JP3450379B2 - カメラの測距装置 - Google Patents
カメラの測距装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はカメラの測距装置に関
し、特に測距用光を投光し、被写体からの反射信号光に
より被写体距離を求めるカメラの測距装置に関するもの
である。 【０００２】 【従来の技術】従来より、アクティブＡＦ（オートフォ
ーカス）方式を採用した測距装置が種々開発されてい
る。そして、従来のＡＦ装置は、一般にファインダ画面
内中央部のみしか測距することができなかった。したが
って、画面内の中央部でなく左右の何れかに寄って人物
が存在するようなシーンでは、ファインダ画面内の中央
のポイントに主要被写体が存在しないため、人物はピン
トがぼやけた状態になっていた。 【０００３】そこで、例えば画面内の３ポイントを測距
可能とすることにより、人物にピント合わせができるよ
うにしたカメラ（多点ＡＦカメラ）も発売されている。
図１８は、このようなカメラの測距装置の構成を示した
ブロック図である。 【０００４】赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）１ａ、１
ｂ、１ｃは、それぞれドライバ２ａ、２ｂ、２ｃによっ
て順次発光されるもので、投光レンズ３によって図示さ
れない被写体に対して集光投光される。各ＩＲＥＤ１
ａ、１ｂ、１ｃに基く被写体からの反射信号光は、受光
レンズ４を介して光位置検出素子（ＰＳＤ）５ａ、５
ｂ、５ｃにそれぞれ入射される。ここで、投光レンズ３
と受光レンズ４は、所定の基線長Ｓだけ離れて配置され
ているので、反射信号光の入射位置は、三角測距の原理
により、被写体距離に応じて変化する。 【０００５】処理回路６ａ、６ｂ、６ｃは、各々ＰＳＤ
５ａ、５ｂ、５ｃの出力から上記反射信号光の入射位置
を検出するための回路である。また、ワンチップマイク
ロコンピュータ等で構成される演算制御回路（ＣＰＵ）
７は、上記ドライバ２ａ、２ｂ、２ｃ及び処理回路６
ａ、６ｂ、６ｃを制御するものである。そして、ＣＰＵ
７は、処理回路６ａ、６ｂ、６ｃの出力から、各ポイン
トの測距結果を算出し、その結果に従ってピント合わせ
部８によりカメラの撮影レンズ（図示せず）のピント合
わせ制御を行う。このピント合わせ距離としては、各測
距結果のうち、最も距離の近いもの等を選択、採用すれ
ばよい。 【０００６】このような装置は、例えば特開昭６２−２
２３７３４号公報等に開示されている。また、特開昭５
９−１０７３３２号公報には、投受光素子を含めたＡＦ
ユニットを回動させて、複数の測距ポイントを測距する
装置が開示されている。更に、特開昭６０−６０５１１
号公報には、ＩＲＥＤを順次発光させて、１つのＰＳＤ
で受光する測距装置が開示されている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１８
に示されたような技術では、測距ポイントが増加すれば
するほど、投光素子やそのドライバ等の部品が増加する
という課題を有していた。 【０００８】また、特開昭５９−１０７３３２号公報に
よる装置では、ＡＦユニットを回動させるための機構系
が必要となり、装置の大型化を招くものであった。更
に、特開昭６０−６０５１１号公報の測距装置では、測
距後の処理が難しいうえ、複雑な回路を必要としてい
た。 【０００９】この発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、部品が増加等による装置の大型化を招くことなく、
処理が難しくなく複雑な回路を必要とせずに、コストア
ップさせることなく画面内の多くのポイントを測距可能
なカメラの測距装置を提供することを目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、画
面内の中央部及び周辺部を含む複数領域について測距可
能なカメラの測距装置に於いて、上記複数領域に同時に
測距用光を投光する投光手段と、上記複数領域毎に分割
配置され、上記測距用光の上記複数領域からの反射光を
受光する複数の受光素子と、上記測距用光の投光に同期
して、順番に上記各領域の受光素子の選択及び非選択を
行うスイッチ手段と、上記各受光素子出力に基いて、上
記複数領域の距離を演算する演算手段と、を具備し、上
記投光手段は、上記複数の受光素子よりも少ない投光素
子で構成されており、上記中央部以外の周辺部について
は、複数の領域を含むように基線長方向に延出した形状
の測距用光を投射することを特徴とする。 【００１１】 【００１２】 【００１３】 【００１４】 【作用】この発明のカメラの測距装置にあっては、画面
内の中央部及び周辺部を含む複数領域について測距可能
であり、上記複数領域に同時に測距用光が投光手段より
投光される。そして、上記測距用光の上記複数領域から
の反射光が、上記複数領域毎に分割配置された複数の受
光素子で受光される。上記測距用光の投光に同期して、
順番に上記各領域の受光素子の選択及び非選択がスイッ
チ手段で行われる。演算手段では、上記各受光素子出力
に基いて上記複数領域の距離が演算される。そして、上
記投光手段は、上記複数の受光素子よりも少ない投光素
子で構成されており、上記中央部以外の周辺部について
は、複数の領域を含むように基線長方向に延出した形状
の測距用光を投射する。 【００１５】また、この発明は、画面内の複数領域を測
距可能なカメラの測距装置に於いて、投光手段により上
記複数領域に同時に測距用光が投光され、上記複数領域
毎に分割配置された受光素子にて、上記測距用光の上記
複数領域からの反射光が受光される。また、上記測距用
光の投光に同期して、順番に上記各領域の受光素子の選
択及び非選択がスイッチ手段で行われる。そして、上記
各受光素子出力に基いて、上記複数領域の距離が演算手
段で演算される。 【００１６】 【００１７】 【００１８】 【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。図１（ａ）は、この発明の第１の実施例に係る
カメラの測距装置の概念を示すブロック構成図である。
ＩＲＥＤ９はドライバ１０によって図示されない被写体
に対して発光されるもので、投光レンズ３及び受光レン
ズ４との基線長Ｓと直交する方向に細長く延出された形
状となっている。被写体からの反射信号光は、受光レン
ズ４を介してＰＳＤ１１ａ、１１ｂ、１１ｃにそれぞれ
入射される。ＰＳＤ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの出力は、
処理回路６ａ、６ｂ、６ｃを介してワンチップマイクロ
コンピュータ等で構成されるＣＰＵ７に供給される。こ
のＣＰＵ７は、上記ドライバ１０及び処理回路６ａ、６
ｂ、６ｃを制御すると共に、ピント合わせ部８によりカ
メラの撮影レンズ（図示せず）のピント合わせ制御を行
う。 【００１９】このような構成に於いて、ＣＰＵ７の制御
により、ドライバ１０を介して電流が流し込まれてＩＲ
ＥＤ９が発光する。このＩＲＥＤ９は、上述したように
基線長Ｓに対して直交方向に延出された形状であるの
で、投光レンズ３を介して被写体に投光された投光パタ
ーンは、図１（ｂ）に示されるように、画面横方向に延
出された長方形状となる。この投光パターンの被写体か
らの反射光は、受光レンズ４を介してＰＳＤ１１ａ、１
１ｂ、１１ｃに入射される。各ＰＳＤ１１ａ、１１ｂ、
１１ｃの観測するエリア１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、投
光パターン１２に対して、図の斜線部１２ａ、１２ｂ、
１２ｃで示されるような関係となる。 【００２０】したがって、ＣＰＵ７は、ＰＳＤ１１ａ、
１１ｂ、１１ｃに接続された処理回路６ａ、６ｂ、６ｃ
の出力から、投光パターン１２と観測エリア１３ａ、１
３ｂ、１３ｃの重なる観測ポイント１２ａ、１２ｂ、１
２ｃの部分に存在する被写体までの距離を演算すること
が可能となる。これにより、図２に画面１４で示される
ようなシーンであっても、観測ポイント１２ｃによって
人物１５の距離検出が可能となる。 【００２１】上述したように、ＣＰＵ７が観測ポイント
１２ａ、１２ｂ、１２ｃの測距結果のうち最も近い距離
を選択し、ピント合わせ部８を制御してその距離に対し
てピント合わせを行えば、人物１５に対してピントの合
った写真の撮影が可能となる。 【００２２】このように構成された測距装置を用いれ
ば、図１８に示される従来の測距装置に対してドライバ
が１つで済み、単純化されているにもかかわらず、同様
の効果が得られることがわかる。 【００２３】図３は、この発明の第２の実施例に係るカ
メラの測距装置の構成を示すブロック図である。上述し
た第１の実施例では、ＩＲＥＤ９の光が分割されて利用
されているため、１つ１つのＰＳＤに入射する信号光量
は減少している。この第２の実施例では、この信号光量
の減少を考慮し、ＩＲＥＤがモータによって基線長と直
交する方向に走査可能としており、分割されたＰＳＤの
１つ１つに信号光のほとんどが有効に入射するような測
距用光を投光するようにしている。 【００２４】すなわち、２次元的にＩＲＥＤを走査する
機構について説明すると、ＩＲＥＤ１６はＩＲＥＤドラ
イバ１０を介してＣＰＵ７により駆動制御されるもの
で、その前方には投光レンズ１３が配置されている。上
記ＩＲＥＤ１６は可動部１７に一体的に取付けられてい
るもので、モータ（Ｍ）ドライバ１８により駆動される
モータ１９及び送りねじ２０によって、ガイドレール２
１に沿って図示ｘ方向にスライドする。また接片２２
ａ、２２ｂから成るスイッチ２２は、上記可動部材１
７、すなわちＩＲＥＤ１６の初期位置を検出するスイッ
チである。 【００２５】したがって、この初期位置からモータ１９
が所定回転ずつ回転すれば、ＩＲＥＤ１６は所定の位置
ずつスライドし、同期してＩＲＥＤドライバ１０を制御
すれば、等間隔での投光が可能となる。このとき、投光
パターンは、図３（ｂ）中に２３で示されるようにな
る。 【００２６】この例では、投光パターン２３は２３ａ〜
２３ｆの６つであり、受光レンズ４を介してこれを受光
するＰＳＤも２４ａ〜２４ｆの６つが設けられている。
したがって、これらＰＳＤ２４ａ〜２４ｆの出力は、処
理回路２５ａ〜２５ｆを介してＣＰＵ７に供給される。 【００２７】そして、測距用光を投光パターン２３ａの
方向に投光したとき、処理回路２５ａを用いてＰＳＤ２
４ａの出力から信号光入射位置を検出すれば、投光パタ
ーン２３ａの方向に存在する被写体距離を検出すること
が可能となる。 【００２８】次に、このように構成された測距装置の動
作について、図４のフローチャートを参照して説明す
る。尚、このフローチャートは、ＣＰＵ７が制御してい
る。先ず、ステップＳ１にて、モータ１９を逆転させて
スイッチ２２がオンする位置までＩＲＥＤ１６（可動部
材１７）を移動させて、スライド位置を初期化する。こ
のとき、ＩＲＥＤ１６と投光レンズ３の主点がなす角
と、ＰＳＤ２４ａと受光レンズ４の主点がなす角とが一
致するように設計されているものとする。そして、ステ
ップＳ２にて、ＩＲＥＤ１６を発光する。ＰＳＤは２４
ａを用いるため、処理回路２５ａの出力結果を採用して
測距を行う。 【００２９】次に、ステップＳ３にて、Ｍドライバ１８
を介してモータ１９を所定時間通電し、モータ１９を所
定量回転させる。モータ１９の回転により送りねじ２０
が回転し、可動部材１７がガイドレール２１に沿ってス
ライドすると、ＩＲＥＤ１６の発光するポイントが図示
矢印ｘ方向に変化する。これにより、ＩＲＥＤ１６と投
光レンズ３との相対位置が変わるため、測距用光の投光
される方向が変化する。この状態で、ステップＳ４にて
ＩＲＥＤ１６を発光させる。このとき、ＩＲＥＤ１６の
と投射した光線の方向は、受光レンズ４を介してＰＳＤ
２４ｂが見つめる方向と一致しているので、ＰＳＤ２４
ｂを用いて測距を行う。つまり、処理回路は２５ｂを用
いる。 【００３０】次に、ステップＳ５にて投光パターンを変
更し、続いてステップＳ６にてＩＲＥＤ１６を発光し、
ＰＳＤ２４ｃ、処理回路２５ｃを用いて測距を行う。こ
のように、各ポイントの測距を繰返す。こうして、ステ
ップＳ１２までのフローチャートにより、投光パターン
２３ａ〜２３ｆの各ポイントに存在する被写体の測距を
行う。 【００３１】そして、ステップＳ１３では、これらの測
距結果のうち、最も近い距離を選択する。次いで、ステ
ップＳ１４にて、その最至近距離に対してピント合わせ
を行う。これによって、例えば図２に示されるように、
画面１４の中央部に被写体が存在しない場合にも、正し
く人物１５にピントを合わせることが可能となる。 【００３２】図５は、このような構成の測距装置を搭載
したカメラの外観図である。同図に於いて、カメラ本体
２６の前面の略中央部には、撮影レンズ２７が配置され
ている。そして、この撮影レンズ２７の近傍に、ファイ
ンダ２８、投光レンズ３及び受光レンズ４が図示の如く
配置されている。また、カメラ本体２６の上面には、レ
リーズ釦２９が設けられている。 【００３３】このように、投受光レンズ３及び４がカメ
ラ本体２６の前面上下に配置されることにより、ファイ
ンダ２８の横方向への測距ポイントを増やすことができ
る。ここで、図３に示された測距装置の効果について、
図６乃至図８を参照して説明する。 【００３４】レーザ光線は、目に対する安全問題があ
り、カメラの測距用光としては制約が大きいため、この
ような測距装置では用いられず、光源としては発光ダイ
オード（ＬＥＤ）を用いる。しかしながら、ＬＥＤはレ
ーザとは異なり、投光した光線のスポット性が劣り、幅
広い強度分布を有している。したがって、図６（ａ）に
示されるように、投光レンズ３を介して投光されたＬＥ
Ｄ３０による主たる投光スポット３１が、人物１５から
外れた場合でも、スポット３１の周辺にある弱い光強度
の部分（有害光）が人物１５に投射され、これが受光レ
ンズ４を介して受光素子２４に入射することがある。 【００３５】このようなシーンでは、スポット３１の部
分に人物１５は存在しない。したがって、こうした有害
光が受光素子２４に入射してそのまま測距を行うと、Ｃ
ＰＵ７は各ポイントの測距結果を正しく判定することが
できなくなる。 【００３６】同実施例のように、細かくＰＳＤを分割せ
ずに幅の広いＰＳＤを用いて測距を行うと、図６（ｂ）
に示されるように、ＰＳＤ２４に有害光スポットが入射
される。すると、あたかも正しいスポット３１が入射し
た場合と同様の測距結果が生じてしまう。このような問
題は、図７（ａ）に示されるようなシーンで顕著にな
る。 【００３７】図７（ａ）に於いて、人物１５にスポット
３１ａが正しく投射されていても、その周辺に存在する
有害光３２ａが、背景のガラスから戻ってきて、図７
（ｂ）に示されるように、ＰＳＤ２４上でクロストーク
を起こす。すなわち、スポット３１ａの位置が人物１５
の正しい距離を示しても、有害光３２ａのうち、ガラス
に反射した部分３４が、ＰＳＤ２４上の人物とは無関係
の距離に対応する部分に入射するので、結局、正しい人
物の測距結果を得ることができない。 【００３８】一方、背景のガラスの距離を正しく判定す
ることができるかどうかということについて、今度はス
ポット３１ｂの周囲に広がる有害光３２ｂの一部３５が
人物１５にかかり、これもクロストークにより誤測距と
なる。そこで、ＰＳＤ２４を、図６（ｃ）に示されるよ
うに分割し、ＬＥＤ３０の投光位置に従って切換えるよ
うにする。すると、有害光３２は選択されたＰＳＤ２４
ｃには入射しないので、クロストークによる影響を防止
することができる。 【００３９】このように、同実施例によれば、マルチＡ
Ｆ時のクロストークによる精度劣化を防止することがで
きる。次に、図８を参照して、測距ポイントのばらつき
防止について説明する。 【００４０】図３のスイッチ２２の精度や、モータ１９
の停止精度によっては、投光スポットのファインダ２８
内での位置はばらつき、図８（ａ）に示されるようにピ
ッチｐが不均一となる。これは、投光素子が可動である
ためであり、固定の受光素子側を等しいピッチで分割
し、切換えて用いれば、図８（ｂ）に示されるように、
多少の投光のピッチのばらつきがあっても均一なピッチ
にての測距結果が可能となる。 【００４１】この工夫は、例えば画面１４の中央部に設
けられたスポット測距用のターゲット１４ａを用いる場
合にも効果的である。こうした工夫がなければ、撮影者
が如何に被写体をターゲット内に於いて撮影しようとし
ても、クロストーク等の影響もあって、異なったものに
ピントが合ってしまう可能性があった。 【００４２】次に、この発明の第３の実施例について説
明する。図９は、この発明の第３の実施例に係るカメラ
の測距装置の構成を示すブロック図である。同図に示さ
れるように、この第３の実施例は、ＩＲＥＤ１６及びそ
の走査機構は、図３の第２の実施例と同様である。しか
しながら、ＰＳＤ２４ａ〜２４ｆの列は、図３とは異な
り、ＰＳＤ２４ａと２４ｄ、ＰＳＤ２４ｂと２４ｅ、Ｐ
ＳＤ２４ｃと２４ｆとが、それぞれ共通の処理回路に接
続されており、単純化が図られた構成となっている。 【００４３】この処理回路は、以下のように構成されて
いる。すなわち、ＰＳＤ２４ａと２４ｄ、ＰＳＤ２４ｂ
と２４ｅ、ＰＳＤ２４ｃと２４ｆは、それぞれプリアン
プ３６ａ及び３７ａ、３６ｂ及び３７ｂ、３６ｃ及び３
７ｃに接続されている。そして、これらプリアンプ３６
ａ及び３７ａ、３６ｂ及び３７ｂ、３６ｃ及び３７ｃ
は、圧縮ダイオード３８及び３９を介してバッファ４０
及び４１、更に定電流源４２と共に差動演算回路を構成
しているＮＰＮトランジスタ４２及び４４に接続されて
いる。 【００４４】プリアンプ３６ａ、３７ａは、ＰＳＤ２４
ａ、２４ｄの出力電流を低入力インピーダンスで吸取り
増幅するアンプであり、増幅した出力電流ｉ1 、ｉ2 を
圧縮ダイオード３８、３９に流し込む。各圧縮ダイオー
ド３８、３９の出力電圧は、バッファ４０、４１を介し
て対のトランジスタ４３、４４のベースに供給される。
上記トランジスタ４３、４４は、そのエミッタがＩp の
電流を流す定電流源４２に接続されている。また、トラ
ンジスタ４３のコレクタと電源Ｖccの間には、積分コン
デンサ４５が接続されている。 【００４５】これらトランジスタ４３、４４と圧縮ダイ
オード３８、３９の特性はそろえられており、積分コン
デンサジ４５に流れる電流ＩINT は、（１）式のように
表すことができる。 【００４６】 【数１】 【００４７】一方、このｉ1 ／（ｉ1 ＋ｉ2 ）は、ＰＳ
Ｄ上の信号光入射位置に比例するので、上記（１）式は
被写体距離Ｌを用いて（２）式のように表すことができ
る。 【００４８】 【数２】 ここで、Ｓは基線長、ｆJ は受光レンズの焦点距離を表
している。 【００４９】したがって、ＩＲＥＤ１６の発光に先立っ
て積分コンデンサ４５の両端電圧を、スイッチ４６で初
期化した後、このスイッチ４６をオフしてＩＲＥＤ１６
の発光に同期して定電流源４２を所定時間オンすれば、
積分コンデンサ４５には、被写体距離Ｌに比例した電圧
が生じる。 【００５０】そして、ＣＰＵ７は、この電圧信号を、内
蔵のＡ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換して読込み、上記（２）
式に従って距離Ｌを演算する。次に、このような構成の
測距装置の測距シーケンスを、図１０のタイムチャート
を参照して説明する。 【００５１】ＩＲＥＤ１６の位置は、図９に示されるよ
うに、モータ１９と送りねじ２０によって走査されてい
くが、可動部材１７がその位置を変える都度、ＩＲＥＤ
１６がＩＲＥＤドライバ１０によって駆動され、同期し
て図１０に示されるｔ0 の時間だけ積分動作が行われ
る。積分動作が終了すると、上述したように、ＣＰＵ７
による積分結果の読込みがなされる。また、ＩＲＥＤ１
６の発光に先立ってスイッチ４６がオン→オフを繰返
し、積分コンデンサ４５を初期化していく。 【００５２】このような動作を繰返しながら、ＩＲＥＤ
１６はａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆの各ポイントの測距を行
うが、その都度プリアンプの切換えがなされる。上述し
たように、プリアンプ３６ａ、３７ａは、ＰＳＤ２４
ａ、２４ｄの両端の電極を共通に接続しているので、
ａ、ｄのポイントの測距時に信号を増幅するように選択
される。また、プリアンプ３６ｂ、３７ｂは、ＰＳＤ２
４ｂ、２４ｅの両端の電極を共通に接続しているので、
ｂ、ｅのポイントの測距に際して選択され、そして、プ
リアンプ３６ｃ、３７ｃは、ＰＳＤ２４ｃ、２４ｆの両
端の電極を共通に接続しているので、ｃ、ｆのポイント
の測距に際して選択される。 【００５３】更に、非選択時は、ＰＳＤの受光面に入射
した信号光電流を抜取り、尚且つ次段に伝えないように
するために、各プリアンプは図１１に示されるように構
成されている。 【００５４】図１１に於いて、オペアンプ４７は、ＰＳ
Ｄの出力と増幅用トランジスタ４８のベースを負側入力
に、基準電圧Ｖref を正側入力にそれぞれ接続してい
る。また、オペアンプ４７の出力は、バッファ４９を介
して上記トランジスタ４８を制御するべくエミッタに接
続されている。また、バッファ４９の入力端とトランジ
スタ４８のベースの間にはバッファ５０が接続されてお
り、上記バッファ４９の出力端にはスイッチ５１が接続
されている。尚、５２はインバ―タである。 【００５５】これにより、スイッチ５１のオフ時は、Ｐ
ＳＤからの出力電流は、トランジスタ４８によりｈfe倍
され、ｉ1 に電流増幅される。これが、上述した測距時
に選択された状態である。一方、スイッチ５１がオンす
ると、トランジスタ４８のエミッタ端子がプルアップさ
れるため、プリアンプに電流増幅機能はなくなる。しか
しながら、スイッチ５１のオン時に、選択信号によって
バッファ５０がオンするので、ＰＳＤの出力電流は低入
力インピーダンスで引抜かれる。 【００５６】この機能を用いてＰＳＤ上に発生した光電
流は、プリアンプ非選択時もプリアンプに吸取られ、Ｐ
ＳＤ上で他の受光面の出力とクロストークを起こすこと
がないように構成されている。 【００５７】ここで、ＰＳＤ２４ｃを例にとって説明す
る。図６（ｃ）で説明した、主たる測距用光スポット３
１がＰＳＤ２４ｃに入射している状態では、図６（ａ）
に示された有害光成分３２がＰＳＤ２４ｃに隣接するＰ
ＳＤ２４ｂまたは２４ｄに入射している可能性がある。
しかしながら、ＰＳＤ２４ｂはプリアンプ３６ｂ、３７
ｂに接続され、一方ＰＳＤ２４ｄはプリアンプ３６ａ、
３７ａに接続されている。それ故、これらのＰＳＤに入
射した各々の有害光による光電流は、図９で説明したよ
うに、各プリアンプに増幅されることなく吸取られる。
したがって、有害光と主たる信号光スポットは、ＰＳＤ
上でクロストークを起こすことなく、選択されたプリア
ンプ３６ｃ、３７ｃによって信号光電流のみが増幅され
て圧縮され、演算結果が積分コンデンサ４５によって積
分される。このとき、同時にＰＳＤ２４ｆがイネーブル
状態になっているが、ＰＳＤ２４と２４ｆは、その間に
２つのＰＳＤを挟んでいるので、ここにまで有害光が入
射することはない。 【００５８】このように、第３の実施例によれば、図３
の第２の実施例のように、６つの処理回路を有すること
なく、３対のプリアンプによる構成で同等の効果を得る
ことができる。 【００５９】このように、同実施例では、より単純な構
成で、クロストークに強い、高精度の多点ＡＦのカメラ
の測距装置を得ることが可能となる。次に、この発明の
第４の実施例について説明する。 【００６０】図１２は、この発明の第４の実施例に係る
カメラの測距装置の構成を示すブロック図であり、図３
及び図９の測距装置とは異なり、走査機構を廃した構成
となっている。図１２に於いて、投光レンズ３の後方に
配置された３つのＩＲＥＤ５３ａ、５３ｂ、５３ｃは、
それぞれドライバ５４ａ、５４ｂ、５４ｃを介してＣＰ
Ｕ７により駆動制御される。上記ＩＲＥＤ５３ａ、５３
ｂ、５３ｃは、例えば正方形状の中央部のＩＲＥＤ５３
ｂを挟んで、横方向に延出した長方形状のＩＲＥＤ５３
ａ及び５３ｃを配置した構成となっている。 【００６１】一方、受光側は、受光レンズ４の後方に、
３つ以上、この場合７つのＰＳＤ５５ａ〜５５ｇのうち
の幾つかの素子を共通接続して配置している。そして、
これらＰＳＤ５５ａ〜５５ｇの出力は、処理回路５６
ａ、５６ｂ、５６ｃを介してＣＰＵ７に供給される。こ
のＣＰＵ７は、上記ドライバ５４ａ〜５４ｃ、処理回路
５６ａ〜５６ｃとピント合わせ部８を制御している。 【００６２】このように、３つのドライバ及び３つの処
理回路を有した構成は、図１８の従来例と同様である
が、図１３（ｂ）に示されるように、各ドライバと各処
理回路の選択の仕方を変えることにより、測距ポイント
を変更可能なようにしている。この原理については、既
に図１の説明で述べている。これにより、第４の実施例
では、図１３（ａ）及び（ｂ）に示されるように、５７
ａ〜５７ｇの合計７ポイントの測距が可能となってい
る。 【００６３】ここで、ＩＲＥＤ５３ｂと５３ｄを更に分
割すれば、最高で９ポイントまで測距可能である。ここ
では、ＩＲＥＤの光量を考慮したうえで、８割以上の被
写体が存在すると考えられる中央部のＩＲＥＤは、分割
せずに光量を重視して精度を向上させるようにしてい
る。 【００６４】画面中央部測距用のＩＲＥＤ５３ｂの選択
時、処理回路５６ａの選択により、ＰＳＤ５５ｄ以外に
ＰＳＤ５５ａ、５５ｇもイネーブル状態となっている。
しかしながら、受光レンズ４の光軸から離れた位置にＰ
ＳＤ５５ａ、５５ｇが配置されているため、これらのＰ
ＳＤに入射する光の量は少なくなるので（ｃｏｓ４乗
則）、重要な画面中央部の測距に際しての悪影響は、他
のＰＳＤが接続されているときよりは少ないと考えられ
る。 【００６５】次に、この発明の第５の実施例について説
明する。図１４は、図１２の第４の実施例に於ける中央
重視の考え方を更に進めたもので、第５の実施例の構成
を示すブロック図である。すなわち、中央測距用のＩＲ
ＥＤ５３ｂ及び投光レンズ３ａと、周辺部測距用の細長
い形状のＩＲＥＤ５３ａ、５３ｃ及び投光レンズ３ｂと
は、完全に別の投光系となっている。その他の構成は、
図１２の測距装置と同様である。尚、第５の実施例によ
る画面１４上の測距ポイントは、図１５に示されるよう
になる。 【００６６】このように構成することにより、主要被写
体の存在確率の高い画面中央部の測距は、鋭いスポット
で確実な測距が可能となる。一般に、測距用の投光スポ
ットは、小さいほうが正確な測距を行う場合に有利であ
るが、同実施例のように幅の広い測距用光を投射したい
場合は、よりスポットの広がる測距系が好ましい。中央
部のスポットを小さくし、且つ周辺部のスポットを、よ
り広い範囲を測距するために広がるようにしたい場合
は、投光レンズを同実施例のように別の投光系とする方
が設計上便利である。 【００６７】図１６（ａ）は、一般的な測距装置の投光
レンズ系を示したものである。同図に於いて、ｆT1は投
光レンズ３ａの焦点距離であり、ＩＲＥＤ５３ｂの発光
径をｄ1 とすると、距離Ｌに於ける投光スポット径ｄ2
は、（３）式のように考えることができる。 【００６８】 【数３】 投光スポット径は、なるべく小さいほうが良いので、ｄ
1 は小さく、ｆT1はなるべく長いほうが好ましいことが
わかる。 【００６９】しかしながら、むやみにｆT1を長くする
と、レンズのＦナンバ（ＦＮｏ）が大きくなり、投光光
量が減少してしまう。そのため、同時に投光レンズ径も
大きくする必要があり、結果として装置の大型化を招き
やすいものであった。 【００７０】図１６（ｂ）は、第５の実施例による、幅
の広い投光パターンを形成するための投光レンズ径を示
したものである。この投光パターンは、なるべく画面内
の広い範囲に広げたいものであるから、（４）式から投
光レンズ３ｂの焦点距離ｆT2は、なるべく小さくしてＩ
ＲＥＤの発光部の長さＷ2 をなるべく大きくしたいこと
がわかる。 【００７１】 【数４】 Ｗ2 は、あまり大きくすると、素子が大型化してコスト
アップにつながってしまう。そのため、ｆT2は小さめに
する方が好ましく、図１６（ａ）に示される場合とは正
反対であることがわかる。このｆT2を小さくすれば、レ
ンズ径が小さくてもＦＮｏを小さくすることができ、信
号光量の点でも有利になることがわかる。例えば、θを
６°付近にとると、（５）式のようになる。 【００７２】 【数５】 ここで、Ｗ2 ＝０．６ｍｍとすると、ｆT2＝６ｍｍとな
る。 【００７３】一方、投光パターンの縦方向は、３ｍで１
０ｃｍ位におさえるとすると、上記（３）式を利用し
て、 ｄ1 ＝（６／３０００）・１００＝６００／３０００＝
０．２ｍｍ とすればよいことがわかる。 【００７４】したがって、図１４の投光レンズ３ａが、
従来の測距装置と同様にｆT1＝１６ｍｍ，φ＝１２ｍｍ
程度の大きさが必要であるのに対して、投光レンズ３ｂ
はｆT2＝φ＝６ｍｍで設計することにより、より明るい
ＦＮｏで幅の広い投光が可能となることがわかる。この
幅広の投光は、１度の投光で３箇所分の光を出力するの
で、１個のＰＳＤ当たりの光のエネルギーは少なくなる
ものの、主要被写体の８割以上は画面中央部に存在し
て、その他の被写体はそれ程遠い距離に存在しないと考
えれば、同実施例に示されたような測距装置は十分に多
点ＡＦの効果を得ることができる。 【００７５】図１７は、この発明の第６の実施例に係る
カメラの測距装置の投受光系を示した図である。上述し
た第１乃至第５の実施例では、投受光レンズ３、４は、
カメラの縦方向に並設していたが、この第６の実施例は
両方のレンズをカメラの横方向に並設したものである。
図１７（ａ）に於いて、投光レンズ３の後方に、斜め方
向に延出されたＩＲＥＤ５８が配置されている。そし
て、受光レンズ４の後方には、例えば階段状に３つに配
列されたＰＳＤ列５９が設けられている。 【００７６】上記ＩＲＥＤ５８から発せられて図示され
ない被写体より反射される反射信号光は、同一距離の被
写体からは、図１７（ｂ）に示されるように、ＰＳＤ５
９ａ、５９ｂ、５９ｃに入射される。そして、その受光
面と重なる部分が測距ポイントとなるため、ファインダ
６０の中で各測距ポイントを想定すると、図１７（ｃ）
に示されるようになる。尚、ここでは、ドライバ、処理
回路等の説明は省略したが、これらの構成は図１に準ず
るものとする。このように、第６の実施例によれば、投
受光レンズの配置が縦配置に制限されることなく、カメ
ラのレイアウトに自由度を得ることができる。 【００７７】 【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、部品が
増加等による装置の大型化を招くことなく、処理が難し
くなく複雑な回路を必要とせずに、コストアップさせる
ことなく画面内の多くのポイントを測距可能なカメラの
測距装置を提供することができる。
し、特に測距用光を投光し、被写体からの反射信号光に
より被写体距離を求めるカメラの測距装置に関するもの
である。 【０００２】 【従来の技術】従来より、アクティブＡＦ（オートフォ
ーカス）方式を採用した測距装置が種々開発されてい
る。そして、従来のＡＦ装置は、一般にファインダ画面
内中央部のみしか測距することができなかった。したが
って、画面内の中央部でなく左右の何れかに寄って人物
が存在するようなシーンでは、ファインダ画面内の中央
のポイントに主要被写体が存在しないため、人物はピン
トがぼやけた状態になっていた。 【０００３】そこで、例えば画面内の３ポイントを測距
可能とすることにより、人物にピント合わせができるよ
うにしたカメラ（多点ＡＦカメラ）も発売されている。
図１８は、このようなカメラの測距装置の構成を示した
ブロック図である。 【０００４】赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）１ａ、１
ｂ、１ｃは、それぞれドライバ２ａ、２ｂ、２ｃによっ
て順次発光されるもので、投光レンズ３によって図示さ
れない被写体に対して集光投光される。各ＩＲＥＤ１
ａ、１ｂ、１ｃに基く被写体からの反射信号光は、受光
レンズ４を介して光位置検出素子（ＰＳＤ）５ａ、５
ｂ、５ｃにそれぞれ入射される。ここで、投光レンズ３
と受光レンズ４は、所定の基線長Ｓだけ離れて配置され
ているので、反射信号光の入射位置は、三角測距の原理
により、被写体距離に応じて変化する。 【０００５】処理回路６ａ、６ｂ、６ｃは、各々ＰＳＤ
５ａ、５ｂ、５ｃの出力から上記反射信号光の入射位置
を検出するための回路である。また、ワンチップマイク
ロコンピュータ等で構成される演算制御回路（ＣＰＵ）
７は、上記ドライバ２ａ、２ｂ、２ｃ及び処理回路６
ａ、６ｂ、６ｃを制御するものである。そして、ＣＰＵ
７は、処理回路６ａ、６ｂ、６ｃの出力から、各ポイン
トの測距結果を算出し、その結果に従ってピント合わせ
部８によりカメラの撮影レンズ（図示せず）のピント合
わせ制御を行う。このピント合わせ距離としては、各測
距結果のうち、最も距離の近いもの等を選択、採用すれ
ばよい。 【０００６】このような装置は、例えば特開昭６２−２
２３７３４号公報等に開示されている。また、特開昭５
９−１０７３３２号公報には、投受光素子を含めたＡＦ
ユニットを回動させて、複数の測距ポイントを測距する
装置が開示されている。更に、特開昭６０−６０５１１
号公報には、ＩＲＥＤを順次発光させて、１つのＰＳＤ
で受光する測距装置が開示されている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１８
に示されたような技術では、測距ポイントが増加すれば
するほど、投光素子やそのドライバ等の部品が増加する
という課題を有していた。 【０００８】また、特開昭５９−１０７３３２号公報に
よる装置では、ＡＦユニットを回動させるための機構系
が必要となり、装置の大型化を招くものであった。更
に、特開昭６０−６０５１１号公報の測距装置では、測
距後の処理が難しいうえ、複雑な回路を必要としてい
た。 【０００９】この発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、部品が増加等による装置の大型化を招くことなく、
処理が難しくなく複雑な回路を必要とせずに、コストア
ップさせることなく画面内の多くのポイントを測距可能
なカメラの測距装置を提供することを目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、画
面内の中央部及び周辺部を含む複数領域について測距可
能なカメラの測距装置に於いて、上記複数領域に同時に
測距用光を投光する投光手段と、上記複数領域毎に分割
配置され、上記測距用光の上記複数領域からの反射光を
受光する複数の受光素子と、上記測距用光の投光に同期
して、順番に上記各領域の受光素子の選択及び非選択を
行うスイッチ手段と、上記各受光素子出力に基いて、上
記複数領域の距離を演算する演算手段と、を具備し、上
記投光手段は、上記複数の受光素子よりも少ない投光素
子で構成されており、上記中央部以外の周辺部について
は、複数の領域を含むように基線長方向に延出した形状
の測距用光を投射することを特徴とする。 【００１１】 【００１２】 【００１３】 【００１４】 【作用】この発明のカメラの測距装置にあっては、画面
内の中央部及び周辺部を含む複数領域について測距可能
であり、上記複数領域に同時に測距用光が投光手段より
投光される。そして、上記測距用光の上記複数領域から
の反射光が、上記複数領域毎に分割配置された複数の受
光素子で受光される。上記測距用光の投光に同期して、
順番に上記各領域の受光素子の選択及び非選択がスイッ
チ手段で行われる。演算手段では、上記各受光素子出力
に基いて上記複数領域の距離が演算される。そして、上
記投光手段は、上記複数の受光素子よりも少ない投光素
子で構成されており、上記中央部以外の周辺部について
は、複数の領域を含むように基線長方向に延出した形状
の測距用光を投射する。 【００１５】また、この発明は、画面内の複数領域を測
距可能なカメラの測距装置に於いて、投光手段により上
記複数領域に同時に測距用光が投光され、上記複数領域
毎に分割配置された受光素子にて、上記測距用光の上記
複数領域からの反射光が受光される。また、上記測距用
光の投光に同期して、順番に上記各領域の受光素子の選
択及び非選択がスイッチ手段で行われる。そして、上記
各受光素子出力に基いて、上記複数領域の距離が演算手
段で演算される。 【００１６】 【００１７】 【００１８】 【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。図１（ａ）は、この発明の第１の実施例に係る
カメラの測距装置の概念を示すブロック構成図である。
ＩＲＥＤ９はドライバ１０によって図示されない被写体
に対して発光されるもので、投光レンズ３及び受光レン
ズ４との基線長Ｓと直交する方向に細長く延出された形
状となっている。被写体からの反射信号光は、受光レン
ズ４を介してＰＳＤ１１ａ、１１ｂ、１１ｃにそれぞれ
入射される。ＰＳＤ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの出力は、
処理回路６ａ、６ｂ、６ｃを介してワンチップマイクロ
コンピュータ等で構成されるＣＰＵ７に供給される。こ
のＣＰＵ７は、上記ドライバ１０及び処理回路６ａ、６
ｂ、６ｃを制御すると共に、ピント合わせ部８によりカ
メラの撮影レンズ（図示せず）のピント合わせ制御を行
う。 【００１９】このような構成に於いて、ＣＰＵ７の制御
により、ドライバ１０を介して電流が流し込まれてＩＲ
ＥＤ９が発光する。このＩＲＥＤ９は、上述したように
基線長Ｓに対して直交方向に延出された形状であるの
で、投光レンズ３を介して被写体に投光された投光パタ
ーンは、図１（ｂ）に示されるように、画面横方向に延
出された長方形状となる。この投光パターンの被写体か
らの反射光は、受光レンズ４を介してＰＳＤ１１ａ、１
１ｂ、１１ｃに入射される。各ＰＳＤ１１ａ、１１ｂ、
１１ｃの観測するエリア１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、投
光パターン１２に対して、図の斜線部１２ａ、１２ｂ、
１２ｃで示されるような関係となる。 【００２０】したがって、ＣＰＵ７は、ＰＳＤ１１ａ、
１１ｂ、１１ｃに接続された処理回路６ａ、６ｂ、６ｃ
の出力から、投光パターン１２と観測エリア１３ａ、１
３ｂ、１３ｃの重なる観測ポイント１２ａ、１２ｂ、１
２ｃの部分に存在する被写体までの距離を演算すること
が可能となる。これにより、図２に画面１４で示される
ようなシーンであっても、観測ポイント１２ｃによって
人物１５の距離検出が可能となる。 【００２１】上述したように、ＣＰＵ７が観測ポイント
１２ａ、１２ｂ、１２ｃの測距結果のうち最も近い距離
を選択し、ピント合わせ部８を制御してその距離に対し
てピント合わせを行えば、人物１５に対してピントの合
った写真の撮影が可能となる。 【００２２】このように構成された測距装置を用いれ
ば、図１８に示される従来の測距装置に対してドライバ
が１つで済み、単純化されているにもかかわらず、同様
の効果が得られることがわかる。 【００２３】図３は、この発明の第２の実施例に係るカ
メラの測距装置の構成を示すブロック図である。上述し
た第１の実施例では、ＩＲＥＤ９の光が分割されて利用
されているため、１つ１つのＰＳＤに入射する信号光量
は減少している。この第２の実施例では、この信号光量
の減少を考慮し、ＩＲＥＤがモータによって基線長と直
交する方向に走査可能としており、分割されたＰＳＤの
１つ１つに信号光のほとんどが有効に入射するような測
距用光を投光するようにしている。 【００２４】すなわち、２次元的にＩＲＥＤを走査する
機構について説明すると、ＩＲＥＤ１６はＩＲＥＤドラ
イバ１０を介してＣＰＵ７により駆動制御されるもの
で、その前方には投光レンズ１３が配置されている。上
記ＩＲＥＤ１６は可動部１７に一体的に取付けられてい
るもので、モータ（Ｍ）ドライバ１８により駆動される
モータ１９及び送りねじ２０によって、ガイドレール２
１に沿って図示ｘ方向にスライドする。また接片２２
ａ、２２ｂから成るスイッチ２２は、上記可動部材１
７、すなわちＩＲＥＤ１６の初期位置を検出するスイッ
チである。 【００２５】したがって、この初期位置からモータ１９
が所定回転ずつ回転すれば、ＩＲＥＤ１６は所定の位置
ずつスライドし、同期してＩＲＥＤドライバ１０を制御
すれば、等間隔での投光が可能となる。このとき、投光
パターンは、図３（ｂ）中に２３で示されるようにな
る。 【００２６】この例では、投光パターン２３は２３ａ〜
２３ｆの６つであり、受光レンズ４を介してこれを受光
するＰＳＤも２４ａ〜２４ｆの６つが設けられている。
したがって、これらＰＳＤ２４ａ〜２４ｆの出力は、処
理回路２５ａ〜２５ｆを介してＣＰＵ７に供給される。 【００２７】そして、測距用光を投光パターン２３ａの
方向に投光したとき、処理回路２５ａを用いてＰＳＤ２
４ａの出力から信号光入射位置を検出すれば、投光パタ
ーン２３ａの方向に存在する被写体距離を検出すること
が可能となる。 【００２８】次に、このように構成された測距装置の動
作について、図４のフローチャートを参照して説明す
る。尚、このフローチャートは、ＣＰＵ７が制御してい
る。先ず、ステップＳ１にて、モータ１９を逆転させて
スイッチ２２がオンする位置までＩＲＥＤ１６（可動部
材１７）を移動させて、スライド位置を初期化する。こ
のとき、ＩＲＥＤ１６と投光レンズ３の主点がなす角
と、ＰＳＤ２４ａと受光レンズ４の主点がなす角とが一
致するように設計されているものとする。そして、ステ
ップＳ２にて、ＩＲＥＤ１６を発光する。ＰＳＤは２４
ａを用いるため、処理回路２５ａの出力結果を採用して
測距を行う。 【００２９】次に、ステップＳ３にて、Ｍドライバ１８
を介してモータ１９を所定時間通電し、モータ１９を所
定量回転させる。モータ１９の回転により送りねじ２０
が回転し、可動部材１７がガイドレール２１に沿ってス
ライドすると、ＩＲＥＤ１６の発光するポイントが図示
矢印ｘ方向に変化する。これにより、ＩＲＥＤ１６と投
光レンズ３との相対位置が変わるため、測距用光の投光
される方向が変化する。この状態で、ステップＳ４にて
ＩＲＥＤ１６を発光させる。このとき、ＩＲＥＤ１６の
と投射した光線の方向は、受光レンズ４を介してＰＳＤ
２４ｂが見つめる方向と一致しているので、ＰＳＤ２４
ｂを用いて測距を行う。つまり、処理回路は２５ｂを用
いる。 【００３０】次に、ステップＳ５にて投光パターンを変
更し、続いてステップＳ６にてＩＲＥＤ１６を発光し、
ＰＳＤ２４ｃ、処理回路２５ｃを用いて測距を行う。こ
のように、各ポイントの測距を繰返す。こうして、ステ
ップＳ１２までのフローチャートにより、投光パターン
２３ａ〜２３ｆの各ポイントに存在する被写体の測距を
行う。 【００３１】そして、ステップＳ１３では、これらの測
距結果のうち、最も近い距離を選択する。次いで、ステ
ップＳ１４にて、その最至近距離に対してピント合わせ
を行う。これによって、例えば図２に示されるように、
画面１４の中央部に被写体が存在しない場合にも、正し
く人物１５にピントを合わせることが可能となる。 【００３２】図５は、このような構成の測距装置を搭載
したカメラの外観図である。同図に於いて、カメラ本体
２６の前面の略中央部には、撮影レンズ２７が配置され
ている。そして、この撮影レンズ２７の近傍に、ファイ
ンダ２８、投光レンズ３及び受光レンズ４が図示の如く
配置されている。また、カメラ本体２６の上面には、レ
リーズ釦２９が設けられている。 【００３３】このように、投受光レンズ３及び４がカメ
ラ本体２６の前面上下に配置されることにより、ファイ
ンダ２８の横方向への測距ポイントを増やすことができ
る。ここで、図３に示された測距装置の効果について、
図６乃至図８を参照して説明する。 【００３４】レーザ光線は、目に対する安全問題があ
り、カメラの測距用光としては制約が大きいため、この
ような測距装置では用いられず、光源としては発光ダイ
オード（ＬＥＤ）を用いる。しかしながら、ＬＥＤはレ
ーザとは異なり、投光した光線のスポット性が劣り、幅
広い強度分布を有している。したがって、図６（ａ）に
示されるように、投光レンズ３を介して投光されたＬＥ
Ｄ３０による主たる投光スポット３１が、人物１５から
外れた場合でも、スポット３１の周辺にある弱い光強度
の部分（有害光）が人物１５に投射され、これが受光レ
ンズ４を介して受光素子２４に入射することがある。 【００３５】このようなシーンでは、スポット３１の部
分に人物１５は存在しない。したがって、こうした有害
光が受光素子２４に入射してそのまま測距を行うと、Ｃ
ＰＵ７は各ポイントの測距結果を正しく判定することが
できなくなる。 【００３６】同実施例のように、細かくＰＳＤを分割せ
ずに幅の広いＰＳＤを用いて測距を行うと、図６（ｂ）
に示されるように、ＰＳＤ２４に有害光スポットが入射
される。すると、あたかも正しいスポット３１が入射し
た場合と同様の測距結果が生じてしまう。このような問
題は、図７（ａ）に示されるようなシーンで顕著にな
る。 【００３７】図７（ａ）に於いて、人物１５にスポット
３１ａが正しく投射されていても、その周辺に存在する
有害光３２ａが、背景のガラスから戻ってきて、図７
（ｂ）に示されるように、ＰＳＤ２４上でクロストーク
を起こす。すなわち、スポット３１ａの位置が人物１５
の正しい距離を示しても、有害光３２ａのうち、ガラス
に反射した部分３４が、ＰＳＤ２４上の人物とは無関係
の距離に対応する部分に入射するので、結局、正しい人
物の測距結果を得ることができない。 【００３８】一方、背景のガラスの距離を正しく判定す
ることができるかどうかということについて、今度はス
ポット３１ｂの周囲に広がる有害光３２ｂの一部３５が
人物１５にかかり、これもクロストークにより誤測距と
なる。そこで、ＰＳＤ２４を、図６（ｃ）に示されるよ
うに分割し、ＬＥＤ３０の投光位置に従って切換えるよ
うにする。すると、有害光３２は選択されたＰＳＤ２４
ｃには入射しないので、クロストークによる影響を防止
することができる。 【００３９】このように、同実施例によれば、マルチＡ
Ｆ時のクロストークによる精度劣化を防止することがで
きる。次に、図８を参照して、測距ポイントのばらつき
防止について説明する。 【００４０】図３のスイッチ２２の精度や、モータ１９
の停止精度によっては、投光スポットのファインダ２８
内での位置はばらつき、図８（ａ）に示されるようにピ
ッチｐが不均一となる。これは、投光素子が可動である
ためであり、固定の受光素子側を等しいピッチで分割
し、切換えて用いれば、図８（ｂ）に示されるように、
多少の投光のピッチのばらつきがあっても均一なピッチ
にての測距結果が可能となる。 【００４１】この工夫は、例えば画面１４の中央部に設
けられたスポット測距用のターゲット１４ａを用いる場
合にも効果的である。こうした工夫がなければ、撮影者
が如何に被写体をターゲット内に於いて撮影しようとし
ても、クロストーク等の影響もあって、異なったものに
ピントが合ってしまう可能性があった。 【００４２】次に、この発明の第３の実施例について説
明する。図９は、この発明の第３の実施例に係るカメラ
の測距装置の構成を示すブロック図である。同図に示さ
れるように、この第３の実施例は、ＩＲＥＤ１６及びそ
の走査機構は、図３の第２の実施例と同様である。しか
しながら、ＰＳＤ２４ａ〜２４ｆの列は、図３とは異な
り、ＰＳＤ２４ａと２４ｄ、ＰＳＤ２４ｂと２４ｅ、Ｐ
ＳＤ２４ｃと２４ｆとが、それぞれ共通の処理回路に接
続されており、単純化が図られた構成となっている。 【００４３】この処理回路は、以下のように構成されて
いる。すなわち、ＰＳＤ２４ａと２４ｄ、ＰＳＤ２４ｂ
と２４ｅ、ＰＳＤ２４ｃと２４ｆは、それぞれプリアン
プ３６ａ及び３７ａ、３６ｂ及び３７ｂ、３６ｃ及び３
７ｃに接続されている。そして、これらプリアンプ３６
ａ及び３７ａ、３６ｂ及び３７ｂ、３６ｃ及び３７ｃ
は、圧縮ダイオード３８及び３９を介してバッファ４０
及び４１、更に定電流源４２と共に差動演算回路を構成
しているＮＰＮトランジスタ４２及び４４に接続されて
いる。 【００４４】プリアンプ３６ａ、３７ａは、ＰＳＤ２４
ａ、２４ｄの出力電流を低入力インピーダンスで吸取り
増幅するアンプであり、増幅した出力電流ｉ1 、ｉ2 を
圧縮ダイオード３８、３９に流し込む。各圧縮ダイオー
ド３８、３９の出力電圧は、バッファ４０、４１を介し
て対のトランジスタ４３、４４のベースに供給される。
上記トランジスタ４３、４４は、そのエミッタがＩp の
電流を流す定電流源４２に接続されている。また、トラ
ンジスタ４３のコレクタと電源Ｖccの間には、積分コン
デンサ４５が接続されている。 【００４５】これらトランジスタ４３、４４と圧縮ダイ
オード３８、３９の特性はそろえられており、積分コン
デンサジ４５に流れる電流ＩINT は、（１）式のように
表すことができる。 【００４６】 【数１】 【００４７】一方、このｉ1 ／（ｉ1 ＋ｉ2 ）は、ＰＳ
Ｄ上の信号光入射位置に比例するので、上記（１）式は
被写体距離Ｌを用いて（２）式のように表すことができ
る。 【００４８】 【数２】 ここで、Ｓは基線長、ｆJ は受光レンズの焦点距離を表
している。 【００４９】したがって、ＩＲＥＤ１６の発光に先立っ
て積分コンデンサ４５の両端電圧を、スイッチ４６で初
期化した後、このスイッチ４６をオフしてＩＲＥＤ１６
の発光に同期して定電流源４２を所定時間オンすれば、
積分コンデンサ４５には、被写体距離Ｌに比例した電圧
が生じる。 【００５０】そして、ＣＰＵ７は、この電圧信号を、内
蔵のＡ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換して読込み、上記（２）
式に従って距離Ｌを演算する。次に、このような構成の
測距装置の測距シーケンスを、図１０のタイムチャート
を参照して説明する。 【００５１】ＩＲＥＤ１６の位置は、図９に示されるよ
うに、モータ１９と送りねじ２０によって走査されてい
くが、可動部材１７がその位置を変える都度、ＩＲＥＤ
１６がＩＲＥＤドライバ１０によって駆動され、同期し
て図１０に示されるｔ0 の時間だけ積分動作が行われ
る。積分動作が終了すると、上述したように、ＣＰＵ７
による積分結果の読込みがなされる。また、ＩＲＥＤ１
６の発光に先立ってスイッチ４６がオン→オフを繰返
し、積分コンデンサ４５を初期化していく。 【００５２】このような動作を繰返しながら、ＩＲＥＤ
１６はａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆの各ポイントの測距を行
うが、その都度プリアンプの切換えがなされる。上述し
たように、プリアンプ３６ａ、３７ａは、ＰＳＤ２４
ａ、２４ｄの両端の電極を共通に接続しているので、
ａ、ｄのポイントの測距時に信号を増幅するように選択
される。また、プリアンプ３６ｂ、３７ｂは、ＰＳＤ２
４ｂ、２４ｅの両端の電極を共通に接続しているので、
ｂ、ｅのポイントの測距に際して選択され、そして、プ
リアンプ３６ｃ、３７ｃは、ＰＳＤ２４ｃ、２４ｆの両
端の電極を共通に接続しているので、ｃ、ｆのポイント
の測距に際して選択される。 【００５３】更に、非選択時は、ＰＳＤの受光面に入射
した信号光電流を抜取り、尚且つ次段に伝えないように
するために、各プリアンプは図１１に示されるように構
成されている。 【００５４】図１１に於いて、オペアンプ４７は、ＰＳ
Ｄの出力と増幅用トランジスタ４８のベースを負側入力
に、基準電圧Ｖref を正側入力にそれぞれ接続してい
る。また、オペアンプ４７の出力は、バッファ４９を介
して上記トランジスタ４８を制御するべくエミッタに接
続されている。また、バッファ４９の入力端とトランジ
スタ４８のベースの間にはバッファ５０が接続されてお
り、上記バッファ４９の出力端にはスイッチ５１が接続
されている。尚、５２はインバ―タである。 【００５５】これにより、スイッチ５１のオフ時は、Ｐ
ＳＤからの出力電流は、トランジスタ４８によりｈfe倍
され、ｉ1 に電流増幅される。これが、上述した測距時
に選択された状態である。一方、スイッチ５１がオンす
ると、トランジスタ４８のエミッタ端子がプルアップさ
れるため、プリアンプに電流増幅機能はなくなる。しか
しながら、スイッチ５１のオン時に、選択信号によって
バッファ５０がオンするので、ＰＳＤの出力電流は低入
力インピーダンスで引抜かれる。 【００５６】この機能を用いてＰＳＤ上に発生した光電
流は、プリアンプ非選択時もプリアンプに吸取られ、Ｐ
ＳＤ上で他の受光面の出力とクロストークを起こすこと
がないように構成されている。 【００５７】ここで、ＰＳＤ２４ｃを例にとって説明す
る。図６（ｃ）で説明した、主たる測距用光スポット３
１がＰＳＤ２４ｃに入射している状態では、図６（ａ）
に示された有害光成分３２がＰＳＤ２４ｃに隣接するＰ
ＳＤ２４ｂまたは２４ｄに入射している可能性がある。
しかしながら、ＰＳＤ２４ｂはプリアンプ３６ｂ、３７
ｂに接続され、一方ＰＳＤ２４ｄはプリアンプ３６ａ、
３７ａに接続されている。それ故、これらのＰＳＤに入
射した各々の有害光による光電流は、図９で説明したよ
うに、各プリアンプに増幅されることなく吸取られる。
したがって、有害光と主たる信号光スポットは、ＰＳＤ
上でクロストークを起こすことなく、選択されたプリア
ンプ３６ｃ、３７ｃによって信号光電流のみが増幅され
て圧縮され、演算結果が積分コンデンサ４５によって積
分される。このとき、同時にＰＳＤ２４ｆがイネーブル
状態になっているが、ＰＳＤ２４と２４ｆは、その間に
２つのＰＳＤを挟んでいるので、ここにまで有害光が入
射することはない。 【００５８】このように、第３の実施例によれば、図３
の第２の実施例のように、６つの処理回路を有すること
なく、３対のプリアンプによる構成で同等の効果を得る
ことができる。 【００５９】このように、同実施例では、より単純な構
成で、クロストークに強い、高精度の多点ＡＦのカメラ
の測距装置を得ることが可能となる。次に、この発明の
第４の実施例について説明する。 【００６０】図１２は、この発明の第４の実施例に係る
カメラの測距装置の構成を示すブロック図であり、図３
及び図９の測距装置とは異なり、走査機構を廃した構成
となっている。図１２に於いて、投光レンズ３の後方に
配置された３つのＩＲＥＤ５３ａ、５３ｂ、５３ｃは、
それぞれドライバ５４ａ、５４ｂ、５４ｃを介してＣＰ
Ｕ７により駆動制御される。上記ＩＲＥＤ５３ａ、５３
ｂ、５３ｃは、例えば正方形状の中央部のＩＲＥＤ５３
ｂを挟んで、横方向に延出した長方形状のＩＲＥＤ５３
ａ及び５３ｃを配置した構成となっている。 【００６１】一方、受光側は、受光レンズ４の後方に、
３つ以上、この場合７つのＰＳＤ５５ａ〜５５ｇのうち
の幾つかの素子を共通接続して配置している。そして、
これらＰＳＤ５５ａ〜５５ｇの出力は、処理回路５６
ａ、５６ｂ、５６ｃを介してＣＰＵ７に供給される。こ
のＣＰＵ７は、上記ドライバ５４ａ〜５４ｃ、処理回路
５６ａ〜５６ｃとピント合わせ部８を制御している。 【００６２】このように、３つのドライバ及び３つの処
理回路を有した構成は、図１８の従来例と同様である
が、図１３（ｂ）に示されるように、各ドライバと各処
理回路の選択の仕方を変えることにより、測距ポイント
を変更可能なようにしている。この原理については、既
に図１の説明で述べている。これにより、第４の実施例
では、図１３（ａ）及び（ｂ）に示されるように、５７
ａ〜５７ｇの合計７ポイントの測距が可能となってい
る。 【００６３】ここで、ＩＲＥＤ５３ｂと５３ｄを更に分
割すれば、最高で９ポイントまで測距可能である。ここ
では、ＩＲＥＤの光量を考慮したうえで、８割以上の被
写体が存在すると考えられる中央部のＩＲＥＤは、分割
せずに光量を重視して精度を向上させるようにしてい
る。 【００６４】画面中央部測距用のＩＲＥＤ５３ｂの選択
時、処理回路５６ａの選択により、ＰＳＤ５５ｄ以外に
ＰＳＤ５５ａ、５５ｇもイネーブル状態となっている。
しかしながら、受光レンズ４の光軸から離れた位置にＰ
ＳＤ５５ａ、５５ｇが配置されているため、これらのＰ
ＳＤに入射する光の量は少なくなるので（ｃｏｓ４乗
則）、重要な画面中央部の測距に際しての悪影響は、他
のＰＳＤが接続されているときよりは少ないと考えられ
る。 【００６５】次に、この発明の第５の実施例について説
明する。図１４は、図１２の第４の実施例に於ける中央
重視の考え方を更に進めたもので、第５の実施例の構成
を示すブロック図である。すなわち、中央測距用のＩＲ
ＥＤ５３ｂ及び投光レンズ３ａと、周辺部測距用の細長
い形状のＩＲＥＤ５３ａ、５３ｃ及び投光レンズ３ｂと
は、完全に別の投光系となっている。その他の構成は、
図１２の測距装置と同様である。尚、第５の実施例によ
る画面１４上の測距ポイントは、図１５に示されるよう
になる。 【００６６】このように構成することにより、主要被写
体の存在確率の高い画面中央部の測距は、鋭いスポット
で確実な測距が可能となる。一般に、測距用の投光スポ
ットは、小さいほうが正確な測距を行う場合に有利であ
るが、同実施例のように幅の広い測距用光を投射したい
場合は、よりスポットの広がる測距系が好ましい。中央
部のスポットを小さくし、且つ周辺部のスポットを、よ
り広い範囲を測距するために広がるようにしたい場合
は、投光レンズを同実施例のように別の投光系とする方
が設計上便利である。 【００６７】図１６（ａ）は、一般的な測距装置の投光
レンズ系を示したものである。同図に於いて、ｆT1は投
光レンズ３ａの焦点距離であり、ＩＲＥＤ５３ｂの発光
径をｄ1 とすると、距離Ｌに於ける投光スポット径ｄ2
は、（３）式のように考えることができる。 【００６８】 【数３】 投光スポット径は、なるべく小さいほうが良いので、ｄ
1 は小さく、ｆT1はなるべく長いほうが好ましいことが
わかる。 【００６９】しかしながら、むやみにｆT1を長くする
と、レンズのＦナンバ（ＦＮｏ）が大きくなり、投光光
量が減少してしまう。そのため、同時に投光レンズ径も
大きくする必要があり、結果として装置の大型化を招き
やすいものであった。 【００７０】図１６（ｂ）は、第５の実施例による、幅
の広い投光パターンを形成するための投光レンズ径を示
したものである。この投光パターンは、なるべく画面内
の広い範囲に広げたいものであるから、（４）式から投
光レンズ３ｂの焦点距離ｆT2は、なるべく小さくしてＩ
ＲＥＤの発光部の長さＷ2 をなるべく大きくしたいこと
がわかる。 【００７１】 【数４】 Ｗ2 は、あまり大きくすると、素子が大型化してコスト
アップにつながってしまう。そのため、ｆT2は小さめに
する方が好ましく、図１６（ａ）に示される場合とは正
反対であることがわかる。このｆT2を小さくすれば、レ
ンズ径が小さくてもＦＮｏを小さくすることができ、信
号光量の点でも有利になることがわかる。例えば、θを
６°付近にとると、（５）式のようになる。 【００７２】 【数５】 ここで、Ｗ2 ＝０．６ｍｍとすると、ｆT2＝６ｍｍとな
る。 【００７３】一方、投光パターンの縦方向は、３ｍで１
０ｃｍ位におさえるとすると、上記（３）式を利用し
て、 ｄ1 ＝（６／３０００）・１００＝６００／３０００＝
０．２ｍｍ とすればよいことがわかる。 【００７４】したがって、図１４の投光レンズ３ａが、
従来の測距装置と同様にｆT1＝１６ｍｍ，φ＝１２ｍｍ
程度の大きさが必要であるのに対して、投光レンズ３ｂ
はｆT2＝φ＝６ｍｍで設計することにより、より明るい
ＦＮｏで幅の広い投光が可能となることがわかる。この
幅広の投光は、１度の投光で３箇所分の光を出力するの
で、１個のＰＳＤ当たりの光のエネルギーは少なくなる
ものの、主要被写体の８割以上は画面中央部に存在し
て、その他の被写体はそれ程遠い距離に存在しないと考
えれば、同実施例に示されたような測距装置は十分に多
点ＡＦの効果を得ることができる。 【００７５】図１７は、この発明の第６の実施例に係る
カメラの測距装置の投受光系を示した図である。上述し
た第１乃至第５の実施例では、投受光レンズ３、４は、
カメラの縦方向に並設していたが、この第６の実施例は
両方のレンズをカメラの横方向に並設したものである。
図１７（ａ）に於いて、投光レンズ３の後方に、斜め方
向に延出されたＩＲＥＤ５８が配置されている。そし
て、受光レンズ４の後方には、例えば階段状に３つに配
列されたＰＳＤ列５９が設けられている。 【００７６】上記ＩＲＥＤ５８から発せられて図示され
ない被写体より反射される反射信号光は、同一距離の被
写体からは、図１７（ｂ）に示されるように、ＰＳＤ５
９ａ、５９ｂ、５９ｃに入射される。そして、その受光
面と重なる部分が測距ポイントとなるため、ファインダ
６０の中で各測距ポイントを想定すると、図１７（ｃ）
に示されるようになる。尚、ここでは、ドライバ、処理
回路等の説明は省略したが、これらの構成は図１に準ず
るものとする。このように、第６の実施例によれば、投
受光レンズの配置が縦配置に制限されることなく、カメ
ラのレイアウトに自由度を得ることができる。 【００７７】 【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、部品が
増加等による装置の大型化を招くことなく、処理が難し
くなく複雑な回路を必要とせずに、コストアップさせる
ことなく画面内の多くのポイントを測距可能なカメラの
測距装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）はこの発明の第１の実施例に係るカメラ
の測距装置の概念を示すブロック構成図、（ｂ）は同図
（ａ）のＩＲＥＤから被写体に投光された投光パターン
を示した図である。 【図２】画面の中央部のポイントに主要被写体が存在し
ないシーンの例を示した図である。 【図３】（ａ）はこの発明の第２の実施例に係るカメラ
の測距装置の構成を示すブロック図、（ｂ）は同図
（ａ）のＩＲＥＤから被写体に投光された投光パターン
を示した図である。 【図４】第２の実施例のカメラの測距装置の動作を説明
するフローチャートである。 【図５】図３に示された構成の測距装置を搭載したカメ
ラの外観図である。 【図６】投光スポットと有害光スポットとの関係を説明
する図である。 【図７】投光スポットと有害光スポットとの関係を説明
する図である。 【図８】測距ポイントのばらつき防止について説明する
図である。 【図９】この発明の第３の実施例に係るカメラの測距装
置の構成を示すブロック図である。 【図１０】第３の実施例のカメラの測距装置の測距シー
ケンスを説明するタイムチャートである。 【図１１】図１０の各プリアンプの構成を示す回路図で
ある。 【図１２】この発明の第４の実施例に係るカメラの測距
装置の構成を示すブロック図である。 【図１３】（ａ）は第４の実施例による画面１４上の測
距ポイントを示した図、（ｂ）は図１２の各ドライバ及
び各処理回路と測距ポイントとの関係を表した図であ
る。 【図１４】この発明の第５の実施例に係るカメラの測距
装置の構成を示すブロック図である。 【図１５】第５の実施例による画面１４上の測距ポイン
トを示した図である。 【図１６】（ａ）は一般的な測距装置の投光レンズ系を
示した図、（ｂ）は第５の実施例による、幅の広い投光
パターンを形成するための投光レンズ径を示した図であ
る。 【図１７】この発明の第６の実施例に係るカメラの測距
装置の投受光系を示した図である。 【図１８】従来のカメラの測距装置の構成例を示したブ
ロック図である。 【符号の説明】 １ａ、１ｂ、１ｃ、９、１６…赤外発光ダイオード（Ｉ
ＲＥＤ）、２ａ、２ｂ、２ｃ、１０…ＩＲＥＤドライ
バ、３…投光レンズ、４…受光レンズ、５ａ、５ｂ、５
ｃ、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、２４ａ、２４ｂ、２４
ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２４ｆ…光位置検出素子（ＰＳ
Ｄ）、６ａ、６ｂ、６ｃ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２
５ｄ、２５ｅ、２５ｆ…処理回路、７…ＣＰＵ、８…ピ
ント合わせ部、１７…可動部材、１８…モータ（Ｍ）ド
ライバ、１９…モータ、２０…送りねじ、２１…ガイド
レール、２２ａ、２２ｂ…接片、２２…スイッチ。
の測距装置の概念を示すブロック構成図、（ｂ）は同図
（ａ）のＩＲＥＤから被写体に投光された投光パターン
を示した図である。 【図２】画面の中央部のポイントに主要被写体が存在し
ないシーンの例を示した図である。 【図３】（ａ）はこの発明の第２の実施例に係るカメラ
の測距装置の構成を示すブロック図、（ｂ）は同図
（ａ）のＩＲＥＤから被写体に投光された投光パターン
を示した図である。 【図４】第２の実施例のカメラの測距装置の動作を説明
するフローチャートである。 【図５】図３に示された構成の測距装置を搭載したカメ
ラの外観図である。 【図６】投光スポットと有害光スポットとの関係を説明
する図である。 【図７】投光スポットと有害光スポットとの関係を説明
する図である。 【図８】測距ポイントのばらつき防止について説明する
図である。 【図９】この発明の第３の実施例に係るカメラの測距装
置の構成を示すブロック図である。 【図１０】第３の実施例のカメラの測距装置の測距シー
ケンスを説明するタイムチャートである。 【図１１】図１０の各プリアンプの構成を示す回路図で
ある。 【図１２】この発明の第４の実施例に係るカメラの測距
装置の構成を示すブロック図である。 【図１３】（ａ）は第４の実施例による画面１４上の測
距ポイントを示した図、（ｂ）は図１２の各ドライバ及
び各処理回路と測距ポイントとの関係を表した図であ
る。 【図１４】この発明の第５の実施例に係るカメラの測距
装置の構成を示すブロック図である。 【図１５】第５の実施例による画面１４上の測距ポイン
トを示した図である。 【図１６】（ａ）は一般的な測距装置の投光レンズ系を
示した図、（ｂ）は第５の実施例による、幅の広い投光
パターンを形成するための投光レンズ径を示した図であ
る。 【図１７】この発明の第６の実施例に係るカメラの測距
装置の投受光系を示した図である。 【図１８】従来のカメラの測距装置の構成例を示したブ
ロック図である。 【符号の説明】 １ａ、１ｂ、１ｃ、９、１６…赤外発光ダイオード（Ｉ
ＲＥＤ）、２ａ、２ｂ、２ｃ、１０…ＩＲＥＤドライ
バ、３…投光レンズ、４…受光レンズ、５ａ、５ｂ、５
ｃ、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、２４ａ、２４ｂ、２４
ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２４ｆ…光位置検出素子（ＰＳ
Ｄ）、６ａ、６ｂ、６ｃ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２
５ｄ、２５ｅ、２５ｆ…処理回路、７…ＣＰＵ、８…ピ
ント合わせ部、１７…可動部材、１８…モータ（Ｍ）ド
ライバ、１９…モータ、２０…送りねじ、２１…ガイド
レール、２２ａ、２２ｂ…接片、２２…スイッチ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01C 3/06
G02B 7/32
G03B 13/36
G01B 11/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 画面内の中央部及び周辺部を含む複数領
域について測距可能なカメラの測距装置に於いて、 上記複数領域に同時に 測距用光を投光する投光手段と、 上記複数領域毎に分割配置され、上記測距用光の上記複
数領域からの反射光を受光する複数の受光素子と、上記測距用光の投光に同期して、順番に上記各領域の受
光素子の選択及び非選択を行うスイッチ手段と、 上記各受光素子出力に基いて、 上記複数領域の距離を演
算する演算手段と、 を具備し、 上記投光手段は、上記複数の受光素子よりも少ない投光
素子で構成されており、上記中央部以外の周辺部につい
ては、複数の領域を含むように基線長方向に延出した形
状の測距用光を投射することを特徴とするカメラの測距
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19730693A JP3450379B2 (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | カメラの測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19730693A JP3450379B2 (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | カメラの測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0755461A JPH0755461A (ja) | 1995-03-03 |
| JP3450379B2 true JP3450379B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=16372267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19730693A Expired - Fee Related JP3450379B2 (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | カメラの測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| KR100768752B1 (ko) * | 2006-01-18 | 2007-10-19 | 삼성전자주식회사 | 카메라 모듈을 이용한 거리 측정 방법 |
| JP2010204680A (ja) * | 2010-04-26 | 2010-09-16 | Olympus Corp | 焦点検出装置 |
-
1993
- 1993-08-09 JP JP19730693A patent/JP3450379B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0755461A (ja) | 1995-03-03 |
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