frame.
The distance measurement ranges AF1, AF2, AF4, and AF5 are
It is set outside the frame. Next, using the flowchart of FIG.
The calculation operation of the distance measurement data will be described. Switch S1
Is turned on, the distance measurement process is started and the objective lens 61,
The luminous flux of the subject that has passed through the line sensors 81 and 82
Is received by all light receiving elements and converted to digital values for control.
It is taken into the unit 9 (# 60). Pixel data from all light receiving elements taken in
Line range for each of the distance measurement ranges AF1 to AF6 based on the
Between the sensor 81 and the line sensor 82,
Each distance measurement data is calculated (# 62). Here,
Is read from the encoder 15 (#
64) Then, based on Table 1, measurement corresponding to the focal length was performed.
Distance measurement data is obtained within the distance range, that is, within the distance measurement frame.
Is determined (# 66), and distance measurement data is obtained.
If so, use the most recent value as the distance measurement data
Select (# 68) and end this flow. On the other hand, when the distance measurement data is obtained in the distance measurement frame,
If not, then it is outside the ranging frame, that is,
It is determined whether or not ranging data was obtained in a ranging range other than
Separated (# 70), even if ranging data has been obtained
If the most recent value is selected as the distance measurement data (# 7)
2), end this flow. Further, distance measurement data can be obtained even outside the distance measurement frame.
If no distance measurement data has been obtained in the distance measurement range AF6,
It is determined whether or not it has been obtained (# 74).
If so, the value is adopted as distance measurement data (# 76). Profit
If not, a specific value, for example, 10
m is set (# 78), and the routine returns. As described above, according to the detected focal length,
To obtain ranging data within the ranging range in the ranging frame.
Adjust the focus position using the distance measurement data, and
If the data is not valid, the
Distance measurement data is adopted.
The rawness will be further reduced. According to the present invention, pixels in a range corresponding to the focal length are
Use the data to determine ranging data and determine its effectiveness.
If it is valid, use the distance measurement data and
If not, the distance measurement calculated using pixel data outside the above range
Adjusting the focal position of the taking lens using data
Auto focus with a pair of line sensors
The optical axis of the scanning optical system has a different optical axis from that of the finder optical system.
Finder field of view magnification
Regardless of the range, the probability of occurrence of distance measurement failure
It can be further reduced.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係る測距装置が適用されるカメラの光
学系の一例を示す平面図である。 【図2】本発明が適用されるカメラの制御系を説明する
ブロック図である。 【図3】測距データを得る場合の相関演算の方法を説明
する図で、図(a)は片側シフト方式であり、図(b)
は両側シフト方式を示している。 【図4】測距データを得る場合の相関演算の方法を説明
する図で、図(a)は片側シフト方式であり、図(b)
は両側シフト方式を示している。 【図5】撮影距離に応じた測距フレームと測距エリアと
のパララックスの関係を示す図で、(a)は撮影距離が
無限大の場合、(b)は撮影距離が3mの場合、(c)
は撮影距離が1mの場合、(d)は撮影距離が0.5m
の場合である。 【図6】ラインセンサの構造と測距範囲との関係を示す
図である。 【図7】測距データの算出動作を説明するフローチャー
トである。 【図8】「通常処理」のサブルーチンを示すフローチャ
ートである。 【図9】測距フレームに対する焦点距離に応じた測距エ
リアとの拡縮の関係を示す図で、(a)は焦点距離f=
35mmの場合、(b)は焦点距離f=70mmの場
合、(c)は焦点距離f=105mmの場合である。 【図10】ラインセンサの構造と測距範囲との関係を示
す図である。 【図11】測距データの算出動作を説明するフローチャ
ートである。 【符号の説明】 1 カメラ本体 2 撮影レンズ 3 フィルム 4 ミラー 5 ファインダ表示部 50 測距フレーム 61,62 対物レンズ 71,72,73 ミラー 80 測距エリア 81,82 ラインセンサ F ファインダ光学系 AF オートフォーカス光学系 9 制御部 91 CPU 92 ROM 10,13 モータ 11 レンズ制御回路 12,15 エンコーダ 14 焦点距離制御回路 S1 撮影準備スイッチ S2 レリーズスイッチ S3 ズームスイッチ S4 モードスイッチ AF1〜AF6 測距範囲 A1〜A6,B1〜B8 受光素子
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view showing an example of an optical system of a camera to which a distance measuring device according to the present invention is applied. FIG. 2 is a block diagram illustrating a control system of a camera to which the present invention is applied. 3A and 3B are diagrams for explaining a method of correlation calculation when obtaining distance measurement data. FIG. 3A shows a one-side shift method, and FIG.
Indicates a two-sided shift method. 4A and 4B are diagrams for explaining a correlation calculation method when obtaining distance measurement data. FIG. 4A shows a one-side shift method, and FIG.
Indicates a two-sided shift method. 5A and 5B are diagrams illustrating a parallax relationship between a ranging frame and a ranging area according to a shooting distance, wherein FIG. 5A illustrates a case where the shooting distance is infinite, FIG. 5B illustrates a case where the shooting distance is 3 m, (C)
Indicates that the shooting distance is 1 m, and (d) indicates that the shooting distance is 0.5 m.
Is the case. FIG. 6 is a diagram showing a relationship between the structure of a line sensor and a distance measurement range. FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of calculating distance measurement data. FIG. 8 is a flowchart showing a subroutine of “normal processing”. FIGS. 9A and 9B are diagrams showing a scaling relationship between a distance measurement frame and a distance measurement area according to a focal length, wherein FIG.
In the case of 35 mm, (b) shows the case where the focal length f = 70 mm, and (c) shows the case where the focal length f = 105 mm. FIG. 10 is a diagram showing a relationship between the structure of a line sensor and a distance measurement range. FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation of calculating distance measurement data. [Description of Signs] 1 Camera body 2 Photographing lens 3 Film 4 Mirror 5 Viewfinder display section 50 Distance measuring frames 61, 62 Objective lenses 71, 72, 73 Mirror 80 Distance measuring areas 81, 82 Line sensor F Viewfinder optical system AF Auto focus Optical system 9 Control unit 91 CPU 92 ROM 10, 13 Motor 11 Lens control circuit 12, 15 Encoder 14 Focal length control circuit S1 Shooting preparation switch S2 Release switch S3 Zoom switch S4 Mode switch AF1 to AF6 Distance measurement ranges A1 to A6, B1 ~ B8 Light receiving element

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−141311(JP,A) 特開 昭63−171314(JP,A) 特開 昭63−172207(JP,A) 特開 昭63−17418(JP,A) 特開 平2−293833(JP,A) 特開 平7−325248(JP,A) 特開 平7−140376(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 7/28 - 7/34 Continuation of front page (56) References JP-A-3-141311 (JP, A) JP-A-63-171314 (JP, A) JP-A-63-172207 (JP, A) JP-A-63-17418 (JP) JP-A-2-293833 (JP, A) JP-A-7-325248 (JP, A) JP-A-7-140376 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB G02B 7/28-7/34

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 焦点距離が可変の撮影レンズと、上記撮
影レンズの焦点距離に連動して視野倍率が変更可能にさ
れたファインダ光学系とを有するカメラにおいて、上記
ファインダ光学系とは異なる光軸を有する三角測距式の
オートフォーカス光学系から導かれた被写体像を受光
し、その画素データをそれぞれ取り込む一対のラインセ
ンサと、焦点距離と該焦点距離に応じて測距のために用
いる画素データの範囲を記憶した記憶手段と、焦点距離
に応じた範囲の画素データを用いて測距データを求める
第1の測距手段と、第1の測距手段が用いる範囲以外の
画素データを用いて測距データを求める第2の測距手段
と、上記第1の測距手段による測距データが有効か否か
を判別する判別手段と、上記第1の測距手段による測距
データが有効であるときは第1の測距手段からの測距デ
ータを用い、無効であるときは第2の測距手段からの測
距データを用いて撮影レンズの焦点位置調整を行う制御
手段とを備えてなることを特徴とするカメラの測距装
置。
(57) [Claim 1] In a camera having a photographing lens with a variable focal length and a finder optical system whose field magnification can be changed in conjunction with the focal length of the photographing lens, A pair of line sensors that receive a subject image guided from a triangulation-based autofocus optical system having an optical axis different from that of the finder optical system and capture the pixel data thereof, respectively, according to the focal length and the focal length Storage means for storing a range of pixel data used for distance measurement, first distance measurement means for obtaining distance measurement data using pixel data in a range corresponding to the focal length, and first distance measurement means. a second distance measuring means for obtaining a distance measurement data by using the pixel data outside the range used, the discriminating means the distance measurement data according to the first distance measuring means to determine valid or not, measuring the first Distance measurement
When the data is valid, the distance measurement data from the first
And a control means for adjusting the focal position of the taking lens by using distance measurement data from the second distance measurement means when the distance is invalid .
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